- •1.Современные представления о системе органического мира. Задачи систематики. Иерархия таксонов. Методы современной систематики.
- •2. Понятие о надцарствах. Прокариоты и Эукариоты. Сравнительная характеристика, особенности биологии.
- •3.Царство Цианеи. Строение клетки, размножение. Экология. Роль в природе.
- •4.Общая характеристика отдела Зеленые водоросли. Уровни морфологической организации. Размножение. Типы полового процесса.
- •5.Класс Равножгутиковые. Порядок Вольвоксовые. Уровни организации. Представители. Строение клетки. Размножение. Экология.
- •6.Класс Равножгутиковые. Порядок Протококковые. Отличительные черты. Представители. Уровни организации. Размножение. Экология.
- •7.Класс Равножгутиковые. Порядок Улотриксовые. Характеристика. Размножение. Экология.
- •8.Класс Равножгутиковые. Порядок Сифонокладовые. Кладофора, ее строение, размножение. Цикл воспроизведения.
- •9.Класс Конъюгаты. Характеристика. Принципы классификации. Экология.
- •10.Отдел Бурые водоросли. Класс Изогенератные. Порядок Эктокарповые. Особенности строения. Цикл воспроизведения. Экология. Значение.
- •11.Отдел Бурые. Экология. Общая характеристика. Принципы классификации. Основные представители. Значение в природе.
- •Экология и значение
- •Разнообразие и классификация
- •12.Отдел Бурые. Класс Гетерогенератные. Порядок Ламинариевые. Общая характеристика. Особенности цикла воспроизведения.
- •13.Отдел Бурые. Класс Циклоспоровые. Характеристика. Порядок Фукусовые. Цикл воспроизведения.
- •14.Отдел Красные водоросли. Строение клетки. Морфологическая и анатомическая организация. Принципы классификации.
- •15.Особенности полового размножения красных водорослей. Циклы воспроизведения.
- •16. Подцарство миксомицеты. Строение. Образ жизни. Капустная кила. Цикл воспроизведения. Меры борьбы.
- •Биология возбудителя килы
- •Меры борьбы
- •17. Уровни организации и варианты строения вегетативного тела грибов, их эволюция. Видоизменения мицелия. Низшие и высшие грибы.
- •18.Размножение растений. Значение полового и бесполого размножения. Виды полового процесса.
- •19.Понятие о цикле воспроизведения растений и смене ядерных фаз. Два типа без правильного чередования и с чередованием поколений. Направление циклов воспроизведения.
- •Чередование поколений у растений
- •20.Подкласс Голосумчатые. Дрожжевые грибы. Цикл воспроизведения. Распространение. Использование.
- •21.Отдел Лишайники. Морфологические, анатомические черты. Экология. Роль в природе. Значение.
- •22.Царство грибов. Общая характеристика. Положение в системе органического мира. Принципы классификации грибов.
- •23.Порядок Спорыньевые. Морфологические особенности, размножение. Приспособление к паразитизму. Меры борьбы.
- •24.Порядок Афиллофоровые. Общая характеристика. Значение. Меры борьбы.
- •25.Подкласс Плодосумчатые. Отличительные особенности. Классификация. Значение. Порядок Аспергилловые.
- •Порядок Эуроциевые
- •26.Класс Зигомицеты. Мукор как типичный представитель.
- •Размножение
- •27.Порядок Агариковые. Отличительные черты. Съедобные представители. Распространение, биология и значение в природе.
- •28.Порядок Головневые. Циклы воспроизведения. Меры борьбы.
- •29.Класс Оомицеты. Фитофтора как типичный представитель. Значение.
- •30.Порядок Ржавчинные. Характеристика. Цикл воспроизведения. Меры борьбы.
- •1.1 Общая характеристика Ржавчинных грибов
- •Цикл развития ржавчинных грибов
- •31.Класс Базидиомицеты. Общая характеристика. Плодовые тела. Классификация. Типы базидий.
