Зав кафедрой общей биологии, к б. н. Калиева С. К

Государственный университет имени Шакарима г.Семей

Факультет естественных наук

Кафедра биологии

для студентов 2 курса специальности

5В011200 “Химия”

Семей 2011

Составитель: ст.преподаватель Полевик В.В.

Протокол № 1 от « » 09. 2013 г.

Протокол № 1 от “___”_________ 2011__ г.

В в е д е н и е

История развития систематики растений связана с именами древнегреческих ученых. Например, Теофраст впервые описал 500 видов растений, а Плиний старший – 1000 видов. Начало систематики растений на новом уровне сделал К.Линней, который разделил растения на тайнобрачные и явнобрачные. Более того, при описании видов применил бинарную систему используя латинскую символику. Им было дано вначале родовое название растений, потом видовое. Например, Ландыш майский.

Позже, используя филогенетический метод, основанный на признании факта эволюции, была построена классификация растений объединившая формы единые по происхождению, родству между ними и с учетом последовательности развития различных систематических групп.

Используя различные школы систематиков, мы будем придерживаться следующих систематических единиц: тип, класс, порядок, семейство, род и вид.

В современной ботанике растительный мир или царство растений разделяют на две группы: низшие или слоевищные растения – Thallophyta и листостебельные растения – Cormophhyta.

В дальнейшем используем классификацию:

1. 
   Тип Бактерии - Bacteriophyta
   
2. 
   Тип Золотистые водоросли - Chrysophyta
   
3. 
   Тип Пирофитовые водоросли - Pyrrophyta
   
4. 
   Тип Эвгленовые водоросли - Euglenophyta
   
5. 
   Тип Зеленые водоросли - Chlorophyta
   
6. 
   Тип Разножгутиковые - Xanthophyta
   
7. 
   Тип Диатомовые - Diatomeae
   
8. 
   Тип Бурые водоросли - Pheaphyta
   
9. 
   Тип Красные водоросли - Rhodophyta
   
10. 
    Тип Сине-зеленые водоросли - Cyanophyta
    
11. 
    Тип Слизевики - Myxophyta
    
12. 
    Тип Грибы - Fungi
    
13. 
    Тип Лишайники - Lichenes
    

1. 
   Тип Мохообразные - Bryophyta
   

Класс: Лиственные мхи - Musci

2. Тип Папоротникообразные - Pteridophyta

Класс: Пселофитовидные - Psilophytopsida

Класс: Псилотовидные - Psilotopsida

Класс: Плауновидные - Lycopsida

Класс: Клинолистовидные - Sphenopsida

Класс: Папоротниковидные - Pteridopsida

3. 
   Тип Голосеменные - Gymnospermae
   

Класс: Шишконосные - Conyferopsida

Класс: Оболочкосеменные - Chlamydospermatopsida

4. Тип Покрытосеменные - Angiospermae

Класс: Двудольные - Dicotyledones

Класс: Однодольные - Monocotyledones

Низшие растения.

Среди амебообразных организмов встречаются такие формы, у которых тело представлено комочками протоплазмы и ядром. Оболочка у них отсутствует. Из растений это слизевики – миксомицеты, имеющие ядро, жгутики. Они вероятнее всего имеют общего предка со жгутиковыми.

Третья примитивно устроенная группа - Бактерии, имеющие доклеточное строение. Они не имеют ядра. Палеонтология свидетельствует об их древности.

Низшие растения объединяют несколько типов растений самостоятельных по своему происхождению. Их объединяет отсутствие расчленения на стебель и листья, сосудистых пучков. Хотя у бурых и красных водорослей наблюдается расчленение тела.

Другой признак, строение женских половых органов, которые образованы одной клеткой и называются оогонием. У высших растений они многоклеточные.

Это микроскопические одноклеточные организмы, размножающиеся путем простого деления клетки, различают шаровидные бактерии – кокки, палочкообразные бацыллы и изогнутые – спиральные, спирилы. Многие бактерии имеют реснички и жгутики и способны двигаться, у бактерий нет хлорофилла, половой процесс отсутствует. Клетка одета тонкой оболочкой. Они делятся на четыре класса:

I. Типичные бактерии - у них нет типичного ядра, оболочка плотная, плодовые тела отсутствуют, сюда входят шаровидные и палочковидные формы бактерий. Среди шаровидных выделяются:

1. 
   Микрококки, – когда клетки после деления изолируются друг от друга.
   
2. 
   Диплококки, – когда они остаются соединенными попарно.
   
3. 
   Сарцины – когда деление идет в трех направлениях перпендикулярных друг другу, образуются пакетообразные скопления бактерий из восьми-шестнадцати клеток.
   
