§ 15. Одноклітинні водорості.
Водорості — рослини, що ростуть переважно у воді морів, озер, рік, ставів, боліт. Їх тіло не розчленоване на органи та не має тканин, називають талом або слань. Наука, яка вивчає водорості - альгологія.
1. Діатомові водорості (Diatomophyta) – відділ налічує понад 20 тисяч видів.
- Які риси притаманні діатомовим водоростям?
Діатомові водорості — мікроскопічні одноклітинні чи колоніальні організми, поширені по всій земній кулі. Хлоропласти цих рослин мають жовтувато- буре забарвлення, яке визначається наявністю зелених, бурих та жовтих пігментів. Вони мають своєрідну будову клітинної оболонки, що нагадує панцир (мал. 166). Він складається з двох половинок, що вкладаються одна в одну та містять сполуки Силіцію. Панцирі діатомових водоростей мають мікроскопічні отвори, крізь які здійснюється обмін речовин клітини із зовнішнім середовищем.
Більшість видів діатомових водоростей є автотрофами. Але деякі з них, які живуть на неглибоких ділянках морського дна, можуть ставати гетеротрофами і поглинати з води готові органічні речовини. Крохмаль у діатомових водоростей не утворюється, запасні речовини в цих водоростей можуть відкладатися у вигляді олій, що збільшує плавучість планктонних видів у товщі води.
Розмноження діатомових здебільшого нестатеве – поділ клітин.
- Поширення й різноманітність.
Діатомові водорості живуть скрізь: у прісних та солоних водоймах, у болотах, на каменях і скелях, у ґрунтах і на ґрунтах, на снігу і льоду, корі стовбурів дерев. Вони трапляються навіть на глибині 350 метрів, де вкривають дно.
Найвідомішими родами діатомових водоростей є:
1. Навікула – один із найчисленніших родів діатомових водоростей. Клітини поодинокі, стулки нагадують човник.
 
Навікила Пінулярія
2. Пінулярія – стулки цих водоростей мають видовжену форму із заокругленими кінцями, у великій кількості ці водорості накопичуються на дні водойм.
- Діатомові водорості є головним джерелом їжі для прісноводних і морських тварин.
- Наземні діатомові водорості відіграють помітну роль у ґрунтоутворенні.
- Панцири діатомових водоростей з тонким орнаментом є чудовим об'єктом для настроювання оптичних приладів та перевірки їхніх якостей.
- Кремнеземові панцири відмерлих діатомових водоростей накопичувалися мільйони років, утворивши осадові породи - діатоміти. Цю гірську породу висушують та просочують певними речовинами для отримання динаміту, який винайшов ще наприкінці XIX сторіччя шведський інженер і вчений Альфред Нобель.
- Порошок діатомітовий використовується в техніці для полірування виробів, а також для фільтрування речовин.
ІІ. Зелені водорості (Chlorophyta) – відділ налічує понад 10 тисяч видів, одно- та багатоклітинні й колоніальні організми, за забарвленням схожі з вищими рослинами і містять ті самі пігменти.
Два представники одноклітинних рослин - хламідомонада та хлорела - належать до зелених водоростей. Багатоклітинних представників цієї групи розглянемо згодом.
Зелені водорості поширені в усіх типах водойм, переважно прісноводних. Трапляються вони й на зволожених ділянках суходолу, на снігу та в льоду.
1. Хламідомонада - мікроскопічна одноклітинна водорість (мал. 61), що мешкає здебільшого в прісних водоймах (деякі види трапляються в морях і в лісових ґрунтах).
Форма клітини - грушоподібна. На передньому краї розташовані два джгутики однакової довжини. За їхньою допомогою хламідомонада плаває у товщі води. Як і в інших рослин, клітина хламідомонади оточена щільною клітинною оболонкою. Під нею є клітинна мембрана. У цитоплазмі, окрім великої вакуолі із клітинним соком, хламідомонада має дві маленькі скоротливі вакуолі, які виводять зайву воду з клітини. У центрі клітини розташовано ядро.
Хлоропласт у хламідомонади один - великий, чашоподібної форми. До його складу входить пляма червоного пігменту - вічко. Воно бере участь у сприйнятті світла. За допомогою джгутиків хламідомонада рухається в бік кращого освітлення, так само як і евглена зелена.
Хламідомонаді притаманний змішаний тип живлення. На світлі вона живиться за допомогою фотосинтезу, в умовах недостатнього освітлення поверхнею клітини вбирає розчинені у воді органічні речовини.