- •Классификация базидиомицетов по строению базидии и типу развития базидиом
- •32.Класс Аскомицеты. Общая характеристика. Классификация. Типы плодовых тел. Представители.
- •33.Общая характеристика высших растений, их классификация. Основные направления эволюции высших растений.
- •Классификация растений. Высшие растения.
- •Прогрессивные особенности покрытосеменных растений:
- •34.Отдел Моховидные. Общая характеристика. Принципы классификации. Географическое распространение. Экология. Происхождение.
- •35.Класс Листостебельные мхи. Черты специализации. Экология. Распространение. Значение.
- •36.Отдел Моховидные. Класс Маршанциевые. Отличительные морфолого-анатомические особенности. География. Экология.
- •37.Отдел Риниофиты. Время существования, общая характеристика. Риния, хорнеофитон, куксония. Теломная теория
- •38.Отдел Плауновидные. Обща характеристика. Равноспоровость. Строение и образ жизни гаметофитов. Экология. Охрана.
- •39.Класс Полушниковые. Порядок Селагинелловые. Спорофит. Разноспоровость. Редукция гаметофитов. Распространение, экология.
- •40.Класс Хвощевые. Общая характеристика. Особенности спорофита и гаметофита. Распространение. Экология.
- •41.Подкласс Полиподииды. Представители. Морфология, анатомия. Строение гаметофита и спорофита. География. Экология.
- •42.Подкласс Сальвиниды. Приспособление к водному образу жизни. Экология. География.
- •43.Класс Саговниковые. Вегетативные и репродуктивные органы. Жизненные формы. Эволюционное значение. География.
- •44.Класс Беннеттитовые. Стробилярная теория. Время существования. Эволюционное значение.
- •45.Класс Хвойные. Жизненные формы. Особенности семейств Араукариевые, Таксодиевые, Тисовые, Кипарисовые. Географическое распространение.
- •46.Семейство Сосновые. Особенности строения вегетативных и репродуктивных органов. Стробил. Биологическое значение семени.
- •48.Класс Магнолиопсиды (двудольные). Особенности строения вегетативных и репродуктивных органов класса двудольные.
- •49.Семейство Лютиковые. Жизненные формы, направление эволюции. Значение.
- •50.Семейство Розовые. Особенности подсемейств. Гипантий. Эволюционное, хозяйственное значение.
- •Подсемейство спирейные (Spiraeoideae)
- •Подсемейство розовые (Rosoideae)
- •Подсемейство яблоневые (Maloideae)
- •Подсемейство сливовые (Prunoideae)
- •51.Семейство Бобовые. Жизненные формы. Строение цветков. Плоды. Использование.
- •52.Семейство Капустные. Жизненные формы. Биоэкологическая характеристика. Хозяйственное значение.
- •53.Семейство Пасленовые. Общая характеристика. Основные представители. География. Использование.
- •54.Семейство Лилейные. Своеобразие вегетативных и генеративных органов класса Однодольные. Основные представители, значение.
- •55.Семейство Орхидные. Жизненные формы. Общая характеристика. Представители. Охраняемые орхидные Челябинской области.
- •56.Семейство Злаки. Общая характеристика. Жизненные формы. Экология. Значение.
3.Царство Цианеи. Строение клетки, размножение. Экология. Роль в природе.
ОТДЕЛ ЦИАНОБАКТЕРИИ — CYANOBACTERIA
Цианобактерии, цианеи, или синезеленые водоросли — одноклеточные, колониальные и многоклеточные нитчатые организмы, появившиеся свыше 3 млрд. лет назад и насчитывающие в настоящее время около 7500 видов. Распространены повсеместно, первыми заселяют новые пространства, обитают на различных субстратах, но большая часть из них — пресноводные.
