7 класс. Водоросли

1.

«Низшие растения» - водоросли
По материалам Пименова А.В.

2. Fig. 1.13

Разнообразие живого
• Три домена:
Three Domains:
1. Eukarya
2. Archaea
3. Bacteria
• 1. Эукариоты
• 2. Археи
• 3. Бактерии
40
Fig. 1.13

3. Fig. 1.13-1

•Домен Эукариоты делится на 4 царства:
Domain Eukarya is
Divided into four
Kingdoms:
1. Plantae Растения
2. Fungi Грибы
3. Animalia Животные
4. Protista Простейшие
Fig. 1.13-1
41

4.

Общая характеристика водорослей
Водоросли — группа организмов различного происхождения,
объединённых следующими признаками:
1) наличие хлорофилла и фотоавтотрофного питания;
2) у многоклеточных — отсутствие чёткой дифференцировки тела
(называемого слоевищем, или талломом) на органы;
- отсутствие ярко выраженной проводящей системы;
3) обитание в водной среде или во влажных условиях (в почве, сырых
местах и т. п.).
К водорослям относят различное число (в зависимости от классификации)
отделов эукариот, многие из которых не связаны общим
происхождением.
Также к водорослям часто относят сине-зелёные водоросли или
цианобактерии, являющиеся прокариотами. Традиционно водоросли
причисляются к растениям.

5.

Экологические группы водорослей
Водоросли
планктонные водоросли
бентосные водоросли
почвенные водоросли
водоросли горячих источников
водоросли снега и льда
водоросли соленых водоемов

6.

Особенности строения:
Тело водорослей может быть одноклеточным, колониальным или
многоклеточным;
1. Тело не дифференцировано на органы и ткани (таллом, или
слоевище); у сложно организованных водорослей может
наблюдаться элементарная дифференцировка тела,
напоминающая органы высших растений;
2. Клетки большинства водорослей имеют клеточную стенку,
клеточная стенка иногда покрыта слизью;
3. Протопласт клеток состоит из цитоплазмы, одного или
нескольких ядер и хроматофоров (пластид), содержащих
хлорофилл и другие пигменты; в хроматофорах имеются особые
образования — пиреноиды.

7.

Общая характеристика водорослей
4. Большинство подвижных водорослей имеют светочувствительное
образование — глазок, или стигму, благодаря которому водоросли
обладают фототаксисом.
Питание: автотрофное, но имеются виды-миксотрофы.
Размножение: половое и бесполое.
Формы бесполого размножения:
- вегетативное, которое может осуществляться путем фрагментации
таллома; деления клеток одноклеточных водорослей; у колониальных —
распада колоний;
- Настоящее бесполое размножение водорослей осуществляется с
помощью зооспор или спор.
Половое размножение:
Связано с копуляцией гамет и образованием зиготы. Зигота прорастает в
новую особь, образующуюся в основном путем мейотического деления
(большинство водорослей гаплоидны).
Для животных характерна гаметическая редукция, для высших растений –
спорическая, для водорослей – зиготическая редукция.

8.

Общая характеристика водорослей
Формы полового процесса водорослей:
хологамия, изогамия, гетерогамия, оогамия.
Для некоторых водорослей половой процесс
осуществляется в форме конъюгации. У
высокоорганизованных водорослей гаметы
развиваются в специальных органах полового
размножения - гаметангиях: яйцеклетки — в
оогониях, сперматозоиды — в антеридиях.
Многообразие. Обычно водоросли подразделяют на несколько отделов:
красные (выделяемые в самостоятельное подцарство Багрянки) и зеленые
водоросли, более близкие к растениям, бурые, золотистые, желтозеленые, диатомовые, харовые, систематическое положение которых
трактуется по-разному.
Иногда в школьных учебниках говорят про группу Эвгленовые водоросли.

9. Огромное разнообразие и численность.

Насчитывается около 30 тыс. видов водорослей. На
основании различий в наборе пигментов, особенностей
морфологии и биохимии различают множество типов
(отделов) водорослей:
золотистые (Chrysophyta),
диатомовые (Bacillariophyta),
жёлтозелёные (Xanthophyta),
харовые (Charophyta),
бурые (Phaeophyta),
красные (Rhodophyta),
зелёные (Chlorophyta).
эвгленовые (Euglenophyta) - простейшие
и даже сине-зеленые (Cyanobacteria) - бактерии

10.

