Многообразие и значение одноклеточных водорослей. Разнообразие водорослей, их значение в природе и жизни человека. Значение водорослей в пищевой промышленности

Водоросли, их разнообразие и значение в природе

По учебнику:

И.Н. Пономаревой

И.В. Николаева

О.А. Корниловой

Учитель биологии

Ушкарева В.Я

Низшие растения

Отдел Мохообразные

Отдел Цветковые

Отдел

Отдел Зеленые водоросли.

Отдел Диатомовые водоросли

Отдел Бурые водоросли

Отдел Красные водоросли

Царство

Растения

Споровые

Семенные

Низшие растения

Низшие растения: отсутствие тела, расчлененного на органы. Нет тканей.

Тело многоклеточных водорослей представлено талломом: нитчатое (

Размножение: бесполое, половое, вегетативное

Распространение в воде: во взвешенном состоянии (планктон); на границе «вода- воздух (нейстон); на дне или на значительной глубине (бентос); на подводных скалах (перифитон).

Многоклеточные

Водоросли

Одноклеточные

Строение водорослей

Тело водоросли не дифференцировано на поглощающую и фотосинтезирующую части.

Разнообразие водорослей: 1- фукус; 2- ульва; 3- спирогира; 4- ацетабулярия; 5- нереоцистис.

Тело водорослей представлено слоевищем , или талломом . Форма

слоевища разнообразна.

Хроматофор

У разных видов

хроматофоры

имеют различную форму:

чашевидную, ленточную,

звездчатую, пластинчатую

Размножение хламидомонады

А- бесполое размножение;

В- половое размножение

Размножение водорослей

Улотрикс Зооспора Улотрикс ( бесполое )

Гамета

Зигота Улотрикс (половое )

Гамета

Улотрикс Зооспора Улотрикс

Размножение улотрикса: 1- нитчатая водоросль;

2- деление клетки с образованием зооспор(3);

4- деление клетки с образованием гамет(5);

6- слияние гамет; 7- зигота.

Отдел Зеленые водоросли

Ацетабулярия

хлорелла

Спирогира

Хламидомонада

Улотрикс

• Одноклеточные, колониальные,

многоклеточные

• Около 20000 видов
• Запасное вещество- крахмал

Ульва

Отдел Красные водоросли(багрянки )

Грациллярия

порфира

• Порфиру, грациллярию

употребляют в пищу.

• Из багрянок добывают агар- агар

• В основном многоклеточные
• Около 4000 видов
• Запасное вещество- багрянковый крахмал.

Отдел Бурые водоросли

Ламинария

Фукус пузырчатый

Многоклеточные

Около 1500 видов

Запасное вещество

Ламинарии

Макроцистис

Саргассум

Значение

использование

водорослей

Значение водорослей

В природе

1. Корм для водных животных

В хозяйственной деятельности человека

2. Насыщение кислородом толщи воды, а также воздуха над водоемом.

1. Пища для человека

2. Сырье для получения агар- агара для кондитерской, микробиологической промышленности.

3. Оболочки образуют осадочные породы – известняк, диатомит.

4. Зеленые водоросли входят в состав лишайников.

3. Сырье для получения органических кислот, спиртов, витаминов, красителей, йода, лекарств.

4. Биологическое очищение вод.

5. Участвуют в почвообразовании.

6. Бурые водоросли образуют на дне заросли – прибежище для обитателей морей.

5. Органический ил – сырье для удобрений.

7. Красные- участвуют в формировании океанических островов.

6. Причина «цветения воды»

Вред судоходству (обрастают днища кораблей) и гидротехническим сооружениям.

Подведем итоги

• Водоросли- это древнейшие растения Земли, имеющие одноклеточное и многоклеточное строение. Их тело не разделено на органы. У многоклеточных водорослей оно представлено слоевищем(талломом). В клетках водорослей содержатся хроматофоры с фотосинтезирующими пигментами. Обмен веществ и фотосинтез водоросли осуществляется всей поверхностью тела. Размножаются бесполым и половым путем.

Запомни

• Водоросли
• Низшие растения
• Слоевище
• Хроматофор
• Зооспора.

Знаете ли вы?

Макроцистис грушевидный

Среди бурых водорослей есть гиганты (макроцистис грушевидный – до 60м в длину) и карлики (стеблонема – до 1 мм) растительного мира.

Ламинария японская

В наших северных и дальневосточных холодных морях произрастает много видов рода ламинария , имеющих слоевище в виде длинной ленты, растущей на коротком стволике. Большинство видов ламинарии имеют таллом длиной 2-6м, а у ламинарии японской – до 12м. Произрастает ламинария на глубине 10-80м.

В н.в обнаружено более 100 видов

водорослей, развивающих на

поверхности льда и снега. Среди

них наиболее часто встречается

хламидомонада снежная

В рамках реализации новых образовательных стандартов в среднем звене, на уроках биологии 5 класс, активно реализуетс системно-деятельностный подход к обучению, с использованием технологии проблемного обучения, ИКТ технологий и т.д.. Данный мастер-класс может быть использован как урок актуализации знаний или урок закрепления знаний.

Цель урока: изучить строение многоклеточных водорослей и их многообразие, а также значение для человека и в природе.

Задачи урока:

· познакомить учащихся с особенностями строения многоклеточных водорослей, их значением в природе и жизни человека;

· продолжить формирование умения работать с учебником;

· активизировать и интегрировать знания по смежным дисциплинам.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Тема: «Многообразие водорослей и их значение в природе и жизни человека»

«Огромный океан неведомого окружает нас. И чем больше мы знаем, тем больше загадок задает нам природа», - эти слова принадлежат учёному В.А. Обручеву.

