§2. Группа отделов Водоросли

Вопросы перед параграфом

1. Какое строение имеет растительная клетка?

Ответ:

Строение клетки у разных растений схожее, потому что состоят они из одних и тех же компонентов:
1. Оболочка (клеточная стенка из целлюлозы, которая поддерживает форму клетки и является ее защитой, и цитоплазматическая мембрана, отвечающая за обмен веществ с окружающей средой);
2. Цитоплазма вязкое, бесцветное вещество, наполняющее клетку, в которой находятся органоиды;
3. Ядро (состоит из ядерной оболочки, ядрышка, ядерного сока и хроматина) – самая значимая часть, которая содержит наследственную информацию и отвечает за все происходящие в клетке процессы;
4. Вакуоль – внутренняя полость, которая заполнена соком, в состав которого входит водный раствор органических веществ и минеральных солей;
5. Пластиды – основной составной компонент, который может быть как цветным, так и бесцветным;
6. Аппарат Гольджи – может быть разной формы (зернышки, диски, палочки) и отвечает за накопление и выведение из клетки различных веществ;
7. Митохондрии – передвигаются вместе с цитоплазмой. В них происходит процесс образования АТФ и дыхание;
8. Рибосомы – располагаются внутри пластид и митохондрий, в цитоплазме и отвечают за синтез белка.

2. Что такое пластиды?

Ответ:

Пластиды – это основные цитоплазматические органеллы, которые характерны только для растительных клеток и выполняют функции, связанные с синтезом органических веществ.

3. Какие пластиды вы знаете?

Ответ:

Различают три вида пластид: хромопласты, лейкопласты и хлоропласты.

4. Что такое пигменты?

Ответ:

Пигменты – это вещества, которые входят в состав тканей растительных организмов и окрашивают их в какой-либо цвет.

5. Что называют растительной тканью?

Ответ:

Растительная ткань – это совокупность клеток, которые имеют общее происхождение, занимают свойственное им положение в организме растения и выполняют одну или несколько функций, а также межклеточного вещества.

Строение зеленых одноклеточных водорослей

1. 1. Поместите на предметное стекло микроскопа каплю «цветущей» воды, накройте покровным стеклом.
   2. Рассмотрите при малом увеличении одноклеточные водоросли. Найдите хламидомонаду (тело грушевидной формы с заострённым передним концом) или хлореллу (тело шаровидной формы).
   3. Оттяните часть воды из−под покровного стекла полоской фильтровальной бумаги и рассмотрите клетку водоросли при большом увеличении.
   4. Найдите в клетке водоросли оболочку, цитоплазму, ядро, хроматофор. Обратите внимание на форму и окраску хроматофора.
   5. Зарисуйте клетку и подпишите названия её частей. Правильность выполнения рисунка проверьте по рисункам учебника.

Ответ:

1. Помещаем на предметное стекло микроскопа каплю «цветущей» воды, накрываем покровным стеклом.
2. Рассматриваем при малом увеличении одноклеточные водоросли. Находим хламидомонаду (тело грушевидной формы с заострённым передним концом) или хлореллу (тело шаровидной формы).
3. Оттягиваем часть воды из−под покровного стекла полоской фильтровальной бумаги и рассматриваем клетку водоросли при большом увеличении.

4. Находим в клетке водоросли оболочку, цитоплазму, ядро, хроматофор. Обращаем внимание на форму и окраску хроматофора. Хроматофор, в котором откладывается крахмал, имеет вид сильно вырезанной чаши. За счет того, что на нем имеется большое количество таких впячиваний, площадь распространения хлоропластов увеличивается.
5. Зарисовываем клетку и подписываем названия её частей. Правильность выполнения рисунка проверяем по рисункам учебника.

                          Хламидомонада и хлорелла
Вывод:
В ходе лабораторной работы мы ознакомились со строением зеленых одноклеточных водорослей на примере хлореллы и хламидомонады. Они имеют схожее строение, так как в них выделяют: ядро, клеточную оболочку, цитоплазму и хроматофор. Также у хламидомонады есть жгутики, с помощью которых она может передвигаться (у хлореллы они отсутствуют), и светочувствительный элемент – «глазок».

Вопросы

1. Почему водоросли относят к низшим растениям?

Ответ:

Водоросли — самые древние растения на Земле. Водоросли не имеют органов − стеблей, листьев и корней, поэтому их относят к низшим растениям​.

2. Где обитают зелёные одноклеточные водоросли?

Ответ:

Большинство зеленых водорослей, в отличие от бурых или красных, обитает в пресноводных водоемах, и лишь некоторые их виды в морях. Также есть отдельные представители, которые приспособились к жизни и на суше, например, в почве и в сырых затемненных местах, на поверхности камней и зданий, на коре деревьев и валунах. В период засухи те виды, которые обитают в воде, находятся в состоянии покоя до наступления благоприятных условий.

3. Какое строение имеет хламидомонада?

