Билет 7 1 страница

1)Красные водоросли, как и бурые, почти все обитают в морях. Это многоклеточные растения, достигающие значительной величины (до 2 м), их слоевище обычно так расчленено, что напоминает стебель и листья. Красные водоросли в своих мелких хроматофорах, кроме хлорофилла, содержат пигмент красного цвета — фикоэритрин и другие пигменты. Окраска этих пигментов обусловливает окраску водорослей в розовый, красный, синеватый и другие цвета. Известно около 4 000 видов. Размножаются вегетативно, спорами и половым путем. Наиболее известными являются порфира, радимения.

Практическое значение багрянок для человека велико. Одну из живущих в Северном море водоросль — хондрус — употребляют как лекарство при заболевании дыхательных путей. Красные водоросли используются для добывания растительного студия агар-агара, применяемого в кондитерском производстве и в микробиологии — для получения чистых культур микробов. Природные запасы багрянок в нашей стране незначительны, поэтому ученые занимаются разработкой научных основ выращивания красных водорослей в Черном море

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.

2) Занимают наибольший объем. Снаружи они защищены покрывными тканями, а изнутри пронизаны проводящими и механическими пучками. Образующие их клетки отличаются обычно паренхимным строением, из-за этого основные ткани нередко называют Основной паренхимой. Основные ткани являются питающими тканями, хотя могут выполнять многие функции, начиная от ассимиляционной, кончая выделительной. В зависимости от специализации, основную паренхиму делят на ассимиляционную, вентиляционную, всасывающую, запасающую и выделительную. Ассимиляционные (фотосинтези-рующие) ткани они имеют зеленую окраску – Хлоренхима. Ассим. ткань состоит из однородных тонкостенных клеток. Доступ углекислоты к клеткам облегчается тем, что в ней имеется развитая система межклетников, сообщающаяся с атмосферой. Наличие межклетников является характернейшей особенностью ассимиляционной ткани. Межклетники обеспечивают газообмен с окружающей средой. Хлоренхима располагается в местах, наиболее доступных свету: в надземной части растений непосредственно под кожицей листьев и стеблей. Нередко хлоренхима дифференцирована на Столбчатую (палисадную) и Губчатую ткань. Палисадная ткань содержит большое количество хлоропластов, здесь происходят световые реакции фотосинтеза. Губчатая ткань - протекает газообмен и темновая стадия фотосинтеза. Вентиляционная ткань (Аэренхима) во всех тканях имеются межклетники, образующие единую систему. Межклетники через проходные отверстия или устьица сообщаются с атмосферой. Однако газовый состав в межклетниках сильно отличается от газового состава атмосферы. Запасающие ткани Поглощенные растением синтезированные вещества могут откладываться в виде запасов: накопление воды, пластические вещества. сахар, инулин, аминокислоты, белки, крахмал.

3) Маковые (лат. Papaveraceae) — семейство двудольных растений порядкаЛютикоцветные.

Однолетние и многолетние травы, содержащие нередко млечный сок; листьяочередные, изредка противоположные. Деревянистые растения встречаются лишь в родах боккония и дендромекон. Цветы или одинокие, или образуют кистеобразные соцветия. Они обоеполые, правильные или неправильные; в чашечке по большей части 2 листика, в венчике 4 лепестка, но бывают уклонения; тычинки, которых много, расположены в 2 или 4 кружка (не без уклонений), реже только 4 или 2; в последнем случае они разветвляются с самого основания. Гинецей содержит от 2 до 16 пестиков, сросшихся до верхушки и образующих одну цельную завязь, по большей части одногнёздую.Плод сухой, коробчатый, одногнёздый или разделен на неполные гнезда, редко ореховидный. Семена с маслянистым белком и маленьким зародышем, который у шишконосных снабжён только одной семядолей вместо двух. Опыление происходит преимущественно помощью насекомых.

Маковые делятся на 2 подсемейства: маковые (Papaveroideae) и гипекоумовые (Hypecoideae). Ранее в состав семейства маковых включалось также подсемейство дымянковые (Fumarioideae), выделенное ныне в отдельное семейство.
Подсемейство маковых, состоящее из 26 родов и более 450 видов, — самое большое по объему. Из его представителей наиболее широко распространенным и самым известным родом является мак (Papaver).
Представители семейства маковых содержат многочисленные и разнообразные алкалоиды — производные изохинолина. Названия этих веществ — папаверин, адлюмин, бикукулин, глауцин, фумарин и т. д.— ясно указывают источники сырья.
Лекарственные свойства маковых были известны издавна. Лекарственными свойствами, широко используемыми в народной медицине, обладает такой представитель данного семейства, как чистотел.

