18.Відміни тваринної, рослинної і грибної клітини за своєю будовою та типами життєвих процесів від клітин прокаріотів.

Отже, порівняння тваринної і рослинної клітин: Загальні признаки:

1. Єдність структурних систем — цитоплазми і ядра.

2. Подібність процесів обміну речовин і энергии.

3. Єдність принципу спадкового кода.

4. Універсальне мембранное строение.

5. Єдність хімічного состава.

6. Подібність процесу розподілу клеток.

Відмінності між рослинною і тваринною клітинами.Незважаючи на загальну подібність, є й ряд відмін­ностей у будові та жит­тє­дія­ль­ності рос­лин­них та тварин­них клітин. Так, оболонка рос­линної клі­тини (крім прокаріотів) побу­до­вана з це­люлози, а тва­ринної – го­лов­ним чином із ліпідів. Зов­ні й зсередини ліпідна основа оболонки тва­ринної клі­ти­ни вкрита білком, що ут­во­рює міцні та еластичні спле­тін­ня. Крім цьо­го, клітинну оболонку рослин можуть просо­чувати такі речовини, як кутин, су­берин, лігнін, мінеральні речовини тощо, викликаючи її вторинні зміни.

Рослинні клі­тини містять пластиди, а у тва­рин­них ці органели відсут­ні, немає в них і хлорофілу. Натомість у клі­ти­нах тва­рин, на відміну від рослинних організмів, є центріолі.

У рослинних клі­ти­нах ва­куолі за­пов­нені клітин­ним соком, у тваринних його не­має. Щодо дрібних ва­куо­лей, які є в одноклітинних тварин, то вони викону­ють травну і видільну функції. На відміну від тваринних, у рослинних клітин відпра­цьо­вані продукти життєдіяльності не виво­дя­ть­ся назовні, а нагромаджуються у вакуо­ляр­­ній системі. Мінеральні солі в рослин­них клітинах міс­тяться в цитоплазмі в роз­чиненому стані й у вигля­ді кристалів; у тварин – у цитоплазмі лише в розчи­не­но­му стані, кристали там не утворюються. За­пасними вугле­во­дами рос­линної клі­­ти­ни є крохмаль, тва­рин­ної – глікоген.

Характерною особливістю рослин є те,що їхні клітини пов’язані між собою ци­то­плазматичними тяжами – плазмо­десма­ми, які проходять крізь клітинну оболонку і об’єднують клітини в єдину систему.

При поділі рослинної клітинипере­тин­ка між дво­ма дочірніми клітинами утво­­рю­ється внаслідок її роз­рос­тання від цен­­т­ра клітини, а у тваринній клітині ця пе­ре­тинка виникає завдяки формуванню кіль­це­подібної пере­тяж­ки.

Форма клітин. За формою рослинні клітини бувають різні – прямокутні, зір­час­ті, округлі, кулеподібні, приз­ма­тич­ні, спіральні, кубічні, циліндричні тощо. Але всю різноманітність форм клітин можна звес­ти до двох груп: па­рен­хімнихі про­зен­хімнихклітин.

Паренхімніклітини мають бі­льш-меншодна­ко­ву довжину і ширину, або їхня дов­жина пе­ре­вищує ширину не більш, ніж у 2-3 рази. Паренхімні клітини зазвичай за­ли­шаються довгий час живими, мають тон­кі оболонки. Вони складають основну масу більшості органів та їх частин у рос­лин­ному організмі – серцевина, кора стебла і кореня, листки, плоди тощо. Клі­ти­ни па­ренхімного типу виконують такі важ­ливі для рослини функції, як фото­син­тез, ди­хан­ня, асиміляція та ін.

У прозен­хім­нихклітин дов­жи­на пере­вищує ширину більше, ніж у три рази (най­частіше в десятки і сотні ра­зів). До­сить часто такі клітини веретеноподібної або циліндричної форми, мають загострені кін­ці, товсті, зде­ре­в’янілі оболонки. Живого вмісту в про­зен­хім­них клітинах найчасті­ше немає. З клітин прозенхімного типу фор­­мую­ться переважно провідні та механічні тканини рослин. Най­різ­­номанітніші фор­ми клітин ха­рактерні для одно­клі­тинних рослинних орга­ніз­мів – бак­­те­рій, водо­рос­тей. Відомі неклітинні форми життя – ві­руси.

