Низшие растения водоросли хлорелла

Химический состав

В зеленой водоросли хлорелла содержится огромное количество нутриентов, несопоставимое ни с одним растением наземного мира. Набор ингредиентов уникален — это полноценные белки, витамины, жиры, углеводы, минеральные соли и даже антибиотики. Таблица — Питательная ценность хлореллы в пересчете на 100 г продукта:

Отдельно следует сказать о хлорофилле. Пигмент находится в клетках водоросли и по своему составу напоминает гемопротеин. Белок участвует в образовании кислорода и питании микроорганизма. Его структура удивительно похожа на человеческие клетки.

Строение

Характеристика хлореллы будет неполной без описания строения. Тело водоросли может быть округлой или немного удлиненной формы. Организм имеет одну клетку, основную часть которой занимает хроматофор или хлоропласт. Местом образования белков служит пиреноид. Вокруг шарообразного тела располагается плотная оболочка. На рисунке видно, что внутри клетки находятся полужидкая цитоплазма и ядро. Жгутики, которые являются органами передвижения, у chlorella отсутствуют. Поэтому, в отличие от подвижных и многоклеточных собратьев, она пассивно плавает в слоях воды.

Размножение

Хлорелла размножается исключительно быстро. Каждые 12 часов в результате разрыва материнской оболочки на свет появляются восемь автоспор. Дочерние клетки моментально увеличиваются и повторяют процесс деления, который происходит до бесконечности. Размножение хлореллы осуществляется бесполым путем. В биологии под таким процессом понимают митотическое (непрямое) деление клеток, в результате которого образуются генетически идентичные материнскому микроорганизмы. Они повторяют цикл развития, обеспечивая быстрый прирост биомассы. Процесс размножения chlorella vulgaris можно посмотреть на видео:

Жизненный цикл

Одноклеточная водоросль может служить примером простого цикла развития микроорганизмов. Молодые клетки растут, достигают зрелости и начинают делиться, становясь центром спороношения. В итоге жизненный процесс хлореллы представляет собой последовательность трех фаз: автоспора — взрослый вегетирующий организм — материнская клетка и вновь автоспора. В неблагоприятных условиях процесс размножения замедляется, но не прекращается совсем.

Среда обитания

Хлорелла непритязательна к среде обитания, поэтому встречается практически везде: в морской и пресной воде, воздухе и даже сожительствует с некоторыми микроорганизмами. Одноклеточную водоросль можно увидеть на стволах деревьев, в канавах, лужах, прудах. Развивается она и в домашнем быту — в аквариумах, банках с водой или сладким раствором, покрывая зеленоватым налетом внутреннюю поверхность сосуда. Питание хлореллы двояко — на свету она автотроф, а в темноте — гетеротроф. Обитая в толще вод, биопланктон всасывает питательные вещества всем телом. Освещенность водоема резко падает с погружением вглубь, поэтому для нормальной жизнедеятельности chlorella vulgaris не должна уходить ниже 6 метров. Именно на таком уровне обеспечивается достаточный фотосинтез.

Хлорелла — первая водоросль, которую начали выращивать в искусственных условиях. Она очень перспективна в этом плане — с одного гектара зеленых плантаций ежемесячно собирают 23–25 центнеров биомассы.

• в неглубоких прудах, где она обитает автотрофно и питается специальной подкормкой;
• в лабораторных помещениях по типу современных микробиологических ферм.

В последнем случае возделывание биомассы ведется на свету или в темноте при полностью контролируемых условиях.

Хлорелла болезненно реагирует на колебания температуры, освещенность, состав воды, заметно снижая урожайность под воздействием неблагоприятных факторов. Поэтому культивирование биопланктона в защищенных местах более оправданно. Особенно экономично гетеротрофное выращивание, когда chlorella существует в полной темноте, продуцируя не за счет фотосинтеза, а впитывая специальный раствор.

Наиболее перспективным является проточный способ культивирования, при котором подача свежей жидкости, питания и сбор готового урожая осуществляются по сигналам самой водоросли. Основным преимуществом этой разновидности выращивания является непрерывность процесса с минимумом затрат и максимумом продуктивности.

Источник

Хлорелла — это. Водоросль хлорелла

Особенное положение среди низших растений занимают зеленые водоросли, к которым относится хлорелла. Это определенный вид растительности, способный существовать в разных условиях, например, в воде, на суше и пр. По мнению ученых, представители именно этой наиболее крупной группы водорослей (существуют еще бурые, красные, золотистые и другие) являются предками высших современных растений. Удивительна одноклеточная хлорелла не только этим. В 1960 году она одна из первых побывала в космосе. Хлорелла – это вид растений, который является бессменным спутником моряков на подводных лодках. Биологи относят данный его к семейству хлорелловых (Chlorellaceae). Наиболее распространенной считается Chlorella vulgaris. Она встречается в лужах, в небольших прудах, и даже в канавах. В чем же секрет ее популярности и широкого использования?