Сильно ядовитый сок этого растения содержит 6-7 алкалоидов: хелидонин, гомохелидонин, протонин, сангуинарин и др. Его применяют для выведения бородавок, отсюда и русское его название.Все маковые очень декоративны. Многие из них давно введены в садовую культуру.
Дикорастущие представители семейства маковых благодаря декоративности усиленно истребляются. Несколько видов из этого семейства, произрастающие на территории России, внесены в "Красную книгу".

4) корень, тип покровной ткани- пробка, входящая в состав перидермы, типы возможных механических тканей - склеренхима,

БИЛЕТ 8 1) Биологическая роль элементов минерального питания.

Калий поддержанием гомеостаза внутриклеточной и тканевой среды Калий, как активатор ферментных систем.

Кальций. Накопление, формы соединений, особенности поступления и перемещения Са²⁺ по растению, возможность его реутилизации Посредничество Са²⁺ в управлении комплексными физиологическими процессами: устьичные движения; рост кончиком (пыльцевая трубка и корневой волосок); гравиотропизм; фототропизм; фотоморфогенез; адаптация к стрессу и др...

Магний. Содержание и соединения магния в тканях растений. Значение связи Mg²⁺ с аденозинфосфатами и фосфорилированными сахарами. Роль в поддержании рН-стата и дальнем транспорте веществ. Запасные формы Mg²⁺, его реутилизация и перераспределение в растении. Функции магния в фотосинтезе. Магний - как активатор ферментных систем; роль в образовании функциональных рибосом.

Азот..

Фосфор. Доступность фосфора в почве, особенности транспорта в корни и зависимость поглощения P_i от условий среды. Формы Р-соединений (органические и неорганические) и их распределение в клеточных структурах, тканях и органах. Запасание фосфора. Особенности транспорта соединений фосфора. Метаболическая компартментация его соединений в клетке. Функции роль фосфора в запасании и превращении энергии, структурной организации мембран, кодировании и реализации наследственной информации, обмене углеводов. Фосфор и метаболитная регуляция процессов. 1,4,5-фосфоинозитол, как вторичный мессенжер. Контроль ферментной активности через обратимое фосфорилирование белков.

Сера. Цикл серы в природе, соединения, используемые растением. Пути восстановления серы в растении, связь с фотосинтезом. Соединения серы в тканях. Значение сульфидной и дисульфидной связи; серосодержащие ферменты. Роль серы в энергетическом обмене. Значение глутатиона и фитохелатинов.

Микроэлементы.

Железо: доступность в почве, валентность поглощаемой формы, роль микоризы. Особенности поступления железа у двудольных и однодольных растений. Соединения железа; распределение по компартментам клетки и в растении. Комплексы железа в белках редокс-цепей и других ферментах. Железо и синтез хлорофилла. Медь: Содержание и распределение в клетке и тканях. Участие в окислительно-восстановительных процессах дыхания и фотосинтеза. Функции цитозольных оксидаз (аскорбат-, фенол- и диаминоксидаз).

Марганец: Активируемые им ферментные системы, его специфичность, как кофактора. Роль Mn²⁺ в функционировании ФС-2.

Молибден: Потребность в элементе; его значение для процессов утилизации азота среды. Мо-птерин и функционирование нитрогеназы и нитратредуктазы.

Цинк: Его структурная роль в поддержании ферментной активности и при синтезе белка. Метаболические функции ферментов, содержащих цинк.

Микроэлементы и изоформы супероксиддисмутазы, их локализация в клетке и роль в защите тканей от активных форм кислорода.

Бор: компартментация в клетке; формы соединений. Механизмы участия в регуляции физиологических процессов и метаболизма.

Нарушения в метаболизме растений при недостатке микроэлементов. Токсичность тяжелых металлов для растений их накопление в тканях. Механизмы защиты. Видоспецифичность в чувствительности и устойчивости растений к избытку и недостатку тяжелых металлов в среде. Фиторемедиация.