11.

ВОДОРОСЛИ
Окраска водорослей зависит от глубины обитания.
Пигменты, поглощающие свет с разной длиной волны,
определяют цвет водорослей.
Зеленые водоросли – до 20 метров,
Бурые водоросли – до 120 метров,
Красные водоросли – до 285 метров.
Чем больше глубина, тем меньше света попадает в воду,
тем более коротковолновой свет туда проходит.
Зеленые – красный свет, красные – синий и зеленый.

12.

Гаметы –половые клетки, обеспечивающие при
слиянии (оплодотворении) развитие новой особи
и передачу наследственных признаков от
родителей потомкам. Несут по 1 экземпляру
каждой хромосомы – всего разных хромосом у
каждого вида n.
1 n –гаплоидный набор
У наиболее развитых обычно гаметы – это
яйцеклетки (женские гаметы) и сперматозоиды
или спермии (мужские гаметы).
Зигота –продукт слияния гамет. Всегда имеет 2n
2 n –диплоидный набор

13. Мейоз – процесс деления клетки, при котором число хромосом в клетке уменьшается вдвое и происходит рекомбинация. В результате

такого деления образуются гаплоидные (n)
половые клетки (гаметы) и споры.
МЕЙОЗ
ЗИГОТНЫЙ
В зиготе после
оплодотворения, что
приводит к
образованию зооспор
у водорослей и
мицелия грибов.
ГАМЕТНЫЙ
В половых органах,
приводит к
образованию гамет
СПОРОВЫЙ
У растений
приводит к
образованию
гаплоидного
гаметофита

14.

Отдел зеленые водоросли
Это самый большой отдел водорослей (около 20000 видов). Распространены
повсеместно. В основном зеленые водоросли обитатели пресных водоемов,
но есть и морские виды. Некоторые обитают на суше.
Хламидомонада
Одноклеточная водоросль, обитающая преимущественно в мелких
водоемах, загрязненных органическими веществами (миксотроф).
Основным запасным веществом, накапливающимся в хлоропластах,
является крахмал.

15.

Отдел зеленые водоросли
В жизненном цикле преобладает гаплоидная фаза.
Бесполое размножение – с помощью зооспор.
Половое у большинства видов протекает по типу изогамии. Зигоспора
впадает в период покоя, при наступлении благоприятных условий – мейоз,
и образуются четыре гаплоидные клетки, каждая из которых становится
новой хламидомонадой.

16.

Отдел зеленые водоросли
Хлорелла
Одноклеточная водоросль, обитающая в пресных и соленых водоемах, на
влажной почве, скалах. Клетки имеют вид зеленых шариков диаметром до
15 мкм. Жгутиков, глазков и сократительных вакуолей не имеет. В клетках
имеется чашевидный хроматофор с пиреноидом или без него и мелкое
ядро. Половой процесс для этой водоросли не известен. Бесполое
размножение происходит путем митотического деления содержимого
материнской клетки дважды или трижды. В результате деления
формируется четыре или восемь дочерних клеток. После разрыва
материнской оболочки клетки выходят наружу, увеличиваются в размерах и
делятся вновь.

17.

Отдел зеленые водоросли
Хлорелла
Ее клетки содержат большое количество питательных веществ — 50
полноценных белков, жирные масла, углеводы, витамины В, С и К и даже
антибиотики. Она размножается так интенсивно, что за сутки происходит
тысячекратное увеличение числа ее клеток.
Японцы научились перерабатывать хлореллу в порошок, богатый белками
и витаминами. Его можно добавлять в муку для выпечки хлебобулочных
изделий. Кроме того, хлорелла используется как источник дешевых кормов
для скота и при биологической очистке сточных вод.

18.

ВОДОРОСЛИ
Колония – объединение организмов, в котором
каждая особь может существовать самостоятельно
Вольвокс

19.

