Jaká je hlavní strukturální vlastnost řas?

Řasy jsou nejstarší mikroorganismy na Zemi

Řasy jsou jedním z nejstarších mikroorganismů na planetě, jejichž stanoviště je velké a rozmanité. Jsou základem potravního řetězce mnoha zvířat a savců. Jejich životně důležitá aktivita poskytuje potřebné objemy kyslíku a jejich houštiny slouží jako stanoviště pro různé druhy bezobratlých. Stav biocenózy vodních ploch musí být v ideální rovnováze, což se bez řas neobejde. V kombinaci s různými organickými sloučeninami se podílejí na samočištění vody, používají se v zemědělství a aktivně se používají k výrobě nezbytných věcí pro lidskou domácnost.

Z čeho se skládají mořské řasy?

Řasy jsou klasifikovány jako rostlinné formy nižší kategorie. Dnes odborníci počítají více než 35 tisíc jejich odrůd, rozdělených na formy jednobuněčných a mnohobuněčných. Některé z nich lze vidět pouze jednotlivě pod mikroskopem, zatímco jiné mohou dorůst několika metrů.

Název tohoto druhu organismu napovídá, že žije převážně ve sladké nebo slané vodě, což není úplně správné tvrzení. Velké množství druhů lze nalézt ve vlhkých oblastech planety, v půdě a v kůře stromů a ledovcích.

Řasy jsou nazývány nejnižší formou rostlin kvůli absenci obvyklých pletiv. Jednobuněčné řasy jsou nejjednodušší organismy schopné tvořit kolonie. Mnohobuněčné řasy mají podobné tělo zvané stélka.

Všechny řasy jsou vzhledem ke svému vztahu ke klasifikaci rostlin autotrofní, to znamená, že mají schopnost syntetizovat organickou hmotu z anorganické hmoty. Obsahují chlorofyl a také různé pigmenty, včetně hnědých, modrých, oranžových a červených odstínů, které se nacházejí v chromatoforech. Není neobvyklé, že chromatofory jsou místem akumulace škrobu, který řasy velmi potřebují jako živinu. Převaha jednoho nebo druhého odstínu ovlivňuje poddruh řas a rozděluje je na zelené, hnědé a červené.

Vlastnosti struktury řas

Bez ohledu na rozdělení řas na jednobuněčné a mnohobuněčné sloučeniny je jejich strukturní jednotkou buňka. V přírodě existují různé stupně klasifikace typů, které pomáhají rozlišit tyto buňky podle funkce, tvaru, velikosti, odstínu, uspořádání látek a mnoho dalšího. Ze všech existujících klasifikací je nejdůležitější rozlišení založené na strukturních rysech, které se zjišťuje studiem buněk mikroskopem. Z tohoto hlediska jsou buňky řas rozděleny na buňky s typickými jádry a buňky bez typických jader. Netypické nebo prokaryotické (prokaryota) jsou charakteristické pro zástupce prochlorofytů a modrozelených řas z diverzity řas, ale typické nebo eukaryotické buňky (eukaryota) jsou charakteristické pro všechny ostatní odrůdy.

Hlavní stélka řas se vyznačuje různými morfologickými znaky. Řasy tedy existují nejen ve formě mnohobuněčných a jednobuněčných. Existují koloniální a nebuněčné. Jejich velikosti se výrazně liší od druhů, což dává rozsah velikostí od mikroskopických až po extrémně velké vzorky.

Význačným rysem jednobuněčných zástupců řasové diverzity je přítomnost fyziologických rysů buněk a organismů vzhledem k tomu, že se skládají pouze z jediné buňky. Tento systém je skutečně autonomní, protože je schopen sebereprodukce, vývoje a růstu. Jeho nepolapitelná velikost nebrání vstřebávání roztoků minerálních solí a oxidu uhličitého, jejich zpracování a reprodukovatelnosti tuků, sacharidů a bílkovin.
Po dlouhé cestě k nezávislému organismu přešly jednobuněčné organismy do mnohobuněčného stadia. Proces vývoje byl doprovázen ztrátou určitých funkcí a kvalit buněčné struktury. Uvnitř thallusu se objevily nové procesy, které lze nazvat prvním krokem v evoluci vývoje tkání.