Регуляция процессов поступления, накопления и распределения элементов минерального питания в системе целого растения

2) Соцветия и их типы,
Соцветие – это годичный побег растения (называемый «главная ось»), на котором вырастает группа цветков. Простые соцветия характерны тем, что цветки расположены только на единственной главной оси. Они могут вырастать непосредственно на побеге (в таком случае их называют сидячими), или на веточках различной длины – цветоножках. В сложных соцветиях главная ось ветвится на вторичные побеги (оси), на которых уже образуются соцветия второго порядка — их называют частные, или парциальные (также встречаются частные соцветия третьего и более порядка).

Простые соцветия Сложные соцветия

3) Ботаническое описание Многолетние травы, кустарники или деревца.

Листья большей частью очерёдные, реже супротивные или мутовчатые.

Цветки в соцветиях или одиночные, обоеполые, большей частью неправильные.Чашечка обычно 4—5, реже двураздельная или зубчатая, остающаяся при плодах. Венчик сростнолепестной, колесовидный, колокольчатый, с 4—5-лопастным отгибом или двугубый. Тычинок пять, четыре или две, приросших к трубке венчика. Пыльники двугнёздные или вследствие слияния гнёзд одногнёздные, почковидные. Завязь верхняя, обыкновенно двугнёздная, с семяносцами на перегородке, реже одногнёздная с двумя постенными семяносцами. Столбик простой, с цельным или двулопастным рыльцем.

Формула цветка: . (реже почти )[1]. Плод — большей частью коробочка, раскрывающаяся 2—5 створками или же путём образования отверстий. Семена обыкновенно многочисленные, белковые, с прямым зародышем.

Подорожниковые (лат. Plantaginaceae) — семейство двудольных растений порядка Ясноткоцветные.Представители семейства — однолетние или многолетние травы, распространённые по всей планете.

Стебли у одних представителей слабо развиты, так что листья, не представляющие большей частью резкого расчленения на пластинку и черешок, бывают собраны в прикорневую розетку; у других

представителей стебли развитые, ветвистые и густо усаженные узкими листьями. Прилистников нет.

Цветки мелкие, не резко заметные, редко одиночные (у Litorella), у большинства же собраны в густые колосья или головки, поднимающиеся на более или менее длинной стрелке над розеткою листьев, у видов же с ветвистым стеблем соцветия занимают верхушку ветвей. Цветок правильного строения, обоеполый, редко (у Litorella, Bougueria) однополый. Околоцветник двойной, состоящий из четырёхраздельной чашечки и четырёхзубчатого венчика; тычинок одна, две или четыре; нити у них очень длинные, выносящие далеко из венчика подвижные пыльники; пестик один с верхнею одно-, дву- или четырёхгнездою завязью и с длинным нитевидным перистым столбиком; в каждом гнезде завязи на центральном семеноносце по нескольку семяпочек.

Плод — орешек (у Litorella, Bougueria) или коробочка, вскрывающаяся поперечною трещиною (у Plantago). Семена мелкие, белковые.

4)орган раст-стебель двудол,покровная ткань-эпидерма,свп-открытые коллатеральные,тканиЦОЦ:запаспаренхима,склеренхима,камбий,флоэма,ксилема

Билет № 10. 1) Флора — исторически сложившаяся совокупность видов растений, распространённых на конкретной территории («флора России») или на территории с определёнными условиями.

Растительность — совокупность фитоценозов определённой территории или всей Земли в целом. В отличие от флоры, которая характеризуется только видовым составом, растительность характеризуется и видовым составом, и численностью особей (причём как в отдельных растительных таксонах, так и в целом для рассматриваемой территории), и особенностями сочетания представителей различных растительных таксонов, и экологическими связями между ними.

Растительность — предмет изучения двух наук: геоботаники и экологии.

Ареа́л (от лат. area: область, площадь, пространство) — область распространения таксона, например, вида. Одно из основных понятий в биологических дисциплинах, изучающих географическое распространение организмов, — географии растений и зоогеографии. Иногда к слову ареал ошибочно добавляется слово обитания (Ареал обитания), что приводит к плеоназму (как, например, сосновый бор).

Ареал вида представляет собой сочетание видовых требований с определённой суммой экологических условий на обширной территории или акватории. Однако эта эколого-географическая сопряжённость видов осложняется изменениями физико-географических условий в прошлом — климата, растительного покрова, формы земной поверхности и пр. Поэтому ареал вида является суммированным эффектом современных и предшествовавших условий. В результате, в географическом распределении видов и их комплексов — флор для растений и фаун для животных — наблюдается ряд неравномерностей и свои закономерности.

