Какое строение имеют водоросли кратко
Обновлено: 02.07.2024
Водоросли – это низшие растения, у которых нет стебля, корня или листвы. Преимущественной средой обитания водорослей являются моря и пресные водоемы.
Отдел Зеленые водоросли.
Зеленые водоросли бывают одноклеточными и многоклеточными и содержат хлорофилл. Размножаются зеленые водоросли половым и бесполым типом размножения. Зеленые водоросли обитают в водоемах (пресных и соленых), в почве, на скалах и камнях, на коре деревьев. Отдел Зеленые водоросли насчитывает около 20 000 видов и делится на пять классов:
1) Класс протококковые – одноклеточные и многоклеточные безжгутиковые формы.
2) Класс вольвоксовые – простейшие одноклеточные водоросли, имеющие жгутики и способные организовывать колонии.
3) Класс жаровые – имеют строение, похожее на строение хвощей.
4) Класс улотриксовые – имеют слоевище нитчатой или пластинчатой формы.
5) Класс сифоновые – класс водорослей, внешне похожих на другие водоросли, но состоящие из одной клетки, имеющей много ядер. Размеры сифоновых водорослей достигают 1 метра.
Отдел красные водоросли (багрянки).
Багрянки встречаются в теплых морях на больших глубинах. Этот отдел насчитывает около 4 000 видов. Слоевище красных водорослей имеет расчлененную структуру, крепятся к субстрату они с помощью подошвы или ризоида. В пластидах красных водорослей содержится хлорофиллы, каратиноиды и фикобилины.
Еще одной особенностью красных водорослей является то, что они размножаются с помощью сложного полового процесса. Споры и гаметы красных водорослей неподвижны, так как не имеют жгутиков. Процесс оплодотворения происходит пассивно путем переноса мужских гамет к половым органам женских особей.
Отдел бурые водоросли.
Бурые водоросли – это многоклеточные организмы, имеющие желтовато-бурую расцветку за счет сосредоточения каротина в поверхностных слоях клеток. Насчитывается около 1,5 тысячи видов бурых водорослей, которые имеют самые различные формы: кустообразные, пластинчаты, шаровидные, корковидные, нитиевидные.
Благодаря содержанию газовых пузырьков в слоевищах бурых водорослей, большинство из них способны удерживать вертикальное положение. Клетки слоевища имеют дифференцированные функции: загасающую и фотосинтетическую. Полноценной проводящей системы у бурых водорослей нет, но в центре слоевища есть ткани, транспортирующие продукты ассимиляции. Питательные минеральные вещества всасываются всей поверхностью слоевища.
Разные виды водорослей размножаются всеми видами размножения:
- половым (изогамным, моногамным, гетерогамным);
- вегетативным (встречаются при случайном делении некоторых частей слоевища).
Значение водорослей для биосферы.
Водоросли являются начальным звеном большинства пищевых цепей различных водоемов, океанов и морей. Также водоросли насыщают атмосферу кислородом.
Водоросли активно используются для получения различных продуктов: полисахариды агар-агар и карраген, используемые в кулинарии и косметике, добывают из красных водорослей; альгиновые кислоты, также используемые в пищевой и косметической промышленности, добывают из бурых водорослей.
Водоросли относятся к низшим растениям, наиболее примитивным: у них отсутствует разделение организма на стебель, корень и листья. Спешу заметить, что термин "низшие растения" - отжившее понятие, использовавшееся в ботанике до второй половины XX века.
Современная биология не считает дифференциацию тканей определяющим различием, сейчас существенным считают фундаментальные различия в строение клеток, обмене веществ. Тем не менее, во многих устаревших пособиях этот термин используется, и я обязан предупредить вас о нем.
Наука о водорослях называется альгология (от лат. alga — морская трава, водоросль и греч. λόγος — учение).
Среди водорослей есть одноклеточные и многоклеточные, некоторые водоросли достигают в длину 100-200 метров. Способ питания водорослей автотрофный: они синтезируют органические вещества в процессе фотосинтеза. Солнечный свет, проходя через толщу воды, рассеивается, что делает фотосинтез с увеличением глубины все труднее и труднее. Поэтому кроме хлорофилла они часто имеют и другие пигменты.