Розміри клітин.Середня довжина клі­тин вищих рослин складає 10-100 мкм. У деяких рослин великі па­ренхімні клі­тини можуть досягати в довжину кількох мілі­мет­рів і видимі неозброєним оком (клі­ти­ни плодів ли­мо­на, яблуні, ка­вуна, помі­до­ра, бульб картоплі). Найбільшу дов­жи­ну мають прозенхімні клітини стебел льо­ну (40 мм) і кропиви (80 мм), водо­рос­ті хари (10 см і більше), у прядильної рос­ли­ни рамі (до 20 см). Довжини до кількох мет­рів досягають молочники дея­ких дерев.

Відмінності клітин прокаріот і еукаріот.У сучасних і викопних форм орга­ніз­мів відомі два найважливіші типи клітин: прокаріотична, абодо­ядер­на,і еукаріо­тич­на, абоядерна.

Прокаріотичні клітини, що типові для бактерій і синьо-зелених водоростей (ціа­но­бактерій), як правило, дріб­­ніші від еу­ка­­ріо­тичних: їхні розміри зазвичай не пере­ви­щу­ють 10 мкм і часто складають лише 2-3 мкм. Роз­мі­ри еука­ріо­тичних клітин різ­них ор­га­ніз­мів коливаються від 10 до 100 мкм. Такі клітини має більшість рос­лин, грибів і тва­рин.

У клітинах прокаріот відсутнє мор­фо­логічно оформлене ядро, в них є лише кі­ль­цевий ланцюг ДНК, в якої немає білко­вої оболонки. Така внутрішньоклітинна струк­ту­ра, що несе гени, зветься генофором. В еукаріотич­ній клітині но­сія­ми генів є хро­мо­соми, розташовані в ядрі, яке обмежене від іншого вмісту клітини мембраною.

Еукаріотична клітина містить у цито­плазмі різноманітні постійні внутрішньо­клі­тинні структури – орга­нели(плас­тиди, мітохондрії, ендоплазматичний рети­ку­лум, комплекс Гольджі та ін.), які відсутні в про­каріотичній клітині. З чис­ла типових для еукаріотичних клітин органел прокаріо­тич­ні мають лише рибосоми. Але рибосоми про­­ка­ріот суттєво відрізняються більш простим рівнем організації й функціонування від та­ких в еукаріот.

Через те, що в прокаріотичних кліти­нах відсутній цитоскелет(наявний в еу­ка­ріотичних клітинах), у них не вияв­ле­но багато процесів, типових для еукаріот – фа­гоцитоз, піноцитоз, циклоз тощо. За допо­могою елект­рон­­ного мікрос­копа дослід­же­но, що рухові пристосування клітин еу­каріо­тичних організмів (так звані ундуліп­о­дії) є значно відмін­ни­ми за структурою і меха­ніз­мом діяльності від джгутиківпрока­рі­от. За несприятливих умо­в деякі прокаріоти утворю­ють спори– стадії спокою, оточені щільною стінкою, яка може витримувати ви­соку температуру, іноді до 100^оС.

Є важливі відмінності й у проходжен­ні процесів поділу описаних клітин. Так, прокаріотичні клітини по­ді­ляються пере­тяж­кою на рівні частини або ж брунь­ку­ю­ться, тобто утворюють дочірню клітину, меншу за роз­мі­ра­ми від мате­рин­ської, але ніколи не діляться мітотично. Клітини еу­каріотичних організмів, навпаки, діляться зазвичай шляхом мі­тозу. Внаслідок цього кожна з утворених клітин одержує іден­тич­ний об’єм спадкової ін­фор­мації.

19. Відміни клітин за типами поділу (амітоз, мітоз, мейоз) в залежності від ступеню організації організмів.

Описано три способи розподілу эукариотических клітин: амитоз (пряме розподіл), митоз (непряме розподіл) і мейоз (редукционное деление).

Амитоз – щодо рідкісний і маловивчений спосіб розподілу клітини. Описано для старіючих і патологічно змінених клітин. При амитозе интерфазное ядро ділиться шляхом перетяжки, рівномірний розподіл спадкового матеріалу не забезпечується. Нерідко ядро ділиться без наступного поділу цитоплазми й утворяться двоядерні клітини. Клітина, претерпевшая амитоз, надалі неспроможна розпочинати нормальний митотический цикл. Тому амитоз зустрічається, зазвичай, у клітинах і тканинах, приречених на загибель, наприклад, у клітинах зародкових оболонок ссавців, у клітинах опухолей.