Для большинства видов ареал является географически сплошным (то есть таксон встречается на его протяжении более или менее равномерно, без явных обширных пробелов), но у многих видов он разорван (дизъюнктивен), часто из-за глобальных естественных процессов, коренным образом поменявших условия среды в отдельных местах их исходного обитания. Одной из важнейших причин образования разорванных ареалов, например, в Евразии, явились ледниковый период и ксеротермические межледниковые периоды; в результате ряд северных форм оказался занесён далеко на юг, а некоторые южные формы проникли на север. В этих оторванных от сплошного ареала частях такие виды являются реликтами, в приведённом примере — ледниковыми и ксеротермическими. Поэтому с ними связывают особые типы разорванных ареалов:

Рассечённый — ареал, не образующий единой целостности. Характерен, как правило, для реликтовых таксонов

Реликтовый — ареал, имеющий тенденцию к сокращению. Признаком реликтовости является неспособность к возобновлению на территории, ранее занимаемой таксоном, после катастрофического исчезновения (вследствие пожаров и др.)

Нередко эволюция вида к современному периоду завершалась его дифференциацией на пару или несколько очень близких, фенотипически сходных видов, которые при более тщательном изучении оказываются разными. Такие виды-двойники могут быть либо иметь неперекрывающиеся ареалы, то есть быть аллопатрическими, либо могут быть симпатрическими (при частичном пересечении ареалов либо полном их совпадении.

В настоящее время ареалы многих видов изменены в результате их интродукции человеком на новые территории.

Вследствие межвидовой конкуренции ареал, которые вид может занять (аутэкологический) и который занимает фактически (синэкологический), различаются. То же самое можно говорить про экологические ниши — фундаментальную или потенциальную — которую вид может занять в принципе, и фактическую — которую вид занимает при наличии межвидовой конкуренции.

ЭНДЕМИКИ (от греч. endemos - местный) - виды (роды, семейства и т. д.) растений и животных, ограниченные в своем распространении относительно небольшой территорией.

КОСМОПОЛИТЫ - в биологии - виды (роды, семейства и т. п.) растений и животных, обитающие по всему (или почти по всему) земному шару. Космополитами являются, напр., злаки, воробьиные птицы.

2) МЕРИСТЕМЫ ИЛИ ОБРАЗОВАТЕ ЛЬНЫЕ ТКАНИ

Меристемы или образовательные ткани, обладают способностью к делению и образованию новых клеток. За счет меристем формируются все прочие ткани и осуществляется длительный (в течение всей жизни) рост растения. У животных меристемы отсутствуют,. Клетки меристем отличаются высокой метаболической активностью. Одни клетки меристем, получившие название инициальных, задерживаются на эмбриональной стадии развития в течение всей жизни растения, другие постепенно дифференцируются и превращаются в клетки различных постоянных тканей. Инициальная клетка меристемы принципиально может дать начало любой клетке организма. Тело наземных растений — производное относительно немногих инициальных клеток.

Первичные меристемы обладают меристематической активностью, т. е. способны к делению изначально. В ряде случаев способность к активному делению может вновь возникнуть и у клеток, уже почти утративших это свойство. Такие «вновь» возникшие меристемы называют вторичными.

По положению в растении выделяют верхушечные, или апикальные,боковые, или латеральные и интеркалярные меристемы.

Апикальные меристемы располагаются на верхушках осевых органов растения и обеспечивают рост тела в длину, а латеральные — преимущественно рост в толщину. Каждый побег и корень, а также зародышевый корешок, почечка зародыша имеют апикальную меристему. Апикальные меристемы первичны и образуют конусы нарастания корня и побега (рис. 1).

Латеральные меристемы располагаются параллельно боковым поверхностям осевых органов, образуя своего рода цилиндры, на поперечных срезах имеющие вид колец. Часть из них относится к первичным. Первичными меристемами являются прокамбий и перицикл, вторичными — камбий и феллоген.

Интеркалярные, или вставочные, меристемы чаще первичны и сохраняются в виде отдельных участков в зонах активного роста (например, у оснований междоузлии, в основаниях черешков листьев).

