Хлорелла – применение и полезные свойства водоросли. Водоросль хлорелла: общая характеристика и польза для человека Есть ли у хлореллы пищеварительная вакуоль
Хлорелла – одноклеточная зелёная водоросль. Различные её виды в больших количествах обитают в пресных водоёмах, канавах, лужах, а также в домах и квартирах – например, в недостаточно сухой посуде.
Строение
Тело хлореллы представляет собой шарообразную или овальную клетку, покрытую плотной оболочкой. По мнению многих учёных, оболочка содержит целлюлозу, однако другие исследователи это опровергают. Клетки хлорелл имеют размеры от 1,5 до 12 микрометров.
Внутри клетки находится лентовидный или округлый хлоропласт, имеющий один или два пиреноида – участка, служащего для накопления запасов питательных веществ. Также в клетке находится небольшое ядро. Некоторые учёные обнаружили также сократительные вакуоли, регулирующие осмотическое давление, однако в полной мере их наличие пока не доказано.
Таким образом, по своему строению хлорелла напоминает другую известную водоросль – хламидомонаду; однако она не имеет жгутиков, помогающих передвигаться. Поэтому хлорелла лишь пассивно плавает в воде, подобно фитопланктону.
Питание
В отличие от своих родственников – хламидомонад, хлорелла – типичный автотроф. Для поддержания своего существования ей нужны лишь вода, свет, углекислый газ и немного минералов. Поздние исследования показали, что хлорелла также нуждается в некотором количестве углеводов – например, в сахаре.
Симбиоз с животными
Ещё на заре открытия хлорелл (а было это в конце XIX века) учёные обнаружили особые образования в клетках простейших и других животных. Вскоре удалось установить, что это не какие-нибудь органы этих животных, а хлореллы, живущие с ними в симбиозе. Хлорелла питается за счёт организма хозяина, однако не наносит ему вреда. Такое сожительство носит название комменсализма, или «квартирантства».
Иногда можно наблюдать, как хлорелла вдруг погибает в теле хозяина. Это происходит в том случае, если она попала в область клетки, отвечающую за переваривание; тогда клетка воспринимает её как пищу и поглощает.
Размножение
Хлорелла размножается исключительно бесполым путём. Содержимое её клетки просто удваивается, она увеличивается в размерах, а затем разделяется на две дочерние клетки.
Применение
Маленькая хлорелла оказалась очень полезным организмом в разных областях. Вот лишь несколько способов её применения:
- Научные исследования;
- Очистка водоёмов;
- Употребление в пищу, а также корм для животных.
Пищевая ценность хлореллы в настоящее время вошла в кулинарную моду. Особенно к ней пристрастились вегетарианцы. Утверждается, что по содержанию полезных веществ хлорелла превосходит многие другие продукты питания. Так, по содержанию белка она намного превосходит пшеницу и приближается к мясу.
Хлореллу принимают в таблетках, порошках, пастах, суспензиях и концентратах. Столь позднее увлечение хлореллой в качестве пищи объясняется тем, что долгое время учёные не знали, как можно расщепить её чрезвычайно плотную оболочку. Все полезные вещества содержатся внутри клетки; толщина же оболочки такова, что её не способен усваивать и расщеплять человеческий желудок. Лишь в последние годы был найден эффективный способ «приготовления» хлореллы. Одними из первых употреблять хлореллу в пищу начали японцы.
По своей питательной ценности хлорелла соревнуется со своей более популярной родственницей – спирулиной. У хлореллы есть как преимущества перед ней, так и недостатки (к примеру, отсутствие необходимых жирных кислот).
Значение в природе
Хлорелла – один из главных источников кислорода в биосфере. Это одна из водорослей, которые в глубокой древности были ответственны за появление кислорода в земной атмосфере. К слову, хлорелла является одним из самых древних живых организмов на Земле. Её простое строение не претерпело существенных изменений за десятки миллионов лет.
Переживать неприятности и катаклизмы ей помогает всё та же плотная оболочка, защищающая её от поедания другими организмами (как уже говорилось, животное всё-таки может съесть хлореллу при определённых условиях). А исключительно бесполое размножение позволяет в короткие сроки получить огромное количество клеток.
