Урок 34 Тема уроку: Загальна характеристика водоростей

Мета. - Сформувати в учнів уявлення про те, що водорості – нижчі рослини; ознайомити із середовищами їх існування; дати поняття слань, талом. - Розвивати уміння виділяти головне у матеріалі, який вивчається; уміння повязувати будову і функції органів, робити висновки та узагальнення. - Виховувати бережливе ставлення до навколишнього середовища; виховувати спостережливість, память, увагу, уяву та інтерес до гідробіології.

Загальна характеристика нижчих рослин – водоростей. Водорості велика група найдавніших рослин. Будова їхнього тіла і розміри характеризуються значною різноманітністю. Існують одноклітинні, багатоклітинні і колоніальні форми мікроскопічних розмірів (від тисячних часток міліметра), а також форми з різною будовою слані, що досягають 3045 м. Водорості єдина група організмів, серед яких зустрічаються прокаріоти (синьозелені) і еукаріоти (решта відділів). В ядрах еукаріотних водоростей виявлені структури, властиві ядрам інших еукаріотів: оболонки, ядерний сік, ядерця, хромосоми. Загальною ознакою всіх водоростей є наявність хлорофілу. Крім хлорофілу водорості можуть містити й інші пігменти (фікоціан, фікоеритрин, каротин, ксантофіл, фіко-сантин). Наявність пігментів у клітинах водоростей забезпечує автотрофний тип живлення. Проте багато водоростей здатні за певних умов переходити на гетеротрофне живлення (евгленові в темряві) або поєднувати його з фотосинтезом (міксотрофний тип живлення).

Розміри водоростей коливаються від часток мікрона (кокколітофориди й деякі діатомеї) до 40 м (макроцистис). Таллом буває як одноклітинним, так і багатоклітинним. Серед багатоклітинних водоростей поряд з великими є мікроскопічні (наприклад, спорофіт ламінарієвих). Серед одноклітинних є колоніальні форми, коли окремі клітинии тісно зв'язані між собою (з'єднані через плазмодесми або занурені в загальний слиз).

До водоростей відносять різне число (залежно від класифікації) відділів еукаріот, багато з яких не зв'язані загальним походженням. Також до водоростей часто відносять синьозелені водорості або ціанобактерії, що є прокаріотами. Традиційно водорості зараховуються до рослин. Клітини водоростей - цілком типові для еукариот. Дуже схожі на клітини и наземних рослин (мохів, плаунів,папоротей, голонасінних і квіткових). Основні відмінності - на біохімічному рівні (різні фотосинтезуючі пігменти, що й маскують, запасають речовини, основи клітинної стінки і т.д.) і в цитокінезі (процесі ділення клітинии). Фотосинтезуючі (і що маскують їх) пігменти перебувають в особливих пластидах - хлоропластах. Хлоропласт має дві (червоні, зелені, харові водорості), три (евглены, динофлагелляти) або чотири (охрофітові водорості) мембрани. Також він має власний сильно скорочений генетичний апарат, що дозволяє припустити його симбіогенез (походження від захопленої прокаріоти). Внутрішня мембрана випинається усередину, утворюючи складки -тилакоїди, зібрані в стопки - ламелли: монотилакоїдні в червоних і синьозелених, дво- і більше в зелених і харових, трьохтилакоїдні в інших. На тилакоїдах, власне, і розташовані пігменти. Хлоропласти у водоростей мають різну форму (дрібні дископодібні, спіралевидні, чашоподібні, зірчасті і т.д. ). У багатьох у хлоропластах є щільні утвори - пиреноїди.

Клітини водоростей (за винятком амебоидного типу) покриті клітинною стінкою й/або клітинною оболонкою. Стінка перебуває зовні мембрани клітинии, звичайно містить структурний компонент (наприклад, целюлозу) і аморфний матрикс (наприклад, пектинові або агарові речовини); також у ній можуть бути додаткові шари (наприклад,спорополленіновий шар у хлорелли). Клітинна оболонка являє собою або зовнішній кремній органичний панцир (у діатомових і деяких інших охрофітових), або ущільнений верхній шар цитоплазми (плазмалему), у якім можуть бути додаткові структури, наприклад, пухирці, порожні або із целюлозними пластинками (своєрідний панцир, тека, у динофлагеллятів). Якщо клітинна оболонка пластична, клітина може бути здатна до так званого метаболичного руху - ковзанню за рахунок невеликої зміни форми тіла. У водоростей виділяють кілька основних типів організації таллома: Клітини водоростей

Морфологічна структура: Амебоїдний (ризоподіальний) Одноклітинні організми, позбавлені твердої клітинної оболонки й внаслідок цього, не здатні зберігати постійну форму тіла. Завдяки відсутності клітинної стінки й наявності особливих внутрішньоклітинних структур клітина здатна до плазуючого руху за допомогою псевдоподій або ризоподій. Для деяких видів характерний утвір багатоядерного плазмодія шляхом злиття декількох амебоїдних клітин. Амебоїдне будову можуть удруге здобувати деякі монадні форми шляхом відкидання або втягування джгутиків.

