Низшие растения и бактерии
1.0 Низшие растения
1.1Характеристика низших растений
Водоросли - это низшие, то есть слоевищные, споровые растения, содержащие в клетках хлорофилл и живущие преимущественно в воде. Основная разница между растениями и животными заключается в том, что растения сами создают свою пищу с помощью солнечного света из углекислого газа и воды, и они называются автотрофами.
Их отличия от других растений следующие (см. таблицу 1):
*вегетативное тело не дифференцированно на органы и ткани, оно представляет собой, слоевище (таллом);
*органы полового размножения одноклеточные;
*они являются древнейшими представителями растительного мира, возникли около 1,5 млрд. лет назад;
*уровни организации водорослей (одноклеточный – хлорелла, хламидомонада, колониальные – вольвокс, многоклеточные – спирогира, улотрикс, ламинария);
*клетки, образующие таллом, покрыты твердой стенкой, состоящей из целлюлозы и пектиновых веществ;
*клетка водорослей содержит одно или несколько ядер и хроматофоры (пластиды), содержащие пигменты;
*основной способ питания у водорослей автотрофный, но встречается и гетеротрофное питание;
*размножение у них половое и бесполое (деление).
1.2 Особенности размножения
Бесполым способом (спорами и зооспорами, которые образуются в особых органоидах или внутри вегетативных клеток); водоросли размножаются в условиях, благоприятных для роста. По мере ухудшения условий существования (высокая, низкая температура; накопление продуктов обмена и т.д.) они приступают к половому размножению.
Существуют три типа полового размножения водорослей:
*изогамия – половые клетки одинакового размера и формы;
*гетерогамия – половые клетки отличаются размерами и подвижностью;
*оогамия - женская половая клетка (яйцеклетка) имеет крупные размеры и неподвижна, сперматозоид – маленький и подвижный.
Таблица 1
|
Систематическая группа, число видов |
Особенности жизнедеятельности и строения |
Представители группы и их значение |
|
Отдел Зеленые водоросли, 20 тыс. |
Обитают в основном в пресных водоемах, очень многие приспособились к жизни в условиях периодического увлажнения: на почве, коре деревьев, заборах, цветочных горшках и т.д. Зеленые водоросли представлены одноклеточными формами и многоклеточным, тело их имеет вид нитей или плоских листовидных образований (харовые водоросли). Встречаются как подвижные формы, так и неподвижные. Питаются автотрофно за счет фотосинтеза в хромосомах, содержащих зеленый пигмент – хлорофилл. Размножение происходи бесполым и половым путем. Бесполым - при помощи спор и вегетативно (кусочками слоевища). Половое размножение связано с образованием и последующим слиянием гамет. Зимуют на стадии зиготы (2н) на дне водоемов. В цикле преобладает вегетативное гаплоидное поколение. |
Одноклеточные: хламидомонада, хлорелла – составляют фитопланктон водоемов. Многоклеточные: улотрикс, спирогира – обогащают воду и образуют основную массу органических веществ водоемов. |
|
Отдел Красные водоросли или Багрянки, 4 тыс. |
Морские обитатели, живут на больших глубинах (до 100 м.). Цвет от ярко-красного у глубоководных до желтоватого, у живущих на мелководье. Тело – недифференцированное слоевище. Хроматофор звездчатой формы, содержит красный пигмент фикоциан. Продуктом фотосинтеза является багрянковый крахмал. Оболочки клеток некоторых видов могут минерализоваться солями кальция и магния. Размножаются бесполым и половым путем. В цикле отсутствуют жгутиковые стадии. Полностью преобладает споровое поколение. |
Вместе с коралловыми полипами участвуют в образовании океанических островов. Из них получают агар-агар, пищевое значение имеет порфира. |
|
Отдел Бурые водоросли, 1,5 тыс. |
В основном обитатели дна морей (до глубины 50-60 м.). Исключительно многоклеточные организмы. Размеры – от десятых долей миллиметра до десятков метров. Имеют разнообразное по форме слоевище. Оно состоит из стеблевой, листовой частей и ризоидов. В хроматофорах кроме хлорофилла содержится бурый пигмент фукоксантин и оранжевые каротиноиды. |
Цистозейра, фукус и др. Образуют на дне обширные заросли, которые являются местом обитания донных животных. В пищу используется ламинария. Из водорослей получают альгиновую кислоту, соли калия и йод. |
Продолжение таблицы 1
Для водорослей характерна смена бесполого и полового размножения в жизненном цикле.
1.3 Роль водорослей в природе
Водоросли играют в природе значительную роль. Они являются поставщиками кислорода в водоемах, первичными продуцентами органического вещества, за счет которого существует весь животный мир водоемов, они участвуют в почвообразовании. В то же время водоросли вызывают «цветение» воды и тем самым затрудняют жизнь рыбам и другим водным животным.
