Строение красных водорослей


Красные водоросли

Красные водоросли, или багрянки ( Rhodophyta) — отдел подцарства Biliphyta. Их название произошло от греческого слова rhodon, что означает «розовый». Они составляют большую группу (около 400 родов и 3900 видов) главным образом морских обитателей. Лишь 5% багрянок встречаются в чистых водах рек, озёр и на поверхности влажной почвы.

Красные морские водоросли можно обнаружить во всех прибрежных районах мира — от тропиков до полюсов, но их разнообразие в полярных регионах невелико. В основном они ведут прикрепленный образ жизни, закрепляются при помощи ризоидов на камнях, раковинах или морских травах. Базальные клетки этих видов проникают в организм хозяина, образуя вторичные ямочные связи с их клетками. Многочисленные красные водоросли (более 40 родов) паразитируют, как правило, на других красных водорослях.

Отличительные особенности красных водорослей

Красные водоросли более мягкие и менее сложно устроенные, чем бурые. От других водорослей и эмбриофитов они отличаются структурными, биохимическими и репродуктивными особенностями. Одно из наиболее важных биохимических различий заключается в том, что подобно цианобактериям они содержат вспомогательные пигменты фикобилины (фикоэритрин, фикоцианин), которые агрегируются в фикобилисомах, расположенных на мембранах телакоидов пластид. Красный цвет багрянок обусловлен присутствием фикоэритрина, однако они часто бывают фиолетовыми, коричневыми или черными из-за дополнительного наличия фикоцианина, так же как и у цианобактерий. Также у них есть вспомогательные каратиноидные пигменты и основной пигмент — хлорофилл a и d, фактическое количество которого зависит от глубины обитания водорослей. В группе есть и водоросли, окрашенные в зелёный цвет.

Водоросли, залегающие в поверхностных водах, имеют множество пигментов, пригодных для работы в условиях относительно интенсивного освещения. На большей глубине (багрянки живут до глубины в 100 м) они имеют другой комплекс пигментов, с преимуществом фикобилинов, лучше приспособленных к фотосинтезу в условиях тусклого света при изменённом спектре, присутствующем в результате дифференциального поглощения цвета воды.

Избыток продуктов фотосинтеза в почти исключительно одноядерных клетках красных водорослей накапливается в виде гранул багрянкового крахмала — разветвлённого полимера глюкозы, похожего на гликоген. Эти гранулы находятся только в цитоплазме, а не в пластидах. Багрянковый крахмал окрашен в бурый цвет из-за содержания йода. У красных водорослей встречаются и другие запасные вещества, содержащие необычные сахара, такие как флоридозид и изофлоридозид, указывающие на то, что углеводный обмен красных водорослей сильно отличется от такового у настоящих растений.

Пластиды багрянок имеют различную форму: дисковидную, лопастную, овальную, звездчатую, но не бывают чашевидными. Они окружены двумембранной оболочкой и содержат одиночные тилакоиды.

Источник изображения: https://present5.com/tema-14-nizshie-rasteniya-ili-vodorosli-vodorosli/

У ряда красных водорослей клеточная стенка инкрустируется карбонатами кальция, магния или стронция. Иногда поверх клеточной стенки расположена белковая кутикула. В семействе коралловых красных водорослей (Corallinaceae) карбонат кальция в стенках клетки накапливается так, что они становятся похожими на камни. Стенки всех красных водорослей не содержат плазмодесм, характерных для настоящих растений, вместо этого они соединяются при помощи ямчатых связей с отверстием в центре. Это отверстие закрывается «поровыми пробками», построенными из полисахаридов и белков.

Большая часть водорослей многоклеточны — нитчатые и псевдопаренхимные (ложнотканевые). Они внешне имеют нитевидные, листовидные и перепончатые структуры. Одноклеточны только немногие роды, такие как Порфириум (Porphyridium) и Rhodospora.

Несмотря на довольно большие размеры, которых могут достигать тела красных водорослей, их клетки различаются незначительно, главным образом только набором пигментов и размером.

Жизненный цикл красных водорослей

Жизненные циклы большинства красных водорослей малоизвестны, но те немногие, которые были хорошо изучены, все чрезвычайно сложны и сильно отличаются от других групп водорослей. Они включают по крайней мере одну многоклеточную стадию, но ни одна из них не имеет стадии подвижных жгутиковых клеток. Жизненные циклы их очень разные и их нельзя представить одинаковой схемой. Основная масса красных водорослей характеризуется сменой трёх поколений, за гаплоидным гаметофитом следуют диплоидный карпоспорофит и еще одно диплоидное спорофитное поколение (преимущественно тетраспорофит).

Гаметофиты (самостоятельные гаплоидные растения) несут гаметангии (карпогоны и сперматангии), которые производят спермации, и яйцеобразные клетки, называемые карпогониями. Карпогонии — это крупные клетки с длинным трубчатым расширением, которое в основном действует как рецептор для дрейфующих при помощи воды спермациев. Половой процесс богрянок исключительно оогамный (гамето-гаметангиогамия, или нети­пичная оогамия). Когда спермации контактирует с расширением карпогония, происходит плазмогамия и ядро мигрирует к основанию яйца, где происходит кариогамия.

В любой другой группе эта клетка была бы зиготой и либо росла, либо производила споры, но у многих красных водорослей оплодотворенный карпогоний выпускает длинную нить, которая выносит диплоидное ядро из карпогония и откладывает его в совершенно другую вспомогательную клетку — карпосопорофит, в котором происходит митоз с образованием диплоидных карпоспор.

Карпоспоры представляют собой новое поколение, которое не имеет аналогов в других группах водорослей или растений. Карпоспоры пассивно плавают, потом оседают и вырастают в тетраспорофиты, аналогичные обычному спорофиту. У них имеются спорангии, в которых клетки делятся мейотически и продуцируют гаплоидные тетраспоры (реже моноспоры), вырастающие в гаметофиты.

Гаметофит и тетраспорофит чаще всего имеют одинаковый внешний вид, но могут быть и непохожими, отчего раньше их относили не только к разным родам, но и даже к далеко отстоящим друг от друга по­рядкам. Также и паразитирующий на гаметофите карпоспорофит в отдельных случаях вы­глядит как нечто постороннее до такой степе­ни, что его считали действительно инородным паразитом и давали ему особое название.

Последовательность разных поколений на одном организме (гаплобионтный тип развития) можно проследить на встреча­ющихся в пресной воде видах рода Batrachospermum.

Жизненный цикл Батрахоспермума

Как люди используют красные водоросли?

В дополнении к тонкому слою целлюлозы или ксилана клетки красных водорослей содержат толстый слой слизей, называемых сульфатированными галактанами. Их используют в качестве загустителей в кондитерской и пищевой промышленности (сыры, салаты, пудинги, мороженое). Из них же извлекают питательную среду агар.

Большинство красных водорослей являются фотосинтезирующими растениями, выступая первичными продуцентами морских экосистем, и служат кормовой базой для различных беспозвоночных и позвоночных животных. Группа известковых (кораллиновых) водорослей совместно с кораллами формирует коралловые рифы. Способность этих водорослей накапливать растворенные в воде вещества, в том числе и радиоактивные, используют в биоиндикации качества морской воды.

Благодаря высокому содержанию витаминов и белков и высокой скорости роста некоторые представители багрянок являются объектом промысла и культивирования как пищевые растения, к примеру, порфира (Porphyra), известная под названием «нори», грацилярия (Gracilaria) и пальмария (Palmaria palmata).

Классификация красных водорослей

Единственный класс крас­ных водорослей — Rhodophyceae, подразделяется на подклассы Bangiophycidae и Florideophycidae.

Порядок Порфиридиевые (Porphyridiales)

Объединяет одно­клеточные, отчасти колониальные формы, по­ловое размножение которых неизвестно. У часто встречающейся наземной водоросли Porphyridium
purpureum многочисленные отдельные клетки объединены в слизи.

Одноклеточная красная микроводоросль Порфириум пурпурный (Porphyridium purpureum) представляет значительный интерес благодаря уникальному составу пигментов. В составе P. purpureum выявлены В-фикоэритрин, b-фикоэритрин, R-фикоцианин, аллофикоцианин, аллофикоцианин В, относящиеся к группе фикобилипротеинов, а также хлорофилл а и каротиноиды (β-каротин, зеаксантин и β-криптоксантин). По этой причине водоросль активно культивируют для получения веществ, применяемых в косметике и других отраслях промышленности.

Порфириум пурпурный (Porphyridiophyceae, Rhodophyta).
Автор: Неободо, CC BY-SA 4.0

Округлые клетки этой водоросли обычно собраны в слизистые колонии. Они покрывают стены и почву в виде кроваво-красных плёнок. Размножаются они чаще вегетативно — делением клетки надвое. Иногда у них образуются моноспоры, при этом протопласт их округляется и покидает материнскую клетку.

Порядок Бангиевые (Bangiales)

К этому порядку относятся нитчатые (Бангия) и листовидые (Порфира) красные водоросли.

Эритротрихия (Erythrotrichia) состоит из неразветвлённых нитей, на которых возникают моноспороциты, а в них образуется по одной моноспоре. Вначале они голые, передвигаются по амёбоидному типу. Затем прорастают в новую эритротрихию.

Erythrotrichia tetraseriata.
Автор: Аллан Хэнкок Фонда

Бангия (Bangia) — пресноводная и морская нитчатая красная водоросль. Неразветвлённые нити вначале однослойны, позже многослойны, прикрепляются к субстрату при помощи подошвы, позже ризоидов. Клетки бангии со звездчатым хроматофором и одним пиреноидом. Характеризуются наличием 2n стадии (карпоспора) и 4n стадии(цистокарпа).

Порфира (Porphyra) имеет тело в виде двуслойной пластинки, сужающейся книзу в виде тонкого стебелька, переходящего в подошву с ризоидами. Карпогоны порфиры  чаще бывают неотличимыми от вегетативных клеток. Зигота делится митозом на несколько диплоидных карпоспор. Карпоспорофитное поколение либо сильно редуцировано, либо отсутствует.

