Botanika

Transkrypt

Botanika

Anna Czarnecka
Strona 1 z 12
Data utworzenia 2000-12-06 17:28
Ostania modyfikacja:2000-12-30
Botanika
Wirusy
~20 do kilkuset nm (1nm = 10-6m). Największy jest wirus ospy (widoczny pod mikroskopem optycznym), a
także wirusy świnki i wścieklizny (200 – 400 nm). Do najmniejszych należą wirusy: Heinego – Medina,
zapalenia mózgu i pryszczycy.
Zawierają zawsze tylko jeden rodzaj kwasu nukleinowego. Roślinne – głównie RNA, zwierzęce – RNA / DNA,
fagi – DNA. Ilość kwasu nukleinowego: grypy – 1%, mozaiki tytoniowej 6%, Heinego – Medina – 24%.
Osłonkę zewnętrzną posiadają wirusy: opryszczki, grypy, ospy, odry, HIV.
W 1935 roku amerykański uczony H. Stanley otrzymał wirusa mozaiki tytoniowej w postaci krystalicznej. W
tym celu musiał wycisnąć sok z tony chorego tytoniu.
W laboratorium w fazie utajenia wirusy można wykrywać dzięki izotopom promieniotwórczym (hoduje się
tkanki na pożywne z odpowiednimi izotopami P lub , a potem zakaża wirusem).
Komórka zakażona wirusem (z prowirusem) staje się odporna na powtórne zakażenia tym samym wirusem –
wytwarza interferon. Komórki nie zaatakowane traktowane interferonem tez są odporne na zakażenie.
Choroby:
Grypa
Ospa
Odra
Różyczka
Świnka
Heinego – Medina (znana już w starożytności,
Egipt)
WZW
AIDS
Mozaiki (np. tytoniu, grochu, rzepy, lucerny,
ogórka)
Smugowatość (np. tytoniu, ziemniaków,
pomidorów)
Kędzierzawki (np. ziemniaków, truskawek)
Pryszczyca (bydło)
Pomór (bydło i świnie)
Nosówka (psy)
Białaczka (koty)
Wścieklizna
Fagi – nie zawsze włączają się do DNA komórki (only jeśli mają lepkie końce)
Przejście odry, ospy, świnki, ospy wietrznej zostawia trwała oporność.
Pochodzenie wirusów: od transpozonów? od samodzielnych organizmów?
Wiroidy
Koliste cząsteczki RNA, powojują choroby roślin (wrzecionowatość bulw ziemniaczanych)
Anna Czarnecka
Strona 2 z 12
Priony
Infekcyjne cząsteczki białka, powodują choroby układu nerwowego zwierząt (owiec, bydła) oraz człowieka
(Creutzfelda – Jacoba).
Prof. Stanley Prusiner - Nagroda Nobla 1997 r.
Procaryota
Bakterie
1500 gatunków
Najstarsze odciski komórek prokariotycznych datowane są na 3,1 – 3,5 mld lat. Znaleziono je np. w
australijskich i południowoafrykańskich skałach. Namacalnymi dowodami są stromatolity znajdowane w
Australii, Kanadzie, USA, są to biogenne skały osadowe, zbudowane z cienkich warstw organizmów (głównie
cyjanobakterii i CaCO3. Mają bardzo ciekawe „bułowate” kształty. Współcześnie (od 2000 lat) powstają w
gorących wodach Yellowstone i Zatoce Rekinów w Australii.
Organizmy tlenowe pojawiły się dopiero 2 mld lat temu.
Size od 0,2 do 80 um, średnio 1 um.
Substancje zapasowe to: węglowodany (glikogen, amyloza), tłuszcze, białka i wolutyna (subst. bliżej nie
zbadana, zawiera P)
Zamiast jądra komórkowego u bakterii występuje genofor - pojedyncza, kolista cząsteczka DNA, na której
znajdują się geny. Genofor bakterii swobodnie kołysze się w cytoplazmie (cześć cytoplazmy bezpośrednio
otaczającej genofor nosi nazwę nukleoidu, ale żadna błona nie oddziela nukleoidu od reszty cytoplazmy).
Genofor czasem jest nazywany 'chromosomem bakteryjnym', jednak DNA bakterii w zupełnie inny sposób
wiąże się z białkami, niż DNA komórek eukariotycznych (na przykład komórki bakteryjne w ogóle nie
wytwarzają histonów, czyli podstawowych białek wchodzących w skład 'prawdziwych' chromosomów komórek
Eucaryota). Bakterie są haploidalne, czyli mają w komórce pojedyncza kopie każdego genu. [greg]
Oprócz genoforu w komórkach wielu bakterii występują plazmidy – koliste cząsteczki DNA, które pływają w
cytoplazmie i kopiują się niezależnie od 'głównej' cząsteczki DNA bakterii. Podczas podziału komórki obie
potomne bakterie najczęściej dostają po kilka kopii plazmidów (bakterie – w przeciwieństwie do komórek
eukariotycznych - nie dzielą się mitotycznie, tylko przez tzw. podział prosty, który nie ma nic wspólnego z
mitozą). Plazmidy, które mogą wbudowywać się do genoforu, noszą nazwę episomów. [greg]
Obszar jądrowy = nukleoid.
Błona komórkowa bakterii, choć zbudowana według tego samego modelu płynnej mozaiki co błona komórek
eukariotycznych, ma inny skład lipidowy. Przede wszystkim obserwuje się mniejszą różnorodność fosfolipidów,
oraz – u większości – brak cholesterolu.
Cytoplazma nie wykazuje ruchu!
