<<
>>

Водоросли. Строение и жизнедеятельность одноклеточных водорослей. Размножение водорослей. Нитчатые водоросли. Значение водорослей в природе и хозяйстве

Водоросли обнаруживаются повсеместно во всех пригодных для жизни местообитаниях. В пресноводных водоемах водоросли чаще всего имеют микроскопические размеры, но в морях встречаются во­доросли, достигающие десятков метров в длину.

Обитают водоросли в водоемах любого типа, но некоторые приспособились к жизни на суше (в почве и на ее поверхности, на камнях и скалах, стволах де­ревьев и т.д.). Одни из них свободно (активно или пассивно) переме­щаются в толще воды, другие ведут прикрепленный образ жизни.

Водоросли — это разнородная в таксономическом отношении группа организмов, которые возникли и эволюционировали незави­симо друг от друга. Водоросли — это фотосинтезирующие организ­мы, выделяющие кислород, которые обитают преимущественно в во­де. Тело водорослей представлено талломом, или слоевищем, а не разделяется на многоклеточные вегетативные органы. Для водорослей характерны одноклеточные органы размножения (спороношения и полового размножения). В настоящее время эта группа объединяет примерно 35^40 тысяч видов.

По строению тела водоросли делятся на одноклеточные, колони­альные и многоклеточные. Клетки многих водорослей по своему строению похожи на растительные, то есть у них имеются клеточная стенка, вакуоль с клеточным соком и хлоропласты, которые у водо­рослей называются хроматофорами. В хроматофорах находятся пиг­ментные системы, в состав которых входят хлорофиллы и каротинои­ды. Комбинации этих пигментов обусловливают окраску талломов водорослей. Некоторые водоросли утратили способность к фотосин­тезу и полностью перешли на гетеротрофный тип питания.

Размножение у водорослей может происходить тремя способами: вегетативным (деление клетки пополам, фрагментами колоний и ни­тей, специализированными структурами), бесполым (подвижными зооспорами и неподвижными апланоспорами) и половым путем с уча­стием гамет.

Половой процесс у водорослей бывает трех типов: изо­гамия, при которой происходит слияние подвижных гамет, одинако­вых по размеру и форме; гетерогамия, при которой сливаются под­вижные гаметы, имеющие одинаковую форму, но отличающиеся по размерам; оогамия, когда сливается неподвижная крупная женская гамета (яйцеклетка) с мелким подвижным сперматозоидом. Отдель­ным типом полового процесса является конъюгация. При конъюгации сливаются протопласты двух гаплоидных вегетативных клеток и об­разуется диплоидная зигота.

Строение и жизнедеятельность одноклеточных водорослей

могут быть рассмотрены на примере хламидомонады и хлореллы.

Хламидомонада — зеленая водоросль, которая обитает в лужах и других мелких водоемах. По форме клетки эта водоросль напоминает каплю. Снаружи клетка хламидомонады покрыта клеточной стенкой, состоящей из пектина. Водоросль передвигается в воде с помощью двух одинаковых жгутиков, расположенных на переднем конце клет­ки. Большую часть клетки занимает чашевидный хроматофор. Ближе к переднему концу в нем расположен красный глазок, который вос­принимает свет. В хроматофоре происходит процесс фотосинтеза и откладывается запасной полисахарид — крахмал. В цитоплазме клет­ки расположены ядро и две сократительные вакуоли. Вакуоль с кле­точным соком у хламидомонады отсутствует. Размножение у хлами­домонады бесполое и половое. Бесполое размножение осу­ществляется с помощью зооспор, которые формируются внутри мате­ринской клетки. Чаще всего формируется 2-4—8 двужгутиковых зоо­спор, каждая из которых после выхода в воду дорастает до размеров взрослой особи. При половом размножении под оболочкой материн­ской клетки образуются двужгутиковые гаметы, которые попарно сливаются и образуют зиготу. Зигота покрывается толстой оболочкой и зимует. Весной ядро в ней мейотически делится, и в результате формируются четыре молодые гаплоидные хламидомонады. Таким образом, большая часть жизненного цикла хламидомонады протекает в гаплоидной стадии, диплоидной у нее является только зигота.

В пресных и соленых водоемах, а также в почве и на ее поверхно­сти встречается одноклеточная зеленая водоросль хлорелла. Ее клетка имеет шаровидную форму, покрыта плотной целлюлозной оболочкой. В цитоплазме находится ядро и крупный чашевидный хроматофор.