Митоз – непрямий поділ клітини, найбільш поширений спосіб відтворення клітин. Біологічна значення М. визначається поєднанням у ньому подвоєння хромосом шляхом подовжнього розщеплення їх і рівномірного розподілу між дочірніми клітинами. Початку М. передує період підготовки, до складу якого накопичення енергії, синтез дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) і репродукцію центриолей.

Стадії мітозу. Процес М. зазвичай поділяють на виборах 4 стадії: профазу, метафазу, анафазу і телофазу.

У профазе відбуваються реорганізація ядра з конденсацією і спирализацией хромосом, руйнація ядерної оболонки, та формування митотического апарату шляхом синтезу білків і " складання " в орієнтовану систему веретена розподілу клетки.

Метафаза залежить від русу хромосом до екваторіальній площині (метакинез, чи прометафаза), формуванні екваторіальній платівки ( " материнської зірки " ) й у роз'єднаності хроматид, чи сестриних хромосом.

Анафаза - стадія розбіжності хромосом до полюсів. Анафазное рух пов'язані з подовженням центральних ниток веретена, що розсовує митотические полюси, і з укорочением хромосомальных микротрубочек митотического апарату.

Телофаза залежить від реконструкції дочірніх ядер з хромосом, які зібралися біля полюсів, поділі клітинного тіла (цитотомия, цитокинез) і остаточному руйнуванні митотического апарату із заснуванням проміжного тільця. Реконструкція дочірніх ядер пов'язані з деспирализацией хромосом, відновленням ядерця і засобів ядерної оболонки.

Мейоз - редукционное розподіл, розподілу дозрівання, спосіб розподілу клітин, у результаті якого відбувається зменшення (редукція) числа хромосом вдвічі і жодна диплоидная клітина (що містить дві набору хромосом) після двох швидко наступних друг за іншому розподілі дає початок 4 гаплоидным (що містить за одним набору хромосом). Відновлення диплоидного числа хромосом відбувається внаслідок запліднення. М. - обов'язкове ланка статевого процесу умова формування статевих клітин (гамет). Біологічна значення М. полягає у підтриманні постійності кариотипа у низці поколінь організмів даного виду та забезпеченні можливості рекомбінації хромосом і генів при статевому процесі. М. - із ключових механізмів спадкоємності та спадкової мінливості. Поведінка хромосом при М. забезпечує виконання основних законів наследственности.

Першу фазу М. - профаза I, найскладніша і тривала (в людини 22,5, у лілії 8-10 діб), підрозділяється п'ять стадій. Лептотена - стадія тонких ниток, коли хромосоми слабко спирализованы і найбільш довгі, видно потовщення - хромомеры. Зиготена - стадія початку попарного, пліч-о-пліч сполуки (синапсиса, кон'югації) гомологичных хромосом; у своїй гомологичные хромомеры взаємно притягуються і вибудовуються суворо друг проти друга. Пахитена - стадія товстих ниток; гомологичные хромосоми стабільно з'єднані парами - биваленты, кількість яких одно гаплоидному числу хромосом; під електронним мікроскопом видно складна ультраструктура в місці контакту двох гомологичных хромосом всередині бивалента: т. зв. синаптонемальный комплекс, який починає формуватися ще зиготене; в кожної хромосомі бивалента виявляються 2 хроматиды; т. про., бивалент (тетрада, за старою термінології) складається з 4-х гомологичных хроматид; на стадії відбувається кроссинговер, який наразі триває на молекулярному рівні; цитологічні наслідки його виявляються наступного стадії. Диплотена - стадія раздвоившихся ниток; гомологичные хромосоми починають відштовхуватися друг від друга, але виявляються пов'язаними, зазвичай, у 2-3 точках на бивалент, де видно хиазмы (перекресты хроматид) - цитологічне прояв кроссинговера. Диакинез - стадія відштовхування гомологичных хромосом, котрі так само з'єднані в биваленты хиазмами, перемещающимися на кінці хромосом (терминализация); хромосоми максимально короткі і товсті (рахунок спирализации) й утворюють характерні постаті: хрести, кільця та інших. Наступна фаза М. - метафаза I, під час якої хиазмы ще зберігаються; биваленты розподіляються на середині веретена розподілу клітини, орієнтуючись центромерами гомологичных хромосом до протилежним полюсах веретена. У анафазе I гомологичные хромосоми з допомогою ниток веретена розходяться до полюсів; у своїй кожна хромосома пари може відійти до будь-кого з двох полюсів, незалежно від розбіжності хромосом ін. пар. Тому число можливих поєднань при розбіжності хромосом одно 2N, де n - число пар хромосом. На відміну від анафазы мітозу, центромеры хромосом не розщеплюються і продовжує скріплювати 2 хроматиды в хромосомі, отходящей до полюса. У телофазе I в кожного полюси починається деспирализация хромосом процес формування дочірніх ядер і клітин. Далі йде коротка интерфаза без редуплікації ДНК - интеркинез, і розпочинається друге розподіл М. Профаза II, метафаза II, анафаза II і телофаза II проходять швидко; у своїй наприкінці метафазы II розщеплюються центромеры, й у анафазе II розходяться до полюсах хроматиды кожної хромосоми. Ця класична схема М. має винятку. Наприклад, рослин роду ожика (Luzula) і комах сімейства кокцид (Coccidae) у першому розподілі М. розходяться хроматиды, тоді як у другому - гомологичные хромосоми, проте у таких випадках внаслідок М. відбувається редукція числа хромосом. Відмінності між сперматогенезом і оогенезом у тварин і звинувачують освітою микроспор і мегаспор рослин не б'ють по поведінці хромосом під час М., хоча розміри і доля сестриних клітин виявляються разными.