Карпоспоры прорастают в диплоидную нить, внедряющуюся в известковую раковину двустворчатых моллюсков (устриц, мидий, морских гребешков) или морских желудей. Там начинается развитие спорофитной фазы жизненного цикла порфиры. У порфиры она носит название Conchocelis-фазы.

Фаза заканчивается образованием конхоспор, гомологичных тетраспорам, которые претерпевают мейотическое деление. Некоторые виды порфиры съедобны, их активно разводят и используют в странах Азии, в Великобритании. Может быть не только розовой, красной, но и зеленоватой. Зелёный и почти чёрный цвет порфиры нам знаком по «нори», используемом при изготовлении суши.

Жизненный цикл порфиры

Подкласс флоридеи ( Florideophyceae)

Представители этого подкласса имеют бо­лее сложное строение таллома, основу которою составляют разветвленные нити с верхушечным ростом. Одноклеточные формы среди них не встре­чаются. Уже простейшие флоридеевые
имеют гетеротрихальное строение (т.е. диффе­ренцированы на подошву и вертикальные нити), однако даже наиболее высокоразвитые предста­вители в противоположность бурым водорослям никогда не бывают  настоящими тканевыми (паренхимотозными). Клетки их соединены порами.

Род Батрахоспермум, или лягушечник (Batrachospermum) — распространённая в Европе пресноводная водоросль. Растёт главным образом в быстротекущих реках и ручьях с чистой водой. Её жизненный цикл мы рассматривали выше. Нитчатый гаметофит батрахоспермума достигает 40 см в длину.

Батрахоспермум

Родохортон инвестиенс (Rhodochorton investiens) — живёт как эпифит на видах Батрахоспермума. Имеет нормальный диплобионтный цикл раз­вития, а его гаметофит и тетраспорофит в значительной мере сходны между собой.

Представители рода Леманея (Lemanea) тоже пресноводны. Они имеют зелёную окраску. Это трубчатая или разветвлённая нитчатая водоросль.

Леманея. Адрес изображения: https://slovar.wikireading.ru/imgslovar/16452_0.jpg

У представителей этого рода известно только половое размножение. Ни моноспор, ни тетраспор на них не образуется. Леманеи обладают высокой способностью к вегетативному размножению и регенерации таллома.

Порядок криптонемиевые (Cryptonemiales)

Вспомогательные для женских половых органов клетки (ауксиллярные) закладываются на специализированных пучках «ветвей». К этому порядку относятся водоросли родов Corallina, Lithothamnion, Lithophyllum, клеточные стенки которых инкрустируются кристаллами кальция. От этого водоросли становятся твёрдыми и ломкими. При жизни они имеют красные оттенки окраски, после гибели быстро высыхают и выцветают. Они обитают в коралловых рифах.

Порядок гигартиновые (Gigartinales)

Причиной выделения водорослей в этот порядок стало то, что их ауксиальная клетка образуется из нормальной интеркалярной (активно растущей) клетки таллома. Внешне они очень разные и отличить их может только специалист.

К этому порядку относятся космополитные для умеренных широт водоросли с перистыми уплощёнными талломами Plocamium.

Plocamium sp. Автор: Дерек Китс CC BY-SA 2.0

Плоско-вильчатая Chondrus.

Chondrus elatus.
Автор: Daderot, CC0

И имеющая форму фонтана Furcellaria lumbricalis. Из неё добывают каррагинан, используемый в пищевой, косметической и фармацевтической промышленностях.

Красные водоросли, подготовка к ЕГЭ по биологии

Красные водоросли (син. багрянки, флоридеи) - это отдел водорослей, представители которых преимущественно обитают в морских водоемах. Эволюционно красные водоросли считаются древней группой организмов, большинство из них обитает на глубинах до 200 метров.

Встречаются все оттенки красного: от нежно-розового или ярко багряного ("багрянки") до темно-фиолетового.

Кроме хлорофилла в их хроматофорах содержится фикоэритрин, пигмент, обладающий желто-оранжевой флуоресценцией (поглощение квантов света) и особым спектром, отличающимся от спектра хлорофилла. Благодаря этому красные водоросли способны поглощать свет почти всей видимой части спектра, что дает им возможность расти и развиваться на больших глубинах. Запасное вещество, багрянковый крахмал, откладывается в цитоплазме.

Наиболее известные представители красных водорослей:

  • Филлофора
  • Порфира
  • Радимения
  • Анфельция

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Красные водоросли - Red algae

Деление архепластид

Красные водоросли , или родофит ( roh- ФО -это-ə , ROH -də- ФГ -tə , от Древнегреческого ῥόδον ( rhodon)  'роза' и φυτόν (фитон)  'растение') являются одной из старейших групп эукариотических водорослей . Rhodophyta также включает в себя один из крупнейших типов водорослей, содержащий более 7000 признанных в настоящее время видов, таксономические изменения которых продолжаются. Большинство видов (6,793) находится в Florideophyceae ( класс ), и в основном состоит из многоклеточных , морских водорослей, в том числе многих известных водорослей . Красные водоросли распространены в морских средах обитания, но относительно редко встречаются в пресных водах. Примерно 5% красных водорослей встречается в пресноводных средах, при этом более высокие концентрации обнаруживаются в более теплых районах. За исключением двух прибрежных пещерных видов в бесполом классе Cyanidiophyceae , наземных видов не существует, что может быть связано с эволюционным узким местом, когда последний общий предок потерял около 25% своих основных генов и большую часть своей эволюционной пластичности.

Красные водоросли образуют отдельную группу, характеризующуюся наличием эукариотических клеток без жгутиков и центриолей , хлоропластов , у которых отсутствует внешний эндоплазматический ретикулум и которые содержат разложенные (стромы) тилакоиды , и используют фикобилипротеины в качестве дополнительных пигментов , которые придают им красный цвет. Красные водоросли хранят сахар в виде флоридского крахмала , который представляет собой тип крахмала, состоящий из сильно разветвленного амилопектина без амилозы , в качестве пищевых запасов вне их пластид. Большинство красных водорослей также многоклеточные , макроскопические, морские и размножаются половым путем . История жизни красных водорослей обычно представляет собой смену поколений, которые могут иметь три поколения, а не два. Коралловые водоросли , которые выделяют карбонат кальция и играют важную роль в создании коралловых рифов , принадлежат здесь. Красные водоросли, такие как дульсе (Palmaria palmata) и умывальник ( нори / гим ), являются традиционной частью европейской и азиатской кухонь и используются для приготовления других продуктов, таких как агар , каррагинаны и другие пищевые добавки .

Эволюция

Хлоропласты эволюционировали в результате эндосимбиотического события между предковой фотосинтетической цианобактерией и ранним эукариотическим фаготрофом . Это событие (названное первичным эндосимбиозом ) привело к возникновению красных и зеленых водорослей и глаукофитов , которые составляют самые старые эволюционные линии фотосинтезирующих эукариот. Событие вторичного эндосимбиоза с участием предковой красной водоросли и гетеротрофного эукариота привело к эволюции и диверсификации нескольких других фотосинтетических линий, таких как Cryptophyta , Haptophyta , Stramenopiles (или Heterokontophyta) и Alveolata . Помимо многоклеточных бурых водорослей, по оценкам, более половины всех известных видов микробных эукариот содержат пластиды, полученные из красных водорослей.

Красные водоросли делятся на Cyanidiophyceae , класс одноклеточных и термоацидофильных экстремофилов, обнаруженных в серных горячих источниках и других кислых средах, адаптация частично стала возможной благодаря горизонтальному переносу генов от прокариот, примерно 1% их генома имеет это происхождение, и два сестринские клады, называемые SCRP (Stylonematophyceae, Compsopogonophyceae, Rhodellophyceae и Porphyridiophyceae) и BF (Bangiophyceae и Florideophyceae), которые встречаются как в морской, так и в пресноводной среде. Клады SCRP представляют собой микроводоросли, состоящие как из одноклеточных форм, так и из многоклеточных микроскопических нитей и пластинок. BF - это макроводоросли, морские водоросли, которые обычно не вырастают более чем до 50 см в длину, но некоторые виды могут достигать длины до 2 м. Большинство родофитов являются морскими и распространены по всему миру и часто встречаются на большей глубине по сравнению с другими водорослями. Хотя раньше это объяснялось наличием пигментов (таких как фикоэритрин ), которые позволяли красным водорослям обитать на большей глубине, чем другие макроводоросли, благодаря хроматической адаптации, недавние данные ставят это под сомнение (например, открытие зеленых водорослей на большой глубине на Багамах ). Некоторые морские виды обитают на песчаных берегах, в то время как большинство других обитает на каменистых грунтах. Пресноводные виды составляют 5% разнообразия красных водорослей, но они также распространены по всему миру в различных средах обитания; они обычно предпочитают чистые, полноводные ручьи с прозрачной водой и каменистым дном, но за некоторыми исключениями. Несколько пресноводных видов обитают в черных водах с песчаным дном, и еще меньше - в более слабых водах. И морские, и пресноводные таксоны представлены свободноживущими формами макроводорослей и более мелкими эндо / эпифитными / зойными формами, что означает, что они обитают в других водорослях, растениях и животных или на них. Кроме того, некоторые морские виды приняли паразитический образ жизни и могут быть обнаружены на близко или более отдаленных родственных хозяевах красных водорослей.

Таксономия

В системе Adl et al. В 2005 г. красные водоросли классифицируются в Archaeplastida вместе с глаукофитами и зелеными водорослями, а также наземными растениями ( Viridiplantae или Chloroplastida). Авторы используют иерархическое расположение, в котором названия клад не обозначают ранг; название класса Rhodophyceae используется для красных водорослей. Подразделений нет; авторы говорят: «Традиционные подгруппы - это искусственные конструкции, которые больше не действуют».

Многие исследования, опубликованные после Adl et al. 2005 г. предоставили доказательства, согласующиеся с монофилией у Archaeplastida (включая красные водоросли). Однако другие исследования показали, что Archaeplastida парафилетична . По состоянию на январь 2011 года ситуация кажется неразрешенной.

Ниже приведены другие опубликованные таксономии красных водорослей с использованием молекулярных и традиционных альфа-таксономических данных; однако таксономия красных водорослей все еще находится в постоянном движении (с классификацией выше уровня порядка , которой уделялось мало научного внимания на протяжении большей части 20-го века).