Ответ:

Хламидомонада – это представитель одноклеточных зеленых водорослей, тело которого имеет оболочку, ядро, хлоропласт. В клетке находятся две пульсирующие вакуоли, заполненные клеточным соком. В этом же месте крепятся и два жгутика, а чуть сбоку красный «глазок» − светочувствительное тельце красного цвета, позволяющее хламидомонаде определять, где находится свет и двигаться по направлению к нему.

В клетке хламидомонады расположен только один хлоропласт, в котором не только протекает процесс фотосинтеза, но и запасается крахмал. Хлорофилл, содержащийся в нем, придает хламидомонаде зелёную окраску.

1. Жгутик
2. Светочувствительный глазок
3. Ядро
4. Оболочка
5. Хлоропласт
6. Цитоплазма
7. Вакуоли

4. Где обитают, и какое строение имеют зелёные многоклеточные водоросли?

Ответ:

Многоклеточные водоросли обитают в озерах, морях, стоячих водах и реках. Их тело или слоевище может иметь листовидную или нитевидную форму. В зависимости от пигмента различают зеленые, бурые и красные многоклеточные водоросли.

Не редко в стоячих водах можно увидеть ярко−зеленого цвета комочки. Они состоят из скользких нитей зеленой многоклеточной водоросли спирогиры, клетки которой вытянутые в длину, имеют целлюлозную клеточную стенку и покрыты слизью. Между собой клетки соединены торцами и образую нити. Внутри у них располагается цитоплазма с закрученными в спирали лентовидными хроматофорами.

Еще одни представитель многоклеточных зеленых водорослей – улотрикс, чьи ярко−зелёные нити крепятся к различным подводным предметам. Нити этой водоросли образованы короткими и соединенными между собой клетками. В каждой из клеток есть ядро и хроматофор, который по форме напоминает незамкнутое кольцо. Растут нити улотрикса за счет деления его клеток.

В солёных водах морей и океанов можно обнаружить морской салат, или ульву – морскую зеленую водоросль, тело которой пластинчатое. В его структуре различают два ряда тесно прилегающих друг к другу клеток. В основании слоевища имеются крупные клетки с ризоидами, образующие подошву, посредством которой водоросль прикрепляется к подводному субстрату. В длину достигает от 30 см до 1,5 метров.

Самым сложным строением отличаются пресноводные харовые водоросли, которые по внешнему виду напоминают хвощи. Один из представителей харовых водорослей – блестянка гибкая, или нителла – используется в аквариумах. Ее слоевище чем−то напоминает строение высших растений, так как к грунту оно крепится при помощи нитевидных неокрашенных выростов – ризоидов, а части его могут выглядеть как листья и стебли.

5. Где обитают, и какое строение имеют бурые водоросли?

Ответ:

Бурые водоросли представляют собой отдел истинных многоклеточных водорослей, которые имеют соответствующую бурую расцветку. К этой группе относится около 1500 видов и 250 родов растений, в большинстве своем являющихся пресноводными формами. Распространены бурые водоросли в морях земного шара повсеместно, достигая многочисленности и разнообразия в холодных водоёмах умеренных и приполярных широт, где и формируют в прибрежных полосах большие заросли.

Есть бурые водоросли и в тропическом поясе. Их крупное скопление отмечается в Саргассовом море, а массовое развитие их происходит обычно зимой, когда температура воды понижена.
По размерам бурые водоросли могут быть от нескольких сантиметров и до нескольких десятков метров. Их многоклеточное слоевище окрашено от темно−бурого до оливково−зеленого цвета, потому что кроме хлорофилла в его клетках содержится еще и немалое количество желтых и коричневых пигментов. Из всех водорослей именно они отличаются наиболее сложным строением: у некоторых представителей клетки сгруппированы в один или два ряда, чем напоминают строение тканей высших растений.

Слоевище у бурых водорослей может быть разной формы: вертикально висящие или стелющиеся нити, ветвящиеся кусты или пластинки. Крепятся они к твердому субстрату при помощи ризоидов. Для высших бурых водорослей порядка фукусовых и ламинариевых характерной является не только дифференциация тканевых структур, но и появление проводящих систем. В отличие от представителей других групп, для них свойственно наличие и многоклеточных волосков с базальной зоной роста.

У каждой клетки в строении бурых водорослей покровом служит толстая клеточная стенка, которая состоит из 2 – 3 слоев, сильно покрытая слизью. Структурный компонент клеточной стенки – пектин и целлюлоза. В каждой клетке содержится только одно ядро и вакуоли, которых может быть как одна, так и несколько. Хлоропласты в клетках мелкие, дисковидной формы, имеют бурую окраску благодаря содержанию пигмента. Также в цитоплазме клеток откладываются и запасы питательных веществ: разные масла, многоатомный спирт маннит, полисахарид ламинарина.

6. Где обитают, и какое строение имеют красные водоросли?

Ответ:

Красные водоросли живут в морях и пресных водоемах. Водоросли многоклеточные и одноклеточные. Размеры багрянок обычно колеблются от нескольких сантиметров до метра в длину. Но среди них есть и микроскопические формы. В клетках красных водорослей, кроме хлорофилла, содержатся красные и синие пигменты. В зависимости от их сочетания окраска багрянок меняется от ярко−красной до голубовато−зелёной и жёлтой.

