1. Біохімічний склад та будова червоних водоростей.

Біохімічні особливості.

Клітини забарвлені переважно у червоний колір, значно рідше забарвлення може бути сірим або синьо-зеленим (як правило, у водоростей, що мешкають у прісних водоймах або у ґрунтах). Забарвлення визначається, в першу чергу, наявністю хлорофілів а й d та фікобілінових пігментів – фікоціаніну, аллофікоціаніну та фікоеритрину. Звичайно фікоеритрин переважає над двома іншими фікобілінами. Каротини представлені - та -групами, ксантофіли – криптоксантином, зеаксантином та лютеїном.

Основний продукт асиміляції – багрянковий крохмаль. У примітивних бангієвих водоростей продуктом асиміляції є глікоген. Додатковими запасними поживними речовинами можуть бути галактозид, багатоатомні спирти (маніт), у незначній кількості – олія. Всі продукти асиміляції відкладаються поза межами хлоропластів.

Цитологічні особливості.

Клітинні покриви представлені тришаровими пектиновими та целюлозно-пектиновими оболонками. Зовнішній шар – кутикула – утворений згущеною полімеризованою манозою; середній шар – фікоколоїдами (агар-агаром, агароїдом, каррагеніном) та пектиновими речовинами. Внутрішній шар складається з целюлози. Примітивні бангієві водорості целюлозного шару позбавлені.

Зв'язок між клітинами відбувається за допомогою плазмодесм, що проходять крізь пори в оболонках.

Ядерний апарат – типово евкаріотичний. Мітоз закритий, ядерна оболонка у профазі перфорується. Центріолі відсутні, їх функцію виконують білкові полярні кільця.

Пластиди червоних водоростей – первинно симбіотичні, вкриті 2-мембранною оболонкою; тилакоїди – поодинокі. На поверхні ламел зосереджені фікобілісоми, що містять фікобілінові пігменти. Їх будова подібна до фікобілісом синьозелених водоростей.

Мітохондірії – з пластинчастими кристами.

Джгутикові стадії у червоних водоростей повністю відсутні.

Типи будови талому: кокоїдний, нитчастий та різнонитчастий (гетеротрихальний).

Кокоїдні форми нечисленні, характерні для найпримітивніших бангієфіцієвих водоростей.

Таломи водоростей з нитчастим типом структури можуть мати ниткоподібну або пластинчасту форму, бути одно- або багаторядними.

Найбільш поширені в межах відділу представники з гетеротрихальним типом морфологічної будови тіла. Ріст таких водоростей відбувається переважно за рахунок поділу апікальної клітини. Бічні нитки-асимілятори інколи щільно зростаються між собою, утворюючи псевдопаренхімні структури. В залежності від кількості опірних ниток, гетеротрихальні таломи поділяють на одноосьові та багатоосьові.

2. Розмноження та життєві цикли червоних водоростей.

Червоні водорості розмножуються вегетативним, нестатевим та статевим шляхами.

Вегетативне розмноження відбувається поділом клітини надвоє, фрагментацією багатоклітинних таломів та додатковими «пагонами», які можуть відростати від сланких ниток або підошви.

Нестатеве розмноження здійснюється за допомогою спор (моноспорами та тетраспорами). Спори червоних водоростей позбавлені оболонки і здатні до амебоїдного руху. При утворенні спор у спорангіях, як правило, відбувається редукційний поділ, таким чином, спори гаплоїдні. Моноспори утворюються поодиноко, у клітинах кори, внаслідок відокремлення частини протопласту клітини-спорангію. Тетраспори утворюються по чотири. При проростанні тетраспор розвиваються гаметофіти.

Статеве розмноження здійснюється карпоспорами. Статевий процес у червоних водоростей винятково оогамний. У чоловічих гаметангіях (антеридіях) утворюється по одному безджгутиковому спермію, в жіночих гаметангіях (карпогонах) – по одній яйцеклітині.

Карпогон, як правило, складається з розширеної частини – черевця, та трубкоподібного виросту – трихогіни, яка вловлює спермії. У найпростішому випадку карпогони утворюються з будь-якої клітини талому, у складніших випадках – з верхівкової клітини спеціальних карпогоніальних ниток. Клітину, від якої відгалужується карпогоніальна нитка, називають ініціальною. У багатьох червоних водоростей з класу флоридей ця клітина надалі трансформується в ауксилярну клітину, з якою карпогон зливається після запліднення.

При статевому процесі спермії виходять з антеридіїв, пасивно переносяться током води, і, у випадку потрапляння на карпогон, запліднюють яйцеклітину. Одразу ж після запліднення зигота без періоду спокою проростає в особливе покоління, наявне лише у червоних водоростей – карпоспорофіт. На карпоспорофіті утворюються карпоспори, які дають початок новому спорофіту.

Утворення карпоспор може відбуватися трьома основними шляхами, які обумовлюють три основні плани будови карпоспорофіту.

1. У найпростішому випадку зигота відразу ж починає ділитися, утворюючи карпоспори безпосередньо у карпогоні. За цього варіанту карпоспорофіт дуже простий, і представлений карпогоном з карпоспорами.

2. При складнішому варіанті від карпогону відростають диплоїдні нитки з зиготичними ядрами – гонімобласти. Далі клітини гонімобластів перетворюються на карпоспори. Тут покоління карпоспорофіту представляють карпогон, гонімобласти та карпоспори.

3. Третій варіант найскладніший: карпогон, що містить зиготу, зливається з ауксилярною клітиною і утворює різноядерну клітину злиття, яка, таким чином, містить одне або кілька власних гаплоїдних «гаметофітних» ядер та диплоїдне зиготичне ядро. Диплоїдне ядро кілька разів мітотично ділиться, дочірні ядра мігрують у периферійні випини клітини злиття. Кожний випин відокремлюється перетинкою і проростає в гонімобласт, клітини якого перетворюються на карпоспори. За цього варіанту карпоспорофіт складається з карпогону, клітини злиття, ауксилярних клітин, гонімобластів та карпоспор (рис. 2.1.).

Життєві цикли.

Життєвий цикл у Rhodophyta переважно гаплодиплофазний, зі споричною редукцією і чергуванням трьох поколінь – гаметофіту, карпоспорофіту та спорофіту.