  • Если определить царство Plantae как Archaeplastida, красные водоросли станут частью этого царства.
  • Если Plantae определяется более узко, как Viridiplantae, то красные водоросли можно считать их собственным царством или частью царства Protista .

Крупная исследовательская инициатива по реконструкции Древа жизни красных водорослей ( RedToL ) с использованием филогенетического и геномного подходов финансируется Национальным научным фондом в рамках программы «Сборка древа жизни».

Сравнение классификации

Система классификации по
Saunders and Hommersand 2004
Система классификации по
Hwan Su Yoon et al. 2006 г.
Заказы Многоклеточный? Заглушки? пример
Цианидиалы Нет Нет Cyanidioschyzon merolae
Rhodellales Нет Нет Роделла
Compsopogonales , Rhodochaetales , Erythropeltidales да Нет Компсопогон
Rufusiales , Stylonematales да Нет Стилонема

Bangiales

да да Бангиа , " Порфира "

Порфиридиевые

Нет Нет Порфиридий круентум
Hildenbrandiales да да Гильденбрандия
Batrachospermales , Balliales , Balbianiales , Nemaliales , Colaconematales , Acrochaetiales , Palmariales , Thoreales да да Немалион
Rhodogorgonales , Corallinales да да Кораллина лекарственная
Ahnfeltiales , Pihiellales да да Анфельция
Bonnemaisoniales , Gigartinales , Gelidiales , Gracilariales , Halymeniales , Rhodymeniales , Nemastomatales , Plocamiales , Ceramiales да да Гелидий

Некоторые источники (например, Ли) относят все красные водоросли к классу "Rhodophyceae". (Организация Ли - это не исчерпывающая классификация, а набор порядков, которые считаются общими или важными.)

Подтип - Proteorhodophytina - был предложен для охвата существующих классов Compsopogonophyceae , Porphyridiophyceae , Rhodellophyceae и Stylonematophyceae . Это предложение было сделано на основе анализа геномов пластид.

Виды красных водорослей

В настоящее время описано более 7000 видов красных водорослей, но их систематика постоянно меняется, и каждый год описываются новые виды. Подавляющее большинство из них - морские, около 200 обитают только в пресной воде .

Некоторые примеры видов и родов красных водорослей:

Морфология

Морфология красных водорослей разнообразна, от одноклеточных форм до сложных паренхиматозных и непаренхиматозных слоевищ. Красные водоросли имеют двойные клеточные стенки . Внешние слои содержат полисахариды агарозу и агаропектин, которые могут быть извлечены из клеточных стенок путем кипячения в виде агара . Внутренние стены в основном целлюлозные. У них также есть самые богатые геномами известные пластидные геномы.

Структура клетки

Красные водоросли не имеют жгутиков и центриолей на протяжении всего жизненного цикла. Наличие нормальных волокон веретена, микротрубочек, несложенных фотосинтетических мембран, присутствие гранул пигмента фикобилина, наличие ямочной связи между клетками нитчатых родов, отсутствие эндоплазматической сети хлоропластов - отличительные признаки структуры клеток красных водорослей.

Хлоропласты

Присутствие водорастворимых пигментов, называемых фикобилинами ( фикоцианобилин , фикоэритробилин , фикуробилин и фикобиливиолин ), которые локализуются в фикобилисомах , придает красным водорослям характерный цвет. Хлоропласт содержит равномерно расположенные и разгруппированные тилакоиды. Другие пигменты включают хлорофилл а, альфа- и бета-каротин, лютеин и зеазантин. Двойная мембрана оболочки хлоропласта окружает хлоропласт. Отсутствие граны и прикрепление фикобилисом на стромальной поверхности тилакоидной мембраны - другие отличительные признаки хлоропласта красных водорослей.

Товары для хранения

Основные продукты фотосинтеза включают флоридозид (основной продукт), D-изофлоридозид, дигенеазид, маннит, сорбит, дульцит и др. Флоридовый крахмал (похожий на амилопектин в наземных растениях), продукт длительного хранения, свободно откладывается (разбрасывается) в цитоплазме. . Концентрация продуктов фотосинтеза изменяется в зависимости от условий окружающей среды, таких как изменение pH, соленость среды, изменение интенсивности света, ограничение питательных веществ и т. Д. Когда соленость среды увеличивается, производство флоридозида увеличивается, чтобы предотвратить выход воды. клетки водорослей.

Соединения ям и заглушки

Ямы соединения

Ямочные соединения и ямочные пробки - это уникальные и отличительные особенности красных водорослей, которые образуются в процессе цитокинеза после митоза . У красных водорослей цитокинез неполный. Обычно в середине вновь образованной перегородки остается небольшая пора. Ямочное соединение образуется там, где дочерние клетки остаются в контакте.

Вскоре после образования ямочного соединения непрерывность цитоплазмы блокируется образованием ямочной пробки, которая откладывается в стенке, соединяющей клетки.

Связи между ячейками, имеющими общую родительскую ячейку, называются связями первичных ям. Поскольку апикальный рост является нормой для красных водорослей, большинство клеток имеют две основные ямки, по одной с каждой соседней клеткой.

Соединения, которые существуют между ячейками, не имеющими общей родительской ячейки, называются вторичными соединениями ямы. Эти связи образуются, когда при неравном делении клеток образуется дочерняя клетка с ядрами, которая затем сливается с соседней клеткой. Образцы соединений вторичных ямок можно увидеть в заказе Ceramiales .

Заглушки для ям

После образования ямочного соединения появляются трубчатые перепонки. Затем вокруг мембран образуется гранулированный белок, называемый ядром пробки. Трубчатые оболочки со временем исчезают. В то время как у некоторых отрядов красных водорослей просто есть ядро ​​пробки, у других есть связанные мембраны с каждой стороны белковой массы, называемые мембранами крышки. Пробка пита продолжает существовать между ячейками, пока одна из ячеек не умирает. Когда это происходит, живая клетка образует слой материала стенок, который закрывает пробку.

Функция

Было высказано предположение, что ямочные соединения функционируют как структурное усиление или как каналы для межклеточной коммуникации и транспорта у красных водорослей, однако мало данных поддерживает эту гипотезу.

Размножение

Репродуктивный цикл красных водорослей может быть вызван такими факторами, как продолжительность светового дня. Красные водоросли размножаются как половым, так и бесполым путем. Бесполое размножение может происходить за счет образования спор и вегетативным путем (фрагментация, деление клеток или производство пропагул).

Удобрение

У красных водорослей нет подвижной спермы . Следовательно, они полагаются на водные течения , чтобы транспортировать их гаметы в женских половых органов - хотя их сперматозоиды способны «скользят» на carpogonium «s trichogyne .

Трихогин будет продолжать расти, пока не встретит сперматозоид ; после оплодотворения клеточная стенка у его основания постепенно утолщается, отделяя его от остальной части карпогония в его основании.

При их столкновении стенки сперматиума и карпогония растворяются. Мужское ядро ​​делится и переходит в карпогоний; одна половина ядра сливается с ядром карпогония.

Производится полиаминный спермин , который запускает образование карпоспор.

Сперматангия может иметь длинные тонкие придатки, которые увеличивают их шансы на «сцепление».

Жизненный цикл

Они отображают смену поколений . Помимо поколения гаметофитов , у многих есть два поколения спорофитов : карпоспорофиты, продуцирующие карпоспоры , которые прорастают в тетраспорофит - это производит тетрады спор, которые диссоциируют и прорастают в гаметофиты. Гаметофит обычно (но не всегда) идентичен тетраспорофиту.

Карпоспоры могут также прорастать непосредственно в таллоидные гаметофиты, или карпоспорофиты могут производить тетраспору, не проходя через фазу (свободноживущей) тетраспорофита. Тетраспорангии могут располагаться в ряд ( зонат ), крестообразно (крестообразно) или четырехугольником.

Карпоспорофит может быть заключен внутри гаметофита, который может покрывать его ветвями, образуя цистокарп .

Эти тематические исследования могут быть полезны для понимания некоторых историй жизни водорослей:

В простом случае, например , как Rhodochorton investiens :

У карпоспорофита: сперматозоид сливается с трихогином (длинным волосом на женском половом органе), который затем делится, образуя карпоспорангии, которые производят карпоспоры.

Карпоспоры прорастают в гаметофиты, которые продуцируют спорофиты. Оба они очень похожи; они производят моноспоры из моноспорангиев «чуть ниже поперечной стенки нити», и их споры «высвобождаются через вершину спорангиальной клетки».

Споры спорофита производят либо тетраспорофиты. Моноспоры, образующиеся в этой фазе, прорастают немедленно, без фазы покоя, чтобы сформировать идентичную копию родителя. Тетраспорофиты могут также производить карпоспор, который прорастает и образует другой тетраспорофит.

Гаметофит может воспроизводиться с помощью моноспор, но производит сперматозоиды в сперматангиях и «яйца» (?) В карпогонии.

Совсем другой пример - Porphyra gardneri :

В диплоидной фазе карпоспора может прорасти, образуя нитевидную «стадию conchocelis», которая также может самовоспроизводиться с использованием моноспор. На стадии conchocelis в конечном итоге образуются конхоспорангии. Получающаяся в результате раковина прорастает, образуя крошечный проталлус с ризоидами , который превращается в листовой слоевище размером в сантиметр. Это тоже может воспроизводиться через моноспоры, которые образуются внутри самого слоевища. Они также могут воспроизводиться через сперматозоиды, производимые внутри, которые высвобождаются, чтобы соответствовать предполагаемому карпогонию в его концептуальной форме .

Химия

Δ 13 Сценности красных водорослей отражают их образ жизни. Наибольшая разница связана с их фотосинтетическим метаболическим путем : водоросли, которые используют HCO 3 в качестве источника углерода, имеют менее отрицательную величину δ 13 C.значения, чем те, которые используют только CO
2. Дополнительная разница в 1,71 ‰ отделяет группы в приливной зоне от групп, находящихся ниже линии самого низкого прилива, которые никогда не подвергаются воздействию атмосферного углерода. Последняя группа использует более 13 C-отрицательных CO.
2 растворены в морской воде, тогда как те, у кого есть доступ к атмосферному углероду, отражают более положительную характеристику этого запаса.

