40.15M

Category:

biology

Низшие растения водоросли

1.

Тема: «Низшие растения водоросли»
Задачи:
Дать общую характеристику водорослям;
изучить биологию зеленых и бурых водорослей
Пименов А.В.

Общая характеристика водорослей
Экологические группы: -пресноводные и морские: во взвешенном
состоянии - фитопланктон, на границе вода-воздух –нейстон, на дне и
значительной глубине- фитобентос, на подводных скалах –перифитон.
-наземные.
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, имитирующая органы высших
растений;
2. Клетки большинства водорослей имеют клеточную стенку,
(целлюлозная) клеточная стенка может быть 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.
Олимпиадникам: У зеленых и красных водорослей оболочка
хлоропласта образована только двумя параллельными мембранами, у
динофитовых и эвгленофитовых водорослей – тремя, а у золотистых,
желто-зеленых, диатомовых и бурых водорослей – четырехмембранной
оболочкой хлоропластов.

7.

Общая характеристика водорослей
4. Большинство подвижных водорослей имеют
светочувствительное образование – глазок, или
стигму, благодаря которому водоросли
обладают фототаксисом.
Питание: автотрофное, но имеются видымиксотрофы.
Размножение: половое и бесполое.
Формы бесполого размножения:
- вегетативное, которое может осуществляться путем фрагментации
таллома; деления клеток одноклеточных водорослей (плеврококк, хлорококк,
эвглена зеленая); у колониальных – распада колоний;
- бесполое размножение водорослей может осуществляться с помощью
зооспор (подвижных спор) или апланоспор (неподвижных).
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 и спорическая редукция.

8.

Общая характеристика водорослей
Формы полового процесса
водорослей: соматогамия, хологамия,
изогамия, гетерогамия, оогамия.
Для некоторых водорослей половой
процесс осуществляется в форме
конъюгации. У высокоорганизованных
водорослей гаметы развиваются в
специальных органах полового
размножения – одноклеточных и
многоклеточных гаметангиях:
яйцеклетки – в оогониях, сперматозоиды
– в антеридиях.
Многообразие. Обычно водоросли подразделяют на несколько
отделов: красные (выделяемые в самостоятельное подцарство
Багрянки), бурые, зеленые, золотистые, желто-зеленые, диатомовые,
харовые и эвгленовые водоросли (образуют подцарство Настоящие
водоросли).

9.

Подведем итоги:
Как называется тело водорослей?
Таллом или слоевище.
Как называются хлоропласты водорослей?
Хроматофоры.
Что такое пиреноиды?
Структуры, вокруг которых откладывается крахмал.
Перечислите формы полового процесса у водорослей:
Хологамия, изогамия, гетерогамия, оогамия, соматогамия.
Как называются половые органы водорослей?
Гаметангии. Яйцеклетки развиваются в женских гаметангиях овогониях,
сперматозоиды – в мужских гаметангиях антеридиях.
Какие формы редукции генетического материала известны у водорослей?
Зиготическая, спорическая.
Какие растения относят к низшим и высшим растениям?
Низшие – водоросли, высшие – все остальные.
На какие две группы делятся высшие растения?
Высшие споровые и высшие семенные.
Какие отделы относятся к высшим споровым?
Моховидные, плауновидные, хвощевидные, папоротниковидные.
Какие растения относятся к высшим семенным?
Голосеменные и цветковые.

10.

Олимпиадникам:
Четырехмембранная оболочка хлоропласта характерна для водорослей:
а) ностока (синезеленая водоросль);
б) кладофоры (зеленая водоросль);
в) фукуса (бурая водоросль);
г) спирогиры (харовая водоросль);
д) порфиры (красная водоросль).

11.

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

12.

13.

Отдел Зеленые водоросли
Что обозначено на рисунке цифрами 1 - 9?

14.

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.

15.

Отдел Зеленые водоросли
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 белый 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.

16.

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.

17.