Zvláště jedinečné jsou sifonové řasy. V jejich stélkách nedochází k žádnému buněčnému dělení, ale během procesu tvorby stále existuje jednobuněčné stadium.

Zbarvení řas závisí na pigmentu, který obsahují. Existuje zelená, červená, fialová, žlutá a mnoho dalších barev. Je to dáno tím, že některé odrůdy obsahují chlorofyl a jiné jiné pigmentové látky.

Během procesu evoluce získaly řasy schopnost nazývanou fotosyntéza. Tento druh energie pro výživu, syntetizující organické látky z anorganických, je hlavní pro tento druh rostlin nižší klasifikace. Je pozoruhodné, že za určitých podmínek mohou řasy přejít z fotosyntézy na krmení hotovými organickými látkami nebo použít symbiózu těchto dvou metod současně. Taková výživa a schopnost přizpůsobit se podmínkám pomáhají řasám zabírat různé výklenky v ekologii planety.

Struktura buňky řasy

Buňky řas, když jsou studovány podrobněji, mají různé tvary. Ale specifika jejich struktury zůstávají téměř stejná. Protoplast hlavních druhů řas se dělí na jádro a cytoplazmu. Výjimkou jsou různé modrozelené řasy, které nemají typické jádro. V hlavních případech má jedna buňka pouze jedno jádro, ale existují výjimky. Jádro je uzavřeno v karyozomu a jeho struktura je velmi podobná vyšším formám rostlin. Chromatin v jádrech většiny zástupců řasového světa se barvou neliší od karyolymfy, díky níž je jádro duté. Uspořádání jader v buňkách a jejich tvar jsou často systematické.

V cytoplazmě se nachází jádro, jehož šťáva vyplňuje buněčnou oblast nebo opouští malé přehrádky – vakuoly. Jsou často velké velikosti a zabírají velký objem v celé buňce. U některých odrůd mají vakuoly určité vlastnosti. Například v podlouhlých buňkách mají vakuoly kulovitý tvar s krystaly sádry uvnitř, které jsou v neustálém pohybu.

Vakuoly pulzačního typu se často nacházejí v gametách a zoosporách. Mohou existovat v mobilních i nepohyblivých buňkách a mají složitou strukturu. V jednodušších případech vakuola uvolňuje existující tekutinu do cytoplazmy nebo přes buněčnou membránu kontrakcí. Nejsložitější případy představuje řada vakuol, které mezi sebou procházejí tekutinou a stahují se dalším kanálem do cytoplazmy.

Plynové vakuoly jsou typem, ve kterém jsou dutiny v cytoplazmě naplněny plynem. Díky své nízké hmotnosti snižuje i hmotnost nižších rostlin, což podmiňuje jejich povrchové osídlení na vodní hladině. Plyn produkují také řasy umístěné v hloubce. Její vzhled podporuje intracelulární fermentace a teprve po jejím úplném dokončení řasa vystoupí na povrch.

Protoplast buněk je obklopen membránou. Věda zná buňky řas bez obalu, nazývané „nahé buňky“. Zhutněná vrstva cytoplazmy na vnější straně tvoří pelikulu. Jeho hustota může být měkká, což buňce umožňuje měnit tvar, nebo hustá, která fixuje její tvar. U různých forem řas je pelikula systémová. Například u zlatě zbarvených řas má pelikula na vnější straně vápenatá tělíska umístěná v hlenu pelikuly.

„Nahé buňky“ jsou charakterizovány prostorem v buňce nazývaným „dům“. Jeho otvorem procházejí bičíky. Protoplast nevyplňuje celý prostor a je umístěn volně. „Dům“ se nepodílí na buněčném dělení a výsledný nový protoplast si vytváří svůj vlastní prostor v podobě „domu“. Povrch tohoto prostoru má jakési hroty různých tvarů, které hrají roli při tvorbě druhů řas.

Skořápky řas se liší chemickou strukturou jejich složení. Obsahují především celulózu a pektin. Složení je určeno systematickou příslušností k jednomu nebo druhému poddruhu řas. Skořápky často vykazují vrstvení díky svému složení. Vnější vrstvy se často skládají z celulózy, zatímco vnitřní vrstvy mají vysoký obsah pektinu. Skořápky jsou pokryty ostny, které lze vidět pod mikroskopem.