Клетки водорослей характеризуются наличием клеточной стенки (из целлюлозы и гликопротеинов - от греч. glykys сладкий (углеводы) + греч. prōtos — первый, важнейший (белок)) Органоиды располагаются в цитоплазме (син. - внеядерной протоплазме), где также располагается(-ются) один или несколько хроматофоров. Размножение происходит бесполым, вегетативным или половым путем.
Тело водорослей представлено слоевищем (син. - талломом) - недифференцированным скоплением клеток. С помощью ризоидов (от др.-греч. ῥίζα — корень и εἶδος — вид) водоросли прикрепляются к субстрату (камням, коралловым полипам), функцию всасывания ризоиды не выполняют. У водорослей отсутствуют настоящие ткани, механических тканей нет, так как таллом водоросли поддерживается (парит) в толще воды. Нет проводящих тканей: каждая клетка имеет доступ к воде напрямую, так что в клетку из окружающей воды поступает кислород, а в воду удаляется углекислый газ.
Хроматофор (от греч. chroma - цвет и phoros - несущий) - органелла в клетке водоросли, аналогичная хлоропласту и осуществляющая фотосинтез. Отличается от хлоропласта упрощенным строением, меньшим размером и иным составом хлорофилла. Внешне отличаются между собой по форме, хроматофор может быть: чашевидный, спиралевидный, в виде незамкнутых колец, цилиндрические, лентовидные, дисковидные. В хроматофорах находятся пигменты, которые придают окраску растению.
Система вакуолей в клетках водорослей развита отлично, в подвижных клетках водорослей можно обнаружить пульсирующие (сократительные) вакуоли. Их основная функция - поддержание постоянного осмотического давления внутри клетки. Вообразите: в глубине океана находится клетка водоросли, в которую постоянно поступает много воды. Если бы не было таких сократительных вакуолей, то клетка просто лопнула бы, но их работа обеспечивает удаление избытка воды.
Также у многих подвижных водорослей в клетках присутствует светочувствительный глазок (стигма), что обуславливает их чувствительность к свету - фототаксис. Подвижные водоросли стремятся занять как можно более освещенное место, чтобы активно шел процесс фотосинтеза.
Жизненный цикл водорослей
Жизненные циклы водорослей разнообразны, обусловлены рядом экологических факторов. Мы разберем жизненный цикл на примере зеленой водоросли ульвы (морского салата).
Для начала отметим, что в целом жизненный цикл водорослей представляет собой чередование двух фаз: гаплоидной (гаметофита) и диплоидной (спорофита). Гаплоидной фазой называется фаза, при которой клеточные ядра содержат непарный (половинный) набор хромосом. К гаплоидной фазе всегда принадлежат гаметы: сперматозоиды, спермии (отличающиеся от сперматозоидов отсутствием жгутика), яйцеклетки.
При слиянии двух гамет: яйцеклетки (n) и спермия (n) образуется зигота (2n) из которой развивается спорофит (2n), таким образом, в спорофите восстанавливается диплоидный набор хромосом. В зооспорангии на спорофите в результате мейоза образуются зооспоры (n), которые делятся митозом, порастают и образуют мужские и женские гаметофиты (n). Клетки гаметофитов делятся митозом, образуются гаметы (n), которые сливаются в зиготу (2n), цикл замыкается.
Типы половых процессов
- Изогамия - копулирующие элементы (гаметы) не отличаются друг от друга, подвижны
- Анизогамия - от греч. anisos неравный и gamos брак (гетерогамия) - при таком типе копулирующие элементы различаются по размерам, форме, величине, поведению
- Оогамия - от др. греч. ᾠόν яйцо и γάμος брак - копулирующие элементы резко отличаются друг от друга: крупная женская гамета без жгутиков обычно с мужской мелкой подвижной гаметой. Допустимо считать оогамию в некотором смысле подтипом анизогамии.
Особо стоит выделить тип полового процесса - конъюгацию. Конъюгация отличается тем, что сливаются не гаметы, а обычные вегетативные клетки, лишенные жгутиков. Клетки соединяются друг с другом с помощью боковых выростов, формируется копуляционный (конъюгационный) канал, по которому содержимое из одной клетки перетекает в другую - образуется зигоспора. В дальнейшем из зигоспоры развивается новая водоросль.