Фотосинтетическими пигментами Rhodophyta являются хлорофиллы a и d . Красные водоросли становятся красными из-за фикоэритрина . Они содержат сульфатированный полисахарид каррагинан в аморфных частях их клеточных стенок, хотя красные водоросли из рода Porphyra содержат порфиран . Они также производят особый тип танина, называемый флортанинами , но в меньшем количестве, чем бурые водоросли.

Геномы и транскриптомы красных водорослей

Как указано в realDB , доступны 27 полных транскриптомов и 10 полных последовательностей геномов красных водорослей. Ниже перечислены 10 полных геномов красных водорослей.

  • Cyanidioschyzon merolae , Cyanidiophyceae
  • Galdieria sulphuraria , Cyanidiophyceae
  • Pyropia yezoensis , Bangiophyceae
  • Chondrus crispus , Florideophyceae
  • Porphyridium purpureum , Porphyridiophyceae
  • Porphyra umbilicalis , Bangiophyceae
  • Gracilaria changii , Gracilariales
  • Galdieria phlegrea , Cyanidiophytina
  • Gracilariopsis lemaneiformis , Gracilariales
  • Gracilariopsis chorda , Gracilariales

Окаменелости

Одна из самых старых окаменелостей, идентифицированная как красная водоросль, также является самым старым ископаемым эукариотом , принадлежащим к определенному современному таксону . Bangiomorpha pubescens , многоклеточная окаменелость из арктической Канады , сильно напоминает современную красную водоросль Bangia и встречается в породах, датируемых 1,05 миллиарда лет назад.

Два вида окаменелостей, напоминающих красные водоросли, были обнаружены где-то между 2006 и 2011 годами в хорошо сохранившихся осадочных породах в Читракуте, центральная Индия. Предполагаемые красные водоросли заключены в окаменелостях цианобактерий, называемых строматолитами, в индийском фосфорите возрастом 1,6 миллиарда лет, что делает их самыми древними окаменелостями, похожими на растения, когда-либо обнаруженными примерно за 400 миллионов лет.

Красные водоросли - важные строители известняковых рифов. Самые ранние из таких коралловых водорослей, соленопоры , известны с кембрийского периода. Другие водоросли различного происхождения играли аналогичную роль в позднем палеозое и в более поздних рифах.

Кальцитовые корки, которые были интерпретированы как остатки коралловых красных водорослей, относятся к эдиакарскому периоду. Таллофиты, напоминающие кораллово-красные водоросли, известны из позднепротерозойской формации Доушантуо .

Отношение к другим водорослям

Водоросли Chromista и Alveolata (например, хризофиты, диатомеи, феофиты, динофиты), по-видимому, произошли от биконтов , которые приобрели красные водоросли в качестве эндосимбионтов . Согласно этой теории, с течением времени эти красные водоросли-эндосимбионты превратились в хлоропласты. Эта часть эндосимбиотической теории подтверждается различными структурными и генетическими сходствами.

Потребление человеком

Красные водоросли давно используются в качестве источника питательных, функциональных пищевых ингредиентов и фармацевтических субстанций. Они являются источником антиоксидантов, включая полифенолы и фикобилипротеины, и содержат белки, минералы, микроэлементы, витамины и незаменимые жирные кислоты. Традиционно красные водоросли едят сырыми, в салатах, супах, блюдах и приправах. Некоторые виды являются продовольственными культурами, в частности, представители рода Porphyra , также известные как нори (Япония), гим (Корея), 紫菜 (Китай). Лавер и Дулс ( Palmaria palmata ) потребляются в Великобритании. Некоторые виды красных водорослей, такие как Gracilaria и Laurencia , богаты полиненасыщенными жирными кислотами (эйкопентаеновая кислота, докогексаеновая кислота, арахидоновая кислота ) и имеют содержание белка до 47% от общей биомассы. Там, где большая часть населения мира получает недостаточное ежедневное потребление йода, потребность в йоде в 150 мкг / день достигается из одного грамма красных водорослей. Красные водоросли, такие как Gracilaria , Gelidium , Euchema , Porphyra , Acanthophora и Palmaria , в основном известны своим промышленным использованием фикоколлоидов (агар, альгин, фурцелларан и каррагинан) в качестве загустителя, текстильных изделий, продуктов питания, антикоагулянтов, связывающих воду агентов и т. Д. Дульсе ( Palmaria palmata ) - одна из наиболее потребляемых красных водорослей и источник йода, белка, магния и кальция. Китай, Япония, Республика Корея - крупнейшие производители морских водорослей. В Восточной и Юго-Восточной Азии агар чаще всего получают из Gelidium amansii . Эти родофиты легко выращивать, и, например, выращивание нори в Японии насчитывает более трех веков.

Галерея

Rhodophyta (красные водоросли)

Смотрите также

Ссылки

внешние ссылки

Строение водорослей, подготовка к ЕГЭ по биологии

Водоросли относятся к низшим растениям, наиболее примитивным: у них отсутствует разделение организма на стебель, корень и листья. Спешу заметить, что термин "низшие растения" - отжившее понятие, использовавшееся в ботанике до второй половины XX века.

Современная биология не считает дифференциацию тканей определяющим различием, сейчас существенным считают фундаментальные различия в строение клеток, обмене веществ. Тем не менее, во многих устаревших пособиях этот термин используется, и я обязан предупредить вас о нем.

Наука о водорослях называется альгология (от лат. alga — морская трава, водоросль и греч. λόγος — учение).

Среди водорослей есть одноклеточные и многоклеточные, некоторые водоросли достигают в длину 100-200 метров. Способ питания водорослей автотрофный: они синтезируют органические вещества в процессе фотосинтеза. Солнечный свет, проходя через толщу воды, рассеивается, что делает фотосинтез с увеличением глубины все труднее и труднее. Поэтому кроме хлорофилла они часто имеют и другие пигменты.

Клетки водорослей характеризуются наличием клеточной стенки (из целлюлозы и гликопротеинов - от греч. glykys сладкий (углеводы) + греч. prōtos — первый, важнейший (белок)) Органоиды располагаются в цитоплазме (син. - внеядерной протоплазме), где также располагается(-ются) один или несколько хроматофоров. Размножение происходит бесполым, вегетативным или половым путем.

Тело водорослей представлено слоевищем (син. - талломом) - недифференцированным скоплением клеток. С помощью ризоидов (от др.-греч. ῥίζα — корень и εἶδος — вид) водоросли прикрепляются к субстрату (камням, коралловым полипам), функцию всасывания ризоиды не выполняют. У водорослей отсутствуют настоящие ткани, механических тканей нет, так как таллом водоросли поддерживается (парит) в толще воды. Нет проводящих тканей: каждая клетка имеет доступ к воде напрямую, так что в клетку из окружающей воды поступает кислород, а в воду удаляется углекислый газ.

Хроматофор (от греч. chroma - цвет и phoros - несущий) - органелла в клетке водоросли, аналогичная хлоропласту и осуществляющая фотосинтез. Отличается от хлоропласта упрощенным строением, меньшим размером и иным составом хлорофилла. Внешне отличаются между собой по форме, хроматофор может быть: чашевидный, спиралевидный, в виде незамкнутых колец, цилиндрические, лентовидные, дисковидные. В хроматофорах находятся пигменты, которые придают окраску растению.

Система вакуолей в клетках водорослей развита отлично, в подвижных клетках водорослей можно обнаружить пульсирующие (сократительные) вакуоли. Их основная функция - поддержание постоянного осмотического давления внутри клетки. Вообразите: в глубине океана находится клетка водоросли, в которую постоянно поступает много воды. Если бы не было таких сократительных вакуолей, то клетка просто лопнула бы, но их работа обеспечивает удаление избытка воды.

Также у многих подвижных водорослей в клетках присутствует светочувствительный глазок (стигма), что обуславливает их чувствительность к свету - фототаксис. Подвижные водоросли стремятся занять как можно более освещенное место, чтобы активно шел процесс фотосинтеза.

Жизненный цикл водорослей

Жизненные циклы водорослей разнообразны, обусловлены рядом экологических факторов. Мы разберем жизненный цикл на примере зеленой водоросли ульвы (морского салата).

Для начала отметим, что в целом жизненный цикл водорослей представляет собой чередование двух фаз: гаплоидной (гаметофита) и диплоидной (спорофита). Гаплоидной фазой называется фаза, при которой клеточные ядра содержат непарный (половинный) набор хромосом. К гаплоидной фазе всегда принадлежат гаметы: сперматозоиды, спермии (отличающиеся от сперматозоидов отсутствием жгутика), яйцеклетки.

При слиянии двух гамет: яйцеклетки (n) и спермия (n) образуется зигота (2n) из которой развивается спорофит (2n), таким образом, в спорофите восстанавливается диплоидный набор хромосом. В зооспорангии на спорофите в результате мейоза образуются зооспоры (n), которые делятся митозом, порастают и образуют мужские и женские гаметофиты (n). Клетки гаметофитов делятся митозом, образуются гаметы (n), которые сливаются в зиготу (2n), цикл замыкается.

Типы половых процессов

У водорослей выделяют несколько типов полового процесса:

  • Изогамия - копулирующие элементы (гаметы) не отличаются друг от друга, подвижны
  • Анизогамия - от греч. anisos неравный и gamos брак (гетерогамия) - при таком типе копулирующие элементы различаются по размерам, форме, величине, поведению
  • Оогамия - от др. греч. ᾠόν яйцо и γάμος брак - копулирующие элементы резко отличаются друг от друга: крупная женская гамета без жгутиков обычно с мужской мелкой подвижной гаметой. Допустимо считать оогамию в некотором смысле подтипом анизогамии.

Особо стоит выделить тип полового процесса - конъюгацию. Конъюгация отличается тем, что сливаются не гаметы, а обычные вегетативные клетки, лишенные жгутиков. Клетки соединяются друг с другом с помощью боковых выростов, формируется копуляционный (конъюгационный) канал, по которому содержимое из одной клетки перетекает в другую - образуется зигоспора. В дальнейшем из зигоспоры развивается новая водоросль.

