Состав клеточной оболочки бурых водорослей. Бурые водоросли. отдел зеленые водоросли

Относят 250 родов и около 1500 видов. Наиболее известные представители – ламинария, цистозейра, саргасс.

Это, в основном, морские растения , только 8 видов являются вторично пресноводными формами. Бурые водоросли распространены в морях земного шара повсеместно, достигая особенного разнообразия и многочисленности в холодных водоемах приполярных и умеренных широт, где формируют большие заросли в прибрежной полосе. В тропическом поясе наиболее крупное скопление бурых водорослей отмечается в Саргассовом море, их массовое развитие обычно происходит зимой, когда температура воды понижается. Обширные подводные леса образованы ламинариевыми водорослями у побережья Северной Америки.

Бурые водоросли обычно прикреплены к твердому субстрату, к примеру, камням, скалам, раковинам моллюсков, слоевищам других водорослей. По размерам они могут достигать от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров. Многоклеточное слоевище окрашено от оливково-зеленого до темно-бурого цвета, так как в клетках, кроме хлорофилла, имеется значительное количество коричневых и желтых пигментов. Эти растения имеют наиболее сложное строение из всех водорослей: у некоторых из них клетки сгруппированы в один-два ряда, чем напоминают ткани высших растений. Виды могут быть как однолетние, так и многолетние.

Таллом . У водорослей данной группы слоевища могут быть различной формы: стелющиеся либо вертикально «висящие» нити, пластинки (цельные или изрезанные) или ветвящиеся кусты. К твердому субстрату талломы прикреплены посредством ризоидов (подошвы). Для высших бурых водорослей порядка ламинариевых и фукусовых характерна дифференциация тканевых структур и появление проводящих систем. В отличие от водорослей других групп, бурым свойственно наличие многоклеточных волосков с базальной зоной роста.

Строение клетки . Покровом служит толстая клеточная стенка, состоящая из двух или трех слоев, сильно ослизняющаяся. Структурными компонентами клеточной стенки являются целлюлоза и пектин. В каждой клетке бурых водорослей содержится одно ядро и вакуоли (от одной до нескольких). Хлоропласты мелкие, дисковидной формы, имеют бурую окраску из-за того, что кроме хлорофилла и каротина, в них имеется высокая концентрация бурых пигментов – ксантофиллов, в частности фукоксантина. Также в цитоплазме клетки откладываются запасы питательных веществ: полисахарида ламинарина, многоатомного спирта маннита и разных жиров (масел).

Размножение бурых водорослей . Размножение осуществляется бесполым и половым способом, редко вегетативно. Органами размножения служат спорангии, как одногнездные, так и многогнездные. Обычно есть гаметофит и спорофит, причем у высших водорослей они чередуются в строгой последовательности, тогда как у низших четкого чередования не происходит.

Значение . Значение бурых водорослей в природе и жизни человека велико. Они являются главным источником органических веществ в прибрежной зоне морей. В зарослях этих водорослей, занимающих огромные площади, находят убежище и пищу многие морские обитатели. В промышленности используются в производстве альгиновых кислот и их солей, для получения кормовой муки и порошка для изготовления лекарственных средств, содержащих в большой концентрации йод и ряд других микроэлементов. В аквариумах появление бурых водорослей связывают с недостаточным освещением. Некоторые виды употребляют в пищу.

Жизнь зародилась в Мировом океане. Именно так считает современная наука. Вы можете иметь собственную точку зрения на происхождение жизни, но мы сейчас о другом.

Многие морские продукты обладают уникальными целебными свойствами — и это неоспоримый факт. Поэтому все, кто заботятся о своем здоровье и внешности, обязательно должны познакомиться хотя бы с самыми распространенными и доступными продуктами — морскими водорослями (ламинарией, спирулиной и капустой).

Впрочем, мы уверены, вы точно хотя бы раз в жизни попробовали что-то из перечисленного. И, возможно, уже сформировали к ним свое отношение, как и к любому продукту. Если вы большой поклонник морепродуктов, ваш будет приятно подтвердить правильность своего увлечения. Если вы употребляете перечисленное выше эпизодически, то, возможно, наши сведения будут вам полезны. Ну, а если кто-то так и не смог преодолеть специфические ощущения... что же, насиловать себя не надо, не все равно прочтите, ведь использовать морские водоросли важно не только в натуральном виде и не только в пищу...

На основании различных признаков различается десять типов водорослей:

Красные.
Бурые.
Разножгутиковые.
Диатомовые.
Пирофитовые.
Золотистые.
Синезеленые.
Харовые.
Желтозеленые.

При этом все типы эволюционировали независимо друг от друга.

Применение бурых и красных водорослей

Бурые водоросли

Ламинария — бурая водоросль из морей Тихоокеанского и Северного Ледовитого океанов. Основные её заросли на глубине от четырех метров до десяти метров. Слоевище (тело) ламинарии очень широкое, крупное. Достигает иногда до 20 м в длину. В народе ламинария не случайно получила название «морская капуста», её широко используют в пище как в свежем, так и в сушенном, консервированном виде.

Ламинария — один из основных компонентов для приготовления суши и роллов.

Для лечения ряда заболеваний (зоба, атеросклероза, колиты, запоров) ламинария находит применение в виде порошка. Выпускается гранулированный препарат в таблетках «Ламминарид».

Фукус пузырчатый — прибрежная водоросль морей Северного ледовитого и Атлантического океанов. По содержанию полезных веществ не уступает морской капусте.