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.
Весной зигота редукционно делится и образует четыре гаплоидных
ядра. Ядра неодинаковы по размеру: одно – крупное и три мелкие, они
вскоре погибают. Из крупного ядра вместе с содержимым зиготы образует
проросток новой особи, который дает начало новой нити. Таким образом,
жизненный цикл спирогиры проходит в гаплоидной фазе, диплоидна
только зигота.

18.

Отдел Зеленые водоросли
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 (имеют
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.

19.

Отдел Зеленые водоросли
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.

20.

Отдел Зеленые водоросли
Цикл чередования поколений у водорослей разберем на примере
нитчатой зеленой водоросли улотрикса. Улотрикс (n) может размножаться
как бесполым, так и половым путем. Значит взрослое растение улотрикса
можно считать спорогаметофитом.
Зигота (2n) вначале плавает, затем оседает на дно, теряет жгутики,
вырабатывает плотную оболочку и слизистую ножку, которой
прикрепляется к субстрату.

21.

Отдел Зеленые водоросли
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.

22.

23.

Отдел Зеленые водоросли
Что изображено на рисунке?

24.

25.

26.

Подведем итоги:
Приведите примеры представителей одноклеточных водорослей:
Хламидомонада, хлорелла, плеврококк, хлорококк.
Как размножается хламидомонада?
Бесполое размножение – зооспорами, половое – по типу изогамии.
Как размножается хлорелла?
Автоспорами, жгутиковые формы отсутствуют.
Как размножается улотрикс?
Бесполое размножение – зооспорами, половое – по типу изогамии.
Бесполое размножение спирогиры?
Бесполое размножение осуществляется частями нитей при их случайном
разрыве.
Половое размножение спирогиры:
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 (соматогамия).
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.

27.

Отдел Бурые водоросли
Фукус
Отдел включает около 1500 видов
макроскопических (до 60-100 м) водорослей,
ведущих чаще бентосный образ жизни. Вместо
хлорофилла b –хлорофилл с.
Талломы бурых водорослей имеют наиболее
сложное строение среди водорослей.
Одноклеточные и колониальные формы
отсутствуют. Образуют тканеподобные структуры
(например, ситовидные клетки с косыми
перегородками). В результате этого происходит
образование “стеблевой” и “листовой” частей
таллома, выполняющих неоднородные функции.
В субстрате водоросли закрепляются с помощью
ризоидов.
Размножение осуществляется бесполым и половым способом, редко
вегетативно. Органами размножения служат спорангии, как одногнездные,
так и многогнездные. Обычно есть гаметофит и спорофит, причем у высших
водорослей они чередуются в строгой последовательности, тогда как у
низших четкого чередования не происходит.

28.

29.

30.

31.

32.

Отдел Бурые водоросли
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
(спорическая редукция).
Размножение ламинарии

33.

Отдел Бурые водоросли
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.

34.

Отдел Бурые водоросли

35.

Отдел Бурые водоросли

36.

37.

38.

39.

40.

41.

42.

43.

Значение водорослей
1. Будучи автотрофами, водоросли являются основными продуцентами (т. е.
производителями) органических веществ в различных водоемах. Кроме
того, в процессе фотосинтеза они выделяют кислород, создавая тем
самым благоприятные условия для жизни не только водных, но и
наземных организмов.
2. Водоросли играют огромную роль в жизни человека:
o являются кормом для многих промысловых рыб и других животных;
o служат добавками в различных питательных смесях, входят в состав
комбикормов;
o некоторые водоросли (например, «морскую капусту») употребляют в
пищу;
o морские водоросли используются для получения из них удобрений, йода,
брома и других вещества;
o из красных водорослей добывают агар-агар, из бурых водорослей
добывают альгиновую кислоту, применяемую для изготовления пластмасс
и непромокаемых тканей;
o при массовом развитии они могут наносить ущерб, поскольку ухудшается
качество воды и затрудняется водоснабжение.

44.