Отметим, что зооспора представляет собой подвижную клетку, которая способна двигаться в воде с помощью жгутиков. Образуется она в зооспорангии. Зооспора участвует в бесполом размножении у многих водорослей и простейших грибов. У некоторых водорослей имеются апланоспоры (гр. aplanes неподвижный + spora семя) - неподвижные безжгутиковые споры. Зооспоры и апланоспоры выходят в окружающую среду, разрывая стенки спорангия, в котором они находятся.

Значение водорослей

В Мировом океане водоросли составляют основную часть биомассы. Именно они являются главными продуцентами (производителями) органического вещества, преобразуя в ходе фотосинтеза энергию солнечного света в энергию химических связей. Значение водорослей для человека трудно переоценить: содержащиеся в них вещества необходимы для нормального роста и развития животных и человека (к примеру, морская капуста (ламинария) отличается большим содержанием йода.)

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Отдел Красные водоросли. Строение клетки. Морфологическая и анатомическая организация. Принципы классификации

Красные водоросли, как и бурые, почти все обитают в морях. Это многоклеточные растения, достигающие значительной величины (до 2 м), их слоевище обычно так расчленено, что напоминает стебель и листья. Красные водоросли в своих мелких хроматофорах, кроме хлорофилла, содержат пигмент красного цвета — фикоэритрин и другие пигменты. Окраска этих пигментов обусловливает окраску водорослей в розовый, красный, синеватый и другие цвета. Известно около 4 000 видов. Размножаются вегетативно, спорами и половым путем. Наиболее известными являются порфира, радимения.

Хлоропласты красных водорослей двумембранные, с одиночными тилакоидами. Один или два тилакоида обычно лежат на периферии хлоропласта. На мембранах тилакоидов имеются фикобилисомы. Основным пигментом хлоропластов является хлорофилл. Кроме того, у красных водорослей имеются каротиноиды и фикобилины в фикобилисомах. Благодаря такому набору пигментов красные водоросли могут поглощать свет почти всей видимой части спектра. Как правило, хлорофилл маскируется фикобилинами (красного и синего цвета) и каротиноидами (оранжево-желтые), но среди пресноводных красных водорослей встречаются исключения. Так, Batrachospermum, обитающий в сфагновых болотах, сине-зеленого цвета.

Запасные вещества — багрянковый крахмал, запасаемый в цитоплазме, низкомолекулярный углеводород флоридозид и многоатомные спирты.

Клеточная стенка красных водорослей состоит из фибриллярного матрикса (сложен рыхло расположенными фибриллами целлюлозы или ксилана) и аморфной фракции, в состав которой могут входить агар, агароиды, каррагинаны и маннаны. У ряда красных водорослей клеточная стенка инкрустируется карбонатами кальция, магния и стронция. Иногда поверх клеточной стенки расположена белковая кутикула.

Митоз полузакрытый ацентрический. Клетки делятся за счет впячивания клеточной мембраны. В ходе митоза образуются поры, функционально аналогичные плазмодесмам высших растений, но имеющие иное происхождение. Поры закрываются специальными поровыми пробками, состоящими из белков и полисахаридов.



У красных водорослей полностью отсутствуют жгутиковые стадии жизненного цикла.

Почти все красные водоросли являются фототрофами и строят свое тело с помощью фотосинтеза. Продукты фотосинтеза – особый багрянковый крахмал, который откладывается в цитоплазме, а не в хлоропласте, как у зеленых водорослей. Багрянковый крахмал дает с йодом ярко-красное окрашивание. Важный запасной продукт – низкомолекулярный углеводород флоридозид. Его содержание в талломах некоторых представителей может превышать 10 % от величины сухого веса. Он выполняет осморегуляторную функцию. Помимо красных водорослей, флоридозид встречается у цианобактерий и криптомонад. Его концентрация в клетках увеличивается с увеличением солёности среды. Некоторые багрянки могут также запасать многоатомные спирты.

Большинство видов красных водорослей – многоклеточные сложноустроенные организмы, размеры которых могут достигать 1–2 метров и только примитивные представители имеют одноклеточное или колониальное строение (рис. 17). Встречаются как однолетние, так и многолетние виды, возраст которых обычно составляет 3–6 лет. Форма тела багрянок весьма разнообразна. Она бывает: нитевидная (волосовидная или грубая), пластинчатая цельная или сложно рассеченная с выростами по краю, цилиндрическая, корковидная (корки, пленки, прижатые к субстрату), коралловидная. Многообразие внешних форм красных водорослей сводится к нескольким типам дифференциации таллома: коккоидный, нитчатый, разнонитчатый, ложнотканевый и тканевый. Прикрепляются талломы родофит ризоидами или подошвой.

Наиболее сложно устроены талломы Флоридеевых водорослей. Их слоевища имеют признаки тканевой дифференцировки со специализацией клеток. В их талломе можно различить: кору, состоящую из нескольких слоев интенсивно окрашенных клеток; сердцевину, состоящую из бесцветных клеток, часто собранных в нити. Сердцевина выполняет не только транспортную функцию, но и механическую, поскольку в ней находятся нити с толстыми продольными стенками. Между корой и сердцевиной у многих красных водорослей может находиться промежуточный слой из крупных бесцветных клеток. Рост слоевища чаще всего интеркалярный (вставочный) и апикальный (верхушечный), реже базальный.

Систематика

Отдел Rhodophyta традиционно делят на два класса: Бангиевые – Bangiophyceae и Флоридеевые – Florideophyceae. К последнему классу относится большинство родов и видов багрянок.

Современная система красных водорослей основывается на исследованиях крупного шведского альголога Кюлина. В целом ее принимают все альгологи, противоречия возникают только в отношении систематического положения некоторых мелких таксонов. Принцип, положенный в основу классификации,— строение женских репродуктивных органов и процесс развития гонимобласта. По этой системе все красные водоросли делятся на 2 класса — класс бангиевых и класс флоридеевых. Каждый из них содержит по 6 порядков. Основная масса багрянок относится к классу флоридеевых — в нем 49 семейств.

 

 

Зеленые водоросли, подготовка к ЕГЭ по биологии

Самый обширный отдел водорослей, включающий от 13 000 до 20 000 видов. Обитают в основном в пресных водоемах, имеют зеленую окраску вследствие преобладания хлорофилла a и b по количеству над другими пигментами (каротиноидами, ксантофиллами). Этот отдел включает в себя одноклеточные, многоклеточные и колониальные формы. Большинство из них растет на глубине 20-40 метров.

Клеточная стенка зеленых водорослей образована целлюлозой, запасное питательное вещество - крахмал. У многих представителей в жизненном цикле наблюдается чередование полового поколения (гаметофита) и бесполого (спорофита).

Хламидомонада

Хламидомонада - одноклеточная двужгутиковая зеленая водоросль, обитающая в лужах, пресных водоемах, прудах. Форма клетки грушевидная. На переднем конце тела имеет два жгутика, за счет которых активно движется.

Светочувствительный глазок (стигма) помогает хламидомонаде занять наиболее освещенное место для активного процесса фотосинтеза, который идет в хроматофоре. Сократительные (пульсирующие) вакуоли клетки удаляют избыток постоянно поступающей внутрь воды, таким образом, они поддерживают осмотическое давление на уровне, необходимом для жизни.

Хламидомонада имеет чашевидный хроматофор с пиреноидом - округлой белковой гранулой, содержащей фермент, который участвует в синтезе сахаров. Вокруг пиреноида запасается крахмал.

Размножение хламидомонады

Способна размножаться как бесполым, так и половым путем, в том числе с помощью конъюгации.

  • Бесполое размножение
  • При благоприятных условиях (летом) размножается бесполым путем с помощью зооспор. Хламидомонада (n) дважды делится митотически без разрыва материнской оболочки, в результате образуются 4 клетки (n). Они растут, у каждой из них развивается жгутик, появляется глазок и клеточная стенка. С течением времени материнская оболочка, окружающая клетки, разрывается, и зооспоры выходят во внешнюю среду. Из каждой зооспоры развивается взрослая клетка.

  • Половое размножение
  • Рассмотрим изогамный половой процесс, при котором гаметы не отличаются по строению, внешнему виду, одинаково подвижны.

    Половое размножение активируется при наступлении неблагоприятных условий (пересыхание водоема, понижение температуры внешней среды). Внутри хламидомонады (n) путем митоза образуются половые клетки - гаметы (n). Запомните, что в половом размножении всегда участвуют половые клетки ;)

    Гаметы (n) разных хламидомонад попарно сливаются, в результате чего образуется зигота (2n), которая покрывается плотной защитной оболочкой - цистой. При благоприятных условиях зигота (2n) делится мейозом, по итогам которого образуются 4 хламидомонады (n).

Красный снег

Красный снег - явление, характерное для приполярных областей Земли, также встречается на высоких горах. Снег приобретает нехарактерную красную окраску, связанную с массовым размножением Хламидомонады снежной, клетки которой содержат красный каротиноид - астаксантин. Для особей этого вида благоприятными являются низкие температуры, при температуре выше +4 °С они погибают.

Хлорелла

Хлорелла - одноклеточная зеленая водоросль без жгутиков, обитающая в самых разных средах: на сырой почве, на стволах деревьев, скалах, в соленой и пресной воде. Ее скопления хорошо заметны в виде налета зеленого цвета.

Клетка содержит чашевидный хроматофор (имеет вид сильно вырезанной чаши), запасающий крахмал. Хлорелла отличается быстрым темпом деления клеток, в связи с этим ее используют для получения кормов. Фотосинтез у нее также идет очень интенсивно. Эта водоросль одной из первых побывала в космосе, ее используют на космических кораблях для получения кислорода.

Размножение осуществляется только бесполым путем, содержимое материнской клетки делится митотически на 4 или 8 дочерних клеток, после чего оболочка материнской клетки рвется, и дочерние клетки выходят наружу, развиваются во взрослых особей, после чего снова делятся.

Спирогира

Спирогира - многоклеточная нитчатая зеленая водоросль. Скопления нитей спирогиры на поверхности рек и прудов образуют тину.

