§45. Отдел Зеленые водоросли. Одноклеточные зеленые водоросли

Определения и обозначения

Зелёные водоросли — отдел преимущественно водных организмов, клетки которых содержат хлорофилл и способны к фотосинтезу. Хлорофилл — зелёный пигмент, улавливающий свет для этого процесса. Определение помогает узнать водоросли по главному общему признаку, а не только по месту обитания или цвету.

Одноклеточные зелёные водоросли — это водоросли, тело которых состоит из одной клетки, выполняющей все жизненные функции. Такая клетка получает вещества, растёт и размножается, хотя у неё нет органов, как у крупных растений. Понятие важно, чтобы не путать число клеток с числом выполняемых организмом функций.

Хламидомонада — подвижная одноклеточная зелёная водоросль с двумя жгутиками. Жгутики — тонкие подвижные выросты, с помощью которых клетка перемещается в воде. По этому признаку хламидомонаду легко отличить от одноклеточных водорослей, которые не передвигаются.

Хлорелла — неподвижная одноклеточная зелёная водоросль шаровидной формы. Она не плавает с помощью жгутиков, но, как и хламидомонада, фотосинтезирует и размножается. Это определение помогает запомнить простой контраст между двумя изучаемыми организмами: одна клетка движется, другая остаётся неподвижной.

Как это устроено

Зелёные водоросли относят к растениям прежде всего потому, что в их клетках есть хлорофилл. Он поглощает энергию света, которая нужна для фотосинтеза. В ходе этого процесса водоросль образует органические вещества из воды и углекислого газа, поэтому получает питание растительным способом.

У хламидомонады есть оболочка, цитоплазма, ядро и чашевидный хлоропласт — часть клетки, где происходит фотосинтез. Два жгутика позволяют ей двигаться в воде, а светочувствительное пятно помогает определить, откуда падает свет. Клетка может перемещаться к освещённому участку, где фотосинтез идёт эффективнее. Сократительные вакуоли собирают и удаляют избыток воды, поступающей внутрь клетки.

Хлорелла устроена проще внешне: её шаровидная клетка окружена оболочкой, внутри находятся цитоплазма, ядро и хлоропласт. Жгутиков и светочувствительного пятна у неё нет, поэтому она не передвигается вслед за светом. Однако клетка сама получает энергию при фотосинтезе и обменивается веществами с окружающей средой. Этого достаточно для самостоятельной жизни и размножения.

Одноклеточные зелёные водоросли размножаются делением клетки. Перед делением клетка подготавливается к нему, затем её содержимое разделяется и формируются дочерние клетки. У хламидомонады и хлореллы детали образования дочерних клеток различаются, но общий результат один: из одной материнской клетки возникает несколько новых. При достатке света, воды и питательных веществ число водорослей может быстро увеличиваться.

Фотосинтез водорослей приводит к образованию органических веществ и выделению кислорода в воду. Органические вещества становятся пищей для самих водорослей, а затем могут передаваться другим обитателям водоёма. Поэтому даже микроскопические клетки участвуют в поддержании водных сообществ и обеспечивают их ресурсами.

Сравнение хламидомонады и хлореллы

Сначала сравни признаки, по которым организмы различаются: форму, подвижность и наличие жгутиков. Затем отметь общие свойства: обе водоросли одноклеточные, фотосинтезируют и размножаются образованием дочерних клеток. Такое сравнение помогает не переносить особенности одного организма на другой.

Разбор задач

Задача 1. Одна клетка имеет два жгутика, чашевидный хлоропласт и красное светочувствительное пятно. Определи организм и объясни выбор.

1. Уточняем, сколько клеток составляет организм: одна, значит, он одноклеточный.
2. Проверяем признаки движения: два жгутика характерны для подвижной хламидомонады.
3. Сверяем оставшиеся признаки: чашевидный хлоропласт и светочувствительное пятно также соответствуют её строению. У неподвижной хлореллы таких жгутиков нет.