Краткое описание вида

Хлорелла – это микроскопическая водоросль. Размер тела (слоевища или таллома) низшего растения составляет 2 и более микрона. Ее можно рассмотреть только под микроскопом. Позиционируется как самостоятельно функционирующий организм, представленный одной-единственной клеткой. Хлорелла настолько мала, что в 1 кубическом сантиметре воды может разместиться до нескольких миллионов подобных представителей флоры.

Хлорелла: строение

Как уже ранее звучало, хлорелла одноклеточная, ее форма может быть как эллипсоидальной, так и шаровидной. Покрыт микроорганизм специфической целлюлозной оболочкой, которая достаточно тонкая и гладкая. Внутри состоит из одного хлоропласта и ядра. Располагаются они пристеночно. Цитоплазма играет роль хранилища, где накапливаются крахмал и жиры.

Особенности

Чем была на заре зарождения жизни на Земле древняя хлорелла? Это гигантский поставщик кислорода в атмосферу. В водной среде она также является незаменимой, в частности, отвечает за наполнение питательными веществами, что, соответственно, позволяет накопить достаточно энергии для живых организмов. Своим зеленым цветом она обязана присутствующему в ней хлорофиллу. Для уникального процесса фотосинтеза ей необходимы, как и любому другому растению, вода, углекислый газ и солнечный свет. Хлорелла — теплолюбивое растение и осуществляет свою невероятно значимую функцию при температуре около 28 °С.

Кроме хлорофилла, водоросль имеет другие части слоевища: оболочку, полужидкое содержимое клетки и ядро. А вот органов передвижения, как у многих других ее собратьев, у нее нет. Водоросль пассивно плавает в пресной воде в виде фитопланктона.

Способ размножения

Размножение хлореллы происходит исключительно бесполым способом, в благоприятных условиях, путем деления клетки пополам. Отвечает за этот сложный процесс ядро. Предварительно, на этапе подготовки клетки к размножению, ее органы удваиваются. Она увеличивается в размерах, затем внешняя оболочка растягивается и разрывается. Из одной материнской получаются две дочерние клетки. На какое-то время в цикле хлореллы наступает перерыв, а затем все повторяется заново.

Среда обитания

Благодаря своему несложному строению и фотосинтезирующей функции зеленая водоросль хлорелла прекрасно освоила не только водную, но и другие среды обитания: воздушную, почвенную и даже организменную. Некоторые виды зоохлореллы сожительствуют с другими организмами в статусе «квартирантов».

Значение

Главное богатство хлореллы для человека представляет ее фантастический состав. Как показали исследования биохимиков, внутренняя среда ее клетки почти наполовину состоит из белка, 1/3 часть – из сахара. Белка в хлорелле почти в 6 раз больше, чем в пшенице. Помимо этого, она содержит витамины, жиры, минеральные соли и другие органические вещества. Причем состав водоросли является величиной непостоянной, он может меняться в зависимости от условий ее содержания. Следовательно, выращивание хлореллы в искусственно созданных резервуарах или в домашних условиях может значительно изменить растение. Например, с помощью определенного освещения управляют компонентами состава клетки, задавая необходимые показатели.

Применение

В Японии и других странах хлореллу широко применяют в качестве полезной добавки к пище. Ее выпуск налажен в самых разных видах (экстракта, порошка, таблеток). У каждой фармацевтической формы существуют свои конкретные преимущества, поэтому перед употреблением нужно ознакомиться с инструкцией по применению. Медицинские препараты, содержащие в своем составе зеленую водоросль, повышают иммунитет. Ведется тестирование и мониторинг использования ее в качестве лечения больных раком. Хлорелла, применение которой способствует улучшению работы дрожжей, часто используется в хлебопекарном производстве. Такие изделия получаются пышными, вкусно пахнут и долго не черствеют.

Благодаря активному размножению в 1 литре воды может образовываться до 60 грамм водоросли в чистом остатке. Человеку достаточно будет 500 грамм в сутки питательных веществ, содержащихся в хлорелле. Соответственно, сосуд на 10 литров, населенный зелеными водорослями, может полностью удовлетворить потребность человека, находящегося в замкнутом пространстве, не только в пище, но и в кислороде для дыхания и жизнедеятельности.

Оказалась незаменимой хлорелла в составе комбикормов для крупного рогатого скота, свиней, птиц, рыб и даже пчел. Урожай пшеницы или картофеля значительно уступает «урожаю» водоросли с равноценной плантации. Примечательно и то, что от нее нет отходов — ни соломы, ни листьев, ни корней. Все ее маленькое тельце – это одни сплошные питательные вещества.

Хлорелла служит также индикатором загрязненных водоемов. Ее используют в качестве биологической очистки канализаций, сточных вод и естественных природных водных объектов.

Из-за уникальных строения и функций на «малютку» возложены огромные надежды, и простая зеленая водоросль с успехом их оправдывает.

Источник