Применение порошка из фукуса показано при заболеваниях:

иммунной системы
ожирении
нарушений в ЖКТ
Лечение ожирения основано на способности заполнять желудок, вызывая чувств наполнения и сытости.

Ламинария и фукус используются для получения естественных загустителей — альгинатов:

Е 401, альгинат натрия
Е 402, альгинат калия

Альгинаты необходимы при производстве многих антацидных средств, для нейтрализации соляной кислоты желудочного сока.

Маски из альгиновой кислоты широко применяются в косметологии.

Чрезмерное употребление препаратов и пищевых продуктов с бурыми водорослями, может принести вред лицам с заболеваниями щитовидной железы, нарушениями йодного обмена.

Красные водоросли

Анфельция — представитель багрянок, обитает во многих внешних морях севера и Дальнего Востока, встречается в черном море. Выглядит как невысокие ветвистые, жесткие кустики красного или желтого цвета. Живет на глубине до 5 метров в прибрежных зонах. Растет пучками или шаровидными образованиями.

Основное предназначение — производство природного загустителя — агар — агара. Пищевая добавка Е 406 (агар — агар) основное желирующее вещество при производстве мармелада, пастилы, суфле. В некоторых странах заменяет желатин.

Применяется как питательная среда для посева и роста многих патогенных микроорганизмов.

В народной медицине многих прибрежных стран анфельция используется как противоопухолевое средство при раке молочной железы.

Бесконтрольное употребление продуктов из анфельции может принести вред больным с различными формами диареи.

Грацилярия — красная водоросль обитающая во многих, преимущественно теплых морях. Отличительным свойством от анфельции является большая скорость роста и пригодность к культивированию, как марикультуры. Больших успехов достигли в выращивании грацилярии ученые приморского края.

Являясь сырьем для производства агароидов, приморские плантации грацилярии способно насытить сырьевой рынок для природных загустителей.

Черноморская марикультура

Филлофора ребристая — красная водоросль Черного моря. Широко культивируется для производства агароидных веществ. Большие заросли находятся неподалеку от Одессы. Как и грацилярия, предпочитает те места, где пресноводные реки впадают в море. На черноморском северо — западном прибрежном шельфе образует целые подводные джунгли.

Химическое вещество йод было впервые получено в 1813 году при производстве из красных водорослей натриевой селитры. А так как естественные залежи селитры были в Чили, там и было организовано производство йода. Европейский йод в те годы получали только из красных водорослей, что с течением времени не выдержало конкуренции с чилийским производством.

В России в 1915 году на черноморской филлофоре работал завод по выпуску йода в г. Екатеринославе (Днепропетровске). При изготовлении агароидов, на Одесском заводе налаживают производство ценнейшего порошка из аминопептидов, который нашел применение в производстве многих косметических средств замедляющих старение.

Применение порошка и эмульсии из грацилярии и филофлоры при производстве продуктов питания, косметических средств не наносят вред организму, за исключением случаев индивидуальной непереносимости.

Экстракт из Ирландии

Гигартина и хондрус курчавы й — это родственные красные водоросли. Произрастают в прибрежной зоне Ирландии, США. Используются для получения пищевого загустителя — каррагена. На основе которого выпускается безопасное детское питание.

Благодаря способности восстанавливать эпидермис кожи, делать её структуру гладкой, экстракт из гигартины и хондруса курчавого широко применяются в косметической промышленности.

Важное свойство карагенана — это возможность препятствовать проникновению вируса папилломы человека (ВПЧ) в здоровые клетки. Исследования показали, что применение экстракта из красных водорослей может стать основным профилактическим средством от заражения вирусом папилломы человека. Гели и мази на его основе имеют невысокую стоимость и после окончания клинических испытаний могут стать альтернативным средством широкого применения в борьбе с ВПЧ.

Пользу препаратов, пищевых добавок из морских водорослей трудно недооценить. Например такая «морская трава» как взморник (камка) используется для приготовления порошка, схожего по своим качествам с приправой карри. Но блюда с ним не только вкусные, но и очень полезные.

Приобрести продукты или препараты из водорослей можно в торговой и аптечной сети, в том числе и через интернет. Что бы избежать подделок, обращайте внимание на наличие сертификата качества. При индивидуальной непереносимости прочитайте состав продуктов, добавки Е 401,402,406 изготовлены из водорослей.

Важно помнить, что чрезмерное употребление даже самых полезных и нужных веществ может причинить вред. А употребление любых лекарств лучше начинать после консультации с врачом.

Литотамния

Красная коралловая водоросль, отличается богатым минеральным составом (в ней насчитывается более 30 минеральных веществ), содержит высокие дозы магния и особенно железа. Для профилактики и оздоровления организма рекомендуемая суточная доза водорослей составляет 20 г для свежего, свежезамороженного или сухого прессованного продукта (асака, вакаме, нори и др.).

Порфира

Относится к красным водорослям, препятствует развитию атеросклероза и снижает в организме уровень «плохого» холестерина. Данный вид морских водорослей может быть рекомендован сердечникам в качестве диетической добавки к пище. Еще порфира богата витаминами A, B12 и D.

Спирулина

Относится к зеленым водорослям, очень богата легко усваиваемыми белками (на 100 г порошкообразного продукта приходится 60-70 г белка). А это в три раза превышает белковую ценность соевых бобов. Не стоит забывать и про 18 различных аминокислот, каждая из которых нужна для здоровой полноценной жизни. Причем 8 аминокислот из этого списка организм синтезировать не умеет.