Монадний Одноклітинні водорості, що мають постійну форму тіла, джгутики, часто стигму, а прісноводні - скорочувальну вакуоль. Клітини активно рухаються у вегетативному стані. Часто зустрічається об'єднання декількох монадних клітин у колонію, оточену загальним слизом, у деяких випадках навіть з'єднаних між собою за допомогою плазмодесм. У високоорганізованих форм із багатоклітинним талломом часто є стадії розсілення - зооспори й гамети, що мають монадную структуру.

Коккоїдний Одноклітинні, позбавлені яких-небудь органоїдів пересування, що й зберігають постійну форму тіла у вегетативному стані клітини. Найчастіше є стовщена клітинна стінка або панцир, можуть бути різні вирости, пори та ін. для полегшення ширяння в товщі води. Багатьом водоростям з даною структурою властивий утвір колоній. Деякі діатомеї й десмідієві здатні до активного пересування шляхом виділення слизу. Пальмеллоїдний (капсульний) Постійний, досить великий, як правило, прикріплений до субстрату, утвір з декількох коккоїдних клітин, занурених у загальну слизувату масу. Клітини безпосередньо між собою не поєднуються - відсутні плазмодесми. Тимчасову стадію життєвого циклу з аналогічною морфологією називають пальмеллевидним станом. У такий стан можуть переходити багато монадних й коккоїдних водоростей при настанні несприятливих умов.

Нитчатий Клітки з'єднані в нитку, просту або розгалужену. Нитки можуть вільно плавати в товщі води, прикріплюватися до субстрату, або поєднуватися в колонію. Вегетативно нитчаті водорості розмножуються звичайно розпадом нитки на окремі фрагменти. Ріст ниток може йти чотирма шляхами: дифузійним - діляться всі клітини нитки, інтеркалярним - зона росту розташована в середині нитки, апікальним - розподілом кінцевих клітин, і базальним - розподілом клітин уоснові таллома. Клітини в нитці не мають джгутиків і можуть бути зв'язані між собою плазмодесмами.

Водорості позбавлені коріння і поглинають потрібні їм речовини з води всією поверхнею. Великі донні водорості мають органи прикріплення - підошву (сплощене розширення в основі) або ризоїди (розгалужені вирости).У деяких водоростей пагони стеляться по дну й дають нові слані.

Розмноження та цикли розвитку РозмноженняРозмноження у водоростей відбувається двома шляхами: статевим та нестатевим. Відповідно при нестатевому розмноженні дочірні особини успадковують такий геном, що є ідентичним до батьківського геному, за винятком мутаційних процесів. При статевому розмноженні дочірні геноми відрізняються від батьківських, так як утворенню нової генерації передує процес кросинговеру.мутаційних кросинговеру Нестатеве розмноження водоростей умовно можна поділити на два типи: споруляція розмноження за допомогою спеціалізованих клітин (спор)спор вегетативне (частиною талому)талому

Значення у природі Водорості відіграють важливу роль у синтезі органічної речовини на Землі. У комплексі організмів, що здійснюють кругообіг речовин у природі (продуценти консументи редуценти), водорості разом із автотрофними бактеріями та вищими рослинами складають ланку продуцентів, за рахунок яких існують усі інші безхлорофільні організми планети.продуценти консументиредуцентибактеріямирослинами Водорості виступають продуцентами також у наземних місцезростаннях, зокрема найчастіше у таких, що є малопридатними для життя вищих рослин. У таких біотопах вони створюють умови для існування бактерій, грибів та тварин. Наприклад, у водоймах водорості є основним джерелом харчування безхребетних тварин, якими, у свою чергу, харчуються хребетні, в тому числі і риби. Цілком очевидно, що продуктивність зарибленої водойми залежить від продуктивності її водоростевої складової. Беручи участь у процесах кругообігу речовин у природі, водорості є активними агентами самоочищення водойм, а також первинних ґрунтотвірних процесів і відновлення родючості ґрунтів. біотопахводоймахбезхребетниххребетніриби ґрунтотвірних У геологічному літописі нашої планети водорості також залишили відбиток у вигляді строматолітів, діатомітів та вапняків.строматолітівдіатомітіввапняків

Контролюючий блок: 1 Які живі організми відносяться до водоростей? 1 Які живі організми відносяться до водоростей? 2 Чи є у водоростей тканини? 2 Чи є у водоростей тканини? 3 Які види розмноження можуть бути у водоростей 3 Які види розмноження можуть бути у водоростей