Существуют также раневые меристемы. Они образуются в местах повреждения тканей и органов и дают начало каллюсу — особой ткани, состоящей из однородных паренхимных клеток, прикрывающие место поражения Каллюсо-образовательная способность растений используется в практике садоводства при размножении их черенками и прививками. Чем интенсивнее каллюсообразование, тем больше гарантия срастания подвоя с привоем и укоренения черенков. Образование каллюса— необходимое условие культуры тканей растения на искусственных средах.

Клетки апикальных меристем более или менее изодиаметричны по размерам и многогранны по форме. Межклетников между ними нет, оболочки тонкие, содержат мало целлюлозы. Полость клетки заполнена густой цитоплазмой с относительно крупным ядром, занимающим центральное положение. Вакуоли многочисленные, мелкие, но под световым микроскопом обычно не заметны. Эргастические вещества, как правило, отсутствуют. Пластид и митохондрий мало и они мелки.

Клетки боковых меристем различны по величине и форме. Они примерно соответствуют клеткам тех постоянных тканей, которые из них в дальнейшем возникают. Так, в камбии встречаются как паренхимные, так и прозенхимные инициали. Из паренхимных инициалей образуется паренхима проводящих тканей, а из прозенхимных — проводящие элементы.

3) Водоросли – Thallobionta, или Algae

Большинство из них свободно живут в толще воды (фитопланктон), некоторые прикрепляются ко дну водоемов или подводным предметам, или просто лежат на дне (фитобентос). Часть водорослей живет на почве, в почве или на стволах деревьев.Водоросли бывают одноклеточными, колониальными или многоклеточными.

Тело водорослей – таллом (слоевище), не дифференцировано на органы и ткани, может быть очень примитивно устроено или сложно расчленено. Ризоиды служат для прикрепления к грунту и лишь у некоторых паразитных форм поглощают питательные вещества. Форма, размер и строение клеток водорослей разнообразны, но все они имеют плотную целлюлозную или пектиновую стенку. Последняя может быть всегда покрыта слизью или покрывается ею в определенные периоды жизни. У большинства водорослей протопласт состоит из цитоплазмы, одного или нескольких ядер и пластид, называемых хроматофорами, имеющими форму лент, зернышек или пластинок и содержащими пигменты разнообразной окраски. У некоторых водорослей в хроматофорах имеются бесцветные округлые тельца пиреноиды, около которых сосредоточивается крахмал.

Размножение:. -Вегетативное размножение-почкованием, делением клетки надвое, обрывками нитей (у многоклеточных нитчатых), распадением колоний и «клубеньками» (харовые водоросли).

-Бесполое спорами: подвижными (зооспорами) или неподвижными (апланоспорами). Споры одноклеточные, образуются в специальных органах – спорангиях или внутри вегетативных клеток.

-Половое размножение, осуществляется гаметами, которые образуются в специальных одноклеточных органах полового размножения: оогониях (женские гаметангии) и антеридиях (мужские гаметангии). Сущность полового размножения заключается в слиянии гамет и образовании зиготы. После периода покоя зигота прорастает, образуя зооспоры или новое растение. В цикле развития водорослей соотношение диплоидной и гаплоидной фаз различно. Если мейоз происходит при прорастании зиготы, то водоросль гаплоидна в течение всей жизни, а диплоидная фаза представлена зиготой. У некоторых редукционное деление происходит в гаметангиях перед образованием гамет, тогда в их жизненном цикле преобладает диплоидная фаза, а гаплоидная представлена только гаметами. Такую смену гаплоидного и диплоидного поколений называют сменой ядерных фаз.

