Слайд 2
Что такое водоросли?
Водоросли – сборная группа растений у
которых в вегетативном теле – талломе или слоевище, не
выделяются стебель, корни, листья и корни.
В ходе эволюции произошло появление талломов различных организаций.
Слайд 3
Виды организации талломов:
1. Монадная
Организмы активно двигаются в
помощью жгутиков. Имеется у одноклеточных жгутиконосцев, являющихся начальными звеньями
эволюции многих отделов водорослей. К монадной организации относятся подвижные (с помощью жгутиков) колонии и ценобии.
Слайд 4
2. Ризопоидальная (амебоидная)
Отмечена у некоторых лишенных твердой оболочки
форм, которые развивают цитоплазматические отростки – ризоподии. Такие организмы
способны к движению за счет временно образующихся на поверхности клеток выростов – псевдоподий (если они тонкие и длинные называются ризоподиями).
1 – Chrysamoeba;
2 – Myxochrysis
Слайд 5
3. Пальмеллоидная (капсальная)
Сочетание отсутствия подвижности с начилием клеточных
органелл, свойственных монадным организмам: сократительных вакуолей, глазков, жгутиков или
их производных. Клетки часто погружены в общую слизь.
Рис. 28. Пальмеллоидный (гемимонадный) тип структуры
вегетативного тела у водорослей: 1 – Apiocystis; 2 – Tetraspora
(а – общий вид колонии; б – часть колонии при большом увеличении);
3 – Chlorosaccus; 4 – Hydrurus
Слайд 6
4. Коккоидная
Данная организация характеризуется неподвижными, одетыми оболочками клетками,
одиночными или соединенными в колонии и ценобии.
Коккоидный
тип структуры таллома
у
водорослей:
1 – Chlorella;
2 – Scenedesmus;
3 – Pediastrum;
4 – Cosmarium;
5 – Micrasterias;
6, 7 – Navicula
(разные виды);
8 – Pinnularia
Слайд 7
5. Нитчатая (трихальная организация)
Клетки соединены в нити простые
или разветвеленные. Клетки нити непрерывно делятся поперечными перегородками, обуславливая
ее нарастание в длину.
Водоросли
нитчатой структуры
(слева – Ulothrix,
справа – Spirogyra)
Слайд 8
6. Гетеротрихальная (разнонитчатая)
Усложненный вариант нитчатого строения для которого
характерны две системы нитей: стелящиеся по субстрату и отходящие
от них вертикальные нити.
Разнонитчатая или гетеротрихальная структура таллома у водорослей:
1 – Stigeoclonium; 2 – Draparnaldia; 3 – Coleochaete
Слайд 9
7. Тканевая (паренхиматозная)
Пластинчатый или паренхиматозный тип структуры таллома
у
водорослей: 1 – Monostroma; 2 – Ulva; 3 –
Porphyra; 4 – Enteromorpha;
5, 6 – Scytosiphon
Образуется в результате деления нитей в продольном и поперечном направлениях. Образуются паренхиматозные пластинки.
Слайд 10
8. Ложнотканевая (псевдопаренхиматозная)
Псевдопаренхиматозный тип структуры слоевища
красной водоросли Furcellaria:
1 – продольный срез через вершину;
2 – поперечный срез
слоевища; а – внешняя кора;
б – внутренняя кора; в – пучок центральных нитей
Слоевища которые образовались в результате срастания разветвленных нитей, нередко сопровождаемого морфофункциональной дифференциацией получающихся ложных нитей.
Слайд 11
9. Сифональная (сифоновая)
Отсутствие клеточных перегородок, таким образом, талломы
представляют собой одну клетку с большим количеством ядер.
Высокоорганизованные водоросли
сифональной структуры:
1 – Vaucheria, часть таллома с антеридиями (а) и оогонием (б);
2 – Botrydium, пузырь с многочисленными хлоропластами и разветвленными
бесцветными ризоидами; 3 – Codium, фрагмент таллома с утрикулами (в)
и гаметангием (г); 4 – Bryopsis, перистая часть таллома, образующая гаметангии
Слайд 12
10. Сифонокладальная
Многоядерные клетки, соединенные в нитчатые или иной
формы многоклеточные талломы.
Сифонокладальная
структура таллома Cladophora
Слайд 13
11. Сарциноидная
Представляет собой группы клеток (пачки или нитевидные
образования), которые возникают в результате деления одной исходной клетки
и заключены в растягивающуюся оболочку этой клетки.
