Презентация на тему "Водоросли и их биологическая характеристика"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Тема : Надцарство Эукариоты. Царство Растения. Водоросли. Отдел Зеленые Водоросли План:1. Деление царства Растения на подцарства.2. Место настоящих водорослей в системе царства Растения. Деление на отделы.3. Типы морфологической структуры водорослей.4. Строение клетки водорослей.5. Способы размножения водорослей.6. Отдел Зеленые Водоросли

  1

• 
  Слайд 2
  

  Цель: изучить общую характеристику водорослей, основные особенности Отдела Зеленые водоросли.

  2

• 
  Слайд 3
  

  Литература: 1. Белякова, Г. А., Дьяков, Ю. Т., Тарасов, К. Л. Ботаника: в 4 т. Т. 1. Водоросли и грибы: учебник для студ. высш. учеб. Заведений / Г.А. Белякова, Ю.Т. Дьяков, К.Л. Тарасов. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 320 с. 2.Белякова, Г. А., Дьяков, Ю. Т., Тарасов, К. Л. Ботаника: в 4 т. Т. 2. Водоросли и грибы : учебник для студ. высш. учеб. заведений / Г.А. Белякова, Ю.Т. Дьяков, К.Л. Тарасов. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 320 с. 3. Курс низших растений: учебник для студентов университетов / под ред. Б.П. Великанова. – М.: Высш. шк., 1981. – 505 с. 3

• 
  Слайд 4
  

  Царство Растения принято делить на 3 подцарства: Настоящие водоросли, Багрянки (Красные водоросли), Высшие растения. Настоящие водоросли и Багрянки называют низшими растениями. Эти два подцарства вместе с цианобактериями раньше объединяли в сборную (не таксономическую!!!) группу водорослей (Algae). Теперь цианобактерии рассматриваются в рамках царства Дробянки. Название «водоросли» дано по преимущественной среде обитания этих организмов – воде, хотя немало и сухопутных форм. В воде еще растут некоторые папоротники, мхи, цветковые растения – высшие водные растения. Водоросли не следует путать с высшими водными растениями. Отличить их друг от друга позволяют то, что у водорослей (низших растений) нет дифференцировки на истинные ткани и органы, а также отсутствует стадия зародыша, т.е. зигота сразу развивается в дочерний организм. Вегетативное тело водорослей (и настоящих, и красных) называется таллом, или слоевище. 4

• 
  Слайд 5
  

  Основные критерии выделения отделов низших растений: 1. Набор пигментов. 2. Продукты фотосинтеза (основные запасные вещества в клетке). 3. Ультраструктура пластид (хлоропластов, или хроматофоров). 4. Строение жгутикового аппарата у взрослых стадий или стадий, служащих для размножения. 5

• 
  Слайд 6
  

  Деление настоящих водорослей на отделы Отдел 1. Зеленые водоросли – Chlorophyta Отдел 2. Желто-зеленые водоросли – Xanthophyta Отдел 3. Диатомовые водоросли – Bacillariophyta(Diatomeae) Отдел 4. Золотистые водоросли – Сhrysophyta Отдел 5. Пирофитовые водоросли – Pyrrophyta Отдел 6. Эвгленовые водоросли – Euglenophyta Отдел 7. Бурые водоросли – Phaeophyta 6

• 
  Слайд 7
  

  Различают 10 типов морфологической структуры водорослей. Одноклеточные формы 1. Амебоидная (ризоподиальная) – клетка не имеет жесткой оболочки (желто-зеленые водоросли – Ризохлорис, Ризохризис). 2. Монадная – клетка имеет жгутик, осуществляющий движение. У многоклеточных или неклеточных форм такую структуру могут иметь гаметы и зооспоры (Хламидомонада). 3. Коккоидная – неподвижные клетки одеты плотными оболочками и объединены в колонии или ценобии (Клостериум, хлорококк). 4. Пальмеллоидная – неподвижные клетки объединены в общую слизь (Тетраспора, из отд. Зеленые водоросли). 7

