Підготовка до ЗНО з теми "Водорості"

Загальна характеристика водоростей

Водорості - найдавніші представники царства Рослини.

Серед них відомі одноклітинні, колоніальні та багатоклітинні види.

Тіло водоростей не поділене на органи і називається слань або талом.

Водорості належать до нижчих рослин.

Спільна ознака різних представників водоростей - наявність у їхніх клітинах хлоропластів із хлорофілом. Отже, ці рослини, так само як і вищі, здатні до фотосинтезу.

Крім хлорофілу, хлоропласти водоростей часто можуть містити й інші пігменти. Це надає їм червоного, бурого або жовто-зеленого забарвлення.

Водорості не мають коренів та провідних тканин. Тому поживні речовини вони поглинають крізь оболонки окремих клітин. Так само окремі клітини здійснюють і газообмін.

Водоростям властиві різні способи розмноження: нестатеве, вегетативне та статеве.

Назва цих рослин свідчить про те, що вони мешкають у водному середовищі, проте їх можна знайти і на суходолі.

Альгологія – наука про водорості.

 

Відділ Зелені водорості

Один із найчисленніших відділів водоростей (близько 25 тисяч видів).

Зелені водорості поширені як у прісних, так і у солоних водоймах. Мешкають вони й на зволожених ділянках суходолу, знаходять ці рослини і на снігу чи льоду.

Свою назву - зелені водорості - ці рослини дістали тому, що в їхніх клітинах переважає пігмент хлорофіл. Саме він надає цим організмам зеленого забарвлення. Зелені водорості запасають крохмаль. У їхніх клітинах є вакуолі, заповнені клітинним соком. Зеленим водоростям притаманні різні способи розмноження: нестатеве, вегетативне та статеве.

Поширеними представниками зелених водоростей є одноклітинні: хламідомонада, хлорела та вольвокс, а також багатоклітинні: улотрикс, спірогіра, хара.

 

Одноклітинні зелені водорості

Хламідомонада - це прісноводна мікроскопічна одноклітинна рослина.

На передньому кінці її грушоподібної клітини розташовані два джгутики, за допомогою яких рослина плаває у товщі води.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У клітині хламідомонади, крім великої вакуолі з клітинним соком, є дві невеликі скоротливі вакуолі. За фізичними законами вода надходитиме у клітину, де концентрація солей нижча, ніж у навколишньому середовищі. Тому, якщо з клітини не видаляти надлишок води, яка безперервно надходить до неї з довкілля, клітина просто зруйнується. Щоб цього не сталося, скоротливі вакуолі мають періодично виводити зайву воду з клітини. Отже, скоротливі вакуолі регулюють тиск усередині клітини.

У клітині хламідомонади також можна побачити одне велике ядро, зелений хлоропласт, форма якого нагадує чашу, а також червону пляму – вічко (стигма). Вічко бере участь у сприйнятті світла. Рухаючись, хламідомонада за допомогою вічка знаходить найсприятливіші умови для фотосинтезу. За умов нестачі або відсутності світла хламідомонада може втрачати хлорофіл і здатність до фотосинтезу. Тоді хламідомонада живиться, поглинаючи розчинені у воді органічні речовини через оболонку клітини (змішаний або міксотрофний тип живлення).

Хламідомонада може розмножуватися нестатево і статево. Нестатеве розмноження (1) здійснюється за допомогою дводжгутикових спор за сприятливих умов. Вони утворюються всередині материнської клітини (їх утворюється 4 або 8). Згодом спори залишають оболонку материнської клітини та виходять у воду. Вони швидко виростають і вже через добу набувають здатності до розмноження.