Отметим, что зооспора представляет собой подвижную клетку, которая способна двигаться в воде с помощью жгутиков. Образуется она в зооспорангии. Зооспора участвует в бесполом размножении у многих водорослей и простейших грибов. У некоторых водорослей имеются апланоспоры (гр. aplanes неподвижный + spora семя) - неподвижные безжгутиковые споры. Зооспоры и апланоспоры выходят в окружающую среду, разрывая стенки спорангия, в котором они находятся.
Значение водорослей
В Мировом океане водоросли составляют основную часть биомассы. Именно они являются главными продуцентами (производителями) органического вещества, преобразуя в ходе фотосинтеза энергию солнечного света в энергию химических связей. Значение водорослей для человека трудно переоценить: содержащиеся в них вещества необходимы для нормального роста и развития животных и человека (к примеру, морская капуста (ламинария) отличается большим содержанием йода.)
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Водоросли — это низшие содержащие хлорофилл растения, не расчлененные на стебель, корень и листья. Гетерогенная экологическая группа преимущественно фотоавтотрофных одноклеточных, колониальных или многоклеточных организмов, обитающих, как правило, в водной среде.
Общая характеристика водорослей:
К водорослям относят различное число (в зависимости от классификации) отделов эукариот , многие из которых не связаны общим происхождением. Также к водорослям часто относят синезелёные водоросли или цианобактерии, являющиеся прокариотами . Традиционно водоросли причисляются к растениям.
Отдел зеленые водоросли.
Зеленые водоросли делятся на одноклеточные и многоклеточные формы, содержат хлорофилл. У них встречаются все виды бесполого и полового размножения. Зеленые в. встречаются в соленых и пресных водоемах, в почве, на коре деревьев, на камнях и скалах. Этот отдел насчитывает до 20 тыс. видов и включает пять классов:
- Класс волосковые — наиболее примитивные одноклеточные в. со жгутиками. Некоторые их виды представляют собой колонию.
- Класс протококковые — одноклеточные и многоклеточные безжгутиковые формы
- Класс улотриксовые — имеют нитчатое или пластинчатое строение слоевища.
- Класс жаровые — строением напоминают высшие растения — хвощи.
- Класс сифоновые — внешне похожи на другие в. или на высшие растения, состоят из одной многоядерной клетки, достигая размеров до 1 м.
Одноклеточная зеленая пресноводная водоросль — хламидомонада. Имеет овальную или круглую форму тела, на вытянутом переднем конце два жгутика. Хроматофор чашевидный, с пиреноидом, содержащим зерна крахмала. В передней части клетки красный глазок — это светочувствительный орган. Ядро одно, с маленьким ядрышком. Две пульсирующие вакуоли смещены к переднему концу клетки. Хламидомонада питается автотрофно, но при отсутствии света может перейти на гетеротрофное питание, если в воде присутствуют органические вещества. Размножается бесполым и половым путем. При бесполом размножении содержимое клетки (спорофит) делится на 4 части и образуются 4 гаплоидных зооспоры. С наступлением холодов 2 зооспоры сливаются, образуя диплоидную зиготоспору. Весной она делится митозом, вновь образуя гаплоидные в.
Спирогира — пресноводная зеленая многоклеточная нитчатая водоросль. Нити составлены одним рядом одноядерных цилиндрических клеток со спиралевидными хлоропластами и пиреноидами. Рост нити в длину происходит бесполо за счет поперечного деления клеток. Размножается частями нити или половым путем. Половой процесс называется конъюгацией.
Отдел бурые водоросли
Многоклеточные морские водоросли. Насчитывается ок. 1500 видов. Имеют желтовато- бурую окраску, обусловленную большим количеством желтых и бурых пигментов. Размер и форма их различны. Встречаются нитевидные, корковидные, шаровидные, пластинчатые и кустообразные растения. Слоевища (тела) многих видов содержат газовые пузырьки, удерживающие в. в вертикальном положении. Вегетативное тело расчленено на подошву или ризоиды, служащие органами прикрепления, и на простую или рассеченную пластину, соединяющуюся с подошвой черешком. Пигменты, придающие им бурый цвет, сосредоточены только в поверхностных слоях клеток, внутренние клетки талома бесцветны. Это свидетельствует о дифференциации клеток по функциям: фотосимтетической и загасающей. У бурых водорослей нет настоящей проводящей системы, однако, в центре слоевища имеются ткани, по которым передвигаются продукты ассимиляции. Всасывание минеральных веществ осуществляется всей поверхностью слоевища.