Считается одной из самых популярных съедобных морских водорослей. Печально, что в свежем виде ее могут себе позволить только жители африканского побережья озера Чад и мексиканцы из Тескоко — территории естественного произрастания спирулины. Остальным приходится довольствоваться биологически активными добавками и полуфабрикатами. Пищевая ценность этой зеленой водоросли настолько велика, что ее научились разводить в искусственных условиях (в огромных чанах с теплой, насыщенной углекислым газом, водой) во Франции и Мексике.

Ульва или морской салат

Относится к зеленым водорослям, с давних пор используется в пищу жителями Ирландии, Японии, Франции, Китая, Скандинавии. В морском салате много железа, питательных белков и клетчатки.

Свойства морских водорослей. Польза морских водорослей. Лечение морскими водорослями

Биологи и медики уверенно заявляют, что по содержанию активных веществ водоросли превосходят все другие виды растений.

Морские водоросли обладают противоопухолевыми свойствами.

В летописях разных народов о них сохранились многочисленные сказания. Морские водоросли использовали не только как прекрасный пищевой продукт, но и как эффективное средство для профилактики и лечения различных заболеваний.

Уже в древнем Китае морской капустой лечили злокачественные опухоли. В Индии морские водоросли использовали как эффективное средство в борьбе с некоторыми заболеваниями желез внутренней секреции. В далекие времена в суровых условиях крайнего Севера поморы лечили водорослями различные заболевания, а также использовали их как практически единственный источник витаминов.

Качественное и количественное содержание макро- и микроэлементов в морских водорослях напоминает состав крови человека, что говорит о нашей эволюционной связи с морем, а также позволяет рассматривать морские водоросли как сбалансированный источник насыщения организма минеральными веществами и микроэлементами.

Морские водоросли содержат ряд веществ, обладающих биологической активностью:

липиды, богатые полиненасыщенными жирными кислотами;
производные хлорофилла;
полисахариды: сульфатированные галактаны, фукоиданы, глюканы, пектины, альгиновую кислоту, а также лигнины, являющиеся ценным источником пищевых волокон;
фенольные соединения;
ферменты;
растительные стерины, витамины, каротиноиды, макро- и микроэлементы.
Что касается отдельных витаминов, микроэлементов и йода, то их в морских водорослях больше, чем в других продуктах.

Морские водоросли и биологически активные вещества из них обладают антимутагенной активностью, которую определяют пигменты р-каротин, хлорофилл, лютеин, радиопротекторными свойствами, что связано с наличием в их составе альгиновой кислоты и ее солей.

Альгинаты способны избирательно связывать и выводить из организма ионы тяжелых металлов, например стронция и цезия, а также другие радионуклиды. Особенностью препаратов альгиновой кислоты является их направленная коррекция в наиболее радиопоражаемых жизненно важных системах организма человека (кроветворная система и желудочно-кишечный тракт). Имеются данные о благоприятном симптоматическом действии ламинарии у онкологических больных. Морскую капусту (ламинарию) специалисты рекомендуют не только для профилактики рака и лейкемии, но также при лучевой болезни. Лечебный антиканцерогенный эффект ламинарии обусловлен наличием в этой морской водоросли многих биологически активных веществ и комплекса микроэлементов. Именно на ее основе созданы мощные биодобавки — онкопротекторы.

Учеными доказано, что водоросли обладают большей биологической активностью, чем наземные растения. Исследования свидетельствуют, что инуиты (эскимосы) Аляски и Гренландии значительно реже заболевают злокачественными новообразованиями по сравнению с другими популяциями. И хотя содержание жира в диете у эскимосов высокое, их рацион питания отличается большим количеством рыбы и других морепродуктов, которые и вызывают защитный противоопухолевый эффект. Суставной ревматизм, диабет и заболевания сердечно-сосудистой системы у этих народностей также почти не встречаются.

Ученые объясняют это наличием полиненасыщенных жирных кислот в их питании. Они обладают высокой биологической активностью, не синтезируются в организме человека, поэтому незаменимы. Полиненасыщенные жирные кислоты морских водорослей принимают участие в синтезе простагландинов, оказывающих огромное влияние на здоровье. Они способны расширять сосуды, понижать кровяное давление, расширять или сужать просвет бронхов, стимулировать выработку гормонов, увеличивать чувствительность нервных волокон. Простагландины играют важную роль в деятельности половой системы, в механизмах оплодотворения и родов.

Бурые водоросли и препараты из них оказывают гиполипидемическое действие, препятствуют развитию ожирения, улучшают функции сердечно-сосудистой системы. Традиционная японская диета с большим содержанием морских водорослей и пониженной калорийностью предупреждает развитие ожирения и атеросклероза. В настоящее время доказано, что насыщение организма полиненасыщенными жирными кислотами Омега-3, содержащимися в морских водорослях и рыбьем жире, нормализует липидный обмен и препятствует развитию атеросклероза.

Морские водоросли используют для профилактики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний.

