Строение и жизнедеятельность водорослей — что это, определение и ответ

Характерной особенностью водорослей является то, что их тело НЕ расчленено на ткани и органы, а представлено талломом (или слоевищем). Именно поэтому водоросли относятся к низшим растениям. Так же для них характерно наличие хроматофоров – органоиды, подобные хлоропластам высших растений.

Вспомним! Наука о водорослях — альгология.

Строение клетки водоросли

Строение клетки водоросли в целом схоже со строением растительной клетки, однако она имеет свои особенности.

Одной из главных отличительных черт водорослевой клетки является организация фотосинтезирующего пигмента не в виде хлоропласта, а в виду специального образования – хроматофора, который может иметь самую замысловатую форму в зависимости от типа пигмента и вида самой водоросли.

Ниже представлено строение нитчатой водоросли спирогиры. Слева – схематичный рисунок, справа – фотография микропрепарата реальной спирогиры.

Хроматофор

Хоть тело водорослей и НЕ разделено на ткани и органы, однако они отличаются большим морфологическим многообразием: бывают одно- и многоклеточными, а также колониальными.

Колониальный организм отличается от многоклеточного тем, что в многоклеточном клетки дифференцируются по функциям (хотя бы частично), в колонии же каждая клетка в основном является практически самостоятельным организмом.

Колониальная водоросль вольвокс

Строение многоклеточных водорослей соответствует среде их обитания.

Особенности, характерные для растения, живущего в воде:

● Наличие целлюлозно-пектиновой оболочки позволяет водорослям сочетать прочность с возможностью интенсивного роста и высокой проницаемостью.

● У бентосных (донных) водорослей слоевище прикрепляется к дну с помощью ризоидов или базального диска. Это приспособление позволяет им не отрываться от субстрата во время прибоя и при ударах волн.

Ризоиды

● Таллом водоросли обычно не сплошной, а разделенный – это помогает водоросли снизить сопротивление толщи воды.

● Адаптацией к изменению спектра света, доходящего до глубин океана, стало формирование новых фотосинтезирующих пигментов, а также увеличение числа пигментов в клетке по мере роста глубины.

● Таллом водоросли достаточно часто бывает покрыт слизью, которая удерживает воду внутри водоросли, препятствует излишней ее потере.

● Внутри водоросли часто можно заметить воздушные пузырьки, которые помогают им удерживать вертикальное положение в воде.

● Размножение водорослей обычно происходит в период прилива. В это время споры и гаметы выходят из тела растения и дают начало новым водорослям. Молодые особи начинают свое развитие практически сразу же, чтобы не быть унесенными в море во время отлива.

Экология водорослей

Водоросли – самая древняя группа растений на Земле. Они обитают как в воде, так и на суше – во влажной почве, на коре деревьев. Также они способны вступать в симбиоз с грибами и образовывать лишайники. Бурые водоросли вместе с кораллами формируют океанические острова.

  • Водоросли являются началом цепей питания, так как способны улавливать энергию света и превращать ее в энергию химических связей в органических веществах, которые являются пищей для животных, начиная простейшими и заканчивая млекопитающими.

  • Не менее важной функцией водорослей является обогащение воды кислородом, который они выделяют в процессе фотосинтеза. Без кислорода в воде не смогли бы дышать ни животные, ни сами растения.

  • Водоросли поставляют многим животным среду для обитания: в толще их разветвленного таллома часто живут многие беспозвоночные, а также молодь рыб и земноводных.

Значение водорослей для человека

Человек также активно использует водоросли:

  • Их возделывают в крупных масштабах для получения ценных пищевых добавок в животноводстве

  • В промышленности из водорослей извлекают соли калия, йод, бром и другие вещества

  • Морская капуста (ламинария) имеет пищевое, диетическое и кормовое значение

  • Агар-агар, получаемый из некоторых бурых водорослей, используется в пищевой промышленности и в лабораториях.

Прочитайте темы: “Размножение водорослей”, “Классификация водорослей” и переходите к тестированию.

Лабораторная работа «Строение водорослей»

Лабораторная работа №6 Строение водорослей

Цель: ознакомиться со строением водорослей как низших растений

Оборудование: микроскоп, микропрепараты и рисунки хламидомонады, вольвокса и спирогиры.