Внешне красные водоросли весьма разнообразны: нитевидные, цилиндрические, пластинчатые и кораллоподобные, в разной мере рассечённые и разветвлённые. Часто они очень красивы и причудливы.

В море красные водоросли встречаются повсеместно в самых разных условиях. Обычно они прикрепляются к скалам, валунам, искусственным сооружениям, а иногда и к другим водорослям. Благодаря тому, что красные пигменты способны улавливать даже очень небольшое количество света, багрянки могут расти на значительных глубинах. Их можно встретить даже на глубине 100—200 м.

В морях нашей страны широко распространены филлофора, порфира и др.

7. Что такое слоевище?

Ответ:

Слоевище – это не разделенное на органы и ткани тело водорослей.

8. Что такое хроматофор?

Ответ:

Хроматофор – это крупная чашеобразная пластида, где находятся хлорофилл и другие пигменты у хламидомонады. Хлорофилл, содержащийся в хроматофоре, придаёт зелёную окраску всей клетке.

9. Что такое ризоиды? Почему их нельзя называть корнями?

Ответ:

Ризоиды − это бесцветные ветвистые нитевидные клетки, с помощью которых харовые водоросли прикрепляются к грунту.

Корнями их нельзя назвать, потому что, во−первых, по своему строению ризоиды не имеют ничего общего с этими органами высших растений. В отличие от настоящих корней, у ризоидов нет проводящих тканей. По внутреннему строению ризоиды однородны и не имеют тканей.

Во−вторых, с помощью ризоидов растения укрепляются на опорной поверхности и питаются. Корни же кроме опорной функции решают и некоторые другие задачи. Например, у ряда растений в этой части накапливаются и синтезируются полезные вещества.

10. Какое значение имеют водоросли в природе?

Ответ:

Водорослями питаются рыбы и другие водные животные.

Водоросли поглощают из воды углекислый газ и, как все зелёные растения, выделяют кислород, которым дышат живые организмы, обитающие в воде.
Водоросли вырабатывают огромное количество кислорода, который не только растворяется в воде, но и выделяется в атмосферу.

11. Как человек использует водоросли?

Ответ:

Человек использует морские водоросли в химической промышленности. Из них получают йод, калийные соли, целлюлозу, спирт, уксусную кислоту и другие продукты. Водоросли используют как удобрения и употребляют на корм скоту. Из некоторых видов красных водорослей добывают студенистое вещество агар−агар, необходимое в кондитерской, хлебопекарной, бумажной и текстильной промышленности. На агар−агаре выращивают микроорганизмы для использования их в лабораторных исследованиях.

Во многих странах водоросли используют для приготовления разнообразных блюд. Они очень полезны, так как содержат много углеводов, витаминов, богаты йодом.
Особенно часто употребляют в пищу ламинарию (морскую капусту), ульву (морской салат), порфиру и др.

Хламидомонаду, хлореллу и другие одноклеточные зелёные водоросли применяют при биологической очистке сточных вод.

12. Как происходит половое и бесполое размножение у водорослей?

Ответ:

У водорослей различают бесполое и половое размножение.

Бесполое размножение осуществляется вегетативно или с помощью спор. Вегетативное размножение у одноклеточных водорослей происходит путём деления клетки пополам, а у многоклеточных — участками колоний или отделением частей от слоевища. Споры формируются в особых клетках путём деления. Особи, на которых формируются споры, называют спорофитами (от греч. спора — семя и фитон — растение).

Половое размножение происходит при помощи особых половых клеток — гамет. Особь, на которой они образуются, называют гаметофитом (от греч. гамете — жена, гаметес — муж и фитон). Гаметы сливаются попарно и образуют зиготу (от греч. зиготес — соединённый вместе). Из зиготы образуются новые особи.

Как правило, в благоприятных условиях водоросли размножаются бесполым путём, а в неблагоприятных — половым.

Подумайте

1. Почему даже у многоклеточных водорослей, имеющих большие размеры, отсутствует сосудистая система?

Ответ:

Водоросли всасывают питательные вещества из окружающей среды всем телом, т.е. из воды. Растения, обитающие на земле должны перемещать по своему телу воду и питательные вещества. Поэтому у них есть сосудистая система, выполняющая транспортную функцию.

Задание для любознательных

1. Осторожно снимите зелёный налёт с коры нескольких деревьев. Приготовьте микропрепараты и изучите их под микроскопом. Рассмотрите клетки водорослей, образующих зелёный налёт. Постарайтесь установить, одним или несколькими видами водорослей он образован.

Ответ:

Наличие водорослей, например, хлорококков или плеврококков может обеспечить образование зеленого налета на коре деревьев. В нашем случае мы можем видеть через микроскоп одиночные клетки и целые группы клеток зеленых водорослей. Для них единственным источником влаги будут роса и осадки.