• 
  Слайд 8
  

  Многоклеточные формы 5. Нитчатая – клетки соединены в нить (Улотрикс, спирогира). 6. Разнонитчатая (гетеротрихальная) – нити неоднородны, часть их стелется по субстрату, другая часть поднимается над ним (Стигеоклониум, из отд. Зеленые водоросли). 7. Пластинчатая, или ложнотканевая – таллом имеет форму тонкой пластинки, которая образуется из разросшейся густо разветвленной нити (Ульва, Ламинария). 8. Харофитная – самый сложный морфологический тип. Внешне водоросли напоминают хвощи. У них есть «стебель» и «листья», ризоиды с клубеньками. 8

• 
  Слайд 9
  

  Неклеточные формы 9. Сифональная – водоросли имеют относительно крупные размеры, таллом – это одна гигантская клетка с большим числом ядер и без межклеточных перегородок. Рост таллома идет за счет митотического деления ядер, клетка же не делится (Бриопсис, Вошерия). 10. Сифонокладальная – слоевище построено из многоядерных клеток, которые соединены в нитчатые или иной формы многоклеточные талломы (Кладофора, сначала таллом развивается как сифональный, затем образуются перегородки и получается несколько крупных многоядерных клеток). 9

• 
  Слайд 10
  

  Строение клетки водорослей Клетка водорослей имеет характерные черты эукариотической клетки, т. е присутствует ядро и все органеллы (пластиды, митохондрии, рибосомы, ЭПС, аппарат Гольджи, лизосомы, вакуоли). Хлоропласты водорослей называют также хроматофорами. В отличие от хлоропластов высших растений хроматофоры чрезвычайно разнообразны по форме – бывают в виде пояска (улотрикс), спирали (спирогира), звезды (клостериум), полусферы (ботридиум), пластинки (мужотия), сетки (кладофора). Двигательный аппарат монадных клеток водорослей представлен жгутиками типичного для эукариот строения. Жгутик состоит из свободной части, базального тела и корней. Снаружи жгутик окружен мембраной, внутри содержатся микротрубочки (9 пар по периферии и 1 – в центре – в средней части и 9 триплетов и ни одной в центре – в базальном теле). Монадные клетки обычно имеют кирпично-красный светочувствительный глазок, или стигму, представленный рядами гранул, содержащих пигмент астаксантин (гематохром). У водорослей разных групп глазки в деталях различаются. В большинстве случаев они являются частью хлоропласта, располагаясь между ламеллами, однако у эвгленовых водорослей глазки находятся вне пластиды. 10

• 
  Слайд 11
  

  Способы размножения водорослей Вегетативное размножение происходит частями таллома или при помощи специальных органов, например, клубеньков на ризоидах у водорослей рода Хара. Бесполое осуществляется при помощи спор, которые бывают нескольких типов: 1) зооспоры – подвижные споры, снабженные жгутиками (Эктокарпус, Мелозира, Кладофора); 2) апланоспоры – неподвижные споры, лишенные жгутиков (Порфира, Полисифония); если апланоспоры по строению аналогичны материнским клеткам, то их называют автоспорами (Хлорелла); 3) синзооспоры – многоядерные и многожгутиковые зооспоры (Вошерия). 11

• 
  Слайд 12
  

  Суть полового процесса – слияние половых клеток (гамет). Однако у водорослей могут сливаться и неспециализированные структуры. Может происходить автогамия – слияние ядер внутри одной клетки – образуется диплоидная зигота (у диатомовых водорослей). Половой процесс без образования гамет может идти путем слияния клеток морфологически неразличимых взрослых особей: 1) хологамия – слияние целых одноклеточных организмов (Дуналиэлла); 2) конъюгация – сливается содержимое вегетативных недифференцированных клеток (Класс Конъюгаты – Спирогира, Кл. Пеннатные из отд. Диатомовые водоросли). 12

• 
  Слайд 13
  

  Типы жизненных циклов растений Жизненным циклом называют изменения, претерпеваемые особью от какой-либо фазы развития до одноименной фазы (от споры до споры, от зиготы до зиготы, от гаплобионта до гаплобионта, от диплобионта до диплобионта). У водорослей представлены все возможные типы жизненных циклов. Варианты редукционного деления – R! Зиготическая редукция – первое деление зиготы Гаметическая – перед образованием гамет Спорическая – перед образованием спор Соматическая – в клетках вегетативного тела 13

