Кто одноклеточные водоросли по способу питания

Одноклеточные водоросли, их строение и питание.

Водоросли — обитатели воды. Они живут как в пресных водоемах, так и в соленых водах морей и океанов. Водоросли очень разнообразны. Знакомство с ними начнем с одноклеточных зеленых водорослей.

Мы живем в век покорения космоса. Скоро наступит время, когда советские космонавты устремятся к далеким планетам. Космические пути длинны. Будущим космонавтам придется проводить в кораблях, несущихся по просторам вселенной, месяцы и годы. Человек потребляет в сутки до 700 литров кислорода и выдыхает много углекислого газа. Как же быть? Научные исследования показали, что обеспечить космонавтов кислородом могут зеленые водоросли. На свету при образовании органических питательных веществ они поглощают углекислый газ и выделяют кислород, беспрерывно пополняя запасы его в воздухе.

Наиболее полезным растением в космических путешествиях, по всей вероятности, будет крошечная одноклеточная водоросль — хлорелла. Почему же именно хлорелла больше других зеленых растений интересует исследователей космоса? Потому, что эта водоросль способна быстро размножаться. Она содержит большое количество белков, равноценных белку сухого коровьего молока.

Хлорелла — одноклеточная зеленая водоросль, широко распространенная в пресных водоемах, морях и почвах. (Клетки ее мелкие, шаровидные, хорошо видимые только с помощью микроскопа. Снаружи клетка хлореллы покрыта оболочкой. Под оболочкой находятся цитоплазма и ядро. Внутри цитоплазмы расположен зеленый хроматофор, в котором на свету образуются органические вещества. Углекислый газ, воду и минеральные соли хлорелла поглощает всей поверхностью тела через оболочку.

В процессе фотосинтеза, то есть создания на свету органических веществ, хлорелла выделяет количество кислорода, значительно превышающее ее массу. При этом хлорелла поглощает гораздо больше солнечной энергии, чем цветковые растения.

Способность хлореллы давать большое количество органических веществ и выделять много кислорода позволяет ученым Предполагать, что хлореллу можно использовать в оранжереях космических кораблей как источник кислорода и пищи для космонавтов. Исследования ученых еще не закончены, но предварительные испытания показали, что именно водоросли могут сопровождать космонавтов в полете, чтобы обеспечить их кислородом, а возможно, и питанием.

Хлорелла — только один из видов одноклеточных водорослей.

Вам, наверное, приходилось летом видеть зеленую гладь пруда или тихую изумрудную заводь реки. Про такую ярко-зеленую воду говорят, что она «цветет». Попробуйте зачерпнуть ладонью «цветущую» воду. Оказывается, что она прозрачна. Это множество плавающих в воде мелких зеленых шариков и пластинок придает ей изумрудный оттенок. Мельчайшие зеленые шарики и пластинки — одноклеточные зеленые водоросли, обитающие в воде. Во время «цветения» мелких луж или водоемов чаще всего встречается одноклеточная водоросль хламидомонада. Рассмотрим это маленькое растение.

Свое несколько странное название водоросль получила от слов: хламида — одежда древних греков и монада — простейший организм. В дословном переводе «хламидомонада» означает: простейший организм, покрытый «одеждой» — оболочкой. Хламидомонада — одноклеточная округлая зеленая водоросль. Она хорошо различима только под микроскопом. Хламидомонада быстро движется в воде при помощи двух жгутиков, находящихся на переднем, более узком конце клетки.

Рис. 153. Внешний вид и размножение водорослей:
1 — хлорелла; 2 — хламидомонада.

Сверху хламидомонада покрыта прозрачной оболочкой, под которой расположены цитоплазма и ядро. Имеется также маленький красный «глазок» — тельце красного цвета, крупная вакуоль заполненная клеточным соком, и две маленькие пульсирующие вакуоли. Хлорофилл и другие красящие вещества у хламидомонады находятся в хлоропласте — хроматофоре.

У хламидомонады хроматофор похож на чашу. Он окрашен хлорофиллом в зеленый цвет, поэтому и вся клетка кажется зеленой. В переводе на русский язык слово «хроматофор» означает «носитель окраски».

Одноклеточная хламидомонада питается, как и зеленые цветковые растения. Всей своей поверхностью хламидомонада поглощает растворы минеральных солей и углекислый газ. На свету в хроматофоре в процессе фотосинтеза образуется органическое вещество — крахмал и выделяется кислород. Но хламидомонада может поглощать из окружающей среды и готовые органические вещества.

Как и все другие живые организмы, хламидомонада дышит кислородом, растворенным в воде.