ВОДОРОСЛИ
Вольвокс
Размер одной колонии — до 3 мм. Колония шарообразная,
включает от 200 до 10 тысяч клеток. Клетки соединены
протоплазматическими нитями, в центре колонии имеется
полость, содержащая жидкую слизь. Клетки внешнего слоя
схожи по строению с хламидомонадой. Они имеют по два
жгутика, обращенных наружу.

20.

ВОДОРОСЛИ
Вольвокс
В пределах колонии вольвокса
наблюдается специализация
клеток.
Большинство клеток —
вегетативные.
Между ними разбросаны
генеративные клетки,
принимающие участие в
процессе размножения.

21.

Отдел зеленые водоросли
Спирогира.
Нитчатые водоросли до 8-10 см. Скопления нитей спирогиры образуют
тину. Нити неветвящиеся, образованные одним рядом цилиндрических
клеток. У разных видов спирогиры количество хроматофоров колеблется от
1 до 16. В хроматофорах в большом количестве располагаются крупные
бесцветные пиреноиды. Снаружи водоросль окружена слизистым чехлом.
Размножается спирогира бесполым и половым способом. Бесполое
размножение осуществляется частями нитей при их случайном разрыве.

22.

Отдел зеленые водоросли
Половой процесс осуществляется путем конъюгации. Конъюгация может
быть лестничной и боковой. При лестничной конъюгации конъюгируют
клетки двух нитей, расположенных параллельно друг другу.
При боковой конъюгации оплодотворение происходит в пределах одной
нити. При этом наблюдается слияние протопластов двух рядом
расположенных клеток. Зигота покрывается оболочкой и зимует.
Весной зигота редукционно делится и образует четыре гаплоидных ядра.
Три ядра дегенерируют, а четвертое разрывает клеточную стенку, делится
митотически и дает начало новой гаплоидной нити.

23.

Улотрикс
Произрастает в быстротекущих реках, ведет прикрепленный образ жизни.
Однорядные неветвящиеся нити улотрикса, прикрепляясь к подводным
предметам — камням, сваям, корягам и т.д., образуют зеленые дерновинки.
При благоприятных условиях улотрикс размножается зооспорами,
имеющими по четыре жгутика. Они образуются в четном количестве (2, 4, 8
и более). Зооспоры бывают разных размеров — крупные и мелкие.
Способность к активному перемещению зооспор способствует расселению
улотрикса.

24.

Улотрикс
Половой процесс происходит по типу изогамии. Отдельные клетки нити
превращаются в гаметангии, в которых образуются двужгутиковые гаметы.
При слиянии гамет образуется четырехжгутиковая зигота. Затем она
отбрасывает жгутики и переходит в состояние покоя. В дальнейшем
зигота редукционно делится, давая начало четырем клеткам, каждая из
которых образуется новую нить.

25.

Изоморфная смена поколений (ульва)

26. Зелёные водоросли. Верхний ряд, слева направо: хламидомонада, хлорелла, микрастериас, сценедесмус двуформенный, вольвокс.

Нижний ряд, слева направо: спирогира, улотрикс, ульва,
каулерпа, кладофора

27.

Красные водоросли
Основным пигментом хлоропластов является хлорофилл.
Кроме того, у красных водорослей
имеются каротиноиды и фикобилины в фикобилисомах.
Благодаря такому набору пигментов красные водоросли
могут поглощать свет почти всей видимой части спектра.
Как правило, хлорофилл маскируется фикобилинами
(красного и синего цвета) и каротиноидами (оранжевожелтые), но среди пресноводных красных водорослей
встречаются исключения.
Хлоропласты красных водорослей двумембранные, с
одиночными тилакоидами. Один или два тилакоида
обычно лежат на периферии хлоропласта. На мембранах
тилакоидов имеются фикобилисомы.

28.

Красные водоросли

29.

Красные водоросли
Для красных водорослей характерен сложный цикл
развития, не встречающийся у других водорослей.
Репродуктивные клетки красных водорослей никогда не
имеют жгутиков. Они выходят из спорангия или
гаметангия в результате образования большого
количества слизи и разносятся водой. Половой процесс
всегда оогамный. После оплодотворения,
образовавшаяся зигота претерпевает сложное развитие
прямо на гаметофите и дает начало особым спорам,
которые называются карпоспорами, образующиеся в
карпоспорангиях, тогда как у многих других водорослей
зигота развивается в спорофит, давая начало новой
форме развития растений.