• 
  Слайд 14
  

  Царство растения. Низшие растения. Водоросли . Отдел Зеленые водоросли – Chlorophyta Во многих системах отдел зеленых водорослей делят на 3 класса: - Кл. собственно зеленые водоросли, или равножгутиковые - Chlorophyceae, Jsocontaeхарактеризуется бесполым размножением обычно зооспорами с двумя- четырьмя, реже многими изоморфными жгутиками, иногда аплапоспорами. В классе представлены почти все ступени морфологической дифференциации таллома. - Кл. Конъюгаты - Cоnjugatophyceaeхарактеризуется отсутствием в жизненном цикле жгутиковых стадий, т.к. бесполое размножение отсут- ствует, а половой процесс - конъюгация. - Кл. Харовые водоросли - Charophyceaeвключает крупные водоросли со сложной морфологической дифференцировкой нитчатого таллома. Бес- полого размножения нет. Половой процесс - оогамный. Половые органы - оогонии и антеридии - многоклеточные, сложного строения. 14

• 
  Слайд 15
  

  Кл. Собственно зеленые или равножгутиковые водоросли (Chlorophyceae) Занимает центральное положение среди всех зеленых водорослей.В этом классе весьма полно представлены ступени морфологическойдифференциации таллома, которые взяты за основу деления класса напорядки. Порядок Вольвоксовые (Volvocales) Сюда относятся монадные, т.е. снабженные жгутиками, одноклеточные, ценобиальные и колониальные водоросли, подвижные в течениевегетационной жизни. Жгутиков чаще 2(1-3). Ядро шаровидное, в центреклетки, хлоропласт один, чашевидный париентальный с одним крупнымпиреноидом. В передней части глазок, есть пульсирующие вакуоли. 15

• 
  Слайд 16
  

  16 Большинство автотрофы, известны гетеротрофы и миксотрофы. Размножение вегетативное, бесполое и половое (разнообразные формы). Зигота прорастает после периода покоя. Вольвоксовые - типичные активные планктеры. Обитают преимущественно в мелких, стоячих, нередко быстро пересыхающих водоемах. Это активные санитары загрязненных и сточных вод. Их используют вкачестве показательных форм при биологическом анализе загрязненныхвод. Большинство автотрофы, известны гетеротрофы и миксотрофы. Размножение вегетативное, бесполое и половое (разнообразные формы). Зигота прорастает после периода покоя.

• 
  Слайд 17
  

  17

• 
  Слайд 18
  

  Вольвокс - колонии в виде шаров диаметром до 2 мм, в периферическом слое от 20 до 50 тыс. хламидомонадоподобных клеток, сросшихсябоковыми стенками и соединенных одна с другой плазмодесмами. Впределах колонии наблюдается дифференциация клеток. Громадноебольшинство - вегетативные клетки, не принимающие участия в размножении. Между ними более крупные репродуктивные клетки. Околодесятка из них - партеногонидии, которые в результате многократныхделений дают начало молодым дочерним колониям внутри материнской.Половой процесс - оогамия. Оогонии и антеридии возникают также изрепродуктивных клеток. 18

• 
  Слайд 19
  

  Порядок Протококковые (Protoсоccales) или Хлорококковые (Chlorococcales) Порядок объединяет коккоидные формы, в основном это однокле- точные и ценобиальные формы, реже колонии. В эволюционном плане зеленых водорослей на этом этапе впервые возникла, утвердилась и приобрела широкое развитие коккоидная, типично растительная структура тела. По строению протопласта протококковые напоминают вольвоксовых. Наиболее примитивные из них сохранили пульсирую- щие вакуоли, глазок и даже жгутики, хотя последние неподвижные и называются псевдоцилиями. Наличие этих рудиментальных органелл доказывает происхождение протококковых от вольвоксовых. 19

• 
  Слайд 20
  

  20 Громадноебольшинство - микроскопические формы, лишь у немногих родов таллом может достигать крупных размеров. Форма клеток разнообразна, нопреобладает шаровидная, элипсовидная и яйцевидная. Оболочка клетоквсегда сплошная, из целлюлозы, реже с примесью пектиновых веществ,у низших форм - пектиновая. У многих видов она снаружи снабженащетинками, иглами, шипиками, бородавками или слизью, что помогаетклетке парить в толще воды.