Některé z nejdůležitějších prvků buňky jsou chromatofory. Vyznačují se největší rozmanitostí, vzhledem a umístěním, které dodává systematický charakter a u většiny druhů jsou stálé. Chromatofory umožňují proces fotosyntézy díky obsahu chlorofylu. Nejčastěji se přenášejí na dceřiné buňky z mateřských buněk, méně často se tvoří z bezbarvých leukoplastů.

Produkty fotosyntézy vzniklé v buňce se ukládají v cytoplazmě, chromatoforech nebo buněčné míze. Místem ukládání škrobu cenného pro řasy jsou chromatofory a také pyrenoidy. Pyrenoidy se objevují v důsledku štěpení nebo vznikají jako nová formace. Přicházejí v několika velikostech a tvarech, z nichž nejběžnější jsou holé a skořápky.

Většina pohyblivých buněk s bičíky má stigma. Má červenou barvu díky obsahu keratinu ve složení. Často se skládá ze dvou částí, které mají dvojí barvu. První je průhledná, s konvexní částí směřující ven, druhá je barevná, nachází se pod první a opakuje svůj tvar. Funkcí stigmatu je vnímat podráždění ze světla. Funguje na principu čočky.

Charakteristickou součástí většiny buněk jsou provazce. Existují po celý život buňky nebo jen v její určité fázi. Jde o cytoplazmatické procesy spojené s jádrem, procházející celým povrchem buňky. Svazky se mohou dělit společně s buňkou nebo tvořit samostatně.

Struktura buněk zelených řas Chlamydomonas a Chlorella

Tyto mikroskopické řasy jsou součástí planktonu, pohybují se po hladině vody a produkují organické látky, které pomáhají celému vodnímu světu žít.

• Zelená řasa Chlamydomonas.
Buňka Chlamydomonas je převážně oválného tvaru s mírným zakřivením na jedné straně. V této části jsou bičíky, které pomáhají řasám pohybovat se ve vodě. Buněčný povrch má průhledný pektinový obal, mírně přiléhající k membráně.
Cytoplazmu Chlamydomonas poskytuje jádro, vakuola s buněčnou mízou, stigma a dvě pulzující vakuoly.

Chlamydomonas má schopnost pohybovat se směrem ke světlu díky přítomnosti stigmatu a kyslíku. To určuje jeho převládající umístění na povrchu.

Proces fotosyntézy probíhá pomocí chlorofylu v miskovitém chromatoforu.

• Zelená řasa chlorella.
Řasa žijící ve sladkovodních nádržích a půdě s vysokou vlhkostí má tvar koule bez bičíků. Od přírody je nehybná, protože nemá stigma, které by usilovalo o sluneční světlo. Skořápka řasy je hustá díky převaze celulózy.

Cytoplazma obsahuje jádro a chromatofor s chlorofylem, který produkuje intenzivní fotosyntézu. Díky tomuto procesu řasy uvolňují velké množství organické hmoty a kyslíku.

Struktura mnohobuněčných řas

Mnohobuněčné řasy patří do třídy nižších rostlin vzniklých kolonizací jednobuněčných rostlin v stélkách. Nejběžnější mnohobuněčné řasy jsou Spirogyra a Ulotrix.

• Spirogyra je vláknitá zelená řasa. Ve sladkých vodách se vyskytuje jako zelené bahno. Jeho závity se skládají z válcových buněk, což zabraňuje jejich rozvětvení. Každá buňka je pokryta slizkou hmotou a má hustou skořápku s celulózou. Chromatofor je prezentován ve formě kroucené spirály. Jádro se nachází v cytoplazmě a je zajištěno protoplazmatickými filamenty. Každá buňka je vybavena vakuolou a obsaženou šťávou.

Spiragyra se rozmnožuje vegetativním způsobem, který zahrnuje dělení nitě na malé části. Sexuální proces probíhá ve formě konjugace. Při tomto procesu se mezi sousedními závity vytvoří volný prostor, kterým obsah buňky jedné řasy přechází do jiné slupky. Po tomto procesu vzniká zygota, která při optimální teplotě přeroste ve spiragyru.