30. Красные водоросли. Верхний ряд, слева направо: ирландский мох, эндокладия колючая, порфира ланцетолистная, гелидиум. Нижний

ряд, слева направо: пальмария обманчивая,
гигартина, филлофора, полиневра

31.

Диатомовые водоросли
группа одноклеточных и колониальных водорослей,
отличающаяся наличием у клеток своеобразного «панциря»,
состоящего из диоксида кремния.
Всегда одноклеточны, но встречаются колониальные формы.
Окраска хлоропластов бурая, желтоватая или золотистая. Она
обусловлена тем, что зелёные хлорофиллы маскируются
добавочными каротиноидами.

32.

Диатомовые водоросли
Диатомовые – наиболее распространённая
группа водорослей; они обитают
в планктоне и бентосе, в иле на дне
пресноводных водоёмов, на водных растениях
и предметах, на сырой земле и во мху.
Ископаемые диатомеи известны с юрского
периода; мощные отложения остатков этих
организмов образуют осадочную
породу диатомит (трепел), используемую
человеком в качестве наполнителя, изолятора
или фильтра.

33.

34.

Бурые водоросли.
Отдел включает около 1500 видов макроскопических (до 60100 м) водорослей, ведущих чаще бентосный образ жизни.
Талломы бурых водорослей имеют наиболее сложное
строение среди водорослей.
Одноклеточные и колониальные формы отсутствуют. В
пределах класса представлены нитчатый, разнонитчатый и
настоящий тканевый типы структур тела водорослей. У
некоторых происходит образование “стеблевой” и “листовой”
частей, выполняющих неоднородные функции. В субстрате
водоросли закрепляются с помощью ризоидов.
Пигменты пластид являются хлорофиллами и
каротиноидами. Именно последние (особенно фукоксантин)и
обуславливают характерный буро-желтый цвет талломов
водорослей из класса Phaeophyceae.

35.

Бурые
водоросли.
Ламинария
Представители рода ламинария известны под названием «морская
капуста». Зрелый спорофит ламинарии — диплоидное растение
длиной от 0,5 до 6 и более метров. Слоевище ламинарии имеет одну
или несколько листоподобных пластинок, располагающихся на простом
или разветвленном "стволе", прикрепленном к субстрату ризоидами.
На поверхности пластинок формируются зооспорангии, в которых в
результате мейотического деления образуются гаплоидные зооспоры с
двумя неравными жгутиками.

36.

Бурые водоросли.
Ламинария
Они прорастают в
микроскопические
нитчатые двудомные
гаметофиты, на которых
образуются половые
органы, антеридии и
оогогнии. Половой
процесс оогамный.
В оогониях и антеридиях образуется по одной гамете. Из зиготы без
периода покоя развивается диплоидный спорофит.
Ламинарию используют в пищу, для лечебного питания.

37.

Бурые водоросли.
Фукус
Водоросли из отряда Fucales имеют диплофазный жизненный цикл,
без смены поколений. У них отсутствуют зооспоры, мейоз происходит
при образовании гамет, а половой процесс представлен
преимущественно оогамией. Мужские и женские гаметангии
образуются на специализированных плодовитых окончаниях
талломов — концептакулах.

38. Бурые водоросли. Верхний ряд, слева направо: фукус, постелсия пальмовидная, макроцистис, саргассум. Нижний ряд, слева направо:

ламинария, аналипус японский, пельвеция пучковатая, цистозейра

39.

40.

ВОДОРОСЛИ
Значение водорослей
В природе:
•Компонент пищевых цепей – главные
продуценты водоемов
•Источник кислорода
•Местообитание животных
•Образуют осадочные породы
•Вызывают «цветение» водоемов
•Участвуют в образовании почвы

41.

Значение водорослей
Для человека:
•Используются в пищу,
•Сырье для получения йода, агар-агара,
•Биологическая очистка сточных вод,
•Хлореллу выращивают на корм скоту,
•Используются как удобрения,
•Используются в косметике