Група відділів хромофітових водоростей”

Матеріали до лекції 4

Група відділів хромофітових водоростей”

Відділ Бурі водорості. Серед них можна спостерігати і мікроскопічні нитчасті організми, і гіганти, що сягають 30—50 м завдовжки (наприклад, макроцистіс). Бурих водоростей існує близько 1500 видів; це фітобентос переважно холодних морів та океанів усього світу, заселяють мілководдя, але зустрічаються і далеко від берегів. У Чорному морі біля берегів України трапляються такі бурі водорості, як диктіота, цистпозира. За зовнішнім виглядом бурі водорості можуть нагадувати кущики, гіллясті шнури. Крім хлорофілу вони містять пігмент фукоксантин (бурий).

Піреноїдів немає. Це найорганізованіший відділ водоростей. Талом у багатьох видів диференційований на різні тканини (асиміляційна, запаслива та механічна тканини з потовщеними стінками). Бурі водорості утворюють підводні “луки” та величезну кількість біомаси. Наприклад, це всім відома морська капуста, або ламінарія. Найскладніше організованими серед бурих водоростей є саргасуми. Ці багаторічні водорості живуть компактно в Атлантичному океані (Саргасове море). Саме тут нереститься вугор.

Вегетативне розмноження відбувається частинками талому; безстатеве — зооспорами, у деяких спорами особливої будови; статеве — сперматозоїдами та яйцеклітинами.

Таким чином, Бу́рі во́дорості (Phaeophyceae Kjellman) — велика група переважно морських, виключно багатоклітинних водоростей. На сьогодні цей клас налічує близько 2000 видів, що належать приблизно до 260 родів

Бурі водорості в переважній більшості належать до морських біотопів, їхні зарості трапляються у літоральній та субліторальнійзонах, до глибин 40—100 м. Представників класу Phaeophyceae можна побачити в усіх морях земної кулі, однак найбільша їхня концентрація — у приполярних та помірних широтах, де вони домінують на глибині від 6 до 15 м. Зазвичай бурі водорості ростуть прикріплено до скель та каміння різної величини, і лише в тихих місцях та на великій глибині вони можуть утримуватись на стулках молюсків або гравію.

Серед усього розмаїття бурих водоростей представники лише 4 родів Heribaudiella,Pleurocladia, Bodanella та Sphacelaria можуть траплятися у прісних водоймах. Деякі морські види можуть потрапляти до прибережних солонуватих вод, де нерідко є одним з основних компонентів флори солончакових боліт.

Представники групи відіграють важливу роль у морських екосистемах як одне з основних джерел органічної матерії, також їхні зарості створюють унікальне середовище існування для багатьох мешканців моря. Наприклад, представники роду Macrocystis, що можуть досягати 60 м завдовжки, формують великі підводні ліси біля узбереж Америки. Види роду Sargassum створюють навколишнє середовище тропічних вод Саргасового моря, найбільшого місця зростання бурих водоростей у тропіках. Багато видів, зокрема порядку Fucales, можна побачити в обростаннях підводних скель вздовж узбережжя.

За системою живого світу, що була запропонована S. Adl та колегами у 2005 році бурі водорості належать до царстваChromalveolata Adl et al., відділу Heterokontophyta Hoek, класу PhaeophyceaeKjellman.

За системою Adl та колег, царство Chromalveolata відображає окрему гілку розвитку евкаріотичних організмів, що відокремилась на дереві життя внаслідок виняткової ендосимбіотичної події між предковою фотосинтезуючою червоною водорістю тафаготрофним евкаріотом. Із подальшою еволюцією деякі лінії живих організмів у царстві Chromalveolata втратили пластиди, тоді як інші — вторинно набули.

Група Гетероконтів (синонімічна назва — Страменопіли) об’єднує як організми, здатні до фотосинтезу (наприклад діатомей), так і ті, що втратили пластиди та живлятьсягетеротрофно (зокрема це різні групи грибоподібних організмів). Усіх їх об’єднує наявність у монадних клітинах двох морфологічно різних джгутиків. Джгутик, спрямований уперед, — пірчастий, вкритий двома рядами специфічних тричленних волосків — ретронем. Спрямований назад джгутик має гладеньку поверхню. Також спільною ознакою для всіх страменопілів є наявність трубчастих крист у мітохондріях.