Хроматофор у спирогиры спиралевидный, представлен в виде одной или нескольких лент, опоясывающих клетку в пристенном слое цитоплазмы. В клетке содержится крупное ядро, расположенное в центре и подвешенное на тяжах цитоплазмы.

Размножается бесполым и половым путями.

  • Бесполое
  • Бесполое (вегетативное) размножение может осуществляться частями таллома: нить водоросли разрывается на отдельные участки, или даже клетки, которые дают начало новому организму.

  • Половое
  • Половой процесс - конъюгация. Две нити водоросли располагаются параллельно, клетки сближаются, у них образуются боковые выросты. При соприкосновении боковых выростов между клетками разных нитей водорослей образуется копуляционный канал, по которому происходит перемещение содержимого одной клетки (n) в другую (n), после чего сливаются цитоплазмы и ядра, образуя зигоспору (2n).

    После периода покоя зигоспора (2n) делится мейозом, образуются четыре клетки (n), из которых только одна прорастает в новую особь, а три остальных - погибают.

Кладофора

Кладофора - многоклеточная нитчатая зеленая водоросль. Ее ветвящиеся нити непрочно прикреплены к субстрату, от которого часто отрываются. Хроматофор имеет вид сеточки (сетчатый). Бесполое размножение осуществляется с помощью зооспор, половое размножение в форме изогамии.

Улотрикс

Улотрикс - многоклеточная нитчатая зеленая водоросль. Обитает в пресной и морской воде, образует на подводных объектах зеленый налет - тину. Хроматофор в виде незамкнутого кольца (пояска), содержит пиреноид. Преимущественно размножается бесполым путем, с помощью четырехжгутиковых зооспор. Есть возможность полового размножения по типу изогамии.

В цикле развития улотрикса преобладает гаметофит (n) - вегетативное гаплоидное поколение. Также заметьте, что гаметы улотрикса (n) образуются из клеток слоевища (n) путем митоза.

Плеврококк

Скорее всего, любой гетеротроф сделает ошибку, первый раз встретив это название :) Уж слишком сильно оно смахивает на название бактерий, таких как стафилококки, стрептококки. Запомните и не ошибайтесь: плеврококк - зеленая водоросль. Плеврококк имеет клетки шаровидной формы, они могут быть одиночные или соединенные в группы. Видимые вакуоли в клетке отсутствуют, хроматофор в виде пластинки, не содержит пиреноидов.

Плеврококк распространен повсеместно, способен вынести полное пересыхание. Образует зеленый налет на стволах деревьев, поверхности скал и почве.

Вольвокс

«Вольвокс» означает «катящийся». Представляет собой зеленую подвижную колониальную водоросль, имеющую шаровидную форму. Одна колония вольвокса может достигать 3мм, а по количеству клеток - 200 до 10 тысяч.

Клетки расположены на периферии, соединены между собой тяжами цитоплазмы - протоплазматическими нитями, обеспечивают движение колонии и питание. В центре колонии имеется полость, занятая слизью. Каждая из клеток на периферии имеет два жгутика, обращенных во внешнюю среду, клетки напоминают хламидомонаду.

Вольвокс играет очень важное эволюционное значение, и помогает сделать вывод о том, что развитие живых организмов от одноклеточных форм к многоклеточным происходило через колониальные формы.

Большая часть клеток в колонии вольвокса вегетативные. Вегетативное размножение вольвокса происходит с помощью дочерних колоний внутри материнской, особыми клетками - партеногонидиями. Эти клетки делятся митозом перпендикулярно поверхности шара. В результате образуется пластинка, которая выворачивается и образует дочерний шар. Дочерние шары разрастаются, при этом происходит разрыв материнского организма (шара).

Половой процесс происходит в специализированных местах - антеридиях, где развиваются сперматозоиды (n), и оогониях, где созревают яйцеклетки (n). Сперматозоид проникает в оогоний, образуется зигота, или ооспора (2n). При благоприятных условиях зигота делится мейозом, образуются клетки вольвокса (n), которые затем делятся множеством митотических делений.

Таким образом, основная форма существования клеток в колонии вольвокса - гаплоидна (n), диплоидна в жизненном цикле только зигота (2n).

Сине-зеленые водоросли

Спешу предупредить об очень частом заблуждении! Сине-зеленые водоросли - это вовсе не водоросли, их по-другому называют цианобактерии. Они представляют собой отдел крупных грамотрицательных бактерий, которые способны выделять кислород в процессе фотосинтеза.

Эволюционно сине-зеленые водоросли - очень древние микроорганизмы, которые возникли в архее. Им отведена крайне важна роль: они являются первыми фотосинтезирующими организмами. Благодаря им 2 млрд. лет назад в атмосфере Земли впервые появился кислород.

У них отсутствуют жгутики, они могут иметь нитчатую или колониальную форму, или же быть одноклеточными. Относительно крупные размеры цианобактерий и сходство в строении с водорослями было изначальной причиной их рассмотрения в составе растений. На настоящее время доказано сходство цианобактерий с остальными бактериями.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Красные водоросли | протист | Britannica

Красные водоросли (подразделение Rhodophyta), любой из примерно 6000 видов преимущественно морских водорослей, часто обнаруживаемых прикрепленными к другим прибрежным растениям. Их морфологический диапазон включает нитевидные, ветвистые, оперенные и пластинчатые слоевища. Таксономия группы спорна, и организация подразделения Rhodophyta может неточно отражать филогению (эволюционные отношения) ее членов.

красные водоросли

красные водоросли.

Эрик Гинтер

У большинства видов тонкие протоплазматические связи обеспечивают непрерывность между клетками. Их обычный красный или синий цвет является результатом маскировки хлорофилла пигментами фикобилина (фикоэритрин и фикоцианин). Репродуктивные тела красных водорослей неподвижны. Женский половой орган, называемый карпогониумом, состоит из одноядерной области, которая функционирует как яйцо, и трихогин, или выступ, к которому прикрепляются мужские гаметы. Неподвижные мужские гаметы (сперматозоиды) производятся по отдельности в мужских половых органах - сперматангиях.

красные водоросли

Жизненный цикл красной водоросли Polysiphonia.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Некоторые красные водоросли являются важными продуктами питания (например, умывальник, дульсе). При приготовлении они могут сохранять как цвет, так и студенистую природу. В промышленности ирландский мох ( Chondrus ) используется как заменитель желатина в пудингах, зубной пасте, мороженом и консервах. Некоторые виды Corallina и его союзников играют важную роль, наряду с животными кораллами, в формировании коралловых рифов и островов.Агар, желатиноподобное вещество, полученное в основном из видов Gracilaria и Gelidium , важен как питательная среда для бактерий и грибов.

Ирландский мох

Ирландский мох ( Chondrus crispus ).

Контос .

Знакомство с родофитами

Знакомство с родофитами

Красные «водоросли»

Красные водоросли имеют красный цвет из-за наличия пигмент фикоэритрин ; этот пигмент отражает красный свет и поглощает синий свет. Потому что синий свет проникает в воду на большую глубину, чем свет с большей длиной волны, эти пигменты позволяют красным водорослям фотосинтезировать и жить в несколько большей глубины, чем у большинства других «водорослей». У некоторых родофитов очень мало фикоэритрин и может казаться зеленым или голубоватым из-за хлорофилла и другие присутствующие в них пигменты.

В Азии важным источником пищи являются родофиты, такие как нори. Высота содержание витаминов и белков в этой пище делает ее привлекательной, как и относительная простота выращивания, начавшаяся в Японии более 300 лет тому назад.

Некоторые родофиты также играют важную роль в формировании тропических рифов, деятельность, которой они были заняты миллионы лет; в некоторых На тихоокеанских атоллах красные водоросли внесли гораздо больший вклад в структуру рифов, чем другие организмы, даже больше, чем кораллы.Эти рифообразующие родофиты называются кораллиновыми водорослями , потому что они выделяют вокруг себя твердую карбонатную оболочку, примерно так же как это делают кораллы.


Нажмите на кнопки ниже, чтобы узнать больше о Rhodophyta.


Для получения дополнительной информации:
Водоросли: забытое сокровище морских водоемов отличная выставка в штате Сонома, посвященная водорослям приливных бассейнов Калифорнии, в том числе красные водоросли.

Посетите страницы Майкла Рассера на сайте FOSSIL КОРАЛЛИНОВЫЕ ВОДОРОСЛИ (Corallinaceae: Rhodophyta).

Для получения дополнительной информации о биологии и экономическом использовании морских водорослей, включая родофиты, посетите базу данных морских растений Проект ДЕЛЬТА, или Информационный сервер по водорослям поддерживается в Университетском колледже Голуэя, Ирландия. Или пойти на выставку на Порфира , типичная красная водоросль, из База данных изображений Protist в Монреальском университете.

Дерек Китс из Университета Западного Кейпа в Южной Африке опубликовал обширную информацию о негеникулярные коралловые водоросли онлайн.У Дэвида Хиллса есть страница о плейстоценовых корковых кораллиновых водорослях.

Чтобы получить более полный список ресурсов онлайн-коллекций психологических, попробуйте наши Психологические Коллекция Каталоги Списки.



Изображение Porphyra - одно из нескольких доступных изображений Rhodophyta. из превосходной коллекции изображений Virtual Foliage Page Университета Висконсин-Ла-Кросс. Изображение используется с разрешения.
.

красных водорослей - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Красные водоросли являются членами филума Rhodophyta . Это большая группа водных водорослей, насчитывающая около 6000 видов. Красные водоросли содержат красноватые пигменты фикобилина - фикоэритрин и фикоцианин.

Красные водоросли образуют отдельную группу. У них есть эукариотические клетки без жгутиков и центриолей. В их хлоропластах отсутствует внешний эндоплазматический ретикулум. Эти хлоропласты имеют неупакованные (стромы) тилакоиды.Фикобилипротеины - это дополнительные пигменты, которые придают им красный цвет. [1] Эти пигменты делают то же, что и хлорофилл: поглощают солнечный свет в виде энергии, которая затем используется для создания энергии для создания органических соединений.

