Диета с водорасли 9 букви

Диета с водорасли (9 букви)

Отговори и обяснения 1

Водораслите имат автотрофен начин на хранене

Знаете ли отговора? Сподели го!

Как да напиша добър отговор?

За да добавите добър отговор, трябва:

  • Отговорете надеждно на въпросите, на които знаете правилния отговор;
  • Напишете подробно, така че отговорът да е изчерпателен и да не подтиква към него допълнителни въпроси;
  • Пишете без граматически, правописни и пунктуационни грешки.

Това не си струва да правите:

  • Копирайте отговорите от ресурси на трети страни. Уникалните и лични обяснения са добре оценени;
  • Отговор не е по същество: „Помислете за себе си (а)“, „Светлосърдечие“, „Не знам“ и така нататък;
  • Използването на mate е неуважително към потребителите;
  • Пишете в ГОСПОДЕН СЛУЧАЙ.
Има съмнения?

Не намерихте подходящ отговор на въпроса или няма отговор? Използвайте търсенето в сайта, за да намерите всички отговори на подобни въпроси в раздела Биология.

Трудности с домашните? Не се колебайте да помолите за помощ - не се колебайте да задавате въпроси!

Биологията е науката за живите същества и тяхното взаимодействие с околната среда.

каква диета е типична за водораслите

Повечето от водораслите са автофотрофи. Тоест, те получават енергия под формата на слънчева светлина (фототрофи), а органичните вещества се синтезират от въглероден диоксид и вода (автотрофи). Тези водорасли се нуждаят от слънчева светлина, вода и CO2..

Сред водораслите обаче има и хетеротрофи: те усвояват готови органични вещества. Те могат да живеят както на светлина, така и на тъмно. Това са няколко едноклетъчни зелени водорасли, например зелена еуглена. На светлина се държи като автофотроф, а на тъмно - като хетеротроф. Организмите с такова хранене се наричат ​​миксотрофи..

Ако имате тест, при който трябва да изберете 1 правилен отговор, изберете b-phototrophic и ако можете да изберете няколко, тогава b, d.

Структура на водорасли

Водораслите принадлежат към най-ниските растения, най-примитивните: те нямат разделение на организма на стъбло, корен и листа. Бързам да отбележа, че терминът "нисши растения" е остаряла концепция, която се използва в ботаниката до втората половина на 20 век..

Съвременната биология не счита диференцирането на тъканите за определящата разлика, сега фундаменталните различия в структурата на клетките и метаболизма се считат за съществени. Въпреки това, в много остарели наръчници се използва този термин и моя отговорност е да ви предупредя за това..

Науката за водораслите се нарича алгология (от лат. Алга - морска трева, водорасли и гръцки λόγος - учение).

Сред водораслите има едноклетъчни и многоклетъчни, някои водорасли достигат дължина 100-200 метра. Начинът на захранване на водораслите е автотрофен: те синтезират органична материя в процеса на фотосинтеза. Слънчевата светлина, преминавайки през водния стълб, се разпръсква, което прави фотосинтезата с увеличаване на дълбочината все по-трудна. Ето защо, в допълнение към хлорофила, те често имат и други пигменти..

Клетките на водораслите се характеризират с наличието на клетъчна стена (от целулоза и гликопротеини - от гръцки гликис сладък (въглехидрати) + гръцки prōtos - първият, най-важният (протеин)) Органоидите са разположени в цитоплазмата (син. - извънядрена протоплазма), където те също са разположени (са ) един или повече хроматофори. Размножаването става асексуално, вегетативно или сексуално.

Тялото на водораслите е представено от талус (син. - талус) - недиференцирано натрупване на клетки. С помощта на ризоиди (от старогръцки ῥίζα - корен и εἶδος - видове) водораслите се прикрепят към субстрата (камъни, коралови полипи), ризоидът не изпълнява функцията на абсорбция. В водораслите липсват истински тъкани, няма механични тъкани, тъй като размразяването на водорасли се поддържа (извисява) във водния стълб. Без проводяща тъкан: всяка клетка има директен достъп до вода, така че кислородът се подава към клетката от околната вода и въглеродният диоксид се отстранява от водата.

Хроматофорът (от гръцкото chroma - цвят и носител на форос) е органела в водородната клетка, подобна на хлоропласта и осъществяваща фотосинтеза. Той се различава от хлоропласта по опростената си структура, по-малкия размер и различния състав на хлорофила. Външно те се различават по форма, хроматофорът може да бъде: чашеобразна, спираловидна, под формата на отворени пръстени, цилиндрична, лентовидна, дискообразна. Хроматофорите съдържат пигменти, които придават цвят на растението.

Системата на вакуоли в водораслите клетки е добре развита; пулсиращи (контрактилни) вакуоли могат да бъдат открити в подвижни клетки от водорасли. Основната им функция е да поддържат постоянно осмотично налягане вътре в клетката. Представете си: дълбоко в океана има клетка от водорасли, която постоянно получава много вода. Ако нямаше такива контрактилни вакуоли, клетката просто би се спукала, но тяхната работа гарантира отстраняването на излишната вода.

Също така, много мобилни водорасли имат светлочувствително око (стигма) в клетките си, което определя тяхната чувствителност към светлина - фототаксис. Мобилните водорасли се стремят да заемат най-осветеното място за активния процес на фотосинтеза.

Жизнен цикъл на водораслите

Жизнените цикли на водораслите са разнообразни, поради редица фактори на околната среда. Ще анализираме жизнения цикъл, използвайки примера за зелена водорасла ulva (морска салата).

Като начало, отбелязваме, че като цяло жизненият цикъл на водораслите е редуване на две фази: хаплоидна (гаметофит) и диплоидна (спорофит). Хаплоидната фаза е фазата, в която клетъчните ядра съдържат неспарен (половин) набор от хромозоми. Гаметите винаги принадлежат към хаплоидната фаза: сперматозоиди, сперматозоиди (които се различават от сперматозоидите по липсата на жълтеник), яйца.

Когато две гамети се сливат: яйцеклетка (n) и сперма (n), зигота (2n) се образува, от която се развива спорофит (2n), като по този начин в спорофита се възстановява диплоиден набор от хромозоми. В зооспорангиите върху спорофита в резултат на мейоза се образуват зооспори (n), които се разделят чрез митоза, растат и образуват мъжки и женски гаметофити (n). Гаметофитните клетки се делят чрез митоза, образуват се гамети (n), които се сливат в зигота (2n), цикълът е затворен.

Видове репродуктивни процеси

Водораслите имат няколко вида сексуален процес:

  • Изогамия - копулиращите елементи (гамети) не се различават един от друг, мобилни са
  • Анизогамия - от гръцката. неравен анизос и брак на гамос (хетерогамия) - при този тип копулиращите елементи се различават по размер, форма, размер, поведение
  • Оогамия - от други гръцки. marriageόν яйце и γάμος брак - копулиращите елементи се различават рязко един от друг: голяма женска гамета без жлечици, обикновено с мъжка малка мобилна гамета. Допустимо е да се разглежда oogamy в известен смисъл като подтип на aisogamy.

Особено си струва да се подчертае вида на сексуалния процес - конюгиране. Конюгацията се различава по това, че се сливат не гамети, а обикновени вегетативни клетки, лишени от жлези. Клетките са свързани помежду си с помощта на странични израстъци, образува се копулационен (конюгиращ) канал, през който съдържанието от една клетка се влива в друга - образува се зигоспора. По-късно от зигоспората се развива нова водорасла.

Обърнете внимание, че зооспората е мобилна клетка, която може да се движи във вода с помощта на жлези. Образува се в зооспорангиите. Зооспората участва в асексуално възпроизвеждане на много водорасли и протозойски гъбички. Някои водорасли имат апланоспори (колона aplanes неподвижно + спорно семе) - неподвижни жълтени спори. Зооспори и апланоспори се изпускат в околната среда, като разрушават стените на спорангиума, в който се намират.

Стойността на водораслите

В Световния океан водораслите съставляват по-голямата част от биомасата. Те са основните производители (производители) на органична материя, преобразувайки енергията на слънчевата светлина в енергия на химичните връзки по време на фотосинтезата. Значението на водораслите за хората е трудно да се надцени: съдържащите се в тях вещества са необходими за нормалния растеж и развитие на животните и хората (например водораслите (водораслите) имат високо съдържание на йод.)

© Bellevich Юрий Сергеевич 2018-2020

Тази статия е написана от Юрий Сергеевич Беллевич и е неговата интелектуална собственост. Копирането, разпространението (включително чрез копиране на други сайтове и ресурси в Интернет) или каквото и да било друго използване на информация и обекти без предварителното съгласие на притежателя на авторските права се наказва със закон. За да получите материалите на статията и разрешение за използването им, моля, вижте Белевич Юри.

Методи за хранене с диатоми

Живот на растенията: в 6 тома. - М.: Образование. Редактиран от А. Л. Тахтаджиян, главен редактор-кореспондент Академия на науките на СССР, проф. А.А. Фьодоров. 1974.