Окрім класу Phaeophyceae, до групи водоростей-гетероконтів належать такі класи водоростей: Chrysophyceae (золотисті), Eustigmatophyceae (евстигматові), Dictyochophyceae (силікофлагеляти), Bacillariophyceae (діатомеї), Raphidophyceae (хлоромонади), Xanthophyceae(жовто-зелені) та деякі інші.

Філогенія. Попри те що з початку XX ст. існувало розуміння бурих водоростей як цілісної, монофілетичної групи з однорідним пігментним складом, однаковими продуктами асиміляції та схожою будовою рухомих стадій, питання їхньої філогенії залишалось невирішеним. Порівнюючи джгутиковий апарат та пігментний склад бурих водоростей із золотистими, Шерффель, а також багато інших альгологів, висловлювались за філогенетичну спорідненість цих двох таксонів

Ламіна́рія (Laminaria) — рід з близько 31 виду бурих водоростей (Phaeophyceae). Рід має велике економічне значення та характеризується великим розміром представників. Представники роду найпоширеніші на півночі Атлантичного і Тихого океанів на глибині від 8 до 30 м (окремі особини до 120 м у Середземному морі та біля узбережжя Бразилії) 

 

Порівняно із звичайною капустою, в морській удвічі більше фосфору, в 11 разів — магнію, в 16 — заліза, в 40 разів — натрію. Йоду в ламінарії в 30 тисяч разів більше, ніж в морській воді, вітаміну С — в чотири рази більше, ніж в грушах, сливах, дині, винограді, апельсинах, цитрині, ананасах і зеленій цибулі, вітаміну В1 — стільки ж, як в сухих дріжджах, вітаміну А — як в яблуках, сливах і вишнях.

В день достатнього з’їдати дві чайні ложки (30—40 грамів) морської капусти (сухою, консервованою, маринованою).

Ламінарія задовольняє потребу організму людини в харчових волокнах і в йоді, нормалізує травлення і обмінні процеси, діяльність ЦНС, серцево-судинної і дихальної систем, кров’яний тиск і рівень холестерину в крові. Доведено, що морська капуста містить комплекс речовин, необхідних для відновлення організму після екстремальних дій — радіоактивного опромінювання, отруєння важкими металами і токсичними речовинами. Цей дар моря підвищує імунітет і надає антивірусну дію, а також зменшує в’язкість крові, знижує тонус судин і уповільнює процес атеросклерозу.

Відомо, що морська капуста за хімічним складом не поступається лікувальним грязям. З її допомогою лікують хронічні запалення придатків матки, ерозію, безпліддя, трихонадний кольпіт і інші захворювання статевих органів. На основі ламінарії створений засіб, який полегшує пологи.

Зовнішнє застосування морської капусти активізує клітинні процеси, зволожує і насичує шкіру киснем, усуває набряки і роздратування, сприяє загоєнню ран і опіків. Маски з ламінарії покращують стан шкіри обличчя — роблять її еластичною, розгладжують зморшки і очищають від продуктів виділення і мікроорганізмів. До споживання морської капусти є протипоказання: підвищена чутливість до йоду, нефрит, геморагічна хвороба, діатез, кропив’янка, фурункульоз і туберкульоз. Ламінарія протипоказана при виразці шлунку і дванадцятипалої кишки, при гастриті, ентериті, коліті. Не можна їсти морську капусту при захворюваннях печінки, жовчовивідних шляхів і нирок, небажано — під час вагітності.

    

До зовнішнього застосування цієї водорості протипоказань менше — гіперфункція щитовидної залози і індивідуальна непереносимість йоду і морепродуктів.

Ламінарії пальчаста (лат. Laminaria digitata, Laminaria japonica — морська водорість) — вид бурих водоростей (Phaeophyceae), широко поширений у Північній Америці та Європі. Широко використовується у фармакології.

Ареал L digitata охоплює північно-західну Атлантику від Гренландія і Гудзонової затоки на півночі до Кейп-Коду і Нью-Йорка на півдні. Також у північно-східній Атлантиці від Ісландії і Карського моря в Росії на південь до Бретані у Франції. Є звичайним видом вздовж берегів Британських островів крім великої частини східного прибережжя Англії.Із стебла ламінарії виготовляються так звані Палички ламінарії, які представляють собою натуральні розширювачі у вигляді щільних негнучких паличок завдовжки 5-6 см, товщиною від 2 до10 мм, які збільшуються в поперечному обсязі в 3-4 рази, за рахунок вбирання рідини.