У биологически активных веществ морских водорослей обнаружены противовоспалительные и иммуномодулирующие свойства. Иммунокорректоры из водорослей повышают активность иммунной системы человека и дают возможность организму успешно бороться с бактериальными, грибковыми и вирусными инфекциями. В ряде исследований доказана противовирусная активность в отношении вируса иммунодефицита человека. Высокая сорбционная активность препаратов делает их незаменимыми для предотвращения аллергических и аутоиммунных заболеваний. Они способны восстанавливать функциональную активность макрофагов и Т-лимфоцитов, усиливают клеточную кооперацию, активизируют синтез секреторных иммуноглобулинов-А, дефицит которых является базой хронических заболеваний с вовлечением слизистых оболочек дыхательных путей, мочеполовой системы и желудочно-кишечного тракта.

Морские водоросли аккумулируют из морской воды целый ряд витаминов (А, С, D, витамины группы B, К, РР, фолиевую и пантотеновую кислоты).

О главном: в водорослях содержатся абсолютно все необходимые для полноценной работы нашего организма минералы, витамины и аминокислоты. При этом достаточно просто регулярно включать в рацион стандартные порции продукта.

Более того, современная медицина пошла навстречу тем, кому не вполне нравится вкус морских водорослей, и сегодня создано множество препаратов, в состав которых входят водоросли (против ревматизма, мигрени, диабета). Припомните, вероятно, вы или ваши друзья укрепляли иммунитет при помощи экстракта из спирулины.

О пользе морских водорослей для похудения

Во-первых, подобно ананасу, бурые водоросли (ламинария, морская капуста) содержат особый фермент, расщепляющий жиры.

Во-вторых, водоросли можно запивать водой или зеленым чаем. При этом они разбухают в желудке, значительно увеличиваются в объеме и надолго устраняют чувство голода.

В-третьих, водоросли содержат мизерное количество калорий: от 7 до 15 на 100 г (в зависимости от вида). Так что салат из водорослей (если не добавлять майонез и другие калорийности) можно есть чуть ли не без ограничений.

Морские водоросли в борьбе с целлюлитом

Этот совет тоже весьма полезен, особенно тем, кто так и не смог привыкнуть ко вкусу водорослей. Так уж хорош этот продукт, что специалисты по стройности тела находят ему применение не только в качестве еды!

Вы уже догадались, речь идет о борьбе с целлюлитом. Процедура исключительно эффективна: за три дня после нее объемы уменьшаются до 7 сантиметров. Правда, при условии, что проводить ее вы будете в салоне.

Горячее обертывание (а именно такой вид и нужно выбирать) стимулирует кровообращение, улучшает вид кожи, способствует выведению токсинов из кожи, уменьшает объемы тела, и даже быстрее заживают ранки и царапины.

Но некоторые специалисты считают, что такой блистательный эффект достигается только путем временного оттока жидкости из тканей, а потому рекомендуют проводить обертывания вместе с другими процедурами: массажем, миостимуляцией и физическими нагрузками. А если принять еще специальную ванну — кожа станет, как попка у младенца.

Водорослевая ванна

100 г водорослей и 100 г морской соли, не перемешивая, всыпать в ванну. Принимать не более 25 минут.

Затем, не вытираясь, завернитесь в махровую простыню и посидите так полчаса. После этого следует обмыться теплой водой, вытереться и нанести на кожу антицеллюлитный крем — обязательно с массажем.

И в заключение хотим отметить, японцы, активно потребляющие морепродукты вообще и водоросли в частности, отличаются завидным здоровьем и высокой продолжительностью жизни.

Использование водорослей в народной медицине

Рецепт настоя водорослей для лечения щитовидной железы

Для приготовления этой настойки вам нужно будет: две столовых ложки ламинарии, двести пятьдесят грамм воды. Вам нужно будет растереть ламинарии в мелкий порошок, а затем употреблять его перед сном, запивая водой в течение пятнадцати-тридцати дней.

Рецепт из сухой ламинарии для лечения язвы желудка

Для этого потребуется две столовых ложки ламинарии, двести пятьдесят грамм воды. Водоросли следует измельчить до состояния порошка и принимать по одной столовой ложке, запивая водой, три-четыре раза в день до или после принятия пищи. Курс лечения будет длиться от двух недель до одного месяца.

Рецепт отвара водорослей для лечения варикоза

Вам потребуется: одна столовая ложка фукуса или ламинария, а также двести пятьдесят мл воды. Для приготовления залейте водоросли кипяченой водой при температуре 35-37 градусов по Цельсию. Затем настаивайте в течение нескольких часов. Применять полученную смесь требуется следующим образом. Нанесите настойку на льняную ткань, а затем оберните ею проблемные участки тела и накройте полотенцем. Первоначальное время проведения процедуры — до получаса. Постепенно увеличивайте время до двух часов. Проводить обертывание следует 1-2 раза в неделю. Общий курс лечения — десять-пятнадцать процедур.

Рецепт для лечения герпеса

Вам потребуется двадцать пять капель спиртового экстракта ламинарии. Измельчить 100 грамм водорослей, настаивать в 100 грамм 96% спирта 7 дней в темном месте. Смочите вату в экстракте и нанесите ее на пораженный участок. Применяйте два-три раза в день при герпесе.

Ламинария для лечения эрозии шейки матки

Все, что вам потребуется, — две столовых ложки сухой ламинарии, либо фукуса, двести пятьдесят мл воды. Водоросли следует мелко измельчить и принимать по одной чайной ложке, запивая водой, один или два раза в день. Курс лечения — всего две недели.

Внимание! Всем, кто имеет проблемы с почками или деятельностью щитовидной железы перед тем, как вводить морские водоросли в свой рацион на регулярной основе, необходимо проконсультироваться со своим врачом.

