водоросли это низшие растения так как они
Водоросли- группа низших растений
Водоросли- группа низших растений
Водоросли – группа низших растений, жизнь которых связана с водной средой. Наука, изучающая водоросли, именуется –альгология. Водоросли в ЕГЭ по биологии встречаются в нескольких заданиях и вам потребуется досконально изучить этот вопрос ЕГЭ по биологии.
Общая характеристика водорослей.
Автотрофное – фотосинтез с выделением кислорода (исключение эвгленовые – миксотрофы на свету фотосинтез в темноте органические вещества)
Размножение
В жизненном цикле преобладает гаметофит
Водоросли делятся на десять отделов
Отдел сине-зеленые (одноклеточные, многоклеточные, колониальные)
Строение клетки имеет характерную особенность – отсутствие ядра. Клетка состоит из клеточной стенки и клеточной мембраны. Внутренняя полость клетки заполнена протопластом, содержащий волютин, рибосомы, ферментоактивные гранулы, фотосинтезирующая мембрана, внутри расположена также кольцевая ДНК.
Представителем сине-зеленых водорослей является спирулина – известна пищевая добавка. Они формируют лечебные грязи, некоторые могут фиксировать свободный азот. Используются при выращивании риса. Могут изменять цвет воды в период массового размножения ( пример – Красное море)
Отдел Зеленые водоросли
Рассмотрим на примере клетки хламидомонады хоботковой. Одноклеточная водоросль с достаточно сложным строением клетки. Клетка имеет овальную форму, на ее передней части расположены два жгутика (выполняют функцию движения клетки во внешней среде) и хоботок. Снаружи хламидомонада покрыта клеточной оболочкой, содержащей гликопротеин (за счет него и пектинов клеточная оболочка этой клетки очень прочная). Внутри клетка заполнена цитоплазмой – отвечает за обмен веществ и форму клетки, содержит хроматофор с расположенным на нем пиреноидом – белковое вещество отвечает за накопление питательных компонентов клетки. В цитоплазме находятся стигма (светочувствительный глазок), ядро, сократительные вакуоли (органеллы, отвечающие за удаление жидкости из клетки).
Размножение
Бывает автоспоровое (возможно при благоприятных условиях, при этом материнская клетка лишается жгутиков, перестает двигаться, внутри образуются споры количество варьирует от двух автоспор до четырех. После чего происходит их выход из материнской клетки и через сутки новые клетки способны уже сами к размножению) и образование гамет при неблагоприятных условиях. Гаметы – это половые клетки, выходящие из материнской клетки и сливающиеся между собой с образованием зигот. Зигота находится в состоянии покоя до наступления благоприятных условий. После этого зигота делится с образованием четырех новых клеток.
Еще один интересный представитель зеленых водорослей – хлорелла. Одноклеточная зеленая водоросль без жгутиков. Внутри клеточной оболочки содержатся протоплазма, ядро и хроматофор с пиреноидом. Водоросль содержит большое количество белка и жиров. На один квадратный метр освещенной поверхности приходится 100 грамм биомассы в сутки. Идет на корм животным, для очистки воды от органики, для регенерации воздуха в закрытых помещениях.
Нитчатые зеленый водоросли
Клетка Улотрикса состоит из ядра, хроматофора, цитоплазмы и сократительных вакуолей снаружи окружена клеточной оболочкой. Прикрепляется к субстрату за счет ризоидов, далее идет базальная клетка, после чего идет однорядная нить. Растет водоросль за счет поперечного деления клеток.
Размножение
Бесполое. Происходит в благоприятных условиях. При этом клетка образует зооспоры, снабженных жгутиками, благодаря которым зооспора двигается и крепится к предмету, после чего начинает процесс деления с образованием новой нити водоросли.
Половое (изогамия). Из клетки водоросли выходя гаметы, которые после этого попарно сливаются с образованием зиготы. Зигота делится на четыре клетки, которые далее дают жизнь следующим нитям водорослей.
Колониальный водоросли
Колониальные водоросли – микроорганизмы, образующие колонии с одинаковым генотипом.
Классическим представителем колониальных зеленых водорослей считают вольвокс – водоросль, состоящая из активных жгутиковых клеток. Каждая особь размножается бинарным делением. Это промежуточная форма организмов между одноклеточными и многоклеточными организмами.