Клетки цианей отличаются рядом признаков. Форма их разнообразна, окраска от сине-зеленой до фиолетовой, красной и почти черной. Клеточная оболочка обычно с порами, состоит из пектиновых веществ, целлюлозы, муреина, альгинатов и др. Снаружи клетка имеет чехол из слизи и протеиновых микрофибрилл, обеспечивающий защиту и движение клеток. Жгутики отсутствуют. Цитоплазма неоднородна: в ней выделяют хромато- и нуклеоплазму. Хромато-плазма— постенный слой, содержащий гранулы цианофицина, тилакоиды без мембран, но сгранулами пигментов — зеленого хлорофилла «а», красно-оранжевых каротиноидов, фикобилинов и фико-цианинов, синего фикоэритрина. Соотношение этих пигментовопределяет окраску клеток. Эндопласт, или нуклеоплазма, без пигментов, содержитнити ДНК. В цитоплазме, что заключена между хромато-и нуклеоплазмой, сосредоточены рибосомы, митохондрии и гранулы запасных веществ —гликопротеидов, волютина и др. Вакуоли газоносные, заполнены азотом.
Питание цианей автотрофное, гетеротрофное и смешанное; некоторые фиксируют атмосферный азот. У нитчатых форм эту функцию выполняют гетероцисты — крупные клетки с толстыми оболочками (рис. 3.119, Б, 8).
Размножаются цианеи вегетативно: одноклеточные делятся пополам, большинство нитчатых — посредством гормогониев — участков нити. У одних цианей внутри материнской клетки образуются эндоспоры, у других — отшнуровываются экзоспоры. Цианеи могут образовывать толстостенные споры для длительного сохранения вида в неблагоприятных условиях.
Значение цианобактерий в том, что они обогащают водоемы кислородом и органическими веществами, являются их биологическими очистителями.Однако интенсивное размножение таких цианобактерий, какмикроцистис, анабена, глеотрихия и др., вызывает «цветение» воды, а их массовое отмирание ведет кмору рыбы. Синезеленые водоросли в симбиозе с грибами образуют лишайники. Вместе с другими бактериями и водорослями цианеи составляют лиманные грязи, которые применяют в физиотерапии. Некоторые цианобактерии — носток (N0x100), спирулина (БрггиИпи рШет1ъ) — используются в различных пищевых продуктах. Спирулина рекомендуется также для выведения радионуклидов и тяжелых металлов, укрепления иммунной системы, повышения жизненного тонуса. Для обогащения воды азотом при выращивании риса используется АпаЬаепа. Биомасса ВипаИеПи iridia служит продуцентом белка и биологически активных соединений (содержит 38—43 \% белка, 31—36 \% глицеридов, 8—12 \% липидов, 3—4 \% нуклеиновых кислот, 6—9 \% в-каротина, витамины С, В, токоферил-хиноны, фитогормоны и др. активные вещества).
4.Общая характеристика отдела Зеленые водоросли. Уровни морфологической организации. Размножение. Типы полового процесса.
Зеленые водоросли - самый обширный из всех отделов водорослей, насчитывающий по разным оценкам от 4 до 13 - 20 тысяч видов. Все они имеют зеленый цвет слоевищ, что обусловлено преобладанием в хлоропластах хлорофилла a и b над другими пигментами. Клетки некоторых представителей зеленых водорослей (Хламидомонас, Трентеполия, Гематококкус) окрашены в красный или оранжевый цвета, что связано с накоплением вне хлоропласта каротиноидных пигментов и их производных.
В морфологическом отношении они отличаются большим разнообразием. Среди зеленых водорослей встречаются одноклеточные, колониальные, многоклеточные и неклеточные представители, активно подвижные и неподвижные, прикрепленные и свободноживущие. Чрезвычайно велик и диапазон их размеров - от нескольких микрометров (что сравнимо по размерам с бактериальными клетками) до 1–2 метров.
Клетки одноядерные или многоядерные, с одним или несколькими хроматофорами, содержащими хлорофилл и каротиноиды. Хлоропласты покрыты двумя мембранами и обычно имеют стигму, или глазок, - фильтр, проводящий синий и зеленый свет к фоторецептору. Глазок состоит из нескольких рядов липидных глобул. Тилакоиды - структуры, где локализованы фотосинтетические пигменты - собраны в стопки (ламеллы) по 2–6. В переходной зоне жгутиков есть звездчатое образование. Жгутиков чаще всего два. Основной компонент клеточной стенки – целлюлоза.