Цель урока: изучить строение многоклеточных водорослей и их многообразие, а также значение для человека и в природе.

Задачи:

• познакомить учащихся с особенностями строения многоклеточных водорослей, их значением в природе и жизни человека;
• продолжить формирование умения работать с учебником;
• активизировать и интегрировать знания по смежным дисциплинам.

Планируемые результаты обучения

Предметные: учащиеся имеют представление о многоклеточных водорослях как представителях низших растений, их характерных признаках.

Метапредметные: развивается умение работать с текстом и иллюстрациями учебника.

Личностные: формируются элементы коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве с одноклассниками в процессе образовательной деятельности.

Основные понятия урока: растения низшие, растения высшие, водоросли: зеленые, бурые, красные, слоевище (таллом), ризоиды, хроматофор,

Деятельность учащихся: работа с текстом ииллюстрациями учебника, сотрудничество с одноклассниками при обсуждении, работа с дидактическими карточками.

Оборудование: ИКТ персональный компьютер, интерактивная доска, мультимедийный кинопроектор, презентация, таблицы с изображением водорослей, гербарии, морские водоросли, дидактические карточки, банка салата из морской капусты, мороженое, кусочек кожи, банка краски, агар-агар, йод.

Ход урока:

Учитель: - Здравствуйте, дорогие ребята! Я рада, что вы пришли сегодня на урок с хорошим настроением. Говорят, улыбка – поцелуй души. Давайте посмотрим, друг на друга и улыбнемся. Присаживайтесь на свои места. Я не сомневаюсь в том, что сегодня вы дружно и активно поработаете на уроке.

Обратите внимание что, у вас на столах лежат индивидуальные оценочные листы, в которых вы буде сегодня выполнять задания и выставлять себе оценки сами, подпишите их.

1. Проверка знаний: работа в индивидуальных картах обучающегося.

Учитель:

Загадка: Есть змеи стометровые,
Зеленые, лиловые,
Есть бурые, бордовые.
А капитану в море
От них большое горе.
(Водоросли)

Почему водоросли относят к низшим растениям, объясните?

Какая наука изучает водоросли?

Почему водоросли называют «древнейшими»?

Задание №1. Ребята, выберите из предложенного перечня признаки, характерные для растений. За каждый правильный ответ 1 балл.

1. Встречаются повсеместно.
2. Активно передвигаются
3. Неподвижны
4. Поглощают углекислый газ и выделяют кислород-очищая воздух.
5. Питаются за счёт фотосинтеза.
6. Питаются готовыми органическими веществами.
7. Бывают низшие и высшие.
8. Тело может состоять из одной клетки или быть многоклеточным.
9. Клетка покрыта оболочкой из целлюлозы.
10. В цитоплазме содержится вакуоль с клеточным соком.

(Правильные: 1, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10) Max-8 баллов

Задание №2. Max – 5 баллов

1. Наука о водорослях называется - ………(Альгология)
2. …………. живут не только в воде, но и на суше. (Водоросли)
3. Многоклеточные водоросли прикрепляются к субстрату при помощи - …..(ризоидов)
4. Тело водорослей называется - ……..(слоевищем).
5. Способ питания водорослей – ……….(фотосинтез).

(Правильные ответы: альгология, водоросли, ризоиды, фотосинтез, слоевище)

Задание №3 . Рассмотрите рисунок, найдите на нем водоросль. Почему это растение вы считаете водорослью? (2 балла за полный правильный ответ, 1 балл за частичный ответ)

1. Изучение нового материала:

1. Актуализация знаний.

Проблема: На столе учителя: банка салата из морской капусты, мороженое, кусочек кожи, банка краски, гербарные экземпляры водорослей.

Вопрос: что может объединять все эти предметы? (учащиеся высказывают свои предположения, но учитель предлагает вернуться к ответу на вопрос в конце урока?

Итак, тема нашего урока: «Многообразие водорослей и их значение в природе и в жизни человека».

2. Классификация водорослей:

(1балл)

УЧИТЕЛЬ: - Среди водорослей встречаются одноклеточные, колониальные и многоклеточные формы. Тело многоклеточных водорослей не имеет нестоящих корней, стеблей и листьев и называется слоевищем (талломом ), крепятся к субстрату с помощью ризоидов . Одноклеточные водоросли – микроскопические организмы, а размеры многоклеточных водорослей могут достигать десятков метров (макроцистис 150-300м). (записываем схему (а) на доске, а учащиеся в тетрадях).

Теперь работаем по группам (класс предварительно разделён на три группы, назначены кураторы). Первая группа - стр.95-97 во время чтения и работой с рисунками дополняем таблицу примерами представителей зелёных водорослей. Вторая группа – стр.98 во время чтения дополняет примерами представителей бурых водорослей. Третья группа – стр. 98-99 во время чтения и работы с рисунками дополняет схему примерами зелёных, бурых и красных водорослей. На работу 3-4 минуты.

Царство Растения

Низшие Высшие

Водоросли

Одноклеточные Многоклеточные

Зелёные

(хламидомонада) Зелёные Бурые Красные

Хлорелла (Ульва) (Лаинария) (Порфира)

(5 баллов)

Работа по группа проверяется на интерактивной доске во время составления схемы.

ДИНАМИЧЕСКАЯ ПАУЗА (1,5 минуты)

3. Многообразие многоклеточных зеленых водорослей.

Обучающиеся слушают докладчиков и заполняют в таблице раздел «Что я знаю о значении водорослей?»

