Как питается хламидомонада

Хламидомонада – это простейшая одноклеточная водоросль. Она обладает уникальной способностью передвигаться в пространстве и реагировать на свет.

Род хламидомонада отдельный и относится к семейству Chlamydomonadaceae. Известно более 500 видов водорослей данного рода.

Общая характеристика

Биология по современной научной классификации относит хламидомонаду к вольвоксовым одноклеточным водорослям. Она входит в отдел зеленые водоросли царства растений.

Отличается микроскопическими размерами, не превышающими в длину 44 мкм, в ширину – 28 мкм, и подвижными жгутиками. Оболочка организма гладкая, без выростов.

Строение хламидомонады типично для большинства одноклеточных. Хроматофоры отдельных видов содержат особые включения – пиреноиды.

Стигма растения восприимчива к изменениям освещенности. Организм активно движется в сторону света, необходимого для фотосинтеза.

Отличие хлореллы от хламидомонады

Сходным с Сhlamydomonas строением обладает Chlorella. Хлореллы так же обитают в пресных водах и размножаются с помощью спор.

Сравнение двух водорослей помогает лучше понять отличительные особенности хламидомонады:

• подвижность;
• наличие 2 жгутиков;
• глазок, чувствительный к свету;
• наличие сократительной вакуоли;
• зооспоры – споры со жгутиками;
• размножение половым путем при неблагоприятных условиях.

Хлорелла относится к протококковым, не наделена способностью передвигаться, размножается только при помощи автоспор.

Строение хламидомонады

Форма хламидомонады вытянутая, на картинке она напоминает грушу. На внешней удлиненной части располагаются 2 подвижных жгутика. Тело защищено специальной гладкой оболочкой из пектина. Внутри находится цитоплазма.

Значительную часть внутреннего пространства занимает чашеобразный хроматофор. Он выполняет две важные функции:

Нижнюю продолговатую область занимает пиреноид в форме шара. Именно в этой части скапливаются запасы органических веществ. В окружении цитоплазмы расположен красный органоид – светочувствительный глазок. Он выполняет роль фоторецептора.

У основания жгутиков различимы 2 пульсирующие вакуоли. Они помогают удалять излишки воды.

Кратко строение хламидомонады выглядит следующим образом:

Жизненный цикл

Цикл развития хламидомонады проходит по двум различным направлениям. При нормальных условиях процесс размножения протекает достаточно быстро при помощи спор.

В неблагоприятных обстоятельствах активируется половой процесс.

Тип питания

Хламидомонада одновременно и автотроф, и гетеротроф. Преимущественно она питается, как и все растения, благодаря фотосинтезу.

Дополнительные органические вещества водоросль способна поглощать извне. Для этих целей используются специальные ионные каналы, по которым поступают и выводятся определенные продукты. Захват частиц питательных веществ происходит посредством выпячивания отдельных участков тела.

Половое и бесполовое размножение

На примере хламидомонады можно рассматривать размножение большинства известных водорослей. Бесполовая схема размножения представляет простейший процесс образования зооспор.

На начальном этапе взрослый организм, готовый к размножению, прекращает движение и лишается жгутиков. Хламидомонада приобретает округлую форму. Внутри происходит деление на отдельные клетки. Возможно появление от 4 до 8 самостоятельных клеток с отдельной оболочкой и жгутиками.

Когда созревание закончено, материнская клетка теряет оболочку и выпускает маленьких хламидомонад. Через определенный промежуток времени происходит созревание водорослей. Они образуют внутри себя новые зооспоры.

Процесс полового размножения запускается в неблагоприятной окружающей среде и включает следующие этапы:

1. Образование гамет.
2. Выход гамет и образование зигот.
3. Нарастание защитной оболочки.
4. Деление зиготы при наступлении подходящих условий.
5. Образование 4 молодых самостоятельных клеток.

Дыхание

Дыхание водоросли происходит при помощи всей поверхности тела. Для дыхания использует кислород. Хламидомонада поглощает газ, растворенный в воде.

Где обитает хламидомонада

Среда обитания хламидомонады не ограничивается строгими рамками.

Она может существовать как в открытых водоемах, так и в аквариумах, и на влажных поверхностях стен. Ей не страшны низкие температуры, повышенная кислотность и жесткость воды.

Она способна сохранять жизнеспособность в самых экстремальных условиях. Хламидомонаду можно наблюдать на заснеженных поверхностях, где она окрашивает толщи льда в характерный цвет.

Значение в природе

Признаки наличия в водоеме хламидомонады – цветение. Большое количество водорослей говорит о загрязнении вод. В процессе жизнедеятельности растение очищает окружающую среду, поглощая органические вещества.

Но избыток хламидомонады в водоемах может оказаться губительным для рыб и другой растительности. Выделяя углекислый газ и повышая уровень продуктов распада, водоросль оказывает негативное влияние на окружающую среду. Значение хламидомонады в природе неоднозначно.

В научных целях ее выращивают в специальных лабораториях и используют в различных опытах и для определения токсичности водоемов.

Заключение

Хламидомонада – любопытный представитель растительного мира. Примечательна история названия данного водоросли. Сложное слово образовано из двух греческих слов «chlamydos» и «monados», что дословно переводится как «плащ» и «простая сущность».

Данное название как нельзя лучше подходит удивительной микроскопической водоросли, спрятавшей свою простую сущность под защитным плащом.