Szczególnym rodzajem utleniania jest bioluminescencja, czyli zdolność do emitowani światła. Występuje u
wolnożyjących bakterii morskich oraz symbiontów w narządach świetlnych mątw i niektórych ryb głębinowych.
Znaczenie jej nie jest jednak znane.
Metoda Grama.
W 1884 roku duński lekarz Hans Gram opracował metodę barwienia ściany komórkowej bakterii: traktowanie
komórek bakterii, utrwalonych nad płomieniem palnika, fioletem krystalicznym (barwnik zasadowy) →
wybarwiają się na fioletowo → działanie płynem Lugola = jod tworzy z fioletem krystalicznym kompleks
nierozpuszczalny w wodzie i słabo rozpuszczalny w alkoholu → różnicowanie komórek = działanie alkoholem –
Gram – ujemne odbarwiają się, a Gram – dodatnie zatrzymują kompleks.
Ma znaczenie w diagnostyce.
Anna Czarnecka
Strona 3 z 12
Gram + - ściany są grube 15 – 50 nm, składają się z kilku warstw mureiny – substancji o charakterze cukrowo –
białkowym – typowo zewnętrzna osłonka komórki.
Gram - - cieńsze (2 – 10 nm), mają o wiele bardziej złożoną budowę, tylko jedna warstwa mureiny, pokryta od
zewnątrz błoną białkowo – cukrowo – lipidową podobną do błony cytoplazmatycznej. Ściana ta to w całości
żywa, dynamiczna struktura.
Saprobionty = saproby.
Do nich nalezą bakterie, które rozkładają produkty żywnościowe, powodując ich psucie oraz gatunki
wytwarzające toksyny jak np. b. jadu kiełbasianego. Jad kiełbasiany to jedna z najsilniejszych trucizn, 700 x
silniejsza niż strychnina. Produkują go bakterie należące do klostridiów. Powoduje botulizm.
Około 200 gatunków b. powoduje chorób roślin
Mokra zgnilizna ziemniaków (atakuje też korzenie marchwi i pietruszki, a także pomidory).
Jady – egzotoksyny (wydzielane) i endotoksyny (uwalniane przy rozpadzie komórki)
Fotosynteza bakterii: przebiega odmiennie od fotosyntezy sinic i roślin, w świetle czerwonym dzięki
bakteriochlorofilowi. Zawsze w atmosferze beztlenowej (bezwzględne anaeroby), a głębszych warstwach
zanieczyszczonych zbiorników.
Niektórzy bakteriolodzy sadzą, że większość bakterii posiada informację genetyczną pozwalającą na syntezę
białek, które umożliwiłyby syntezę azotu atmosferycznego. Dlaczego jej nie wykorzystują nie wiadomo. Azot
wiążą: Clostridium (beztlenowce), Azotobacter (tlenowy) oraz Rhizobium (współżyjące z korzeniami
motylkowymi) oraz sinice tworzące wraz z grzybami porosty.
Bakterie i sinice rozmnażają się w sposób bezpłciowy. Bakterie – podział komórki, sinice i promieniowce –
rozpad kolonii (fragmentacja kolonii).
Koniugacja – fimbrie (tylko u bakterii).
Transformacja - pobieranie przez bakterię DNA z otaczającego roztworu.
Transdukcja – przenoszenie fragmentów DNA między bakteriami przez fagi.
Anabioza i wytwarzanie endospor (przetrwalników) = utrata wody przez komórkę, zagęszczanie cytoplazmy i
otaczanie jej grubą ścianą komórkową nasyconą substancjami tłuszczowymi.
Archaebacteria – najstarsze bakterie, różnią się od pozostałych, miedzy innymi budową ściany komórkowej
(brak mukopeptydu), a także rRNA, specyficznymi enzymami; zajmują najczęściej extremalne, beztlenowe nisze
ekologiczne, np. solanki, ścieki, bagna, gorące i kwaśne źródła siarkowe; choć także przewody pokarmowe
zwierząt i ludzi (wszędzie tam warunki podobne do panujących na pierwotnej Ziemi).
Eubacteria – bakterie właściwe, bardziej rozwinięte możliwości adaptacyjne.
Gram – ujemne:
bakterie jelitowe – heterotroficzne pałeczki, anaeroby względne, Escherichia coli (odkryta w 1885
przez Th. Escherichia), komensal człowieka, czasem jednak wywołuje zapalenie jelit.
Riketsje (pałeczki) – bezwzględne pasożyty wewnątrzkomórkowe, patogeny człowieka i innych
ssaków, przenoszą je stawonogi: pchły, wszy, kleszcze, roztocza; dur plamisty;
Krętki – wolnożyjące, symbiotyczne (zamieszkuje przewody pokarmowe ssaków roślinożernych i
jelita termitów), chorobotwórcze (kiła; odczyn Wassermana)
Dwoinki (niektóre) – zapalenia opon mózgowych, rzeżączki
Gram – dodatnie:
Ziarniaki i większość dwoinek (zapalenia płuc)
Bakterie mlekowe
Paciorkowce – jama ustna i przewód pokarmowy, paciorkowiec ropny = szkarlatyna (płonica)
Gronkowce – w jamie ustnej i nosowej (oportuniści = gdy obniża się odporność gospodarza, mogą
powodować choroby), gronkowiec złocisty
Laseczki beztlenowe z rodzaju Clostridium, np. jadu kiełbasianego, tężca, zgorzeli gazowej (⇒
gangrena);
Sinice (cyjanobakterie)
Promieniowce (dawniej zaliczane do grzybów, ze względu na występowanie w postaci
przypominającej grzybnie i tworzenie zarodników konidialnych), saprobionty, często beztlenowe,
odpowiadają za rozkład materii organicznej w glebie, wiele gatunków, np. z rodzaju Streptomycetes
wytwarza antybiotyki
Anna Czarnecka
Strona 4 z 12
Sinice
2000 gatunków
Mogą żyć kolonijnie.