Подведем итоги. Что обозначено на рисунке:
1 – спорофит
2 – зооспоры, образуются мейотически
3 – мужской гаметофит с одноклеточными антеридиями
4 – женский гаметофит с одноклеточными оогониями
5 – копуляция гамет
6 – зигота, из которой развивается спорофит

45.

Олимпиадникам:
На рисунке изображены пузыри на талломе. Для чего
нужны эти структуры, чем они заполнены?
Заполнены газами, вероятно кислородом. Уменьшают
плотность.
Какой тип ветвления таллома у фукуса?
Дихотомический.
Какой тип роста таллома фукуса?
Верхушечный.
Какое поколение у фукуса диплоидное, какое
гаплоидное?
Диплоидное поколение – спорофит, достигающий 1 м и
более, в результате мейоза образуются гаплоидные
споры – крайне редуцированные гаметофиты.
Как образуются гаметы?
Из 4 гаплоидных клеток после митоза в оогонии
возникают 8 яйцеклеток, а в антеридии после 4
митозов – 64 сперматозоида.
В чем выражается чередование поколений у фукуса?
Диплоидный спорофит образует гаплоидные споры,
которые и представляют собой крайне
редуцированный гаметофит.
Когда происходит мейоз у фукуса?
При образовании спор.

46.

Олимпиадникам:
Отделы водорослей
Особенности
Красные, багрянки
Обнаружены на глубине до 200 м. Запасное вещество – багрянковый
крахмал. Отсутствуют жгутиковые формы. Чередование гаплоидного и
диплоидного изоморфных поколений. Представитель – порфира.
Хроматофоры двумембранные.
Бурые
На глубине до 200 м. Запасное вещество – ламинарин. Чередование
гаметофита и спорофита. Представители – ламинария, макроцистис,
фукус, саргассум. Хроматофоры четырехмембранные.
Диатомовые
Создают 1/2 биомассы Мирового океана, 2/3 кислорода, производимого
Мировым океаном, 1/4 органического вещества на Земле. Диплоидные
одноклеточные организмы, гаплоидны только гаметы. Чередование
поколений отсутствует. Панцирь состоит из донышка – гипотеки и
крышечки – эпитеки. Жгутиков нет. Размножаются делением. Пластиды
четырехмембранные. При наступлении неблагоприятных условий
образуют споры.
Пирофитовые
Перидинеи или динофлагеллаты вместе с диатомовыми производят 3/4
органического вещества Мирового океана. Большинство – одноклеточные
двужгутиковые организмы. Клеточная стенка – тека состоит из
целлюлозных пластинок под клеточной мембраной. Вступая в симбиоз с
морскими животными теряют теку и превращаются в сферические
золотистые клетки – зооксантеллы.
Эвгленовые
По существу эвгленовые являются жгутиковыми простейшими, многие из
которых (1/3) в ходе эволюции приобрели хлоропласты. Размножаются
делением. Половой процесс не обнаружен. Представитель – эвглена
зеленая. Запасной углевод – парамилон.

47.

Олимпиадникам:
Отделы водорослей
Особенности
Зеленые
Большинство живет в пресных водоемах. Одноклеточные, колониальные и
многоклеточные гаплоидные организмы. Представители –
хламидомонада, вольвокс, хлорококк, хлорелла, улотрикс, ульва (морской
салат), спирогира.
Харовые
Преимущественно пресноводные формы. Для многих необходимо
повышенное содержание извести в воде. Классический пример – хара.
Слоевище хары внешне напоминает побег хвоща. Прикрепляется
ризоидами, на ризоидах образуются клубеньки – органы вегетативного
размножения. Клетки хары гаплоидны, диплоидна только зигота. Оогонии
и антеридии многоклеточные. Высота растений до 1 м. Основные побеги и
ветви состоят из длинных (до 25 см), одноклеточных междоузлий и
многоклеточных узлов. Боковые побеги вильчатые, расположены
мутовками (по кругу) в узлах. Размножение половое и вегетативное –
обрывками ветвей. Растет в озёрах и опреснённых участках морей.
Многие виды используют для изучения внутриклеточных процессов.