Газообмін, як і в інших одноклітинних організмів, відбувається через поверхню клітини.
Хламідомонада здатна розмножуватись як нестатево, так і статевим шляхом. Нестатеве розмноження - це форма розмноження за допомогою нестатевих клітин, наприклад спор.
Мал. 62. Розмноження хламідомонади.
Спора - це клітина, вкрита щільною оболонкою, яка забезпечує нестатеве розмноження. Статеве розмноження відбувається внаслідок злиття двох статевих клітин. Нестатеве розмноження у хламідомонади відбувається так (мал. 62, 1). Під клітинною оболонкою цитоплазма та ядро кілька разів діляться. Виникають невеликі спори з двома джгутиками. Вони залишають оболонку материнської клітини та виходять у воду. Там вони швидко виростають до певних розмірів, після чого їхня клітинна оболонка стає твердою та нерозтяжною.
Коли настають несприятливі умови (зниження температури води, пересихання водойм тощо), материнська клітина ділиться на кілька десятків статевих клітин (мал. 62, 2). Вони зовні подібні до спор, однак значно менші за розмірами. Виходячи у воду, статеві клітини попарно зливаються. Процес злиття статевих клітин називається запліднення. Утворена запліднена клітина вкривається товстою оболонкою. У такому стані вона добре витримує замерзання та висихання. За настання сприятливих умов цитоплазма і ядро заплідненої клітини діляться. Так утворюються 4 спори, які виходять у воду та перетворюються на зрілих хламідомонад.
За масового розмноження хламідомонада може спричиняти явище, відоме під назвою «цвітіння» води. У цей час вода стає каламутною та зеленкуватою.
2. Хлорела - клітина кулястої форми (мал. 63, А). Різні види хлорели поширені в прісних і солоних водоймах, на зволожених ділянках суходолу (вологий ґрунт, кора дерев).
На відміну від хламідомонади, клітина хлорели не має джгутиків і тому нерухома. У неї також немає вічка. Клітину оточує щільна клітинна оболонка. Хлорела має одне ядро. Її хлоропласт зазвичай чашоподібної форми. Живиться хлорела лише завдяки фотосинтезу. Газообмін відбувається через поверхню клітини.
Розмножується водорість нестатевим способом нерухомими спорами (мал. 63, Б). їх унаслідок поділу вмісту материнської клітини утворюється до 8. Спори звільняються через розриви оболонки материнської клітини.
За несприятливих умов оболонка клітини хлорели може потовщуватись, у цитоплазмі накопичується багато олії і запасного крохмалю. У такому неактивному стані хлорела може перебувати тривалий час.
Із середини XX сторіччя хлорелу використовують для очищення води та поновлення складу повітря на космічних станціях і підводних човнах. Виявилося, що ця водорість багата на різні вітаміни та необхідні для організму людини хімічні елементи (Фосфор, Кальцій, Калій, Магній, Ферум, Купрум, Сульфур, Йод тощо). За вмістом цих елементів вона перевищує всі відомі культурні рослини.
Клітини хлорели містять хлорофілу більше, ніж клітини будь-яких інших рослин. Хлорофіл добре відомий своїми антибактеріальними властивостями, стимулює процеси кровотворення, роботу серцево-судинної, травної систем. Речовини, які входять до складу клітинної стінки хлорели, сприяють виведенню з нашого організму отруйних речовин: отрутохімікатів, важких металів. Вони захищають від небезпечного впливу радіації. Хлорела стимулює імунну систему людини та ріст організму. Тому з клітин хлорели виготовляють різноманітні препарати, які вживає людина, наприклад вітаміни.
Науку, яка розробляє методи застосування організмів та біологічних процесів у промисловості, називають біотехнологією.
Цікаво знати, що хлорела - чудове зелене добриво. Якщо у відро з водою для поливу рослин додати кілька гранул нітратно-фосфатного добрива (2-3 г на 10 л води), то вже через добу там масово розмножиться хлорела. Застосовуючи таку «зелену» воду для поливу рослин, можна зменшити витрати мінеральних та органічних добрив.
3. Вольвокс - поширений у прісних водоймах зі стоячою водою. Колонія вольвокса виглядає як невелика рухлива зелена куля (до 2-3 мм в діаметрі). Кожна колонія об'єднує від сотень до десятків тисяч клітин вольвокса, розташованих на поверхні кулі. Між собою клітини з'єднані особливими протоплазматичними нитками. Клітини вольвокса за будовою подібні до хламідомонади.