19. Етапи виникнення евкаріотичних організмів. Первинні та вторинні ендосимбіози.

Етап	Процеси, які відбувалися
Пер­ший	Утворення у гіпотетичного прокаріотичного пращура численних внутрішніх інвагінацій плазмалеми, які, з одного боку, замкнули прокаріотичний нуклеоїд у двомембранну оболонку (тобто утво­рили морфологічно оформлене ядро), а з іншого — призвели до утворення ендоплазматичної сітки та похідного від неї комплексу Гольджи, а також травних вакуолей та їх похідних — лізосом
Дру­гий	Набуття здатності до синтезу тубулінових мікротрубочок уна­слідок горизонтального переносу гена, що кодує білок тубулін, від спірохетоподібних бактерій. У результаті в еукаріотів з’явився цитоскелет, джгутики з базальними тілами, веретено поділу, мітоз. Надалі базальні тіла джгутиків у частини пред­ставників трансформувалися у клітинний центр, а порушення нормального мітозу (зокрема, скорочення інтерфази) призвели до виникнення мейозу й пов’язаного з ним статевого процесу
Третій	Утворення симбіотичного комплексу з прокаріотичною кліти­ною, схожою на сучасні альфа-протеобактерії. Ця прокаріотична клітина надалі трансформувалась у мітохондрію
Чет­вертий	Еукаріоти розділилися на дві великі групи. Одна з цих груп має мітохондрії з трубчастими кристами й утворює царство Tubulocristates (тубулокристати, трубчастокристні), друга — мітохондрії з переважно пластинчастими кристами й утворює царство Platycristates (платикристати, платівчастокристні)
П’ятий	В еукаріотичному світі з’явилися перші рослини. За молекуляр­ними та цитологічними даними, ця подія пов’язана із симбіозом гетеротрофної еукаріоти — платикристати з фотоавтотрофним прокаріотом — синьо-зеленою водорістю. Внаслідок цього симбіозу утворилася пластида, оточена двома мембранами, яка отримала назву первинносимбіотичної пластиди. Подальша дивергенція організмів з первинносимбіотичними пластидами обумовила виникнення в межах філи платикристат групи фото-автотрофних відділів, які склали підцарство Plantae — рослини. «Протоводорість» дала початок трьом паралельним гілкам рослин з первинносимбіотичними пластидами — глаукоцистофітовим водоростям (Gla.ucocystoph.yta), червоним водоростям (Rhod.oph.yta) та зеленим водоростям (Chlorophyta). Усі три відділи зберігають пластиди, що оточені лише двомембранною оболонкою. У глаукоцистофітових водоростей є також цікава атавістична ознака — між зовнішньою та внутрішньою мембранами пластиди розташовується шар муреїну — речовини, характерної для клітинних оболонок більшості еубактерій, зокрема, синьо-зелених водорос­тей. Відділ глаукоцистофітових є сліпою гілкою еволюції рослин. Пластиди червоних водоростей — родопласти — також зберіга­ють деякі яскраві ознаки спорідненості із синьо-зеленими водо­ростями, зокрема, особливі так звані фікобілінові пігменти. Пластиди зелених водоростей — хлоропласти — ані муреїну, ані фікобілінових пігментів не мають. Від зелених водоростей беруть початок вищі рослини, причому всі вони зберігають первинносимбіотичні хлоропласти
Шос­тий	Унаслідок вторинних ендосимбіозів виникла велика група відділів водоростей із вторинносимбіотичними пластидами. Червоні та зелені водорості неодноразово ставали ендосимбіонтами гетеротрофних еукаріотів з різних царств — дискокристат, тубулокристат і платикристат. Симбіози, що відбувалися за сценарієм «еукаріотичний господар + еукаріотичний ендосимбіонт», називають вторинними. Відомі випадки, коли пластиди (як первинно-, так і вторинно-симбіотичні) редукувалися, і тоді виникали вторинногетеротрофні таксони. Зокрема, доведена вторинна редукція пластид у тварин типу Apicomplexa, пращурами яких були фотоавто- трофні динофітові водорості (Dinophyta)