Всё это позволило хлорелле освоить не только водную стихию – они проживают и в воздушной среде, и во влажной почве, и в городских постройках. При этом хлорелла – организм теплолюбивый. Жизненно важные функции она способна осуществлять при температуре не менее 28 градусов. В холодных широтах она вообще не может жить.
Оглавление темы "Водоросли. Растения.":Хлорелла - одноклеточная, неподвижная зеленая водоросль. Ее строение показано на рисунке. Ее можно встретить в пресноводных прудах и канавах. Хлореллу легко культивировать и она широко используется в экспериментах по изучению фотосинтеза, а также в качестве альтернативного источника питания (белок одноклеточных).
Строение зеленой водоросли хлореллы.Отдел Phaeophyta (бурые водоросли). Фукус.
Фукус - относительно крупная бурая водоросль с довольно сложным строением. Ее тело представляет собой таллом, дифференцированный на черешок, базальный диск и слоевище (следует иметь в виду, что это не настоящие стебель, корни и листья). Эта морская водоросль часто встречается у скалистых берегов Британского побережья.
Фукус хорошо адаптирован к суровым условиям побережья, где из-за приливов и отливов попеременно то обнажается, то вновь покрывается водой.
Известны три наиболее распространенных вида фукуса , которые часто встречаются в трех разных зонах, или глубинах, побережья - явление, называемое зональным распределением. Распределение водорослей по зонам связано главным образом с их способностью выдерживать пребывание на воздухе. Ниже перечислены основные признаки, по которым их можно узнать, а также места их распространения на побережье.
Внешнее строение Fucus vesiculosus
F. spiralis (плоская водоросль) - их выбрасывает на берег у самой высокой отметки прилива. В погруженном состоянии таллом слегка закручен в спираль.
F. setratus (обыкновенная зубчатая или пильчатая водоросль) - в средней приливной зоне. Края зазубрены.
F. vesiculosus (пузырчатая водоросль) - у самой низкой отметки отлива. Имеются воздушные пузыри, обусловливающие плавучесть водоросли. Внешние признаки F. vesiculosus показаны на рисунке.
. Хлоропласты хлореллы содержат хлорофилл -а и хлорофилл -б. Для процесса фотосинтеза хлорелле требуются только вода , диоксид углерода , свет , а также небольшое количество минералов для размножения. Очень распространённой является Chlorella vulgaris , постоянно встречающаяся массами в воде и в грязи луж, канав и прудов. Часто развивается она, а также родственная ей форма, Chlorella infusionum в лабораториях и домашнем быту в сосудах с водой или с растворами пепсина и сахара, покрывая зеленоватым налётом внутреннюю поверхность стекла
Энциклопедичный YouTube
1 / 3
✪ Видео-марафон День 30. Спирулина и хлорелла.
✪ Хлорелла и спирулина. Сравнение в порошке или таблетках
✪ Коралловый Клуб Хлорелла
Субтитры
Физиология
Организация и цикл развития хлореллы состоят в следующем: вегетативное тело их состоит из одной шарообразной или овальной клетки с толстой оболочкой, которая по мнению одних авторов (Brandt, Dangeard) состоит из целлюлозы, а по мнению других (Geza-Entz, Фаминцын, Аверинцев и др.) из прозрачного студенистого вещества, лишенного целлюлозы. Такое разногласие во мнениях произошло в силу того, что иногда оболочка хлореллы не дает типичного для целлюлозы фиолетового окрашивания от хлорцинкиода, а потому вопрос этот остается пока открытым. Размеры шарообразных вегетативных клеток колеблются по данным различных авторов от 1,5 мкм до 12 мкм. В каждой такой клетке находится гомогенная протоплазма, очень маленькое ядро прекрасно окрашивающееся гематоксилином, и лентовидный или округлый пластинчатый стенкоположный хроматофор с одним или, реже, с двумя пиреноидами. Геца-Энц (Geza-Entz) описывал в клетках хлореллы ещё особые сократительные вакуоли , подобно таковым у хламидомонад , но позднейшими исследователями эти показания Геца-Энца были опровергнуты. Бейеринк изучил питание хлореллы и нашёл, между прочим, что они для добычи необходимого азота нуждаются не только в пептоне , но и в каком-нибудь углеводе , как например сахар, а потому он причислил их к установленной им физиологической группе пептон-углеводных организмов.