Слайд 14
12. Харофитная
Харофитная организация, свойственная только харовым водорослям (Chara,
Nitella), характеризуется крупными многоклеточными слоевищами членисто-мутовчатого строения. Таллом состоит
из главного побега с сидящими на нем мутовками членистыми боковыми побегами и отходящими снизу ризоидами.
Внешний вид талломов Chara (слева) и Nitella (справа)
Слайд 16
Клеточная стенка
У всех водорослей содержимое клетки (или протопласт)
снаружи отграничивается тонким белково-липидным слоем (6 – 10 нм)
– плазматической мембраной или плазмолеммой.
Помимо плазмалеммы клетки могут формировать дополнительные клеточные покровы. У большинства водорослей клетки отграничены от внешней среды полисахаридной оболочкой (клеточной стенкой). Кроме полисахаридов в состав клеточной стенки входят гликопротеиды, минеральные соли, пигменты, липиды, вода. Каркас клеточной оболочки создает целлюлоза, собранная в структурные единицы микрофибриллы.
Слайд 17
Клеточная стенка
Клеточная стенка может быть пропитана или инкрустирована
солями железа, кальция, кремния; органическими соединениями – лигнином, кутином,
спорпеллином (продукт полимеризации каротиноидов).
На поверхности оболочки часто выделяется слизь через поры оболочки.
Слайд 19
Цитоплазма
У большинства водорослей расположена тонким постенным слоем, окружающим
большую центральную вакуоль с клеточным соком. Вакуоль отсутствует в
клетках сине-зеленых клеток.
Слайд 20
Митохондии
Не отличаются от таковых у других организмов. Обладают
наружной гладкой мембраной, обладающую сильноскладчатую (с кристами), которая заключает
центральное пространство с матриксом. Форма крист разнообразна, отличается у разных отделов. В митохондриях существует своя ДНК, а также рибосомы.
Слайд 21
Аппарат Гольджи
Аппарат Гольджи представлен в клетке совокупностью диктиосом,
каждая из которых является системой собранных в стопки, уплощенных
мешочков или цистерн, отграниченных элементарной мембраной. Диктиосом может быть от одной или нескольких десятков.
Функции диктиосом: синтез из простых сахаров олигомерных углеводов, а также накопление, транспорт и секреция, главным образом, полисахаридов, принимающих участие в образовании клеточных покровов, а также эджектосом.
Эндоплазматическая сети и Аппарат Гольджи принимают участие в формировании вакуольной системы клетки.
Слайд 24
Фотосинтетические пигменты
Хлорофиллы
Каротиноиды
Фикобилины
Слайд 25
Структурная формула хлорофилла а
Слайд 27
Структурные формулы фикобилинов
Слайд 30
Пиреноид
Пиреноиды – особые включения, принимают участие в синтезе
различного рода запасных соединений, например, у зеленых водорослей –
крахмала. Это также место скопления запасных веществ.
Слайд 31
“Химический определитель водорослей”
Слайд 33
Двигательный аппарат
Временные структуры: ризоподии (длинные, до 140 мкм),
псевдоподии (короткие).
Постоянные структуры: жгутики (ундулиподии) – длинные (до
нескольких десятков мкм). Характеризуются упорядоченной тонкой структурой, характерной для всех водорослей.
У гаптофитовых водорослей есть еще и короткий, более толстый и плотный вырост – гаптонема.
Слайд 34
Ядро
Клетки большинства водорослей содержат одно ядро, но есть
виды, содержащие в клетках 2 – 3 и более
ядер, до нескольких десятков и сотен. Размеры ядра колеблются от 1 до 45 мкм, составляя в среднем около 4 мкм. Ядра окружены двухслойной оболочкой, пронизанной порами, внутри которой находится нуклеоплазма, одно или несколько ядрышек и хроматин.
Слайд 35
Размножение водорослей
Вегетативное
Бесполое
Половое
Слайд 36
Вегетативное размножение
Части таллома отделяются без каких-либо заметных изменений
в протопластах.
Деление одноклеточных форм на две дочерние особи.
Разрыв на
отдельные участки талломов.
Образование толстостенных, заполненных запасными продуктами клеток, которые предназначены для перенесения неблагоприятных условий. Данные клетки, акинеты, характерны для сине-зеленых и зеленых нитчатых водорослей.
Слайд 37
Бесполое (споровое) размножение
Осуществляется посредством особых спор.
Зооспоры –
голые монадные клетки.
Апланоспоры – неподвижные, лишенные жгутиков споры.