Ход работы

1. Изучение строения одноклеточного представителя класса Зелёные водоросли – хламидомонады

7

5

4

1

2

3

8

6


Ознакомиться со строением хламидомонады. Определить основные элементы её строения.

1-__________________ 5-__________________

2-__________________ 6-__________________

3-__________________ 7-__________________

4-__________________ 8-__________________

2.Рассмотрите под микроскопом вольвокс, изучите строение вольвокса.
Ознакомиться со строением вольвокса. Определить основные элементы её строения.

1-__________________

2-__________________

3-__________________

3. Изучение строения многоклеточного представителя класса Зелёные водоросли – спирогиры.

Ознакомиться со строением хламидомонады. Определить основные элементы её строения.

1-__________________ 4-__________________

2-__________________ 5-__________________

3-__________________ 6-__________________

4. Записать вывод:

1.О сходстве в строении клеток водорослей хламидомонады, хлореллы и спирогиры.

2.О различиях в строении клеток водорослей хламидомонады, хлореллы и спирогиры.

Лабораторная работа №6 Строение водорослей

Цель: ознакомиться со строением водорослей как низших растений

Оборудование: микроскоп, микропрепараты и рисунки хламидомонады, вольвокса и спирогиры.

Ход работы

1. Изучение строения одноклеточного представителя класса Зелёные водоросли – хламидомонады

7

5

4

1

2

3

8

6


Ознакомиться со строением хламидомонады. Определить основные элементы её строения.

1-__________________ 5-__________________

2-__________________ 6-__________________

3-__________________ 7-__________________

4-__________________ 8-__________________

2.Рассмотрите под микроскопом вольвокс, изучите строение вольвокса.
Ознакомиться со строением вольвокса. Определить основные элементы её строения.

1-__________________

2-__________________

3-__________________

3. Изучение строения многоклеточного представителя класса Зелёные водоросли – спирогиры.

Ознакомиться со строением хламидомонады. Определить основные элементы её строения.

1-__________________ 4-__________________

2-__________________ 5-__________________

3-__________________ 6-__________________

4. Записать вывод:

1.О сходстве в строении клеток водорослей хламидомонады, хлореллы и спирогиры.

2.О различиях в строении клеток водорослей хламидомонады, хлореллы и спирогиры.

Структура и характеристики с маркированной схемой

Volvox: Структура и характеристики с маркированной схемой

Что такое

Volvox

Volvox , широко известный как зеленые водоросли, представляет собой группу пресноводных свободно плавающих организмов, разделенных примерно на двадцать видов. Это примитивные многоклеточные организмы, принадлежащие к царству растений, образующие прямую связь между низшими одноклеточными организмами и высшими сложными организмами.

Образует сферические или овальные колонии размером с булавочную головку с полой слизистой массой, каждая колония содержит почти 50 000 клеток. Голландский микроскоп Антони ван Левенгук впервые наблюдал Volvox в 1700 году.

Где они живут

Volvox встречаются по всему миру, населяя различные временные и постоянные пресноводные водоемы, такие как резервуары, пруды, озера, канавы и лужи. Они существуют, образуя колонии, известные как ценобии. Они быстро размножаются в среде, богатой питательными веществами, особенно в сезон дождей, из-за чего водоемы их среды обитания часто становятся зелеными.

Научная классификация

Domain Eukaryota  
Kingdom Plantae  
Phylum Chlorophyta  
Class Chlorophyceae  
Order Chlamydomonodales  
Семейство Volvocaceae  
Род Volvox  
Common Species V. aureus, V. carteri, V. globator, V. barberi, V. rouseletti, V. dissipatrix, and V. tertius

Structure

Размер

Volvox под микроскопом

Отдельные клетки Volvox имеют длину 16,25 мкм, которая может варьироваться в зависимости от вида. Диаметр их колонии колеблется от 100 до 6000 мкм.

