52.Водоросли. Отличия от высших растений. Основные типы морфоструктуры тела.

Царство Algae. Ок. 40000 видов, 10 отделов. Водоросли – это группа низших талломных (слоевищных) автотрофных организмов, преим-но водных, кот. размножаются в осн. спорами. У нек. автотрофное + гетеротрофн. питание. Тело м.б. 1#, колониал., талломом (много#). Размеры: от неск. мкм до 70-80 м. Внешний вид: ризоиды, стволовая часть и листовые структуры. В крупных талломах есть зачатки тканей. Т.е. нет разделения на корень, стебель и листья – самые примитивные из растений.

Ступени морфологической дифференциации таллома:

1) амебоидная (ризоподиальная) стр-ра – # не покрыты тверд.оболочкой, м. давать выросты (псевдоподии); от амебы отличаются наличием хроматофора (хлоропласты) с пигментами; м. питаться авто- и гетеротрофно; характерна для немногочисленных водорослей.

2) монадная (жгутиковая) – 1# и колон.формы; им. жгутики (1,2 или неск.)=>акт.движени в воде; характ. для многих водорослей (вольвокс), > у пирофит., золотист. и эвглен. У вышеорганизованных такой стр-рой обладают кл. для размножения – бесполого (зооспоры) и полового (гаметы).

3) пальмеллоидная (капсальная) – неподвижные кл., погруженные в общую слизь, удаленные 1 от др., т.е. не имеющих плазматич.связей (золотистые, зеленые водоросли).

4) коккоидная (осн. стр-ра) – неподвижные, им. хорошо выраженную целлюлозную оболочку кл., одиночные или собраны в колонии (хлорелла). + у зел., синезел., золот., диатомовых.

5) нитчатая (трихиальная) (осн. стр-ра) – неподвижн. кл., соединенные в нити, м/у кот. осущ-тся физиологич. взаимод-е с помощью плазмодесм.; кл. нити непрерывно делятся поперечными перегородками, обеспечивая нарастание ее в длину, растет в 1 направлен., кл. не расходятся (ультрикс).

6) разнонитчатая (гетеротрих.) – 2 с-мы нитей: стелющиеся по Sub и отходящие от них вертикально. (сфацелярия).

7) пластинчатая (тканевая) – в результате деления кл. нити не только в поперечном, но и в продольном направлении возникают талломы в виде паренхиматозных пластинок, т.е. кл. делятся в одной плоскости в перпендикулярных направлениях (ульва).

8) сифональная – обр. в результате разрастания 1 кл., Я делятся, перегородки не образуются; часто крупные талломы со значительной внешней расчлененностью – 1 многоЯ кл. – неклеточное строение (сифоновые водоросли).

9) сифонокладальная – сначала образуется сифональная, потом идет деление протопласта, вокруг кот. формируется толстая кл. оболочка (кладофора).

10)харовитная –мутовчато-разветвленн.таллом, напоминает хвощи (харовые):гл побег,листья,ризоиды.

КЛЕТКА: от мкм до 25 см, у примитивных им. монадную организацию, а также зооспоры и гаметы им. «голые» кл., окруженные тока ЦПМ, у > высших есть КС, кот. образована гемицелл. и пектиновым матриксом, в кот. погружены чаще всего целл. м/фибриллы, ориентированные опр. образом. Она м.б. цельной / состоять из 2 и > частей, пронизана порами, м. нести разл. выросты, м. б. покрыта слизью (защитная ф.); м.б. покрыта перипластом (эвглена), если он эластичен, то кл. м. сжиматься и вытягиваться; м.б. тека – плотная оболочка, пропитанная солями железа и др., кот. сост. из целл. пластинок. М. сост. из CaCO₃ (золотистые), соед. Si (диатомовые). В сине-зеленых и монадных нету большой центральной вакуоли; м. б. много Я, чаще всего они гаплоидные; закрытый митоз (Я оболочка не разрушается при делении Я, происходит перетяжка после деления хр.); дино- и мезокарионы (крупные Я, в хр. нет гистонов, в интерфазе такие хр. хорошо видны); у цианобактерий нету Я, есть нуклеоид, нет гистонов; В кл. (за искл. сине-зел.) хорошо заметны хроматофоры, кот. отличаются от хлоропластов по кол-ву, по форме, по анатомическому строению; под его оболочкой (в матриксе) есть тилакоиды, кот. окружены М, в кот. нах. пигменты (хлорофилл и каротиноиды). В матриксе хроматофора нах. рассеянные Л гранулы и особые включения – пиреноиды (там крахмал). Тилакоидов много, сгруппированы в ламеллы. Различная окраска обусловлена наличием хлорофилла а и b (у высших), c, d, e; каротиноидов α, δ, γ, ε; ксантофиллов (ок. 30), билипротеинов (трихоцианин –синий, фикоэритрин – красный).

