1.

К низшим растениям относятся наиболее просто устроенные представители растительного мира. Вегетативное тело низших растений не имеет расчленения на органы (стебель, лист) и представлено талломом - называют талломными Для низших растений характерно отсутствие сложной внутренней дифференцировки, у них нет анатомо-физиологической системы тканей, как у высших растений, органы полового размножения низших, одноклеточные (за исключением харовых и некоторых бурых водорослей К низшим растениям относятся Бактерии, водоросли, слизевики (миксомицеты), Грибы, лишайники. Водоросли относятся к группе автотрофных организмов. Бактерии (за редким исключением), миксомицеты и грибы представляют собой гетеротрофные организмы, нуждающиеся в готовом органическом веществе. Те и другие как бы дополняют друг друга. Водоросли служат основными образователями органического вещества в водоемах. Разложение органических веществ и их минерализация осуществляются в результате деятельности гетеротрофных организмов: бактерий и грибов. Благодаря процессам разложения органических веществ атмосфера пополняется углекислым газом. Некоторые почвенные бактерии и сине-зеленые водоросли способны связывать свободный азот атмосферы. Таким образом, биологический круговорот веществ, совершаемый автотрофными и гетеротрофными организмами, немыслим без деятельности низших растений. По широкому распространению в природе и по численности низшие растения превосходят высшие.

К высшим относятся все наземные листостебельные растения, размножающиеся спорами или семенами. Современный растительный покров Земли состоит из высших растений, общая биологическая черта которых — автотрофное питание. В процессе длительной приспособительной эволюции автотрофных растений в воздушноназемной среде обитания выработалась общая структура высших растений, выражающаяся в их морфологической расчлененности на листостебельный побег и корневую систему и в сложном анатомическом строении их органов. У высших растений, приспособившиеся к жизни на суше, возникают специальные органы поглощения минеральных растворов из субстрата —ризоиды (у гаметофита) или корневые волоски (у спорофита). Ассимиляция углекислого газа из воздуха осуществляется листьями, состоящими главным образом из хлорофиллоносных клеток. Из проводящей ткани, связывающей два важнейших концевых аппарата — корневой волосок и зеленую клетку листа,—и из опорной ткани, обеспечивающей устойчивое положение растения в почве и в воздухе, сформировалась протостела первичного стебля и корня. Стебель своим ветвлением и листорасположением обеспечивает наилучшее размещение листьев в пространстве, чем достигается наиболее полное использование световой энергии, а ветвлением корня — эффект размещения огромной всасывающей поверхности корневых волосков в сравнительно малом объеме почвы. Первичные высшие растения унаследовали от своих предков-водорослей высшую форму полового процесса — оогамию и двухфазный цикл развития, характеризующийся чередованием двух взаимозависимых поколений: гаметофита, несущего половые органы с гаметами, и спорофита, несущего спорангии со спорами. Из зиготы развивается только спорофит, а из споры гаметофит. На ранних этапах появились два направления эволюции высших растений: 1) гаметофиту принадлежит преобладающая роль в жизни организма, 2) преобладающим «взрослым» растением является спорофит. Современные высшие растения делят на следующие типы: 1)Мохообразные, 2) Папоротникообразные, 3) Голосеменные, 4)Покрытосеменные, или Цветковые.

2.

Разделение водорослей на систематические группы (таксоны) высшего ранга — отделы (Divisio, Phylum) — в основном совпадает с характером их окраски, связанной, конечно, с особенностями строения. Однако относительно количества и объема этих отделов в научной литературе нет единства взглядов.

Перечень водорослей с соблюдением общепринятой русской и латинской научной номенклатуры:

1) сине-зеленые водоросли — Cyanophyta;

2) пирофитовые водоросли — Pyrrophyta;

3) золотистые водоросли — Chrysophyta;

4) диатомовые водоросли — Bacillariophyta;

5) желто-зеленые водоросли — Xanthophyta;

6) бурые водоросли — Phaeophyta;

7) красные водоросли — Rhodophyta;

8) эвгленовые водоросли — Euglenophyta;

9) зеленые водоросли — Chlorophyta;

10) харовые водоросли — Charophyta.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ И ЭКОЛОГИЯ