Ответ: это хламидомонада. Вывод основан на сочетании двух жгутиков, чашевидного хлоропласта и светочувствительного пятна.

Задача 2. Объясни, почему хламидомонада перемещается к освещённому участку воды и какую роль играют её клеточные структуры.

1. Для фотосинтеза хламидомонаде нужен свет, поэтому освещённый участок даёт подходящие условия.
2. Светочувствительное пятно воспринимает направление света и помогает клетке сориентироваться.
3. Жгутики обеспечивают движение, позволяя переместиться туда, где света больше. После перемещения хлоропласт использует световую энергию при фотосинтезе.

Ответ: хламидомонада перемещается к свету, чтобы эффективнее фотосинтезировать. Пятно помогает определить направление, а жгутики — плыть в эту сторону.

Задача 3. В благоприятных условиях культура одноклеточных зелёных водорослей быстро увеличилась. Объясни причины и назови способ размножения.

1. Проверяем условия: при достатке света, воды и питательных веществ клетки могут нормально жить и фотосинтезировать.
2. Фотосинтез даёт водорослям органические вещества, нужные для роста и жизнедеятельности.
3. Затем клетки делятся и образуют дочерние клетки. Если новые клетки тоже попадают в хорошие условия, число организмов быстро возрастает.

Ответ: культура увеличилась из-за благоприятных условий и быстрого размножения делением клетки с образованием дочерних клеток.

Типичные ошибки

Ошибка — считать любую зелёную водоросль одноклеточной. Так думают, потому что в этой теме подробно разбирают хламидомонаду и хлореллу, но отдел включает также многоклеточные формы. Проверяй, о каком уровне говорится: об отделе в целом или о конкретном организме. Зеленоватый цвет сам по себе не говорит о числе клеток.

Ошибка — путать хламидомонаду и хлореллу, приписывая обеим подвижность. Это случается, если запомнить только то, что обе водоросли одноклеточные и зелёные. Проверь наличие жгутиков: у хламидомонады их два, а хлорелла неподвижна. Если в описании сказано о плавании, речь идёт не о хлорелле.

Ошибка — называть хлоропласт хламидомонады просто зелёным пятном. Так теряется его главная роль: в хлоропласте происходит фотосинтез, а зелёный цвет связан с хлорофиллом. Чтобы проверить себя, спроси, где клетка использует свет для образования органических веществ. Светочувствительное пятно — отдельная структура, оно помогает ориентироваться.

Ошибка — считать, что одноклеточный организм выполняет только одну функцию. Такое представление возникает из-за слова «одноклеточный», но оно описывает число клеток, а не возможности организма. Одна клетка может одновременно питаться, дышать, выделять ненужные вещества и размножаться. Проверяй, не переносишь ли ты функции многоклеточного организма на отдельные клетки.

Связь с другими темами

Чтобы понять тему, нужно знать строение растительной клетки, значение хлоропластов и сущность фотосинтеза: эти знания объясняют, как водоросль получает органические вещества. Сравнение хламидомонады и хлореллы помогает увидеть разнообразие растений и понять, как устроены водные экосистемы. Позже эти сведения пригодятся при изучении других отделов водорослей, круговорота веществ и использования микроскопических водорослей человеком. Они также помогают проследить, как от простых одноклеточных форм можно перейти к изучению многоклеточных организмов.

Что запомнить

• Зелёные водоросли содержат хлорофилл и осуществляют фотосинтез.
• Одноклеточная водоросль состоит из одной клетки, выполняющей все жизненные функции.
• Хламидомонада передвигается с помощью двух жгутиков.
• Светочувствительное пятно помогает хламидомонаде ориентироваться по направлению света.
• Хлорелла неподвижна и имеет шаровидную клетку.
• Одноклеточные зелёные водоросли размножаются делением клетки с образованием дочерних клеток.
• Водоросли выделяют кислород и являются важной частью водных сообществ.