ГЛАВНЕЙШИЕ СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ ГРУППЫ РАСТЕНИЙ.

Систематич. группа

Жизненный цикл

Представители, их значение

НИЗШИЕ РАСТЕНИЯ (так как не имеют корней, стеблей, листьев, сложного тканевого строения; тело – слоевище (таллом)).

Слоевище – это недифференцированное скопление клеток.

Подцарство НАСТОЯЩИЕ ВОДОРОСЛИ (35000 видов)

Отдел Зеленые водоросли

(15000 видов)

Размножаются бесполым путем с помощью спор и вегетативно - кусочками слоевища (таллома).

Половое размножение (происходит осенью) связано с образованием и последовательным слиянием гамет.

Зимуют на стадии зиготы на дне водоемов.

В цикле преобладает вегетативное гаплоидное поколение - гаметофит.

1)одноклеточные водоросли составляют фитопланктон водоемов, служащий пищей водным рачкам и рыбам;

2)колониальный вольвокс – пища для животных;

3)одноклеточные водоросли используют в очистных сооружениях, так как наряду с автотрофным типом питания могут всасывать растворённые в воде органические вещества;

4)многоклеточные водоросли (улотрикс, спирогира, кладофора) обогащают воду кислородом и образуют основную массу органического вещества водоемов. Участвуют в образовании подзолистых почв (характерных для северных районов).

   Хламидомонада – одноклеточная зеленая водоросльгрушевидной формы.

Хламидомонада обитает в мелких пресных хорошо прогреваемых водоемах с загрязнённой водой, лужах, канавах. Клетка одета плотной оболочкой. На переднем более узком конце тела два одинаковых жгутика, с помощью которых она активно передвигается в воде.

Снаружи хламидомонада покрыта прозрачной оболочкой, под которой расположены цитоплазма с ядром и крупным чашевидным хлоропластом – хроматофором (в нем находится хлорофилл), содержащим периноид – белковое тельце, играющее роль крахмалообразующего центра. Имеется также маленький красный " глазок" (стигма) - светочувствительное тельце красного цвета (воспринимает свет и с помощью жгутиков движется в сторону освещенного места), крупная вакуоль, заполненная клеточным соком, и две маленькие пульсирующие (сократительные) вакуоли, которые удаляют избыток воды.

Кроме перечисленных органоидов имеются также обычные органоиды эукариотической клетки (митохондрии, ЭПС, рибосомы и др. )

Как и все другие живые организмы, хламидомонада дышит кислородом, растворенным в воде.

Через оболочку хламидомонада поглощает из воды минеральные вещества и углекислый газ. На свету в хроматофоре в процессе фотосинтеза образуется сахар (из него - крахмал) и выделяется кислород. Но хламидомонада может поглощать из окружающей среды и готовые органические вещества, растворенные в воде. Поэтому хламидомонаду вместе с другими одноклеточными зелеными водорослями используют в очистных сооружениях.    

РАЗМНОЖЕНИЕ ХЛАМИДОМОНАДЫ

Летом при благоприятных условиях хламидомонада размножается бесполым способом – делением (митозом). Перед делением она перестает двигаться, теряет жгутики и делится на 2, 4 (реже 8) клетки – споры. Эти споры называются зооспорами, так как снабжены жгутиками. Зооспоры дают начало новым особям. После разрушения оболочки клетки, внутри которой они сформировались, зооспоры разбегаются и дорастают до размеров материнской клетки.                

При наступлении неблагоприятных для жизни условий (похолодание, пересыхание водоема) у хламидомонады происходит половое размножение. Внутри хламидомонады в результате митоза возникают гаметы (половые клетки) в количестве (16, 32 или 64). Гаметы выходят в воду и соединяются попарно (т. е. происходит оплодотворение). При этом образуется зигота, которая покрывается толстой оболочкой, оседает на дно водоема и зимует. Весной зигота делится мейозом с образованием 4-х гаплоидных зооспор, которые дают начало новым особям.

Хлорелла – одноклеточная зеленая водоросль. Обитает в пресных водоемах и сырых почвах, вступает в симбиоз с грибами с образованием лишайников.