Крупные водоросли используются в пищу, как корм для сельскохозяйственных животных, в медицине служат сырьем для получения агара, альгинатов, йода. Некоторые представители используются в процессе биологической очистки сточных вод и как биоиндикаторы загрязнения водоемов.
В зависимости от биохимических особенностей (набор пигментов, состав клеточной стенки, тип запасных веществ) различают следующие отделы водорослей: Красные (Багрянки), Диатомовые, Бурые, Зеленые.
Отдел Красные водоросли (багрянки) – Rhodophycota преимущественно обитатели морей, незначительная часть встречается в пресных водоемах и в почве. Среди багрянок есть неподвижные одноклеточные водоросли, нитчатые и пластинчатые. Размеры от нескольких сантиметров до 1-2 м (порфира). Таллом красных водорослей сильно расчленен и имеет вид разветвленных многоклеточных нитей, прикрепленных к субстрату с помощью ризоидов.
Хроматофоры в виде зерен или пластинок содержат пигменты: красный (фикоэритрин), синий (фикоциан), зеленый (хлорофилл).
Фикоэритрин преобладает у глубоководных водорослей. Он маскирует другие пигменты и придает ярко-красный цвет. Мелководные формы имеют голубоватую окраску, так как у них преобладают фикоцианины.
Продуктом фотосинтеза является полисахарид – багрянковый крахмал, откладывающийся в цитоплазме. Клеточные стенки, кроме целлюлозы, пропитаны большим количеством пектиновых веществ, которые сильно ослизняются и набухают, образуя мягкий или хрящеватый общий каркас, в который как бы погружены протопласты клеток. У некоторых багрянок стенки пропитаны углекислым кальцием и магнием.
Размножаются красные водоросли бесполым и половым путем. Подвижные (жгутиковые) стадии при размножении полностью отсутствуют. При бесполом размножении образуются спорангии, содержащие 1-4 пассивные споры. Половой процесс оогамный. Женский половой орган - карпогон имеет брюшко (расширенная базальная часть), в котором находится яйцеклетка и отросток – трихогину. Мужской половой орган антеридий – это мелкая бесцветная клетка, которая несет гаплоидные половые клетки – спермации. Последние, не имея жгутиков, пассивно переносятся токами воды и прилипают к трихогине. В месте контакта наблюдается растворение стенок спермация и трихогины, проникновение ядра спермация в брюшную полость карпогона и слияние с женским ядром. После оплодотворения образуется зигота, а затем диплоидные карпоспоры. Из карпоспор развивается диплоидный таллом, на котором в результате редукционного деления образуются гаплоидные тетраспоры. На гаплоидном талломе, развивающемся из тетраспор, вновь образуются половые органы, и цикл повторяется.
Таким образом, жизненный цикл красных водорослей сложен и необычен. В нем чередуются: гаплоидный гаметофит, диплоидный полупаразитический карпоспорофит, сидящий на гаметофите, и диплоидный тетраспорофит, живущий самостоятельно.
Спорофиты и гаметофиты имеют сходное или отличное друг от друга строение.
Багрянки – лучшие агароносы (анфельция – Ahnfeltia); имеющие сильно ослизняющиеся пектиново-целлюлозные стенки. Порфиру (Porphyra) используют в пищу (в Японии развито ее промышленное культивирование). В некоторых странах багрянки используют на корм сельскохозяйственным животным.
Отдел Диатомовые водоросли – Diatomophycota
Насчитывает более 10000 видов, распространенных в планктоне морей, океанов и пресных водах, в верхних слоях почвы, в горячих источниках, на снегу. Это одноклеточные и колониальные организмы. Протопласт клеток дифференцирован на цитоплазму, ядро, вакуоли. Запасной продукт углеводной природы – хризоламинарин. Хроматофоры крупные, пластинчатые или зернистые, желтовато-бурые, содержат хлорофиллы, фукоксантин и другие ксантофиллы (диатомовые относятся к группе буроокрашенных водорослей). Вместо клеточной стенки образуется тонкий двустворчатый панцирь, состоящий из кремнезема. Большая створка (эпитека) надета на меньшую створку (гипотека), как крышка на коробку. Под панцирем находится пектиновая стенка.
По форме клеток все диатомеи делятся на две группы: центрические (радиально-симметричные) – преимущественно планктонные водоросли морей и океанов и пеннатные (двусторонне-симметричные) – чаще пресноводные бентосные и напочвенные водоросли.
Размножаются диатомовые продольным, чаще всего вегетативным делением клеток надвое с последующим достраиванием одной створки кремниевого панциря - гипотеки. Половой процесс – изогамия и оогамия.
Диатомовые водоросли живут в диплоидном состоянии (т.е. ядра содержат двойной набор хромосом), и только их гаметы гаплоидны.