Красные водоросли хранят сахар как крахмал вне своих пластид. [2]

Большинство красных водорослей также многоклеточные, макроскопические, морские и размножаются половым путем. История жизни красных водорослей обычно представляет собой смену поколений, которые могут иметь три поколения, а не два. [3]

Хлоропласты возникли в результате эндосимбиотического события между предковой фотосинтезирующей цианобактерией и ранним эукаритоидным фаготрофом. [4]

Большинство видов растет у тропических и субтропических берегов ниже отметки отлива. Некоторые из них находятся в пресной воде. Красные водоросли используются для приготовления пищи Nori .

.

Красные водоросли Определение и примеры

Красные водоросли относятся к типу Rhodophyta , которое буквально произошло от греческого слова ῥόδον ( rhodon ), что означает «роза», и φυτόν ( ), что означает «растение». Они характеризуются красноватым цветом из-за преобладания дополнительных пигментов, фикоэритробилина , фикоцианиобилина , фикобиливиолина и фикобиливиолина в пигментах фикобиллисом, часто в составе пигментов хлорофилла, в дополнение к зеленому пигменту хлорофилла, ).Они хранят свой углеводный запас в виде флоридского крахмала. Они считаются одними из самых ранних эукариотических водорослей. (1) Группа может быть самой большой группой, насчитывающей более 7000 признанных видов. (2) Более 90% красных водорослей обитают в морских средах обитания, остальные - в пресной воде, а два вида - в прибрежных пещерах. Примерами красных водорослей являются Rhodella , Compsopogon , Stylonema , Bangia , Porphyra , Porphyridium cruentum , Hildenbrandia , Amalion 00050005, Nemalion 000 Cohnelia, 0006 и др.

Классификация

Согласно старой схеме классификации, то есть схеме пяти царств, Протиста является одним из таксономических царств. Он состоит из животных, простейших, растений, водорослей и грибов, плесневых грибов и водных форм. Соответственно, протисты делятся на несколько типов. Растительные или водорослевые виды далее делятся на следующие типы: Euglenophyta, Chrysophyta (диатомовые водоросли), Pyrrophyta (динофлагелляты), Chlorophyta, Phaeophyta и Rhodophyta. (3) Недавние исследования и открытия, однако, могут привести к изменениям в таксономическом положении и к более новым системам классификации. (4)

Подгруппы

По состоянию на 2019 год (5) , Rhodophyta имеет следующие таксономические классы:

  • Bangiophyceae
  • Compsopogonophyceae
  • Cyanidiophyceae (класс, состоящий из одноклеточных и термоацидофильных)
  • Florideophyceae
  • Porphyridiophyceae
  • Rhodellophyceae
  • Rhodophyta classis incertae sedis
  • Stylonematophyceae

Общие характеристики

Примеры красных водорослей: AD: Chondrus crispus Stackhouse ll.Основным отличием красных водорослей является красноватый цвет в результате преобладания пигментов, фикоэритробилина , фикоцианиобилина , фикоцианиобилина и фикобиливиолина в пигментах в дополнение к пигментам хлорофиллов, хлорофиллам, зеленым пигментам.

Как следует из названия, красные водоросли представляют собой виды водорослей, которые кажутся красноватыми из-за обилия дополнительных пигментов фикобилина, таких как фикоэритробилин , фикоцианобилин , фикобилин , а также фикобиливилин , и фикобиливилин . .Присутствуют и другие пигменты: хлорофилл a и d , α- и β-каротин, лютеин и зеаксантин. Их углеводный запас составляет Флоридский крахмал , т.е. α1-4 разветвленный полимер глюкозы, диспергированный по цитоплазме. Их клеточная стенка двухслойная; внешний слой содержит агарозу и агаропектин, тогда как внутренний слой в основном состоит из целлюлозы. Еще одна отличительная черта красных водорослей - отсутствие жгутиков и центриолей. Они также образуют соединения приямков и заглушки.Соединения ямок и пробки ямок образуются во время цитокинеза после митоза. Эти структуры уникальны для красных водорослей. Считается, что ямочные связи играют роль в межклеточной коммуникации и / или симпластическом транспорте. Красные водоросли размножаются половым или бесполым путем. Половое размножение происходит за счет объединения гамет. Однако мужская гамета неподвижна из-за отсутствия жгутика. Чтобы добраться до женской гаметы, он должен полагаться на течение воды. Бесполое размножение обычно происходит за счет образования спор, фрагментации и размножения пропагул.Происходит смена поколений, как и у других групп водорослей. Однако у красных водорослей последовательно сменяются три поколения. У поколения гаметофитов может быть два последующих поколения спорофитов. Первый спорофит называется карпоспорофит (так как образуются карпоспоры), а второй спорофит называется тетразопорофит (поскольку образуются тетраспоры). Вкратце, жизненный цикл начинается с генерации гаметофита, где образуются мужские и женские гаметы.Эта фаза завершается объединением двух гамет, поскольку событие приводит к образованию диплоидной зиготы. Зигота превращается в карпоспорофит, который в конечном итоге производит карпоспоры. Карпоспора прорастает в тетраспорофита, который, в свою очередь, производит тетрады спор. Тетрады прорастают в гаметофиты. Однако есть случаи, когда образование тетраспорофитов пропускается, когда карпоспорофит производит карпоспоры, которые прорастают непосредственно в таллоидные гаметофиты.
Формы разнообразны - от одноклеточных до многоклеточных.Многие из них являются морскими видами и обитают на прибрежных и континентальных шельфовых территориях тропических, умеренных и холодноводных регионов. (6)

Эволюция и филогения

Согласно эндосимбиотической теории , ранний эукариотический фаготроф поглотил фотосинтетический прокариот. Симбиоз между двумя примитивными формами жизни привел к включению прокариота в эукариотическую клетку и стал органеллой, в частности пластидой.Предполагается, что это событие привело к появлению клад автотрофов, таких как зеленые водоросли, красные водоросли и глаукофиты. (7) Предполагается, что красные водоросли были вовлечены в два события эндобиоза. Вторичное событие могло быть связано с предковой красной водорослью и эукариотическим гетеротрофом, и это привело к дальнейшей диверсификации видов водорослей, дав начало другим кладам, таким как Cryptophyta, Haptophyta, Alveolata и гетероконты. (8)

Биологическое значение

Красные водоросли - это строители известняковых рифов экосистемы.Примером могут служить кораллиновые водоросли. Они помогают строить коралловые рифы, выделяя карбонат кальция. Некоторые виды, такие как нори ( Porphyra ) и дулсе ( Palmaria palmata ), являются частью азиатской и европейской кухонь соответственно. Из-за компонента клеточной стенки некоторые красные водоросли (например, Gracilaria , Gelidium , Porphyra , Palmaria и Euchema ) собирают для производства продуктов из агара и / или каррагинанов.

См. Также

Ссылки

  1. Lee, R.E. (2008). Психология (4-е изд.). Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-63883-8.
  2. Обозреватель таксономии :: Algaebase. (2019). Получено с веб-сайта Algaebase.org: https://www.algaebase.org/browse/taxonomy/?id=97240
  3. Pascher, A. (1914). «Über Flagellaten und Algen». Berichte der deutsche botanischen Gesellschaft 32: 136–160.
  4. База данных таксономии NCBI. Получено с http: // www.ncbi.nlm.nih.gov/taxonomy.
  5. Обозреватель таксономии :: Algaebase. (2019). Получено 6 декабря 2019 г. с веб-сайта Algaebase.org: https://www.algaebase.org/browse/taxonomy/?id=97240
  6. Rhodophyta . Получено с: //www.eol.org/pages/4524/overview.
  7. Де Клерк, О., Богерт, К. А., и Лелиаерт, Ф. (2012). «Разнообразие и эволюция водорослей». Геномные взгляды на биологию водорослей. Успехи ботанических исследований. 64. pp. 55–86.
  8. McFadden, G.И. (2001). «Первичный и вторичный эндосимбиоз и эволюция пластидов». Журнал психологии. 37 (6): 951–959.

© Biology Online. Контент предоставлен и модерируется онлайн-редакторами биологии


.

водорослей | Факты, классификация и примеры

Водоросли , единичные водоросли , члены группы преимущественно водных фотосинтезирующих организмов царства протистов. У водорослей есть много типов жизненных циклов, и они варьируются по размеру от микроскопических видов Micromonas до гигантских водорослей, достигающих 60 метров (200 футов) в длину. Их фотосинтетические пигменты более разнообразны, чем у растений, а их клетки имеют особенности, которых нет у растений и животных.Помимо своей экологической роли в качестве продуцентов кислорода и в качестве пищевой основы почти для всех водных организмов, водоросли имеют экономическое значение как источник сырой нефти, а также как источники пищи и ряда фармацевтических и промышленных продуктов для людей. Систематика водорослей спорно и подвержены быстрому изменению, как обнаружил новую молекулярную информацию. Изучение водорослей называется phycology , и человек, изучающий водоросли, является фикологом.

Макроскопический род водорослей, известный как Acetabularia , обычно называют «бокалом для вина русалки» из-за характерной зонтичной формы кончиков его стеблей.

Роберт В. Хошоу / Британская энциклопедия, Inc.

Британская викторина

Наука и случайная викторина

К какому царству принадлежат грибы? Какой динозавр был хищником размером с курицу? Проверьте свои знания обо всем в науке с помощью этой викторины.

В этой статье водоросли определяются как эукариотические (ядерные) организмы, которые фотосинтезируют, но не имеют специализированных многоклеточных репродуктивных структур растений, которые всегда содержат фертильные клетки, продуцирующие гамету, окруженные стерильными клетками.У водорослей также отсутствуют настоящие корни, стебли и листья - черты, которые они разделяют с бессосудистыми низшими растениями (например, мхами, печеночниками и роголистниками). Кроме того, рассматриваемые в этой статье водоросли исключают прокариотические (лишенные ядра) сине-зеленые водоросли (цианобактерии).

Начиная с 1830-х годов водоросли были классифицированы на основные группы в зависимости от цвета, например, красные, коричневые и зеленые. Цвета являются отражением различных пигментов хлоропластов, таких как хлорофиллы, каротиноиды и фикобилипротеины.Известно гораздо больше трех групп пигментов, и каждый класс водорослей имеет общий набор типов пигментов, отличный от всех остальных групп.