Вегетативное тело

Колония Volvox образует полую шарообразную структуру, в которой клетки имеют зеленый цвет. Каждая подвижная колония может свободно плавать в окружающей среде. Отдельные клетки грушевидной формы расположены в один слой, соединенный тонкими тяжами цитоплазмы. В каждой колонии развиваются три типа клеток:

Вегетативные клетки : Они содержат жгутики, способны передвигаться и производить пищу. Но они не могут образовывать новые колонии.

Бесполые репродуктивные клетки : Они больше по сравнению с вегетативными клетками. Они производят подвижную бесполую спору, называемую зооспорой.

Половые репродуктивные клетки : Эти клетки производят половые клетки, а именно сперматозоиды и яйцеклетки.

Детали
  1. Клеточная стенка : Образует внешнюю границу клетки и защищает ее от внешних ударов.
  2. Плазматическая мембрана : образует внутреннюю границу клетки с протопластом. Он полупроницаем по своей природе, который защищает внутреннее клеточное содержимое от внешней среды.
  3. Цитоплазма : Имеет центральную цитоплазму, которая образует внутреннюю массу клетки, содержащую все другие органеллы, такие как митохондрии, рибосомы, эндоплазматический ретикулум и другие.
  4. Хлоропласт : Имеет чашеобразный хлоропласт на более широком конце клетки. Он отвечает за выполнение фотосинтеза. Внутри хлоропластов обнаружены один или несколько пиреноидов, структур, которые помогают хлоропластам фиксировать углерод, необходимый для фотосинтеза.
  5. Глазное пятно : Фоторецептивный орган, который воспринимает свет и, таким образом, помогает клетке выживать, выполняя фотосинтез. Глазок также помогает клетке двигаться с помощью жгутиков.
  6. Ядро : Содержит одно центральное ядро, которое способствует делению клеток.
  7. Сократительные вакуоли : Это органы, расположенные у основания жгутиков, через которые Volvox избавляются от своих отходов. На клетку приходится от двух до трех вакуолей.
  8. Жгутики (реснички) : Каждая клетка имеет два хлыстовых жгутика (реснички) одинакового размера, которые выступают наружу.

Характеристики

Большинство видов можно рассмотреть только под микроскопом из-за их небольшого размера, за исключением некоторых, которые могут достигать 1 мм в диаметре. Общее поведение, изученное в Volvox , приведено ниже:

Что делают

Volvox Едят

Каждый вид Volvox получает пищу посредством фотосинтеза из-за присутствия пигмента хлорофилла внутри их хлоропластов, и, таким образом, является автотрофным по своей природе. Их пища хранится в виде углеводов, которые обеспечивают их энергией, необходимой для их роста и размножения.

Как они передвигаются

Передвижение Volvox достигается скоординированным действием жгутиков, присутствующих во всех клетках колонии. Вся колония перекатывается по поверхности воды, поэтому Volvox также называют катящимися водорослями. Глазное пятно также контролирует движение жгутиков, воспринимая свет с помощью их фоторецепторных органов.

Как они размножаются

Размножение Volvox может быть как половым, так и бесполым. При благоприятных условиях роста в летний сезон они осуществляют бесполое размножение, а половое размножение происходит в конце сезона. Присутствие вызывающих секс химических веществ, называемых феромонами, также определяет тип воспроизводства, которое они выполняют.

Бесполое размножение

  1. Несколько клеток в задней части колонии или ценобия увеличиваются в размерах за счет накопления пищи. Эти полностью созревшие клетки называются гонидиями (единичные, гонидии). Число таких бесполых клеток колеблется от 2 до 50 в каждой колонии.
  2. Затем клетки теряют жгутики и становятся округлыми с наличием плотной цитоплазмы.
  3. Затем они вступают в фазу деления. Первое деление гонидия идет продольно плоскости колонии, образуя две клетки.
  4. За первым делением следует второе, которое перпендикулярно плоскости первого деления, образуя четыре клетки.
  5. Во время третьего продольного деления четыре клетки делятся дальше, образуя восемь клеток. Это деление продолжается до тех пор, пока количество клеток не достигнет желаемого количества, встречающегося у вида.
  6. Далее следует инверсия колонии, при которой клетки обращены в противоположном направлении, а их передние концы обращены к периферии колонии.
  7. Наконец, у клеток развиваются жгутики, и дочерняя колония выходит из материнской колонии. В течение всего этого периода клетки существуют в своей гаплоидной, гаметофитной (n) стадии.