Аквариумист с многолетним стажем

Аквариум с рыбками отлично впишется в любой интерьер. Но кроме рыб внутрь помещают различные украшения и водоросли. В большинстве случаев водоросли безопасны для обитателей аквариума, но есть исключения. Хламидомонада (chlamydomonas) — одноклеточная зеленая водоросль. В аквариум может попасть случайно с грязной почвой или кормом. Он может быть опасен для рыб, а избавиться от такого «соседа» непросто. Опасный сосед для домашних рыб просто незаменим в живой природе.

Хламидомонада – одноклеточная водоросль, может быть опасной для аквариумных рыб

Chlamydomonas: общие сведения

Водоросль живучая, и места обитания для нее не имеют значения. Ответ на вопрос, где обитает хламидомонада, прост. Ее можно встретить как и в теплых болотах, так и в холодных лужах. Некомфортна для неё только морская соленая вода, но и в таких условиях она иногда выживает.

Водоросль имеет разные виды. Один из которых может жить подо льдом или в толще снега. Во время цветения хламидомонада раскрашивает место своего обитания в различные цвета. Лед и снег в местах их жизни может быть желтого, красного, зеленого или черного оттенка.

Клетка водоросли овальной формы, с пектиновой прозрачной оболочкой. Впереди у него два жгутика, с помощью которых она перемещается по воде.

Внутри клетки есть отдел, в котором хламидомонада одноклеточная хранит запасные питательные вещества. Клетка хранит белок.

Водоросль имеет глаз красного цвета. Он реагирует на освещение, помогает определить, с какой стороны располагается источник света. Хламидомонада двигается в этом направлении. Рядом с глазом есть вакуоли, они выделяют продукты жизнедеятельности клетки.

Размножение и питание

Хламидомонада — водоросль со смешанным питанием. Она способна к фотосинтезу, как трава или деревья, также может питаться органическими веществами. Способ органического питания происходит после захода солнца, когда фотосинтез невозможен.

Размножение происходит двумя способами:

1. Бесполое жгутиковое размножение. Ядро клетки разделяется, образуя другие клетки. Такой вид размножения простой и быстрый. Через сутки «новые» клетки сами готовы к размножению.
2. Половое размножение. Хламидомонады «сливаются» в пары и находятся в состоянии покоя какое-то время. У некоторых хламидомонад выделяют мужские и женские виды.

При изучении водоросли возникает вопрос, хламидомонада — это растение или животное, ответить на него непросто. Она полностью не относится ни к одним, ни к другим. Она может питаться и размножаться как живые организмы, но в то же время вырабатывает фотосинтез как растение.

Ученые отнесли её к растениям, но споры о ней не утихают и в настоящее время.

Польза для природы и человека

Каждому знакомо понятие «цветение воды». Так и выглядит хламидомонада, мелкие водоросли поднимаются со дна и затягивают поверхность водоемов. Таким образом они очищают воду, съедают грязь и отходы, оставленные человеком.

Когда всё съедено, вода очищается, и одноклеточные возвращаются на дно ждать еды. Ученые также выращивают их в искусственных условиях и подселяют в грязные водоемы.

Хламидомонаду используют для изучения генетики. Несмотря на простой вид, водоросль имеет сложное строение.

Хламидомонада в аквариуме

Содержать рыбок — большой труд. В домашний аквариум такой «житель» попадает при разных условиях. Основные причины:

1. Недостаточный уход, отсутствие фильтров для воды. Грунт в аквариуме должен быть хорошего качества, фильтр для воды обязателен. Аквариум необходимо регулярно очищать от жизнедеятельности рыб.
2. На аквариум попадают прямые солнечные лучи. Аквариум не должен стоять на окне или вблизи батарей и отопительных приборов.

Хламидомонада может попасть в аквариум в следствии недостаточного ухода

Редкая смена воды. Полную смену воды проводить минимум один раз в несколько месяцев. Замена 10% от общей воды раз в две недели. Вода для смены должна отстояться минимум два дня.

Украшение в аквариуме не было обработано и намыто при помещении в воду. Все предметы перед помещением в аквариум должны быть намыты проточной водой. Устанавливать «чужие» украшения из других аквариумов нельзя.

При подселении в аквариум других рыб необходимо выдерживать карантин 7 дней. Регулярно осматривать новых рыб и смотреть за их поведением.

Зеленые водоросли при попадании в аквариум размножаются быстро. Они портят внешний вид воды, оставляют неприятный осадок на стенках аквариума.

При обнаружении водоросли необходимо сразу удалить их сачком и добавить в аквариум перекись водорода. Но это не всегда помогает, самый действенный способ — полностью поменять воду.

Полезная в живой природе, хламидомонада в домашних условиях может нанести вред. Лучше предотвратить её появление, чем мучиться с её выведением.

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;

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.

· 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).

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).

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).

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.

Хламидомонады, наряду с другими зелеными водорослями, могут

ü провоцировать «цветение» воды, иногда снега.

ü Водоросли данного рода используются в очистных сооружениях, поскольку обладают способностью поглощать органические вещества, растворенные в воде.

ü Хламидомонада является объектом исследования в генетических и биологических лабораториях, благодаря сравнительной простоте поддержания клеточной культуры.

ü Эту водоросль также применяют для определения токсичности загрязненной воды.

ü 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.

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.

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.

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.

v Хлорелла способна чрезвычайно быстро накапливать биомассу при выращивании, благодаря чему, этот микроорганизм стал наиболее востребованным объектом культивирования и исследования.

v 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.

v 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.

v Также следует отметить важное значение этих водорослей для биологической очистки сточных вод.

1. Выучить конспект

2. Заполнить таблицу «Сравнительная характеристика хламидомонады и хлореллы»