Летом хламидомонада размножается простым делением. Перед делением она перестает двигаться и теряет жгутики, затем ее ядро и цитоплазма делятся пополам. Новые клетки в свою очередь делятся пополам. Так под материнской оболочкой возникают четыре, а иногда восемь подвижных маленьких клеток. Их называют зооспорами.

Зооспоры покрываются своими оболочками и образуют жгутики. Вскоре они выплывают из разорвавшейся материнской оболочки в воду, начинают жить самостоятельно и превращаться во взрослую хламидомонаду.

Размножение водорослей путем образования зооспор называют бесполым размножением.

При наступлении неблагоприятных условий размножение хламидомонады усложняется. Сначала хламидомонада делится на большое число мелких подвижных клеток со жгутиками. Затем мелкие подвижные клетки разных особей хламидомонады соединяются попарно. При этом цитоплазма и ядро одной клетки сливаются с цитоплазмой и ядром другой клетки. Так из двух клеток образуется одна новая, которая покрывается толстой плотной оболочкой. В таком виде организм зимует. Весной из клетки с толстой оболочкой образуется несколько молодых хламидомонад. Они покидают оболочку материнской клетки, растут и вскоре становятся взрослыми.

Размножение водорослей путем слияния двух клеток и последующего деления новой клетки называют половым размножением.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Bio-Lessons

Образовательный сайт по биологии

Водоросли. Одноклеточные и многоклеточные водоросли.

Водоросли. Одноклеточные и многоклеточные водоросли.

Водоросли растут в морях, озерах, реках и стоячих водах. Тело водорослей не имеет тканей и органов и называется талломом, или слоевищем. По строению и форме водоросли бывают: одноклеточные со жгутиками или без них, колониальные и многоклеточные (рис. 1).

Рис.1 Разнообразие водорослей

Размножение водорослей

Водоросли размножаются вегетативным, бесполым и половым путями. При вегетативном размножении одноклеточных водорослей клетка делится на две части. Талломы многоклеточных водорослей делятся на несколько частей.

При бесполом размножении образуются споры со жгутиками или без них. Из спор вырастают взрослые водоросли.

При половом размножении созревшие мужские и женские половые клетки (гаметы) соединяются, образуя зиготу. Она делится па части, и образуются новые водоросли.

Одноклеточные водоросли

Хлоропласты водорослей называют хроматофорами. Хотя все водоросли содержат хлорофилл, не все они зеленые. Видимый цвет у хроматофор разный. В систематике принято выделять отделы зеленых, бурых, красных, диатомовых водорослей.

Клетки зеленых водорослей накапливают крахмал, образовавшийся в процессе фотосинтеза. Зеленые водоросли обитают и в пресной, и в соленой воде. Они лучше всего улавливают не рассеянный свет, поэтому живут на небольшой глубине. Одноклеточные зеленые водоросли — обязательный компонент планктона.

Типичной для одноклеточных является хламидомонада. Хламидомонады обитают в стоячей воде. Их чашевидный хроматофор зеленого цвета, также у них есть красный светочувствительный глазок и два хорошо развитых жгутика (рис. 2).

Рис.2 Строение хламидомонады (1-жгутики, 2- пульсирующие вакуоли, 3-оболочка клетки, 4-ядро, 5-цитоплазма, 6-хроматофор, 7-красный глазок)

Под действием солнечных лучей водоросли всей поверхностью тела поглощают минеральные соли воды и углекислый газ и образуют органические вещества, которыми питаются. Вместе с тем они выделяют кислород и дышат им.

Летом при благоприятных условиях хламидомонада размножается делением. Перед делением она перестает двигаться и теряет жгутики. Из материнской клетки освобождаются 2-4, а иногда и 8 клеток. Эти клетки в свою очередь делятся. Таков бесполый способ размножения хламидомонады (рис.3 А).

При наступлении неблагоприятных для жизни условий (похолодание, пересыхание водоема) внутри хламидомонады возникают гаметы (половые клетки). Гаметы выходят в воду и соединяются попарно. При этом образуется зигота, которая покрывается толстой оболочкой и зимует. Весной зигота делится. В результате деления образуется четыре клетки — молодые хламидомонады. Это половой способ размножения (рис.3 Б).

Рис.3 Размножение хламидомонады: А — бесполое, Б — половое

Хлорелла также относится к одноклеточным зеленым водорослям. В отличие от хламидомонады у нее нет жгутиков, помогающих быстро передвигаться, и красного глазка (рис.4).

Рис.4 Строение хлореллы (1-оболочка, 2-ядро, 3-цитоплазма, 4-хроматофор)

Еще одно отличие хлореллы состоит в том, что она размножается только бесполым путем: цитоплазма в клетке делится на несколько частей, и в каждой из них образуются споры без жгутиков. Каждая спора вырастает во взрослую хлореллу. Образовавшаяся хлорелла уже через сутки может размножаться сама. Способность хлореллы быстро размножаться имеет широкое применение (рис.5).

