Водоросли | Биология 11 класс

Водоросли, мохообразные, папоротники, голосеменные и покрытосеменные — все это представители царства растений. Первые наземные растения появились около 470 миллионов лет назад, и за эоны лет эволюционировало впечатляющее биоразнообразие растений.

Считается, что царство растений играет одну из самых важных ролей в жизни человека. Выживание человека было бы невозможно без существования растений. Ни для кого не секрет, что растения являются основным источником различных жизненно важных компонентов, необходимых для выживания жизни на Земле.

Наиболее важным компонентом является кислород, без которого большинство видов вымерло бы. Этот кислород высвобождается растениями в процессе фотосинтеза, в котором зеленые растения используют энергию, полученную от солнечного света, для преобразования углекислого газа в кислород. Этот кислород, к которому имеют доступ люди, имеет решающее значение для дыхания и выживания.

водоросли

• Водоросли можно найти в самых разных средах обитания, включая океаны, реки и озера, а также пруды, солоноватые воды и даже снег. Водоросли обычно зеленые, но могут быть разных цветов. Снежные водоросли, например, помимо хлорофилла содержат каротиноидные пигменты, придающие окружающему снегу ярко-красный цвет.
• Водоросли - хлорофиллсодержащие, простые, таллоидные, автотрофные, водные растения.
• Они встречаются во влажных камнях, почве и древесине, а также в присутствии грибов и животных.
• Водоросли распространены вблизи или внутри водоемов, потому что им требуется влажная или водянистая среда. Они имеют структурное сходство с наземными растениями, значительной группой фотосинтезирующих организмов.
• Однако на этом сходство заканчивается, поскольку у водорослей отсутствуют многие структурные компоненты растений, такие как настоящие стебли, побеги и листья.
• У них также отсутствуют сосудистые ткани, которые позволяют жизненно важным питательным веществам и воде циркулировать по всему телу.
• Пример : Лишайник представляет собой сочетание водорослей и грибов. Водоросли растут на теле медведя-ленивца.

Характеристики

Некоторые из общих характеристик водорослей перечислены ниже.

• Водоросли могут фотосинтезировать, как и растения, и имеют специализированные структуры и клеточные органеллы, встречающиеся только у животных, такие как центриоли и жгутики.
• Водоросли являются фотосинтезирующими организмами, которые могут быть одноклеточными или многоклеточными по своей природе.
• У водорослей нет четко определенного тела, поэтому такие структуры, как корни, стебли или листья, отсутствуют, и водоросли можно найти везде, где достаточно влаги.
• Размножение водорослей осуществляется как бесполым, так и половым способами. Спорообразование используется при бесполом размножении.
  Водоросли — автономные организмы, хотя некоторые из них могут вступать в симбиотические отношения с другими организмами.

Воспроизведение

• Водоросли размножаются вегетативным, бесполым и половым путем.
• Бесполое размножение происходит путем образования жгутиковых зооспор, которые прорастают и дают начало новым растениям. Стадия пальмеллы. На этой стадии бесполого размножения споры колонизируются и напоминают водоросли пальмеллы. Например, улотрикс и хламидомонада.
• Вегетативное размножение осуществляется путем фрагментации, при этом каждый фрагмент развивается в слоевище.
• Половое размножение происходит путем слияния двух гамет; если гаметы со жгутиками или без них одинаковы по размеру, они изогамны; если они неодинаковы по размеру, то анизогамны; и если женская гамета большая, неподвижная, а мужская гамета меньше, подвижная, гаметы называются
• Изогамные гаметы со жгутиками встречаются у Chlamydomonas, без жгутиков — у Spirogyra, анизогамные гаметы — у некоторых видов Chlamydomonas, оогамные гаметы — у Volvox и Fucus.

Классификация водорослей

феофитовые

• Phaeophyceae, или бурые водоросли, в основном встречаются в морской среде. Ламинарин или маннитол используются для хранения продуктов.
• Они содержат хлорофиллы А и С, а также каротиноиды и ксантофиллы.
• Тело растения обычно прикрепляется к субстрату с помощью фиксатора и состоит из стебля, ножки и листовидного фотосинтетического органа, называемого вайей.
• Они имеют цвет от оливково-зеленого до коричневого, в зависимости от количества присутствующего пигмента ксантофилла фукоксантина.
• Половое размножение может быть изогамным, анизогамным или оогамным, при этом грушевидные гаметы несут два прикрепленных сбоку жгутика.
• Вегетативное размножение происходит путем фрагментации, тогда как бесполое размножение происходит с помощью грушевидных двужгутиковых зооспор с двумя неодинаково прикрепленными жгутиками.
• Целлюлозная стенка вегетативных клеток обычно снаружи покрыта студенистым налетом из алигна.
• Ectocarpus, Dictyota, Laminaria, Sargassum и Fucus являются наиболее распространенными формами .