У бурых водорослей встречаются все формы размножения: вегетативное (при случайных отделениях частей слоевища), споровое, половое (три формы: изогамная, гетерогамная и моногамная).
Отдел красные водоросли (багрянки)
Встречаются обычно на больших глубинах теплых морей. Насчитывают ок. 4000 видов. Имеют расчлененное слоевище, ризоидом или подошвой крепятся к субстрату. Помимо обычных хлорофиллов и каротиноидов, в пластидах багрянок содержатся фикобилины. Другая их особенность — сложный половой процесс. Гаметы и споры красных водорослей лишены жгутиков и неподвижны. Оплодотворение происходит при пассивном переносе мужских половых клеток к женскому половому органу.
Значение водорослей
Водоросли — первичные продуценты с высокой продуктивностью. С них начинаются большинство пищевых цепей морей, океанов и пресных водоемов Одноклеточные в. являются главным компонентом фитопланктона, который служит кормом многим видам водных животных. В. обогащают атмосферу кислородом.
Из водорослей получают много ценных продуктов. Например, из красных водорослей получают полисахариды агар-агар и карраген (используются для получения желе, в косметике и как пищевые добавки); из бурых водорослей получают альгиновые кислоты (применяют в качестве отвердителей, желеобразующих веществ в пищевой, косметической промышленности, для изготовления красок и паков).
1. Какое строение имеет растительная клетка
Растительная клетка состоит из:
• клеточной стенки, которая защищает клетку и придает ейформу;
• цитоплазмы – бесцветного вещества, наполняющего клетку, в которой находятся остальные части клетки;
• мембраны, окружающей цитоплазму;
• ядра с ядрышком – самойважной части клетки;
• пластид (хлоропластов), в которых проходит процесс фотосинтеза;
• вакуоли – полости, заполненной клеточным соком.
2. Что такое пластиды?
Пластидами называют крохотные тельца, находящиеся внутри растительной клетки. Они принимают участие в синтезе органических веществ и могут быть разной окраски или вовсе ее не иметь. От того, какой цвет имеют пластиды, зависит окраска всей клетки.
3. Какие пластиды вы знаете?
В зависимости от окраски, различают три вида пластид:
1) Хлоропласты – пластиды зеленого цвета, выполняющие функцию фотосинтеза.
2) Хромопласты – пластиды красного, желтого или оранжевого цвета. Это связано с накоплением в них каротиноидов. От хромопластов зависит окраска осенних листьев, цветочных лепестков, созревших плодов.
3) Лейкопласты – бесцветные пластиды, встречающиеся в клетках, скрытых от солнечного света (корнях, клубнях, семенах). Их деятельность связана с накоплением запасных веществ: крахмала, белков, масел.
4. Что такое пигменты?
Биологические пигменты – это вещества, входящие в состав пластид и обладающие способностью окрашивать.
5. Что называют растительной тканью?
Растительной тканью называют группу клеток с общим строением и происхождением, приспособленных для выполнения одной или нескольких функций.
Вопросы в конце параграфа
1. Почему водоросли относят к низшим растениям?
У водорослей нет тканей и органов. У них есть только единое вегетативное тело, не делящееся на листья, стебли и корни. Поэтому они и относятся к низшим растениям.
2. Где обитают зеленые одноклеточные водоросли?
Зеленые одноклеточные водоросли обитают там, где повышенная влажность: в сырых, затененных местах, на поверхности камней, деревьев, зданий. Они есть даже на поверхности ледников
3. Какое строение имеет хламидомонада?
Хламидомонада – это одноклеточная зеленая водоросль, имеющая овальную форму, немного зауженную с одной стороны и способная передвигаться при помощи двух жгутиков, прикрепленных к этому узкому краю.
Клетка хламидомонады покрыта прозрачной оболочкой, внутри которой в цитоплазме находятся:
1) Две сократительные вакуоли,которые находятсяближе к жгутикам и избавляют хламидомонаду от лишней воды.
2) Светочувствительный красный глазок. Он определяет, где находится свет. Хламидомонада движется в этом направлении, осуществляя процесс фотосинтеза.
3) Хлоропласт, называемый хроматофором. Помимо процесса фотосинтеза, он откладывает крахмал.
4) Ядро.
4. Где обитают и какое строение имеют зеленые многоклеточные водоросли?