Противопоказания

Аллергия на морепродукты, йод.
Также, водоросли советуют не употреблять женщинам во время беременности.

Водоросли — это многоклеточные, преимущественно водные, эукариотические фотосинтезирующие организмы, которые не имеют тканей или тело которых не дифференцировано на вегетативные органы (т.е. относящиеся к подцарству низших растений).

❖ Систематические отделы водорослей (различаются по струк туре таллома, набору фотосинтезирующих пигментов и запасных питательных веществ, особенностям размножения и циклов развития, местообитанию и т. п.):
■ Золотистые;
■ Зеленые (примеры: спирогира, улотрикс);
■ Красные (примеры: порфира, филлофора);
■ Бурые (примеры: лессония, фукус);
■ Харовые (примеры: хара, нителла);
■ Диатомовые (пример: ликмофора) и др.
Количество видов водорослей — более 40 тыс.

❖ Среда обитания водорослей: пресные и соленые водоемы, влажная почва, кора деревьев, горячие источники, ледники и т.д.

❖ Экологические группы водорослей: планктонные, бентосные (), наземные, почвенные и др.

Планктонные формы представлены зелеными, золотистыми и желто-зелеными водорослями, имеющими специальные приспособления для облегчения переноса водой: уменьшающие плотность организмов (газовые вакуоли, включения липидов, студенистую консистенцию) и увеличивающие их поверхность (разветвленные выросты, приплюснутую или вытянутую форму тела и др.).

Бентосные формы обитают на дне водоемов или обволакивают находящиеся в воде предметы; к субстрату прикрепляются ризоидами, базальными дисками и присосками. В морях и океанах они представлены преимущественно бурыми и красными водорослями, а в пресных водоемах — всеми отделами водорослей, кроме Бурых. Бентосные водоросли содержат крупные хло-ропласты с высоким содержанием хлорофилла.

Наземные , или воздушные , водоросли (это обычно Зеленые или Желто-зеленые водоросли) образуют налеты и пленки различного цвета на коре деревьев, влажных камнях и скалах, заборах, крышах домов, на поверхности снега и льда и т.п. При недостатке влаги наземные водоросли пропитываются органическими и неорганическими веществами.

Почвенные водоросли (в основном Желто-зеленые, Золотистые и Диатомовые) живут в толще почвенного слоя на глубине до 1-2 м.

Особенности строения водорослей

Тело водорослей не разделено на вегетативные органы и представлено прочным в упругим талломом (слоевищем) . Структура таллома — нитчатая (примеры: улотрикс, спирогира), пластинчатая {пример: ламинария), разветвленная или кустистая (пример: хара). Размеры — от 0,1 мм до нескольких десятков метров (у некоторых бурых и красных водорослей). Таллом разветвленных и кустистых водорослей — рассеченный и имеет линейно-членистое строение; в нем можно различить главную ось, «листья» и ризоиды.

У некоторых водорослей имеются специальные воздушные пузыри , которые удерживают слоевище у поверхности воды, где есть возможность максимального улавливания света для фотосинтеза.

Таллом многих водорослей выделяет слизь, которая заполняет их внутренние полости и частично выводится наружу, помогая лучше удерживать воду в препятствуя обезвоживанию.

Клетки таллома водорослей не дифференцированы и имеют проницаемою клеточную оболочку, внутренний слой которой состоит из целлюлозы, а наружный — из пектиновых веществ и (у многих видов) ряда добавочных компонентов: извести, лигнина, кутина (задерживающего ультрафиолетовые лучи и предохраняющего клетки от излишней потери воды в период отлива) и др. Оболочка выполняет защитную и опорную функции, обеспечивая при этом возможность роста. При дефиците влаги оболочки значительно утолщаются.

Цитоплазма клетки у большинства водорослей образует тонкий слой между большой центральной вакуолью и клеточной стенкой. В цитоплазме имеются органеллы: хроматофоры , эндоплазматический ретикулум, митохондрии, аппарат Гольджи, рибосомы, одно или несколько ядер.

Хроматофоры — это органеллы водорослей, содержащие фотосинтезирующие пигменты, рибосомы, ДНК, липидные гранулы и пиреноиды . В отличие от хлоропластов высших растений хроматофоры более разнообразны по форме (могут быть чашевидными, лентовидными, пластинчатыми, звездчатыми, дисковидными и др.), размерам, числу, строению, местоположению и набору фотосинтезирующих пигментов.

У мелководных (зеленых ) водорослей фотосинтезирующими пигментами являются в основном хлорофиллы а и b, поглощающие красный и желтый свет. У бурых водорослей, обитающих на средних глубинах, куда проникает зеленый и синий свет, фотосинтезирующими пигментами являются хлорофиллы а и с, а также каротин и фукоксантин , имеющие бурый цвет. У красных водорослей, обитающих на глубинах до 270 м, фотосинтезирующими пигментами являются хлорофилл d (характерный только для этой группы растений) и имеющие красноватую окраску фикобилины — фикоэритрин, фикоцианин и аллофикоцианин, хорошо поглощающие синие и фиолетовые лучи.

Пиреноиды — особые включения, входящие в состав матрикса хроматофор и являющиеся зоной синтеза и накопления запасных питательных веществ.

Запасные вещества водорослей: крахмал, гликоген, масла, полисахариды и др.

Размножение водорослей

Водоросли размножаются бесполым и половым путем.