Хлорофитовые

• Это большая слабо связанная группа водорослей, которая содержит первичные фотосинтетические пигменты хлорофилл а и b, а также вспомогательные пигменты, такие как ксантофиллы и бета-каротин.
• Зеленые водоросли используются высшими организмами для осуществления фотосинтеза. Другие виды зеленых водорослей имеют симбиотические отношения с другими организмами.
• Вегетативное размножение обычно осуществляется фрагментацией или различными видами спор, бесполое размножение осуществляется жгутиковыми зооспорами, образующимися в зооспорангиях.
• Половое размножение осуществляется путем образования половых клеток, которые могут быть изогамными, анизогамными и оогамными.
• Хлорофилл а и b являются фотосинтетическими пигментами.
• Некоторые продукты хранятся в виде крахмала, а другие — в виде капель масла.
• Присутствуют пиреноиды, или запасающие тела.
• Внутренний слой клеточной стенки состоит из целлюлозы, а внешний — из пектозы.
• Одноклеточные, многоклеточные, колониальные и жгутиковые - все члены. Spirogyra, Ulothrix, Volvox и другие известные представители зеленых водорослей.

родофитовые

• Rhodophyceae также известны как красные водоросли. В основном это морские и лишь изредка пресноводные. Например, Бетрахоспермум.
• Их можно найти как в хорошо освещенных местах, так и в глубоких океанских глубинах, а слоевище многоклеточное.
• Хлорофилл a, d и фикоэритрин являются пигментами, обнаруженными в красных водорослях.
• Пища хранится в виде флоридского крахмала, структурно сходного с амилопектином и гликогеном.
• Присутствие красного пигмента r-фикоэритрина обусловливает красный цвет водорослей.
• Оогамия - это процесс полового размножения, который приводит к сложным событиям после оплодотворения.
• Бесполое размножение неподвижными спорами и вегетативное размножение фрагментацией.
• Обычно встречаются Polysiphonia, Porphyra, Gracilaria, Gelidium, Betrachospermum и другие красные водоросли.

Экономическое значение

• Водоросли фиксируют половину всей фиксации углекислого газа на Земле в процессе фотосинтеза.
• Это очень важно при очистке воздуха и воды.
• Некоторые водоросли можно есть. Хлорелла, Ламинария, Порфира, Саргассум, Ульва и Спирулина являются некоторыми примерами.
• Водоросли составляют основу пищевых циклов всех водных животных.
• Из красных водорослей получают альгин и каррагинан, которые являются водоудерживающими веществами или гидроколлоидами.
• В экспериментах с культурами тканей он используется для приготовления питательной среды.
• Он обладает лечебными свойствами, потому что из него делают антибиотики.
• Например, хлорелла и полисифония.
• Полисифония и ламинария также используются в качестве минеральных источников.
• Хлорелла и ацетабулярия играют важную роль в биологических исследованиях.
• Он также служит пищевой добавкой для космонавтов. Например, Хлорелла и Спирулина.
• Gelidium и Gracilaria производят агар. Используется для культивирования микроорганизмов.
• Некоторые водоросли используются в качестве корма для животных. Примеры: ламинария, саргассум и фукус.

Не водоросли

Сине-зеленые водоросли

• Сине-зеленые водоросли когда-то были одними из самых известных видов водорослей. С другой стороны, сине-зеленые водоросли являются прокариотами и в настоящее время не классифицируются как водоросли (поскольку все водоросли классифицируются как эукариотические организмы).
• Эти организмы, также известные как цианобактерии, живут во влажной или водной среде, подобно другим водорослям.
• Плотины, реки, водохранилища, ручьи, озера и океаны являются их примерами. Этот тип бактерий получает энергию в процессе фотосинтеза.
• Некоторые виды сине-зеленых водорослей важны для окружающей среды, поскольку они фиксируют азот в почве. В результате они также известны как азотфиксирующие бактерии.
• С другой стороны, другие виды сине-зеленых водорослей могут быть токсичными для человека. Они могут быть нейротоксичными (вызывают паралич дыхательной или нервной систем) или гепатотоксичными (вызывают отказ печени).
• Кроме того, некоторые из них могут служить индикаторами состояния окружающей среды, указывающими на степень загрязнения.
• Например, Nostoc, Anabaena и другие.