• 
  Слайд 21
  

  Основная масса протококковых водорослей - планктонные формы. Для них характерна миксотрофность, некоторые виды встречаются в симбиозе с другими организмами. Есть среди протококковых виды - эндофиты, живущие в инфузориях, в лишайниках. У протококковых водорослей преобладает бесполое размножение, реже наблюдается половой процесс, иногда они размножаются путем простого деления клеток. Бесполое размножение осуществляется геми-зооспорами, зооспорами и автоспорами. Половой процесс встречается редко, в основном, это - изогамия, еще реже - гетерогамия. Оогамия известна лишь у немногих родов. 21

• 
  Слайд 22
  

  Хлорелла - шаровидные клетки одеты гладкой оболочкой, содержат чашевидный, вернее колоколообразный хроматофор. Размножается хлорелла исключительно автоспорами, возникающими по 4 - 8 в одной клетке. Хлорелла нетребовательна к условиям, распространена повсеме- стно. В водоемах - это типичный планктер. Встречается и в бентосе, на наземных субстратах, входит в состав лишайников. Хлорелла удобна для различных исследований, по количеству работ, посвященных хлорелле, она занимает первое место среди водорослей. Хорошо культивируется. 22

• 
  Слайд 23
  

  Гидродикцион сетчатый (водяная сеточка) - Hydrodictyonreticulatumобычна в тихих заводях рек, прудах, ямах. Ценобии ее имеют вид сетчатого мешка до 1 м длиной. Каждая стенка петли - отдельная клетка длиной до 1,5 см, образовавшаяся из одной зооспоры. Внутри каждой клетки находится сложнорасчлененный хроматофор со многими пиреноидами, под ним - многочисленные ядра (до нескольких тысяч). При бесполом размножении протопласт клетки раскалывается на 7000-2000 двужгутиковых зооспор. Зооспоры не покидают оболочки материнской клетки, недолго движутся, складываются в новую маленькую сеточку, которая освобождается после расплывания оболочки материнской клетки, постепенно увеличивается в размерах. Половой процесс - изогамия. Зигота переживает период покоя. 23

• 
  Слайд 24
  

  Порядок Улотриксовые (Ulothrichales) К улотриксовым относятся водоросли, имеющие нитчатое строение,а также некоторые пластинчатые и мешковидные, которые все же вначале онтогенеза имеют нитчатую форму. Все клетки растения могутучаствовать в росте растения, все могут образовывать споры и гаметы,за исключением клеток основания нити, которыми они прикрепляются. Клетки тела автономны: способны к регенерации, вегетативному размножению, а также способны становиться репродуктивными.При бесполом размножении во всех зеленых клетках развивается от2 до 16(32) четырехжгутиковых зооспор. Обычно этот процесс начинается в апикальной (конечной клетке) и продвигается к основанию нити. После периода движения зооспора останавливается, сбрасывая один задругим жгутики, прикрепляется к субстрату и прорастает в нить. 24

• 
  Слайд 25
  

  Приполовом размножении в клетках возникают двухжгутиковые гаметы вчисле 4(8)-32(64). Половой процесс чаще изогамный, преобладает гетероталлизм. Четырехжгутиковая зигота прорастает в одноклеточныйспорофит (спорофит впадает в период покоя), который при созреваниираспадается на 4-16 четырехжгутиковых зооспор. Зооспоры ведут себятак же как и зооспоры бесполого поколения. 25

• 
  Слайд 26
  

  улотрикс опоясанный (Ulothrixzonata),произрастающий прикрепленным к субстрату в быстро текущих чистыхручьях. Улотрикс образует нить из одного ряда клеток, одетых толстойоболочкой, в протопласте имеется пластинчатый хроматофор, опоясывающий клетку изнутри в виде незамкнутого кольца. 26