Heterocysta (asymilacja azotu).
Nieliczne to heterotrofy.
Mogą one poruszać się ruchem ślizgowym po podłożu ruchem ślizgowym, lub wykonywać wahadłowe ruchy
górnym końcem ciała, podczas gdy drugi jest przytwierdzony do podłoża.
Dlaczego uznajemy je za bakterie (cyjanobakterie):
1. Model budowy komórki.
2. Bakterie nitkowate i siarkobakterie wykazują duże podobieństwo do sinic.
3. Ultrastrukturalne podobieństwo budowy tylakoidów bakterii fotosyntetyzujących i sinic.
4. Zdolność wiązania wolnego azotu przez niektóre gatunki obu grup.
5. Uleganie atakom specyficznych wirusów nie atakaujących komórek eukariotycznych.
Ich główne środowisko życia to wody słodkie. Tylko niektóre na powierzchni wilgotnej gleby i skał.
Sinice powodują zakwity wody, przyduch wody (→ śnięci ryb) i wydzielają substancje toksyczne, którymi
zatruwają okresowo zbiorniki wodne (→ zatrucia zwierząt pijących wodę z tych zbiorników m.in. owce, konie,
świnie). Toksyny te wydzielane są wtedy, gdy komórki sinic starzeją się; niektóre z nich to neurotoksyny
porażające układ nerwowy, inne to hepatotoksyny uszkodzające wątrobę. Wg. niektórych uczonych mogą
okazać się zbawienne w leczeniu choroby Alzheimera.
Skrobia sinicowa
Wodniczki gazowe (unoszenie w wodzie)
Symbionty: paproci Azolla, sagowców, wątrobowców, glewików, niektóre w postaci tzw. cyjanelli, wnikają do
komórek organizmów heterotroficznych, np. współżyją z korzenionóżkami lub z orzęskami.
Prochlorofity
Mają chlorofil a i b, podobnie jak w chloroplastach roślin lądowych.
KRÓLESTWO: ROŚLINY
GLONY (ALGAE = PHYCOPHYTA)
Systematyka [1]
GLONY TO GRUPA EKOLOGICZNA, A NIE SYSTEMATYCZNA!
Termin ten na początku XX w. Zapożyczył z gwary góralskiej Józef Rostafiński i wprowadził do systematyki
botanicznej.
KRÓLESTWO: ROŚLINY
Gromada: Eugleniny
Gatunki: Euglena zielona
Gromada: Dinofity
Gatunki: Peridinium
Ceratium (śluzek)
Gromada: Chryzofity
Klasa: Złotowiciowce
Klasa: Różnowiciowce
Gatunki: Ochromonas, Hydrurus
Gatunki: Chloromeson agile, Vaucheria
repens (Woszeria rozesłana)
Klasa: Okrzemki
Gatunki: Triceratium, Fragilaria,
Gomphonema, Cyclotella
Anna Czarnecka
Strona 5 z 12
Gromada: Zielenice
Klasa: Zielenice właściwe
Gatunki: Toczek, Chlamydomonas
(zawłotnia), Chlorella, pierwotek, Gonium
(spłaszczyk), Pandorina (gromadnica),
Eudorina (skupielec), pełzatka, Ulwa
sałatowa
Klasa: Sprzężnice
Gatunki: Skrętnica, Closterium
Klasa: Ramiennice
Gatunki: Ramiennica
Gromada: Brunatnice
Gatunki: Listownica (Laminaria), Gronorost
(Sargassum), Morszczyn (Fucus), Kłosek
(Ectocarpus), Wielkomorszcz (Macrocystis)
Gromada: Krasnorosty
Gatunki: Grzebnica szkarłatna, Żabirośl,
Szkarłatnica delikatna, Żebrowiec krwisty
Budowa glonów: Zewnętrzne podobieństwo zostało wykształcone na skutek tego, że w różnych liniach
rozwojowych istniały podobne tendencje morfogenetyczne, utrwalone następnie przez działanie selekcyjne
podobnych warunków środowiska = konwergencja. [1]
GLONY SĄ GRUPĄ POLIFUILETYCZNĄ – rozwijały się nie z jednej, ale kilku linii wyjściowych. ⇒ Bardzo trudno
rozpatrywać ich rodowód w całości. [2]
Przodkami glonów były najprawdopodobniej organizmy o dwoistej naturze – autotroficzne, o zdolności do
przechodzenia na heterotrofizm1. Dziś taka cecha charakteryzuje Eugleniny. [2] Dlatego częstokroć uznawano
je za przodków wszystkich glonów [1,2]
Przodków glonów algolodzy upatrują jednak wśród bardzo prostych, pozbawionych ściany komórkowej
organizmów o ameboidalnym kształcie. [2]
Przypuszczalnie najstarsze glony pojawiły się w początkach ery eofitycznej = 2,6 mld lat temu. [2]
Z prymitywnych pełzaków miałyby się rozwinąć wiciowce, a z tych glony „wyższe”. [2]
Eugleniny uznawane są izolowaną jednostkę , ze względu na zaawansowanie ewolucje [4]
Dinofity tez miałyby być jednostką izolowaną, na co wskazywałaby specyficzna budowa jądra. [4]
Chryzofity wykazują pewne powiązania z brunatnicami przez podobne barwniki asymilacyjne i produkty
fotosyntezy, dlatego czasem łączone są we wspólną jednostkę chromofitów. [4]
Brunatnice mogłyby pochodzić od hipotetycznych złotowiciowców, których komórki wegetatywne zatraciły
zdolność ruchu i połączyły się w nici. [4]
Patrz. też plik Ewolucja
Stopień organizacji plechy [1]
Plecha to wielokomórkowe lub komórczakowe ciało o różnym stopniu specjacji morfologicznej i anatomicznej;
nawet jeśli zróżnicowań jest tkankowo (Brunatnice), to nigdy nie dochodzi do wyodrębnienia się prawdziwych
organów, a jedynie struktur „organokształtnych”.