Первинні та вторинні ендосимбіози. Ендосимбіози, при яких в евкаріотичну клітину-господаря включався прокаріотичний симбіонт, що надалі трансформувався в клітинну органелу, називають первинними. На основі молекулярно-таксономічних досліджень наприкінці ХХ ст. було встановлено, що в світі евкаріот первинні симбіози відбулися лише двічі. При першому ендосимбіозі прокаріотична бактерія, схожа з альфа-протеобактеріями, вступила в симбіоз з фаготрофним джгутиконосцем з царства гіпохондріат і трансформувалась у мітохондрію з трьома типами крист – дископодібними, трубчастими та пластинчастими. Подальша морфологічна еволюція мітохондрії відбувалася поступово, майже паралельно з клітиною-господарем. Так, у тубулокристат дископодібні кристи були редуковані, а збереглися трубчасті та інколи разом з ними – пластинчасті кристи. У платикристат були втрачені як дископодібні, так і трубчасті кристи, а збереглися лише пластинчасті (за винятком відділу Haptophyta). Другий первинний ендосимбіоз відбувся між прокаріотичним оксигенним фотоавтотрофом – синьозеленою водорістю, та гетеротрофним організмом з царства платикристат. Як наслідок, виникла перша евкаріотична клітина, здатна до оксигенного фотосинтезу – так звана "протоводорість", тобто утворились евкаріотичні рослини. У "протоводорості" пластида була вкрита двома мембранами, з яких внутрішня являла собою мембрану прокаріотичного ендосимбіонту – синьозеленої водорості, а зовнішня була похідною від плазмалеми клітини-господаря, і ймовірно представляла собою видозмінену мембрану травної вакуолі, в яку потрапив ендосимбіонт. "Протоводорість" дала початок трьом паралельним гілкам рослин з первинно симбіотичними пластидами – глаукоцистофітовим водоростям (Glaucocystophyta), червоним водоростям (Rhodophyta) та зеленим водоростям (Chlorophyta). Всі ці три відділи зберігають пластиди, що оточені лише двомембранною оболонкою. Глаукоцистофітові водорості зберігають цікаву атавістичну ознаку – між зовнішньою та внутрішньою мембраною пластиди розташовується шар муреїну – речовини, характерної для клітинних оболонок більшості евбактерій, і, зокрема, синьозелених водоростей. Відділ глаукоцистофітових є сліпою гілкою еволюції рослин. Пластиди червоних водоростей – родопласти – також зберігають деякі яскраві ознаки спорідненості із синьозеленими водоростями, зокрема, особливі так звані фікобілінові пігменти. Пластиди зелених водоростей – хлоропласти – зберігають найменше фенотипічних рис схожості із прокаріотичним ендосимбіонтом. Від зелених водоростей беруть початок вищі рослини, причому всі вони зберігають первинно симбіотичні хлоропласти. Червоні та зелені водорості неодноразово ставали ендосимбіонтами гетеротрофних евкаріот з різних царств – дискокристат, тубулокристат та платикристат. Симбіози, що відбувалися за сценарієм "евкаріотичний господар + евкаріотичний ендосимбіонт" називають вторинними. Внаслідок вторинних ендосимбіозів виникла велика група відділів водоростей із вторинно симбіотичними пластидами. Вторинно симбіотичні пластиди, на відміну від первинно симбіотичних, одягнені переважно чотирма мембранами, з яких внутрішня мембрана є залишком плазмалеми синьозеленої водорості (первинного ендосимбіонту), друга мембрана – видозміненою мембраною травної вакуолі господаря первинного ендосимбіонта (червоної або зеленої водорості), який є водночас вторинним ендосимбіонтом, третя мембрана – власне плазмалемою вторинного ендосимбіонта, четверта, зовнішня мембрана – плазмалемою господаря вторинного ендосимбіонта. Цитоплазма, яка знаходиться у проміжку між другою та третьою мембраною, так званий перипластидний простір, є редукованою цитоплазмою вторинного ендосимбіонта, і у деяких випадках зберігає 80S рибосоми та редуковану ендоплазматичну сітку. Зовнішні (третю та четверту) мембрани вторинно симбіотичних пластид називають хлоропластною ендоплазматичною сіткою. Проте особливо цікавим є той факт, що у двох відділах водоростей із вторинно симбіотичними пластидами – хлорарахніофітових (Chlorarachniophyta) та криптофітових (Cryptophyta) – у перипластидному просторі зберігається навіть редуковане ядро вторинного ендосимбіонта – нуклеоморф. Нуклеоморф оточений двомембранною оболонкою і містить ДНК, яка по наявним у нуклеоморфі генам у хлорарахніофітових споріднена з ядерною ДНК зелених водоростей, а у криптофітових – з ядерною ДНК червоних водоростей. У деяких водоростей, зокрема, у евгленофітових, вторинно симбіотичні пластиди вкриті не чотирма, а лише трьома мембранами. Вважається, що у цих водоростей одна з зовнішніх мембран пластиди була вторинно втрачена.