Зеленые водоросли Ulva lactuca , широко известные как морской салат, легко собираются во время отлива. Многие люди, живущие в прибрежных странах, употребляют морской салат в салатах и ​​супах.

Элисон Уилсон

Водоросли не имеют близкого родства в эволюционном смысле, и филогения группы еще предстоит определить.Определенные группы водорослей имеют общие черты с простейшими и грибами, которые без присутствия хлоропластов и фотосинтеза в качестве разграничивающих функций затрудняют их отличие от этих организмов. Действительно, некоторые водоросли, по-видимому, имеют более тесные эволюционные отношения с простейшими или грибами, чем с другими водорослями.

зубчатая накладка

Fucus serratus , обычно называемая зубчатой ​​головкой.

Хизер Ангел Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской.Подпишитесь сегодня

В этой статье рассматриваются водоросли с точки зрения их морфологии, экологии и эволюционных особенностей. Для обсуждения связанных простейших, см. статьи простейшие и простейшие. Для более полного обсуждения фотосинтеза, см. статей о фотосинтезе и растениях.

.

10.2 Что такое водоросли? | EGEE 439: Альтернативные виды топлива из источников биомассы

10.2 Что такое водоросли?

Водоросли - это эукариотические организмы, представляющие собой организмы, клетки которых содержат ядро ​​и другие структуры (органеллы), заключенные в мембраны. Они живут во влажной среде, в основном водной, и содержат хлорофилл.

Водоросли не являются наземными растениями, у которых есть 1) настоящие корни, стебли и листья, 2) сосудистые (проводящие) ткани, такие как ксилема и флоэма, и 3) отсутствие нерепродуктивных клеток в репродуктивных структурах.Водоросли - это не цианобактерии. Цианобактерии - это прокариоты, у которых отсутствуют мембраносвязанные органеллы и есть одна кольцевая хромосома. На рисунке 10.1a показан клеточный состав синих водорослей, а на рисунке 1b представлена ​​микрофотография клеток. Клетка имеет стенку с желатиновым покрытием. Прямо под клеточной стенкой находится плазматическая мембрана. Внутри клетки есть слои фикобилисом, фотосинтетических ламелл, рибосом, белковых гранул и кольцевой ДНК, известной как нуклеоиды. Это типичные компоненты растущих растений, однако нас интересуют липидные капли, которые представляют собой масла, которые можно извлечь из водорослей.

Рисунок 10.1a: Клеточная структура синих водорослей.

Щелкните, чтобы увидеть текстовое описание рисунка 10.1a.

Клеточная структура синих водорослей, включая жидкую каплю, нуклеоид (кольцевую ДНК), белковые гранулы, рибосому, фотосинтетические ламеллы, фикобилисомы (цианосомы), плазматическую мембрану, клеточную стенку, студенистую оболочку

Рисунок 10.1b: Микрофотография синих водорослей.

Водоросли состоят из ~ 50% углерода, 10% азота и 2% фосфора. В таблице 10.3 показан состав различных водорослей с учетом процентного содержания белка, углеводов, липидов и нуклеиновой кислоты.

Таблица 10.3: Состав водорослей - белок, углеводы, липиды и нуклеиновая кислота.
Виды Белок Углеводы Липиды Нуклеиновая кислота
Scenedesmus obliquus (зеленая водоросль) 50-56 10-17 12-14 3-6
Scenedesmus quadricauda 47 1.9
Scenedesmus dimorphus 8-18 21-52 16-40
Chlamydomonas rheinhardii (зеленая водоросль) 48 17 21
Chlorella vulgaris (зеленая водоросль) 51-58 12-17 14-22 4-5
Chlorella pyrenoidosa 57 26 2
Spirogyra sp. 6-20 33-64 11–21
Dunaliella bioculata 49 4 8
Dunaliella salina 57 32 6
Euglena gracilis 39-61 14-18 14-20
Prymnesium parvum 28-45 25-33 22-38 1-2
Tetraselmis maculata 52 15 3
Porphyridium cruentum (красная водоросль) 28-39 40-57 9-14 <

Итак, каковы характеристики водорослей?

1.Эукариотические организмы:

Как упоминалось выше, водоросли - это эукариотические организмы. Структура эукариота (типичная растительная клетка) показана на рисунке 10.2а. Рисунок 10.2b показывает клеточную структуру прокариота, бактерии, одной из двух групп прокариотической жизни. Некоторые не считают прокариот настоящими водорослями, потому что они имеют другую структуру, но большинство включает их в семейство водорослей. Существуют ярлыки для различных частей организмов, но я не буду требовать, чтобы вы знали эту информацию в деталях - они есть, так что если у вас есть желание найти дополнительную информацию, вы можете.В таблице 10.4 показано сравнение обоих этих типов клеток.

Рисунок 10.2a: схематическая структура эукариот.

Щелкните, чтобы увидеть текстовое описание рисунка 10.2a.

Эукариотическая клетка включает: ядро ​​(ядерную пору, ядерную оболочку, ядрышко), грубую эндоплазматическую сеть, рибосомы, гладкую эндоплазматическую сеть, мелкие мембранозные пузырьки, нитчатый цитоскелет, плазмодесматы, плазматическую мембрану, клеточную стенку, хлоропластную (тилакоидную) мембрану зерна, крахмальную мембрану. , вакуоль (вакуоль, тонопласт), митохондрия (митохондрии), пероксисома, цитоплазма, везикулы Гольджи, тело Гольджи (аппарат Гольджи)

Рисунок 10.2b: схематическая структура прокариот.

Щелкните, чтобы увидеть текстовое описание рисунка 10.2b.

Клетка прокариот содержит: нуклеоид (кольцевую ДНК), рибосомы, плазмиду, цитоплазму, плазматическую мембрану, клеточную стенку, капсулу, пили, бактериальный жгутик

Таблица 10.4: Сравнение эукариотических клеток и прокариотических клеток.
Эукариотические клетки Прокариотические клетки
Размер Довольно большой размер Очень минутный размер
Ядерный регион Ядерные материалы в мембране Ядерная область (нуклеоид), не окруженная ядерной мембраной
Хромосома Присутствует более одной хромосомы Присутствует одна хромосома
Мембрана Наличие мембраносвязанных клеточных органелл Органеллы мембраносвязанных клеток отсутствуют
2.Жить во влажной среде

У этих организмов отсутствует восковая кутикула (воск у наземных растений предотвращает потерю воды). Существует множество сред для выращивания водорослей. Типичные условия для водорослей - влажные тропические регионы, они могут расти как в морской, так и в пресной воде. Пресноводные водоросли растут у животных, водных растений, дамб на фермах, сточных вод, озер, рек, лагун, снега, грязи / песка и почвы.

3. Содержат хлорофилл

Водоросли, как и растения, в основном фотосинтезируют.У них есть пять видов фотосинтетических пигментов (хлорофилл a, b, c, d и f) и множество дополнительных пигментов: синий, красный, коричневый и золотой. Хлорофилл - это зеленый пигмент, который содержится почти во всех растительных водорослях и цианобактериях. Он поглощает свет и передает световую энергию АТФ (аденозинтрифосфат).

Так как же классифицируются водоросли?

Водоросли принадлежат королевству протистов. На рис. 10.3 схематически показано, как Protista соответствует другим классификациям Plantae, Animalia, Fungi, Eubacteria и Archaebacteria.

Водоросли также можно классифицировать по содержанию хлорофилла. Первый тип - хромиста. Эти типы водорослей содержат хлорофиллы а и с, и примеры водорослей включают бурые водоросли (золотисто-коричневые водоросли), ламинарии и диатомеи. Эти материалы являются подразделением Phaeophyta . Эти виды обитают на скалистых побережьях в зонах умеренного климата или в открытом море (холодные воды). Строения многоклеточные и могут вырастать до 50 м в длину.

Рисунок 10.3: Различные царства жизни.

Щелкните, чтобы увидеть текстовое описание рисунка 10.3.

Эубактерии (одноклеточные, прокариотические)

Архебактерии (одноклеточные, прокариотические)

Протиста (эукариотический, одноклеточный и многоклеточный)

Plantae (многоклеточные, эукариотические)

Animalia (многоклеточные, эукариотические)

Грибы (многоклеточные, эукариотические)

Кредит: Халл (Google) [общественное достояние], через Wikimedia Commons

Рисунок 10.4: Филогенетическое дерево.

Красные водоросли относятся к другому типу и содержат хлорофилл а, например морские водоросли (морские водоросли). Эти организмы входят в подразделение Rhodophyta , насчитывающее более 4000 видов. Это одни из самых старых эукариотических организмов на Земле (есть окаменелости возрастом 2 миллиарда лет). Их много в тропических теплых водах. Они служат пищей и средой обитания для многих морских видов. Структура варьируется от тонких пленок до сложных нитевидных мембран. Эти водоросли имеют дополнительные пигменты, а фикобилины (красные) маскируют хлорофилл а.На рисунке 10.5b показаны различные красные водоросли. Динофлагелляты - одноклеточные протисты, которые связаны с красным приливом и биолюминесценцией.

Рисунок 10.5a: Келп

Кредит: Модуль A3 BEEMS

Зеленые водоросли содержат хлорофиллы a и b. Они находятся в отделе Chlorophyta. Это самая большая и разнообразная группа водорослей. Он встречается в основном в пресных водах, а также на суше (камни, деревья и почва). Структуры представляют собой одиночные клетки ( Micrasterias ), нитчатые водоросли, колонии ( Volvox ) и листообразную форму ( Thalli ).Наземные растения произошли от предка зеленых водорослей. Оба имеют одинаковые фотосинтетические пигменты (хлорофилл а и б). Некоторые зеленые водоросли имеют клеточную стенку из целлюлозы, похожую на наземные растения. На рисунке 5c показаны примеры зеленых водорослей.

Рис. 10.5b: Фото и микрофотографии красных водорослей.

Кредит: Модуль A3 BEEMS

Examples of green algae: Chalmydomonas, Volvox, Ulothrix, Fristschiella, Ul.

Смотрите также