Учитель: Зеленые водоросли бывают одно- и многоклеточными, образуют нити, шаровидные колонии, листовидные структуры и т.д. Один из хорошо известных родов – плеврококк, одноклеточная водоросль, образующая зеленые налеты, часто наблюдаемые на коре деревьев. Самая крупная зеленая водоросль – морской салат (Ulva), макрофит листовидной формы. В процессе жизнедеятельности клетки делятся, и водоросль растет. В благоприятный период она размножается бесполым способом, а в неблагоприятный – половым, т.е. с помощью гамет.

УЧАЩИЙСЯ 1: Хлорелла – ветеран космической биологии: во время полётов в космос проводили опыты по очищению воздуха и переработки органических остатков в отсеках космических кораблей. Среди подвижных зелёных водорослей известен вольвокс, который открыл Антони Ван Левенгук и сравнил его со Вселенной.

Учитель: Так, у берегов Мексиканского залива, господствует ягодоносный саргассум. Во время шторма бушующие волны уносят его и передают течению Гольфстриму и несёт его далеко в океан. Длительный дрейф заканчивается вблизи Азорских островов, где растения накапливаются в спокойном море. Моряки боялись попадать в воды этого моря. О каком море идёт речь и какие водоросли его образуют?

4. Бурые и красные морские водоросли (сообщение учащихся). УЧАЩИЙСЯ 2: Бурые водоросли - в этой группе нет одноклеточных, все они образуют слоевища – от тонких нитей из одного ряда клеток до огромных (до 50 м!) полос и лент бурого и синевато-бурого цвета. Бурые водоросли - неподвижные, прикреплённые формы. Размножение вегетативное, бесполое и половое. Бурые водоросли живут в основном в море, за исключением нескольких пресноводных видов. Почти все бурые водоросли растут будучи прикрепленными к морскому дну, камням, другим водорослям. Лишь саргассы одного из районов Атлантики, окруженного кольцевым течением, свободно плавают на поверхности, поддерживаемые мелкими ягодообразными поплавками – пузырьками.

УЧАЩИЙСЯ 3: Большую пользу людям приносят водоросли ламинарии, известные в быту как морская капуста. Ее слоевище достигает в длину нескольких метров. Во многих странах Европы, Азии и Америки ламинарии используют в пищу, как корм скоту, и для промышленной переработки. Из них получают ценные препараты – альгинат, маннит, ламинарин. Особенно давно и широко используют ламинарию в Японии и Китае. Из нее делают овощную икру и пюре, салаты, консервы и даже... конфеты. Соли альгиновой кислоты – альгинаты могут связывать на единицу объема 300 объемов воды, образуя вязкий раствор. Альгинаты требуются при производстве мороженого, фруктовых соков, консервов, пластмасс, лаков и красок, они нужны в текстильной промышленности, книгопечатании, медицине, парфюмерии и даже в литейном деле. Не менее важен и другой продукт, получаемый из бурых водорослей, – шестиатомный спирт маннит. Он нужен и при лечении диабета, и при выделке кож, бумаги, лаков, красок. Делают из него и сильную взрывчатку. В морях южного полушария встречается самая крупная в мире водоросль – знаменитый грушеносный макроцистис. Общая длина его (по данным ученых) достигает от 150 до 300 м и больше.

УЧАЩИЙСЯ 4: Красные водоросли - многоклеточные, очень редко одноклеточные, сложного строения большинство из них – морские листовидные, кустистые или корковые макрофиты, обитающие ниже линии отлива. Красные водоросли донные растения, в планктоне не встречаются. Они проникают на большую (до 200 м) глубину. Причина теневыносливости красных водорослей – их фотосинтезирующие пигменты. Окраска водорослей зависит от глубины их обитания. На мелководье они желто-зеленого или голубоватого цвета, глубже розовеют, потом краснеют. Самый интенсивный красный цвет имеют на глубине более 50 м. Но так они выглядят, будучи вытащенными на поверхность, на прямой солнечный свет. Водолазы на дне видят их черными: ведь красные лучи поглощаются первыми метрами воды. Фотосинтез красных водорослей идет в синих лучах, наиболее глубоко проникающих в воду. Способы размножения красных водорослей разнообразны: деление слоевища, споры (без жгутиков). Половой процесс очень сложен.

УЧАЩИЙСЯ 5: Одну из живущих в Северном море водорослей – хондрус – в сухом виде издавна употребляют как лекарство при заболевании дыхательных путей. Из других багрянок добывают агар-агар, применяемый во всех микробиологических лабораториях мира для получения чистых культур микробов. Без него, впрочем, не обходятся и в пищевой промышленности, и даже при производстве кинофотопленки. Кондитеры и пекари добавляют в тесто небольшое количество агар-агара, чтобы дольше не черствели пирожные, бисквиты, хлеб. У некоторых красных водорослей слоевища сильно пропитываются известью, отчего они становятся похожими на кораллы. Многие коралловые рифы в значительной мере образованы именно этими отмершими водорослями. В отличие от кораллов они идут далеко на север, образуя в Баренцевом и Белом морях в местах с сильным течением красно-розовые корки на каменистом дне.

Учитель: Ребята, оцените свою работу по пятибалльной шкале. При оценке примите во внимание: на сколько для вас был интересен учебный материал; как часто вы отвлекались; все ли вам было понятно; принимали ли вы активное участие на данном этапе урока.

5. Значение водорослей в природе и жизни человека (6 мин.)

Учащиеся самостоятельно работают с текстом учебника стр.99-101, ведут запись в тетради.