Wśród glonów, których ciało jest plecha, możemy wyróżnić:
Formy nitkowate – powstają wtedy, gdy komórki dzielą się tylko w jednym kierunku i tworzą pojedynczy
szereg połączony poprzecznymi ścianami. Komórki w nici mogą być jedynie ze sobą sklejone, nie mając
funkcjonalnego połączenia, lub mogą łączyć się plazmodesmami, np. gałęzatka (Cladophora, nić
rozgałęziona, komórczak). Dodatkowo w niektórych może nastąpić specjalizacja (głównie u form osiadłych,
chodzi o przytwierdzenie do podłoża), np. uwikło (Oedogonium).
Plechy plektenchymatyczne – powstają przez sklejanie ścian komórkowych wielu rozgałęzionych nici ⇒
przypomina top z wyglądu tkanki, ale w rzeczywistości brak połączenia funkcjonalnego; u wielu
krasnorostów i brunatnic.
1
Heterotrofizm był pierwotnym sposobem odżywiania. Autotrofizm jest bardziej „skomplikowany”.
Anna Czarnecka
Strona 6 z 12
Ulwa
sałatowa
-
Skrętnica
Desmidium
-
+
Plocamium
Toczek
-
-
+
-
1 komórka z wicią
Kolonia komórek z
wiciami
Triceratium
Navicula
Chlorella
Pierwotek
Gałęzatka
Listownica
Żebrowiec
krwi
Fragilaria
Gomphonema
Organizm
wielokomórkowy
z wiciami
-
1 komórka bez
wici
(forma kokalna)
Plecha nitkowata
rozgałęziona
-
Kolonie2
nierozgałęzione
bez wici
Plecha
wyspecjalizowana
Plechy tkankowe – taśmowate lub bryłowate ciała, powstałe na skutek działania komórek wzrostowych na
szczycie plechy, dzielących się w różnych płaszczyznach ⇒ miękisz (przypomina m. nasiennych): f.
przewodząca, f. asymilacyjna, f. spichrzowa; przede wszystkim u brunatnic.
Synura uvella
-
Euglena
Śluzek
Ochromonas
Woszeria
-
Eugleniny
Dinofity
Złotowiciowce
Różnowiciowce
Okrzemki
Spłaszczyk
Gromadnica
Skupielec
-
Zawłotnia
Zielenice właściwe
-
-
Sprzężnice
-
Ramiennice
Bruzdnice
Krasnorosty
Zawartość barwników [1]
chlorofil
A
b
c
d
Fikocjanina
Fikoerytryna
Karoten
Ksantofile
Diadinoksantyna
Fukoksantyna
Luteina
Peridinina
Sinice
+
Zielenice
+
+
Eugleniny
+
+
Brunatnice
+
Chryzofity
+
+
+
Bruzdnice Krasnorosty
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
chryzofilina
+
+
+
+
+
+
Środowisko i tryb życia [2]
2
Wody słone: oceany, morza
Wody słodkie: rzeki, jeziora, stawy, potoki
Wody ciepłe
Wody zimne
Wody stojące
Wody bieżące
Wody czyste
Wody zanieczyszczone
W cieplicach i solankach
Na śniegu i lodzie
Komórki w kolonii nie maja między sobą bezpośredniego i plazmatycznego połączenia. Mogą sklejać się ścianami, łączyć za pomocą
śluzowatej wydzieliny lub tworzyć drzewkowate rozgałęzione kolonie, w których komórki osadzone są na trzoneczkach ze sztywnej
galarety. Wyższy stopień organizacji wykazują kolonie o stałej dla gatunku liczbie komórek = cenobia. [3]
Anna Czarnecka
Strona 7 z 12
Glony planktonowe
gr. planao = błąkam się i chton – pył
Zawieszone w otwartych wodach i biernie unoszone
przez prądy.
Ruchy własne organizmów służą raczej utrzymaniu w
wodzie, a nie przemieszczaniu.
W celu zapobiegania opadaniu na dno glony te:
zmniejszają ciężar właściwy oraz objętość i zwiększają
powierzchnię
ciała:
gromadzenie
substancji
tłuszczowych, wytwarzanie na powierzchni ciała
pęczniejącej otoczki, wytwarzanie wypustek;
Morski:
okrzemki,
złotowiciowce,
bruzdnice,
eugleniny, brak zielenic.
Słodkowodny: dominują zielenice, „wspomagane”
przez okrzemki.
Podstawa sieci troficznych, produkują . 70% materii
organicznej powstającej we wszystkich wodach świata:
asymilacja 600 kg C / 1 ha wody / rok.
Bogaty w cukry, białka, witaminy B2, D, E, K & Bo,
Co, Cu, Mn, Ni, Zn.
Glony bentosowe
gr. bentos = głębia morska
Spoczywają na dnie lub trwale do niego
przytwierdzone.