Автоспоры –
вид апланоспор, имеющие все отличительные черты материнской клетки (характерные очертания, особенности оболочки).
Образование дочерних колоний (у колониальных монадных и коккоидных форм).
Слайд 38
Половое размножение
Слияние двух гаплоидных клеток, приводящее к появлению
диплоидной зиготы.
Идет в несколько этапов:
Плазмогамия - слияние цитоплазмы
гамет.
Кариогамия – слияние ядер гамет и ассоциация их хромосом внутри ядра зиготы.
Слайд 39
Виды полового размножения
Изогамия
Хологамия
Гетерогамия
Оогамия
Слайд 40
Изогамия
Слияние двух морфологически неразличающихся подвижных гамет.
Слайд 41
Хологамия
Слияние двух вегетативных клеток.
Слайд 42
Гетерогамия (анизогамия)
Сливающиеся подвижные гаметы отличаются размерами.
Слайд 43
Оогамия
Слияние крупной неподвижной, безжгутиковой яйцеклетки с мелким, снабженным
жгутиком, сперматозоидом. Яйцеклетки и сперматозоиды, как правило, развиваются в
специальных половых органах – оогониях (женских) и антеридиях (мужских).
яйцеклетка
сперматозоид
спермаций
Слайд 44
Коньюгация
конъюгационный мостик
переползающий протопласт
зигота
Слайд 45
Растения, производящие гаметы могут быть:
Гомоталличные – однополые растения.
К копуляции способны гаметы, происходящие из одного растения.
Гетероталличные –
разнополые растения. К копуляции способны только гаметы, происходящие из разных растений.
Слайд 46
Зигота
Образуется в результате слияния гамет и содержит одно
копуляционное диплоидное ядро (продукт слияния ядер двух гамет). Чаще
всего зигота окружена толстой оболочкой, в клетке очень много запасных продуктов и каротиноидов, растворенных в жирах. Зигота может прорастать как сразу, так и после периода покоя.
Слайд 47
Жизненные циклы водорослей
Соотношение диплоидной и гаплоидной фаз в
жизненном цикле водорослей неодинаково.
Слайд 48
Зиготическая редукция
Прорастание зиготы сопровождается редукционным делением копуляционного ядра,
при этом развивающиеся растения гаплоидны. Зигота – единственная диплоидная
стадия в цикле развития, вся вегетативная фаза проходит в гаплоидном состоянии. Такие растения называются гаплонтами. Пример: многие зеленые водоросли.
Слайд 49
Гаметическая редукция
Вся вегетативная фаза диплоидна, гаплоидная фаза представлена
лишь гаметами. Перед образованием гамет происходит редукционное деление ядра
(гаметическая редукция). Зигота блез редукционного деления ядра прорастает в диплоидный таллом. Такие водоросли – диплонты. Пример – многие водоросли, имеющие сифоновое строение, все диатомовые, фукусовые из бурых.
Слайд 50
Споратическая редукция
Редукционное деление ядра предшествует образованию зооспор или
апланоспор, развивающихся на диплоидных талломах. Эти споры бесполого размножения
вырастают в гаплоидные растения, размножающиеся только половым путем. После слияния гамет зигота развивается в диплоидное растение, несущее органы только бесполого размножения. Таким образом, у водорослей происходит чередование поколений: диплоидного бесполого спорофита и гаплоидного полового гаметофита. Оба поколения могут быть одинаковы морфологически (изоморфная смена поколений) или резко различны по внешнему виду (гетероморфная смена поколений).
Слайд 51
Спорадическая редукция
Примеры видов с изоморфной сменой поколений: у
представителей зеленых водорослей (Ulva, Enteromorpha, Cladophora, Chaetomorpha), ряда порядков
бурых и многих красных водорослей.
Примеры гетероморфной генерации поколений: большинство бурых водорослей, реже зеленых и красных.
Слайд 52
Соматическая редукция
Мейоз проходит в вегетативной клетке и непосредственно
не ведет к образованию спор или гамет. Примеры: из
зеленых Prasiola, из красных – Batrahospermum.
Слайд 53
Экологические группы водорослей
Фитопланктон – совокупность водорослей живущих в
толще воды.
К нейстону относят мелкие водоросли и животных,
обитающих в зоне поверхностной пленки воды. Различают эпинейстон – организмы, живущие над поверхностной пленкой, и гипонейстон – особи, прикрепляющиеся к пленке снизу.
Бентосные – прикрепленные ко дну организмы. В зависимости от размеров делятся на: и макрофитобентос.