Отдел Бурые водоросли
Бурые водоросли относятся к многоклеточным низшим растениям, у них хорошо развито слоевище, содержат ламинарин и спирт маннит. Представители бурых водорослей: Ламинария японская. Имеет мощное слоевище в длину в среднем от двух до шести метров (есть особи, достигающие двенадцатиметровой длины).Слоевище –лентовидная стлань, стволик неразветвленный, крепится при помощи ризоидов к субстрату.
Микроцистис грушевидный относится к семейству ламинариевых, является самым крупным представителем водорослей. Достигает в длину 64 метра. Слоевище крепится к субстрату при помощи ризоидов, имеется базальный диск и очень мощное слоевище. Стлань рассечённая.
Цистозейра. Многолетний представитель бурых водорослей, произрастает на каменистых грунтах Черного и Азовского морей Обладает крупным слоевищем, которое крепится к субстрату при помощи подошвы. В длину достигает одного метра. Стволик имеет радиально размещенные многократно разветвленные ветви.
Бурые водоросли имеют большое практическое значение. Из них получают ламинарин, манит, иод и бром. Используются в пищевой промышленности.
Отдел Красные водоросли
Характеризуются полным отсутствием жгутиковых стадий. Содержат агар-агар. Представитель красных водорослей – филофора.
В длину достигает 40 сантиметров. Образует на дне Черного моря поле Зернова протяжённостью 40 на 70 миль, сейчас оно сокращено на 2/3. Порфира – еще один представитель отдела Красных водорослей. В длину 10 сантиметров. Из него получают иод, бром, агар, кровезаменители, лекарства для борьбы со СПИдом.
Отдел Диатомовые водоросли
Рассмотрим отдел на примере новикулы. Новикула – представитель диатомовых водорослей. Встречается в составе планктона. Клетки новикулы производят реактивные движения за счет выбрасываемой слизи. Деление клетки бинарное, происходит каждые три часа.
На дне водоема образуют вещество диатомит, который пропитывают нитроглицерином и получают динамит.
Отдел Динофитовые водоросли.
Одноклеточные микроорганизмы, монадного типа структуры. В основном форма имеет шаровидную и эллипсоидную форму. Представитель отдела – ноктилюка ( или ночесветка) окрашена в розовый цвет. При раздражении выделяет флуоресцентное вещество, демаскирует предметы в воде.
Золотистые водоросли
Представитель – кокколитофориды. Одноклеточная панцирная водоросль – фиксатор карбонатов. Образует осадочный материал, именно эта водоросль образовала крымские горы. Если смотреть в количественном эквиваленте, то один кубический миллиметр мела содержит 5 миллионов особей кокколитофориды.
Значение водорослей в природе и жизни человека
Водоросли в жизни человека и в природе: Freepick
Значение водорослей было огромным, когда жизнь на нашей планете только зарождалась. Именно эти низшие растения активно производили кислород и насыщали им атмосферу Земли. Для чего нужны водоросли сейчас и что нам о них известно? Этот растительный мир достоин исследования и изучения.
Значение водорослей в природе и в жизни
Водоросли — это низшие растения, количество видов которых исчисляется сотнями тысяч. Ученые классифицируют их по 11 отделам и продолжают изучать роль водорослей в природе.
Зачем понадобилось такое биологическое разнообразие и чем эти удивительные растения могут быть полезны человеку? Значение водорослей в природе состоит в следующем:
Водоросли в природе: Freepick
Порой водоросли чрезмерно разрастаются в пресноводных водоемах, и происходит цветение воды. В таких случаях водоемы очищают, убирая избыток водорослей, так как они в этом случае вредят другим обитателям водного простора.
Почему водоросли относят к низшим растениям
Изучение водорослей — один из самых важных этапов при подготовке специалистов в области морской экологии, рыбоводства, морской культуры (направление аквакультуры, занимающееся выращиванием морских водорослей, моллюсков и др.).
Свойства
Тело низшего растения (таллом, или слоевище) не расчленено на корень, стебель и лист. Низшие растения — это группа организмов, к которым причисляют и водоросли благодаря таким свойствам:
Отдельные виды питаются готовыми органическими веществами, которые поглощают или всей поверхностью клетки, или заглатывают клеточным ртом.