Статеве розмноження (2) спостерігають за настання несприятливих умов (зниження температури води, пересихання водойм). Гамети (статеві клітини) (однакові за розмірами, їх утворюється кілька десятків), виходячи з материнських клітин у воду, попарно зливаються і утворюють зиготу. Зигота вкривається товстою оболонкою і в такому стані добре витримує замерзання та висихання. Через деякий час вміст зиготи поділяється на 4 рухливі спори, які виходять у воду, ростуть і перетворюються в дорослих хламідомонад. Несприятливі періоди хламідомонада здатна переживати у нерухомому стані. При цьому клітина втрачає джгутики і її оболонка може ослизнюватися. Такий стан може тривати досить довго.

 

Хлорела - одноклітинна зелена водорість, поширена як у прісних, так і у солоних водоймах, а також на зволожених ґрунтах. Кулясті клітини хлорели не мають вічка, скоротливих вакуоль і джгутиків. Ця водорість розмножується виключно нестатевим способом - за допомогою нерухомих спор.

 

Вольвокс - прісноводна колоніальна водорість. Його колонії мають вигляд невеликих (до 2 мм у діаметрі) рухомих зелених кульок. Вони складаються зі значної кількості (до 20 тис.) клітин, кожна з яких загалом подібна до хламідомонади. Ці клітини з'єднані між собою, всередині колонія заповнена драглистою речовиною.

Вольвокс здатний розмножуватись як нестатевим, так і статевим способом.

 

Багатоклітинні зелені водорості

Улотрикс поширений у прісних і солоних водоймах. Його клітини розташовані в один ряд і утворюють нитку завдовжки до 10 см. Кожна з клітин містить ядро та один хлоропласт, що має вигляд незамкненого кільця, а також вакуолю з клітинним соком. При основі нитки улотрикса розташована безбарвна клітина, за допомогою якої ця водорість кріпиться до субстрату.

Розмножується улотрикс вегетативно (уривками нитки), нестатево (за участі чотириджгутикових спор) та статевим способом (за участі дводжгутикових гамет).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Спірогіра - нитчаста водорість. Поширена в стоячих або з повільною течією водоймах. Вона може утворювати значні маси яскраво-зеленого ослизлого жабуриння. Її клітини видовжені, розташовані в один ряд. У клітинах спірогіри містяться спірально закручені стрічкоподібні хлоропласти (їх може бути від 1 до 4). Розмножується ця водорість вегетативно - фрагментами нитки. Спірогіра статевим способом не розмножується, проте її клітини можуть обмінюватися спадковою інформацією. Дві нитки спірогіри розташовуються паралельно одна одній, і між окремими їхніми клітинами виникають цитоплазматичні містки. По них вміст однієї клітини переходить в іншу, і їхні ядра зливаються.

 

Хара – багатоклітинна зелена водорість. Вона має прямостояче «стебельце», від якого відходять розташовані кільчасто бічні відростки - «листочки». А до субстрату хара кріпиться за допомогою ниток - ризоїдів, які нагадують корені.

 

Ульва, або морський салат - багатоклітинна яскраво-зелена слань цієї водорості пластинчаста. В основі слані є великі клітини із ризоїдами, що створюють підошву, за допомогою якої водорість прикріплюється до підводного субстрату. Можливий вегетативний і статевий способи розмноження даної водорості.

 

Ці водорості є кормом для багатьох підводних мешканців. Багато риб метають на них ікру. У багатьох країнах, зокрема Японії, Кореї, ульва, або морський салат, вживається в їжу. Слані ульви багаті залізом, марганцем, йодом, іншими мікроелементами, а також вітамінами, амінокислотами. Ульву часто застосовують у комплексних програмах по зниженню ваги з метою нормалізації обміну речовин в організмі людини.