Водные водоросли. На планете трудно найти место, где не было бы водорослей. Обычно их считают водными организмами, и, действительно, подавляющее большинство водорослей обитает в лужах и прудах, реках и озерах, морях и океанах, причем в определенные сезоны они могут становиться там очень обильными. Водоросли прикрепляются к скалам, камням, кускам древесины, к водным растениями или же свободно плавают, составляя часть планктона. Временами эта их взвесь, включающая миллиарды микроскопических форм, достигает консистенции горохового супа, заполняя собой обширные пространства озер и морей. Такое явление называют «водорослевым цветением» воды. Глубина, на которой можно встретить водоросли, зависит от прозрачности воды, т.е. ее способности пропускать необходимый для фотосинтеза свет. Большинство водорослей сосредоточено в поверхностном слое толщиной несколько дециметров, однако некоторые зеленые и красные водоросли встречаются и на значительно большей глубине. Отдельные виды способны расти в океане на глубине 60–90 м. Некоторые водоросли, даже вмерзнув в лед, могут сохранять в состоянии анабиоза жизнеспособность на протяжении многих месяцев.

Почвенные водоросли. Несмотря на свое название, водоросли встречаются не только в воде. Например, их очень много в почве. В 1 г хорошо унавоженной почвы можно обнаружить ок. 1 млн. их отдельных экземпляров. Те, что сосредоточены на поверхности почвы и непосредственно под ней, питаются путем фотосинтеза. Прочие живут в темноте, бесцветны и поглощают растворенную пищу из окружающей среды, т.е. являются сапрофитами. Основная группа почвенных водорослей – диатомовые, хотя местами в этой среде обитания обильны также зеленые, желто-зеленые и золотистые водоросли.

Снежные водоросли в больших количествах часто встречаются во льдах и снегах арктической и антарктической пустынь, а также альпийских высокогорий. В холодных полярных морях они растут столь же хорошо, как и в горячих источниках. Так называемый «красный снег» – результат присутствия в нем микроскопических водорослей. Снежные водоросли бывают окрашены в красный, зеленый, желтый и бурый цвет.

Другие типы водорослей. Водоросли живут и во многих других местообитаниях, иногда весьма необычных. Они встречаются, например, на поверхности или внутри водных и наземных растений. Поселяясь в тканях многих тропических и субтропических видов, они растут здесь настолько активно, что могут повреждать их листья: у чайного куста такая болезнь называется «ржавчиной». В умеренном климате водоросли часто покрывают зеленым налетом кору деревьев, обычно с затененной стороны. Некоторые зеленые водоросли образуют симбиотические ассоциации с определенными грибами; такие ассоциации представляют собой особые, вполне самостоятельные организмы, называемые лишайниками. Ряд мелких форм растет на поверхности и внутри более крупных водорослей, а один род зеленых водорослей – только на панцире черепах. Зеленые и красные водоросли встречаются в волосяных фолликулах трехпалых ленивцев, населяющих дождевые тропические леса Центральной и Южной Америки. Растут водоросли и на теле рыб и ракообразных. Возможно, некоторые плоские черви и кишечнополостные могут вообще не заглатывать пищу, поскольку получают ее от зеленых водорослей, обитающих в их теле.

Экологические факторы. Хотя водоросли встречаются практически везде, для жизни каждому их виду необходимо определенное сочетание освещенности, влажности и температуры, наличие необходимых газов и минеральных солей. Для фотосинтеза нужны свет, вода и диоксид углерода. Некоторые водоросли переносят значительные периоды почти полного высыхания, однако для роста им все равно требуется вода, служащая единственной средой обитания для подавляющего большинства форм. Содержание кислорода и СО2 в водоемах сильно варьирует, однако водорослям их обычно вполне хватает. Большие количества водорослей в мелких водоемах иногда за ночь расходуют столько кислорода, что вызывают массовый замор рыбы: ей становится нечем дышать. Для роста водорослей необходимы растворенные в воде соединения азота и многих других химических элементов. Концентрация этих минеральных солей в толще воды гораздо ниже, чем во многих почвах, но целому ряду видов ее, как правило, достаточно для массового развития. Иногда рост водорослей резко ограничивается из-за недостатка одного-единственного элемента: диатомовые, например, редки в воде, содержащей мало силикатов.

Делались попытки разделить водоросли на экологические группы: водные, почвенные, снежные или накоровые формы, эпибионты и т.д. Некоторые водоросли растут и размножаются только в строго определенное время года, т.е. могут считаться однолетниками; другие – многолетники, у которых лишь размножение приурочено к определенному времени. Ряд одноклеточных и колониальных форм завершает вегетативную и репродуктивную фазы своего жизненного цикла всего за несколько дней. Все эти феномены, безусловно, связаны не только с наследственностью организмов, но и с различными факторами окружающей их среды, однако выяснение точных взаимосвязей внутри намечающихся экологических групп водорослей – дело будущего.

3.

Размножение. Почти все одноклеточные водоросли способны размножаться простым делением. Клетка делится надвое, обе дочерние клетки – тоже, и этот процесс в принципе может идти до бесконечности. Поскольку клетка погибает только в результате «несчастного случая», можно говорить о своего рода бессмертии. Особый случай – клеточное деление у диатомовых. Их панцирь состоит из двух половинок (створок), входящих друг в друга, как две части мыльницы. Каждая дочерняя клетка получает одну родительскую створку, а вторую достраивает сама. В результате у диатомеи одна створка может быть новой, а вторая – полученной в наследство от далекого предка. Протопласт некоторых вегетативных клеток способен разделяться с образованием подвижных или неподвижных спор. Из них после длительного или короткого периода покоя развивается зрелая водоросль. Это одна из форм бесполого размножения. При половом размножении у водорослей формируются мужские и женские половые клетки (гаметы). Мужская гамета сливается с женской, т.е. происходит оплодотворение, и образуется зигота. Последняя, обычно после периода покоя, длящегося в зависимости от вида водорослей от нескольких недель до нескольких лет, начинает расти и дает в конечном итоге взрослую особь. Гаметы сильно варьируют по размерам, форме и подвижности. У некоторых водорослей мужская и женская гаметы структурно сходны, а у других четко различаются, т.е. представляют собой спермии и яйцеклетки. Таким образом, половое размножение водорослей имеет множество форм и уровней сложности.

4. Сине-зеленые, красные, бурые, зеленые водоросли, их строение, размножение, особенности. По форме вегетативных клеток сине-зеленые (Cyanophyta) в. можно разделить на 2 группы: 1) виды с шаровидными клетками. 2)клетки, сильно вытянутые в одном направлении. Клетки живут отдельно, а иногда соед. в колонии или образуют нити. Клетки имеют довольно толстые стенки. Протопласт лишен оформленного ядра. Протоплазма более густая, чем у других групп растений; она неподвижна и очень редко содержит вакуоли, наполненные клеточным соком. Размножение: деление клеток надвое, образование спор. Распределены на 5 порядков. Хроококковые (Chroococcales) и плеврокапсовые (Pleurocapsales) объединяют одиночные или колониальные сравнительно простые формы, в порядки осциллаториевые (Oscillatoriales), ностоковые (Nostocales), стигонемовые (Stigoneomatales) входят нитчатые формы. Красные водоросли(Rhodophyta): Представители: Каллатамнион(Callithamnion), порфира (Porphyra), родимения (Rodimenia). Красные водоросли — эукариоты. Хлоропласты красных водорослей двумембранные, с одиночными тилакоидами. Кл. стенка состоит из фибриллярного и аморфной фракции, в состав которой могут входить агар, агароиды, каррагинаны и маннаны. Для них характерен сложный цикл развития, не встречающийся у других водорослей. Репродуктивные клетки красных водорослей никогда не имеют жгутиков. Они выходят из спорангия или гаметангия в результате образования большого количества слизи и разносятся водой. Половой процесс всегда оогамный. После оплодотворения, образовавшаяся зигота претерпевает сложное развитие прямо на гаметофите и дает начало особым спорам, которые называются карпоспорами, образующиеся в карпоспорангиях, тогда как у многих других водорослей зигота развивается в спорофит, давая начало новой форме развития растений. Некоторые виды красных водорослей употребляются в пищу. Из них получают гелеобразующее вещество агар-агар. Бурые водоросли(Phaeophyta): Представители: Алария (Alaria), Ламинария(Laminaria), Саргасс (Sargassum), Цистозейра (Cystoseira). В жизненном цикле всех представителей присутствуют многоклеточные стадии. Преимущественно морские формы. В хроматофорах содержат бурый пигмент фукоксантин (C40H56O6). Этот пигмент маскирует остальные пигменты. В отличие от других водорослей, для бурых водорослей характерны одноклеточные волоски с базальной зоной роста. Размножение: Размножение половое — оогомия с чередованием диплоидной и гаплоидной ядерных фаз. Зеленые водоросли(Chlorophyta): Хламидомонада(Chlamydomonas), Спирогира (Spirogyra sp), Хара (Chara fragilis). Самый обширный на данное время отдел водорослей. Водоросли имеют зелёный хлоропласт, содержащий помимо хлорофилла целый набор добавочных пигментов. Вегетативное размножение может происходить путем деления клетки, фрагментации таллома. У некоторых видов образуются специфические клубеньки. Бесполое размножение представлено следующими формами: зооспоры — клетки с жгутиками, способные к активному передвижению;апланоспоры — у таких спор нет жгутикового аппарата, но хорошо развиты сократительные вакуоли; клетки не способны к активным передвижениям; автоспоры — такой тип спор связан в первую очередь с приспособлением к внешней среде. В этой форме организм может переждать посуху и прочие неблагоприятные условия. Половое размножение— это и оогамия, и гетерогамия, и хологамия, а также изогамия и конъюгация.

5. Строение, питание, размножение, классификация, значение грибов. Применение в медицине. С растениями их сближает-. 1) наличие выраженной клеточной стенки; 2) неподвижность в вегетативном состоянии; 3) размножение спорами; 4) способность к синтезу витаминов; 5) поглощение пищи путем всасывания (адсорбции). 6) неограниченный рост. Общим с животными является: 1) гетеротрофное питание; 2) наличие в составе клеточной стенки хитина; 3) отсутствие в клетках хлоропластов и фотосинтезирующих пигментов; 4) накопление гликогена как запасного вещества; 5) образование и выделение продукта метаболизма — мочевины. Вегетативное тело— это мицелий, или грибница, состоящая из тонких бесцветных (иногда слегка окрашенных) нитей, или гиф, с неограниченным ростом и боковым ветвлением. Бесполое размножение происходит частями мицелия или отдельными клетками, которые дают начало новому мицелию. Дрожжевые грибы размножаются почкованием. Бесполое размножение может осуществляться также посредством эндо- и экзогенных спор. Эндогенные споры образуются внутри специализированных клеток — в спорангиях. Экзогенные споры, или конидии, возникают открыто на концах особых специализированных выростов мицелия, называемых конидиеносцами. Грибы наряду с бактериями играют важную роль в общем круговороте веществ в биосфере. Разлагая с помощью ферментов органические вещества до простых неорганических соединений, они делают их доступными для автотрофных организмов, участвуют в образовании плодородного слоя почвы — гумуса, выполняют большую санитарную работу по очищению среды. Грибы широко используются в народном хозяйстве для получения кормового белка, лимонной кислоты, ферментов, витаминов, антибиотиков, ростовых веществ. екоторые виды грибов продуцируют важные вещества (в том числе антибиотики). Грибы и препараты из них широко применяются в медицине. Например, в восточной медицине используют цельные грибы — рейши (ганодерма), шиитаке, кордицепс и др. В народной медицине используются препараты из белого гриба, весёлки, некоторых трутовиков и др. видов.

6. Низшие грибы, зигомицеты. Представители, строение, размножение. Низшие грибы- состоят из многоядерных гифов, не имеющих перегородок (септ). Divisio Zygomycota: хорошо развит мицелий, основа кл. стенок-хитин. Половой процесс- зигогамия. Бесполое размножение: с помощью эндогенных спор. Представитель: головчатая плесень (Mucor mucedo). Эти грибы сапротрофы питаются за счет растительных остатков. Образуют плесень на пищевых продуктах. Некоторые мукоровые вызывают микозы легких (ложный туберкулез)

7.Характеристика высших грибов.

Содержат признаки раст и животных. Продукт расщепления белков-мочевина. В оболочке клеток хитин. Запасной продукт-гликоген. Гетеротрофы. Питаются всасыванием в-в всей поверхностью грибницы. Неограниченный рост. Хорошо выражена клет. Стенка. Основа вегетативного тела-мицелий, состоящий из гифов. Плодовые тела образованы плотно сплетенными гифами. Гифы разделены перегородками-сеннами. Размножаются вегетативно: артроспорами, почкование, половое: изогамия(гаметы подвижны, гаметы равны) гетерогамия(гаметы отличаются по величине) оогамия(яйцекл со спермат), соматогамия, гаметангиогамия

Класс Сумчатые грибы (Аскомицеты) Название класса связано с тем, что половой процесс у его представителей завершается образованием спор в особом мешкообразном органе – аске (сумке). Вегетативное тело сумчатых грибов образовано разветвленным, разделенным на клетки, гаплоидным мицелием. У некоторых аскомицетов мицелий может распадаться на отдельные клетки. Аскомицеты широко распространены в природе. По способу питания это сапрофиты, обитающие в почве, лесной подстилке, на различных субстратах животного происхождения. Сапротрофные аскомицеты участвуют в минерализации органических веществ, особенно в разложении растительных остатков, содержащих целлюлозу.

Цикл развития хлебопекарных дрожжей

Наиболее распространенная и практически значимая группа класса – дрожжи. Они не имеют грибницы и представляют собой одноклеточные неподвижные организмы овальной формы, размером 8–10 мкм. Размножаются дрожжи почкованием, некоторые виды – путем деления. При недостатке питания и избытке в среде кислорода у дрожжей наблюдается половой процесс, протекающий в виде копуляции двух клеток. Образовавшаяся зигота превращается в сумку с 4–8 спорами. Развиваясь на сахаристых средах, дрожжи осуществляют спиртовое брожение, в результате которого выделяются этиловый спирт и углекислый газ.

Цикл развития возбудителя спорыньи

Большой практический интерес представляют виды рода Спорынья. Большинство представителей этого рода паразитирует на злаках. На пораженных спорыньей колосьях злаков хорошо заметны склероции, имеющие вид рожков черно-фиолетового цвета. Склероции зимуют в почве, куда они попадают с культурных злаков при обмолоте урожая, или с дикорастущих растений, встречающихся по краям полей. Весной склероции прорастают плотными скоплениями гиф, по периферии которых образуются плодовые тела. В них формируются споры, заражающие злаки в период цветения. Склероции спорыньи содержат сильный яд эрготин, вызывающий резкое сокращение гладких мышц. Если склероции вместе с зерном будут смолоты в муку, они могут вызвать отравление с судорогами, рвотой, острыми болями в желудке, иногда гангренозными язвами. Возможны смертельные случаи. В очень малых дозах эрготин используют в медицине, поэтому спорынью специально разводят на ржи на особых участках.

8.Класс несовершенные грибы. Строение, размножение и применение грибов пеницилл и аспергилл. Это высшие грибы с многоклеточным мицелием, весь цикл которых проходит в гаплоидной фазе. Одни из них похожи на сумчатые, другие – на базидиальные грибы. Но отнести их к этим классам нельзя, потому что ни сумок, ни базидий они не образуют. Это сборная группа, в которую объединены самые разнообразные грибы.

Известными представителями этого класса являются пенициллы и аспергиллы. Их многоклеточный мицелий состоит из разветвленных нитей, разделенных перегородками на клетки. На концах разветвленных нитей образуются цепочки конидий (вегетативных спор), с помощью которых эти грибы размножаются. У пеницилла они напоминают кисточку, отсюда и его название – «кистевик». У аспергилла конидии располагаются на конце пузырькообразного гифа, как бусы на нитке, напоминая струйки воды из лейки, – за это его называют «леечная плесень».

Конидии обычно окрашены (они могут быть черными, зелеными, коричневыми, желтыми и т.д.) и придают характерную окраску всей колонии гриба. Многие представители пенициллов и аспергиллов вызывают порчу фруктов (при хранении), брезента, кожи и др. материалов. Хотя некоторые виды пенициллов используют для приготовления «голубых» сыров, «рокфора» и «камамбера», а другие – для промышленного получения антибиотика пенициллина. В 1928 г. целебные свойства пеницилла были открыты Александром Флемингом, а в феврале 1941 г.

9.Класс базидиальные грибы. Их строение, размножение, представители.

Класс Базидиальные грибы (Базидиомицеты)

Базидиомицеты – класс высших грибов с многоклеточным мицелием, объединяющий около 30 000 видов. Споры образуются не в сумках, а на особых крупных клетках – базидиях (основаниях). Сами базидии образуются на гифах или на плодовых телах. Плодовое тело состоит из шляпки и ножки. Ножка и шляпка образованы плотными пучками гиф. В шляпке можно различить два слоя: плотный верхний часто окрашенный, покрытый кожицей, и нижний. У одних грибов нижний слой шляпки состоит из радиально расходящихся пластинок (сыроежки, грузди, шампиньоны) – это пластинчатые грибы. У белого гриба, подберезовика, подосиновика нижний слой шляпки образован многочисленными трубочками, поэтому их называют трубчатыми грибами. На пластинках, в трубочках, а у некоторых грибов на шипиках или иголочках образуются миллионы спор. После созревания они высыпаются и переносятся ветром и водой, а также насекомыми, слизнями и другими животными, способствующими широкому распространению шляпочных грибов.