Gymnázium a Střední odborná škola pedagogická, Čáslav, Masarykova 248 M o d e r n í b i o l o g i e reg. č.: CZ.1.07/1.1.32/02.0048 TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY Učební text B01 ŘASY Učební text pro čtyřletá gymnázia a vyšší ročníky osmiletých gymnázií Zhotovila: Mgr. Lenka Kořínková G a SOŠPg Čáslav
ŘASY = NIŽŠÍ ROSTLINY Latinsky řasy = algae algologie = věda o řasách Obecná charakteristika autotrofní organismy výživu (organické látky) si dokáží sami vytvořit pomocí fotosyntézy malý počet druhů patří mezi saprofyty či parazity fotoautotrofní energii získávají ze slunečního záření fotosyntézou - jejich chloroplasty obsahují chlorofyl a + chlorofyl b, c, d + jiná barviva, která mohou zelenou barvu chlorofylu překrýt vázány na vodní prostředí (moře, stojaté i tekoucí vody) tělo nazýváme stélkou (jednobuněčná či mnohobuněčná) = thallus!!! nikdy v ní nejsou cévní svazky stélka = tělo nižších rostlin nerozlišené na kořen, stonek a list a neobsahující cévní svazky Rozlišujeme tři větve řas podle dvojic chlorofylu: a) červená řasy mají v chloroplastech a+d (chlorofyl) odd. Rhodophyta = Ruduchy Červené řasy b) hnědá chlorofyl a+c odd. Chromophyta = Hnědé řasy c) zelená chlorofyl a+b odd. Euglenophyta = Krásnoočka Chlorophyta = Zelené řasy Typy stélek 1) bičíkatá (monadoidní) jednobuněčná, jednojaderná, kapkovitý tvar, ohraničená buněčnou stěnou, 2 bičíky, světločivná skvrna stigma, např. pláštěnka, krásnoočka 2) měňavkovitá jednobuněčná (jedno či mnohojaderná), nemá pevnou buněčnou stěnuloví pomocí panožek, např. Chrysamoeba ze zlativek 3) buněčná (kokální) jednobuněčná, jednojaderná, kulovitý či oválný tvar, ohraničena pevnou bun. stěnou (jako u rostlin), bez bičíků, např. př.zelenivka (Chlorella) 4) trichální (vláknitá) mnohobuněčná, z jednojaderných buněk, tvar jednoduchých vláken, např. kadeřnatka, ruduchy
5) heterotrichální mnohobuněčná, vlákna se větví jsou tedy poléhavá a vzpřímená, např. zelené řasy 6) trubicovitá (sifonální) vláknitá nebo vakovitá tvořená jedinou velkou mnohojadernou buňkou s buněčnou stěnou, např. lazucha (Caulerpa) 7) sifonokladální - mnohobuněčná, vláknitá z mnohojaderných buněk, např. žabí vlas 8) pletivná - z rozvětveného vlákna se rozrůstá do několika směrů (2-3),velké několik cm, stélka je rozlišená na tři části - rhizoidy (obdoba kořenů), kauloid (obdoba stonku) a fyloidy (obdoba listů), např. chaluhy Rozmnožování 1.) NEPOHLAVNÍ a.) pomocí zoospor to jsou pohyblivé či nepohyblivé spory (aplanospory) b.) dělení buněk u jednobuněčných řas 2.) VEGETATIVNÍ rozpad stélky či kolonie 3.) POHLAVNÍ - vytváří se haploidní gamety s polovičním počtem chromozomů a to samčí spermatozoidy (s bičíkem a pohyblivé) a samičí vaječné buňky (nepohyblivé), při spojení vzniká diploidní zygota (úplný počet chromozomů) Mohou nastat tři případy: a.) izogamie (izos = z řečtiny stejný) spermatozoid i vaječná buňka jsou stejné tvarově i velikostně (liší se pouze fyziologicky) b.) anizogamie (anizos = nestejný) samčí spermatozoid je menší než vaječná buňka c.) oogamie samičí gameta oosféra (veječná buňka) je výrazně větší a nepohyblivá a splývá s menším spermatozoidem (pohyblivým s bičíky) může také docházet ke střídání generací neboli RODOZMĚNĚ střídá se gametofyt se sporofytem generace pohlavní = gametofyt představují ho haploidní gamety a výtrusy sporofyt = generace nepohlavní představuje ji diploidní zygota a stélka cyklus se stále opakuje
