Одноклеточные водоросли
Contents
- 1 Что такое одноклеточные водоросли?
- 2 Особенности одноклеточных водорослей
- 3 Признаки одноклеточных водорослей.
- 4 Строение одноклеточных водорослей
- 5 Клетка одноклеточных водорослей
- 6 Тело одноклеточных водорослей
- 7 Вакуоль одноклеточных водорослей
- 8 Питание одноклеточных водорослей
- 9 Размножение одноклеточных водорослей
- 10 Деление одноклеточных водорослей
- 11 Среда обитания одноклеточных водорослей
- 12 Жизненный цикл и развитие одноклеточных водорослей
- 13 Представители одноклеточных водорослей
- 14 Одноклеточные водоросли и фотосинтез
- 15 Значение одноклеточных водорослей в природе и жизни человека
Что такое одноклеточные водоросли?
К одноклеточным водорослям относят гетерогенную экологическую группу организмов, в большей степени фотоавтотрофную, средой обитания которой является вода.
Одноклеточные водоросли – это низшие фотосинтезирующие растения, которые не имеют корня, стебля, листьев. Размер этих организмов чаще микроскопический.
Одноклеточные водоросли являются простейшими, а также первичными продуцентами, поэтому играют фундаментальную роль в трофических сетях водной среды.
Водоросли, являющиеся одноклеточными, нельзя увидеть невооруженным глазом из-за микроскопических размеров. Однако иногда они образуют временные или постоянные колонии, вполне различимые без микроскопа.
Особенности одноклеточных водорослей
Главной особенностью одноклеточных водорослей является наличие всего лишь единственной клетки, которая отвечает за все основные функции жизнедеятельности организма. Такие, как: рост, питание, дыхание, размножение, развитие, движение, выделение.
Одноклеточные организмы имеют функцию «раздражимость». Эта функция заключается в том, что эти водоросли воспринимают любого рода раздражения и реагируют на них в ответ, то есть перемещаются в пространстве.
Таксис – реакция на раздражения.
Еще одной особенностью одноклеточных водорослей является способность перемещаться в толще воды, используя жгутики.
Также к особенностям можно отнести наличие пластиды, содержащей пигмент, который придает водорослям определенный цвет.
Признаки одноклеточных водорослей.
- Наличие хлорофилла.
- Фотоавтотрофное питание.
- Проживание в водной среде, либо во влажных (сырых) местах.
- Некоторые одноклеточные водоросли способны к гетеротрофии.
- Среди одноклеточных водорослей есть колониальные формы, когда отдельные клетки тесно взаимосвязаны.
- Одноклеточные водоросли являются автономной системой с возможностью роста и самовоспроизведения.
- Самовоспроизведение клеток одноклеточных водорослей приводит к увеличению популяции.
- Одноклеточные водоросли нельзя увидеть невооруженным глазом.
Строение одноклеточных водорослей
- Подвижные одноклеточные и колониальные формы.
- Имеют зооспоры и гаметы.
- Наличие двух, четырех жгутиков.
- У некоторых, наличие светочувствительного глазка – стигмы.
- Клетки чаще одноядерные, чем многоядерные.
- Оболочка клетки из целлюлозы.
- Большинство водорослей содержит хлоропласт и способны к автотрофному питанию.
- Хлоропласты чаще с пиреноидом.
Все одноклеточные водоросли имеют:
- Ядро
- Оболочку
- Цитоплазму
- Вакуоль
- Хроматофор
Поверхность клетки покрыта плотной оболочкой. Эта оболочка защищает клетку от воздействия вредных факторов, а также придает структуру клетки, удерживая все органеллы внутри.
Оболочка – защитная клеточная стенка, обеспечивающая тургор клеток. Она пропускает через себя воду, соль, молекулы органических веществ.
Одним из самых важных элементов клетки является хроматофор. Он обеспечивает процесс фотосинтеза, благодаря содержанию хлорофилла. В хроматофоре вокруг пиреноида откладывается, ценный для одноклеточных водорослей, крахмал.
У многих одноклеточных организмов есть жгутики. Они помогают перемещаться клетке.
Наличие у некоторых стигмы, помогает визуализации наибольшего освещения в водоеме.