W celu „przytwierdzenia się” do podłoża: wytwarzają
kleisty śluz lub galaretowatą substancję ~ klej;
struktury czepne: poduszeczki, „chwytniki”.
Dla ochrony przed uszkodzeniem przez prąd wody
przybierają kształty: skorupiasty, poduszeczkowaty,
blaszkowaty, nitkowaty, taśmowate, łatkowaty,
„krzaczko- i drzewkokrztałtne”.
Słodkowodny:
zielenice
(głównie
sprzężnice),
ramiennice i okrzemki.
Miejsce schronienia i rozrodu wielu gatunków ryb.
Rozmieszczenie pionowe
Szelf kontynentalny sięga średnio do 200 m, po czym gwałtownie przechodzi w stok kontynentalny. [2]
Sposoby rozmnażania glonów[1]
Wiadomości wstępne:
Podział zarodników (spor) ze względu na zdolność
do ruchu:
aplanospory (chlorella, pierwotek)
zoospory (taśma, ulwa)
Rodzaje rozmnażania płciowego:
∗ izogamia (ulwa)
∗ anizogamia (taśma)
∗ oogamia (zawłotnia)
Przemiana faz jądrowych:
Izomorficzna (taśma i ulwa)
Heteromorficzna:
Dominuje 1n (katleria)
Dominuje 2n (listownica)
Zarodnia = sporangium
Zapłodnienie = syngamia
Legnie ♀ = oogonia
Plemnie ♂ = anteridia
Rozmnażanie
Wegetatywne
Bezpłciowe
Podział podłużny na 2 komórki
potomne:
1. w stanie ruchliwym
2.
w stanie nieruchliwym (palmella)
U! Formy pasożytnicze – rozpad na
32 osobniki potomne (potem
przyjmują postać wiciowca). [Sz]
Podział rozpoczyna się od podziału
wici, nie od kariokinezy.
Podłużny podział komórki
Zoospory (dwuwiciowe pływki) [JRSz]
U form wyspecjalizowanych – skośny Aplanospory [JR]
U form kolonialnych nieekwiwalentny
(przypadkowy) podział kolonii
Pączkowanie (śluzek) [P]
Czasem
podział
wewnątrz
pancerzyka [P]
Podłużny podział komórki
Zoospory: [P]
U form nieruchliwych np. Hydrurus po
Grupa glonów
Płciowe
Izogamia
Eugleniny
U! Wiele z nich to haplonty [PPoPł]
Izogamia
Anizogamia
Dinofity
(Tobołki),
głównie
Bruzdnice
Izogamia
Złotowiciowce
Anna Czarnecka
Strona 8 z 12
Przemie
nna
podziale protoplastu z nich komórki
wegetatywne
Różnowiciowce
Podział komórki
Zoospory: [JR, P, Pg]
Izogamia [Sz]
Fragmentacja plechy [Pg]
1. opatrzone 2 różnymi wiciami Oogamia u Vaucheri:
(Wydętka)
1. oogonium jednojądrowe z
2. u Vaucheri wielojądrowa , wici
bezbarwnym ovum, antheridium
naprzeciwko jądra
z 2-wiciowymi, bezbarwnymi
Aplanospory [P, Pg, Sz]
spermatozoidami
2. zapłodnienie
3. oospora
4. mejoza [Sz, P, Pg, JR, PPoPł]
Podział – komórki potomne otrzymują
Izogamia
Okrzemki
wieczko lub denko ale zawsze
Oogamia
dobudowują denko ⇒ karlenie
Auksospora powstaje apomiktycznie
Nazwa
Il. Kom. Po Me!
Death
Powstają
Kopulacja
Powstaje
Kopulacja 2 komórek i 2
4: 2 big, 2 2 small
2 f. gam
2 auksospory
wytworzenie
2
small
o nowej inf.
auksospor.
genetycznej
4: 2 big, 2 2 small
2 f. gam
small
Rozwój zredukowany 2
4
3
1 f. gam
+
1 auksospora
– powstaje tylko 1 a.
o nowej inf.
4
3
1 f. gam
Autogamia, izogamia 1
4
2
2 f. gam
+
j.w.
Apomiksja,
rozmn. 1
Mi
2 osobniki o większych rozmiarach
wegetatywne
4ż
3
Kom. jajowa w
2
+
1 auksospora
Oogamia ⇒ a.
lęgni
o nowej inf.
genetycznej
4m
4 spermatozoidy
Podział podłużny
Kule potomne – przy uwolnieniu
śmierć organizmu macierzystego
Podział komórki
Fragmentacja lub pączkowanie plech
Fragmentacja plechy
Zoospory:
1. z podziału protoplastu na 2,4,8
2. z zygoty po mejozie
Izogamia
Anizogamia
Oogamia
Oogamia – jedno- lub
dwupienny:
Lęgnia (1 jajo)
Plemnia (liczne, drobne, żółte,
2-wiciowe spermatozoidy)
Oospora przechodzi Me!
Izogamia
Zoospory (np. u gwiazdoszka)
Autospory, tj. aplanospory powstałe
wew. kom. macierzystej, o budowie
do niej podobnej, np. chlorella
Zoospory
Izogamia
Aplanospory
Anizoganmia
Akinety (komórki przetrwalnikowe Oogamia
powstałe z całej komórki)
Przemian pokoleń
⇓ Zygota ⇐ ⇐ ⇐ ⇐ ⇐ ⇐ ⇐ ⇐ ⇐ Izogamety 1n
⇒ Sporofit 2n Me! ⇓
⇑
⇒ Zoospory 1n⇒ ⇒Gametofit 1n
Niepełna przemiana pokoleń
Sporofit 2n ⇐⇐⇐ ⇐⇐⇐⇐ Gamety 1n
⇑
⇓
Zoospory 2n ⇒⇒⇒ ⇒⇒ Gametofit 2n Me!