Водоросли могут иметь размер от долей микрона (кокколитофориды, диатомеи) до 30–50 м (ламинария, саргассум). Таллом у них встречается как одноклеточный, так и многоклеточный.
Многоклеточные водоросли могут быть и крупными, и микроскопическими. Некоторые одноклеточные виды живут колониями: каждая клетка тесно связывается с соседними.
Особенности
С ответом на вопрос, почему водоросли относятся к низшим растениям, поможет анализ особенностей их клеточного строения:
Водоросли и их особенности: Freepick
Размножение
Как размножаются водоросли? Возможны три способа:
Вегетативный путь осуществляется как простое разделение многоклеточного организма на части или происходит с использованием специальных органов. Так, у бурых водорослей для этой цели предусмотрены выводковые веточки, а хоровые водоросли содержат специальные клубеньки.
Для бесполого размножения необходимы подвижные зооспоры или неподвижные апланоспоры. Внутренняя часть спороносной клетки делится пополам, выпуская продукты деления наружу. Особи, на которых формируется спорангий, называются спорофитами.
Половое размножение заключается в попарном слиянии половых клеток (гамет) с получением зиготы. У водорослей этот процесс может быть разным:
Клетки, образующие гаметы, называют гаметангиями, а такие водоросли получили название гаметофитов. Гаметангии могут образовывать многочисленные сперматозоиды (антеридии) или яйцеклетки (оогонии). Гаметофиты бывают:
Некоторые группы водорослей осуществляют половое размножение без половых клеток. Слияние двух подвижных одноклеточных водорослей называют хологамией.
Значение водорослей велико с точки зрения промышленности и различных сфер деятельности человека. Не менее важно оно и с точки зрения биологии и природного разнообразия.
Узнавайте обо всем первыми
Подпишитесь и узнавайте о свежих новостях Казахстана, фото, видео и других эксклюзивах.
Почему водоросли относят к низшим растениям?
Водоросли являются самыми многочисленными живыми существами на нашей планете, так как живут они повсюду. Из этой статьи мы узнаем, почему водоросли относят к низшим растениям.
Эти существа встречаются везде – в воде, на суше, на глубине земли и даже во льдах. Некоторые из них являются самостоятельными организмами, другие – паразитируют на растениях и животных.
Именно водоросли служат пищей для огромного количества животных, но самое главное – то, что они подают кислород в атмосферу нашей планеты, и поглощают углекислый газ.
Морские водоросли служат пищей не только для сотен видов рыб, но и для человека. Благодаря своей насыщенности полезными веществами и витаминами сегодня морские водоросли являются суперфудом. А некоторые виды красных водорослей на Дальнем Востоке вообще являются деликатесом. Не говоря уже о том, какую пользу приносят они для красоты (используются в косметологии и медицине).
Ученые считают, что эти растения – это примитивные организмы. Давайте же разберемся, почему водоросли относятся к низшим растениям.
Почему водоросли – низшие растения
У этих растений нет органов и тканей, а соответственно – и сосудов, так как по них нечего поставлять. Но они очень похожи на растения именно по типу размножения и питания.
Главной причиной того, почему водоросли называют низшими растениями, является отсутствие деления тела на органы и ткани. Например, есть одноклеточные водоросли. У более сложных есть колонии клеток и свое строение, но у них все равно нет корней, стебля и листьев. Это главная причина, чем они отличаются от высших растений.
Важно: некоторые из морских водорослей имеют нечто похожее на стебель, но это лишь внешне. Внутри это просто колонии клеток.
Водоросли это низшие растения так как они
В голосовании могут принять участие только участники методической группы (успешные участники мероприятий портала: конкурс им. А.С. Макаренко, Всероссийское тестирование педагогов).
Модуль №3
Общая характеристика Низших Растений – группа отделов Водоросли.
Жизненный цикл Водорослей. Многообразие Водорослей.
1.ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВОДОРОСЛЕЙ.
Водоросли — это самые простоустроенные и древние растения на Земле. Их относят к низшим растениям, так как их тело не имеет корней, стеблей и листьев, а также образующих их тканей; тело водоросли однородно (в виде слоевища или таллома), то есть отсутствует дифференциация. Понятно, что говорить об отсутствии дифференциации тела водорослей имеет смысл только по отношению к многоклеточным формам.