Ядро – место хранения ДНК, а также необходимый элемент для всей жизнедеятельности водоросли.
Клетка одноклеточных водорослей
Клеткой называют основную структурную единицу тела одноклеточных водорослей. Особенность этих водорослей определяется тем, что их организм состоит из единственной клетки. Из этого следует, что строение клетки сочетается клеточными и организменными чертами. Все части клетки неразрывно связаны друг с другом.
Тело одноклеточных водорослей
У одноклеточных водорослей тело состоит из одной клетки, поэтому их называют одноклеточными. Эти водоросли представляют собой клетку со стандартными наборами органов:
- Ядро
- Цитоплазма
- Вакуоль
- Оболочка
- У некоторых – жгутики
Вакуоль одноклеточных водорослей
Вакуоль – это небольшая шаровидная полость в одноклеточных водорослях, которая выводит из клетки лишнюю воду. Основной функцией вакуоли – осморегуляция, то есть контроль над жидкостью в клетке и ее выведение из организма, благодаря пульсации.
Питание одноклеточных водорослей
Питаются одноклеточные водоросли, в большей степени, как и все растения через фотосинтез. Водоросли относятся к автотрофным организмам, которые синтезируют органические вещества из неорганических. Используя энергию света, являются фотоавтотрофами. Но при недостатке освещения некоторые одноклеточные водоросли могут быть гетеротрофами. К примеру, водоросль хламидомонада, умеющая всасывать растворенные питательные вещества из воды. В некоторых случаях может быть смешанный тип: одновременно с фотосинтезом происходит гетеротрофное питание.
Размножение одноклеточных водорослей
- Размножение вегетативным способом, при котором взрослый организм делится на две части. Затем эти новообразованные клетки делятся на две или четыре части, из которых вырастает взрослая особь.
- Бесполое размножение, при котором водоросль останавливается, теряет жгутики. Затем в материнской клетке образовываются 2, 4 или 8 подвижные клетки – зооспоры. После выхода из клетки зооспоры начинают самостоятельно расти и развиваться до взрослого организма.
- Половое размножение – это размножение с участием двух клеток – гамет. После их слияния, образуют зиготу, которая прорастает во взрослую водоросль. После образования зиготы процесс у каждой одноклеточной водоросли начинает проходить по-разному. Некоторые впадают в состояние покоя на некоторое время, пережидая неблагоприятные условия, другие – быстро вырастают в новый организм.
Деление одноклеточных водорослей
- При вегетативном размножении происходит деление водоросли на две равные части.
- При бесполом, размножение происходит с помощью спор. Они образуются в теле взрослой материнской особи и после того, как созреют, выбрасываются наружу.
- При половом происходит слияние двух гамет, после чего образуют зиготу. Она в свое время прорастает и образует новую молодую водоросль.
Среда обитания одноклеточных водорослей
Ответ на вопрос «Где обитают одноклеточные водоросли?» прост – водная среда. Это могут быть пресные и соленые водоемы, озера, моря. Также средой обитания этих одноклеточных организмов является сырое место на суше: поверхность почвы, кора деревьев, камни, влажные стены зданий. С помощью микроскопа легко обнаружить их присутствие. В тот момент вода окрашивается в желто-зеленый цвет, то есть наблюдается «цветение воды».
В случае пересыхания одноклеточные водоросли переходят в стадию покоя. В такой стадии они пережидают неблагоприятное время.
Жизненный цикл и развитие одноклеточных водорослей
Бесполое размножение происходит по нескольким стадиям:
- Клетка развивается, накапливая питательные вещества.
- Редуцируются жгутики.
- Начинается процесс репликации ДНК и формирование поперечной перетяжки.
- Центромеры растягивают генетический материал по разным полюсам.
- Перетяжка сжимается, и клетка делится на две равные части.
- Цитокинез происходит одновременно со всеми этими процессами.
- Получение новых дочерних клеток, идентичных материнской.
- Клетки достраивают недостающие участки тела, после чего начинают самостоятельную жизнь, рост и развитие.
Можно сделать вывод, что жизненный цикл одноклеточной водоросли начинается с деления и заканчивается делением.
Представители одноклеточных водорослей
Представителями одноклеточных водорослей являются:
- Хлорелла
- Хлорококк
- Плеврококк
- Ацетабулярия
- Вольвокс
- Хламидомонада
- Эвглена зеленая
- Трентеполия
Хлорелла – одноклеточная водоросль, способная поглощать растворы питательных веществ, активно размножаться, существовать без освещения. Этот организм богат большим количеством нутриентов. Таким содержанием не похвастается ни одно растение на земле. Хлорелла по своей питательности не уступает мясу и значительно превосходит пшеницу.
Хлорококк – одноклеточная водоросль округлой формы, питающаяся только автотрофно. Его можно встретить на коре деревьев в виде зеленого налета.
Плеврококк – одноклеточная водоросль округлой формы, обитающая на скалах, камнях, земле и деревьях. Эта водоросль является хорошим ориентиром в лесу: она поселяется только с северной стороны деревьев.
Ацетабулярия – это одноклеточная водоросль, состоящая из единственной клетки, живущая отдельно и самостоятельно (не в ткани). То есть ее организм, длина которого до 10 сантиметров, это одна гигантская клетка. Ацебулярию в лабораторных условиях используют как удобный объект при исследовании ядерноплазматического взаимодействия.
Вольвокс – одноклеточная водоросль шарообразной формы, которая растет в виде колоний. Питается автотрофным и гетеротрофным способом. Обитает в стоячих пресных водоемах. Наука относит этот организм, и к растениям, и к животным. Вольвокс интересен как яркий пример колониального организма среди водорослей.
Хламидомонада – одноклеточная зеленая водоросль грушевидной формы, умеющая питаться, передвигаться и размножаться половым путем, что приравнивает ее к животному миру.
Эвглена зеленая – одноклеточная зеленая водоросль, сочетающая в себе клетки растений и животных. Это простейший одноклеточный организм со сложным строением простейшего. Питается авто- и гетеротрофно. Липиды эвглены зеленой рассматриваются как перспективное сырье для производства биодизельного и реактивного топлива.
Трентеполия – это одноклеточная водоросль оранжевого цвета, живущая на коре деревьев и камнях. Эта водоросль – защитник сада. Активно стимулирует прорастание семян, усиливает рост растений, а также повышает сопротивляемость болезням. Тем самым, увеличивает урожайность. Трентеполия содержит фотогормоны, антиоксиданты, антибиотические и другие активные вещества.
Одноклеточные водоросли и фотосинтез
Фотосинтез – преобразование энергии света в химическую энергию, в результате чего происходит расщепление углекислого газа и выделение кислорода. Фотосинтез происходит в клетках, которые содержат хлорофилл.
Хлорофилл – это зеленый пигмент водорослей, помогающий преобразовывать солнечный свет в питание. Этот пигмент поглощает и трансформирует солнечную энергию.
Хлорофилл у одноклеточных водорослей содержится в специальных органеллах – хлоропластах.
Хлоропласты – пластиды, которые придают водорослям зеленый цвет. В них протекает процесс фотосинтеза.
Способность выполнять фотосинтез делает одноклеточные водоросли одной из важнейших групп растений при производстве кислорода на планете.
Значение одноклеточных водорослей в природе и жизни человека
Одноклеточные водоросли приносят огромную пользу природе и человечеству. Водоросли являются питанием для водных животных. При фотосинтезе они создают вещества, которыми питаются рыбы.
Одноклеточные организмы поглощают из воды углекислый газ и насыщают ее кислородом, который используют для дыхания все живые организмы. Многие водоросли активно борются с загрязнениями водоемов, являясь их санитарами.
Водоросли способствуют образованию известняков, угля, рифов.
Для человека одноклеточные организмы также несут неоценимую пользу. Их широко используют в пищевой и фармацевтической промышленности.
Есть водоросли, которые применяют в научных целях, изучая вопросы генетики, биохимии.
Некоторые одноклеточные водоросли незаменимые помощники в сельском хозяйстве. Они способны повышать урожайность, защищая растения от болезней. К таким водорослям относится трентеполия.
Эти древнейшие организмы делают огромный вклад для природы и человека.