Роль диатомовых водорослей в природе велика: они служат основным кормом для значительного количества водных организмов (обладают высокой питательной ценностью); принимают первостепенное участие в осадконакоплении (огромное количество панцирей мертвых диатомей образуют на дне водоемов диатомовые илы).
Отдел Бурые водоросли – Fucophycota
Содержит около 1500 видов, преимущественно растущих во всех морях. Размер этих водорослей от нескольких миллиметров до 20-100 м. Таллом имеет вид либо ветвистых одноядерных и многоядерных нитей, либо у него сложное строение (он как бы расчленен на стеблевидную и листовидную части и имеет зачатки примитивной ткани – ассимиляционную, запасающую, механическую и проводящую)
Основными пигментами бурых водорослей являются: хлорофиллы а и с, каротин, ксантофилл. Последний пигмент придает водорослям характерную бурую окраску.
Клеточные стенки состоят из двух слоев: наружного ослизняющегося, содержащего альгиновую кислоту, и внутреннего, образованного разновидностью целлюлозы – альгулезой. В клетках имеется одно крупное ядро, крупные вакуоли с клеточным соком и мелкие вакуоли, содержащие дубильные вещества, хроматофоры в виде дисков или зерен. Запасные вещества – ламинарин, маннит и, в небольшом количестве, жиры.
Размножение бурых водорослей: вегетативное (частями талломов), бесполое (зооспорами) и половое (изогамия, гетерогамия и оогамия).
Представители данного рода (ламинария сахарная - Laminaria saccharina, ламинария пальчатая - L. digitata, ламинария японская – L. japonica) образуют целые плантации в северных и дальневосточных морях (в местах с постоянным движением воды, у открытых берегов). Они также известны под названием «морская капуста». Таллом их расчленен на ризоиды, «стеблевую» и «листовую» части. Внутреннее строение таллома довольно сложно, заметна дифференциация на примитивные ткани. Таллом многолетний, пластина сменяется ежегодно.
Описанный таллом – это диплоидный спорофит. На поверхности листовой пластины спорофита группами образуются одногнездные зооспорангии, в них - многочисленные зооспоры. Зооспоры гаплоидны и физиологически неравнозначны. Прорастая, зооспоры дают микроскопического размера гаметофиты - заростки в виде ветвящихся нитей, состоящих из небольшого числа клеток.
На заростках образуются органы полового размножения: женские (оогонии) и мужские (антеридии). Антеридии многоклеточные (признак более высокой организации). В гаметангиях формируются по одной гамете (яйцеклетке и сперматозоиду соответственно). После оплодотворения из зиготы без периода покоя вырастает новый диплоидный спорофит.
Ламинарии используют: в качестве пищевых продуктов (диетическая пища, богатая йодом); для получения лекарственных препаратов (содержат йод и полисахариды, концентрация йода составляет не менее 0,1 %); для получения полисахарида альгина (применяют в качестве желеобразующих веществ в кондитерской промышленности, при изготовлении лаков, красок); на корм сельскохозяйственным животным; в качестве удобрения (богаты калием).
Отдел Зеленые водоросли – Chlorophycota Обитают преимущественно в пресных водах и в морях, некоторые на снеге, стволах деревьев и в почве. У зеленых водорослей представлены все типы организации таллома: одноклеточный, колониальный, многоклеточные нитчатый и пластинчатый
Зеленые водоросли содержат пигменты - хлорофиллы «а» и «в», каротины и ксантофиллы. Запасным продуктом является крахмал, который откладывается в хроматофоре вокруг пиреноида. В строме хроматофоров зеленых водорослей находится светочувствительный глазок – стигма. Клеточные стенки обычно содержат целлюлозу и пектины. Эндоплазматическая сеть более развита, чем у остальных водорослей. Представлены все типы размножения и все виды полового процесса.
Представители отдела:
Род Хламидомонада (Chlamydomonas) из класса Вольвоксовые - включает около 500 наиболее примитивных видов отдела зеленых водорослей. Сюда относятся одноклеточные, округлые или грушевидные, двужгутиковые, имеющие ядро, цитоплазму, хроматофор с пиреноидом; две пульсирующие вакуоли, красный глазок, ориентирующий ее движение под действием света; стенку, состоящую из пектиновых веществ и гемицеллюлозы. Способны к фотосинтезу, но могут потреблять готовые органические вещества. Чаще всего встречаются в загрязненной воде (лужи, канавы). Размножается вегетативно, бесполым и половым путем. Бесполое размножение осуществляется делением материнской клетки на 2, 4, 8 частей, из которых формируются зооспоры, превращающиеся затем в маленькие вегетативные особи. При половом размножении образуются гаметы, при их слиянии образуется зигота, которая зимует, а весной делится и образует молодые особи.