Значение водорослей:

После указанного времени учитель предоставляет правильные ответы на доске (Таблица в тетради). Исправляют ошибки и выставляют сами себе баллы за это задание - max – 5 балла.

1. Закрепление-рефлексия.

1. «Чёрный ящик». Каждой группе выносят Чёрные ящики, в которые помещены таинственные предметы, связанные с водорослями. Обучающиеся читают задание и угадывают, что лежит в ящике. За правильно отгаданную загадку выставляется 1 балл .

1 ящик (первой группе)–

Вот лекарство. Ты не бойся:

Для здоровья и красы

Детям мажут им коленки,

Локти, щёки и носы. (ЙОД)

2 ящик (второй группе)–

Посмотрите! Под водой

Вырос целый сад.

Он накормит нас с тобой,

Попадёт в салат. (салат из морской капусты, банка с салатом )

3 ящик (третьей группе)-

Отдельно - я не так вкусна,
Но в пище - каждому нужна. (СОЛЬ)

1. «Ты- мне, я – тебе». Работа в парах. Обучающим предлагается составить по два вопроса и задать их друг другу. Первый вопрос о строении водоросли. Второй вопрос – о значении водорослей. Max. 2 балла.

Учитель: - Ребята сегодня на уроке мы познакомились с многообразием водорослей, их значением в природе и жизни человека и я думаю, что теперь вы готовы ответить на вопрос, заданный в начале урока, что может объединять все предметы, находящиеся на моем столе? (Ответ: они все изготовлены либо из водорослей, либо с использованием их продуктов)

Рефлексия:

Что сегодня понравилось на уроке?

Что узнал нового?

Что не понял?

Подведение итогов: подсчитываются баллы

Max-30 баллов.

30-26 –оценка 5

25-21- оценка 4

20-16 оценка 3

Ниже 16, ребята не отчаивайтесь, дома изучите материал и закрепите? после параграфа.

IV.Домашнее задание. П.18 читать, словарная работа. Творческая работа: сообщение или реферат.

Литература:

1. http://biolicey2vrn.ru/index/mnogoobrazie_vodoroslej/0-92
2. Биология. Бактерии. Грибы. Растения. 5 кл.: учеб. Для общеобразоват. Учреждений / В.В. Пасечник. – М.:Дрофа, 2012. – 141,(3)с.
3. Биология: Диагностические работы к учебнику В.. Пасечника «Биология. Бактерии, грибы, растения. 5 класс»/ В.В. Пасечник. – М.: Дрофа, 2015. – 92 с.
4. Тайны природы: Пособие для учащихся 5-7 классов/Сост.Т.С. Сухова, В.И. Строганов – М.: Вента-Граф, 2001. – 208 с: ил. (За страницами учебника).

Предварительный просмотр:

Оценочная карта

Ученика 5 Б класса____________________

Задание №1 .Ребята, выберите из предложенного перечня признаки, характерные для растений. За каждый правильный ответ 1 балл. Max. 8 баллов.

Выпишите номера признаков _______________________________ баллов

Задание №2. Вставьте по смыслу недостающее слово. За каждый правильный ответ - 1 балл, Max – 5 баллов

1. Наука о водорослях называется - ………
2. …………. …..живут не только в воде, но и на суше.
3. Многоклеточные водоросли прикрепляются к субстрату при помощи - ………..
4. Тело водорослей называется - ………………
5. Способ питания водорослей – ……………...

Баллов

Задание №3 . Рассмотрите рисунок, найдите на нем водоросль. Почему это растение вы считаете водорослью? (2 балла за полный правильный ответ, 1 балл за частичный ответ)

Баллов

Задание №4. Классификация водорослей:

Рассмотрите рисунок и выявите различия в строении изображенных на нем растений. Какие две группы “Водорослей” можно выделить на основании этого рисунка? (1балл)

Баллов

Задание №5. Составьте схему классификации Водорослей, дополните её примерами.

1. Разнообразие морских водорослей В морях обитают как мелкие, часто микроскопические планктонные водоросли, так и крупные прикреплённые растения, достигающие в длину 30 метров. Для питания водорослям нужен свет, но свет в воде не проникает глубже 200 метров, поэтому ниже глубины проникновения света (фотической глубины) растения не встречаются. Зелёные и бурые водоросли обитают на глубинах до 20 метров, красные водоросли – до 200 метров, глубже – только животные. Водорослей мало там, где в воде мало питательных веществ.

Тело водорослей представлено слоевищем (талломом), клетки которого одинаковы, однако у ламинарии уже появляются ситовидные трубки – элементы проводящей ткани, а к субстрату эти водоросли прикрепляются с помощью ризоидов (от греческих слов риза – корень и эйдос – вид) – нитевидных образований, являющихся выростами клеточных стенок. Размножение водорослей осуществляется как бесполым, так и половым путём, причём оба способа могут чередоваться: на талломе формируются гаметы, после слияния которых образуются зиготы. В процессе созревания содержимое зиготы делится 2 раза и из лопнувшей оболочки выходят 4 споры, дающие новые растения.

Промысловые красные и бурые водоросли Ундария перистонадрезная Алария съедобная Гелидиум тонкий Ламинария японская Филлофора жилковатая Анфельция складчатая

1. 2. Планктонные пресноводные водоросли А Б Пресноводные жгутиковые водоросли: А – эвгленовые; Б – вольвоксовые и протококковые. Фитопланктон служит пищей для зоопланктона, которым питаются мальки рыб, но они же вызывают цветение воды.