1.4 Роль водорослей в жизни человека
В жизни человека водоросли тоже имеют большое значение. Они являются продуктами питания (богаты белками, углеводами, витаминами и микроэлементами), из них получают агар-агар, крахмал и другие вещества, а в медицине – йод, лечебные грязи. В сельском хозяйстве их применяют как удобрение и корм для скота. Они являются также объектами научных исследований в области биотехники.
2.0 Царство дробянки.
2.1Характеристика бактерий
Бактерии освоили все среды жизни. Они встречаются в атмосфере, литосфере, гидросфере, в организмах людей, животных и растений.
Клетки их очень мелкие – от 0,1 до 10 мкм. По форме клетки могут быть сферические (кокки), палочковидные (бациллы), изогнутые (вибрионы), спиральные (спириллы), которые могут образовывать колонии – нити шариков (стрептококки).
Бактерии не имеют дифференцированного ядра, а молекула их ДНК сосредоточена в ограниченном пространстве (нуклеоид) и замкнута в виде кольца. Небольшие молекулы ДНК (плазмиды) расположены вне нуклеоида. Митохондрии и хлоропласты в клетке отсутствуют, их функции выполняет цитоплазматическая мембрана. Имеются рибосомы. Бактерии имеют запасные вещества – полисахариды, жиры, серу, полифосфаты. Клеточная стенка бактерии состоит из белка муреина, слизистая капсула – из полисахаридов.
По способу питания бактерии делятся на:
*гетеротрофов, которые используют готовые органические вещества;
*сапрофитов (бактерии гниения, брожения), которые питаются мертвыми органическими веществами;
*паразитов (холерный вибрион, столбнячная палочка), которые питаются органическими веществами живых организмов;
*хемосинтетиков (железобактерии, серобактерии);
*фотосинтетиков (зеленые, пурпурные, серобактерии);
По отношению к кислороду различают следующие группы бактерий:
*аэробные, которые используют для дыхания атмосферный кислород (бактерии гниения);
*анаэробные, которые живут в отсутствие кислорода;
*факультативные, которые живут как в кислородной, так и в бескислородной среде.
Размножаются бактерии путем деления каждые 20-30 минут (может встречаться половой процесс в форме конъюгации). Некоторые бактерии способны образовывать споры. Из одной клетки образуется крупная эндоспора, покрытая толстой защитной оболочкой. Она способна длительно выдерживать замораживание, иссушение, нагревание и т.д.
2.2 Способы борьбы с бактериями
Существуют следующие способы борьбы с бактериями:
*высушивание;
*пастеризация (способ консервирования молока и других продуктов путем однократного нагревания до 60-70 градусов в течении 15-30 минут);
*стерилизация (при воздействии пара с температурой более 100 градусов в течение 20 минут или с помощью огня);
*охлаждение (оно не вызывает гибель, но приостанавливает жизнедеятельность бактерии);
*консервирование (воздействие солей);
*ультрафиолетовое облучение;
*дезинфекция для уничтожения болезнетворных бактерий.
2.3 Значение бактерий в природе
Почвенные бактерии участвуют в образовании каменного угля, нефти, торфа и т.д. Гнилостные бактерии разлагают органические вещества на неорганические, делая их доступными для растений. Нитрифицирующие и азотофиксирующие бактерии участвуют в круговороте азота. В результате деятельности гнилостных бактерий земля очищается от трупов животных и растений, что обеспечивает также и плодородие почв. Отрицательное значение бактерий выражается в том, что они вызывают заболевания у дикорастущих растений и животных. Простейшие распространены по всему миру. Хотя они микроскопичны, их очень много, а поэтому их суммарная масса достаточно велика. Простейшие играют огромную роль в круговороте веществ на нашей планете. Крохотные морские простейшие, имеющие минеральный скелет, отмирая и осаживаясь на дно в течении миллионов лет, образовали огромные, толщиной в несколько сотен метров пласты осадочных пород, которые используются в строительстве.
2.4 Значение бактерий в жизни человека
Бактерии молочнокислого брожения используются для приготовления молочнокислых продуктов (творог, простокваша, масло, сметана); В сельском хозяйстве – при силосовании кормов, квашении капусты, засолке огурцов и помидоров. Бактерии уксуснокислого брожения используются для получения винного уксуса, который применяется для маринования плодов и овощей. Они используются в кожевенной и текстильной промышленности при мочке льна, в микробиологической промышленности, в медицине для приготовления сывороток, вакцин, антибиотиков (стрептомицина, эритромицина и др.). В то же время бактерии гниения и брожения приводят к порче продуктов. С жизнедеятельностью некоторых бактерий связано биологическое разрушение многих промышленных материалов (дерево, бумага, картон и др.). Многие виды бактерий (патогенные) вызывают заболевания у человека (холера, чума, дизентерия, тиф и др.), домашних животных (бруцеллез), культурных растений (бактериоз). Для борьбы с ними применяют антибиотики, бактериофаги, прививки, организуют работу по ликвидации очагов заражения. Для профилактики заболеваний необходимо закаливать организм, соблюдать правила санитарии и гигиены.