Половое размножение

В нем участвуют мужские половые клетки, называемые антеридиями, и женские половые клетки, известные как оогонии, вместе называемые гаметангиями.

  1. Некоторые клетки задней части колонии увеличиваются в размерах и развиваются в антеридии или оогонии.
  2. В процессе роста гаметангиев клетки округляются и теряют жгутики.
  3. Одна мужская половая клетка сливается с одной женской половой клеткой во время оплодотворения, образуя зиготу или ооспору. Эта стадия знаменует собой начало диплоидной (2n) стадии спорофита. После завершения оплодотворения ооспора образует вокруг себя толстую стенку.
  4. Затем зигота разрывает родительскую колонию, опускается на дно воды и вступает в период покоя.
  5. При благоприятных условиях роста диплоидное ядро ​​зиготы делится путем мейоза с образованием четырех гаплоидных ядер, из которых три вырождаются и одно выживает.
  6. Одиночное ядро ​​ускользает от родительской колонии вплавь и образует зооспору, которая развивается в новую колонию. Клетки колонии осуществляют бесполое размножение для следующих нескольких поколений.

Таким образом, жизненный цикл Volvox в основном состоит из доминирующей свободноживущей стадии гаплоидного (n) гаметофита и менее доминирующей стадии спорофита, представленной диплоидной (2n) зиготой.

Биологическое и экономическое значение

  • Являясь основным производителем пищи в пресноводной экосистеме, она служит источником пищи для нескольких организмов, живущих в этой экосистеме, особенно для микроскопических беспозвоночных, называемых коловратками.
  • Он производит кислород посредством фотосинтеза, который помогает поддерживать жизнь в пресноводных водоемах.
  • Обеспечивает дешевый источник пищи при выращивании рыбы (рыбоводстве).
  • Поскольку его легко культивировать, он имеет относительно небольшое количество клеток и высокую скорость размножения, его обычно используют в качестве модельного организма, который помогает понять сложные жизненные процессы у высших животных, включая человека.

Часто задаваемые вопросы

Q1. Может ли Volvox вызвать заболевание?

Ответ . Volvox не вызывает никаких заболеваний сам по себе, но может быть вредным, если они содержат бактерии, такие как Vibrio cholera , вызывающие холеру.

Q2. Какие характеристики характерны для Volvox и Paramecium ?

Ответ . Общая характеристика, обнаруженная у Volvox и Paramecium , заключается в том, что они оба передвигаются с помощью своих жгутиков.

  • Ссылки

Последний раз статья редактировалась 22 декабря 2021 г.

Статьи по теме

Diagram of Volvox

Last updated date: 26th Mar 2023

Total views: 262.2k

Views today: 7.39k

Answer

Verified

262.2k+ views

Hint: Volvox — зеленая водоросль, принадлежащая к семейству Volvocaceae. Кроме него Volvox имеет сферическую форму. Volvox может размножаться как половым, так и бесполым путем. Они живут колониями.

Полный пошаговый ответ: Volvox представляет собой свободно плавающую обыкновенную пресноводную хлорофитовую зеленую водоросль. Эти водоросли предпочитают жить колониями, окруженными студенистой стенкой. Эти колонии имеют яйцевидную или сферическую форму. Зрелая колония Volvox состоит из двух разных типов клеток. Это зародышевые клетки и жгутиковые соматические клетки. Два жгутика присутствуют у взрослых

Volvox помогает им плавать в пресной воде. С помощью цитоплазматических нитей каждая клетка колонии прикрепляется к другой клетке колонии. В клетке видны передний и задний полюса. Светочувствительные глазки на переднем полюсе помогают колонии двигаться к свету. Способ размножения вольвокса бесполый, и родительская колония производит дочерние колонии в своей собственной колонии. Дочерние колонии покидают родительскую колонию после ее взросления. Благодаря наличию хлорофилла каждая клетка из Volvox способен производить себе пищу в процессе фотосинтеза.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *