21.Класс Диатомовые водоросли: строение клетки, особенности размножения.

Морфология:

одноклеточные или колониальные коккоидные; жгутиковые только сперматозоиды; хлорофиллы а,с; каротиноиды: фукоксантин, диадиноксантин, диатоксантин; продукты ассимиляции: хризоламинарин, масло и волютин; ядро содержит 1-8 мелких ядрышек; покрыты панцирем, состоящим из аморфного кремнезема с примесью орг соединений и металлов, который покрыт со всех сторон пектиновым слоем; панцирь состоит из двуз «крышечек», накладывающихся одна на другую: верхняя — эпитека, нижняя — гипотека; каждая половина состоит из створки и поякового кольца; 2 типа створок: актиноморфные — можно провести 3 и более осей симметрии; зигоморфные — не более 2 осей симметрии; изопольные створки — с одинаковыми концами, гетеропольные — с разными. Панцирь пронизан перфорациями для сообщения с окрестной средой;перфорации 2 видов: поры( мелкие отверстия, пронизывающие стенку однослойного панциря, могут быть открыты или полустянуты мембраной; ареолы(?) - в двухслойных стенках створок, могут быть закрыты тонкой перфорированной кремнеземной пленкой; некоторые активно передвигающиеся выделяют слизь через шов или римопортулы; цитоплазма постенная,крупная вакуоль;

Экология: обильно распространены в океанах, морях, пресноводных водоёмах и даже в почве; наличествуют в больших количествах как в планктоне, так и в бентосе; являются наиболее важными продуцентами орг вещества;

Размножение: митоз открытый без центриолей, роль центра организации микротрубочек играют полярные пластинки, расположенные на полюсах клетки; вегетативное — особенно весной и летом: ядро митотически делится, протопласт разделяется пополам в плоскости, параллельной створкам. Каждый новый протопласт наследует половину панциря, а вторая образуется заново, причем у обеих она будет гипотекой; половой процесс — гетерогамия, конъюгация.

22.Класс Диатомовые водоросли: общая характеристика центрических и пеннатных водорослей. Представители (Melosira, Navicula). Роль диатомовых водорослей в природе и значение для человека.

Пеннатные — одноклеточные или колониальные водоросли. Клетки линейные или ланцетовидные, реже эллиптические или округлые, биполярные, с перистой структурой панциря. Среди них есть подвижные(со швом) и неподвижные. Половой процесс типа конъюгации. Типичный представитель — Navicula. Самый обширный род Диатомовых, состоит более чем из 10000 видов. Встречаются на дне или в обрастаниях у берегов в различных, пресных и морских водоемах. У многих видов концы клеток сужены таким образом, что форма клетки напоминает лодочку. Камеры в створках отсутствуют. Эпифитные виды рода часто удерживаются на поверхности водорослей или высших растений, образуя на них полые слизистые трубки, в которых они свободно передвигаются и таким образом выносятся над субстратом в более благоприятные условия освещения.

Центрические - особенно широко представлены в планктоне морей и океанов как основные продуценты орг веществ. Это одноклеточные и колониальные формы, характеризующиеся радиальной симметрией клеток, отсутствием активной подвижности(не имеют швов на панцире) и оогамным половым процессом.

Типичный представитель — Melosira. Это колонии , состоящие из цилиндрических или бочонкообразных клеток, соединяющиеся створками в нити или цепочки. Створки всегда круглые, покрытые нежными или грубыми точками(порами), часто образующими радиальные ряды. Многочисленные хроматофоры имеют вид дисков или лопастных образований. Обитают преимущественно в планктоне и бентосе пресных и соленых водоемов.

Значение в природе: составляет основную основную массу растительного планктона, являются началом троф цепей.

Значение для человека:

1) мощное развитие диатомовых водорослей имеет большое хоз значение, т.к. им определяется богатство водоёма рыбой. Однако массовое развитие несет и отрицательное значение: некоторые виды могут вызывать гибель мальков, попадая им в жабры, также возможно запутывание их в рыболовных сетях, вызывая затруднения в ловле рыбы.

2) горная мука, или диатомит, на 50-80% состоящая из панцирей ископаемых диатомей, имеет большое практ значение. Применяется как полировочный и шлифовочный материал, для тепло- и звукоизоляции, как фильтрующее средство в пищ, хим, мед промышленности.

3) диатомовый анализ — определение возраста и происхождения осадочных пород на основе знания диатомей.