❖ Органы размножения водорослей (одноклеточные):
■ спорангии (органы бесполого размножения);
■ гаметангии (органы полового размножения).

❖ Способы бесполого размножения водорослей: вегетативное (фрагментами таллома) или одноклеточными зооспорами.

❖ Формы полового процесса у водорослей:
■ изогамия — слияние одинаковых по строению и величине подвижных гамет,
■ гетерогамия — слияние подвижных гамет разных размеров (более крупную считают женской),
■ оогамия — слияние крупной неподвижной яйцеклетки со сперматозоидом,
■ конъюгация — слияние содержимого двух неспециализированных клеток.

Половой процесс завершается образованием диплоидной зиготы, из которой формируется новая особь или образуются подвижные жгутиковые зооспоры , служащие для расселения водоросли.

❖ Особенности размножения водорослей:
■ у некоторых видов водорослей каждая особь способна формировать (в зависимости от времени года или условий среды) и споры, и гаметы;
■ у отдельных видов водорослей функции бесполого и полового размножения выполняют разные особи — спорофиты (они образуют споры) и гаметофиты (они формируют гаметы);
■ в цикле развития многих видов водорослей (красных, бурых, некоторых зеленых) наблюдается строгое чередование поколений — спорофита и гаметофита ;
■ гаметы водорослей, как правило, обладают таксисами, определяющими направление их движения в зависимости от интенсивности света, температуры и т.п.;
■ безжгутиковые споры совершают амебоидное движение;
■ у морских водорослей выход спор или гамет совпадает с приливом; период покоя в развитии зиготы отсутствует (т.е. зигота начинает развиваться сразу же после оплодотворения, чтобы не быть унесенной в море).

Значение водорослей

❖ Значение водорослей:
■ они за счет фотосинтеза продуцируют органические вещества;
■ насыщают воду кислородом и поглощают из нее двуокись углерода;
■ являются пищей для водных животных;
■ являются родоначальниками растений, заселивших сушу;
■ участвовали в образовании горных известняковых и меловых пород, некоторых видов каменного угля и горючих сланцев;
■ зеленые водоросли очищают водоемы, загрязненные органическими отбросами;
■ используются человеком как органические удобрения и кормовые добавки в рацион животных;
■ используются в биохимической, пищевой и парфюмерной промышленности для получения белков, витаминов, спиртов, органических кислот, ацетона, йода, брома, агар-агара (необходим для изготовления мармелада, пастилы, суфле и т.п.), лаков, красителей, клея;
■ многие виды используются в пищу человеком (ламинария, некоторые зеленые и красные водоросли);
■ некоторые виды применяются при лечении рахита, зоба, желудочно-кишечных и других заболеваний;
■ ил из отмерших водорослей (сапропель) используется в грязелечении;
■ могут вызывать «цветение» воды.

Зеленые водоросли

❖ Спирогира

■ Местообитание: пресные стоячие и медленно текущие водоемы, где она образует тину ярко-зеленого цвета; распространена в Беларуси.

■ Форма тела: тонкая нитевидная; клетки расположены в один ряд.

■ Особенности строения клетки — цилиндрической формы с хорошо выраженной клеточной стенкой; покрыты пектиновой оболочкой и слизистым чехлом. Хроматофор лентовидный, спирально закрученный. Вакуоль занимает большую часть клетки. Ядро расположено в центре и соединяется тяжами с пристенной цитоплазмой; содержит гаплоидный набор хромосом.

■ Размножение: бесполое осуществляется путем разрыва нити на короткие участки; спорообразование отсутствует. Половой процесс — конъюгация. При этом две нити водорослей обычно располагаются параллельно друг другу и срастаются при помощи копуляционных выростов или мостиков. Затем оболочки клеток в местах соприкосновения нитей растворяются, образуя сквозной канал, через который содержимое одной из клеток перемещается в клетку другой нити и сливается с ее протопластом, образуя зиготу с плотной оболочкой. Зигота делится мей-озом; образуются 4 ядра, три из них погибают; из оставшейся клетки после периода покоя развивается взрослая особь.

❖ Улотрикс

■ Местообитание: пресные, реже морские и солоноватые водоемы, почва;

Экологическая группа и условия обитания

Отдел бурые водоросли (Phaeophyta) насчитывает около 1500 видов.

Бурые водоросли обитают практически только в морях (в пресных водоемах встречается всего несколько видов). Глубина обитания относительно небольшая , для большинства видов — 5-15 м, но некоторые виды распространены до глубины 40-100 м и даже 200 м. Бурые водоросли входят в экологическую группу бентосных (донных) организмов.

Строение бурых водорослей

Предшественниками хлоропластов бурых водорослей считаются бактерии, близкие к Heliobacterium chlorum. Основной фотосинтетический пигмент — хлорофилл а, вспомогательные — каратиноиды, в том числе бурый фукоксантин и желтые ксантофиллы. Вспомогательные пигменты бурых водорослей расширяют спектр поглощаемого ими света в сине-зеленой области.

Запасное вещество - близкий к крахмалу растворимый углевод ламинарии.

Слоевище (таллом) — только многоклеточное. Крупные, иногда многометровые слоевища бурых водорослей удерживаются на плаву благодаря расположенным в талломе воздушным пузырькам. У многих представителей бурых водорослей наметилась дифференцировка тканей. Внутри слоевища проходят сосудистые пучки , напоминающие флоэму высших растений. Появление сосудистой системы связано с необходимостью транспорта питательных веществ но многометровому слоевищу — от верхних, фотосинтезирующих, частей растения к нижним, у которых условия для фотосинтеза хуже.

