Se vede din ecuația 6 care pentru fiecare gram de molecule de dioxid de carbon și apă este sintetizat gram-molecula de glucoză (C6 H2 O6), se alocă 6 moli de oxigen și a acumulat 2,815,680 Jouli de energie. Astfel, funcția de fotosinteză a plantelor este în esență un proces biochimic de transformare a energiei luminoase în energie chimică.
Spre deosebire de alge, bacteriile verzi conțin un pigment care este aproape de clorofilă, dar nu identic cu acesta. Algele, chiar și cea mai simplă dintre ele - albastru și verde, sunt primele organisme care au apărut pe parcursul evoluției capacității de a efectua fotosinteza prin utilizarea apei ca sursă (donor) de hidrogen și eliberarea de oxigen liber, adică, un proces specific pentru plante superioare ... A doua caracteristică a puterii algelor și a altor plante fotosintetice este abilitatea de a metaboliza elemente de azot, sulf, fosfor, potasiu și alte minerale sub formă de ioni de săruri minerale și utilizate pentru sinteza acestor componente importante ale celulelor vii, cum ar fi aminoacizi, proteine, acizi nucleici, compus cu energie înaltă, substanță schimb secundar. Printre alge există specii care sunt strict fotosintetice (de la anabens albastru-verde, unele tulpini de nostocs). Multe alge, în anumite condiții, pot trece ușor de la o metodă fotoautotrofică de nutriție la asimilarea diverselor compuși organici,
adică, să efectueze tipuri de hrănire hetero- sau foto-heterotrofică.
In algele albastre-verzi, cum ar fi bacteriile, materialul membranei nucleare este delimitata de restul conținutului celulei, stratul interior al membranei celulare constă din murein și sensibile la acțiunea enzimei lisozimă. Pentru albastru-verde alge caracteristică de culoare albastru-verde, dar apare aproape negru și roz, care este asociat cu prezența pigmenților: clorofila a, phycobilins (albastru - ficocianina roșu și - ficoeritrină) și carotenoizi. Printre algele albastre-verzi sunt colonii unicelulare și pluricelulare organisme (filamentoasa), de obicei, mai puțin microscopice bile, care formează crusta și arbuști de până la 10 cm. Unele cianobacterii filamentoase sunt capabile să se deplaseze prin glisare. cianobacterii protoplastă constă dintr-un strat colorat exterior - hromatoplazmy - partea incoloră și interioară - tsentroplazmy. În cromatoplasmă sunt lamele (plăci) care efectuează fotosinteza; acestea sunt aranjate în straturi concentrice de-a lungul cocii. Tsentroplazma conține substanța nucleară, ribozomi, substanțe de înlocuire (granule volutin, granule tsianofitsina cu lipoproteine) și vițel constând din glicoproteine; speciile de planctoni au vacuole de gaze. Cloroplastele și mitocondriile sunt absente în algele albastru-verzui. Septa transversală a algelor filamentoase albastre-verzi este echipată cu plasmodez. Unele alge verzi-albastre filamentoși au geterotsisty - celule incolore izolate din celule vegetative „dopuri“ în plasmodesmata.
Formele multicelulare au apărut după ce celula a făcut o cale lungă și complexă de dezvoltare ca organism independent. Trecerea de la starea unicelulară la multicelulă a fost însoțită de pierderea individualității și asociată cu aceste schimbări în structura și funcția celulei. Odată cu apariția multicelularității, se asociază diferențierea și specializarea celulelor în talie, care ar trebui considerate ca fiind primul pas pe calea formării țesuturilor și organelor.
Există o varietate enormă de forme (sferice, în formă de pară, în formă de ou, în formă de fus, elicoidale, cilindrice, etc.) și dimensiuni (de la câțiva micrometri) de celule algale.
Distinge reproducerea vegetativă, asexuală și sexuală.
Vegetația este împărțirea persoanelor în două. Uneori decolorarea celulelor individuale precede diviziunea; akinatele (uneori numite spori) - celule care pot supraviețui condițiilor nefavorabile în filamentos albastru-verde. Reproducerea vegetativă este una dintre formele de reproducere asexuată.
Amplificarea multiplicării este însoțită de împărțirea protoplastei celulei în părți și eliberarea produselor de fisiune din membrana celulară maternă. Reproducerea așezuală are loc prin spori sau zoospores (sporii cu flagelă). Ele se formează în celule care nu diferă în formă de alte celule sau în celule specifice - sporangia, care poate avea o formă și o dimensiune diferită de celulele vegetative. Diferența principală dintre sporangia și alte celule este că acestea apar ca ieșiri ale celulelor obișnuite și efectuează doar funcția de formare a sporilor.
Tipuri de spori: 1) Aplanospore - spori, îmbrăcați într-o coajă în interiorul celulei mamei; 2) autospores sunt aplanospores, care în celula mamă dobândesc o formă similară cu ele. Conform numărului lor în sporangii, se disting tetraspori, biosori și monospori.
Sporii și zoosporii intră de obicei în apă printr-o gaură din peretele sporangiilor de către un grup întreg, înconjurat de o membrană mucoasă, care se răspândește în curând.