23. Класс Бурые водоросли. Общая характеристика. Особенности строения и размножения. Роль в природе и значение для человека. Класс бурые (Phaeophyceae) или фукусовые (Fucophyceae) водоросли: талломы - разнонитчатый, псевдопаренхиматозный, паренхиматозный. Макроскопические водоросли. Жгутиковые стадии (зооспоры и гаметы) имеют 2 латеральных (сбоку) жгутика (у диктиотовых - 1): передний несёт 2 ряда мастигонем, задний - короткий гладкий, его основание несёт базальное вздутие. Жгутики могут заканчиваться акронемой - длинным, часто спирально закрученным, терминальным придатком. У бурых есть мембраны хлоропластной ЭПС (эндоплазматической сети), рядом с ядром хлоропластная мембрана ЭПС переходит в наружную мембрану ядра. Тилакоиды в хлоропластах собраны в ламеллы по три. Есть опоясывающая ламелла. Кольцевая хлоропластная ДНК расположенна под опоясывающей ламеллой. У этих водорослей бурая окраска т.к. помимо хлорофиллов А, С1, С2, есть бетта-каротин и избыток ксантофиллов (особенно фукоксантина). В хлоропластах есть пиреноиды, свободные от тилакоидов. Глазок (стигма) у жгутиковых стадий состоит из 40-80 липидных глобул, собранных в один слой, расположен в хлоропласте и ориентирован на базальное вздутие - фоторецептор. Запасающий продукт водорослей - ламинарин, откладывается в цитоплазме, также есть ламмит и липиды. Клеточная стенка из целлюлозы, альгиновой кислоты и солей, сульфатированных полисахаридов. Клетки бурых одноядерные, некоторые с возрастом - многоядерные. Митоз полузакрытый (ядерная мембрана исчезает в анафазе) с центриолями. Цитокинез (деление клетки) происходит путём впячивания мембраны. Есть плазмодесмы (цитоплазматической нити, соединяющие соседние клетки). Размножение вегетативное, бесполое и половое: вегетативное - участками таллома, выводковыми почками; бесполое - зооспорами, которые образуются в одногнёздных (однокамерных) спорангиях, развиваются на диплоидных (2n) спорофитах и в которых перед формированием зооспор ядро редукционно делится, споры прорастают в гаплоидные (n) гаметофиты; половое - у более высокоразвитых бурых - оогамия (в оогониях (женские органы) и антеридиях (мужские) образуется по одной гамете, но бывает и много). Известны половые феромоны (вещества, повышающие активность клеток при половом размножении). Жизненные циклы: 1) гаплоидно-диплоидный, со спорической редукцией с изо- или гетеро-морфной сменой генераций(форм развития), 2) диплобионтный, с гаметической редукцией. Бурые водоросли представленны в основном морскими формами. Роль бурых водорослей в природе чрезвычайно велика: это один из основных источников органического вещества в прибрежной зоне, особенно в морях умеренных и приполярных широт; их заросли служат местом питания, укрытия и размножения многих животных. Человеком бурые водоросли используют в пищу, на корм скоту, как удобрения, для производства альгинатов(нетоксичные соединения, обладающие коллоидными свойствами, поэтому они широко используются в пищевой и фармацевтической промышленности) и маннита(используют как заменитель сахара для больных диабетом. Кроме того, он может быть использован в качестве плазмозаменителя при консервации крови).

24. Класс Бурые водоросли: жизненный цикл представителей рода Ectocarpus. Порядок эктокарповые (Ectocarpales): Таллом гетеротрихальный(нитчатая структура водорослей, состоящая из двух частей: стелющейся по субстрату - горизонтальной, и прямостоячей - вертикальной.) В половом процессе - изо- или гетерогамия (изо - мужские и женские гаметы одинаковые по размеру, гетеро - мужские меньше женских). Жизненный цикл с изоморфной (или слегка гетероморфной) сменой генераций. Род Ectocarpus: обитают в холодных морях, эпифиты (живут на других растениях). Таллом в виде желтовато-бурых кустиков. У стелющихся по субстрату нитей рост верхушечный, у вертикальных - диффузный. Клетки нитей содержат несколько удлинённых хлоропластов, каждый из которых с несколькими пиреноидами. Бесполое размножение - зооспорами, которые развиваются на диплоидных спорофитах в одногнёздных спорангиях. Образованию зооспор предшествует редукционное деление ядра, гаплоидные зооспоры вырастают в гаплоидные гаметофиты. В половом процессе - изогамия. Половой феромон - эктокарпен. После слияния гамет образуется зигота, которая без периода покоя прорастает в диплоидный спорофит. Изоморфная смена генераций: в зависимости от климатических условий в ней могут быть отклонения - гаметофит и спорофит воспроизводят сами себя.