1. 3. Пресноводные зелёные харовые водоросли По внешнему виду харовые водоросли похожи на высшие растения, но их внутреннее строение свидетельствует о том, что харовые – это низшие растения.

2. Значение водорослей Фитопланктоном, численность которого в верхних слоях воды арктических морей достигает 20 – 30 миллионов особей в 1 м 3, питаются многие промысловые виды рыб. Бентосными (донными) водорослями питаются морские ежи и другие донные животные. Бурые, зелёные и красные водоросли использует в пищу и человек (бурые – ламинарию, аларию, ундарию; зелёные – ульву; из красных – порфиру). Из красных водорослей (гелидиума, филлофоры, анфельции) получают агар-агар – растительный желатин, используемый в кондитерской, текстильной и бумажной промышленности, научных исследованиях. Одноклеточные зелёные водоросли (хлорелла, спирулина) используются в аппаратах, восстанавливающих нормальный состав воздуха в замкнутых помещениях (на подводных лодках, космических кораблях и других). Водоросли образовали огромные толщи осадочных пород, именно эти организмы явились первым источником кислорода на Земле – в этом их космическая роль.

Многообразие водорослей

Водоросли - очень древняя группа организмов на Земле. За время существования у водорослей возникло множество форм строения, особенностей в размножении и расселении на нашей планете. Всего насчитывают около 30 тыс. видов водорослей.

По особенностям строения и окраске таллома различают зеленые, красные, золотистые, бурые, диатомовые и другие водоросли.

Зеленые водоросли. Среди них есть одноклеточные и многоклеточные. К ним относят хлореллу, ульву, спирогиру, хламидомонаду, улотрикс .

В роде хламидомонада - более 500 видов. Почти все они обитатели мелких, хорошо прогреваемых и сильно загрязненных водоемов. Наряду с автотрофным способом питания все представители хламидомонады всасывают всей поверхностью растворенные в воде органические вещества, способствуя очищению загрязненных вод. Такая способность этих водорослей позволяет использовать их в очистных сооружениях.

В прудах, озерах, заводях рек часто можно увидеть плавающую на поверхности воды скользкую зеленую тину. Если рассмотреть тину под микроскопом, то можно увидеть, что она образована большим скоплением тончайших зеленых нитей. Это - многоклеточная нитчатая водоросль спирогира . В слегка загрязненных водах морских побережий, например Черного моря, произрастает ярко-зеленая водоросль ульва , плоский волнистый таллом которой в ширину достигает 20 см. Многие народы используют ульву в пищу под названием "морской салат".

К отделу зелёных водорослей относятся и некоторые колониальные формы - вольвокс, эудорина, пандорина . Отдельные их клетки построены по типу хламидомонады, но при размножении клетки не расходятся, а срастаются своими оболочками или остаются соединёнными общей слизью. Они широко распространены в стоячих водоёмах, где также вызывают цветение воды. Наиболее высокоорганизован вольвокс. В его колонии уже наблюдается некоторая специализация клеток.

Если для зелёных водорослей обычной средой являются пресные водоёмы, то абсолютное большинство бурых и красных образуют настоящие леса и заросли именно в солёной воде. Живут они и в зоне приливов-отливов, где подолгу остаются без воды и переживают удары волн, и на довольно значительной глубине, куда почти не проникают солнечные лучи.

Интерактивный урок-тренажёр "Отдел Зелёные водоросли".

(Пройдите все страницы урока и выполните все задания)

Бурые водоросли - это крупные, многоклеточные растения. Свое название получили из-за окраски таллома. В клетках этих водорослей помимо хлорофилла присутствуют и другие пигменты.

В большинстве своем бурые водоросли растут прикрепленными к твердому грунту или к другим водорослям, отличаясь этим от других водорослей. Для прикрепления к грунту им служат особые выросты слоевища - ризоиды , представляющие собой длинные корнеподобные разрастания. Бурые водоросли бывают однолетними и многолетними. Например, у ламинарии многолетними являются ризоиды и стволик, а длинная лентовидная (пластинчатая) часть таллома - однолетняя. Она ежегодно отрастает вновь от стволика.

Бурые водоросли могут размножаться вегетативно. С помощью двужгутиковых спор - бесполым путём. Из спор вырастают особи, на которых образуются половые клетки - гаметы. После оплодотворения зигота даёт начало водоросли, на которой будут образовываться споры. Следовательно, для бурых водорослей свойственно чередование двух поколений - полового и бесполого.

Бурые водоросли - один из основных источников органических веществ в прибрежной зоне океанов и морей.

В их зарослях, подобных подводному лесу, укрываются, находят пищу и кислород многочисленные животные. Многие бурые водоросли идут в пищу человеку, используются в промышленности, применяются на корм скоту и как удобрение.

Красные водоросли , или багрянки. Набор разных пигментов в сочетании с хлорофиллом определяет окраску багрянок - от ярко-красной до голубовато-зеленой и желтой. Это очень древняя группа водорослей. Поэтому они имеют некоторые отличия от других, более «молодых»отделов. По длине красные водоросли уступают бурым (не более 2 м). Сочетание разных пигментов багрянок придаёт им окраску от ярко-красной до голубоватой и жёлтой. Размножение красных водорослей (бесполое и половое) - процесс более сложный и многообразный, чем у других отделов. Багрянки удивительно приспособились к жизни в прибрежной зоне. Здесь они промываются не только морской, но и пресной водой, промерзают зимой, высыхают во время отлива. Но наступает прилив, и они оживают. Именно багрянки могут выжить на скалах, где постоянно действует прибой. Слоевище багрянок растёт много лет и имеет самые разные формы: пластинчатые, кустистые, нитевидные. Наиболее известна морская водоросль порфира . Размножается она только половым путём.