Хлорелла представлена неподвижной округлой клеткой. Снаружи клетка хлореллыпокрыта оболочкой, под которой находится цитоплазма с ядром, а в цитоплазме - зеленый чашевидный или колоколовидный хроматофор с одним периноидом.

Хлорелла очень быстро размножается(только бесполым путем) и активно поглощает из окружающей среды органические вещества. Поэтому ее применяют при биологической очистке вод.                                                                                                                                                                                                             

 На космических кораблях и подводных лодках хлорелла помогает поддерживать нормальный состав воздуха. Хлорелла создает большое количество органических веществ, поэтому ее используют для получения кормов.

Плеврококк – одноклеточная зеленая водоросль, имеет клетки шаровидной формы, они могут быть одиночные или соединенные в группы. Видимые вакуоли в клетке отсутствуют, хроматофор в виде пластинки, не содержит пиреноидов. Плеврококк распространен повсеместно, способен вынести полное пересыхание. Образующая зеленые налеты на нижней части ствола деревьев, поверхности скал, почве, на заборах и т. п.

Плеврококк размножается делением клетки надвое.

Общим признаком всех нитчатых водорослей является таллом в виде нити, состоящей из клеток, расположенных в один ряд.

Кладофора – многоклеточная нитчатая ветвящаяся водоросль, обитающая в пресных водоемах и морях. В клетках нити есть хроматофор в виде сеточки, много ядер. Ее ветвящиеся нити непрочно прикреплены к субстрату, от которого часто отрываются.

Бесполое размножение осуществляется с помощью зооспор, есть половое размножение.

Клетки нити улотрикса

Улотрикс – многоклеточная нитчатая зеленая водоросль. Живет в проточных быстротекущих водоемах, прикрепляясь к подводным камням и корягам, образуя ярко-зеленое скопление шелковистых нитей. Нити состоят из клеток, в цитоплазме которых находятся ядро, хроматофор в виде незамкнутого кольца (хроматофор содержит несколько периноидов). Клетка, с помощью которой водоросль прикрепляется к подводным предметам, бесцветная и называется ризоидом.   

  Жизненный цикл (цикл развития, цикл воспроизведения) – это отрезок жизни вида, ограниченный двумя этапами: от зиготы до зиготы, от спорофита до спорофита и т. д.

     В благоприятных условиях происходит бесполое размножение (на рисунке слева). Каждая клетка нити может разделиться митозом на 2 и 4 подвижные клетки с 4-мя жгутиками – зооспоры. Оболочка клетки разрушается, и зооспоры выходят в воду, плавают, затем прикрепляются к какому-либо подводному предмету и делятся, образуя нить.

      При неблагоприятных условиях происходит половое размножение. В некоторых клетках в результате митоза образуется множество подвижных гамет с 2-мя жгутиками, которые потом выходят в воду. Гаметы разных нитей попарно сливаются в воде, осуществляя оплодотворение и образуется зигота (это спорофит – 2n), покрытая толстой оболочкой, которая перезимовывает. Весной в благоприятных условиях зигота делится мейозом на 4 клетки – споры. Каждая спора, прикрепляясь к подводному предмету, дает начало новой нити.

Спирогира – нитчатая зеленая водоросль, живущая в стоячих или медленно текущих водах (прудах, озёрах, реках), образуя скользкие ярко-зеленые комки, похожие на вату (их часто называют тиной). Клетки нитей вытянутые цилиндрические, покрыты слизью. Внутри клеток - хроматофоры в виде спирально закрученных лент. Хроматофоры имеют многочисленные периноиды.

       При бесполом размножении нить спирогиры разрывается на отдельные участки, каждый из которых дает начало новому организму – это вегетативное размножение.   