Zoospory
Izogamia (wstężnic)
Mirko- i makospory u Wstężnicy
Oogamia (uwikło, tarczo włos)
Urzęsione u uwikła
Jednopienne:
Tarczowłos, uwikło
Dwupienne:
Wstężnice, może być uwikło
(karłowaty samczyk z osiadłej
androspory)
Przemiana pokoleń
Zielenice właściwe
1 komórkowce z
wicią np. Zawłotnia
Wielokomórkowe z
wiciami,
np. Toczek
1 komórkowce bez
wici: Pierwotkowce
Plecha
nitkowata
rozgałeziona
Cewnikowce
Np. gałęzatka
Plecha
wyspecjalizowana
Wstężnice
Ulwa sałatowa
Anna Czarnecka
Strona 9 z 12
Sporofit 2n Me! ⇐ ⇐ Izogamety 1n
⇑
⇓
Zoospory 1n ⇒ ⇒ Gametofit 1n
Morfologicznie identyczne
Fragmentacja plechy
Nie tworzą zarodników
Oogamia
Tzw. bulwki pędowe i korzeniowe
Dwu- lub jednopienne
Podział komórki
Koniugacja
Fragmentacja kolonii
Pierwszy podział zygospory to Me!
Fragmentacja plechy np. Sargassum Zoospory:
Izogamia
rozmnaża się tylko wegetatywnie
1n w jednokomorowej zarodni
Anizogamia
Nie może odtworzyć się przylga!
2n w wielokomorowej zarodni
Oogamia
Rozmnóżki (rodzaj Miotełki)
Aplanospory
Przemian pokoleń heteromorficzna
(mały) Sporofit 2n Me! ⇐ ⇐ Izogamety 1n
⇓
⇑
Zoospory 1n ⇒ ⇒ Gametofit 1n (duży u budowie
płatkowej)
(wielka, liściokształtna plecha)
⇓
⇑
Zoospory 1n ⇒ ⇒ Gametofit 1n (kilku lub
jednokomórkowy, lęgnie i plemnie
jednokomórkowe)
Przemian pokoleń izomorficzna
⇓
⇑
Tetraspory 1n ⇒ ⇒ Gametofit 1n
Maxymalna redukcja gemetofity (koncemptakle)
Bardzo rzadko
Zarodniki 2n ⇒ następują po Partenogenetyczny rozwój gamet
sobie sporofity
⇒ liczne generacje gametofitów
Przemiana pokoleń
Oogamia
Gametangia 1n
♂ - spermatogonia z 1 spermacjum bez organelli ruchu, kuliste,
bezbarwne
♀ - karpogon, buteleczkowate z włostkiem
Ramiennice
Sprzężnice
Brunatnice
Katleria
Listownica
Dykcjota
Morszczyn
Odstępstwa
Krasnorosty
♀ + ♂ ⇒ zapłodnienie ⇒ zygota:
Me! Karposporofit 1n ⇒ karpospora 1n (mały, pasożytuje na
gametoficie, tworzą jedno ciało wegetatywne) ⇒ kiełkowanie ⇒
gametofit⇑
2. Mi Karposporofit 2n ⇒ karpospora 2n ⇒ tetrasporofit 2n ⇒Me!
Tetraspory 1n (są aplanosporami) ⇒ kiełkowanie ⇒ gametofit⇑
U! Sporofity i gametofity mogą być takie same lub różne morfologiczne,
a gametofity dwu- lub jednopienne.
1.
Przegląd glonów
Grupa glonów
Glaukofity
Tobołki
Eugleniny
Okrzemki
Brunatnice
Krasnorosty
Zielenice
Ramiennice
Główny materiał zapasowy
Skrobia
Skrobia, tłuszcze
Paramylon
Tłuszcze, wielocukry
Tłuszcze, wielocukry
(laminaryna), alkohole (mannitol)
Skrobia krasnorostowa
Skrobia
Skrobia
Związki budujące ścianę komórkową
Celuloza
Celuloza
Białka (pellikula, błona komórkowa)
Pektyny, krzemionka
Celuloza
Celuloza, pektyny
Celuloza, pektyny
Celuloza
Anna Czarnecka
Strona 10 z 12
Tobołki (bruzdnice, dinofity, Dinophyta)
1000 gatunków.
Pokryte pancerzykiem z płytek celulozowych z 2 bruzdami (⇒ bruzdnice to rząd dinofitów [4]).
W ich jądrze przez całą interfazie widoczne są chromosomy.
Żyją najczęściej w morzach ⇒ zakwity wody lub jej świecenie (Nocoświetlik, Noctiluca).
Klejnotki = Eugleniny (Euglenophyta)
800 gatunków.
Na jednym końcu „ciała” mają gardziel z 2 wiciami (1 b. krótka).
W pobliżu gardzieli znajduje się czerwona plamka, będąca filtrem świetlnym dla wrażliwego na światło
fotoreceptora znajdującego się u nasady dłuższej wici i oddziałującego na jej ośrodek ruchowy [4]
Do gardzieli ma ujście wakuola pulsująca
Otacza je pelikulla ⇒ zmienuy kształt ciała i tzw. ruchy metaboliczne.
Magazynują p a r a m y l o n.