Рис.5 Бесполое размножение хлореллы

Многоклеточные зеленые водоросли.

Кроме одноклеточных водорослей в водоемах обитают и многоклеточные представители. В зависимости от пигмента они подразделяются на зеленые, бурые и красные.

Одним из представителей зеленых водорослей является — спирогира (рис. 4). Эта нитчатая водоросль состоит из одного ряда удлиненных клеток. Вместе с другими водорослями она придает воде зеленый оттенок. На ощупь она шелковистая, слизистая и мягкая. Удлиненные клетки в нитях расположены в один ряд. Их хроматофоры в виде одной или нескольких лент расположены спирально. Спирогира размножается вегетативно — разрывом нити. Для них характерно и половое размножение — слияние целых клеток.

Рис.4 Строение спирогиры (1-вакуоль, 2-хроматофор, 3-цитоплазматический тяж, 4-оболочка)

Другой представитель многоклеточных нитевидных водорослей — улотрикс. Он растет на дне проточных вод, закрепившись на субстрате. В отличие от спирогиры его зеленые хроматофоры имеют форму широкого браслета. При бесполом размножении улотрикс образует жгутиковые зооспоры. При половом размножении происходит слияние гамет с образованием зиготы. После деления из зиготы образуются безжгутиковые споры, которые дают начало новым водорослям (рис.5).

Рис.5 Бесполое (слева) и половое (справа) размножение улотрикса

Водоросли — низшие растения, их тело — таллом, или слоевище, не разделяется на ткани и органы. Они размножаются вегетативно (кусочками тела), бесполым (спорами со жгутиками) и половым (гаметами) путями.

Все водоросли содержат хлорофилл в хроматофоре. В систематике выделяют бурые, красные, диатомовые и зеленые водоросли. К одноклеточным зеленым относится хлорелла (только бесполое размножение), хламидомонада (чашеобразный хроматофор).

Многоклеточные — спирогира (спиральный хроматофор, не прикреплен), улотрикс (прикреплен ко дну ризоидами, хроматофор в виде широкого браслета).

Морские красные и бурые водоросли. Значение водорослей.

Источник

Одноклеточные водоросли

Водоросли — это одна из самых древних групп растений. Жизнь этих растений очень тесно связана с водой. Изучением водорослей занимается наука альгология.

Водоросли обитают в водной среде на различной глубине. Однако вода преломляет и рассеивает свет и лучи красного спектра, необходимые для протекания процесса фотосинтеза, глубже 12 м не проникают. Поэтому в процессе эволюции у различных видов водорослей появились специальные дополнительные пигменты, позволяющие поглощать свет в синей части спектра. Различные виды водорослей обладают разными пигментами. Это видно из их названий. Водоросли способны поглощать необходимые питательные вещества всей поверхностью тела.

Отдел зеленые водоросли

Эти водоросли не содержат дополнительных пигментов, в связи с этим окраску им придает хлорофилл. Они живут как в пресной, так и в соленой воде. Могут встречаться в увлажненных местах на суше: в почве, на камнях, на коре деревьев. Размер зеленых водорослей варьирует от нескольких микрометров до метров. Представители этого отдела могут быть различного вида: одноклеточными, колониальными, или многоклеточными.

Среди одноклеточных зеленых водорослей типичными представителями являются хламидомонада и хлорелла.

Хламидомонада

Хламидомонада состоит из одной вытянутой с переднего конца клетки. Здесь расположена пара жгутиков, обеспечивающих передвижение. Клеточная стенка защищает хламидомонаду от внешнего воздействия. В клетке содержится гаплоидное ядро с одинарным набором хромосом, крупная чашевидная пластида (хроматофор), придающая зеленую окраску. На переднем конце расположены пара сократительных вакуолей, удаляющих излишки жидкости.

Хламидомонада способна выбирать более освещенные участки в воде и двигаться к ним. Эту способность называют положительным фототаксисом. Для такого движения у водоросли есть светочувствительный глазок (стигма) в основании жгутиков.

В жизненном цикле хламидомонады происходи чередование гаплоидной и диплоидной форм.

Благоприятные условия запускают бесполый путь размножения. Увеличившись до определенного размера, клетка отбрасывает жгутики и принимает округлую форму. Ядро клетки начинает делиться. Затем оболочка клетки разрывается и наружу выходят несколько пар мелких клеток, обладающих жгутиками. Это зооспоры. Вырастая, они превращаются во взрослые хламидомонады.