(Выполните все задания урока)

Значение водорослей в природе велико. Они поглощают солнечные лучи, проникающие на значительную глубину, и образуют органические вещества. При этом в воду выделяется кислород, а из воды поглощается углекислый газ.

Бурые водоросли - один из основных источников органического вещества в прибрежной зоне. Их биомасса может достигать десятков килограммов на квадратный метр. Заросли бурых водорослей служат укрытием, местом размножения и питания прибрежных животных. Они же создают условия для поселения других, более мелких водорослей. Чарльз Дарвин писал о макроцистисе грушевидном , который занимает то же положение в южных морях, что и ламинария в северных: «Эти огромные подводные леса я могу сравнить только с наземными лесами тропических областей. И всё-таки, если бы в какой-нибудь стране уничтожить лес, то не думаю, чтобы при этом погибло хотя бы приблизительно такое количество видов животных, как с уничтожением этой водоросли».

Человек широко использует водоросли. В медицине - раньше только для получения йода, а сейчас - при изготовлении заменителей крови, препаратов, способствующих выведению радиоактивных веществ из организма, в хирургии. Жители Японии и Дальнего Востока издавна используют в пищу ламинарию . Однако ещё большее значение приобрели сегодня эти водоросли в промышленности.

Из водорослей получают химические вещества, необходимые при изготовлении таблеток, диабетических продуктов; в производстве пластмасс, синтетических волокон, смол, красок, бумаги, взрывчатых веществ. Добавление их небольшого количества повышает качество долгохранящихся продуктов (консервов, мороженого, соков). Бурые водоросли используют в животноводстве и растениеводстве. Бурые водоросли содержат йод и другие микроэлементы, поэтому из них приготовляют кормовую муку - добавку в корм для сельскохозяйственных животных. Благодаря этому сокращается падёж скота, повышается продуктивность, в молоке и яйцах увеличивается содержание йода. Порфиру можно использовать в пищу. В Японии её специально разводят.

Красные водоросли идут на получение агар-агара. Его добавляют в хлеб, чтобы тот не черствел, из него изготовляют пастилу, желе, мармелад. Агар-агар - лучшая среда для выращивания микроорганизмов. Из агара делают капсулы и таблетки с антибиотиками, витаминами. Из красных водорослей получают йод. Из багрянок вместе с другими водорослями производят муку, которая идёт на корм скоту и как удобрение. Красные водоросли растут во всех морях Мирового океана, но особенно значительна их роль в тропиках, где они превосходят по численности бурые и зелёные водоросли. В жизни моря они играют роль, аналогичную бурым и зелёным.

Кроме многоклеточных, довольно крупных водорослей, в Мировом океане обитает огромное количество микроскопических водорослей. Вместе со спорами многоклеточных водорослей они образуют фитопланктон (от греч. phyton - растение и plankton - блуждающий). Он населяет поверхностные, хорошо освещённые слои воды. Это основной производитель органических веществ, начальное звено большинства пищевых цепей в водоёме.

В пресных водоёмах место красных водорослей и спор бурых в фитопланктоне занимают зелёные водоросли.

Водоросли - низшие растения, имеющие одноклеточное и многоклеточное строение. Низшими их называют потому, что их тело не дифференцировано на поглощающую и фотосинтезирующую части, как это наблюдается у всех других представителей царства растений. Водоросли - один из древнейших представителей организмов, гигантский источник кислорода, органических веществ и энергии для всего живого мира. Они содержат много ценных веществ, используемых в промышленности, сельском хозяйстве, медицине и в питании людей. Водоросли представляют собой большую ценность нашей планеты.

Основные отличия низших растений от высших заключается в следующем:

1. их тело не имеет органов, как у высших растений - корень и побег - и представлено талломом или слоевищем (это связано с тем, что водоросли поглощают питательные вещества всей поверхностью вегетативного тела);

2. отсутствует дифференциация клеток на ткани;

3. органы полового размножения в большинстве случаев одноклеточны.

К низшим растениям относят группу отделов (12 отделов), объединяющих просто организованные растения, - водоросли. Водоросли составляют группу низших растений, которые обитают, в большинстве своем в водной среде. Термин "водоросли" является не систематическим, а эколого-биологическим. Группа отделов водоросли объединяет отделы, отличающиеся друг от друга по происхождению.

Общая характеристика водорослей

Происхождение водорослей. Водоросли являются древнейшими представителями растений, возраст ископаемых остатков которых составляет около 3.2 млрд. лет. За этот период эти организмы прошли долгий и сложный путь развития. Одни представители сильно эволюционировали, другие, благодаря консервативности водной среды, остались практически без изменений, поэтому по своей организации водоросли сильно различаются.

Размножение водорослей. Размножение водорослей очень разнообразно. Существует 3 способа размножения у водорослей:

1. Вегетативное размножение - такой способ размножения, при котором новые особи возникают из части материнского организма (деление клетки, распад колоний, разрыв нитей и т.д.).

2. Бесполое размножение - такой способ размножения, при котором новые особи возникают из специализированных гаплоидных клеток - спор. Содержимое клетки многократно делится и образуется множество спор, каждая из которых способна дать начало новому растению. Споры бывают подвижными (имеют жгутики) и неподвижными.