Размножение
Некоторые виды известны уже с давних времен своим симбиозом с животными, и первоначально принимались за органы последних, но ещё Брандт и Geza-Entz, независимо друг от друга, впервые признали за ними экзогенное происхождение, показав, что зеленые шарообразные тельца, наблюдаемые в теле некоторых животных, суть самостоятельные организмы, причём Брандт отнёс эти тельца к особому роду водорослей, назвав его Zoochlorella. Но как свободноживущие хлореллы, так и зоохлореллы различных животных имеют совершенно одну и ту же организацию, проходят совершенно одинаковые стадии развития и отличаются только образом жизни, а потому Бейеринк и соединил их в один общий род Chlorella , тем более, что единственный отличительный признак зоохлорелл от хлорелл, а именно только что упомянутый симбиотический образ жизни первых с некоторыми низшими животными, оказывается непостоянным признаком, так как Брандт, а за ним и позднейшие учёные, Кесслер, Гаманн, Шевяков, Фаминцын, Бейеринк и Аверинцев, доказали, что изолированные зоохлореллы могут существовать на свободе и при этом так же энергично размножаться, как и в теле животных.
Сожительство хлореллы с животными представляет собою типичный пример комменсализма(проживания за счёт организма-хозяина без нанесения этому хозяину вреда) в виде квартиранства. Неоднократно было замечено, что не все экземпляры хлореллы остаются в теле простейших живыми, но иногда перевариваются последними. Явление это различно толковалось авторами, и только впоследствии удалось выяснить следующие условия, при которых хлореллы либо погибают в организме животных, особенно простейших, либо остаются жить в них: у простейших можно легко различить три слоя протоплазмы в каждой особи: наружную, альвеолярную плазму, служащую покровом для двух последующих слоев, среднюю, кортикальную плазму, не участвующую в пищеварении, и внутреннюю эндоплазму, заведующую пищеварением организма. Если хлорелла попадает в эндоплазму, то она переваривается животным, если же она попадет в кортикальный слой плазмы, то она остается жить в симбиозе с животным, так как этот слой плазмы не принимает участие в пищеварении.
Систематика
В систематическом отношении род Chorella делится на несколько видов, Chlorella vulgaris Beyerink, Chlorella infusionum Beyerink, Chorella parasitica Brandt, Chlorella condustrix Brandt, Chlorella actinosphaerii Averinzew, которые различаются между собою по. размерам и форме хроматофоров и клеток, а также по другим мелким признакам. В качестве симбионтов они найдены у весьма многих Protozoa, а также и у полипов, как, например, у Hydra viridis. Ср. Аверинцев С. О зоохлореллах у простейших. // Тр. Имп. СПб. об-ва естествознания. - 1900. - Т. XXXI. - Вып. 1. - № 7. Работа изобилует литературными ссылками); W. Schewiakoff, «Beitrage zur Kenntniss der holotrichen Ciliaten» («Bibliotheca Zoologica», тетр. 5, 1889); M. Beyerinck, «Culturversuche mit Zoochlorellen und anderen Algen». ("Bot. Zeit. « 1890, № 45, 46, 47, 48); W. Kruger, I. „Ueber einen Pilztypus-Prototheca“ и II, „Ueber zwei ans Saftflussen rein gezuchtete Algen“ (W. Zopf’s Beitrage zur Phys. und Morphologie niederer Organismen», 1894, IV вып.)))
Использование
Хлорелла используется для производства кислорода в замкнутых экосистемах . В 1967-1978 годах в объектах БИОС-1, БИОС-2 и БИОС-3 использование хлореллы в пищу не удалось.
По своей питательности эта водоросль не уступает мясу и значительно превосходит пшеницу . Если в пшенице содержится 12 % белка, то в хлорелле его более 50 %.