Неблагоприятные условия среды запускают половой процесс. Внутри клеток формируются гаметы, которые, выходя в воду, соединяются с образованием зиготы. Следует отметить, что соединяются гаметы из разных родительских клеток. Далее зигота покрывается плотной оболочкой, образуя зигоцисту, переживая в таком состоянии неблагоприятные условия. Когда условия вокруг меняются, в зигоцисте запускается мейоз и наружу выходят 4 зооспоры, из которых вырастают взрослые хламидомонады.

Хлорелла

Хлорелла не способна к передвижению и удерживается в верхних слоях воды благодаря низкой плотности.

Размножение происходит бесполым путем. В виде цисты способна переждать неблагоприятные условия.

Характерными представителями нитчатых зеленых водорослей являются улотрикс и спирогира.

Улотрикс

С помощью нижней ризоидальной или прикрепительной клетки улотрикс удерживается на одном месте в субстрате. У этой клетки отмирает цитоплазма, а клеточная стенка наоборот, утолщается. Все остальные клетки имеют одинаковое строение.

Фрагмент нити улотрикса способен дать начало новому организму. Это вегетативный способ размножения. Кроме того, возможен половой и бесполый путь.

При бесполом размножении образуются подвижные зооспоры с 4 жгутиками. Они получаются путем митотического деления клеток средней части нити. Прикрепившись к поверхности, зооспоры отбрасывают жгутики и начинают делиться. Нижняя клетка становится прикрепительной, остальные образуют нить.

Половое размножение характерно для неблагоприятных условий. В клетках созревают гаметы, которые, соединяясь, образуют зиготу. Из зиготы образуется зигоциста, которая ждет наступления благоприятного момента для роста. Затем в ней происходит мейоз, образуются гаплоидные клетки. Эти клетки дадут начало новым нитям улотрикса.

Спирогира

Нити спирогиры образуют крупные клетки. В центре клетки расположена вакуоль, пронизанная тяжами цитоплазмы. Для спирогиры характерно наличие одного или нескольких лентовидных хроматофоров в виде спирали и гаплоидное ядро.

Фрагмент нити способен дать начало новому организму. Это вегетативный способ размножения.

Кроме этого, возможен половой способ размножения или коньюгация. Сближаясь, две нити образуют коньюгационную трубку, по которой содержимое одной клетки перетекает в другую. Две клетки сливаются в одну. Сливаются и их ядра, формируя диплоидную зиготу. Такая зигота окружается плотной оболочкой и получает название зигоспоры. В зиготе происходит процесс деления. С помощью мейоза образуется 4 гаплоидные клетки. З из них погибает, а одна дает начало новой гаплоидной нити.

Колониальные водоросли

Колониальные водоросли представляют собой микроорганизмы, которые образуют колонии с одинаковым генотипом.

Характерным представителем является вольвокс. Это водоросль, состоящая из активных жгутиковых клеток. Каждая клетка размножается бинарным делением.

Вольвокс является промежуточной формой между одноклеточными и многоклеточными организмами.

Отдел бурые водоросли

Дополнительные пигменты дают возможность осуществлять фотосинтез на глубине до тридцати метров. Эти водоросли обитают только в морской воде и представляют собой крупные растения, слоевище (таллом) которых составляет до 30 метров в длину и состоит из диплоидных клеток. Слоевище имеет ризоиды, с помощью которых прикрепляется к субстрату. Типичными представителями являются фукус и ламинария.

Жизненный цикл бурых водорослей состоит из чередования гаплоидного гаметофита и диплоидного спорофита.

Размножение происходит половым и бесполым путем.

Диплоидные клетки путем мейоза дают начало гаплоидным клеткам. У одних видов (фукус) эти клетки преобразуются в гаметы, образуя при слиянии зиготу, из которой вырастает новое растение. Другие в результате мейоза образуют споры, после чего наступает гаплоидная стадия. Эту стадию характеризует образование мелких нитей, которые являются раздельнополыми. На этих нитях формируются многоклеточные половые органы, в которых созревают гаметы: яйцеклетки и сперматозоиды. При слиянии гаметы образуют зиготу, которая вырастает в диплоидное растение.

Из бурых водорослей получают ламинарин, манит, иод и бром. Эти растения используются в пищевой промышленности.

Отдел красные водоросли (багрянки)

Могут жить на глубине более 30 метров, но встречаются и на более мелких участках. Основными пигментами представителей этого отдела являются хлорофилл, каротиноиды (желто-оранжевые), фикобилины (красно-синие).

Размеры представителей этого отдела достигают нескольких десятков сантиметров. Однако есть и одноклеточные водоросли.

Характерные представители — порфира и филлофора.

В жизненном цикле представлена как гаплоидная, так и диплоидная стадия. Жгутиковая стадия отсутствует.

Из красных водорослей изготавливают медицинские препараты, их употребляют в пищу.

Источник