Хлорелла размножается только бесполым путем с помощью округлых неподвижных апланоспор. Хлорелла — удобный объект для научных исследований, с ее помощью активно изучаются многие процессы, происходящие в фотосинтезирующих клетках. Ее использовали на космических кораблях для регенерации воздуха и утилизации органи­ческих остатков в замкнутых системах жизнеобеспечения.

Представителями нитчатых водорослей являются улотрикс и спирогира.

Нитчатая зеленая водоросль улотрикс обитает преимущественно в пресных водоемах и образует зеленый налет на подводных предметах. К субстрату нить улотрикса прикрепляется с помощью одной бес­цветной базальной клетки (ризоида). Нити улотрикса не ветвятся и состоят из коротких одинаковых клеток. В цитоплазме клетки распо­ложены ядро и хроматофор в виде незамкнутого кольца. Большая часть клетки занята вакуолью с клеточным соком. Размножается улотрикс вегетативным, бесполым и половым путем. Четырехжгути­ковые зооспоры формируются внутри клеток улотрикса, выходят в воду, плавают, затем прикрепляются к подводным предметам и начи­нают делиться, формируя новые нити. В результате первого деления образуются две разнокачественные клетки: одна бесцветная (ризоид), другая зеленая. При делении последней происходит нарастание нити тела водоросли. При половом размножении в клетках образуются двужгутиковые гаметы. Половой процесс изогамный. Выйдя из мате­ринской клетки, гаметы сливаются в воде, образуя четырехжгутико­вую зиготу, которая, проплавав определенное время, одевается обо­лочкой. После периода покоя в зиготе в результате мейотического деления формируются 4 гаплоидные зооспоры, которые после выхода в воду прорастают в новые нити. Таким образом, большую часть жиз­ненного цикла улотрикс проводит в гаплоидном состоянии, диплоид­на у него только зигота.

Другая широко распространенная зеленая нитчатая водоросль — спирогира образует скопления зеленой тины в пресных водоемах. Ни­ти ее не ветвятся, состоят из крупных цилиндрических клеток, одетых целлюлозной оболочкой и слизью. В центре клетки расположена крупная вакуоль с клеточным соком, в которой на цитоплазматиче­ских нитях подвешено ядро. Хроматофор спирально закрученный. В одной клетке могут быть несколько хроматофоров. Размножается спирогира вегетативным (при разрывах нитей) и половым способом.

Половой процесс у спирогиры протекает по типу конъюгации. При этом сливается содержимое вегетативных клеток двух рядом распо­ложенных нитей. Образующаяся диплоидная зигота одевается обо­лочками и превращается в зимующую стадию. Весной ядро претерпе­вает мейотическое деление, три гаплоидных ядра отмирают, и вырастает только одна новая гаплоидная нить спирогиры.

Водоросли, которые обитают в морях, могут быть одноклеточ­ными, колониальными и многоклеточными. Наиболее крупные талло­мы имеют бурые, красные и зеленые водоросли. Бурые водоросли яв­ляются многоклеточными организмами с желто-бурой окраской, которая обусловлена наличием большого количества желтых и бурых пигментов. Наиболее густые заросли бурые водоросли образуют до глубины 15 м, хотя могут заходить и до глубины 40-100 м. В северных и умеренных широтах произрастает одна из самых распространенных бурых водорослей — ламинария, или морская капуста, таллом которой может достигать в длину 20 м. В ее талломе содержится много амино­кислоты метионина, йода, углеводов, минеральных веществ и витами­нов, по содержанию которых она может превосходить многие овощи и кормовые травы. В жизненном цикле ламинарии происходит чередо­вание бесполого и полового поколений. Эту водоросль культивируют в северных морях России и странах Юго-Восточной Азии.

Красные водоросли, или багрянки, в основном обитают в морях. Они называются так из-за окраски таллома, которая меняется в зави­симости от соотношения пигментов от темно-малинового, розового до голубовато-зеленого или желтого цвета.

Наличие красного пиг­мента позволяет красным водорослям обитать на больших глубинах (до 200 м). Это самые глубоководные водоросли. Их многоклеточные слоевища имеют вид красивых сложнорассеченных пластинок, иногда кустиков, напоминающих кораллы, но некоторые представители мо­гут состоять из единственной клетки или образовывать колонии. В состав клеточной стенки красных водорослей помимо целлюлозы входит агар. Многие багрянки съедобны.