 

Відділ Діатомові водорості

Діатомові водорості - мікроскопічні одноклітинні чи колоніальні організми, які живуть у прісних і солоних водоймах та ґрунті. Вони мають своєрідну будову клітинної оболонки, що нагадує панцир. Він складається з двох половинок, що вкладаються одна в одну та містять сполуки Силіцію. Панцири діатомових водоростей мають мікроскопічні отвори, крізь які здійснюється обмін речовин із довкіллям. Стулки панцира вкриті своєрідним візерунком - у кожного виду він свій. Хлоропласти цих водоростей мають світло-жовте забарвлення, бо, крім хлорофілу, містять ще й бурі пігменти. Розмножуються статевим способом та нестатево - поділом навпіл. Після поділу кожна з дочірніх клітин отримує лише одну зі стулок материнського панцира, а іншу добудовує самостійно.

 

Представники: пінулярія, навікула, планктоніела.

 

Відділ Бурі водорості

Бурі водорості представлені лише багатоклітинними видами.

Бурі водорості - переважно мешканці морів. Свою назву вони дістали тому, що їхня слань забарвлена у жовто-бурий колір, адже в їхніх хлоропластах, крім хлорофілу, є значна кількість інших пігментів. За розмірами вони бувають від кількох сантиметрів до десятків метрів (наприклад, довжина макроцистиса може досягати 60 м). Розмножуються бурі водорості нестатево (спорами), вегетативно (ділянками слані) та статевим способом. Ці рослини мають найскладнішу будову з усіх водоростей. У деяких з них клітини зібрані у групи, які схожі на тканини вищих рослин (основну, провідну, механічну).

У клітинах бурих водоростей відкладається вуглевод  ламінарин.

Ламінарія, або морська капуста - найвідоміша бура водорість. До поверхні дна ламінарія кріпиться розгалуженими ризоїдами. Ризоїди відростають від нижньої частини слані - «стовбурця» - утвору, що зовні схожий на черешок листків. «Стовбурець» розширюється у видовжену (до 4-6 м завдовжки) буро-зелену «листкову» пластинку. Різні види ламінарій поширені переважно в холодноводних морях.

Саргасум (саргасові водорості) - більшість із них має вигляд невеликих (0,5-2 м завдовжки) кущиків, що зростають переважно в тропічних широтах. Деякі види саргасів пасивно плавають біля поверхні води завдяки наявності в них заповнених повітрям міхурців. Величезні скупчення цих водоростей зосереджені біля атлантичного узбережжя Американського континенту - у Саргасовому морі. Міхурці, заповнені повітрям, притаманні фукусу й макроцистису. Ця велетенська бура водорість також трапляється у водах поблизу узбережжя Америки.

 

      

Ламінарія                          Фукус                                  Саргасум

 

Відділ Червоні водорості (Багрянки)

Червоні водорості - здебільшого багатоклітинні організми. Вони поширені переважно в морях, але є також мешканці прісних водойм, а деякі оселяються навіть на вологому ґрунті суходолу.

Окрім хлорофілу, ці водорості містять червоні та жовті пігменти, різні поєднання яких зумовлюють різноманітні забарвлення сланей - від темно-червоного до жовтого чи блакитно-зеленого. Червоні пігменти дають змогу водоростям вловлювати слабке світло на глибинах до 200-250 м. Тому червоні водорості - єдині рослини, що живуть на такій глибині. Проте поширені вони здебільшого на мілководді. Розмножуються вегетативно, статевим та нестатевим способами. Цікаво, що жодна клітина цих рослин, у тому числі й статеві, не має джгутиків. Запасають червоні водорості особливий багрянковий крохмаль - речовину, за хімічною будовою подібну до глікогену (сполуки, що запасається в організмі тварин і грибів).

Представники: філофора, порфіра, кораліна.

     Порфіра                              Філофора

 

Значення водоростей

Їжа і кисень для різних організмів;

Харчові продукти;

Агар-агар (з червоних водоростей);

Папір;

Біологічне очищення води;

Лікувальні грязі;

Добрива (органічний мул);

Ліки;

Йод (ламінарія);

Клей;

Калійні солі;

Корм для худоби;

Вапняк і діатоміт;

Ґрунтоутворення;

Викликають цвітіння води.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п  

 

FSSSSSS