ВОДОРОСЛИ
Наука о водорослях называется альгология
Водоросли - это низшие споровые растения, содержащие в своих клетках хлорофилл и живущие преимущественно в воде. Не имеют органов, тело состоит из одной или нескольких одинаковых клеток. Их тело называют слоевище (или таллом). Автотрофы. Запасные вещества – крахмал, масла.
В клетках есть все органеллы, типичные для растительной клетки, но носители пигментов – не пластиды, а хроматофоры (в которых есть, кроме хлорофилла, пигменты синего, красного, бурого, желтого цвета, которые поглощают синие лучи солнечного спектра, проходящих через толщу воды и обеспечивают процесс фотосинтеза, что позволяет водорослям обитать на больших глубинах). У многих подвижных водорослей есть светочувствительный глазок- стигма, обеспечивает движение по направлению к свету- фототаксис
Система водорослей
1. Одноклеточные– хлорелла, хламидомонада, хлорококк
Многоклеточные
А) Зелены е (нитчатые) спирогира, улотрикс, ульва (морской салат),
Б) Бурые – ламинария (морская капуста), цистозейра, фукус, саргассум– получают йод
В) Красные (багрянки) порфира, родимерия, анфельция, гелидиум, филлофора, фурцелярия – получают агар- агар
Г) Харовы е-хара, нителла
Одноклеточные зеленые
Пиреноид (от греч. pyrén — косточка плода, зерно и éidos — вид, форма), клеточная органелла многих водорослей, а также печёночных мхов из порядка антоцеротовых. П. имеют округлые или угловатые очертания, расположены внутри хлоропласта или на нём, всегда тесно с ним связаны и служат местом образования крахмала
Многоклеточные зеленые
Многоклеточные бурые
Многоклеточные красные
.
Харовые водоросли
Нителла
Размножение одноклеточных водорослей
Для некоторых одноклеточных водорослей, например хлореллы, характерно только бесполое размножение.
Обычно же водоросли размножаются как бесполым, так и половым путём. Способы полового размножения у водорослей очень разнообразны. Рассмотрим размножение одноклеточных водорослей на примере хламидомонады.
При благоприятных условиях хламидомонада размножается бесполым способом. Перед делением она перестаёт двигаться и теряет жгутики. В материнской клетке(n набор хромосом) в результате митоза образуются 2, 4 или 8 подвижных клеток — зооспор. Зооспоры покидают материнскую клетку и вырастают до размеров взрослой хламидомонады. Вегетативная клетка, продуцирующая споры, выступает в этом случае, как спорофит, и, как и спора, имеет гаплоидный набор хромосом. Зооспора прорастает также в гаплоидную клетку - спорофит, и процесс может повторяться. Таким образом, в бесполом поколении хламидомонады имеется только гаплоидная стадия
Половым путём хламидомонада размножается при наступлении неблагоприятных условий (похолодание, пересыхание водоёма, при дефиците азотистых веществ в воде.).). При неблагоприятных условиях у разных особей хламидомонады (n набор хромосом) митозом образуются половые гаплоидные клетки, гаметы
.
Они похожи на зооспоры (но количество их значительно больше: 32 либо 64 в одной клетке). Гаметы способны попарно сливаться (после созревания гаметы выходят из материнской клетки и сливаются попарно, образуя зиготу).
Гаметы разных хламидомонад выходят в воду и соединяются попарно, образуя зиготу, которая покрывается толстой оболочкой. Копулируют лишь гаметы, происходящие от разных особей. Образовавшаяся зигота диплоидна, с наступлением благоприятных условий зигота делится мейозом и образует 4 гаплоидные клетки (зигоспор или спор). Из них вырастают молодые хламидомонады
Гаметофит –зеленая одноклеточная водоросль, образованная путем митотического деления гаплоидной споры. Спорофит –зигота. В ней путем мейоза образуются гаплоидные споры
У зеленых водорослей преобладающим поколением является гаметофит(n), у бурых спорофит(2n)
Используя рисунок процесса полового размножения хламидомонады, объясните, в чем сущность полового размножения и каково его отличие от бесполого. В результате какого процесса образуются гаметы, в чем их особенность? Какой цифрой на рисунке обозначена зигота? Чем она отличается от гамет?