Значение водорослей в природе и хозяйстве многообразно. Во­доросли способны синтезировать органические вещества из неорга­нических в процессе фотосинтеза. В водных экосистемах они чаще всего выполняют роль продуцентов, то есть несут ту же функцию, что и зеленые растения на суше. Это начальное звено в цепях питания.

В процессе фотосинтеза они выделяют большое количество ки­слорода. Кислород растворяется в воде и используется для дыхания другими организмами.

Заросли водорослей служат местом обитания, укрытия и размно­жения многих животных, то есть водоросли формируют разнообраз­ные водные биотопы.

При наступлении благоприятных внешних условий некоторые во­доросли способны массово размножаться и вызывать цветение воды. Зеленое цветение воды в канавах, лужах и ямах чаще всего обуслов­лено размножением эвгленовых водорослей. Большой урон рыболов­ству наносят красные приливы — цветение морей, вызванное рядом микроскопических одноклеточных водорослей (отсюда название — Красное море). Водоросли, вызывающие «красные приливы», выде­ляют вещества, токсичные для животных и человека.

Почвенные водоросли участвуют в формировании структуры поч­вы, обеспечивают частично ее плодородие, насыщают почву кислоро­дом, принимают участие в формировании ряда горных и осадочных пород.

Водоросли вступают в различные отношения с другими организ­мами, например, являются внутриклеточными симбионтами некото­рых беспозвоночных (простейших, губок, кишечнополостных). С грибами входят в состав лишайников — особый тип симбиотиче­ских организмов.

Встречаются и водоросли-паразиты, в разной степе­ни зависящие в своем питании от хозяина. Водоросли могут парази­тировать на других водорослях, на высших растениях, на беспозвоночных животных.

Водоросли широко употребляют в пищу (виды рода порфира, ла­минария). Ряд видов успешно культивируют.

Красные водоросли используют для получения агара. Он обладает желирующими свойствами и используется для изготовления желе, пастилы, суфле, ряда конфет и других продуктов, а в микробиологии для приготовления сред, на которых выращиваются микроорганизмы.

Бурые водоросли — единственный источник получения альгина­тов — соединений альгиновой кислоты, которые используют в пище­вой промышленности.

Ряд водорослей (ламинарии, фукусы, аскофиллум) идет на корм скоту и получение удобрений.

Водоросли применяются в медицине при лечении ряда заболева­ний. В последние годы препараты из водорослей применяют для вы­ведения радионуклидов.

Некоторые водоросли используют в качестве индикаторных орга­низмов для определения степени загрязнения водоемов. Используют их и для очистки сточных вод.

Многие водоросли служат хорошими модельными объектами для научных исследований.

Задания

Выберите один правильный ответ.

1. У водорослей не бывает

1) стебля

2) листьев

3) корней

4) ни стебля, ни листьев, ни корней

2. Хроматофор — это

1) оболочка клетки водоросли

2) хлоропласт водоросли

3) орган размножения водоросли

4) листовая пластинка бурых водорослей

3. Водоросли размножаются

1) вегетативно

2) зооспорами

3) половым путем

4) всеми перечисленными выше способами

4. Половое размножение не обнаружено у

1) спирогиры 3) хламидомонады

2) хлореллы 4) ламинарии

5. При бесполом размножении хламидомонады она образует

1) одну зооспору

2) шесть зооспор

3) восемь зооспор

4) неопределенное большое количество зооспор

6. Хламидомонада размножается половым путем

1) в неблагоприятных условиях

2) в благоприятных условиях

3) постоянно, независимо от внешних условий

4) только в лабораторных условиях

7. Половой процесс называется конъюгацией у

1) хламидомонады 3) хлореллы

2) ламинарии 4) спирогиры

8. Многоклеточной водорослью является

1) хламидомонада 3) спирогира

2) хлорелла 4) пиннулария

9. Одноклеточной водорослью является

1) ламинария 3) хламидомонада

2) фукус 4) спирогира

10. К нитчатым водорослям не относится

1) улотрикс 3) кладофора

2) ламинария 4) спирогира

11. Хлорофилл в клетках спирогиры расположен в

1) многочисленных пластидах

2) шаровидном хроматофоре

3) ленточном хроматофоре

4) цитоплазме в растворенном виде

12. Хроматофор в виде незамкнутого кольца имеет

1) хламидомонада 3) хлорелла

2) спирогира 4) улотрикс

13. Ризоиды водорослей служат для

1) дыхания

2) вегетативного размножения

3) прикрепления к субстрату

4) фотосинтеза

14. К отделу бурых водорослей относится

1) хламидомонада

2) ламинария

3) хлорелла

4) спирогира

15. По типу питания водоросли, как правило, относятся к

1) сапрофитам 3) хемосинтетикам

2) паразитам 4) фотосинтетикам

Выберите три правильных ответа.