У хлорофит встречаются различные типы питания: фототрофное, миксотрофное и гетеротрофное. Запасной полисахарид зеленых водорослей – крахмал – откладывается внутри хлоропласта. Хлорофиты также могут накапливать липиды, которые откладываются в виде капель в строме хлоропласта и в цитоплазме.
Многоклеточные слоевища нитевидные, трубчатые, пластинчатые, кустистые или иного строения и разнообразной формы. Из известных типов организации таллома у зеленых водорослей отсутствует только амебоидный.
Они широко распространены в пресных и морских водах, в почве и в наземных местообитаниях (на почве, скалах, коре деревьев, стенах домов и пр.). В морях распространено около 1/10 от общего количества видов, которые растут обычно в верхних слоях воды до 20 м. Среди них есть планктонные, перифитонные и бентосные формы. Иначе говоря, зеленые водоросли освоили три основных среды обитания живых организмов: воду – землю – воздух.
Зеленые водоросли обладают положительным (движение к источнику света) и отрицательным (движение от яркого источника света) фототаксисом. Кроме интенсивности освещения, на фототаксис влияет температура. Положительным фототаксисом при температуре 160°С обладают зооспоры видов родовГематококкус, Улотрикс, Ульва, а также отдельные виды десмидиевых водорослей, у которых движение клеток осуществляется за счет выделения слизи через поры в оболочке.
Размножение. Для зеленых водорослей характерно наличие всех известных способов размножения: вегетативное, бесполое и половое.
Вегетативное размножение у одноклеточных форм происходит делением клетки пополам. Колониальные и многоклеточные формы хлорофит размножаются частями тела (слоевища, или таллома).
Бесполое размножение у зеленых водорослей представлено широко. Осуществляется чаще подвижными зооспорами, реже неподвижными апланоспорами и гипноспорами. Клетки, в которых образуются споры (спорангии), в большинстве случаев ничем не отличаются от остальных вегетативных клеток таллома, реже они имеют иную форму и более крупные размеры. Формирующиеся зооспоры могут быть голыми или покрытыми жесткой клеточной стенкой. Количество жгутиков у зооспор варьирует от 2 до 120. Зооспоры разнообразной формы: шаровидные, эллипсоидные или грушевидные, одноядерные, лишенные обособленной оболочки, с 2–4 жгутиками на переднем, более заостренном конце и хлоропластом в расширенном заднем конце. Обычно они имеют пульсирующие вакуоли и стигму. Зооспоры образуются одиночно или, чаще, в числе нескольких из внутреннего содержимого материнской клетки, выходят наружу через образующееся в оболочке круглое или щелевидное отверстие, реже вследствие ее общего ослизнения. В момент выхода из материнской клетки зооспоры иногда окружены тонким слизистым пузыре, в скором времени расплывающимся (род Улотрикс).
У многих видов вместо зооспор или наряду с ними образуются неподвижные споры – апланоспоры. Апланоспоры - споры бесполого размножения, у которых отсутствуют жгутики, но имеются сократительные вакуоли. Апланоспоры рассматривают как клетки, у которых приостановлено дальнейшее развитие в зооспоры. Они также возникают из протопласта клетки в числе одной или нескольких, но не вырабатывают жгутиков, а, приняв шаровидную форму, одеваются собственной оболочкой, в образовании которой оболочка материнской клетки не участвует. Апланоспоры освобождаются вследствие разрыва или ослизнения оболочек материнских клеток и прорастают после некоторого периода покоя. Апланоспоры с очень толстыми оболочками называются гипноспорами. Они обычно принимают на себя функцию покоящейся стадии. У автоспор, которые представляют собой уменьшенные копии неподвижных вегетативных клеток, отсутствуют сократительные вакуоли. Образование автоспор коррелирует с завоеванием наземных условий, в которых вода не может всегда присутствовать в достаточном количестве.