Рис. Строение бурых водорослей

Размножение

У бурых водорослей встречаются вес формы полового размножения изогамия, гетерогамия и оогамия. Имеет место чередование поколений, обычно гетероморфных. Бесполое размножение — зооспорами и кусочками слоевища (вегетативное размножение).

Значение бурых водорослей

Бурые водоросли образуют на относительно небольшой глубине целые «подводные леса», окружающие сплошной стеной побережья всех морей и океанов обоих полушарий. Эти «подводные леса» служат источником пищи, укрытием и местом размножения для огромного числа морских обитателей, в том числе и для многих промысловых рыб. После отмирания водоросли образуют детрит, являющийся кормом для планктонных организмов.

Бурые водоросли распространены повсеместно, однако самые крупные виды встречаются в морях умеренных и северных широт.

Рис. 1. Бурые водоросли: а) макроцистис (Macrocystus); в) саргассум (Sargassum); в) фукус (Fucus); г) ламинария (Laminaria)

Типичные представители отдела

В дальневосточных морях широко распространена бурая водоросль ламинария (морская капуста), длина слоевища которой составляет 5-6 м. Морская капуста используется в пищу народами Юго-Восточной Азии.

На Тихоокеанском побережье Южной Америки встречается гигантская бурая водоросль макроцистис. Ее громадное слоевище достигает в длину 50-60 м. Интересно, что вырастает оно всего за один сезон.

На литорали (обнажающейся при отливе части дна) северных морей обширные заросли образует фукус (длина слоевища до 2 м).

Для Южной Атлантики (Саргассово море) характерны огромные скопления бурой водоросли саргассума. «Саргассо» по-испански означает «виноград», и действительно, группы воздушных пузырьков, удерживающих на плаву слоевище этих водорослей, напоминают виноградные гроздья. Виды саргассума, обитающие в Саргассовом море, — единственные бурые водоросли, плавающие по поверхности воды, а не прикрепленные к дну.

Хозяйственное значение

Клетки бурых водорослей покрыты поверх целлюлозной оболочки слоем особого углевода — пектина, состоящего из альгиновой кислоты или ее солей (альгинатов). При смешении с водой (в соотношении 1:300) альгинаты образуют вязкий раствор.

Альгинаты используются чрезвычайно широко:

в пищевой промышленности (при получении мармеладов, соков, пастилы и т.д.);
в парфюмерии (изготовление кремов, паст, гелей и т.д.);
в медицине и фармацевтической промышленности (при изготовлении мазей, паст, растворимых хирургических нитей);
в химической промышленности (при производстве лаков, красок, клеящих веществ, не теряющих своих качеств при замораживании и размораживании; пластических масс, пластификаторов, синтетических волокон);
в книгопечатании (для улучшения качества печати);
альгинаты делают невыцветающими и непромокаемыми натуральные ткани, их используют для улучшения качества формовочной земли в литейном деле, для изготовления электродов (повышающих качество сварных швов) и во многих других отраслях народного хозяйства.

Из бурых водорослей получают шестиатомный спирт маннит , применяемый в качестве кровезаменителя, как лекарство при лечении диабета, а также в легкой и химической промышленности (при производстве бумаги, лаков, красок, взрывчатых веществ и для выделки кожи).

Бурую водоросль ламинарию (морскую капусту) употребляют в пищу.

Бурые водоросли используют и как лекарство: в качестве мягкого слабительного, при лечении заболеваний сосудов, а также в качестве источника йода и микроэлементов при заболеваниях щитовидной железы. Йод впервые был получен именно из бурых водорослей, и в прошлом они были основным сырьем для его производства. В настоящее время масштабы этого производства резко сократились в связи с появлением более рентабельных источников получения йода.

Бурые водоросли могут быть использованы в качестве индикаторов месторождений золота , поскольку способны накапливать его в клетках слоевища.

Бурые водоросли используются и в сельском хозяйстве — в качестве удобрения и на корм скоту.

Бурые водоросли известны многим людям. Морской овощ, или ламинарию, применяют в кулинарии, а также в лечебных и косметических целях. Однако существуют Диатомовые водоросли, которые тоже называют бурыми. Об этих двух видах растений читайте в данной статье.

Строение

Бурые водоросли являются представителями низших растений. Тело морского овоща принято называть талломом, или же слоевищем. Ткани и органы отсутствуют. Только у некоторых разновидностей наблюдается деление тела на органы. У этих растений ученые выделяют различные ткани. Многоклеточное слоевище держится на плаву при помощи воздушных пузырьков, расположенных в теле растения. Внутри таллома находятся сосудистые пучки. Они обеспечивают транспорт полезных веществ ко всем частям растения. Среди морских овощей есть рекордсмены - самые большие водоросли. Так, известны организмы, длина слоевища у которых превышает 10 м. Ламинария прикрепляется к различным поверхностям при помощи ризоидов, или же базальных дисков.

Существует несколько типов роста у водорослей. Либо растение увеличивает размеры за счет верхушки, либо у него делятся все клетки тела. У некоторых видов способностью к делению обладают только поверхностные клетки либо специальные зоны на теле. Оболочки клеток состоят из двух слоев: целлюлозного и студенистого. Именно студенистый слой включает в себя полезные вещества, такие, как углеводы, белки и соли. В клетках расположено ядро, дискообразные хлоропласты и вакуоли.