Вижте какво има „Начини на хранене с диатоми“ в други речници:

Клетка на водорасли - Клетката е основната структурна единица на тялото на водораслите, представена или от едноклетъчни, или многоклетъчни форми. Сифон водораслите съставят напълно уникална група: техните тали не са разделени на клетки, а в цикъл...... Биологична енциклопедия

СССР. Естествени науки - Математика Научните изследвания в областта на математиката започват в Русия през 18 век, когато Л. Ойлер, Д. Бернули и други западноевропейски учени стават членове на Петербургската академия на науките. Според плана на Петър I, академиците са чужденци...... Велика съветска енциклопедия

ТИП ИНТЕСТИНАЛЕН (КОЛЕНТЕРАТА) - ОБЩА ХАРАКТЕРИСТИКА Чревната част е най-ниско организирана сред истинските многоклетъчни животни. Тялото на коленлентератите се състои от два слоя клетки на ектодермата и ендодермата, между които има повече или по-малко...... Биологична енциклопедия

Най-простият - или Protozoa. Съдържание на статията: Характеристики и класификация. Историческа скица. Морфология; протоплазма с включвания (трихоцисти, ядро, контрактилни вакуоли, хроматофори и др.). Покрития и скелет. Движение P; псевдоподия, жлези и...... Енциклопедичен речник на Ф.А. Brockhaus и I.A. Ефрон

Рафиниране - (рафиниране) Основни методи за рафиниране и продукти, преминали етапа на рафиниране Опасни продукти на рафиниране Съдържание >>>>>>>>>> Рафинирането е, определението Рафинирането е фабрика, благодарение на която...... Енциклопедия на инвеститора

ALGAE - (водорасли), огромна и разнородна група от примитивни, растителни организми. С малки изключения те съдържат зеления пигмент хлорофил, който е от съществено значение за храненето чрез фотосинтеза, т.е. синтез на глюкоза от въглероден диоксид и... Енциклопедия на Collier

Земята е третата планета в Слънчевата система. Той се върти около Слънцето в орбита с ексцентриситет 0,0167, на средно разстояние 149,5 * 104 км, с период от 365,2564 странични дни, орбитална скорост 29,76 км / с, правилното въртене е директно,...... Геологическа енциклопедия

ВИД ТЕПЛОВЕ (TUNICATA) - Туники или туника, които включват асцидиани, пирозоми, мастни и апендикуляри, една от най-невероятните групи морски животни. Те са получили името си, защото тялото им е облечено отвън със специална желатинова обвивка, или... Биологична енциклопедия

Диета с водорасли 9 букви

Въпреки невероятното разнообразие от форми на живот на растенията, по-голямата част от тях споделят уникална характеристика, която се определя от начина, по който се хранят. За разлика от животинските организми и много бактерии, които използват готови органични съединения за живота си, растенията са развили в хода на еволюцията способността да използват напълно окислени вещества като въглероден диоксид и вода за хранене и да създават органични съединения на тяхна основа. Този процес се осъществява в природата поради енергията на слънчевата светлина и е придружен от отделянето на кислород. Използването на светлинната енергия за биологични синтези стана възможно поради появата в растенията на комплекс от пигменти, поглъщащи светлина, най-важният от които е хлорофилът. Процесът на леко и въглеродно хранене на растенията се нарича фотосинтеза и най-общо може да се запише от следното обобщено уравнение:

Уравнението показва, че на всеки 6 грама въглероден диоксид и водни молекули се синтезира грам молекула глюкоза (C6Н12ОТНОСНО6), 6 грам кислородни молекули се освобождават и се натрупват 2 815 680 J енергия. По този начин функцията на фотосинтезата на растенията е по същество биохимичен процес на превръщане на светлинната енергия в химическа.

Водораслите, вече най-простият от тях - синьо-зелен, са първите организми, в които в хода на еволюцията се появи способността да извършват фотосинтеза, използвайки вода като източник (донор) на водород и отделянето на свободен кислород, тоест процес, характерен за всички други водорасли, т.е. а зад тях и по-високи растения.

Процесът на преобразуване на светлинната енергия в химическата енергия на продуктите на фотосинтеза, осъществяван от растенията в голям мащаб, е практически единственият „канал“, чрез който енергията, необходима за поддържане на живота и циркулацията на веществата в биосферата на нашата планета, се „влива“ в биологично приемлива форма. Ето защо изключителният руски натуралист К. А. Тимирязев говори за „космическата роля на зелените растения“. За размера на фотосинтетичната активност на растенията в планетарен мащаб може да се съди по факта, че целият кислород в земната атмосфера има, както вече е доказано, фотосинтетичен произход. Въглищните находища представляват своеобразен "резерв" от слънчевата енергия, веднъж трансформирана в резултат на фотосинтеза на растенията, съхранявани в определени геоложки епохи.

Втората особеност на храненето на водорасли и други фотосинтетични растения, не по-малко важна, макар и не толкова специфична като фотосинтезата, е способността им да асимилират азот, сяра, фосфор, калий и други минерални елементи под формата на йони на минерални соли (НЕ3 -, ТАКА4 --, RO4 ---, К + и др.) И ги използват за синтеза на такива основни компоненти на жива клетка като аминокиселини, протеини, нуклеинови киселини, високоенергийни съединения, вещества с вторичен метаболизъм (алкалоиди, терпени, фенолни съединения, различни витамини, фитохормони и др.). Сред синьо-зелените водорасли има форми, които могат да осъществят процеса на фиксиране на свободен азот в атмосферата и да го превърнат в органични азотни вещества на тялото си.

Как възникна процесът на фотосинтеза? Какво е предшествало и какви са последствията от появата на този процес на Земята?

Според понастоящем общопризнатата еволюционна теория за произхода и развитието на живота, която е формулирана от А. И. Опарин преди повече от 50 години, първичните живи образувания, способни да се самовъзпроизвеждат, са възникнали в резултат на абиогенна химическа еволюция. Заобиколени от сходни по състав, но все още неодушевени органични съединения, тези първични същества биха могли да извършват анаеробни хетеротрофни видове хранене в среда без кислород, използвайки малък набор от ензими. Постепенното изчерпване и разграждане на синтезираните абиогенни органични вещества се придружава от натрупване на все повече и повече окислени съединения, до появата на най-бедното на енергия въглеродно съединение - въглероден диоксид. Това доведе до необходимостта от все повече усъвършенстване и усложняване на ензимния апарат, необходим за асимилирането на все повече и повече окислени вещества. При тези условия, които все още се характеризираха с липсата на кислород в околната среда, доста вероятно е появата на първични автотрофни организми, които извършиха редукцията на въглеродния диоксид поради химическата енергия, получена от минералните вещества. Този тип хранене се нарича хеморедукция. Сред съвременните организми е известна група от сулфат-редуциращи микроорганизми, които редуцират сулфатите до сероводород, като за целта използват молекулен водород..

Появата през този период, която се характеризираше със силно намаляване на условията на околната среда, на фотосенсибилизиращи пигменти, поглъщащи светлина, очевидно доведе до заместване на химическата енергия в процесите на химиоредукция със светлина. Появи се най-простият тип фотоавтотрофно хранене, което се нарича фоторедукция и бактериална фотосинтеза. Този тип хранене се осъществява от съвременни фототрофни бактерии - лилави серни бактерии (Thiorhodaceae) и бактерии със зелена сяра (Chlorobacteriaceae), в които бактериохлорофилът играе ролята на пигмент на фотосенсибилизатора и които са строги анаероби. Лилавите и зелените серни бактерии намаляват въглеродния диоксид за сметка на светлинната енергия, използвайки сероводород като донор на H (H2С):

Представеното окончателно уравнение на бактериалната фотосинтеза (фоторедукция) е много подобно, както виждаме, на горното общо уравнение на фотосинтезата на растения, които носят хлорофил. В резултат на сравнителен анализ Ван Нил показа, че и двата процеса могат да бъдат написани в общ вид с едно крайно уравнение:

където Н2А - донор на водород, за който фотосинтетичните бактерии използват сероводород, а останалите растения използват вода. Водата е по-окислено съединение от сероводорода. Използването му като водороден донор е свързано с необходимостта от допълнителна консумация на енергия и стана възможно благодарение на по-нататъшното подобряване на фотохимичния апарат, който се състоеше в появата в растенията (започващи със синьозелени водорасли) на хлорофил (вместо бактериохлорофил) и допълнителна фотохимична система, така наречената „фотосистема P ".

Използването на вода като водороден донор доведе до отделяне на кислород по време на фотосинтезата, което от своя страна бележи прехода от анаеробен към аеробен живот на нашата планета..

Еволюционната връзка между фоторедукцията и фотосинтезата може да бъде показана чрез способността на редица синьо-зелени, зелени, червени и кафяви водорасли да преминат обратимо към фоторедукция, когато се пренесат в анаеробни условия в атмосфера на водород..

По този начин фотоавтотрофният тип хранене и фотосинтеза възникват в хода на еволюцията като „надстройка“ над първичния хетеротрофен тип хранене. Появата на Земята на фотосинтеза се дължи на целия ход на предходната биологична еволюция и беше повратна точка в прехода от анаеробна към аеробна обмяна..

Разгледаната схема дава представа само за общите характеристики на еволюцията на фотосинтезата и до голяма степен е хипотетична. Много етапи в еволюцията на фотосинтезата и още повече, че детайлите й остават неясни, редица точки се тълкуват по различен начин от учените.

Въпросът за произхода на хлоропластите във висшите растения например остава неясен. Има гледна точка за техния ендосимбиотичен произход в резултат на „улавянето“ на първични фотосинтетични организми, като съвременни синьо-зелени водорасли, от хетеротрофен организъм. Тази възможност е показана от определена генетична автономност на хлоропластите, както и сходството на тяхната ДНК, редица най-важни ензими, свойствата на рибозомите и редица РНК на тези в прокариотните организми, по-специално синьозелените водорасли. В същото време има и определено генетично подчинение на хлоропласта на ядрения геном, което може да показва "пряка" еволюция на фотосинтетичния апарат на съвременните растения от първичните фотосинтетични организми. Всички тези проблеми изискват допълнително подробно проучване на механизмите, молекулярната организация, генетичния контрол и физиологичните свойства на фотосинтезата и нейния апарат..

Фотосинтетичният процес на преобразуване на светлинната енергия протича в растителните клетки в специализирани мембранни структури. Във висшите растения и еукариотни водорасли тези мембранни структури са локализирани в специални органели - хлоропласти. В прокариотните синьо-зелени водорасли те се намират директно в цитоплазмата.

Мембраните на фотосинтетичния апарат имат общ структурен принцип с други биологични мембрани и се състоят от липиди и протеини. Отличителна черта на тези мембрани е, че молекулите на хлорофила и другите придружаващи пигменти са „вградени“ в тях, които абсорбират светлината и осигуряват пренос на електронна възбудителна енергия към „активния център“ и във фотосинтетичната електронно-трансферна верига.

Проучването на хлоропластите с помощта на електронен микроскоп показа, че мембранната система тук има диференцирана, много сложна, но добре подредена структура, която се различава при различните растения по характера на опаковката и степента на нейната експресия. Мембранната система е потопена в стромата (или матрицата) на хлоропласта, в която се локализират ензимите, свързани с намаляването на въглеродния диоксид и синтеза на въглехидрати. Съществено обстоятелство е, че в хлоропластите, в допълнение към системите, пряко участващи в осъществяването на процеса на фотосинтеза, има и собствена (различна от ядрена) ДНК, рибозоми и други компоненти на системите за синтез на протеини. Хлоропластите на много водорасли също се характеризират с наличието на специфична формация - пиреноид, чиято функционална роля остава неясна. Хлоропластите са способни да се делят и имат изключително разнообразна форма в различни водорасли.

Способността на растенията да извършват фотосинтеза е свързана с наличието на пигменти в тях. Най-важният от тях е магнезиевият порфиринов пигмент - хлорофил.

В природата има пет различни вида хлорофил, които се различават леко по молекулярната си структура. Хлорофил а присъства във всички водорасли и висши растения; хлорофил b - в зелени, чарови и еугленови растения и във висши растения; хлорофил с - в кафяви водорасли, златни водорасли, диатоми и динофлагелати; хлорофил d - в червени водорасли; хлорофил е намерен само веднъж, очевидно е хлорофил с; накрая, във фотосинтетичните бактерии се откриват различни видове бактериохлорофил. Синьо-зелените и червените водорасли се характеризират с наличието на билипротеини: фикоцианин и фикоеритрин. Хлорофилът a е най-добре проучен. Молекулата му се състои от четири пиролови пръстена, азотът на които е свързан с магнезиев атом, а моноатомен ненаситен алкохолен фитол е прикрепен към един от пръстените..

Хлорофилната молекула е вградена в мембраната - потопена в хидрофобна фитолова верига в липидната й част. Чист хлорофилен разтвор има максимум на абсорбция при 663 nm. В непокътната, непокътната нормално функционираща клетка, хлорофилът също се характеризира с максимуми на абсорбция при 672 и 683 nm. Високата ефективност на поглъщането на светлина от хлорофилите се дължи на наличието в тяхната молекула на голям брой конюгирани двойни връзки.

Таблица I. Разпределение на хлорофили и билипротеини в растителния свят

Повечето клетки, произвеждащи кислород, синтезират клетки, съдържат два различни хлорофила, един от които винаги е хлорофил a; другият, както се вижда от таблицата, има различни хлорофили в различни растения (b, c, d); в някои случаи вместо вторият хлорофил, клетката съдържа билипротеини. Допълнителни рецептори за светлинна енергия са също жълтите пигменти, които са част от фотосинтетичните мембрани - каротеноиди. Те се различават от хлорофила по максимума на абсорбцията и използват частта от видимия спектър, която не се абсорбира от хлорофила. Смята се също, че каротеноидите имат защитна функция, като предотвратяват разграждането на хлорофила чрез молекулен кислород..

Използвайки методите на фина спектроскопия, в състава на фотосинтетичните клетки е намерено много малко количество пигмент с максимум на абсорбция при 700 nm. Този пигмент се нарича P пигмент700. Тя се различава по това, че лесно се обезцветява под въздействието на светлина и силни окислители. Смята се, че P пигментът700 локализиран в "активни центрове", той е специализирана форма на хлорофил и действа като "капан" на енергийните кванти, идващи от по-голямата част от молекулите на хлорофила, функциониращи като "антена" или вид "колектор" на светлинни кванти.

Преобразуването на светлинната енергия в химическата енергия на фотосинтетичните продукти е сложна верига от взаимосвързани реакции, в която участват много съединения и структурни компоненти на хлоропласта..

Веригата реакции, съставляващи процеса на фотосинтеза, може да се раздели на три основни етапа:

1. Фотофизичен етап на абсорбция на квантата на светлината от пигменти, трансформация на светлинна енергия в пигментни структури и прехвърляне на абсорбирана светлинна енергия в "активния център".

2. Първични фотохимични реакции, пренос на електрон в електронно-транспортната верига на фотосинтеза и свързаните с тях процеси на образуване на "възстановителна сила".

3. Използване на "регенеративна сила" за възстановяване на въглеродния диоксид и синтеза на въглехидрати.

Пигментите на фотосинтетичния апарат са организирани в растителни хлоропласти в два функционални състава, всеки от които е свързан от своя страна със специфична електронно-транспортна верига. Тези функционални системи се наричат ​​пигментни системи I и II (колона Таблица 1).

Таблица 1. Схема на пренос на електрон и връзката между светлите и тъмните реакции при фотосинтезата. Пигментната система I включва хлорофил а и каротеноиди. Пигментната система II включва хлорофил a и хлорофил b

Както беше подчертано по-горе, специфично свойство на фотоавтотрофното хранене на зелените растения е, че водата се използва като донор на водород (електрон) за намаляване на въглеродния диоксид в този процес и процесът продължава с освобождаването на кислород. Това означава, че разликата в окислително-възстановителните потенциали (ΔE)0'), в рамките на който трябва да се извърши преносът на електрон, се намира между потенциала на кислородния електрод (E0'за система О2/ H2О при pH 7 е - 0,8 V) и потенциал, близък до водородния електрод и при който редукцията на пиридин нуклеотид се осъществява с участието на ферередоксин (E0'за системата H2/ Н + при рН 7 е +0,42 V). По този начин фотосинтезата в непокътнати растения протича в диапазона на редокс потенциали от - 0,8 до +0,42 V, т.е. около 1,2 V, което съответства на увеличение на свободната енергия на системата (на 1 грам-мол ) с 504 000 J.

Как се осъществява преносът на електрони поради светлинната енергия в такъв диапазон от редокс потенциали? Принципна схема на този процес е представена в цветна таблица 1.

Фотосинтезата започва с поглъщането на светлината от хлорофила. Молекулата на пигмента, която е поела квантова светлина, преминава във възбудено състояние, което продължава около 10 -9 секунди, след което молекулата се връща на първоначалното си ниво. В този случай енергията на възбуждане може да бъде загубена под формата на топлина или флуоресценция или да се прехвърли на други, "съседни" пигментни молекули, когато те са достатъчно близки.

В резултат на такава миграция в ансамбъла хлорофилни молекули, разположени в областта на Р700 (реакционен център на пигментната система I) енергията на възбуждане (електрон) може да се улавя от пигмента Р700 и се прехвърля към тях като акцептор - фередоксин. В този случай загубеният електрон (протон) се попълва при P700 пластоцианин и отново може да бъде „прехвърлен“ чрез светлинна енергия на фередоксин.

Подобна картина се наблюдава в пигментната система II, в която пластохинон играе ролята на акцептор на електрон, прехвърляйки получения електрон по транспортната верига на електрона до цитохром b, цитохром f и, накрая, пластоцианин. По този начин, поради окислително-редукционни трансформации на междинните носители, възниква постепенно движение на електрон, което се индуцира от енергията на квант светлина.

Фиг. 1. Схема на редукция на въглерод и образуване на първични продукти на фотосинтеза в растенията (цикъл на редукция на пентоза фосфат на въглерод Калвин). В процеса участват 13 различни ензими. Числата, затворени в квадрат, показват броя на молекулите, образувани в предишни реакции. Числата, затворени в кръг, представляват броя на молекулите, използвани в различни процеси

Трябва да се каже, че донорът на електрон за пигментната система II в крайна сметка е системата за фотоокисляване на водата, както и протонният донор, въпреки че междинните продукти на фотоокислението на водата все още не са намерени и природата на междинния донор на електрон за пигментната система II остава неизвестна. Механизмът за отделяне на молекулен кислород също остава напълно неясен..

Важно обстоятелство е, че в процеса на пренос на електрон при редокс-реакции на електронно-транспортната верига, а именно на етапа на пренос на електрон от цитохром b към цитохром f, молекулите на аденозин трифосфорната киселина (АТФ) се синтезират от аденозин дифосфорна киселина (ADP) и неорганичен фосфат (Fn) в резултат на реакцията на така нареченото циклично фотофосфорилиране:

В допълнение, поради участието на ферредоксин, ATP и редуцираният никотинамид аденин динуклеотид (NADPH) се образуват в реакциите на нециклично фотофосфорилиране:

ATP и NADPH, възникващи в резултат на светлинни реакции, се наричат ​​възстановителни или асимилиращи сили и се използват по-късно при тъмните реакции на фотосинтезата за възстановяване на въглеродния диоксид и синтеза на въглехидрати в пентоза фосфатния цикъл на намаляване на въглерода (цикъл на Калвин). Този цикъл, както може да се види на фигура 1, е доста сложна система от ензимни реакции, водеща до фиксация и редукция на СО2 и циклично възпроизвеждане на основния акцептор на въглероден диоксид - рибулоза-1,5-дифосфат.

Последваща трансформация на продуктите на фотосинтеза в метаболитни реакции, общи за хетеротрофни и автотрофни организми, води до образуването на аминокиселини, протеини, липиди, нуклеинови киселини и други основни съединения на жива клетка.

Фототрофни, хетеротрофни и миксотрофни видове хранене на водорасли

Фотоавтотрофният метод за подхранване чрез фотосинтеза се превърна в мащаб и значение един от основните начини за хранене с водорасли и други зелени растения. В различни деления на водорасли има видове, които са строга (задължителна) фотосинтетика. Те включват, например, от синьо-зелените водорасли Anabaena cylindrica, A. variabilis, Anacystis nidulans, някои щамове от Nostoc muscorum и др.; от зелените, редица видове хлорококум, някои видове Chlamydomonas, видове Xanthophyta като Polyedriella helvetica и Monodus subterranea; редица диатомови щамове.

Въпреки това, много водорасли имат способността да преминават доста лесно при определени условия от фотоавтотрофен метод на хранене до усвояване на различни органични съединения и да извършват хетеротрофен или фотохетеротрофен тип хранене или да комбинират тези методи на хранене с фотосинтеза..

Възможност за растеж върху органични среди на тъмно или на светлина при липса на СО2 показан за голям брой видове, свързани със синьо-зелени, зелени, жълто-зелени, диатоми и други водорасли.

Известни са и форми на водорасли, които са сред ауксотрофните организми и изискват екзогенни източници на някои физиологично активни органични вещества, по-специално витамини B12, ПО17 в биотин.

По този начин много водорасли, притежаващи способността да извършват фотосинтеза, не са едновременно фотоавтотрофни организми и се отличават с висока пластичност и голямо разнообразие от видове хранителни вещества..

Способността на водораслите да асимилират определени органични вещества по същество зависи не само от химическата природа на тези вещества, но и от генетичните свойства на щама. Например, сравнително проучване на способността на различни видове и щамове на хлорела да използват въглехидрати като глюкоза, галактоза, маноза, фруктоза, арабиноза, малтоза, лактоза и захароза за хетеротрофен растеж (на тъмно) показа, че глюкоза. В същото време сред изследваните форми на хлорела са открити щамове, които растат върху галактоза много по-добре, отколкото върху глюкоза. Редица щамове ефективно използват както глюкоза, така и галактоза. Някои форми използват фруктозата по същия начин като глюкозата, но те нарастват няколко пъти по-лошо в среда с галактоза. Манозата, фруктозата, лактозата и захарозата се оказват малко полезни като източник на въглерод за повечето култури, въпреки че някои щамове хлорела също могат да използват тези захари. Същото разнообразие от свойства на щамове по отношение на способността им да използват различни захари се открива и за други зелени, както и за синьозелените и жълтозелените и някои други водорасли..

Ацетат, пируват и някои други органични киселини също са подходящи като източник на органичен въглерод за хетеротрофния растеж на водораслите, въпреки че степента и естеството на тяхното използване, както в случая на асимилация на захари, зависи от свойствата на културите..

Хетеротрофният растеж на водораслите в тъмното протича много по-бавно, отколкото автотрофният растеж на светлината. При осветяване на водорасли, култивирани върху среда, например, с глюкоза, но без СО2, има увеличение на скоростта на техния растеж и абсорбция на глюкоза. В същото време културите преминават към фотохетеротрофен тип хранене, когато АТФ, възникващ в реакциите на фотосинтетичното фосфорилиране, се използва за асимилация на глюкоза. Като се използват редица щамове хлорела като пример, е показано, че ако културите, отглеждани на светлина върху среда с глюкоза, се доставят с въглероден диоксид, водородните клетки могат да преминат към миксотрофен тип хранене. Степента на растеж и продуктивността на такива култури надвишават темпа на растеж им с автотрофно хранене и е приблизително равна на сумата от тяхната продуктивност с фотохетеротрофното и автотрофното хранене. В същото време това, очевидно, не е общо правило и съотношението на различните видове хранене в водораслите клетки може да варира значително в зависимост от физиологичните и биохимичните свойства на културата и особеностите на организацията на вътреклетъчните регулаторни процеси. В резултат на изучаването на пътищата на биохимични трансформации на органични вещества, погълнати от клетките на различни водорасли при условия на фотохетеротрофно и миксотрофно хранене, както и промени в активността на хлоропласта и цитоплазмените ензими по време на прехода от автотрофно към посочените видове хранене, някои вътрешни механизми на преструктуриране на водораслите се превръщат в ясни видове хранене, започват да стават.... В някои случаи преходът към фотохетеротрофното хранене е свързан с индуцирането на допълнителни ензимни системи, участващи в трансформацията на органични вещества, абсорбирани от клетката. Например, показано е индуцирането на изоцитратна лиаза в Euglena gracilis под въздействието на ацетат. При някои форми на хлорела се открива индукция на инвертаза под въздействието на захарозата, която разгражда молекулата на тази захар до глюкоза и фруктоза. Активността на някои ензими от фотосинтетичния апарат, по-специално на ензимите от цикъла на Калвин, може да намалее донякъде, когато културите на водорасли преминават към използването на органични източници на въглерод. Поглъщаната от клетки органична материя понякога се окислява до СО2, които по-късно могат да бъдат използвани при реакции на фотосинтеза. От друга страна, може да има и директно използване на органични източници на въглерод: ацетат през цикъла на глиоксилова киселина, глюкоза чрез хексокиназна реакция. Възможността за директно (не медиирано чрез фотосинтеза) асимилиране на въглерод от органични източници беше показана например за Chlamydomonas mundata и Chlamydobotrys stellata, когато асимилацията на ацетат от тези водорасли практически не се промени, когато фотосинтетичният апарат беше изключен експериментално с помощта на специфични инхибитори на фотосинтезата. Подобна картина се наблюдава при Chlamydomonas reinhardii: фотосинтетичният апарат се инхибира чрез рифампицин, специфичен инхибитор на синтеза на РНК на хлоропласт и растежа на водораслите се поддържа с помощта на глюкоза.

В допълнение към използването на органични съединения като източник на въглерод, водораслите са в състояние да преминат от асимилиращ неорганичен нитратен азот към асимилиращи органични източници на азот - урея, амиди и някои аминокиселини. Хетеротрофната асимилация на азот - асимилацията на азот от органични съединения - многократно е доказана за водораслите като незадължителна форма на хранене с азот.

В същото време, както в случая на асимилация на въглехидрати и органични киселини, използването на аминокиселини от водорасли по същество зависи от физиологичните и биохимичните свойства на щамовете. Доказано е, че аминокиселини като аргинин, гликокол или орнитин могат да бъдат използвани от всички щамове на хлорела, докато аланин, аспарагин, серин, цистеин са само отделни култури. Лизин, валин, хистидин, метионин и триптофан потискат растежа на някои форми на водорасли.

Една от характерните черти на някои представители на синьо-зелените водорасли е тяхната способност да се справят без свързани азот изобщо и да фиксират свободен азот в атмосферата, подобен на азотфиксиращите микроорганизми..

Разнообразието и пластичността на методите за хранене на водорасли им позволяват да имат широки граници и да заемат различни екологични ниши..

Проучването на методите за подхранване на водорасли направи възможно въвеждането на много от тях в индустриалната (масовата) култура..

Хранене на водорасли

За водораслите, като фототрофни организми, първото условие за съществуването е наличието на светлина, източници на въглерод и минерали, а свободната вода служи като основна среда за живот за тях. Това обаче не е вярно за всички, но за по-голямата част от водораслите и не изчерпва цялото разнообразие от хранителни методи и места на заселване, наблюдавани в тях..

Освен това животът на водораслите е силно повлиян от други химични и физични фактори на външната среда - химическия състав на субстрата, температура, които са много различни на различни места. Физиологичната пластичност на водораслите и тяхната приспособимост към различни условия на околната среда е наистина огромна..

Поради широката си адаптивност към външните условия, водораслите при тяхното разпространение по земното кълбо се разпределят в различни екологични групи, характеризиращи се с повече или по-малко определен състав от съставящи ги водорасли, адаптирани към определена амплитуда от екологични фактори.

Един от най-важните фактори за разпределението на водораслите е общата соленост на водата. По-голямата част от естествените басейни са морски басейни със средна соленост 35 г сол на 1 литър. сладководни води и басейни, които съдържат приблизително 0,01 - 0,5 g сол на литър. вода. Това определя разделянето на водораслите на морски и сладководни и само много малко от тях могат да живеят в една или друга среда. Така например, почти всички кафяви и червени водорасли живеят в моретата, около половината от диатомите живеят в морето, другата половина в прясна вода.

Във всеки басейн водораслите могат да обитават водния стълб, да плуват свободно в него, съставлявайки група, наречена планктон. Въпреки това водораслите могат да живеят не само във водните тела. При наличието на поне периодична влага много от тях успешно се развиват върху различни сухоземни обекти - скали, кора на дърветата. Дебелината на почвения слой също служи като напълно благоприятна среда за развитието на водорасли. Следователно тук се разглеждат следните екологични групи или общности от водорасли:

1.планктонови водорасли;

2. бентосни водорасли;

3. сухоземни водорасли;

4. почвени водорасли;

5. горещи изворни водорасли;

6. водорасли от сняг и лед;

7. водорасли от солени водни тела;

8. водорасли в варовит субстрат.

Въпреки невероятното разнообразие от форми на живот на растенията, повечето от тях споделят уникална способност, която се определя от начина, по който се хранят..

За разлика от животинските организми и много бактерии, които използват готови органични съединения за живота си, растенията са развили в хода на еволюцията способността да използват напълно окислени вещества като въглероден диоксид и вода за хранене и да създават органични съединения на тяхна основа. Този процес в природата се осъществява поради енергията на слънчевата светлина и се придружава от отделянето на кислород. Използването на светлинна енергия за биологичен синтез стана възможно поради появата в растенията на комплекс от пигменти, поглъщащи светлина, най-важният от които е хлорофилът. Процесът на леко и въглеродно хранене на растенията се нарича фотосинтеза и най-общо може да се запише от следното обобщено уравнение:

6CO2 + 12H2O = C6H2O6 + 6H2O + 2815680 J

Уравнението показва, че за всеки 6 грам молекули въглероден диоксид и вода се синтезира грам молекула глюкоза (C6H2O6), отделят се 6 грам молекули кислород и се натрупва 2815680 J енергия. По този начин функцията на фотосинтезата на растенията е по същество биохимичен процес на превръщане на светлинната енергия в химическа.

Водораслите, вече най-простият от тях - синьо-зелен, са първите организми, при които способността за извършване на фотосинтеза, използвайки вода като източник на водород, и отделянето на свободен кислород се появиха в процеса на еволюция, тоест процес, характерен за всички останали водорасли, а след тях и по-високите растения.

Процесът на преобразуване на светлинната енергия в химическа енергия на фотосинтетичните продукти, осъществяван от растенията в голям мащаб, е практически единственият `` канал '', чрез който енергията, необходима за поддържане на живота и цикъла на веществата в биосферата на нашата планета, се "влива" в биологично приемлива форма. Ето защо изключителният руски натуралист К.А. Тимирязев говори за „космическата роля на зелените растения“. За размера на фотосинтетичната активност на растенията в планетарен мащаб може да се съди по факта, че целият кислород в земната атмосфера има, както вече е доказано, фотосинтетичен произход. Въглищните находища представляват своеобразен `` резерв '' на слънчевата енергия, който някога е бил трансформиран в резултат на фотосинтеза на растенията, съхраняван в определени геоложки епохи.

Втората особеност на храненето на водорасли и други растения, не по-малко важна, макар и не толкова специфична като фотосинтезата, е способността им да асимилират азот, сяра, фосфор, калий и други минерални елементи под формата на йони на минерална сол и да ги използват за синтеза на такива основни компоненти на жива клетка, като аминокиселини, протеини, нуклеинови киселини, високоенергийни съединения, вещества от вторичен метаболизъм. Сред синьо - зелените водорасли има форми, които са в състояние да извършат процеса на фиксиране на свободен азот в атмосферата и превръщането му в органични азотни вещества на тялото си.

Наръчник за еколог

Здравето на вашата планета е във вашите ръце!

Метод на хранене на водорасли

Водораслите са по-ниски, тоест талус (лишен от дисекция в стъблото и листата) спорови растения, съдържащи хлорофил в клетките си и живеещи главно в прясна и морска вода, както и на сушата - в почвата, върху кората на дървета, камъни и др..

В съвременната таксономия се разграничават десет деления на водорасли:

  1. Синьо-зелени водорасли или циани (Cyanophyta)
  2. Червени водорасли (Rhodophyta)
  3. Зелени водорасли (Chlorophyta)
  4. Златни водорасли (Chrysophyta)
  5. Диатоми (Bacillariophyta)
  6. Жълтозелени водорасли (Xantophyta)
  7. Кафяви водорасли (Phaeophyta)
  8. Пирофитни водорасли (Pyrrophyta)
  9. Водорасли Eugene (Euglenophyta)
  10. Chara водорасли (Charophyta)

Видове морфологична диференциация на водорасли талус

  1. Монадична организация - характерна за едноклетъчните жълтеници (Chlamydomonas).

  • Rhizopodial (амебоид) - характерно за видове без плътна мембрана, които за движение образуват цитоплазмени процеси - ризоподия (ризохлорис).
  • Палмелоид - образуван от неподвижни клетки, потопени в обща слуз (тетраспор).
  • Коккойд - характерен за неподвижни, обвити, единични клетки или клетки, свързани в колония или ценобия (хлорела, Volvox).

    Ценобия - колонии от едноклетъчни животни, в които функциите се разграничават между отделните групи индивиди.

  • Нишковидни - представени от клетки, свързани в нишки, прости или разклонени (ulotrix).
  • Хетеротрихален (мултифиламентен) - сложна версия на нишковидни.

    Представена е от два вида нишки - хоризонтални, пълзящи по протежение на субстрата и вертикални, простиращи се от тях (стигеоклоний). Ламеларен (тъкан) - произлиза от нишковидна нишка чрез разделяне на клетки в различни посоки (ulva).

  • Сифонал (сифон) - различава се по това, че между клетките няма клетъчни дялове, тоест е като голяма клетка с много ядра (ботридий, калерпа).
  • Облицовка от сифон - това са многоядрени клетки, свързани във влакнести или други форми на многоклетъчни тали (кладофора).

    Отдел синьо-зелени водорасли (Cyanophyta)

    Отделът има около 2 хиляди вида. Това е най-старата група водорасли, останките им са открити в докамбрийските седименти, които са на възраст 3 милиарда години..

    Синьозелените водорасли, заедно с бактериите, принадлежат към прокариотите и много учени са склонни да изключат циана от групата водорасли. Основният вид храна е фотоавторофната (въпреки че се срещат и хетеротрофи). Синьо-зелените водорасли са изключително широко разпространени в природата.

    Сред синьозелените водорасли има едноклетъчни форми, но преобладават нишковидните и колониалните. Клетките на синьозелените водорасли нямат образувано ядро, няма митохондрии, вакуоли с клетъчен сок, няма формализирани пластиди, а пигментите, с които се извършва фотосинтезата, са затворени в специални фотосинтетични плочи - ламели.

    Синьо-зелените водорасли имат хлорофил "а", каротеноиди (пигменти от червен, жълт и оранжев цвят), сини пигменти - фикоцианин, алофикоцианин и червен пигмент - фикоеритрин

    Клетките на нишковидните и колониалните водорасли са потопени в специална слуз, която изпълнява защитни функции и предпазва клетките от изсушаване. Много синьо-зелени нишковидни водорасли имат специални клетки, които изглежда са празни - хетероцисти.

    Тези клетки имат добре дефинирана двуслойна мембрана и безцветно съдържание. Съществуването на хетероцисти е свързано със способността на синьо-зелените водорасли, които ги имат, да фиксират азот.

    Синьо-зелените водорасли се възпроизвеждат чрез просто клетъчно деление, в случай че водораслите са едноклетъчни. Филаментовите водорасли се възпроизвеждат от хормони - фрагменти от майчината нишка.

    Някои синьо-зелени водорасли образуват спори по време на възпроизвеждането, които могат да поникнат в нови нишки..

    Отделът на синьозелените водорасли има три класа: chroococcal (Chroococcophyceae), chamesiphon (Chamaesiphonophyceae) и хормоний (Hormogoniophyceae).

    Клас Chroococcal (Chroococcophyceae)

    Това са колониални, по-рядко едноклетъчни форми..

    Те се размножават чрез просто клетъчно деление. Много хрокококови колонии се образуват, когато клетките след разделяне не се разминават, а остават потопени в обща слуз. Колониите могат да растат в различни посоки.

    Основните родове от класа на Chroococcal водорасли са Microcystis, Gloeocapsa, Merismopedia.

    Родът Microcystis е широко разпространен в сладководен планктон, където може да предизвика разцвет на водата. Видовете от рода Microcystis са най-важните производители на органични вещества и са храна за микрофауната.

    Клас хамесифон (Chamaesiphonophyceae)

    Това са епифитни едноклетъчни водорасли, клетките на които се диференцират на върха и основа (те се прикрепят към субстрата от основата), както и нишковидни форми на изолирани дебелостенни клетки.

    Размножават се с помощта на ендоспори (видове от рода Dermocarpa, Pascherinema) и екзоспори (Chamaesiphon). Ендоспорите се образуват чрез разделянето на протопласта на майчината клетка в три до четири посоки и след това дъщерните клетки излизат през разкъсването на клетъчната стена.

    Екзоспорите се образуват чрез отделяне на везикули с клетъчно съдържание от клетъчната стена на майката.

    Клас Хормогоний (Hormogoniophyceae)

    Hormogoniae са нишковидни синьо-зелени водорасли, в които протопластите на съседните клетки комуникират помежду си, използвайки плазмодесмати. Възпроизвеждат се чрез хормони и спори. Класът съдържа три реда: Oscillatoriales, Nostocales и Stigonematales.

    Поръчайте Oscillatoriales

    Филаментови хомоцитни водорасли.

    Основният представител на рода Oscillatoria (Oscillatoria), видовете на който често образуват зелен филм върху влажна почва и подводни обекти. Дългите нишки на осцилаторите са съставени от цилиндрични клетки. Растежът възниква в резултат на напречно клетъчно деление. Възпроизвежда се от хормони.

    Морският представител на ордена Oscillatorium е род Trichodesmium, нишките на който са събрани в снопове.

    Поръчайте Nostocales

    Редът комбинира хормониеви водорасли с хетероцитни (многоклетъчни) неразклонени нишки и нишки с фалшиво разклоняване.

    Основните представители: род Anabena (Anabaena) с единични или събрани в неправилни групи нишки; aphanizomenon (Aphanizomenon), чиито нишки са събрани в снопове или везни; носток (Nostoc), който образува слузести или желатинови колонии; калотрикс (Калотрикс); ривулария (Rivularia); глеотрихия (Gloeotrichia) и други.

    Поръчайте стигонемати (Stigonematales).

    Това са нишковидни водорасли с истински разклонения.

    Основните представители на рода Stygonema (Stigonema) и Mastigocladus (Mastigocladus).

    Разпространение и екология на синьозелените водорасли

    Синьозелените водорасли са повсеместно разпространени по целия свят и живеят там, където другите растения не могат да растат.

    Способността на някои синьо-зелени да фиксират азот (Anabaena, Gloeocapsa, Nostoc, Calothrix) им позволява да се заселят на места, където изобщо няма хранителна среда, например, на вулкани след изригването им.

    Синьо-зелените водорасли могат да живеят в горещи извори поради специалния колоиден състав на тяхната протоплазма. Космополитните термофили са Mastigocladus laminosus, Phormidium laminosum.

    Видовете от рода Nostoc са открити в Антарктида при температура на въздуха -830C.

    Синьозелените водорасли се срещат в пресни и солени води, често срещани в почвени и надземни общности, във влажни местообитания, по скали, кора на дървета, по ледници и снежни полета.

    Много синьо-зелени водорасли, които растат в планктон от еутрофични (богати на хранителни вещества) водни тела, могат да причинят масивен воден разцвет.

    Например, излишъкът от фикоеритрин в червения пигмент в водораслото Trichodesmium erythraeum причинява "цъфтеж" на вода в Червено море, поради което последното получи името си.

    Някои синьо-зелени водорасли се срещат в лишеите - Gloeocaspa, Nostoc, Scytonema, Stigonema, Rivularia, Calothrix.

    Отдел Червени водорасли (Rhodophyta)

    Червените водорасли (малиновите) са многобройна група водорасли (около 4 хиляди вида), живеещи главно в морето. Размерите варират от микроскопични до 1-2 м. Формите на пурпурната са изключително разнообразни - нишковидни, ламелни, коралоподобни. Червените водорасли съдържат хлорофили a, b и d, каротини, ксантофили, както и пигменти от групата на билипротеините: сини - фикоцианин и алофикоцианин, червени - фикоеритрин. Възпроизвеждайте вегетативно, асексуално и сексуално.

    За едноклетъчните и колониалните форми на пурпурно вегетативно размножаване е характерно. При по-силно организирани червени водорасли не се наблюдава вегетативно размножаване. Някои от тях образуват спори.

    Сексуалният процес е оогамен. На растение - се образуват гаметофит, женски и мъжки полови клетки (гамети) без жлечици. Мъжките гамети се изхвърлят и носят от течението на водата. Женските гамети остават на растението и не се изпускат в околната среда по време на оплождането.

    Спорофитите са диплоидни и имат същия вид като гаметофитите, това е така наречената изоморфна промяна в поколенията. Споровете се образуват върху спорофитите.

    Червените водорасли се използват от хората в хранителната промишленост. Например широко известният полизахариден агар, получен от различни видове лилаво.

    Отделът е разделен на два класа: Bangiophyceae и Florideas (Florideophyceae)

    Клас бангии (Bangiophyceae)

    Комбинира едноклетъчни, колониални и многоклетъчни форми.

    Дифузен растеж, в резултат на разделянето на всички клетки на тала. Клетките съдържат едно ядро ​​със звезден хроматофор (голям хлоропласт) и един централен пиреноид (тяло, около което се отлагат хранителни вещества). Безполово размножаване. Сексуалната репродукция е позната само при най-високо организираните представители на класа. Повечето видове живеят в сладка вода или почва.

    Основните представители: порфиридий (Porphyridium), chroothece (Chroothece), goniotrichum (Goniotrichum), астероцити (Asterocytis), porphyra (Porphyra).

    Клас на Floridea (Florideophyceae)

    Класът обединява многоклетъчни сложно организирани форми.

    Клетките са едноядрени, по-рядко многоядрени с париетални хлоропласти. Сексуалната репродукция е характерна за цяла Флорида, ако тя липсва, то само с вторична загуба. Асексуалното възпроизвеждане от спори е известно при някои представители..

    Повечето видове от класа са типични морски обитатели, разпространени по целия свят..

    Основни представители: сладководни батрахоспермум (Batrachospermum) и леманея (Lemanea), морска мелобезия (Melobesia), литотамнион (Lithotamnion), коралина (Corallina).

    Отдел Зелени водорасли (Chlorophyta)

    Най-големият отдел на водорасли (13 хиляди вида). Характерно е голямо разнообразие от форми: едноклетъчни, нишковидни, колониални.

    Най-близо до висшите растения. Представени са всички видове разграничаване на тала: монади, коккоиди, палмелоиди, нишковидни, ламеларни, сифонални. Представителите се характеризират с чисто зелен цвят, тъй като хлорофилът a и b преобладава сред пигментите.

    В допълнение има пименто: каротини и ксантофили. Твърдата клетъчна стена е съставена от целулозни и пектинови вещества. Резервни вещества - нишесте и масло.

    Размножаване вегетативно, асексуално и сексуално.

    Те живеят главно в сладководни тела, въпреки че има и морски, почвени и сухоземни форми.

    Отделението включва следните класове: Volvocophyceae, Protococcophyceae, Ulotrichophyceae, Conjugatophyceae и Siphonophyceae.

    Клас volvox (Volvocophyceae)

    Най-примитивните представители на зелените водорасли.

    Те се срещат като едноклетъчни и колониални форми. Типичен представител на едноклетъчните организми е Chlamidomonas. Клетките на хламидомона имат сферична или елипсоидална форма и са покрити с мембрана от хемицелулоза и пектинови вещества. В предния край на клетката има две жлечици, в основата на които има две пулсиращи вакуоли. Цялата вътрешна част на клетката е заета от протопласт с голям пиреноид с нишестена сфера.

    Хламидомона се възпроизвежда асексуално с помощта на бифлагелирани зооспори. Освен това е възможно и сексуално възпроизвеждане чрез мейотично клетъчно делене с образуването на бифлагелатни гамети..

    Друг типичен представител на колониалния род Volvox (Volvox). Колониите на волвокс имат формата на лигавични топки, с диаметър до 2 мм, по периферията на които има клетки, подобни на хламидомонад, свързани с плазмодесмати. Клетките в колония са от два вида - вегетативни, по-малки и по-многобройни и големи генеративни, разпръснати между вегетативните клетки.

    От генеративните клетки се образуват партеногонидии (клетки на асексуално възпроизвеждане) и оогония (женски полови гамети) и антеридия (мъжки репродуктивни клетки), които осъществяват сексуалния процес.

    Протококов клас (Protococcophyceae)

    Това са неподвижни клетки с плътна мембрана и колонии от такива клетки.

    Повечето членове на класа имат коккоидна структура. Клетъчната мембрана е целулоза или с примес на пектинови вещества (в долните представители може да се състои изцяло от пектин). Асексуалното възпроизвеждане се извършва с помощта на двуглагелатни зооспори, сексуалният процес - с използване на мобилни двуглагелатни изогамети (изогамията е процес на сливане на идентични моноядрени гамети в зигота.

    Единственото изключение са водораслите Chlorella, които нямат подвижни стадии по време на асексуално възпроизвеждане и нямат сексуален процес..

    Основни представители: Хлорела, Хлорококум, Протокок.

    Клас ulotrix (Ulotrichophyceae)

    Много разнообразна група нишковидни и ламеларни водорасли, които живеят в солени и сладководни тела. Структурата на нишките може да бъде проста или многофиламентна (хетеротрих). Ламелните форми са еднослойни и двуслойни.

    Асексуалното възпроизвеждане се осъществява от мобилни зооспори. Сексуалният процес е изогамен.

    Основните представители: Ulothrix, Ulva, Monostroma и др..

    Конюгати от клас (съединители) (Conjugatophyceae)

    Класът комбинира едноклетъчни и нишковидни форми със специален тип сексуален процес - конюгация.

    Конюгация (на латински. Конюгация - сливане, връзка) - процесът на сливане на протопласти на две вегетативни клетки, които изпълняват функцията на гамети.

    Сливането се осъществява чрез специален конюгиращ канал. Разделянето на клетки на мъжки и женски понякога е доста трудно и е възможно само след известно време: клетка с женска потентност ще бъде клетка, която съдържа зигота.

    Но често сливането на протопласти се случва в конюгиращия канал, който расте със зиготата към стените на майчините клетки. Това явление се наблюдава, когато движението на протопласти по канала е със същата скорост. В този случай те говорят за изогамията.

    При най-развитите представители на съединителите съдържанието на една клетка се влива в друга, за да образува зигота.

    Това явление се нарича хетерогамия или анизогамия (от гр. Хетеро-друг, анизос - неравен + гамос - брак). След период на покой, зиготата покълва и дава начало на един или повече разсад. За нормалното протичане на конюгирането са необходими благоприятни условия: топла вода (от +15 до +24 ° C) и интензивно осветяване.

    Конюгацията продължава не повече от 14 дни, от образуването на конюгиращи канали до узряването на зиготата.

    Също така отличителна черта на класа е пълното отсъствие на мобилни етапи в техния жизнен цикъл..

    Хроматофорите са винаги пиреноидни, ламеларен тип и много разнообразни по форма. Конюгатите са космополитни и могат да бъдат намерени навсякъде по света, чак до Антарктида. Двойките живеят в прясна и слабо подсолена вода, но сред тях няма типични морски форми. Освен това представител на класа се среща на земята - в мъхове, по скали, влажна земя и дори върху ледници.

    Основните представители: Спирогира, Зигнема, Мугеотия и др..

    Сифон клас (Siphonophyceae)

    Представителите на този клас нямат клетъчна структура. Талът на тези водорасли е една гигантска клетка с едно или много ядра. Понякога такава клетка се разделя на сегменти чрез дялове. Тази структура се нарича сифон..

    Сифон водораслите са най-старата група зелени водорасли. Повече от 90% от представителите на групата живеят в моретата, но има и сладководни форми.

    Най-типичните представители: Caulerpa, Codium, Dasycladus, Acetobularia.

    Отделяне на златни водорасли (Chrysophyta)

    Отделението включва микроскопични водорасли, чиито хлоропласти са оцветени в златисто. Хлорофилът a, e е известен от пигментите, много каротеноиди (каротини, ксантофили - фукоксантин).

    В процеса на фотосинтеза вместо нишесте се образува левкозин в златни водорасли. Те са едноклетъчни, колониални и многоклетъчни. Те се характеризират с голямо разнообразие от форми на талус - амебоидни, монадични, палмелоидни, кокоидни, нишковидни, многонитни и ламеларни. Те се възпроизвеждат чрез просто клетъчно деление, участъци от колония или многоклетъчен талус. Асексуалното възпроизвеждане се извършва с помощта на една - или две-флагелатни зооспори, по-рядко амебоиди.

    Сексуалният процес е изогамна, хологамия (най-простият тип сексуален процес, при който се сливат не специализирани гамети, а цели едноклетъчни организми, които действат като гамети в определен етап от живота) или автогамни (= самооплождане - сливане на две ядра, разположени в една клетка).

    Разпространен главно в сладките води, особено характерни за кисели води на сфагнум.

    Катедрата включва пет класа:

    класовеОсновни представители
    хризоподи (Chrysopodophyceae)хризамеба (Chrysamoeba)
    Chrysomonadophyceaeхромулин (Chromulina)
    хризокапсови (Chrysocapsophyceae)hydrurus
    хризосфера (Chrysosphaerophyceae)epichrysis
    хризотрих (Chrysotrichophyceae)нематокриза (нематокриза)

    Отдел по диатоми (Bacillariophyta)

    Отделът има около 10 хиляди вида.

    Отличителна черта на диатомите е наличието на твърда силициева обвивка, която се състои от две половини - горния голям епител и долната, по-малка хипотека.

    Повечето диатоми имат двустранна симетрия и способността да се движат около субстрата с помощта на шев. Шевът представлява празнина в клапана на карапуза. Цитоплазменото движение и триенето върху субстрата осигуряват движение. Диатомите с радиална структура нямат такъв шев.

    Диатомите се възпроизвеждат чрез просто клетъчно деление. В този случай протопластът се увеличава в обем, в резултат на което теката се разминава.

    Протопластът се разделя и ядрото се разделя митотично (митоза). Във всяка половина на клетката се попълва хипотеза. След това клетката може да се раздели още няколко пъти. В резултат размерът на клетките намалява няколко пъти в сравнение с размера на оригиналната клетка. Тогава диатомите образуват ауксоспори, които са свързани със сексуалния процес..

    Вегетативните клетки на диатомите са диплоидни. Мейозата възниква преди сексуалното разделение. Вече хаплоидни (след мейоза) клетки се приближават една до друга, раздвижват клапите на разстояние и техните ядра се сливат по двойки, образувайки една или две диплоидни ауксоспори.

    Ауксоспорите растат и в крайна сметка се превръщат във вегетативни индивиди.

    Диатомите живеят главно във водни тела, но могат да бъдат открити и в почви, особено влажни и блатисти. Намирайки се на дъното в продължение на много милиони години, диатомите са образували утаена скала - диатомит.

    Понастоящем диатомите са разделени на два класа: централни диатоми (Centrophyceae) и пенатни диатоми (Pennatophyceae).

    Класоцентрични диатоми (Centrophyceae)

    Представителите на центричните диатоми имат различни форми на клетъчната структура, но всички те имат радиална симетрия. Клетките могат да бъдат единични или свързани, като образуват нишковидни или верижноподобни колонии.

    Формата им може да бъде кръгла, елипсоидална, с форма на варел, призматична..

    Централните диатоми са предимно морски форми, намиращи се в планктон. Има малко от тях в прясна вода..

    Основни представители: Melosira, Thalassiosira, Actinocyclus, Biddulphia.

    Класни пенати (Pennatophyceae)

    Карапусът на пенататите диатоми има надлъжна симетрия.

    Клапите в контура са линейни, ланцетни, елипсовидни, по-рядко клавитни, симетрични по отношение на надлъжната и напречната равнина (понякога само към една от равнините). Пенатите диатоми живеят главно в бентоса на моретата и сладководни тела, по-рядко в планктон.

    Основни представители: Fragilaria, Tabellaria, Navicula.

    Отдел на жълтозелени водорасли (Xantophyta)

    Жълтозелените водорасли могат да имат едноклетъчни жълтени, коккоидни, нишковидни и сифонални форми.

    Хлоропластите са с дискова форма. Те съдържат пигменти хлорофил a и c, каротеноиди. Резервни вещества - глюкан, мазнини. Възпроизвеждайте чрез клетъчно деление или по полов път (изогамия, оогамия).

    Основни представители: Rhizochloris, Chlorothetium, Tribonema, Botrydium.

    Отдел кафяви водорасли (Phaeophyta)

    Кафявите водорасли са силно организирана група водорасли, която живее в моретата.

    Кафявите водорасли дължат името си на наличието на пигмент фукоксантин в клетките им, който маскира хлорофилите a и c. Наличието на пигмент фукоксантин е физиологична адаптация към фотосинтезата под вода. Фукоксантинът е в състояние да улови синия цвят, който прониква във водата много по-дълбоко от червения (хлорофилите улавят само червеното с по-голяма дължина на вълната). Формите на водораслите са нишковидни и талус. Съхранявайте въглехидратите под формата на разтворим ламинарин и манитол.

    Освен това кафявите водорасли съхраняват мазнини.

    Размножаването е вегетативно (отделени части от тала), асексуално (жлезисти зооспори) и сексуално (изогамия). В много кафяви водорасли гаметофитът се различава от спорофита и има промяна в поколенията и ядрените фази в цикъла на развитие..

    Кафявите водорасли са от голямо икономическо значение. От тях се произвеждат алгинати (соли на алгинова киселина, използвани като стабилизатори на разтвори и суспензии в хранителната промишленост).

    Използват се при производството на пластмаси, смазочни материали и др. В допълнение, кафявите водорасли се използват за храна (водорасли, алария).

    Кафявите водорасли са представени във всички морета на глобуса.

    Кафявите водорасли се делят на два класа: феозооспорни (Phaeozoosporophyceae), циклоспорни (Cyclosporophyceae).

    Клас Phaeozoosporophyceae

    Основната характеристика на класа е наличието на гаметофити и спорофити като независими форми на развитие..

    Основните представители: ектокарпус (Ectocarpus), диктиосифон (Dictyosiphon), cutleria (Cutleria), dictyota (Dictyota), водорасли (Laminaria).

    Циклоспороиден клас (Cyclosporophyceae)

    При представителите на класа гаметофитите се развиват в спорофитния талус под формата на слой, облицоващ вдлъбнатините (концептакула или скафидия).

    Основни представители: Fucus, Sargassum, Durvillea.

    Отдел пирофит (Pyrrophyta)

    Това е вид водораслово отделение, представено главно от едноклетъчни организми, разпространени в моретата и сладководни тела..

    Отличителна черта на пирофитните водорасли е тяхната дорзовентрална структура (дорзално-коремна). Друга характеристика, която отличава представителите на пирофитите от другите отдели, е наличието на две неравномерни жлечици, които също се различават по функции..

    Важна особеност на представителите на отдела е наличието на фаринкса, който прилича на торба или тръба.

    Пирофитните водорасли са изключително разнообразни на цвят.

    Размножаването е главно вегетативно, чрез надлъжно клетъчно деление, по-рядко се наблюдава асексуално възпроизвеждане от зооспори и автоспори. Сексуалният процес не е надеждно известен.

    Основни представители: Gymnodinium, Ceracium

    Отдел на Euglenophyta (Euglenophyta)

    Много особена група едноклетъчни подвижни водорасли.

    Систематичната позиция на еуглена все още не е ясна - зоолозите ги класифицират като животни (тип Protozoa), а ботаниците като растения. Euglenae съдържат пигменти хлорофил a и b, но в тъмното те могат да ги загубят и да преминат към хетеротрофно хранене.

    Липсва им клетъчна стена, функциите й се изпълняват от протеинов пеликул. Имат махало и пулсиращи вакуоли. Те съхраняват въглехидрати под формата на парамилон. Те се възпроизвеждат асексуално, като делят клетката на две. Сексуалната репродукция не се наблюдава.

    Основно сладководни форми.

    Основни представители: Euglena

    Отдел Charophyta

    Най-сложните водорасли - тялото им се диференцира в възли и междувъзлия.

    Възлите съдържат въртопи от клони. Разпространен в сладки и слабо осолени водни тела, където се прикрепят към земята от ризоиди. Пигментите са хлорофили a и b и каротеноиди. Резервно вещество - нишесте.

    Те се размножават вегетативно с помощта на специални структури - възли, образувани върху ризоидите и по долните части на стъблата.

    Чаровите имат своеобразна структура на органите за полово размножаване, които се развиват на "листата" в горната част на повечето сегменти. Най-често женският орган - огония и мъжкият - антеридий се намират на едно и също растение, но има и двудомни растения. Сексуален процес - оогамия.

    Харовите водорасли са широко разпространени в пресни и слабо осолени водни тела.

    Основни представители: Chara, Nitella, Lychnothamnus.

    Ролята на водораслите в биосферата

    Водораслите са от голямо значение в биосферата. Те са основните производители на органична материя в океаните. Вече е известно, че половината от цялото първично производство попада на дела на океаните, изразен в количеството на неподвижния въглерод. Почти всички морски и сладководни хранителни вериги започват с водорасли, които чрез зоопланктон и ракообразни достигат до риба.

    Друго следствие от фотосинтезата е отделянето на кислород. И тук водораслите заемат водеща позиция. Водораслите представляват поне половината от цялото производство на кислород в биосферата (това е много повече от приноса на земните гори).

    Подобни глави от други произведения:

    2. Произход на водораслите

    Водораслите като представители на фотоавтотрофни организми на нашата планета са възникнали в хода на дълга еволюция, която произхожда от примитивните обитатели на осветената зона на морето - планктонни и бентосни прокариоти...

    Зелените водорасли са едноклетъчни, колониални и многоклетъчни форми, разнообразни по структура, зелени на цвят. Асимилационен продукт - нишесте, брашно, олио. Съществуват както мобилни форми с жлези в предния край на клетките, така и неподвижни...

    5. Размножаване на водорасли

    възпроизвеждане на хранене на водорасли Възпроизвеждането на собствен вид в водораслите става чрез вегетативно, асексуално и сексуално възпроизвеждане.

    Вегетативното размножаване на едноклетъчни водорасли се състои в разделяне на индивидите на две...

    Макрофитон и фитопланктон на езерото Белое

    2.4 Методи за количествено определяне на водорасли

    Само количествените проби от фитопланктон, фитобентос и перифитон подлежат на количествено отчитане...

    Морски зелени водорасли

    Общи характеристики на зелените водорасли

    Морски зелени водорасли

    1.2 Характеристики на най-често срещаните родове морски зелени водорасли

    Род Хара - Чара Вейл: Представителите на този род са много различни от останалите по това, че техните нишковидни многоклетъчни тали имат сложна морфологична организация.

    На основните издънки, растящи на върха ("стъбла")...

    Морски зелени водорасли

    2.2 Размножаване на водорасли

    Методите за размножаване на зелените водорасли са различни.

    Асексуалното размножаване на водораслите може да се извършва както вегетативно (по части от тала), така и с помощта на различни видове спори, като зооспори, апланоспори, автоспори...

    Морски зелени водорасли

    2.3 Структура на водорасли

    Зелените водорасли имат зелени хлоропласти, хлорофил "а" и "б". Euglena и висшите растения имат подобен набор от хлорофили. Зелените водорасли имат цяла гама от допълнителни пигменти, включително ксантофили - лутеин, зеаксантин...

    Морски зелени водорасли

    2.4 Начини за хранене на водорасли

    Фотоавтотрофното хранене чрез фотосинтеза се превърна в един от основните начини за хранене на водорасли и други зелени растения по отношение на мащаба и значимостта..

    В различни отдели на водораслите има видове, които са строга фотосинтетика...

    Морски зелени водорасли

    2.5 Химичен състав на зелените водорасли

    Химичният състав на водораслите не е равномерен. Зелените водорасли имат най-високо съдържание на протеини - 40-45%, което включва бикарбоксилни киселини, аланин, алгинин, леупин.

    Зелените водорасли съдържат 30-35% въглехидрати, 10% липиди, пепелта съдържа много цинк, мед...

    Характеристики на биологията на големия синигер и син синигер

    4. Хранене

    По-голямата част от диетата (около 80%) е животинска храна, предимно дребни насекоми с дължина до 1 см и техните ларви, както и паякообразни...

    Роля на водораслите в космическото изследване

    Използването на водорасли в космоса.

    Една от задачите, изпълнявани от водораслите на космически кораби, е да доставя на екипажа кислород..

    За тези цели използвайте най-простата водорасла - хлорела. Което е интензивно разделено, има висока активност на фотосинтезата...

    Сезонната динамика на фитопланктона на Средния Об през 2007-2008.

    Сенотични характеристики на водорасловите групи през 2008 г.

    При извършване на качествена оценка на събрания материал беше установено, че в този участък на реката живеят представители на 4 отделения водорасли (Cyanophyta, Chlorophyta, Bacillariophyta и Euglenophyta), 7 класа, 14 ордена, 33 семейства, 80 рода и 193 вида...

    Фитобентос на континентални водни тела

    1.4 Фактори, влияещи върху развитието и разпространението на бентосни водорасли

    Съществува определена връзка между размера на водораслите, размера на почвените частици, към които се прикрепят, и интензивността на движението на водата..

    Сравнително малък брой макроскопични водорасли могат да растат върху пясък и тиня...

    Функциите на протеините в организма. Стероидни хормони. Липидите

    Полизахариди на водорасли.

    Състав, структура. Функции в тялото

    Полизахаридите от морските растения комбинират полизахариди от червени и кафяви водорасли. Алгинатите, карагенаните и агароидите са широко използвани в хранително-вкусовата промишленост...

  • ABC-медицина

    Ленено масло: състав, какво е необходимо, приложение, ползи и вреди