SYSTÉM ŘAS TRADIČNÍ POJETÍ 1/ Oddělení: RUDUCHY (RODOPHYTA)-ČERVENÉ ŘASY většinou mořské i sladkovodní (zřídka) choulostivé na znečištění vláknité či pletivné stélky, nikdy ne bičíkaté barviva = chlorofyl a + chlorofyl d fykoerytrin (červený) fykokyan (fykocyan) modrý β karoten (skupina karotenoidů) fykobiliny barva závisí na přítomnosti fotosyntetického barviva a většinou je jasně nebo tmavě červená, některé jsou i modrozelené produkt fotosyntézy florideový škrob množení rozpad stélky, oogamie, častá rodozměna výskyt v teplých mořích, žijí přisedle (díky fykoerytrinu pronikají do hloubek až 200 m), málo ve sladkých vodách a půdě Zástupci: potěrka (Batrachospermum) horské toky, olivově zelené Porphyra v mořích, listová stélka (30 60 cm vysoká) využití v kuchyni v Japonsku a Číně Gelidium ze stélky se vyluhováním (horkou vodou) získává agar ten se používá jako živná půda pro pěstování mikroorganismů (stěr bakterií), k výrobě želatiny 2/ Oddělení: HNĚDÉ ŘASY (CHROMOPHYTA) mají chlorofyl a + c, β karoten a xantofyly z nich je nejrozšířenější fukoxantin dělí se na několik skupin (tříd) a) Třída: Rozsivky (Bacillariophyceae) kokální stélky (nepohyblivé, nemá stigma, nemá osmoregulační vakuoly) jsou tedy jednobuněčné žije jednotlivě či v koloniích stélka je uzavřena ve dvoudílné schránce z SiO 2 tvoří ji dno a víko, mezi nimi je štěrbina = raphe (dvě misky se překrývají jako dno a víko krabice), misky mají často ornamentální strukturu rozmnožování - dělením nejprve mitóza, následuje rozdělení protoplastu a nakonec si obě nově vzniklé buňky doplní chybějící schránku menší misku ale dochází ke zmenšování velikostí proto se velikost obnovuje pohlavním rozmnožováním (oogamie gametami jsou celé protoplasty buněk) pohyb ve štěrbině (raphe) proudí v podélném směru cytoplazma
ukládáním schránek vzniká hornina křemelina neboli diatomit ten se používá k výrobě fitrů, dynamitu či izolačních hmot Zástupci: Diatoma, Tabellaria, Navicula (člunovka), Pleurosigma (bokovka), Meridion b) Třída: Chaluhy (Phaeophyceae) mnohobuněčná stélka, makroskopická trichální až pletivná (rozlišená na rhizoidy, kauloid a fyloidy) mořské ve stélkách obsahují jód!!! jsou hnědé (mají hodně fukoxantinu) + chlorofyl a + c pohlavní (všechny gamie) a nepohlavní rozmnožování a rodozměna sbírají se a pěstují uměle (Čína, Japonsko) výtažky se používají v tradičním lékařství použití - usušené stélky na palivo a neusušené na hnojivo, k výrobě jódu (z popela), sody, potaše (uhličitan draselný), z buněčné stěny se získávají alginové kyseliny (používají se v potravinářském průmyslu jako zahušťovadlo, želírovací látka či stabilizátor) alginové kyseliny mají v rámci éček neboli aditiv v potravinách označení E-400 a měly by být nezávadné najdeme je např. ve zmrzlině, pastách, jogurtech Zástupci: chaluha bublinatá pobřeží severní Evropy, stélky 50 cm Laminarie - 1-2,5 m, husté porosty ve větších hloubkách bobulák (Macrocystis) zejména u severoamerických břehů Tichého oceánu, mají délku až 200 m, je to nejdelší řasa, tvoří podmořské lesy hroznovice (Sargassum) na volné hladině v Sargasovém moři (zde je největší množství mořských řas) c) Třída: Zlativky (Chrysophyceae) bičíkatá stélka nebo panožky v čisté či středně čisté vodě, součást planktonu při přemnožení žlutohnědá barva vody (voda je cítit po rybím tuku) přemnožení je častým úkazem z vodárenských nádrží Zástupci: Dinobryon buňky uzavřeny v toulcovitých schránkách, tvoří keřovité kolonie v rybnících Chrysoamoeba měňavkovitá stélka 3/ Oddělení: ZELENÉ ŘASY (CHLOROPHYTA) daly vznik vyšším rostlinám bičíkaté až pletivné stélky obsahují zelený chlorofyl a + b, xantofyly znaky shodné s vyššími rostlinami zásobní látka = škrob - proto dnes řazení do zelených většinou celulózní buněčná stěna rostlin má nejvíce zástupců