25. Класс Бурые водоросли: жизненный цикл представителей рода Laminaria. Порядок ламинариевые (Laminariales): Род Laminaria: Паренхиматозный таллом у спорофита. Рост водоросли за счёт вставочной меристемы(образовательная ткань), расположенной между стволом и пластинкой. Жизненный цикл с гетероморфной сменой генераций с крупным спорофитом и микроскопическим гаметофитом. Половой процесс - оогамия, в гаметангиях образуется по одной гамете. У подвижных стадий отсутствует глазок (стигма) и базальное вздутие на жгутике. Гаметофит в виде микроскопических ветвящихся одноосевых нитей с апикальным ростом, несут на себе половые органы, редуцированные до нескольких клеток. Яйцеклетка остаётся прикреплённой к краям оогония при половом процессе, а не отрывается. Основной половой феромон - ламоксерен. Зигота без стадии покоя прорастает в спорофит. Спорофит в виде листовой пластинки (несколько метров в длинну), прикреплённой к субстрату ризоидами. На поверхности спорофитов находятся зооспорангии , собранные в сорусы(группы). Зооспоры обладают "+" хемотаксисом (двигаются под воздействием хим.веществ).

26. Класс Бурые водоросли: жизненный цикл представителей рода Fucus.

Порядок фукусовые (fucales): Род Fucus: Обитает в северных морях. апикальный рост (на верхушке есть апикальная клетка). Плоский, ремневидный, дихотомически разветвлённый таллом, вдоль лопастей таллома проходит срединная жилка, в нижней части переходящая в черешок (ризоид), который прикрепляется к субстрату. У некоторых видов рода фукус есть воздушные пузыри. Жизненный цикл диплобионтный с гаметической редукцией. Бесполого размножения нет. Половой процесс - оогамия. Половые органы расположенны в углублениях таллома - концептакулах (скафидиях), которые в свою очередь расположенны на концах ветвей. Слой клеток, выстилающий концептакул, развивается из одной клетки - проспоры. В оогониях (Ж. органы) по 8 яйцеклеток, в антеридиях (М. органы) по 64 сперматозоида. Половой феромон - фукосерратен.

27. Отдел Эвгленовые водоросли. Общая характеристика. Роль в природе и значение для человека. Основные представители (Euglena, Phacus). Отдел Эвгленовые (Euglenophyta): монадный тип таллома, реже коккоидный. Тело покрыто пелликулой (особый покров у простейших). У некоторых есть стрекательные структуры. Пелликула - включает цитоплазматическую мембрану, расположенные под ней белковые полосы и системы микротрубочек (белковый слой состоит из тесно лежащих и подвижно соединённых друг с другом полос или штрихов, начинающихся от глотки и обвивающих всю клетку пл спирали; между штрихами расположенны продольные бороздки, а в середине каждой полосы - утолщение или гребень, за счёт которого поверхность клетки становится ребристой, под полосами - слизистые тельца, выделяющие слизь в бороздки и через поры пелликулы. У некоторых эвгленовых протопласт (всё содержимое клетки не считая оболочки) снаружи образует домик коричневого цвета (из железа, магния) с отверстием, из коорого выступает жгутик. У всех эвгленовых имеется резервуар (ампула) , переходящая в воронку; через эти приспособления выводятся наружу из клетки содержимое пульсирующих вакуолей. Из резервуара выходят 2 жгутика (реже несколько), покрытые спирально закручивающиеся вокруг жгутика рядом волосков. Парафлагелярное тело - вздутие (парабазальное) при основании одного видимого жгутика. Стигма (светочувствительный глазок) локализованна в цитоплазме, напротив парафлагелярного тела, в неё входит несколько десятков глобул, расположенных рядами и отделённых друг от друга мембраной. В клетках эвгленовых одно ядро. Бесполое размножение: митоз закрытый, ядрышко делится перетяжкой, центриоли отсутствуют, хромосомы всё время находятся в конденсированном состоянии, не собираются в правильную метафазную пластинку(особый способ локализации хромосом в процессе деления). Цитокинез за счёт впячивания мембраны по продольной оси клетки. Содержатся хлорофиллы А, В, каротиноиды. Оболочка хлоропластов трёхмембранная, тиллакоиды собраны в ламеллы по три, опоясывающая ламелла отсутствует, хлоропластная ДНК в виде гранул, у многих эвгленовых хлоропласты отсутствуют. Запасающее вещество эвгленовых - парамилон, откладывается в цитоплазме. Митохондрии в клетке с дисковидными кристалами, есть волютин (внутриклеточное включение). Размножаются эвгленовые продольным делением, которому предшествуеь деление ядра и удвоение жгутикового аппарата. В неблагоприятных условиях клетка формируется в цисту и пальмеллоидное состояние. Помимо автотрофного питания (фото- или хемосинтез) у эвгленовых имеется миксотрофное(смешанное авто и гетеро) и гетеротрофное(питание органикой). Эти водоросли пресноводные, образуют плёнку из неподвижных форм на поверхности водоёма, встречаются паразитические формы. Вызывают цветение воды. Основные представители: Euglena, Phacus. Euglena(слева): один видимый жгутик, веретеновидные клетки, вытянутые в длинну. Phacus(справа): один видимый жгутик. Передвигается по спирали, как бы вбуравливаясь в толщу воды.