Палички ламінарії застосовуються в гінекології і призначені для розширення цервікального каналу шийки матки перед пологами, абортом, гістероскопією.

Показання для застосування паличок ламінарій

1.   Підготовка шийки матки до пологів, особливо у жінок, які потребують дострокове переривання вагітності при не готовій до пологів шийці матки.

2.   Для підготовки до пологів у жінок з ускладненим перебігом вагітності (гестоз, гіпотрофія плода, антенатальна загибель плода, резус-конфлікт).

3.   Розширення шийки матки перед внутрішньоматковими втручаннями (медичним абортом, гістероскопією).

Ламінарна дієта небезпечна  виникненням 

алергічних реакцій, нежиті, сльозотечі, викликаних надлишком йоду, і розвитком йодизму (отруєння йодом, запалення слизистих оболонок).

Фукус (Fucus) — рід водоростей з родини Фукусові класу Бурі водорості. Має 19 видів.

У представників цього роду водоростей велика слань — до 50 см заввишки й більше, у вигляді дихотомічно розгалуженого куща, що прикріпляється до каменя конічною підошвою. Стволик невеликий, округлий. Гілки пласкі, шкірясті із серединною жилкою і повітряними бульбашками (здуттями) або без них. Краї гілок гладенькі, гофровані або зубчасті. На гілках маються кріптостоми. У багаторічних форм нижня частина слані оголюється і стає паличкоподібною. Органи розмноження розміщаються в поглибленнях рецептакулов — бородавчастих здуттях на кінцях гілок.

Це багаторічні рослини.

Ці водорості використовуються у медицині, косметології, в якості домішок до їжі людини, що пов’язано із змістом у водоростях амінокислот, важливих вітамінів, фукоїдану, який має противірусну та протипухлинну властивості.

Представники зустрічаються на літоралі і в субліторалі майже усюди. Найчастише трапляються біля узбережжі Британських островів, північно—східного узбережжя Північної Америки.

 

Для всіх бурих водоростей характерне утворення сульфатованих полісахаридів – фукоіданов. Особливо ними багатий фукус пухирчастий (Fucus vesiculosus). Фукоїдан оберігають водорості, часто неповністю занурені у воду в період відпливів, від обсихання і виконують роль регуляторів водного і водно-сольового обмінів. Унікальність морських водоростей обумовлена ще й тим, що їх сольовий склад дуже близький до складу плазми крові та тканинної рідини людського організму. В фукус міститься практично повний і вдало збалансований набір хімічних елементів, які легко засвоюються, не окислюють жири і вітаміни, не утворюють шкідливих сполук.

 Цілющі властивості фукуса пухирчастого відомі давно. Цей різновид бурих водоростей застосовувалася в прибережних районах в якості живильної добавки та лікарських засобів протягом всієї відомої історії Європи. Наприклад, ірландці споживали бурі водорості фукус в якості поживних добавок, користувалися ними як добривом і завдяки їм виживали в голодний час. У Росії фукус заготовляють на Білому морі. Особливі кліматичні та біологічніумови місця її проживання – регіону Соловецьких островів – дозволяють фукус за короткий термін увібрати в себе унікальний склад активних компонентів. А якщо виходити з того, що електролітний склад крові подібний з океанічної водою, то фукус є одним з найцінніших поживних матеріалів для організму людини.

 

XVIII столітті з слоевищ фукуса пухирчастого витягували йод. Фукус – один з найбагатших джерел йоду. Прицьому йод присутня в водорості не тільки у вигляді солей, а й йодамінокіслотних комплексів: моно-і дійодтіроніна і дійодтіроксіна – тиреоїдних гормонів, що виробляються щитовидною залозою людини.Широкий спектр вітамінів, що містяться в фукус, дозволяє постійно підтримувати організм в хорошій формі, регулює обмінні процеси, підвищує опірність організму, сприяє швидкому відновленню сил після навантаженняі хвороби.