3. Половое размножение - такой способ размножения, в котором принимают участие два организма и новая особь возникает из диплоидной клетки - зиготы. Зигота образуется в результате слияния двух гаплоидных клеток - гамет. Зигота покрывается толстой оболочкой, накапливает запасные питательные вещества и способна переносить неблагоприятные условия.

Питание водорослей. Все вещества, необходимые для питания (СО2 и минеральные вещества) и дыхания (О2) водоросли поглощают из воды. Среди водорослей большинство питаются автотрофно, но почти все (особенно низко организованные) способны переходить к миксотрофному (смешанному) питанию, а некоторые могут полностью переходить на гетеротрофное питание (эвглена). При этом их клетки могут совсем утрачивать хлоропласты, поглощая готовые органические вещества всей поверхностью клетки. Интересно, что при наступлении благоприятных для фотосинтеза условий водоросли восстанавливают хлоропласты и свою способность осуществлять фотосинтез.

Типы вегетативного тела водорослей. Среди водорослей есть микроскопически малые и многометровые (до 60 метров) растения. Одноклеточные водоросли могут иметь жгутики и с помощью их передвигаться (хламидомонада), а также быть неподвижными (хлорелла). Колониальные водоросли тоже могут быть подвижными (вольвокс) и неподвижными (носток). Многоклеточные водоросли произошли от нитчатых форм, так как только нитчатые водоросли имеют признаки многоклеточного организма:

1. клетки в нити соединены друг с другом плазмодесмами;

2. наблюдается дифференциация клеток по функциям;

3. нити обладают неограниченным ростом.

Многоклеточные водоросли бывают нитчатые (спирогира, улотрикс, анабена), паренхиматозные (ламинария, фукус).

Строение водорослевой клетки. Среди водорослей есть представители прокариот (синезеленые, некоторые зеленые водоросли), мезокариот (динофитовые водоросли), но в основном водоросли являются эукариотами. Водорослевые клетки могут быть одноядерными и многоядерными, при этом содержать до нескольких десятков ядер.

Покровы водорослевой клетки могут быть представлены пектиновой (хламидомонада) или целлюлозной оболочкой (хлорелла). Некоторые водоросли не имеют дополнительных покровов и их клетка покрыта одной плазмалеммой, другие пропитывают свои оболочки известью, солями железа, кремнеземом или образуют вокруг клетки кремнеземные панцири и домики. Наиболее прогрессивными в эволюционном плане являются целлюлозные оболочки, так как они позволили некоторым представителям зеленых водорослей дать начало предкам высших растений.

В клетках водорослей содержатся пластиды - хлоропласты или хроматофоры. Термин хромотофор в научном смысле устарел. Несмотря на то, что пластиды водорослей окрашены самым разнообразным образом, в современной научной терминологии их принято называть хлоропластами, поскольку функционально они сходны с пластидами высших растений. Фотосинтез в пластидах как высших, так и низших растений протекает по так называемому растительному типу (в отличие от бактериального фотосинтеза, характерного для фотобактерий). Хлоропласты могут иметь самую разнообразную форму и размеры - чашевидный, лентовидный, пластинчатый, спиралевидный, звездчатый и т.д. Число хлоропластов также может варьировать от одного до нескольких. У большинства водорослей в клетке один крупный хлоропласт. Эволюция хлоропластов шла по пути уменьшения их размеров и увеличения их числа, поэтому у высших растений в клетке множество мелких дисковидных хлоропластов. Окраска хлоропластов зависит от набора пигментов и может быть зеленой, желтой, бурой, сине-зеленой, красной, черной и т.д. Среди пигментов, содержащихся в хлоропластах, можно выделить основные пигменты фотосинтеза - хлорофиллы (зеленые); вспомогательные пигменты фотосинтеза - каротиноиды (желтые, красные, коричневые); а также дополнительные пигменты, характерные только для водорослей – фикобилины (синие, красные). В различном сочетании эти пигменты и дают разнообразие окраски водорослей.

Значение водорослей в природе

· Историческое значение. Первыми фотосинтезирующими организмами на нашей планете были синезеленые водоросли. Именно эти организмы создали кислородную атмосферу и озоновый экран, благодаря этому стало возможным дальнейшее развитие всего живого на Земле. Ископаемые остатки водорослей обнаружены в архейских породах Южной Африки и имеют возраст 3.2 млрд. лет.

· Поддержание кислородного баланса атмосферы. В настоящее время водоросли, выделяя в процессе фотосинтеза огромное количество кислорода, обогащают им атмосферу Земли. Достаточно напомнить, что вода покрывает 2/3 поверхности планеты и в верхнем слое содержит растительный планктон. Эти планктонные водоросли выделяют в атмосферу основное количество кислорода и поэтому их называют «легкими планеты». Содержание О2 в самом верхнем слое воды может быть в 2-3 раза выше, чем в воздухе.

· Мощный геологический фактор. Водоросли принимают участие в образовании известняковых пород (древние синезеленые водоросли), коралловых рифов (красные водоросли), меловых пород (золотистые водоросли).

· Водоросли являются первым звеном в цепи питания мелких водных животных (циклопов, дафний и др. беспозвоночных), а также рыб (толстолобик, амур).

· Водорослевые заросли играют важную роль в создании особых водных биоценозов.

· Почвенные водоросли повышают плодородие почв, благодаря своей способности к азотфиксации. Водоросли способны обеспечить до 15% потребности высших растений в азоте.