       Половой процесс – КОНЪЮГАЦИЯ. Конъюгация отличается тем, что сливаются не гаметы, а обычные вегетативные клетки, лишенные жгутиков. Для этого две нити располагаются параллельно друг другу и обволакиваются слизью. У противолежащих клеток образуются боковые выросты, которые соединяются своими концами, оболочки в местах соединения растворяются и живое содержимое каждой клетки перетекает в клетку напротив, где и образуется зигота (зигоспора). Содержимое переливается в клетки нити, которая считается женской. Этот процесс происходит по всей длине водоросли. Зиготы образуются в женской нити. Каждая зигота покрывается толстой оболочкой, зимует. Весной зигота делится мейозом на 4 клетки - зооспоры, из них три погибают, развивается лишь одна клетка, из которой вырастает новая водоросль.

Многоклеточные обитатели морского дна (до 20-30. Реже 50 метров глубины). Например, ламинария, фукус, цистозейра, макроцистис, саргассум.

Тело (слоевище) разделено на части: состоит из стеблевой части (ствола), листовой части (листовой пластинки, имеющей воздушные пузырьки, удерживающие растение в вертикальном положении) и ризоидов. Слоевище достигает у некоторых видов десятков и сотен метров. По размерам являются наиболее крупными из всех водорослей.

Самые высокоорганизованные из водорослей.

Питаются автотрофно (за счет фотосинтеза).

В хроматофорах есть:

а/хлорофилл;

б/фукоксантин (бурый пигмент);

в/каротиноиды (оранжевые пигменты).

У бурых водорослей начинается специализация клеток: поверхностные клетки содержат много хроматофоров и отвечают за фотосинтез, внутренние клетки бесцветные и выполняют опорную и проводящую функцию. Запасным углеводом является глюкоза и некоторые другие (ламинарин, маннит), у бурых водорослей крахмал не образуется.

В жизненном цикле преобладает споровое поколение – спорофит (2n).

В спорангиях на спорофите образуются споры, из которых развивается половое поколение – гаметофит, образующий яйцеклетки и сперматозоиды (безжгутиковые гаметы).

А спорофит развивается из зиготы в результате оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом.

1)образуют обширные придонные заросли, служащие прибежищем для обитателей дна (например, фукус и пищей для них;

2)в промышленности извлекают из них соли калия и йода (из ламинарии);

3)ламинария употребляется человеком в пищу.

Ламинария

Ламинария (морская капуста) – крупная бурая многоклеточная водоросль, обитающая на небольших глубинах. Тело водоросли подразделяется на таллом (слоевище), стволик, ризоиды. Внешне напоминает лист на черешке. Вода всасывается всей поверхностью слоевища (таллома). Ее тело (слоевище) прикрепляется к камням или подводным скалам корнеобразными выростами – ризоидами. Ризоиды – это бесцветные нитевидные клетки, служащие только для прикрепления к грунту (они не являются корнями, так как не поглощают и не транспортируют растворы). От ризоидов отходит неширокая цилиндрическая часть – стволик (длина до 50 см), а от нее идет рассеченная или цельная листовидная пластина длиной до 5, 5 м.

Размножается ламинария вегетативно (обрывками слоевища), бесполым путем (спорами, развивающимися в спорангиях), половым.

Жизненный цикл представлен чередованием спорофита (2n, бесполое поколение) - имеет вид взрослого растения ламинарии, и гаметофита - гаплоидной фазы(n), представленной небольшими разветвленными нитями. В результате мейоза на слоевище ламинарии (на  спорофите (2n)) в бугорках-спорангиях образуются двужгутиковые зооспоры (n). Зооспоры на почве прорастают двудомные заростки - в женские и мужские гаметофиты, на которых расположены соответственно оогонии с яйцеклетками (n) и антеридии со сперматозоидами (n). В результате оплодотворения образуется зигота (2n), из которой начинает расти взрослая особь - спорофит. Цикл замыкается.

Фукус – сильно рассеченное слоевище длиной до 50 см. В теле есть вместилища, заполненные воздухом, что позволяет фукусу держаться в воде вертикально.                                           

Отдел Красные водоросли (багрянки)

(4000 видов)

Размножаются бесполым (спорами) и половым путем.

Преобладает споровое поколение – спорофит (2n), образующее в спорангиях споры.

Жгутиковой стадии в цикле развития нет.

Половое размножение происходит благодаря пассивному переносу мужских гамет к женскому половому органу.