• 
  Слайд 27
  

  Ульва латук, или ульва салатная -UlvalactucaL. - таллом двухслойный, пластинчатый достигает крупных размеров, имеет гофрированные края и прикрепляется к субстрату суженным в короткий черешок основанием. Ульвовые в отличие от улотриксовых имеют паренхимное строение, преимущественно морские обитатели. 27

• 
  Слайд 28
  

  Порядок Хетофоровые (Chaetophorales) Слоевище представителей состоит из однорядных нитей, но нити этиветвятся, и все слоевище дифференцировано на систему стелющихся ивертикальных разветвленных нитей - разнонитчатая структура. Большинство хетофоровых имеют на слоевище так называемые волоски илищетинки. У одних это - конечные клетки веточек, сильно вытянутые илишенные содержимого. У других - это выросты оболочки. Хетофоровыепреимущественно пресноводные организмы, у большинства из них телопокрыто тонким слоем слизи. 28

• 
  Слайд 29
  

  фричиелла(Fritschiella), единственный вид, который приспособился к существо единственный вид, который приспособился к существованию в почве. Под поверхностью почвы простилаются стелющиеся нити, от которых вниз отходят ризоиды, а вверх - вертикальные нити. 29

• 
  Слайд 30
  

  Порядок Сифоновые (Siphonales) В порядок сифоновых объединены водоросли не имеющие клеточногостроения. Их крупное, сложно устроенное тело представляет собой однуклетку с множеством ядер или большое число многоядерных клеток. Внутреннее строение сифоновых характеризуется наличием централь-ной вакуоли и пристенного слоя цитоплазмы с множеством ядер. В хлоропластах имеются, кроме обычных, два специфическихпигмента - сифонеин и сифоноксантин. Сифоновые - группа довольно древняя. Общее число ныне живущих видов 400-500, больше 90% из них - морские. Размножение - вегетативное и половое. Бесполого размноженияу большинства представителей нет. Половой процесс гетерогамный, режеизогамный. Большинство этих водорослей диплобионты. Редукционноеделение ядер имеет место перед образованием гамет. У некоторых обнаружена смена генераций (изо- и гетероморфная). 30

• 
  Слайд 31
  

  Игольчатая каулерпа (Caulerpagrassipes) Р. Каулерпа (Caulerpa) - горизонтально стелющееся разветвленное цилиндрическое корневище снизу несет разветвленные ризоиды, на верхнейстороне - ряд вертикально стоящих ассимилирующих побегов в виденитей, уплощенных ветвей, листоподобных образований. 31

• 
  Слайд 32
  

  Каулерпа Caulerpa (Coulepra) racemosa. 32

• 
  Слайд 33
  

  Среди водорослей с сифонокладальной структурой следует отметитькладофору. Виды кладофоры распространены в морских и пресныхводах, имеют нитчатый, обильно разветвленный таллом, состоящий извытянутых цилиндрических клеток. Под толстой и сложной, не ослизняющейся оболочкой располагается постенная цитоплазма, содержащаямногочисленные ядра. 33

• 
  Слайд 34
  

  Класс Конъюгаты, или Сцеплянки (Conjugatophyceae) Конъюгаты - одноклеточные и многоклеточные нитчатые водоросли. Космополиты, встречаются на всех континентах. Живут неприкреплен-ными в пресных водоемах, реже в сырых местах в земле. Класс включаетоколо 4500 видов. Их особенности - полное отсутствие жгутиковыхстадий (зооспор и снабженных жгутиками гамет) и особый тип половогопроцесса в виде конъюгации. Образование зигот у конъюгат – явлениедовольно редкое. В вегетативном состоянии все гаплобионты. В большинстве случаев одноклеточные конъюгаты размножаются обычным вегетативным делением в поперечной плоскости, а нитчатые – распадениемнитей на отдельные клетки. Клетки конъюгат одноядерные, хроматофорыкрупные, лентовидные. Своеобразный половой процесс - конъюгация. 34

• 
  Слайд 35
  

  Порядок Зигнемовые (Zygnematales) Нитчатые неветвящиеся ярко-зеленые водоросли пресных водоемов. Состоят из одного ряда цилиндрических клеток, одетых цельной оболочкой без пор и слизистым чехлом. Благодаря чехлу нити зигнемовых и ихскопления слизистые на ощупь. Важнейшими систематическими признаками при выделении родов у зигнемовых водорослей является форма иположение хлоропласта: осевой пластинчатый, осевой звездчатый илипостенный спирально- лентовидный. 35