РАЗМНОЖЕНИЕ: 1) вегет. (1# - дел.клетки; фрагментация таллома у нитчат. форм; у.нек - клубеньки, акинеты – орг. разм) 2) бесполое – обр-тся споры в спец. спорангиях (зооспоры – со жгутиками у хламидомонады; апланоспоры – без них у бурых);

3)половое – хологамия (копуляция 2х 1#особей), гаметогамия: изогамия (одинак.), гетерогамия (разл. разм.), оогамия (мужские гаметы м. б. без жгутиков – спермации); конъюгация (сливаются протопласты вегетативных кл: м/у кл. обр. трубчатый отросток и протопласты переливаются). Гаметангии, где обр-тся гаметы :оогонии (яйц), антеридии (сперм).У мн. – черед.покол.- спорофита и гаметофита.

Водоросли, их отличия от высших растений. Основные типы морфологической структуры тела. Параллелизм эволюционного развития в пределах отдела.

Водоросли – фототрофные таломные организмы, живущие преимущественно в воде и размножающиеся в основном спорами. Есть прокариоты и эукариоты. Тело водоросли может быть микроскопическим, а может быть до 80 метров, но чаще небольшой таллом.Строение клетки:

Клеточная стенка состоит из пектинового вещества и целлюлозы. Но есть клетки, которые покрыты только цитоплазмой: репродуктивные клетки. Есть клетки, которые покрыты перипластом (эвглена).

Протопласт. Клетки одно- и многоядерные. Хроматофоры (хлоропласты) отличаются формой и размерами – крупные пластинки, ленты, звездообразные.

Строение хроматофора примитивное. Покрыт оболочкой из 2-4 мембран. В матриксе имеются тилакоиды, соединенные в пачки (ламеллы) по 3 штуки. На мембране тилакоидов есть пигменты: хлорофилл a, b, c, d, e; каротины α, β, γ, ε; желтые ксантофиллы; билипротеины – водорастворимые пигменты (фикоцианин, фикоэритрин).

Запасные вещества: крахмал, липиды, параминон.

Форма тела (самая разнообразная):

1. Амебоидная структура – самая примитивная, характерна для амеб.

2. Монадная структура – клетки или колонии со жгутиками, чаще их 2, но бывает 1 ил 4, до 130.

3. Пальшелоидная структура – колония с общей слизью, клетки не имеют выраженной оболочки.

4. Коккоидная структура – клетки покрыта ярко выраженной оболочкой, они неподвижны и встречаются на суше.

5. Трихальная структура – нитчатая, однорядная.

6. Гетеротрихальная структура – состоит из двух систем нитей. Одна из них стелется по субстрату, а вторая идет вверх.

7. Пластинчатая структура – паренхимная, может бать одно- и многослойной, клетки делятся в двух направлениях.

8. Сифональная структура – очень древняя, образуется в результате роста одной клетки.

9. Сифоноклодальная структура – образуется из сифональной, путем образования перегородок.

10. Харовидная структура – талом имеет членисто-мутовчатое строение (напоминает хвощ).

Рамножение:

1. Вегетативное – недифференцированными частями таллома – образует побеги, выводковые почки, клубеньки. А так же деление клеток и колоний.

2. Бесполое – образуются споры в спорангиях (со жгутиками – зооспоры, без жгутиков - апланоспоры).

3. Половое – гаметогамия (изогамия, гетерогамия, оогамия). Хологамия – у простейших (слияние особей целиком, если у них тонкая мембрана). Конъюгация – слияние двух вегетативных клеток разных видов или одного.

Формы жизненных циклов:

1. Гаплофазный – водоросли развиваются в гаплоидном состоянии, диплоидная только зигота (с зиготической редукцией).

2. Диплофазный – водоросль диплоидна, а гаплоидный гаметифит (диатомовые водоросли).

3. Гаплодиплофазные – водоросли имеет гаплоидный гаметофит, гаметы объединены попарно – зигота, которая прорастает диплоидным талломом, на которых споры.