10 % žije v mořích, převažují sladkovodní druhy přemnožením vzniká vegetační zbarvení vody a) Třída: Zelenivky (Chlorophyceae) žijí jednotlivě, v koloniích či cenobiích kolonie = soubor buněk držících pohromadě slizovými obaly (buňky jsou jedné nebo několika generací) cenobium = složitější soubor, vždy pravidelně uspořádány, buňky patří k jedné generaci (např. Volvox) jednobuněčná či vláknitá (pletivná) stélka všechny typy rozmnožování Zástupci: pláštěnka (Chlamydomonas) - modelový organismus, monadoidní stélka, uvnitř jasně zelený chloroplast + červená stigma + pyrenoid, 2 bičíky, mělké nádrže, kaluže, půda zelená barva na povrchu váleč (Volvox) tvoří cenobia viditelná pouhým okem koule vyplněná slizem, na povrchu buňky se dvěma bičíky směřujícími ven (uvnitř vznikají nová cenobia) zrněnka na borce stromů, vzdušná řasa řetízovka (Scenedesmus) tvoří kolonie zelenivka (Chlorella) obsahuje hodně bílkovin, vitamínů (B, C, A), má antibakteriální účinky, detoxikační, snižuje cholesterol atd. kadeřnatka vláknitá stélka žabí vlas sifonokladální (větvená stélka) porost locikový, tzv. mořský salát (Ulva lactuca) roste na skalnatém podkladu, sbírá se a pojídá ve Středomoří, plochá pletivná stélka b) Třída: Spájivky (Conjugatophyceae) jednobuněčná či vláknité (mnohobuněčná) stélka rozmnožování pohlavní = spájení (konjugace) celé protoplasty veget. buněk splývají a vzniká tlustostěnná zygospora (obsahuje odolný sporopolenin) vegetativně rozpad stélky nepohlavně dělení buněk u jednobuněčných Zástupci: šroubatka jednobuněčná, uvnitř 1 či 2 šroubovitě stočené chloroplasty krásivka Closterium c) Třída: Parožnatky (Charophyceae) nejdokonalejší, pletivná stélka viditelné rhizoidy, kauloid a fyloidy v čistých sladkých vodách podobný způsob množení jako mechorosty Zástupce: Parožnatka (Chara)
matně zelená, 10-15cm, stavbou připomíná přesličky, na stélce CaCO 3 podle jeho obsahu různá lámavost choulostivé na znečištěné prostředí, žijí na dně čistých tůní mohou se i pohlavně rozmnožovat a gametangia se nacházejí v místě větvení pohl. větviček 4/ Oddělení: KRÁSNOOČKA (EUGLENOPHYTA) Krásnoočko (Euglena) patří do rodu jednobuněčných bičíkatých organismů na pomezí mezi prvoky a řasami, dnes však řazený do kmene Krásnoočka (Euglenozoa), říše Excavata. Popis těla krásnooček: 1-2 bičíky, na povrchu pevný obal periplast či pelikula, světločivná skvrna stigma, pulzující vakuola, jádro, chloroplasty, zrníčka paramylonu v cytoplazmě (paramylon = zásobní polysacharid), barviva v těle krásnoočka: chlorofyl a, chlorofyl b, β-karoten a xantofyly (zmiňovaná barviva nikdy nepřebijí zelenou barvu chloroplastů (s výjimkou krásnoočka červeného) rozmnožování podélné dělení (předchází mitóza jádra) způsob výživy u druhů s chloroplasty spíše mixotrofie než autotrofie, jinak heterotrofní parazitují v trávicí soustavě obratlovců (je jich málo) potrava - bakterie a prvoci obecný výskyt v silně znečištěné sladké vodě v kalužích, rybnících, vodních kanálech, při přemnožení tvoří zelené povlaky na dně nádrží či zelené blanky na vodní hladině Zástupci: krásnoočko štíhlé (nejčastější), zelené (vzácné) a zajímavé krásnoočko krvavé (s červeným barvivem astaxanthinem)