• 
  Слайд 36
  

  Спирогира (Spirogyra) - самый обширный род среди зигнемовых (около 340 видов) - имеет спирально закрученные зеленые ленты хлоропласта(от 1 до 16). По средней линии хлоропластов у спирогиры расположенымногочисленные пиреноиды. Ядро крупное с ясно заметным ядрышком.У спирогиры известны покоящееся состояние вегетативных клеток, служащиеся для размножения - апланоспоры, акинеты, которые образуютсяиз вегетативных клеток путем сокращения их содержимого и развитиявторичной оболочки. 36

• 
  Слайд 37
  

  Зигнема (Zygnema), ее без труда можно узнать по двум крупным хло- ропластам звездчатой формы. В центре клетки, между хлоропластами лежит ядро. 37

• 
  Слайд 38
  

  Порядок Десмидиевые (Desmidiales) Десмидиевые в основном одноклеточные водоросли, реже встречаются колонии, образующие длинные нити. Типичная клетка состоит из двухполовинок, полуклеток, соединенных между собой более узкой частью- перешейком. Симметрия очертаний клеток отражается на симметриипротопласта и хлоропластов. Ядро у большинства видов десмидиевыхзанимает центральное положение, располагаясь посередине междухлоропластами двух половинок. 38

• 
  Слайд 39
  

  39 Внешний вид зависит от того, с какойстороны их рассматривать. Клетки обладают слизистой оболочкой с порами, открытие которых регулируется клеткой. Поры служат для выделения отбросов и предохранения клетки от нежелательных потерь клеточного вещества. Десмидиевые водоросли способны двигаться с помощью особой слизи, которая выделяется через спе-циальные поры, размещенные на концах клеток.

• 
  Слайд 40
  

  Род Клостериум (Closterium) - клетки одиночные, имеют форму полуме- сяца, без перетяжек, ядро находится в цитоплазматическом мостике, в каждом рожке полумесяца - по хроматофору. 40

• 
  Слайд 41
  

  Класс Харовые (Charophyceae) Класс насчитывает около 300 видов. Харовые водоросли, харофиты,лучицы, своеобразные растения напоминают по внешнему виду хвощи. Растения пресновидные, макрофиты. Предпочитаютводоемы, богатыесолями кальция. Высота слоевища от 20-30 см до 1 м. Тонкое многоклеточное слоевище состоит из центральноготаллома и отходящих мутовчатых ответвлений. Прикрепление к субстрату при помощиризоидов. Членисто-мутовчатое строение выражается в том, что на основныхпобегах, на некотором расстоянии друг от другарасполагаются мутовкикоротких равновеликих боковых побегов, также членистого строения. 41

• 
  Слайд 42
  

  42 Место расположения мутовок - узлы. Каждое междоузлие - одна многоядерная членистая клетка длиной до нескольких см. Снаружи междоузлие покрыто слоем специальных клеток - корой. Наибольшее своеобразие в строении органов полового размножения. Женский орган - оогоний, мужской - антеридий.

• 
  Слайд 43
  

  В водоемах нашей зоны наиболее распространены роды: Нителла (Nitella). Отличается разветвленными «листьями», членикиразветвлений обычно одноклеточные. Половые органы располагаютсяна узлах разветвлений «листа», выше - антеридий, а ниже его - один илинесколькооогониев. Коры на «стеблях» нет. Хара (Сhara). «Листья» с «прилистниками», хорошо развита одно-слойная и многослойная «кора». Половые органы обычно располагаютсяпарами. Распространены хара вонючая (Charafoetida) – тонкостебельноежесткое растение с длинными «листьями» - и хара ломкая (Charafragillis),отличающаяся неветвящимися «листьями». 43

• 
  Слайд 44
  

  Блестянка гибкая или Нителла (Nitellaflexilis) 44

• 
  Слайд 45
  

  Хара обыкновенная ( Charavulgaris. Хара ломкая (Charafragilis 45