Урок 14 Хламидомонада, хлорелла - одноклеточные растения (среды

Урок 14 Хламидомонада, хлорелла - одноклеточные растения (среды
обитания, процессы жизнедеятельности, строение, роль в природе).
Водоросли – самые древние растения на нашей планете. Мир водорослей
огромен и разнообразен по формам. Преобладающее большинство из них живёт
в пресной и солёной воде. Некоторые произрастают в наземно-воздушной среде,
располагаясь на стволах деревьев, каменных стенах, на поверхности почвы и
даже снега и льда. Многие живут в почве и в сточных водах городских
канализаций.
Облик этих растений необычен: у них нет ни стебля, ни листьев, ни корней.
Многие связывают их жизнь с водой, но они живут и на суше: на
поверхности почвы, в её толще, на деревьях, скалах, в пещерах и даже в
городах – на тротуарах, влажных стенах зданий, крышах, в снегу... это –
водоросли.
Водоросли – древнейшая группа низших одноклеточных и многоклеточных
растений, содержащих хлорофилл и вырабатывающих органические
вещества в процессе фотосинтеза. Водоросли появились на Земле в протерозое
– примерно 2,7 млрд. лет назад. Они играют важную роль в природе: образуют
органические вещества, участвуют в круговоротах кальция и кремния, очищают
воду; продукты жизнедеятельности водорослей разрушают скалы, способствуя
образованию почв.
Водоросли от других растительных организмов отличаются следующими
признаками:




живут главным образом в воде;
не имеют вегетативных органов;
органы размножения одноклеточные;
окраска разнообразная.
Рассмотрим одноклеточные водоросли.
Микроскопические водоросли входят в состав планктона. Эти мельчайшие
организмы плавают в тонком поверхностном слое воды и перемещаются с
течениями. Фитопланктон (водоросли) вырабатывает органические вещества, за
счёт которых существует остальной живой мир водоёмов.
Строение


Клетка хламидомонады имеет грушевидную форму.
На переднем вытянутом конце находятся два жгутика (обеспечивают
передвижение).



Снаружи клетка покрыта оболочкой, под которой находятся цитоплазма,
ядро с ядрышком и чашевидный хлоропласт (хроматофор –
фотосинтезирующие тельца).
В передней части расположены светочувствительный глазок - стигма
(воспринимает свет) и пульсирующие вакуоли (служат для выделения
избытка воды).
На свету в процессе фотосинтеза образуется сахар (из него – крахмал,
образуя крахмальные тельца).
Размножение
Бесполое размножение
При бесполом размножении хламидомонада:






Останавливается. Теряет жгутики (1).
Её содержимое делится на 4 части (2).
Каждая часть образует жгутики и собственную оболочку (2).
Образовалось 4 клетки-споры или зооспоры, выполняющие функцию
расселения.
Оболочка материнской клетки разрывается, и маленькие
хламидомонады выплывают в воду (3).
Поплавав в воде некоторое время, клетки дорастают до размеров
материнской (4) и вновь приступают к бесполому размножению (1-4).
Половое размножение
При половом размножении хламидомонады:






В материнской клетке образуются двужгутиковые гаметы (1, 2).
Выходят из оболочки материнской клетки (3).
Сливаются попарно с другими особями (4, 5).
Образуется зигота, покрытая плотной оболочкой, и зимует (6).
Весной благоприятные условия дают возможность зиготе делиться. В
результате чего образуются 4 хламидомонады (7).
Молодые хламидомонады питаются, растут до материнских размеров
(1, 8).
Таким образом:
Питание
Питание водорослей данной группы может быть как автотрофное, так и
гетеротрофное. Так, в условиях достаточной освещенности в процессе
фотосинтеза
поглощается солнечная
энергия, и
синтезируются
органические вещества в клетке водоросли. Наиболее благоприятные условия
для фотосинтеза хламидомонада находит с помощью глазка, постоянно
передвигаясь. При недостатке света водоросль способна всасывать
растворенные в воде органические вещества через клеточную стенку,
переходя на гетеротрофный тип питания.
Значение
Хламидомонады, наряду с другими зелеными водорослями, могут
 провоцировать «цветение» воды, иногда снега.
 Водоросли данного рода используются в очистных сооружениях,
поскольку обладают способностью поглощать органические вещества,
растворенные в воде.
 Хламидомонада является объектом исследования в генетических и
биологических лабораториях, благодаря сравнительной простоте
поддержания клеточной культуры.
 Эту водоросль также применяют для определения токсичности
загрязненной воды.
 Звено в цепи питания.
Хлорелла – род одноклеточных растений из отдела зеленых водорослей. Этот
род объединяет около 20 видов, причем в странах СНГ встречается около 10
видов. Наиболее известна и широко распространена Chlorella vulgaris,
образующая огромные скопления в воде грязных луж, канав и прудов.
Представители данного рода распространены повсеместно, так как
нетребовательны к условиям окружающей среды и интенсивно размножаются.
Быстро развиваются как в соленых, так и в пресных водоемах, а также в обильно
увлажненной почве.
Строение
Клетки хлореллы одиночные, имеют шаровидную или эллипсоидальную форму,
диаметр не превышает 15 мкм. Этот неподвижный микроорганизм имеет тонкую
гладкую целлюлозную оболочку. В клетке находится одно ядро и только один
хлоропласт, расположенный пристеночно. В цитоплазме запасаются такие
продукты, как жиры и крахмал.
Питание
Хлорелла, как и другие зеленые водоросли, способна синтезировать
органические вещества в процессе фотосинтеза. Для этого необходимы
только вода, углекислый газ и достаточная освещенность. Также у водорослей
данной группы есть потребность в небольшом количестве минералов для
размножения.
Размножение
Характерно исключительно бесполое размножение, которое осуществляется
делением клетки на 4-8-16 равных частей - автоспор. Эти вновь образованные
клетки после исчезновения материнской оболочки оказываются свободными,
быстро увеличиваются в размерах и через короткий промежуток времени снова
делятся.
Значение
 Хлорелла способна чрезвычайно быстро накапливать биомассу при
выращивании, благодаря чему, этот микроорганизм стал наиболее
востребованным объектом культивирования и исследования.
 Представители данного рода зеленых водорослей используются для
экспериментальных исследований в замкнутых экологических системах
жизнеобеспечения. При жизнедеятельности хлорелл выделяется большое
количество кислорода в процессе фотосинтеза, что нашло применение для
регенерации воздуха в замкнутых пространствах, к примеру, в
космических кораблях, подводных лодках.
 Ведутся исследовательские работы с целью использования хлорелл как
вероятного источника пищи, однако сложность состоит в том, что все
питательные вещества водорослей покрыты прочной оболочкой, которую
не способны разрушить пищеварительные ферменты человека.
 Также следует отметить важное
биологической очистки сточных вод.
значение
этих
водорослей
для
Домашнее задание
1. Выучить конспект
2. Заполнить таблицу «Сравнительная характеристика хламидомонады и
хлореллы»
Вопросы для сравнения
Форма клетки
Хламидомонада
Хлорелла
Жгутики (+,-)
Ядро (+,-)
Оболочка (+,-)
Цитоплазма (+,-)
Форма хлоропласта
Стигма (+,-)
Сократительная вакуоль
(+,-)
Запасное вещество
Тип питания
Среда обитания
Половое размножение
(+,-)
Бесполое размножение
(+,-)
«