Одноклеточные формы преимущественно имеют зеленый цвет, который определяется пигментом хлорофиллом, находящимся в хлоропластах. Хлорофилл участвует в процессе фотосинтеза.
Многоклеточные водоросли бывают зелеными, бурыми и красными. Все они содержат в своих клетках хлорофилл, необходимый для фотосинтеза. Однако в клетках бурых и красных водорослей содержатся и другие пигменты, определяющие их специфический цвет. Так бурые водоросли имеют желтовато-бурую окраску слоевищ. Цвет красных водорослей более разнообразный: от красного и желтого до голубоватого и зеленоватого. Красные водоросли содержат много красного и синего пигментов.
Представители зеленых водорослей обитают как в пресной, так и соленой воде. Бурые и красные водоросли преимущественно встречаются в морях и океанах.
У зеленых водорослей слоевище похоже на нити или плоские длинные ленты. Форма и размер слоевищ бурых водорослей очень разнообразны. Есть как микроскопические формы, так и гигантские. Форма тела бывает нитевидной, пластинчатой, кустистой, шарообразной.
В процессе эволюции некоторые зеленые водоросли вступили в тесный симбиоз с грибами и образовали лишайники. Лишайники можно рассматривать как отдельную особую группу организмов.
Общим свойством всех водорослей является наличие хлорофилла. Кроме хлорофилла водоросли могут содержать и другие пигменты (фикоциан, фикоэритрин, каротин, ксантофилл, фикоксантин). Эти пигменты придают водорослям красную, бурую, желто-зеленую окраску, маскируя основную зеленую. Водоросли являются автотрофами (фотоавтотрофами), но встречаются и гетеротрофные черные водоросли, выполняющие роль редуцентов в морских глубоководных сообществах.
Строение, состав и свойства остальных клеточных компонентов у водорослей характеризуется большим разнообразием. В процессе эволюции естественный отбор сохранил наиболее перспективные формы, в том числе такой тип клеточной организации, который позволил растениям перейти к наземному образу жизни.
Клетки большинства водорослей, как и у всех растений, имеют клеточную стенку. Однако среди водорослей есть амебоидные формы, не имеющие клеточной стенки.
Запасным веществом углеводного типа у растений является крахмал. Однако у водорослей кроме крахмала встречается гликоген (характерный для животных).
а) Хламидомонада.
СТРОЕНИЕ ХЛАМИДОМОНАДЫ
Хламидомонада представляет собой округлую клетку, вытянутую с переднего конца. На этом конце находится пара жгутиков, за счет которых она довольно быстро передвигается. Снаружи клетка покрыта клеточной стенкой. В центре клетки находится гаплоидное ядро (содержит одинарный набор хромосом — n). Единственная крупная пластида, или хроматофор, имеет чашевидную форму и располагается по периферии клетки, делая всю ее окрашенной. В клетке имеется обычный набор эукариотических органелл. Кроме того, на переднем конце располагается пара сократительных вакуолей, выводящих из клетки избыток воды.
В условиях неравномерного освещения хламидомонада всегда плывет на свет. Это явление называется положительным фототаксисом. Для его осуществления у хламидомонады есть специальный органоид, видимый как маленькая красная точка в основании жгутиков. Он называется стигма, или глазок.
РАЗМНОЖЕНИЕ И ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ХЛАМИДОМОНАДЫ
Жизненный цикл хламидомонады идет с чередованием гаплоидной и диплоидной форм (рис. 2). В благоприятных условиях хламидомонада быстро размножается бесполым путем. Достигнув определенных размеров, клетка отбрасывает жгутики и округляется. Происходит, в зависимости от вида, 1, 2 или 3 митотических деления ядра. Под оболочкой материнской клетки образуется 2, 4 или 8 мелких клеток, имеющих пару жгутиков. Оболочка материнской клетки разрывается, и мелкие клетки, называемые зооспорами, выходят в среду. Они растут и превращаются во взрослых хламидомонад.
В неблагоприятных условиях у хламидомонады начинается половой процесс. Внутри родительских клеток формируются подвижные гаметы, которые выходят в воду. Гаметы, происходящие из разных родительских клеток, соединяются попарно и образуют зиготу. Она покрывается плотной оболочкой и превращается в зигоцисту, способную переживать неблагоприятные условия. При наступлении благоприятных условий в зигоцисте происходит мейоз, и из нее выходят 4 зооспоры, вырастающие во взрослую хламидомонаду.