Многоклеточные зеленые водоросли представляют собой слоевище нитчатой или листовидной формы. Тело их состоит из ряда коротких клеток. В каждой клетке имеется оболочка, цитоплазма, ядро и хроматофор. Некоторые водоросли имеют образования, напоминающие корни. Их называют ризоиды. Многоклеточные водоросли обитают только в водной среде, как в пресной, так и в соленой.
5. Где обитают и какое строение имеют бурые водоросли?
Бурые водоросли – это многоклеточные растения со слоевищами разнообразной формы:нитевидными, шаровидными, пластинчатыми, кустообразными. Они могут быть прямостоящими и стелющимися. Длина бурых водорослей может колебаться от микроскопических до гигантских размеров. Внизу слоевища находятся ризоиды, при помощи которых водоросли крепятся к грунту. Бурые водоросли обитатели морей и океанов. Самым известным представителем бурых водорослей является ламинария, известная нам, как морская капуста.
6. Где обитают и какое строение имеют красные водоросли?
Красные водоросли обитают в морях и океанах. Большинство красных водорослей имеют многоклеточное строение, но есть и одноклеточные формы. Клеточная стенка красных водорослей состоит из двух слоев. Внутренний слой – целлюлозный и внешний – аморфный. Их слоевища (талломы) крупны и разнообразны. Они могут быть нитевидными, листостебельными, кустистыми, кораллоподобными. В хлоропластах красных водорослей содержится не только хлорофилл, но и другие пигменты, имеющие синий, красный, желто-оранжевый цвета. Смешиваясь с хлорофиллом, они придают слоевищам водорослей различную окраску. Благодаря дополнительным пигментам улавливаетсябольше солнечного света для процесса фотосинтеза, поэтому красные водоросли могут обитать на гораздо большей глубине по сравнению с бурыми водорослями.
7. Что такое слоевище?
Слоевище или таллом – это тело многоклеточных низших растений, не разделяющееся на стебель, корень и листья.
8. Что такое хроматофор?
Хроматофор – это отвечающие за окраску крупные чашеобразные пластиды низших растений.
9. Что такое ризоиды? Почему их нельзя назвать корнями?
Ризоиды – это бесцветные ветвистые нитеобразные клетки, при помощи которых слоевище водорослей прикрепляется к грунту. Корнями их нельзя назвать потому, что по своему строению ризоиды не имеют ничего общего с этими органами высших растений.
10. Какое значение имеют водоросли в природе?
Для природы водоросли имеют большое значение. Они активно участвуют в круговороте веществ в природе. Как и все растения, водоросли способны поглощать углекислый газ и выделять кислород, который необходим живым организмам, обитающим в воде. Причем они выделяют настолько много кислорода, что он не только растворяется в воде, но и попадает в атмосферу. Водоросли участвуют в образовании почвы и формировании осадочных пород. Кроме того, водоросли служат пищей для многих обитателей водоемов.
11. Как человек использует водоросли?
Многие виды водорослей человек использует для своих нужд.
1) В химической промышленности из них получают йод, калийные соли, целлюлозу, спирт, уксусную кислоту, клеящие вещества, агар-агар.
2) В сельском хозяйстве водоросли используются, как биодобавка в рацион животных и как калийное удобрение.
3) В медицине водоросли используются для производства лекарств и лечебной грязи.
4) С помощью водорослей очищают загрязненные водоемы и сточные воды.
5) Отдельные виды водорослей (ламинарию, порфиру, ульву) человек употребляет в пищу. Они содержат много витаминов, йода, углеводов и поэтому очень полезны.
Почему даже у многоклеточных водорослей, имеющих большие размеры, отсутствует сосудистая система?
Она им не нужна, так как водоросли обитают в воде и со всех сторон окружены питательной средой. Поэтому каждая клетка сама, без помощи дополнительной транспортной системы, способна впитывать питательные вещества.
Задания для любознательных
Осторожно снимите зеленый налет с коры нескольких деревьев. Подготовьте микропрепараты и изучите их под микроскопом. Рассмотрите клетки водорослей, образующих зеленый налет. Постарайтесь установить одним или несколькими видами водорослей он образован.
Обычно на коре деревьев можно увидеть зеленые одноклеточные водоросли плеврококк, хлорококк , а так же нитчатую трентеполию.
Читайте также: