Общая характеристика Царства растений.

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4

1. Растения – эукариотические автотрофные организмы.

2. Растения способны к фотосинтезу.

3. наличие жестких клеточных стенок, состоящих, как правило, из целлюлозы.

4. накопление крахмала как запасного вещества.

5. крупные вакуоли в клетках.

6. Растения неподвижны, их тело сильно расчлененно.

7. Они способны усваивать минеральные элементы питания.

8. Увеличение поверхности соприкосновения с источниками пищи достигается ветвлением.

9. Растения растут в течение всей своей жизни.

До середины XX в. растения традиционно делились на низшие (бактерии, водоросли, слизевики, грибы и лишайники) и высшие. При современном выделении бактерий и грибов в самостоятельные царства понятие «низшие растения» изменилось.

В современном понимании царство Растения включает 3 Подцарства:

Багрянки (Rhodobionta),

Настоящие водоросли (Phycobionta)

Высшие растения (Embryobionta).

Багрянки, они же Красные водоросли, и Настоящие водоросли могут рассматриваться как Низшие растения, или Водоросли.

5. Общая характеристика Водорослей.

Водоросли (Algae) — морская трава — сборная группа фотоавтотрофных растений, живущих преимущественно в воде. Тело их не расчленено на органы и ткани, органы размножения одноклеточные. Такое строение отличает их от высших растений. Водоросли — одни из древнейших представителей растительного мира. Они возникли 2600 млн. лет назад в Протерозое и прошли сложный и длинный путь развития. Размеры водорослей: от микроскопических до многометровых растений (60...100 м).

Различают 2 подцарства водорослей:

1. Подцарство Rhodobionta Красные, или багрянки

2. Подцарство Настоящие водоросли (Phycobionta). Оно включает в себя следующие отделы: Зеленые, Золотистые, Желто-зеленые, Диатомовые, Бурые, Пирофитовые, Эвгленовые и Харовые.

Подавляющее большинство водорослей живет в морях, океанах, реках, озерах и других водоемах.

По образу жизни их можно разделить на:

1. планктонные (фитопланктон) – микроскопические водоросли, пассивно взвешенные в толще воды и не способные к активному движению, имеющие приспособления (капли жира, своеобразная форма клеток с тонкими игловидными выростами и длинными шипами), позволяющие им парить в воде. В течение суток происходит вертикальная миграция планктонных водорослей: днем пузырьки кислорода, выделяющиеся при фотосинтезе, поднимают их вверх, а ночью, когда фотосинтез прекращается, они опускаются;

2. нейстонные (фитонейстон) (от греч. “неин” – плавать)– такжемикроскопические водоросли, живущие в самом верхнем слое воды, в поверхностной пленке, непосредственно граничащей с атмосферным воздухом;

3. бентосные (фитобентос) – водоросли, прикрепленные к грунту или предметам на дне (обычно в прибрежной зоне водоемов).

Основные условия существования водорослей — наличие света и определенной температуры от минусовых до 50⁰...70⁰ С (для каждого вида определенная температура).

Виды водорослей, обитающие в морских водах, не встречаются в пресных водоемах и наоборот.

Водоросли встречаются и в почве и на ней. Многие из них участвуют в почвообразовательном процессе. Общее число видов почвенных водорослей более 1000 (Диатомовые, Зеленые, Золотистые и Красные). Массовое развитие водорослей наблюдается во влажной почве. В засушливые летние периоды и зимой они находятся в покоящемся состоянии: образуют цисты (некоторые Зеленые и Золотистые), покрываются слизью (хламидомонада), уползают в более глубокие влажные горизонты (диатомеи). В состоянии покоя водоросли сохраняют жизнеспособность очень долго (в лабораторных условиях — в течение 10 лет).

В подзолистых и заболоченных почвах широко распространены Зеленые водоросли (Протококковые, Вольвоксовые). В дерновом процессе участвуют диатомеи. Количество водорослей в окультуренных почвах выше (в пахотном слое — до 1 млн. клеток в 1 г, в целинных — 300 тыс.). Весной поля часто «зацветают», становятся зеленоватыми от массового развития водорослей. По народным приметам, это предвещает хороший урожай. Примета возникла не случайно, так как развитие водорослей свидетельствует о хорошем водном режиме и достаточном содержании минеральных веществ в почве, да и сами водоросли обогащают почву углеводами и азотом.

Тело водорослей никогда не дифференцировано на корень, стебель и лист и является слоевищем, или талломом.

Талломы водорослей бывают:

1. одноклеточные, подвижные (хламидомонада) и неподвижные (хлорелла).

2. колониальные подвижные (вольвокс) и неподвижные (протококковые).

3. многоклеточные:

а) нитчатые (улотрикс, спирогира)

б) пластинчатые (ламинария).

4. сифональные (неклеточные) – отсутствуют клеточные перегородки в многоклеточном теле растений (каулерпа).

Цитологические особенности.

Клетки у примитивных подвижных одноклеточных и колониальных водорослей, а также зооспоры и гаметы большинства водорослей голые, т. е. ограничены только плазмалеммой.

У большинства же водорослей, как и у высших растений, имеется клеточная стенка. Она состоит из двух компонентов: аморфного матрикса (пектин, гемицеллюлоза) и фибриллярного скелета. У водорослей известны три главных типа скелетных полисахаридов: целлюлоза (наиболее часто), маннан и ксилан (главным образом у сифоновых из зеленых). Недостаток или отсутствие целлюлозы компенсируется минерализацией стенок: ожелезнением у вольвоксовых, обызвествлением у харовых, окремнением у диатомовых. На поверхности могут откладываться слизи, поступающие через поры.

Цитоплазма обычно расположена тонким постенным слоем, окружая вакуоли с клеточным соком.

Эндоплазматическая сеть у большинства водорослей представлена обычно каналом. Рибосомы, аппарат Гольджи и митохондрии обычного строения. Митохондрии, обычно немногочисленные, располагаются у активных центров клетки: около основания жгутиков, вокруг ядра.

Характерная особенность клеток водорослей — наличие хроматофоров. Хроматофор — носитель окраски. Хроматофоры (хлоропласты) — органеллы, в которых происходит фотосинтез.

Они занимают в клетке в большинстве случаев постенное положение. Форма их очень разнообразна: лентовидная, чашевидная, в форме кольца или полого цилиндра, зернистая. Хроматофор — структурно оформленная органелла, ограниченная двух-, трех- или четырехмембранной оболочкой. В матриксе хроматофора находятся тилакоиды, содержащие хлорофилл и каротиноиды, фибриллы ДНК и рибосомы, а также микротрубочки и продукты фотосинтеза.

У багрянок в тилакоидах имеются фикобилисомы, содержащие, как и у цианобактерий, дополнительные пигменты — фикобилины (красный фикоэритрин и синие фикоцианин и аллофикоцианин). У бурых и диатомовых водорослей есть дополнительные бурые пигменты — фукоксантины.

Окраска хроматофоров варьирует в зависимости от набора пигментов. Спектр дополнительных пигментов связан с глубиной обитания водорослей. Слой воды поглощает оранжево-красные лучи, пропуская синие, которые могут быть использованы лишь с помощью красно-бурых пигментов. Поэтому обычно ближе к поверхности обитают водоросли, имеющие чисто-зеленую окраску, а на глубине они сменяются бурыми и красными.

В хроматофорах водорослей имеются— пиреноиды. Они находятся под оболочкой хроматофора. Их матрикс не разграничен с матриксом хроматофора, но более однообразен, плотен и с большим содержанием белка. Пиреноид обычно не содержит пигментов и является центром синтеза крахмала, который затем вытесняется из него, образуя оболочку из крахмальных зерен (у зеленых водорослей). Хроматофоры отличаются от хлоропластов формой, набором пигментов, менее дифференцированной системой тилакоидов.

Подвижные клетки имеют жгутики. Число их варьирует от одного до многих, хотя преобладают двужгугиковые формы. Наружная часть жгутика одета мембраной, служащей продолжением плазмалеммы, под которой находится матрикс с пучками микротрубочек. Система микротрубочек образует и внутреннюю часть жгутика.

Запасные вещества в клетках водорослей — это полисахариды (крахмал, багрянковый крахмал, ламинарин) или масла. Они специфичны для каждого из отделов водорослей.

Ядро имеет типичное строение. В процессе деления (митоз, мейоз) у большинства водорослей обнаруживаются центриоли.

Размножение.

При вегетативном размножении новые особи возникают из обрывков нитей, кусков слоевищ, при распадении колоний или делении клеток одноклеточных водорослей.

При бесполом размножении содержимое одной клетки (зооспорангия) делится на две, четыре, восемь и более частей, образуя соответствующее число голых подвижных клеток — зооспор. Каждая из них дает начало новой особи. У неподвижных багрянок и некоторых других водорослей (например, хлореллы) вместо зооспор образуются неподвижные, лишенные жгутиков апланоспоры. У колониальных зеленых водорослей при бесполом размножении образуются дочерние колонии (например, у вольвокса). У ряда групп водорослей бесполое размножение отсутствует: у Диатомовых; фукусовых из Бурых; сцеплянок, харовых и многих сифоновых из Зеленых.

Половое размножение. Широко распространено у всех водорослей. Формы полового процесса у водорослей разнообразны: изогамия, гетерогамия, оогамия. Встречается коньюгация.

Половой процесс, при котором сливается содержимое двух вегетативных клеток, физиологически исполняющих функцию гамет, называется конъюгацией.

Образовавшаяся при половом процессе диплоидная зигота покрывается толстой клеточной стенкой, накапливает запасные питательные вещества и в состоянии покоя способна легко переносить неблагоприятные условия. Зигота или прорастает в новую особь непосредственно, или в ней образуются зооспоры, которые, освобождаясь, дают начало новым особям.

⇐ Предыдущая 1 2 34