 Як уже говорилося, унікальними речовинами бурих водоростей є полісахариди: альгінати, ламінаран, фукоїдан. У наземних рослинах таких речовин немає. Вони активізують імунні реакції, перешкоджають утворенню тромбів, нормалізують обмінні процеси і кров’яний тиск. Альгинати – пастки для води та іонів. Вони здатні зв’язувати і виводити з організму солі важких металів та радіонукліди, регулювати водно-сольовий обмін, а такожрівень холестерину в крові. Набухаючи в шлунку, альгінати нормалізують процес травлення, очищають кишечник, викликають відчуття ситості, і тому фукус використовується в дієтах для зниження ваги. Саме завдяки Желеутворюючий властивостям альгінової кислоти, яка є гідрофільним колоїдних речовиною, здатним поглинати воду і набухати приблизно в 25-35 разів, фукус збільшує обсяг шлунка, сприяє поступовому всмоктуванню вуглеводів і жирів в кров і тим самим регулює апетит.

 Присутній у фукус маніт, будучи м’яким сечогінним засобом, допомагає виводити з організму надлишок рідини. 

Поліфеноли, які багатий фукус, є прекрасними антиоксидантами, мають антибактеріальну та імуностимулюючу дію. Вважають, що фукоїдан у Fucus vesiculosus є запасним поживним речовиноюзамість ламінарін, зміст якого в даному виді водоростей невисока. Саме цій речовині фукус багато в чому зобов’язаний своїми цілющими властивостями: знижує рівень холестерину в крові, що істотно уповільнює розвиток атеросклерозу; зміцнює стінки судин, сприяє стабілізації кровопостачання серця і головного мозку; в присутності гепаріноподобний речовин – фукоіданов – перешкоджає утворенню тромбів. Дослідження біологічної активності фукоїдан показало його здатністьпідвищувати стійкість організму при розвитку інфекційного та пухлинного процесу, до дії вірусного гепатиту і везикулярного стоматиту. Володіє інгібуючим дією на вірус імунодефіциту людини. Має седативну, заспокійливу дію.

Основними станами, при яких рекомендований фукус, є порушення роботи серцево-судинної системи, атеросклероз (у тому числі церебросклероз), гіпертонічна хвороба; надмірна вага (нормалізує ліпідний обмін); тромбофлебіт, варикозне розширення вен і геморой, порушення водно-сольового і мінерального обміну, набряклість; гіперплазія щитовидної залози, цукровий діабет, захворювання шлунково-кишкового тракту: гастрит, виразкова хвороба, дискінезії жел-чевиводящіх шляхів, холецистит, панкреатит, коліт. Крім того, його використання покращує структуру волосся; допомагає в боротьбі з хронічним стомленням (збільшує працездатність і витривалість) і авітамінозом, при дисциркуляторній енцефалопатії. Біологічно активні добавки на основі фукуса мають виражений адсорбційним і детоксикаційні, антисклеротичну, антикоагулянтну, імуномодулюючою дією. Органічний йод і ненасичені жирні кислоти Омега-3 сприяють зниженню рівня холестерину, а фукоїдан запобігає утворенню тромбів. Рекомендується з метою зниження маси тіла. Фукус пузирчастий має антиатеросклеротичний, протизапальну, протимікробну, ранозагоювальну і ендоекологічний дією на організм. Він підвищує активність ферментів, які беруть участь в окисленні ліпідів та перетворення холестерину в жовчні кислоти, перешкоджає їх відкладенню на стінках судин. При цьому біосинтез холестерину не порушується, що виключає негативні наслідки цього процесу. Фукус пузирчастий ефективний при запальних захворюваннях сечостатевої системи, при дисбактеріозі – пригнічує ріст патогенної мікрофлори.

 Компоненти водорості стимулюють регенеративні процеси, сприяючи грануляції тканин, епітелізації і рубцюванню ран і виразок. Поєднання антиоксидантної дії біологічно активних компонентів водорості з ентеросорбційне ефектом альгінової кислоти забезпечує радіопротекторну та детоксикуючу дію, включаючи виведення з організму важких металів, у тому числі свинцю, ртуті та радіонуклідів.

   Червоні водорості (близько 4000 видів) — багато в чому подібні до бурих. Сучасна наука виділяє їх із загальної групи водоростей в окреме підцарство, вважаючи на те, що вони мають надто своєрідні форми спороношення і статевого розмноження. В їхньому життєвому циклі змінюється три покоління, а не два, як в інших рослин. Рухливих стадій у циклі розвитку немає. Більшість червоних водоростей — дводомні рослини. Агар-агар — це речовина, яку виробляють з багрянкового крохмалю, продукту фотосинтезу червоних водоростей. У Чорному морі зростає церамій червоний, якого хвилями викидає на берег під час шторму.