19. Монадна структура тіла – вихідна форма первинних тваринних, рослинних і грибних евкаріотичних організмів. Праці Н.П.Масюк щодо первинної морфологічної структури евкаріотичних водоростей.

Зараз розрізняють 9 основних типів морфологічної . структури тіла водоростей: чотири з них спостерігаються у одно-клітинних і колоніальних організмів, чотири – у багатоклітинних і один – у неклітинних. Найпримітивнішою вважається монадна структура, яка характерна для одноклітинних організмів з джгу-тиками, за допомогою яких ці водорості активно пересуваються у воді. Крім звичайних органел, властивих усім еукаріотним кліти-нам, для водоростей монадної структури характерна наявність пульсуючих вакуолей і стигм, або вічок. Найчастіше монадна структура зустрічається у зелених, жовтозелених та золотистих во-доростей. Амебоїдна (ризоподіальна) структура також характерна для більш примітивних представників водоростей. Монадна структура талому властива одноклітинним організмам із твердою клітинною оболонкою або достатньо міцним перипластом та характеризується наявністю у таких клітин одного, двох чи кількох джгутиків, з допомогою яких вони активно рухаються у воді. Деякі монадні форми вторинно не мають джгутиків і тоді, як правило, їхнє тіло здатне змінювати свою форму. Тобто їм властива метаболія. Монадна структура переважає у представників пірофітових, золотистих, евгленових, жовто-зелених.

Н.П. Масюк є автором та співавтором 271 публікацій, серед яких 12 монографій, 162 статті та 70 тез доповідей. Крім того, написала 5 брошур, 16 методичних робіт. Має три авторські свідоцтва. Також вона є автором кількох методичних посібників.

• Морфология, систематика, экология, географическое распространение рода Dunaliella Teod. и перспективы его практического использования. — К.: Наук. думка, 1973.

Эволюционные аспекты морфологии эукариотических водорослей. — К.: Наук. думка, 1993.

• Водорості в системі органічного світу. — К.: Академперіодика, 2002.

• Фотодвижение клеток Dunaliella Teod.. — К.: Академперіодика, 2007

19. Клітини-організми в різних еволюційних лініях водоростей, грибів, тварин. Типи морфологічних структур клітин-організмів: монадний, амебоїдний, пальмелоїдний, кокоїдний.

Виділяють 9 основних типів морфологічної структури тіла водоростей. 1. Амебоїдна структура тіла водоростей Талом амебоїдної структури представлений одноклітинними організмами, які не мають твердої клітинної оболонки і постійної форми. Вони, випускаючи псевдоподії, здатні здійснювати повзаючі рухи, подібно до найпростіших амеб. Псевдоподії часто бувають довгими і тонкими і тоді їх називають ризоїдами. Тому інша назва цієї структури ризоподіальна. Амебоїдної будови тимчасово можуть набувати деякі одноклітинні водорості, що мають джгутики, шляхом скидання їх або втягування всередину. Амебоїдна структура властива представникам пірофітових, золотистих та жовто-зелених водоростей. Така структура є найпростішим типом будови одноклітинного організму і, можливо, в процесі еволюції була першим етапом при виникненні клітинного рівня життя.