Значение водорослей в промышленности и хозяйственной деятельности человека

· Чрезмерное развитие водорослей, так называемое «цветение» воды, вызывает нежелательное последствие и наносит ущерб. Развиваясь в огромной массе, водоросли засоряют и приводят в негодность различные подводные сооружения. «Цветение» воды придает ей неприятный вкус и запах, делает ее непригодной для использования в питьевых и хозяйственных целях. Продукты жизнедеятельности водорослей, накапливаясь в больших количествах, приводят к гибели водных беспозвоночных и рыб.

· Морские водоросли служат удобрением, идут на корм скоту.

· Некоторые водоросли используются в пищу человеком (хлорелла, спирулина, носток, ламинария). Например, одноклеточная водоросль хлорелла отличается высокой скоростью роста и размножения. По питательности и содержанию белка она превосходит пшеницу и может быть использована в пищу, для получения витаминов и биологически-активных веществ.

· В фармацевтической промышленности водоросли служат источником йода и? - каротина. Из морских водорослей добывают студенистые вещества: агар-агар (из красных водорослей) и альгинат (из бурых водорослей). Эти вещества не имеют цвета, вкуса и запаха. Используются в микробиологической промышленности для выращивания микроорганизмов, при консервировании продуктов и производстве нежирных кремов (пищевых и косметических), а также в качестве наполнителей при изготовлении красок, пива, мороженого, таблеток, капсул, фотоимульсий и искусственного волокна.

· Ископаемые диатомовые водоросли служат абразивным материалом и используются при изготовлении зубных паст, при шлифовке линз.

Многообразие водорослей

Водоросли встречаются почти повсюду, куда проникает достаточное количество света.

1. Водные местообитания

Водоросли населяют пресные водоемы - реки, озера, пруды, болота, а также небольшие временные водоемы - лужицы, канавы и т.д. В морях и океанах обитают морские водоросли, многие из которых достигают крупных размеров. У морских побережий самая богатая растительность встречается в прибрежной зоне, особенно на том уровне, который обнажается при отливе. В других соленых водоемах (соленых озерах), где соленость воды очень высока, обитают водоросли, приспособившиеся к таким условиям жизни. Некоторые водоросли все время остаются взвешенными в верхних слоях воды и вместе с мелкими животными образуют планктон. Другие водоросли живут в придонном иле или прикрепляются к подводным предметам (камням, сваям и т.д.), эти водоросли образуют бентос.

В горячих источниках с температурой воды до + 85°С обитают некоторые виды синезеленых водорослей, способных существовать при такой температуре.

2. Вневодные местообитания

Почвенные водоросли обильно развиваются в верхних слоях почвы (даже в пустынях). Они активно участвуют в процессах почвообразования, благодаря способности фиксировать атмосферный азот. Водоросли развиваются в виде зеленых налетов на коре деревьев, заборах, водостоках. Водоросли снега и льда - основные растения Антарктиды, развиваясь в массе они способны окрашивать снег в зеленый и красный цвета.

Обитатели морей и океанов, в основном, многоклеточные формы крупных, иногда гигантских размеров. Заросли морских водорослей образуют своеобразные подводные леса и луга. Среди водорослей встречаются как прикрепленные формы, так и свободноплавающие. Прикрепление к грунту осуществляется при помощи ризоидов, особых присосок или подошв.

Своеобразие красных и бурых морских водорослей состоит в содержании особых пигментов, это и определяет окраску. Толща воды поглощает оранжево-красные лучи, пропуская сине-зеленые, которые могут быть использованы только с помощью красно-бурых пигментов. Поэтому ближе к поверхности обычно обитают водоросли, имеющие чисто зеленую окраску, а на глубине (до 200 м) они сменяются красными и бурыми.

Характеристика синезеленых водорослей

Синезеленые водоросли широко распространены во всех средах жизни и способны существовать практически в любых условиях: при температуре - 83°С в Антарктиде и +85°С в горячих источниках. Такая устойчивость клеток синезеленых водорослей к неблагоприятным факторам среды обусловлена следующими особенностями строение клеток синезеленых водорослей:

1. Синезеленые водоросли относятся к прокариотам.

2. В клетках имеется около 30 пигментов, это способствует осуществлению процесса фотосинтеза в экстремальных условиях.

3. Клетки имеют толстые многослойные стенки, часто одетые слизистым чехлом, который выполняет защитную функцию.

4. В клетках синезеленых водорослей часто встречаются газовые вакуоли, наполненные смесью газов, это позволяет всегда находиться в лучших для фотосинтеза условиях, меняя свое положение в толще воды.

5. Многие виды синезеленых водорослей могут фиксировать атмосферный азот, благодаря этому обладают пищевой независимостью. Это позволяет им заселить необитаемые (без почвы) скалы. Синезеленые водоросли первыми осваивают безжизненные местообитания - лавовые потоки, вулканические острова.

Представителями синезеленых водорослей являются: глеокапса, анабена, носток, спирулина, микроцистис, мерисмопедия и др.

Разнообразие видов красных водорослей

В большинстве случаев красные водоросли, или как их еще называют, багрянки, - обитатели моря. Они прикрепляются к различным субстратам (камням, раковинам, талломам других водорослей) и составляют вместе с бурыми водорослями самую большую группу растений морского бентоса. Многие багрянки живут на больших глубинах. Глубоководные формы отличаются особенно яркой красной или малиновой окраской.

По внешнему строению красные водоросли отличаются большим разнообразием. Это нитевидные, шнуровидные, пластинчатые, корковидные, кустистые и др. формы. Большинство имеют размеры от нескольких сантиметров до 1 м и более.

У некоторых красных водорослей в оболочке клеток откладывается карбонат кальция и магния. Эти водоросли принимают участие в образовании коралловых рифов.
и т.д.................