б) Хлорелла.
В отличие от хламидомонады, хлорелла не имеет жгутиков и удерживается в верхних слоях воды за счет низкой плотности. Выглядит она как зеленая муть в воде — вода «цветет».
Размножается она только бесполым путем (рис. 4), а неблагоприятные условия переживает в форме цисты, в которые превращаются обычные клетки. Для хлореллы характерна высокая скорость фотосинтеза, она богата белками и липидами, благодаря чему ее выращивают на корм скоту и применяют для регенерации кислорода в космических аппаратах.
в) Улотрикс
Улотрикс растет в прикрепленном состоянии (рис. 5). Нижняя клетка нити, называемая прикрепительной (ризоидальной) клеткой, плотно врастает в поверхность какого-либо подводного предмета, образует толстую клеточную стенку, ее цитоплазма отмирает. Остальные клетки имеют одинаковое строение и способны к делению и фотосинтезу. За счет их деления водоросль растет в длину.
Улотрикс размножается половым и бесполым путем.
Бесполое размножение улотрикса осуществляется с помощью подвижных 4-жгутиковых зооспор. Они образуются путем митотического деления из клеток средней части нити. Прикрепившись к какой-нибудь поверхности, они сбрасывают жгутики и делятся митозом в плоскости, параллельной поверхности. Нижняя клетка превращается в прикрепительную, а верхняя продолжает делиться, образуя нить. Нити улотрикса могут размножаться фрагментацией.
В неблагоприятных условиях улотрикс размножается половым путем. В клетках нити формируются подвижные гаметы. Они, соединяясь попарно, образуют зиготу, которая превращается с зигоцисту, переживающую неблагоприятные условия. В благоприятных условиях в ней происходит мейоз, и образовавшиеся гаплоидные клетки дают начало новым нитям улотрикса.
г) Спирогира
Спирогира представляет собой длинные плавающие в толще воды нити, состоящие из крупных клеток. Центр клетки занимает крупная центральная вакуоль, цитоплазма находится в пристенном слое и пронизывает вакуоль отдельными тяжами. Особенность спирогиры: один или несколько лентовидных хроматофоров, закрученных в спираль, и гаплоидное ядро.
Нить растет за счет деления всех клеток.
При фрагментации нити каждый ее кусочек может дать начало новой нити. Так происходит вегетативное размножение спирогиры. Часто в водоемах спирогира образует густые сплетения, похожие на зеленую вату.
Половой процесс — конъюгация — у спирогиры происходит между обычными клетками двух разных нитей
При сближении нитей между ними образуется конъюгационная трубка. Содержимое одной клетки, принадлежащей к «+»-нити, перетекает в другую, принадлежащую «–»-нити.
Происходит слияние клеток, а затем и ядер. Формируется диплоидная зигота, которая окружается плотной оболочкой — образуется зигоспора. Зигота делится мейозом, образуя 4 гаплоидные клетки.
В дальнейшем 3 из 4 клеток погибают. Оставшаяся прорастает в гаплоидную нить спирогиры.
4.Многообразие водорослей.
Зеленые водоросли. Наиболее крупная группа водорослей, насчитывающая около 17 тыс. видов, отличающихся строением и размерами. Для представителей этой группы характерна зеленая окраска, так как среди их пигментов преобладают хлорофиллы. В хлоропластах присутствуют, как и у высших растений, хлорофиллы a и b, а также каротины и ксантофиллы. Клеточная стенка образована целлюлозой и пектиновыми веществами. Запасное вещество – крахмал, реже масло. Зеленые водоросли в основном обитают в пресных водоемах, однако встречаются также морские, наземные и почвенные виды.
Красные водоросли (Багрянки). Многочисленная группа (до 6 тыс. видов) в основном морских обитателей. Внешне красные водоросли очень разнообразны: есть одноклеточные, колониальные и многоклеточные (нитчатые, пластинчатые); расчлененные талломы некоторых напоминают кораллы или вегетативные органы высших растений (рис. 54). Многоклеточные формы прикрепляются к камням и ракушкам. Характерная черта всех красных водорослей – отсутствие в жизненном цикле жгутиковых стадий.