2. Монадна структура тіла водоростей Монадна структура талому властива одноклітинним організмам із твердою клітинною оболонкою або достатньо міцним перипластом та характеризується наявністю у таких клітин одного, двох чи кількох джгутиків, з допомогою яких вони активно рухаються у воді. Деякі монадні форми вторинно не мають джгутиків і тоді, як правило, їхнє тіло здатне змінювати свою форму. Тобто їм властива метаболія. Монадна структура переважає у представників пірофітових, золотистих, евгленових, жовто-зелених.

3. Коккоїдна структура тіла водоростей Коккоїдна структура талому характеризується окремими клітинами, що мають тверду оболонку і у вегетативному стані позбавлені джгутиків чи псевдоподій. Внаслідок цього водорості коккоїдної структури не здатні до активного руху: вони або живуть вільно, або можуть переноситися водою, або прикріплюватися до субстрату. Форма таких клітин досить різноманітна – від простої сферичної до найпричудливішої. Оболонка у них гладенька, суцільна, пориста або має різноманітні вирости. Багатьом водоростям коккоїдної структури властиве утворення колоній різноманітної форми чи із слизом, чи без нього.

4. Пальмеллоїдна структура тіла водоростей Пальмеллоїдна структура талому являє собою ускладнений варіант коккоїдної структури, що виявляється в утворенні водоростями досить великих, в основному прикріплених до субстрату слизистих тіл певної форми, які містять всередині значну кількість коккоїдних клітин. Клітини поєднуються в цьому слизі зовсім механічно і плазматичних зв’язків не мають. 5. Нитчаста структура тіла водоростей Нитчаста структура талому представлена таломами, що складаються із кількох, а нерідко і численних клітин, розміщених у вигляді ниток. Ці нитки можуть бути простими і галузистими, вільноживучими і прикріпленими об’єднаних у слизові колонії. Таломи нитчастої структури складаються із клітин подібних одна до одної, але існують і такі, клітини яких на кінцях тонші або розширені та такої форми, що відрізняється від інших. Інколи остання нижня клітина перетворюється на ризоїди. Ріст нитчастих таломів відбувається по-різному. Дифузний ріст – це ріст, коли здатність до поділу мають усі клітини. Коли діляться не всі клітини, а лише їх частина, то ця ділянка росту називається меристематичною зоною. Якщо зона росту розміщена в середній частині нитки, то тип росту називають інтеркалярним, якщо ріст здійснюють кінцеві клітини, то це апікальний ріст, а в разі поділу клітин біля основи — ріст є базальним. 6. Різнонитчаста структура тіла водоростей Різнонитчаста структура талому– гетеротрихальна, таломи якої будучи нитчастими біля основи, поділяються на дві частини, одна з яких горизонтальна і стелеться по субстрату, а друга вертикальна. Різнонитчаста структура наявна у синьо-зелених, зелених, золотистих, бурих і червоних водоростей. 7. Пластинчаста структура тіла водоростей Пластинчаста структура талому характеризується багатоклітинними сланями у формі пластинок, що складаються із одного, двох або кількох шарів клітин. Утворення цих шарів відбувається в результаті поздовжнього поділу клітин. Якщо поздовжні перегородки розміщуються строго в одному напрямку, то пластинка зберігається одношаровою. А при виникненні перегородок у первинній пластинці, утворюються два і більше шарів. Двохшарові пластинчасті слані у деяких водоростей перетворюються в трубку або мішок внаслідок розходження шарів всередині, в результаті чого утворюється порожнина. Пластинчаста структура наявна у зелених, бурих і червоних водоростей. 8. Сифональна структура тіла водоростей Сифональна структура талому являє собою особливий тип будови, властивий тільки деяким водоростям. Відмінною рисою її є відсутність всередині слані клітинних перегородок при наявності великої кількості ядер. Такі слані досягають великих розмірів. Прісноводні сифональні водорості мають вигляд слабкорозгалуджених ниток або шароподібних тілець розміром з булавочну голівку з розгалуженими ризоїдами. Сифональні представники морських водоростей відрізняються великою різноманітністю зовнішнього вигляду, а інколи досить складним розчленуванням слані у вигляді коренів, стебел та листків. Сифональна структура характерна для зелених і жовто-зелених водоростей. 9. Харофітна структура тіла водоростей Харофітна структура талому властива лише харовим водоростям, що характеризуються великими багатоклітинними сланями лінійно-членистої будови, що складаються із головного пагона з гілками, що мають ризоїди та мутовчасто сидячих на них членистих бічних пагонів. Меживузля і членики бічних пагонів завжди утворені лише однією витягнутою клітиною, а у видів роду Хара ці клітини зовні обростають ще одним шаром лінійно розміщених додаткових клітин.