Узагальнимо знання
Найзагальнішими ознаками діатомових водоростей є наявність панцира із кремнезему, жовто-буре забарвлення, відсутність крохмалю та здатність поєднувати автотрофне живлення із гетеротрофним.
Хламідомонада та хлорела - одноклітинні зелені водорості. Забарвлення їхнім клітинам надає зелений пігмент хлорофіл, який міститься в хлоропластах.
Хламідомонада має два джгутики, за допомогою яких плаває в товщі води. Вона здатна розмножуватись як нестатево, за допомогою рухомих спор, так і статевим шляхом.
Хлорела джгутиків не має, тому її клітина нерухома. Вона розмножується лише нестатево, за допомогою нерухомих спор.
Хлорелу широко використовують як вітамінні та стимулюючі препарати, вживають в їжу тощо.
Вольвокс - колоніальна зелена водорость.
Поповніть свій біологічний словник: хламідомонада, хлорела, біотехнологія, автотрофне живлення, змішане живлення, спори, статеві клітини, нестатеве розмноження статеве розмноження, запліднення.
Опорний конспект:
Тема№2. Одноклітинні та колоніальні водорості.
Альгологія - наука про водорості.
Тіло → талом (слань) - не має органів та тканин.
І. Діатомові водорості (Diatomophyta) ≈ 20 тис. видів, одноклітинні та колонії
вода ( до 350 м), грунт
Тіло ⇒ панцир з кремнезему (2 половинки з отворами), жовто-бурі пігменти.
- запасають олії;
- живлення: автотрофне + гетеротрофне;
- розмножуються поділом на 2, рідко статево.
1. Навікула - "човник"
2. Пінулярія - видовжена.
Значення:
1. Їжа для тварин.
2. Грунтоутворення.
3. Для налаштування оптичних приладів.
4. Утворюють діатоміти → динаміт, полірування виробів, фільтри.
ІІ. Зелені водорості –> 10 тис. видів, одно-, багатоклітинні та колоніальнії.
- запасають крохмаль!
1. Хламідомонада - в прісних водоймах +лісових ґрунтах
Тіло⇒ одноклітинне грушеподібне
 |
1. Ядро.
2. Хлоропласт чашеподібний.
3. Цитоплазма.
4. Джутики - 2.
5. Світлочутливе вічко.
6. Скоротливі вакуолі - виводять
надлишок води.
7. Оболонка.
|
- живлення: автотрофне + гетеротрофне;
- розмножуються:
1. Зооспорома ( спрори зі джгутиками).
2. Статево - гаметами.
2. Хлорела - в прісних і солоних водоймах, ґрунт, кора дерев.
Тіло → одноклітинне кулясте
-не має вічка та джгутиків;
- розмножуються нерухомими спорами;
- "літала в космос"
3. Вольвокс - прісні водойми,
Тіло⇒ колонія - кулька ≈ 2 мм (500 - 60 000 клітин, схожих на хламіномонаду)
Перевірте здобуті знання
- Виберіть одну правильну відповідь
1. Хламідомонада й хлорела на світлі живляться: а) готовими органічними речовинами, які вони вбирають з води; б) за допомогою фотосинтезу.
2. Нерухомий спосіб життя веде: а) хламідомонада; б) хлорела; в) евглена зелена; г) амеба протей.
3. Хлорела розмножується за допомогою спор: а) рухомих; б) нерухомих.
- Дайте відповідь на запитання
1. Які особливості діатомових водоростей? Як вони живиться?
2. Які відмінності в розмноженні хламідомонади й хлорели?
3. Яке значення хламідомонади й хлорели в природі?
4. З якою метою людина застосовує хлорелу у своєму господарстві?
Чим можна пояснити відсутність вічка у хлорели? Чи може це бути пов’язаним з відсутністю в неї джгутиків?
Сторінка майбутнього біолога
«Цвітіння» води може бути спричинене масовим розмноженням водоростей та ціанобактерій. Часто це явище спостерігають і в акваріумах, які перебувають тривалий час при яскравому освітленні. При цьому потерпають інші водні рослини: одноклітинні водорості їх затіняють та інтенсивно вбирають з води поживні речовини. Для боротьби із «цвітінням» води в акваріумах можна застосувати біологічний спосіб боротьби. Туди запускають рачків дафній, які живляться водоростями. Через 3-4 доби вода в акваріумі знову стає чистою.
Д/З: § 15, т/з 1,2 (опорний конспект); письмово відповіді на запитання тесту.
| 