• Nedaleko od hladiny vody nádrží vzniká mnohobuněčná řasa ulothrix s vláknitou strukturou. Jeho závity mají nevětvenou strukturu a jsou připevněny k substrátu. Každé vlákno představuje harmonickou interakci malého počtu buněk, které rostou příčným dělením.

Chromatofor v Ulothrixu má neobvyklý tvar mírně otevřeného prstence. Příznivé podmínky vytvářejí možnost tvorby zoospor. Každá spora má bičíky ne více než 4 kusy. Když spóra přilne k předmětu ve vodní ploše, začne proces dělení, díky kterému řasy rostou.

Za nejméně příznivých podmínek se ulotrix může pohlavně rozmnožovat. V některých buňkách dochází k procesu tvorby gamety se dvěma bičíky. Po opuštění buněčné membrány splynou a vytvoří zygoty, které následně ovlivní vývoj nové řasy.

Struktura jednobuněčných řas

Hlavním rysem jednobuněčných řas je, že pouze jedna buňka plní všechny důležité funkce pro existenci: růst, výživu, pohyb, reprodukci atd.

Všichni zástupci jednobuněčných řas mají jádro bez ohledu na barvu (výjimkou je modrozelená). Kromě jádra kompozice obsahuje cytoplazmu, mitochondrie, buněčné centrum, lysozomy a ribozomy, Golgiho aparát a retikulum. Strukturální rys lze nazvat přítomnost pigmentu v plastidu. Způsob pohybu na hladině vody a v její tloušťce je bičík, charakteristický pro většinu jednobuněčných řas.

Řasy této odrůdy vedou různé životní styly. Některé z jednobuněčných nižších rostlin tvoří fytobentos, volně plovoucí ve vodním sloupci, druhá část se nachází v živočišných organismech a vstupuje do biologických reakcí. Zbytek tvoří kolonie, formuje se do vláken a ulpívá na předmětech pod vodou.

Struktura zelených řas

Řasy se zeleným pigmentem mají často kulovitý nebo oválný tvar, ale v přírodě existují i ​​jiné odrůdy, jejichž povrchové složení obsahuje stopy celulózy. Nejběžnější zelené jednobuněčné formy Chlorelly a Chlamydomonas. Jejich barva pigmentu je soustředěna v chromatoforech a k reprodukci dochází díky práci dceřiných buněk, pohyblivých spor nebo sexuálně. Kolonie řas vznikají, když se rozmnožují dceřinými buňkami, které zůstávají v nerozlučitelném spojení. Buněčné jádro je od cytoplazmy odděleno membránou, která často obsahuje stopy škrobu jako produktu procesu fotosyntézy.

Příkladem běžné zelené řasy je Volvox. Tato nižší rostlina tvoří kolonii, která může obsahovat od 500 buněk do 65 tisíc. Každá buňka má bičíky, chloroplast, oko a jádro. Každá buňka je od sebe oddělena rosolovitou hmotou a jejich uspořádání zajišťuje pohyblivost těla. Pokud buňka nebo několik buněk z různých důvodů zemře, pak to neovlivní celou kolonii a organismus žije dál.

Struktura hnědých řas

Hnědá nebo žlutohnědá řasa je považována za jednu z nejvyvinutějších rostlin z nižších forem z hlediska morfologických a anatomických ukazatelů. Je distribuován v hloubce nejvýše 120 m v oceánech. Velikost jeho těla se může pohybovat od několika centimetrů až po stovky metrů na délku. Má řadu odrůd: stuha, keřově větvená a listová. První odrůda hnědých řas je nejčastější. Některé formy mají zvláštní kyslíkové kapsle, které jim pomáhají udržovat vzpřímenou polohu.

Tato odrůda má připojovací orgány ve formě základního disku nebo rhizoidů umístěných na základně talu. Tělo roste díky buněčnému dělení. Chromatofory mají lamelární strukturu obsahující chlorofyl, fukoxantin a karoten s hnědým pigmentem.

Životně důležitá aktivita řas – jaké místo v systému zaujímají?

Řasy jsou velkou ekologickou skupinou, která zahrnuje několik oddílů jednoduchých organismů žijících ve vodním prostředí.