Ich jądro w czasie podziału „zachowuje się” niezwykle: otoczka jądrowa nie zanika, a chromosomy nawet
po zakończeniu podziału pozostają zespiralizowane.
Zamieszkują najczęściej wody słodkie (often zanieczyszczone).
Potrafią przechodzić na heterotrofizm (gdy no ☼) ⇒ liczne pasożyty i drapieżniki.
Chryzofity (Chrysophyta)
12 000 gatunków.
Obejmuje glony o różnym stopniu organizacji.
Formy pływowe mają 2 nierówne wici i plamkę czerwona.
Gromadzą chryzolaminarynę (zbliżona bardziej do celulozy niż skrobi).
3 klasy:
Złotowiciowce (Chrysophyceae).
- 1000 gatunków.
- Pełzaki, pływki, kolonijne.
- U wielu brak ściany komórkowej.
- Są wśród nich heterotrofy.
- Zamieszkuję różne wody.
-
Różnowiciowce (Xantophyceae)
500 gatunków.
Od pełzaka do postaci nitkowatej.
Są wśród nich komórczaki.
Zamieszkują głównie wody słone.
Okrzemki (Bacillariophyceae)
10.000 gatunków (każda ma inny pancerzyk).
Obecność w komórkach dużych kropli tłuszczu zmniejsza ciężar właściwy = ułatwia unoszenie się w
toni wodnej.
Tylko nieliczne wykazują zdolność do ruchu, dzięki przepływającemu po powierzchni komórki
śluzowi, który jest wydzielany na zewnętrz przez otwory w pancerzyku.
Występują w wodach słodkich lub słonych; tropikalnych i podbiegunowych.
Używane są jako wskaźniki odczynu, zanieczyszczenia, zasolenia wody i Cn składników
pokarmowych.
Wiosną potrafią tworzyć zakwity = żółta woda.
Z III’ rzędowych powstał diatomit (ziemia okrzemkowa lub łupek); koło Przemyśla ⇒ w przemyśle
spożywczym – do klarowania soków owocowych, tłuszczów i gliceryny; z nitrogliceryną do wyrobu
dynamitu, jako materiał cierny .
Brunatnice (Phaeophyta)
2000 gatunków.
Ich ściana komórkowa zawiera kwas alginowy – substancja impregnująca tkanin, do produkcji klejów,
kosmetyków, włókien sztucznych.
Anna Czarnecka
Strona 11 z 12
Niektóre (wielkomorszcz, Macrocystis) mają pęcherze wypełnione powietrzem, ułatwiające im unoszenie
się w wodzie.
Najwięcej spotykamy w Oceanie Spokojnym i Atlantyku.
Morze Sargassowe – gronorosty (Sargassum) – miejsce tarła węgorza amerykańskiego i europejskiego.
Morza zimne i strefy umiarkowanej.
Krasnorosty (Rhodophyta)
4000 gatunków.
Ściany komórkowe często śluzowacieją.
Ściany niektórych gatunków, np. litotamnion są przesycone CaCO3 i stanowią ważny składnik raf
koralowych.
Większość żyje w ciepłych morzach, nieliczne są słodkowodne (np. żabirośl).
Morza ciepłe.
Pochodzenie krasnorostów jest jednym z bardziej spornych zagadnień, jeśli chodzi o ewolucję glonów.
Skład barwników asymilacyjnych, budowa materiałów zapasowych, brak w cyklu rozwojowym
jakichkolwiek stadiów uwicionych to cechy wskazujące na pokrewieństwo z sinicami. Natomiast bardzo
skomplikowane procesy rozmnażania oraz budowa plechy wskazują na wysoki stopień specjalizacji. ⇒
podobieństwo do sinic to konwergencja.
Szkarłatnica delikatna (Porphyra tenera) zw. amanori – jadalna.
Agar – agar.
Zielenice (Chlorophyta)
11 000 gatunków.
Klasa: Zielenice właściwe [3]
Klasa: Watkowe[3]:
- Acetabularia
- Sałata morska (Ulva lactuca)
- Gałęzatka
Trentepoliowce (zamieszkują powierzchnię skał, korę drzew, a niektóre żyją wewnątrz liści roślin kwiatowych,
zawierają czerwony barwnik hematochrom, w skutek lądowego trybu życia ⇒ specjalne zarodnie, które tworzą się na
końcach nitkowatej plechy, w słoneczne i suche dni odłamują się i są przenoszone przez wiatr lub zwierzęta)
Klasa: Ramienicowe [3]
Rząd: Sprzężnice
- Skrętnica (Spirogyra)
- Jednokomórkowe: Desmidium, Closterium, Staurastrum, Cosmarium, Euastrum, Micrasterias
Rząd: Traczowłosowce (mają struktury przypominające rodnie roślin telomowych; tzn. oogamia – komórka jajowa zostaje
zapłodniona w roślinie macierzystej, co było dotychczas niespotykane u glonów; powstała zygota jest otaczana przez nici
komórkowe, tworzące wokół niej specjalną osłonę chroniącą zarodek nowego organizmu)
Rząd: Ramienice właściwe
Pełzatka to zielenica o plesze zbudowanej z jednego ogromnego komórczaka, osiągającego długość kilkunastu
centymetrów.
Bardzo stara grupa organizmów – już w sylurze ery paleofitycznej.