C o l o f o de reproducere este fuziunea a două celule (gameti), rezultând un zigot, care se transformă într-un nou zoospori individuale sau care dau. Tipuri de reproducere sexuală: 1) legătura conținutului a două celule vegetative; 2) formarea în celule a celulelor sexuale specializate - gameți. Recipientele de gameți se numesc gametangii. În funcție de dimensiunile relative, gameții se disting: a) isogamie - gameți de aceeași formă și mărime; b) heterogamie - jocul feminin este mai mare decât masculul, dar similar cu acesta; c) oogamy - gamet feminin (ou) este lipsit de flageli, imobil, mult mai mare decât masculul; g) Autogamia - un tip special de proces sexual, care constă în aceea că nucleul celulei anterior partajate cu miez de meioză 4, două dintre ele sunt distruse, iar celelalte două sunt unite din nou pentru a forma un nucleu diploid. Autogamia nu este însoțită de o creștere a numărului de persoane, ci numai de întinerirea lor.
Ca rezultat al fuziunii gameților, se formează o zigotă, flagella dispar și apare o membrană. În zigot, există o fuziune a două nuclee - este diploidă.
Organismele acvatice sunt împărțite în planctonice, bentonice, perifitonice, neustonice. Algele, care locuiesc în afara apei, sunt împărțite în aeropiton și sol.
algele albastre-verzi sunt o parte din planctonice și ape dulci și mări bentonice, trăiesc în suprafața solului, în izvoarele calde, cu temperatura apei la 80 ° C, zăpada - regiunile polare și în munți; numărul de specii trăiesc în substratul calcaros ( „alge plictisitor“), unele alge verzi-albastre - componente si lichen protozoarelor simbiotic și plante terestre (briofite și cicade). Cele mai mari cantități de alge verzi-albastre se dezvolta în apă dulce, provocând uneori înflorirea algelor în rezervoare, ceea ce duce la moartea peștilor.
Algele sunt unul dintre cele mai vechi organisme care locuiesc pe planeta noastră. În vremurile geologice trecute, ca și acum, algele locuiau în oceane, râuri, lacuri și alte corpuri de apă. Îmbogățind atmosfera cu oxigen, au adus la viață o lume diversă de animale și au contribuit la dezvoltarea bacteriilor aerobe; ei au fost strămoșii plantelor care au stabilit pământul și au creat straturi puternice de pietre.
Algele, ca și plantele superioare pe uscat, reprezintă o sursă de substanțe organice, producători de oxigen în corpurile de apă. Datorită activității algelor albastre-verzi (și altora) se formează roci. Pietricele verde-albastru-roci, care distrug rocile, participă la formarea solurilor primare. În combinație cu alte organisme (bacterii, ciuperci), algele participă la procesul de auto-purificare a apei.
Cu toate acestea, dezvoltarea unui număr mare de alge verzi-albastre poate duce la „floare de apă“, în care o cantitate semnificativă de organisme se depune pe fundul apei, procesele de degradare amplificate, cantitatea de oxigen scade brusc, și crește concentrația de dioxid de carbon. Aceasta duce la înghețarea peștilor de vară. "Înflorirea" afectează în mod drastic alimentarea cu apă (filtrele sunt înfundate, apa devine gust și miros neplăcut).
Algele sunt materii prime pentru obținerea de substanțe organice valoroase: alcooli, amoniac, lacuri, acizi organici etc .; iod, caroten, substanțe biologic active. Utilizat în industria microbiologică, cercetarea spațială. Algele marine sunt utilizate în industria alimentară și în fabricarea diferitelor medicamente.
În hidrobiologia sanitară, algele albastre-verzi sunt folosite ca indicatori care arată gradul de poluare a apei de către substanțele organice. Algele sunt folosite în purificarea apelor industriale.
Luați în considerare un reprezentant individual al departamentului de alge albastre-verde - anabena (Anabaena Cyanophyta).
Situația sa schimbat atunci când la departamentul de genetică și selecție a facultății biologice de la Universitatea de Stat din Moscova a primit tulpina RK84, care a eliberat hidrogenul în aer. Oamenii de stiinta de la Institutul de Probleme Fundamentale de Biologie al Academiei de Stiinte din Rusia au gasit conditii (in special, nivelul de iluminare) la care alga sa dezvoltat bine si a dat mult hidrogen. Interesant, în bioreactor, în cazul în care algele a crescut, concentrația de oxigen eliberat de ea a fost de două ori nivelul atmosferic, dar acest lucru nu a împiedicat sinteza de hidrogen. Angajații Institutului de Probleme fundamentale de Biologie, Academia Rusă de Științe, a studiat tulpina mutantă Annaba RK84, au ajuns la concluzia că acest lucru este în continuare cel mai bun convertor de energie solară în energie de hidrogen.
Oamenii de știință cred că această tulpină de anabeni poate fi folosită pentru a produce hidrogen. Cu toate acestea, potrivit oamenilor de știință, este mai întâi necesar să studiem modul în care aceste alge vor funcționa în condiții naturale și să evalueze eficiența cu care convertesc energia luminii în energie pe bază de hidrogen.
"Viața plantelor - alge" А.А. Fedorov, A.L. Kursanov, N.V. Ziuin, M.V. Gorlenko, S.R. Zhilin.
Botanica M.E. Pavlova, V.A. Surkov
Moscova - Educație - 1977 "Atlasul botanic" N.A. Monteverdi