V systému organického světa zaujímají řasy nejednoznačné postavení: jejich eukaryotičtí zástupci patří do říše rostlin a prokaryotické modrozelené do říše bakterií.

Přestože patří do různých království, většina řas jsou fotosyntetické autotrofy. A jen malá část se živí heterotrofně a vyznačuje se absencí barvy.

Opatrně! Pokud učitel v práci odhalí plagiát, nelze se vyhnout velkým problémům (až vyloučení). Pokud nemůžete napsat sami, objednejte zde.

Algologové zkoumají tuto ekologickou skupinu. Algologie je samostatný obor biologie.

Druhy řas a jejich struktura

Moderní klasifikace naznačuje existenci více než 100 tisíc druhů. Na základě rozdílů ve struktuře chromatoforu, barevných charakteristikách a morfologických rysech je biologové seskupují do 11 sekcí:

• modrá zelená;
• glaukofyty;
• červená;
• zelená;
• characeae;
• ochrofyty;
• rozsivky;
• cercozoans;
• kryptofyty;
• haptofyty;
• Euglenozoans.

Pokud jde o geometrické parametry, řasy jsou také extrémně rozmanité: například délka cokolitoforů činí několik zlomků mikronu a hnědá řasa v průměru dosahuje 40–45 metrů.

Druhy talli

Thallus je pojem v biologii, který odkazuje na stélku nebo tělo řas, lišejníků, jaterních mechů a hub.

Řasy thalli jsou:

• jednobuněčný;
• mnohobuňečný;
• nejsou diferencované na buňky.

Tvarem jsou stélky podobné tělům cévnatých rostlin, ale jejich strukturní princip je odlišný: nemají specializované vodivé prvky a krycí pletiva, protože jejich buňky jsou jednotné.

V moderní algologii se rozlišují následující typy thalli:

• sifonokladální – stélka z vícejaderných prvků;
• sifon – vícejaderné těleso nebuněčné struktury;
• lamelární – stél ve tvaru listu;
• falešná tkáň – tělo vytvořené v důsledku fúze nití;
• vláknité a vícevláknové – stélka tvořená vlákny v jedné nebo několika řadách s příčnými přepážkami;
• kokoid – buňky spojené hustými membránami;
• kapsulární – buňky s organelami;
• améboidní – buňky bez kožní vrstvy;
• monadické – jednotlivé buňky, které se ve vodě pohybují pomocí bičíků.

Důležitou položkou na tomto seznamu je sarcinoidní typ. Je považován za přechodný, kombinující vlastnosti jednobuněčných a mnohobuněčných organismů.

Vlastnosti buněčné struktury řas

Struktura buňky je jasně vidět na příkladu Chlamydomonas, jednobuněčné zelené řasy, která se často vyskytuje ve sladkých vodách.

Každý z prvků je velmi důležitý a plní svou vlastní funkci:

• bičíky jsou nezbytné pro pohyb buňky a látek kolem ní;
• oko je fotosenzitivní, tělo se díky němu snaží o zdroj světla;
• jádro obsahuje sadu chromozomů;
• membrána zajišťuje integritu a reguluje proces výměny mezi buňkou a prostředím;
• stěna je ochranný plášť;
• vakuoly odstraňují přebytečnou vlhkost a udržují osmotický tlak;
• cytoplazma zajišťuje cirkulaci živin a odvádí odpadní látky;
• chromatofor provádí fotosyntézu;
• Škrobové tělo plní roli skladiště.

Reprodukce může probíhat sexuálně nebo nepohlavně. Metoda závisí na typu a podmínkách prostředí. Za příznivých podmínek řasy preferují nepohlavní rozmnožování. Pokud je to nepříznivé – sexuální.

Význam řas

Lidé používají řasy k přípravě různých pokrmů: jedí ulvu a chaluhu. Chlorella a Chlamydomonas se používají k čištění odpadních vod. K výrobě se používají některé typy:

• textilie;
• papír;
• hnojiva;
• jód;
• ocet;
• alkohol;
• celulóza;
• agar-agar.

V ekosystémovém měřítku jsou řasy důležité pro všechny živé organismy, které spotřebovávají kyslík z vody. Kromě toho se jimi živí mnoho druhů ryb a mořských živočichů.