4. 
   Стафилококки – они образуют гроздевидные скопления.
   
5. 
   Стрептококки, – дающие длиную нить в виде цепочки соединенных друг с другом клеток.
   

Формы с извилистым в той или иной степени телом называют: вибрионы- холеры, спириллы, спирохеты- возбудители возвратного тифа, сифилиса.

2. Класс - миксобактерии, наиболее высокоорганизованные бактерии с хорошо оформленным ядром. Они имеют коконоообразную форму тела, способны передвигаться. Образуют плодовые тела. Размножаются делением клетки. Могут образовывать колонии.

3. Класс Спирохеты. У них клетки длинные с заостренными концами и извитые.

4. Класс Актиномицеты или лучистые грибки, одноклеточные безядерные микроорганизмы, образующие длинный ветвящийся мицелий. В особых спороносных клетках образуются: оидио- и конидиеспоры.

Основная роль бактерий в природе – это разрушение ими органического вещества и поддержание биологического круговорота вещества. Они способны вызывать гниение, молочнокислое, уксуснокислое и маслянокислое брожения. Многие виды бактерии патогенные или болезнетворные и являются возбудителями инфекционных заболеваний.

Одноклеточные или колониальные водоросли золотисто-желтой окраски. В клетке обычно имеется два хромотофора почти дисковидной формы. В них имеется хлорофилл, лютеин – желтый пигмент и фикоксантин – бурый пигмент. Они не образуют крахмал. Запасные питательные вещества: капли масла, протеин, лейкозин.

Клетки имеют жгутики, размножаются продольным делением. У некоторых представителей образуются зооспоры.

Тип представлен 5 классами, 175 родами и 400 видами. Большинство – это планктонные формы пресных чистых водоемов. На поверхности лесных луж часто встречается хромулина – Chromulina, одноклеточная водоросль с одним жгутиком и плохо выраженной оболочкой.

Синура – планктонная водоросль, образующая колонию из 10-20 клеток, ввиде золотисто-желтого шарика. Клетки снабжены двумя неравными жгутиками.

Феотамнион – Phaeothamnion, образует нитчатую форму в виде развлетвленной нити.
Тип: Пирофитовые водоросли – Pyrrophyta

Большинство видов одноклеточные формы, но встречаются колониальные и нитчатые особи. Преобладают подвижные формы с двумя жгутиками. Клетки голые или покрыты целлюлозной оболочкой, часто состоящей из двух пластинок-щитков, образующих панцирь. В хромотофорах содержится: хлорофилл, бурые пигменты – пирофилл и пирродинин, поэтому клетки окрашены в бурый и желто-бурый цвет. Ассимилирует крахмал и масло.

Тип насчитывает 150 родов и 1100 видов, большинство это морские планктонные формы.

В наших, пресных водоемах в стоячих водах обычны: перидиниум и церациум. Одиночные клетки перидиниума одеты панцирем, состоящим из двух щитков. Оболочка состоит как бы из двух половинок – верхней и нижней, разделенных поперечной ложбиной. Клетки имеют протоплазму, ядро и два жгутика. Размножается водоросль делением. Образующиеся два дочерних голых протопласта выплывают из панциря, формируют жгутики, а затем оболочку.

Примером нитчатой формы пирофитовых, служит морская водоросль – динотрикс - Dinotrix, образующая короткие маловетвистые нити. Размножается зооспорами.
Тип: Эвгленовые водоросли – Euglenophyta.

Большинство представителей - одноклеточные организмы, имеющие хромотофор зеленого цвета, с одним или двумя жгутиками. Реже встречаются колониальные и прикрепленные к субстрату формы.

Всего 25 родов и около 400 видов.

Клетки эвглены часто вытянуты, имеют уплотненный слой протоплазмы. В протоплазме находится один или несколько хромотофоров зеленой окраски. Они содержат хлорофилл а и в, а также каротин и ксантофилл. Запасной продукт углевод - парамилон. В нижней части клетки находится ядро.

Наиболее распространенным родом является эвглена- Euglena, насчитывающая 150 видов. Представители этого рода живут в озерах, прудах, канавах в водах загрязненных органическими веществами.

Представитель- Эвглена зеленая - Euglena viridis.Помимо фотосинтеза, она способна усваивать органические вещества, растворенные в воде.