Планктонный штамм хлореллы ИФР №С-111 был выделен советским учёным Богдановым Н. И. в 1977 году из Нурекского водохранилища . Благодаря своим уникальным свойствам планктонный штамм позволил значительно упростить биотехнологию культивирования хлореллы и технологию хранения маточной культуры. Новый штамм позволил ввести хлореллу в рацион крупного рогатого скота, свиней, птиц, кроликов, пчел, рыб; использовать хлореллу для очистки сточных вод, альголизации водоемов.
До настоящего времени во всем мире хлорелла использовалась только в виде суспензии, сухой биомассы (порошка или таблеток) или пасты. Каждый из этих видов имеет свои недостатки. Порошок имеет худшую усваиваемость, чем суспензия. Паста лишена комплекса метаболитов и требует консервации. Загущение суспензии путём отстаивания требует времени и ёмкостей больших объёмов. В концентрате хлореллы (КХ) сочетаются все достоинства товарной суспензии хлореллы с точки зрения её усваиваемости и биологической ценности. Концентрат хлореллы содержит не только живые клетки хлореллы, но и полный спектр водорастворимых метаболитов хлореллы, которые содержатся в культуральной среде. При этом КХ оказался высоко технологичным в практическом использовании. Его можно легко включать в любые существующие системы поения и кормления животных, а также при производстве гранулированного комбикорма. Альголизация комбикорма товарной суспензией хлореллы сама по себе малоэффективна из-за низкой плотности клеток хлореллы в товарной суспензии. КХ позволяет получать практически любую необходимую концентрацию клеток хлореллы в гранулированном комбикорме. Одновременно комбикорм обогащается полным спектром водорастворимых метаболитов хлореллы содержащихся в культуральной среде. В сравнении с товарной суспензией хлореллы транспортные расходы уменьшились в десятки раз. Концентрат хлореллы не содержит консервантов.
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) 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 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.
Какое значение хлореллы в природе и жизни человека, Вы узнаете из этой статьи.
Значение хлореллы
Что такое хлорелла?
Хлорелла – это род одноклеточных растений, принадлежащих к отделу зеленых водорослей. Он объединяет в себе 20 видов. Самой известной и широко распространенной является Chlorella vulgaris, которая образует огромные скопления в канавах, прудах и грязных лужах. Хлорелла распространена практически везде, так как нетребовательна к окружающей среде и довольно быстро размножается. Представителей рода можно повстречать в пресных и соленых водоемах, сильно увлажненных почвах.
Значение хлореллы в природе
Она способствует очищению воды и благодаря внушительным запасам хлорофилла интенсивно вырабатывает кислород. Также хлореллы являются пищей для водных организмов.
Хлорелла: значение в жизни человека
Водоросль очень быстро накапливает биомассу при выращивании. Это качество сделало ее востребованным объектом исследования и культивирования. Ее используют для экспериментальных опытов в экологических замкнутых системах жизнеобеспечения. Представители этого рода в период жизнедеятельности выделяют в процессе фотосинтеза много кислорода. Данная особенность нашла применение для регенерации воздуха в космических кораблях и подводных лодках. В современной космонавтике хлорелле отводится не последняя роль. Опят-таки из-за вырабатывания кислорода, короткого процесса вегетации и скорости размножения. Полученную от нее биомассу используют на орбитальных станциях. Она еще выступает и источником пищи, питательные качества которой просто впечатляют. В белке водоросли много полезных витаминов, микроэлементов и аминокислот. По пищевой ценности ее сравнивают с говяжьим мясом. Единственная загвоздка в том, что перечисленные питательные вещества покрыты прочной оболочкой. Ее разрушить пищеварительные ферменты человека не могут, поэтому приходиться оболочку разрушать химическим путем, а после употреблять. Из хлореллы также делают медикаментозные препараты – она улучшает функции иммунитета, является болеутоляющим средством, уменьшает артериальное давление, удаляет соединения тяжелых металлов.
Возможно, будет полезно почитать:
- Какой знак зодиака идеально подходит для семейной жизни ;
- Самый лучший семьянин по знаку зодиака - кто он? ;
- – все характеристики и описания ;
- О гражданской войне кратко ;
- Талисманы для обретения любви ;
- Как приготовить мидии в ракушках ;
- Лучшие рецепты приготовления жульена с грибами ;
- Что делать с хурмой если она вяжет ;