19. Філогенетичний ряд тваринних та рослинних тканин: від найпростіших до хребетних,від водоростей до покритонасінних,.

філогенез — це історичний розвиток як усього живого загалом, так і окремих груп (видів, родів, родин і т. д. до царств включно). Для визначення філогенезу певної групи він запропонував метод потрійного паралелізму: зіставлення даних палеонтології, порівняльних анатомії та ембріології (онтогенезу).

Дослідження решток викопних організмів та порівняння їх із сучасними видами, а також порівняння будови сучасних видів між собою дають змогу виявити певні відміни між ними, а також встановити напрями історичних змін як окремих рис будови, так і типу організації в цілому. Таким чином, викопні й сучасні форми ніби зв'язуються в єдиний філогенетичний ряд - послідовність історичних змін організмів у цілому чи їхніх окремих органів у межах певної систематичної групи (наприклад, послідовність еволюційних змін черепа і кінцівок у предків коней).

Біогенетичний закон. Е. Геккель паралельно з Ф. Мюллером відкрили біогенетичний закон (закон Геккеля — Мюллера), який показує зв'язок між філогенезом та онтогенезом: індивідуальний розвиток (онтогенез) будь-якого організму - це вкорочене і стисле повторення історичного розвитку (філогенезу) даного виду.

На прикладі багатоклітинних тварин він довів наявність однакових початкових фаз ембріонального розвитку (яйце, бластула, гаструла), що свідчить про їхнє спільне походження. Наприклад, на відповідних фазах у ембріонів різних класів хребетних є стадії розвитку зябрових щілин. Це свідчить про походження наземних хребетних від рибоподібних предків.

Вам уже відомо, що царство Рослини налічує понад 400 000 видів. Розібратись у різноманітності рослин допомагає наука систематика. Вищі рослини відрізняються від водоростей тим, що в них із клітин формуються різні типи тканин та органів. Які ознаки притаманні водоростям? Водорості - найдавніші представники царства Рослини, які з'явилися на нашій планеті майже 800 млн років тому. Відомо близько 50 000 видів цих організмів. Водорості надзвичайно різноманітні: серед них відомі одноклітинні, колоніальні та багатоклітинні види. Водоростям властиві різні способи розмноження: нестатеве, вегетативне та статеве. Спільна ознака різних представників водоростей - наявність у їхніх клітинах хлоропластів із хлорофілом. Форма та особливості будови хлоропластів у водоростей можуть бути надзвичайно різноманітні. Отже, ці рослини, так само як і вищі, здатні до фотосинтезу. Крім хлорофілу, хлоропласти водоростей часто можуть містити й інші пігменти. Це надає їм червоного, бурого або жовто-зеленого забарвлення. Водорості не мають коренів та провідних тканин. Тому поживні речовини вони поглинають крізь оболонки окремих клітин. Так само окремі клітини здійснюють і газообмін.

Ознаки, за якими роблять висновок про те, яка родина покритонасінних рослин з'явилась на землі пізніше, а яка раніше, не цілком встановлені, і часто різні дослідники висловлюють з одного й того ж питання прямо протилежні думки. При розв'язанні цих питань виходять не тільки з морфології квітки, але й з морфології інших органів. Вважають, що зрослолиста оцвітина з'явилася пізніше від вільнолистої; зигоморфність квітки пізнішого походження, ніж актиноморфність; нижня зав'язь також з'явилась пізніше, ніж верхня, як і обмежена кількість листків у оцвітині у порівнянні з більшою їх кількістю. Суцвіття з'явились пізніше, ніж поодинокі квітки, нечисленні тичинки — пізніше, ніж численні. Гінецей синкарпний, в якого плодолистки зрослися, з'явився пізніше, ніж гінецей апокарпний, в якого плодолистки вільні. Однорічні рослини з'явилися пізніше багаторічних, а трави — пізніше, ніж дерева і кущі. Складні листки пізнішого походження, ніж прості. Вважають, що квітка веде свій початок від стробілуса, або шишки бенетитових.

Рослини пізнішого походження мають ознаки більш досконалі, між рослини, що раніше з'явилися. Однак у кожній еволюційній лінії могли з'явитися одні і ті ж ознаки, і збіг ознак міг відбуватися в лініях еволюції, не зв'язаних між собою.

24 Філогенетичний ряд вегетативних органів рослин: слань (водорості, мохоподібні) – телом (риніофіти) – стебло, листок (пагін) – корінь (плауноподібні, хвощеподібні, папоротеподібні, голонасінні, покритонасінні), їх характеристика.