Зеленые водоросли отличаются чисто зеленой окраской и содержат пигмент хлорофилл. Клетки зеленых водорослей имеют оболочку- целюлезную или пиктиновую, ослизняющуюся. Реже у просто устроенных водорослей и половых клеток- гамет, клетка голая, лишенная оболочки. В клетке имеется протоплазма, ядро, хромотофор, запасные питательные вещества разного происхождения. Протоплазма чаще занимает постенный слой, центральная часть клетки занята большой центральной вакуолью, заполненной клеточным соком. Ядро обычно находится в постенном слое протоплазмы или подвешено на плазменных нитях в центре клетки. Клетка обычно делится кариокинетически. Перед образованием гамет или спор происходит редукционное деление.

Тело хромотофора зеленых водорослей, как и высших растений, имеет белковую строму и пропитано пигментом, хлорофилл встречается а и в, кроме того имеется каротин и ксантофилл. Продукты фотосинтеза – крахмал, очень редко капли масла (у вошерии). Клеточный сок содержит нередко: щавелевокислый кальций, сернокислый кальций, дубильные вещества, иногда красящие вещества типа антоцианов.

Большинство зеленых водорослей имеют многоклеточные нитчатые формы таллома. Также имеются одноклеточные и колониальные формы. У рода Каулерпа - Caulerpa, таллом имеет неклеточное строение, как бы расчлененное на органы, но представленное одной разросшейся многоядерной клеткой. Высокоорганизованные из водорослей – харовые –Chara-, по внешнему виду приближаются к высшим растениям и имеют расчленение на «стебель», «листья» и «корни».

Среди зеленых водорослей встречается значительное число подвижных форм, однако, больше неподвижных видов.

При бесполом размножении одноклеточные формы зеленых водорослей в результате деления клетки образуют две дочерние особи, многоклеточные нити многих зеленых водорослей разрываются на части, образуя несколько новых особей. Споры образуются внутри клетки (спорангия) одна или несколько, чаще всего это подвижные споры – зооспоры. Зооспора – клетка, лишенная оболочки, на переднем конце имеет жгутик, внутри ядро, хромотофор, пульсирующую вакуоль и красный глазок. Зооспоры выходят из материнской клетки через разрыв в оболочке, некоторое время плавают, а затем прикрепляются к субстрату, сбрасывают жгутики, вырабатывают оболочку и прорастают в новую особь.

У зеленых водорослей встречается три типа полового процесса:

Тип: Зеленые водоросли делится на три класса:

1 кл. Равножгутиковые – Isocontae.

2 кл. Коньюгаты, сцеплянки – Conjgata.

3 кл. Харовые – Charophuta.
Класс: Равножгутиковые – Isocontae.

Наиболее обширный класс зеленых водорослей, в который входят наряду с одноклеточными и колониальными формами подвижными, много неподвижных нитчатых, пластинчатых и лентовидных видов. В цикле развития прослеживаются подвижные стадии: зооспоры и гаметы. Класс делится на 8 порядков.

Это наиболее примитивнфй порядок, который располагают в основании типа зеленых водорослей. Он включает одноклеточные и колониальные формы. Представители: хломидомонада – Chlamydomonas – одноклеточная водоросль, покрытая оболочкой. В протоплазме в центре клетки имеется ядро, две пульсирующие вакуоли и глазок. При бесполом размножении хломидомонада делится на 2-8 дочерние клетки, образуя зооспоры из которых вырастают новые особи. Половое размножение у хломидомонад бывает: изогамное, гетерогамное, оогамное.

К порядку вольвоксовых относится Volvox globator или волчок, распространенный в прудах, старицах рек с хорошо развитой водной растительностью. Шаровидная колония вольвокса имеет от 0,5 до 2 мм в поперечнике и насчитывает 70000-75000 клеток, расположенных в один слой по периферии шара, полость шара заполнена слизью. Клетки имеют по два жгутика. Протопласты соседних клеток соединяются тонкими нитями, связывая все клетки. Большая часть клеток это вегетативные, питающие, способность к размножению имеют 7-10 клеток. При бесполом размножении эти более крупные клетки образуют пластинки, которые смыкаются в полый шар, падающий в центральную часть материнской колонии. Образуется 8-15 дочерних колоний со жгутиками небольших размеров. Материнская колония погибает, а дочерние колонии выходят наружу и дают новые водоросли.

Половое размножение осуществляется образованием антеридиев и оогониев, которые могут развиваться в одном или разных шарах. Оогонии больших размеров образуют одну неподвижную яйцеклетку. В антеридиях образуется большое количество двухжгутиковых сперматозоидов. Зигота переходит в стадию покоя, одевается толстой оболочкой и заполняется питательными веществами. Перезимовав, зигота редукционно делится, складывается в полый шар выходящий наружу. Вольвоксовые – гаплоидная форма, диплоидна только зигота.

Сюда относится 100 родов и около 700 видов. В вегетативном состоянии эти водоросли неподвижны.