Половое размножение осуществляется гаметами, возникающих в неизмененных, слегка измененных или значительно преобразованных клетках – гаметангиях. Подвижные гаметы монадного строения, двужгутиковые. Половой процесс у зеленых водорослей представлен различными формами: гологамия, конъюгация, изогамия, гетерогамия, оогамия. При изогамии гаметы морфологически совершенно подобны друг другу и различия между ними являются чисто физиологическими. Зигота одевается толстой оболочкой, нередко со скульптурными выростами, содержит большое количество запасных веществ и прорастает сразу или после некоторого периода покоя. При прорастании содержимое зиготы у большинства видов делится на четыре части, которые выходят из оболочки и прорастают в новые особи. Значительно реже гаметы развиваются в новый организм без слияния, сами по себе, без образования зиготы. Такое размножение называется партеногенезом, а споры, образующиеся из отдельных гамет, – партеноспорами.
При гетерогамии обе гаметы различаются между собой по величине и иногда по форме. Более крупные гаметы, часто менее подвижные, принято считать женскими, меньшие по величине и более подвижные – мужскими. В одних случаях различия эти невелики, и тогда говорят просто о гетерогамии, в других весьма значительны.
Если женская гамета неподвижна и напоминает больше яйцеклетку, то подвижная мужская становится сперматозоидом, а половой процесс получает название оогамии. Гаметангии, в которых возникают яйцеклетки, называются оогониями, от вегетативных клеток они отличаются как по форме, так и по величине. Гаметангии, в которых образуются сперматозоиды, называются антеридиями. Зигота, получившаяся в результате оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом, формирует толстую оболочку и называется ооспорой.
При типичной оогамии яйцеклетки крупные, неподвижные и развиваются чаще всего по одной в оогонии, сперматозоиды мелкие, подвижные, образуются в антеридии в большом количестве. Оогонии и антеридии могут развиваться на одной особи, в этом случае водоросли однодомные; если они развиваются на разных особях – двудомные. Оплодотворенная яйцеклетка одевается толстой бурой оболочкой; нередко соседние с ней клетки дают короткие веточки, которые обрастают ооспору, оплетая ее однослойной корой.
Жизненные циклы. У большинства представителей зеленых водорослей жизненный цикл гаплобионтный с зиготической редукцией. У таких видов диплоидной стадией является только зигота – клетка, получающаяся в результате оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом. Другой тип жизненного цикла – гаплодиплобионтный со спорической редукцией – встречается у Ульвовых, Кладофоровых и некоторых Трентеполиевых. Для этих водорослей характерно чередование диплоидного спорофита и гаплоидного гаметофита. Гаплодиплобионтный жизненный цикл с соматической редукцией известен только у Празиолы. Наличие диплобионтного жизненного цикла у Бриопсидовых и Дазикладиевых подвергается сомнению.
У некоторых Улотриксовых одна и та же особь может давать начало как зооспорам, так и гаметам. В других случаях зооспоры и гаметы образуются на разных особях, т.е. жизненный цикл водорослей включает в себя как половую (гаметофит), так и бесполую (спорофит) форму развития. Спорофит обычно диплоидный, т.е. имеет в клетках двойной набор хромосом, гаметофит гаплоидный, т.е. имеет одинарный набор хромосом. Это наблюдается в тех случаях, когда мейоз происходит при образовании спор (спорическая редукция) и часть жизненного цикла водоросли от зиготы до образования спор проходит в диплофазе, а часть от споры до образования гамет в гаплофазе. Такой цикл развития характерен для видов рода Ульва.
В пределах Улотриксовых водорослей широко распространена зиготическая редукция, когда мейоз происходит при прорастании зиготы. Диплоидной в этом случае оказывается только зигота, весь остальной жизненный цикл протекает в гаплофазе. Значительно реже встречается гаметическая редукция, когда мейоз происходит при образовании гамет. В этом случае гаплоидными являются только гаметы, а весь остальной цикл диплоидный.