Размножение

Морские овощи могут размножаться двумя способами: половым и бесполым. Некоторые виды осуществляют фрагментацию своего слоевища, другие - формируют почки. Споры у бурых водорослей имеют жгутики, то есть являются подвижными. Они дают гаметофит, а тот, в свою очередь, формирует половые клетки, в результате чего образуется спорофит. Интересной особенностью этих растений является способность вырабатывать феромоны, стимулирующие активность сперматозоидов.

Места обитания

Красные и бурые водоросли чаще всего встречаются в соленых водоемах, а именно в морях и океанах. Произрастают они на глубине до 20 м. Отдельные разновидности могут вести жизнедеятельности на глубине 100 м. Как правило, растут они скоплениями, которые образуют подобие зарослей. В большинстве своем водоросли обитают в умеренных и приполярных широтах, но есть виды, которые встречаются в теплых водах. Очень редко эти растения произрастают в пресной воде. Представителей данного отдела относят к группе бентосных, или донных организмов.

Фотосинтез

Зеленые и бурые водоросли обладают способностью к фотосинтезу. В их клетках содержится хлорофилл - зеленый пигмент, с помощью которого осуществляется процесс поглощения углекислого газа и выделения кислорода. В клетках морских овощей есть не только хлорофилл, но и желтый, зеленый, бурый пигмент. Он «перекрывает» зеленый оттенок водорослей и придает им коричневую окраску. Кроме того, «цветные» пигменты увеличивают спектр поглощаемого растением света.

Типичные представители

Одним из известнейших представителей морских овощей является ламинария. Она знакома каждому человеку в качестве морской капусты. Это растение люди употребляют в пищу. У ламинарии есть цилиндрический стволик, или стебель. Его длина не превышает полуметра. От стебля отходят листовые пластины, размеры которых составляют по несколько метров.

На территории Тихоокеанского побережья Латинской Америки обитает макроцистис - гигантская бурая водоросль. Длина ее слоевища составляет от 50 до 60 метров, и это не предел. В северных морях можно наблюдать литораль. Это такая часть дна, которая обнажается при отливе. Именно здесь можно обнаружить заросли фукуса. В Южной Атлантике обитает саргассума, по внешнему виду напоминающая виноград. Только эта разновидность водорослей свободно плавает по водной поверхности. Все остальные виды прочно прикреплены ко дну.

Значение

Бурые водоросли формируют так называемые подводные леса. Они напоминают стену, выстроенную у побережья всех морей и океанов. Такие образования играют очень важную роль в жизнедеятельности многих морских обитателей, включая промысловую рыбу. В «лесах» из водорослей ищет пищу, скрывается от хищников и размножается большое количество организмов. После того, как жизненный цикл водоросли заканчивается, отмершие клетки растения, образующие детрит, служат пищей для планктона.

В оболочке клеток водорослей содержатся соли альгиновой кислоты. Их широко применяют в пищевой промышленности, при производстве соков, пастилы, мармеладов. Альгинаты используются в парфюмерии и медицине. С их помощью изготавливают мази, крема, пасты и гели. В химической промышленности эти вещества применяют при синтезе различных волокон, производстве клеев, красок и лаков. Кроме того, при помощи солей альгиновой кислоты улучшается качество печати. В некоторых случаях морские овощи служат индикаторами месторождений золота, так как данное вещество накапливается в клетках слоевища растений.

Значение бурых водорослей велико для человека, ведь эти растения можно использовать в качестве лекарственных препаратов. Они входят в состав мягких слабительных средств, а также препаратов для лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы. Водоросли являются незаменимым источником йода для людей, страдающих заболеваниями щитовидной железы. Интересен тот факт, что впервые йод был получен из морских овощей.

Диатомовые водоросли

Существует еще одна группа бурых водорослей. Эти растения относятся к отряду диатомовых водорослей. Они могут принимать форму колоний или существовать одноклеточно. Строение бурых водорослей довольно интересное. Их тело разделено на две половины: эпитек и гипотек. Они объединены в твердый панцирь, с помощью которого осуществляется обмен веществ. Панцирь имеет кремнеземную пропитку. Это означает, что его размеры фиксированы. Из-за неспособности панциря увеличиваться, новые поколения водорослей мельче своих предшественников. Размножаются растения делением.

Чаще всего диатомовые существуют в виде трубчатых колоний. Они принимают форму бурых кустов и разрастаются до 20 см в высоту. Бурые водоросли обитают в темных уголках, размещаясь близко к органике. Именно потому зачастую они селятся в аквариумах, занимая все свободное пространство.

Причины возникновения

Диатомовые появляются в новых водоемах. Если вы нашли бурые вкрапления на стенках аквариума спустя одну - две недели после его приобретения, это нормально. Дело в том, что среда обитания еще не обжита: в воде содержится большое количество углерода и органики.

Если же водоросли поселились в старом аквариуме, стоит с ними бороться. Необходимо понять, в чем именно была допущена ошибка. Во-первых, аквариум может быть недостаточно освещен. Во-вторых, появлению диатомовых способствует повышенное содержание йода. В-третьих, подпитку бурые водоросли получают от песка на дне аквариума, а также от субстратов с кремнием. Необходимо решить вышеперечисленные проблемы, чтобы предотвратить разрастание водорослей.