1 вопрос.
Сущность полового размножения хламидомонады и каково его отличие от бесполого
Ответ: Сущность полового размножения - оно создает возможность перекомбинации наследственных признаков.
ИЛИ, В результате полового размножения происходит комбинация генов двух исходных особей хламидомонад (комбинативная изменчивость)
В бесполом размножении участвуют споры, которые образовались путем митоза из материнской особи (взрослой особи). Процесс идет при благоприятных условиях. Отличие от полового размножения заключается в том, что генотип всех новых особей полностью идентичен генотипу исходной особи.
При половом размножении в материнской клетке путем митоза образуются гаметы. Гаметы, сливаясь, образуют диплоидную зиготу. Процесс идет при неблагоприятных условиях.
2 вопрос.
В результате какого процесса образуются гаметы, в чем их особенность?
Ответ: При неблагоприятных условиях у разных особей хламидомонады митозом образуются половые гаплоидные клетки.
Они похожи на зооспоры (но количество их значительно больше: 32 либо 64 в одной клетке). Гаметы способны попарно сливаться (после созревания гаметы выходят из материнской клетки и сливаются попарно, образуя зиготу).
3 вопрос.
Какой цифрой на рисунке обозначена зигота? Чем она отличается от гамет?
Ответ: Зигота отмечена цифрой 6
Гамета – гаплоидна. Зигота – диплоидна.
(Примечание. Зигота — единственная диплоидная стадия развития хламидомонады; в отличие от материнской особи, гамет и спор, дающих начало новым особям, она диплоидна).
Примечание.
Критерии, которые были заложены в сборник "Типовые тестовые задания по биологии под редакцией Калиновой Г.С., 2017 год
1) При неблагоприятных условиях у разных особей хламидомонады митозом образуются половые гаплоидные клетки, которые, сливаясь, образуют диплоидную зиготу. Это процесс полового размножения.
2) Зигота делится мейозом, образуются четыре гаплоидные споры. Это бесполое размножение.
3) Зигота обозначена на рисунке цифрой 6. В отличие от гаплоидных спор, дающих начало новым особям, она диплоидна.
Размножение многоклеточных водорослей
При благоприятных условиях улотрикс (n) размножается бесполым путем четырехжгутиковыми зооспорами (n).
При неблагоприятных условиях улотрикс (n) размножается половым путем, образуя двухжгутиковые гаметы (n).
После копуляции (слияния) гамет образуется четырехжгутиковая зигота (2n). Зигота вначале плавает, затем оседает на дно, теряет жгутики, вырабатывает плотную оболочку и слизистую ножку, которой прикрепляется к субстрату. Это покоящийся спорофит.
После периода покоя происходит редукционное деление ядра зиготы (мейоз) и в ней образуются или безжгутиковые споры (n), или зооспоры (n), что зависит от вида улотрикса (а их 25 видов), Из этих спор (или зооспор) снова формируются взрослые растения улотрикса — спорогаметофиты.
Значит, взрослое растение улотрикса можно считать спорогаметофитом.
Многоклеточные водоросли могут размножаться и вегетативно — кусочками слоевища.
Есть водоросли, у которых органы бесполого и полового размножения развиваются на разных особях; тогда растения, образующие споры, называют спорофитами, а растения, производящие гаметы,— гаметофитами. У других водорослей споры и гаметы образуются на одних и тех же растениях.
Значение:
1. В экосистемах являются продуцентами
2. Участвуют в процессах почвообразования
3. Являются индикаторами чистоты(в загрязненных органическими веществами водах интенсивно размножаются вызывая «цветение воды»)
4. Образуют заросли для укрытия обитателей воды
5. Вступают в симбиоз с грибами, образуя тела лишайников(хлорелла., хлороккок)
6. Используются в очистных сооружениях
7. Используют в пищу (ламинария, ульва, порфира)
8. Применяют на корм животным
9. Используют как удобрение
10. Используют для получения йода, агар-агара, калийных солей, спирта и т. д
11. Для грязелечения