Uznane za najbardziej reprezentatywną grupę glonów, ze względu na:
- różnorodność form budowy,
- zróżnicowanych sposobów rozmnażania,
- podobieństwa do roślin wyższych
Cechy gromady:
Ściana komórkowa zbudowana jest z celulozy i pektyn (wyjątek zawłotnia)
Chloroplasty z chlorofilem (b), karotenem i ksantofilem, w takich samych proporcjach, jak u roślin
wyższych
Produktem asymilacji jest skrobia, gromadzona w pirenoidach
Jedna, centralnie położona wakuola - podobnie, jak u organowców
W cyklu życiowym występuje postać uwiciona.
Anna Czarnecka
Strona 12 z 12
Zielenice mogą przechodzić 1z 3 typów cytokinezy:
1. Po kariokinezie mikrotubule wrzeciona kariokinetycznego zanikają, a prostopadle do kierunku ich przebiegu
pojawia się nowa wiązka – fikoplast.
2. Wrzeciono kariokinetyczne pozostaje po podziale, zmienia jedynie nieco kształt = fragmoplast; prostopadle
do jego mikrotubul powstaje nowa ściana. Taki typ występuje też u roślin telomowych.
3. Wrzeciono kariokinetyczne pozostaje, lecz nie tworzy fargmoplastu, a ściana powstaje od bocznych ścian
komórki do środka.
Odkrycie różnych typów cytokinezy u zielenic pozwoliło na lepsze zrozumienie procesów rozwoju rodowego tej
grupy. Różnice w ich przebiegu pozowoliły wyróznic 3 linei rozwojowe: 2 kończą się ślepo (zielenice własciwe
i watkowe), 3RD (RAMIENIOWCE) to grupa, która najprawdopodobniej dała początek lądowym roślinom.
Jest wśród zielenic niewielka grupa wiciowców – prazynofity, która niewiele zmieniła się od kilkuset milionów
lat, czyli od czasu kiedy powstały. Mają one powierzchnię ciała pokrytą łuseczkami, które są zaczątkiem ściany
komórkowej. Wśród prazynofitów istnieją gatunki, u których tworzy się fikoplast, jak i takie u których powstaje
(typowy dal roślin telomowych) fragmoplast. Ich chloroplasty zawierają typowe dla all zielenic barwniki i
gromadzą skrobię, jako materiał zapasowy. Łączą one w sobie cechy wszystkich zielenic i są uważane za
przodków dzisiejszej różnorodności zielenic.
Najstarsze ślady glonów sięgają ordowiku, syluru i dewonu (350 – 500 mln. lat temu)3.
Aczkolwiek glony nalezą do najstarszych organizmów na Ziemi, to nie zachowało się wiele z ich śladów, gdyż
nie łatwo ulegają fosylizacji (wyjątek to gatunki o pancerzyku z krzemionki lub CaCO3).
Eugleniny – ślazy znane od III’rzędu.
Bruzdnice – rodowodem sięgać mają dewonu, a nawet syluru, ale ich ślady dopiero w osadach z jury.
Złotowiciowce – znajdowane w jurze, ale w dużych ilościach dopiero w kredzie.
Okrzemki – znane od karbonu, szczególnie obfite w górnej kredzie i III’ rzędzie.
Brunatnice – sylur i dewon.
Krasnorosty – j.w.
Zielenice – ordowik, najwięcej w triasie i jurze.
Znaczenie glonów:
Producenci materii organicznej w wodach (a to 70% powierzchni globu)
⇓ CO2 & ⇑ O2 ⇒ decydujący wpływ na klimat Ziemi {szacuje się, że gdyby nagle przestały istnieć glony to
w ciągu 25 lat podwoiłaby się ilość CO2 w atmosferze = znaczny ⇑ temp. ⇒ ?}
W historii rozwoju życia na Ziemi – 1. spowodowały zmianę z atmosfery z beztlenowej na tlenową {było to
zabójcze dla większości żyjących wówczas organizmów}; 2. 100 mln lat temu (na przełomie kredy i
III’rzędu – ich pancerzyki (kokolity) ⇒ skały osadowe
Niektóre współżyją ze zwierzętami (np. stułbią, pierwotniakami), występując w ich ciele jako tzw.
Zoochlorelle lub roślin (korzenie sagowców).
W symbiozie z grzybami tworzą porosty.
Gatunki heterotroficzne biorą udział w samooczyszczaniu wód.
Bibliografia:
1.
Tomi #1
2.
3.
4.
Lewiński W. , Walkiewicz J.: „Biologia 1”, Wydawnictwo Operon, Rumia, 1998 r.
Batko A., Koftta W.,Kukier – Wyrwicka M., Werblan – Jakubiec H., Wrzosek M.: :Botanika i biologia komórki”, Prószyński i S-ka, Warszawa, 1998 r.
Podbielkowski Z. , Podbielkowska M. : „Biologia z higieną i ochroną środowiska”, WSiP, Warszawa, 1994 r.
Cytaty:
[Sz] – Szweykowska A. , Szweykowski J. : „Botanika. Morfologia”, PWN, Warszawa, 1998 r.
[P] – Podbielkowski „Rozmnażanie roślin”
[Pg] – Podbielkowski „Glony”
[JR]– Jasnowscy J. i J. , Radomski M. : „Botanika”, Wydawnictwo Brasika, Szczecin, 1995 r.
[PPoPł] – Podbielkowski, Polakowski, Pałczński, „Botanika”
3
Sinice znajdowane są w osadach sprzed 3 mld lat.

Botanika

Transkrypt

Podobne dokumenty

Płytkomorskie utwory węglanowe górnej jury

Ochrona obiektów zabytkowych przed mikroorganizmami

Składamy Serdeczne Podziękowania dla „KLUBU ŻBIK” z Zakładu

Czyste i piękne stawy w 3 krokach Woda powinna żyć