16. К нитчатым водорослям относится

1) десмококкус 4) спирогира
2) хламидомонада 5) улотрикс
3) хлорелла 6) кладофора
17. Многоклеточной зеленой водорослью является
1) хламидомонада 4) спирогира
2) хлорелла 5) кладофора
3) улотриКС 6) ламинария
18. В клетках водорослей могут содержаться следующие пигменты
1) гемоглобин 4) каротин
2) гемоцианин 5) миоглобин
3) хлорофилл 6) билирубин
19. Частями таллома может делиться
1) хламидомонада 4) спирогира
2) хлорелла 5) улотрикс
3) пиннулария 6) кладофора
20. Хлорофилл содержит
1) ламинария 4) хлорелла
2) фукус 5) анфельция
3) улотрикс 6) спирогира
21. Установите соответствие между названием водоросли и типом
к которому она относится.
Название водоросли Тип водорослей
1) десмококкус А) красные водоросли
2) кладофора Б) зеленые водоросли
3) ламинария В) бурые водоросли
4) фукус
5) цистозейра
6) порфира

№ вопроса 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ответ 4 2 4 2 3 1 4 3 3 2
№ вопроса 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
ответ 3 4 3 2 4 4,5,6 3,4,5 2,3,4 4,5,6 3,4,6

Задание 21
1 2 3 4 5 6
Б Б В В В А

<< | >>
Источник: Каменский А. А.. ЕГЭ 100 баллов. Биология. Самостоятельная подготовка к ЕГЭ. / А. А. Каменский, Н. А. Соколова, А. С. Маклакова, Н. Ю. Сарычева, Н. А. Богданов. —М. : Издательство «УЧПЕДГИЗ»,2018. — 512 с. (Серия «ЕГЭ. 100 Баллов»). 2018

Еще по теме Водоросли. Строение и жизнедеятельность одноклеточных водорослей. Размножение водорослей. Нитчатые водоросли. Значение водорослей в природе и хозяйстве:

  1. Глава 2. МОРСКИЕ ВОДОРОСЛИ — НОВЫЙ ИСТОЧНИК БАВ
  2. К ОЦЕНКЕ АНТИБИОТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МОРСКИХ ВОДОРОСЛЕЙ
  3. ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ ЛИПИДОВ ВОДОРОСЛЕЙ
  4. МОРСКИЕ ВОДОРОСЛИ — НОВЫЙ ИСТОЧНИК БАВ
  5. РЕФЕРАТ. Значение аппендикса в жизнедеятельности организма0000, 0000
  6. Значение аппендикса в жизнедеятельности организма
  7. РЕФЕРАТ. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. Биоритмы и их роль в жизнедеятельности человека2017, 2017
  8. Размножение.
  9. Глава 3. БАВ МОРСКИХ ОДНОКЛЕТОЧНЫХ И НЕКОТОРЫХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ ОРГАНИЗМОВ
  10. Раздел пятый. ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ МЕДИЦИНСКИХ РАБОТНИКОВ И В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
  11. Глава 15. заболевания, обусловленные. ВОЗДЕЙСТВИЕМ БИОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ У РАБОТНИКОВ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
  12. РЕФЕРАТ. УГЛЕВОДЫ, РОЛЬ В ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА2018, 2018
  13. Глава 1. БАД и их роль в жизнедеятельности человека
  14. Харольд Стерн. Кушетка. Ее использование и значение в психотерапии.Перевод с английского Е. Замфир (Кушетка. Ее использование и значение в психотерапии) и О. Лежниной (Введение в современный психоанализ и работы Хаймана Спотница); при участии Т. Рудаковой. Научная редакция проф. М. Решетникова.2002, 2002
  15. М.Е. Ершов. Самые распространенные способы очистки воды /авт.- сост. М.Е. Ершов. — М.: ACT; Донецк: Сталкер,2006. — 94, [2] с,: ил. — (Приусадебное хозяйство)., 2006
  16. РЕФЕРАТ. Алкоголь. Влияние его на жизнедеятельность и здоровье человека. Меры борьбы с ним2017, 2017