Хлорелла (Chlorella) из класса Хлорококковые - очень широко распространенная водоросль, которая встречается в планктоне и бентосе различных водоемов, во влажной почве, на коре деревьев и является обычным симбионтом лишайников. Хлорелла – это одноклеточная водоросль шаровидной формы, лишенная подвижности (пассивно переносятся токами воды). В ее протопласте находится колоколообразный хроматофор с впадиной, содержащей ядро. Размножение только бесполое, с образованием четырех или восьми неподвижных спор.
Род Улотрикс (Ulothrix) из класса Улотриксовые включает 25 видов, предпочитающих пресные и солоноватые, чистые водоемы. Улотрикс - зеленая многоклеточная нитчатая водоросль. Нить неветвящаяся, длиной до 10 см. Самая нижняя клетка нити вытянута в длинный бесцветный ризоид (подошва), которым водоросль прикрепляется к субстрату. Остальные клетки одинаковы, каждая имеет один хроматофор с пиреноидами, ядро, тонкую, иногда ослизненную, целлюлозную стенку. Бесполое размножение осуществляется делением клеток на 2 или 4 четырехжгутиковые зооспоры, которые выходят в воду, прикрепляются к подводным предметам, делятся и образуют нить водоросли. При половом размножении (изогамия) образуются мелкие подвижные гаметы, которые выходят в воду и попарно сливаются. Образовавшаяся зигота покрывается плотной оболочкой, при благоприятных условиях она делится на 4 безжгутиковые споры, которые, прикрепляясь к подводным предметам, делятся, образуя нить водоросли.
Ульва (Ulva) из класса Улотриксовые широко распространена по побережью южных и северных морей. Ее таллом многоклеточный, пластинчатый; пластинки из двух слоев клеток. У основания пластинка сужается в короткий черешок с подошвой, которой она прикрепляется к твердому субстрату. Пластинка ульвы может легко обрываться и продолжать жить в таком состоянии. Специализированных репродуктивных орагнов нет. Потенциально каждая клетка может стать спорангием у диплоидного поколения, либо гаметангием у гаплоидного.
Спирогира (Spirogyra) из класса Конъюгаты - многоклеточная неветвящаяся нитчатая водоросль, образующая в прудах основную массу тины ярко-зеленого цвета. В клетках содержится одно ядро, в центре вакуоль, в пристенном слое цитоплазмы лентовидные, спирально скрученные хроматофоры, по средней линии которых расположены пиреноиды, окруженные зернышками крахмала. Вегетативное размножение - обрывками нитей, бесполое размножение - неподвижными апланоспорами, образовавшимися по одной в каждой клетке. Половое размножение – конъюгация: от супротивных клеток двух расположенных рядом нитей вырастают отростки, которые сливаются (содержимое одной клетки переливается в другую), образуя зиготу, после периода покоя содержимое зиготы дважды делится, образуя 4 клетки, 1 из которых прорастает в новую особь.
Каулерпа (Caulerpa) из класса Сифоновые - имеет крупный таллом, одетый толстой оболочкой, клеточных перегородок нет; вакуоль и постенная цитоплазма с многочисленными ядрами непрерывны. Внешне сифоновые имеют сходство с листостебельными растениями. Бесполое размножение зооспорами отсутствует, половое происходит по типу изогамии.
Вошерия (Vaucheria) из класса Сифоновые. Эта водоросль живет на влажной почве, в быстротекущих и стоячих водоемах. Некоторые виды этого рода предпочитают солоноватую воду. Слоевище вошерии одноклеточное, многоядерное, в виде тонких зеленых стелющихся нитей. Хлоропласты линзовидной и веретеновидной формы, без пиреноидов. Запасное вещество масло. Размножение обрывками нитей, бесполое – многоядерными многожгутиковыми зооспорами, апланоспорами и цистами. Половой процесс – оогамия.
Хара (Chara) из класса Харовые - встречается в пресных и солоноватых водоемах (но сильной солености не переносит). Это крупные, до 50 см и больше, многоклеточные водоросли, предпочитающие чистые, обогащенные солями кальция водоемы. Своим видом хара напоминает высшие растения, в частности хвощи. Так называемый стебель рассечен на так называемые узлы и междоузлия, от узлов отходят «листья» – мутовки коротких боковых ветвей, к субстрату прикрепляется ризоидами. Хроматофоры мелкие, дисковидные. Вегетативное размножение – клубеньками, бесполого размножения нет, половое – оогамия. Половые органы многоклеточные. Род хара включает 40 видов. Представителей харовых иногда выделяют в особый отдел Харовые