Красные водоросли: А – порфира; Б – филлофора; В – делессерия; Г – каллитамниона; Д – кораллина.
Окраска водорослей (от розовой до темно-красной) определяется своеобразным набором пигментов: хлорофилл a, каротиноиды, а также пигменты из группы фикобилинов: фикоцианины и аллофикоцианин (синие пигменты) и фикоэритрины (красные). Благодаря наличию красных пигментов водоросли этой группы могут поселяться на значительной глубине (до 200 м и глубже), не доступной для большинства других водорослей.
Запасные вещества – липиды и особый полисахарид – багрянковый крахмал, который откладывается в цитоплазме вне хлоропластов. В состав оболочки входят целлюлоза и пектиновые вещества, основное из которых – агар.
Размножаются красные водоросли и бесполым, и половым путем.
Бесполое размножение. Для одноклеточных и колониальных форм характерно вегетативное размножение. Сложно организованные многоклеточные формы размножаются спорами.
Половое размножение. Половой процесс багрянок – оогамия – отличается от полового размножения большинства других водорослей. На растении-гаметофите образуются мужские и женские половые клетки, причем мужские гаметы лишены жгутиков. Женские гаметы остаются на водоросли, а мужские гаметы пассивно переносятся током воды к женскому половому органу, где и происходит оплодотворение.
Бурые водоросли. (В настоящее время, основываясь на особенностях строения и жизнедеятельности, бурые водоросли выводят из царства Растения.) Подавляющее большинство бурых водорослей (около 1,5 тыс. видов) – многоклеточные морские организмы. Таллом примитивных форм представлен однорядными или многорядными нитями, у высокоорганизованных форма слоевища очень разнообразна, а размер может достигать нескольких десятков метров (рис. 55). Тело бурых водорослей расчленено на части, внешне похожие на вегетативные органы высших растений: ризоиды, напоминающие корни, «ствол» и «листовые» пластинки. В талломе у некоторых водорослей имеются воздушные пузыри, удерживающие пластинки и «стволы» в вертикальном положении. Бурые водоросли прикрепляются к субстрату с помощью ризоидов или расширенной нижней части слоевища – базального диска.
Бурые водоросли: А – ламинария; Б – фукус; В – алария съедобная; Г – саргассум
Внутреннее строение выделяет эту группу из всего многообразия водорослей. У бурых водорослей существует дифференциация клеток, что позволяет говорить о наличии тканей. Поверхностные клетки талломов содержат большое число хлоропластов и выполняют в основном ассимиляционную функцию. В центре находятся бесцветные клетки, основные функции которых – транспорт продуктов фотосинтеза и механическая поддержка.
Желтовато-бурая окраска водорослей этой группы обусловлена каротиноидами, которые маскируют зеленый цвет хлорофиллов a и c. Запасные питательные вещества – спирт маннит, полисахарид ламинарии и жиры. В состав клеточной оболочки помимо целлюлозы входят производные альгиновой кислоты (альгинаты).
У бурых водорослей встречаются все формы размножения.
Бесполое размножение. Вегетативное размножение у этой группы водорослей наблюдается редко. При спорообразовании гаплоидные подвижные зооспоры развиваются на диплоидном спорофите.
Половое размножение. У бурых водорослей встречаются все три типа полового размножения: изогамия, гетерогамия, оогамия.
У многих представителей в жизненном цикле наблюдается чередование бесполого и полового поколения, при этом гаметофит и спорофит различаются по строению, форме, размерам. Рассмотрим, как происходит чередование поколений у ламинарии (морской капусты) (рис. 56). Спорофит ламинарии – это крупное (от 1–5 до 20 м) растение, прикрепленное к субстрату. Таллом состоит из простой или рассеченной пластины и «стволика» с ризоидами или базальным диском в основании. На зрелом спорофите в спорангии в результате редукционного деления (мейоза) образуются гаплоидные зооспоры, из которых вырастают гаметофиты. В половых органах на мужских гаметофитах образуются сперматозоиды, на женских гаметофитах – яйцеклетки. После оплодотворения зигота развивается в диплоидную стадию – спорофит.
5.Роль водорослей в природе и жизни человека.