Биотопливо из водорослей

• Водоросли теперь можно использовать в качестве источника топлива благодаря последним достижениям науки и техники.
• Глобальный спрос на нефтепродукты в сочетании с ухудшением состояния окружающей среды побудил к использованию экологически чистых альтернатив, таких как биотопливо из водорослей.
• В результате топливо из водорослей становится более жизнеспособной альтернативой традиционным ископаемым видам топлива. Он используется в производстве всего, от «зеленого» дизельного топлива до «зеленого» реактивного топлива. Его можно сравнить с другим биотопливом, полученным из кукурузы и сахарного тростника.

Разница между водорослями и грибами

• И у водорослей, и у грибов отсутствуют сосудистые ткани. Эукариотические клетки встречаются в обоих.
• И водоросли, и грибы размножаются бесполым путем путем фрагментации.
• Репродуктивные органы не защищены.
• Способ питания водорослей и грибов различается. Водоросли являются автотрофными организмами. Они имеют хлорофилл и способны к фотосинтезу.
• Грибы гетеротрофны, что означает, что они полагаются на других для получения питательных веществ. Они питаются разлагающейся органикой.
• Некоторые водоросли и грибы, например лишайники, находятся в симбиотических отношениях. У лишайников партнер-водоросль питает грибы, а грибы, в свою очередь, питают водоросли.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1: Дайте определение водорослям?

Отвечать:

Algae are a large and extremely diverse group of eukaryotic, photosynthetic lifeforms. These organisms do not share a common ancestor and are thus unrelated (polyphyletic).”

Вопрос 2: Объясните, чем полезны водоросли для человека.

Отвечать:

• Photosynthesis fixes carbon dioxide and increases dissolved oxygen levels. Primary producers of compounds high in energy.
• Certain marine brown and red algae produce large amounts of commercially useful hydrocolloids.
  Align, for example, is produced by brown algae, whereas carrageen is produced by red algae.
• Many Porphyra, Laminaria, and Sargassum species are eaten.

Вопрос 3: Объясните размножение водорослей?

Отвечать.

• Asexual Reproduction: Flagellated zoospores in the Chlorophyceae, biflagellated zoospores in the Phaeophyceae, and non-motile spores in the Rhodophyceae.
• Vegetative reproduction occurs through fragmentation.
• Sexual reproduction in Chlorophyceae and Phaeophyceae is isogamous, anisogamous, or oogamous.
• Rhodophyceae are oogamous and have non-motile gametes.

Вопрос 4: Каковы общие характеристики красных водорослей (Rhodophyceae)?

Отвечать:

• They are made up of multicellular filaments and blades. Apical growth, Complex oogamy, and a diffuse growth pattern (triphasic).
• Food is stored in the form of starch and galactan sulphate polymers. Their cell walls are made up of cellulose and a variety of carbohydrates.
• This type of red algae is typically found in tropical marine environments.
• The mode of nutrition can be saprophytic, parasitic, or epiphytic. Grows on solid surfaces on its own or in association with other algae.
• The presence of a pit in the cell wall allows cytoplasmic connections to be maintained.

Вопрос 5: Что такое семейство Phaeophyceae (бурые водоросли)?

Отвечать:

• Brown algae contain chlorophyll a, chlorophyll c, xanthophylls, and carotenoids. Food is stored in the form of complex carbohydrates such as laminarin or mannitol.
• Brown algae can be found in marine environments. They range in complexity from simple branched filamentous forms to highly branched forms.
• Isogamous, anisogamous, or oogamous sexual reproduction is possible. Ectocarpus, Dictyota, Laminaria, Sargassum, and Fucus are some examples.

Вопрос 6: Что входит в семейство зеленых водорослей (Chlorophyceae)?

Отвечать:

• Algae, and green Chlorophyll a and b are the primary pigments. The cell wall is composed of an inner layer of cellulose and an outer layer of pectose.
• Pyrenoids consist of starch and proteins.
• Chloroplast contains pigments and pyrenoids.
• Chlamydomonas, Volvox, Spirogyra, Ulothrix, and Chara are a few examples.

Вопрос 7: Каковы преимущества водорослей?

Отвечать:

Algae have been shown to fix 50% of carbon dioxide. Because they are photosynthetic, they increase the oxygen content of their surroundings. They are primary producers and provide food for many organisms. Many commercial products, such as align, are derived from algae.