Роль водоростей у природі. Водорості — планктонні і бентосні, наземні й грунтові — відіграють важливу роль у природі. Разом з іншими водяними рослинами вони виробляють близько 80 % усієї маси органічних речовин, що утворюються на Землі. Серед них найпродуктивнішими є планктонні завдяки своїй здатності швидко розмножуватись.

Наземні водорості часто виступають у ролі піонерів рослинності, поселяючись на безплідних ділянках суші: скелях, пісках. У симбіозі з грибами водорості утворюють своєрідні організми — лишайники.

Водорості — одні з найдавніших організмів, що населяють нашу планету. Від них виникли наземні рослини. Збагативши атмосферу киснем, вони зумовили можливість існування різноманітного світу тварин і сприяли розвитку аеробних бактерій. Завдяки їхній діяльності в атмосфері з’явився озоновий екран, який захищає Землю від радіаційного випромінювання. Органічні речовини, які створюють водорості в процесі фотосинтезу, стають їжею для бактерій і тварин, зокрема риб.

Водорості беруть участь у колообігу речовин у природі, в поліпшенні газового режиму водойм та утворенні відкладів сапропелю (органічного мулу).

Зарості великих водоростей є укриттям для розмноження багатьох побережних тварин і дрібних водоростей. З водоростей утворились потужні поклади гірських порід: у крейдяних породах 95 % становлять рештки оболонок деяких золотистих водоростей, діатоміти на 50—80 % складаються з панцирів діатомових водоростей.

Рифи в морях і океанах також формуються за участю водоростей. Так, у рифах островів Фіджі в Тихому океані водоростей майже в 3 рази більше, ніж коралів.

одержуваний з бурих водоростей. Суміш вуглеводів, містить азот, сірку тощо. Хімічно агар-агар є полімером, складеним з частин цукрової галактози, компонентом стінок клітин деяких водоростей (Sphaerococcus euchema). При розчиненні у гарячій воді та подальшому охолодженні агар стає желеподібним. До складу агару входять вуглеводи (до 70%), сполуки білкової природи (1-2%), сліди олії і значна кількість іонів кальцію. Вуглеводи агару є сумішшю сульфатованих полісахаридів агарози і агаропектину.

Використовується для виготовлення твердих поживних середовищ для лабораторних культур бактерій, грибів, водоростей. Тверде поживне середовище є незамінним при клінічних дослідженнях для отримання чистих культур, дослідження рівня патогенності мікроорганізмів (гемоліз накров’яному агарі) та рівня стійкості до антибіотиків. Агар застигає при кімнатній температурі, що дозволяє засівати бактерій у рідкий агар, а потім вирощувати їх у товщині твердого середовища. Такий метод застосовується для вирощування анаеробів та для кількісних методів мікробіології. Також важливо те, що агар може руйнувати дуже невелика кількість бактерій, тому при вирощуванні на твердому середовищі мікроорганізми асимілюють тільки поживні речовини середовища, агар залишається незруйнованим.

Також використовується як замінник желатину для вегетаріанських страв — концентратор для супів, в желе, морозиві та японських десертах таких як анміцу.

У косметиці використовується в якості компонента основи засобів для жирної шкіри, а також, як загущувач при виробництві кремів, гелів, зубних паст.

Використовуються в деяких спеціальних методах досліджень речовин, наприклад, при електрофорезі.

Анфе́льція (Ahnfeltia)— рід червоних водоростей класу флоридових (Florideae). Слань 10—20 см довжина, нитковидна, хрящувата, рясно дихотомічно розгалужена, темночервоного, часто майже чорного кольору. Відомо 4—5 видів. Найпоширеніша анфельція складчаста(Ahnfeltia plicata). Росте в холодних морях і океанах у прибережній зоні. В Росії з неї добувають агар-агар.

  

Філофора (Phyllophora) — рід червоних водоростей. Шаровище пластинчасте, до 50 см заввишки, просте або розгалужене. Пластини лінічної, клиноподібної або овальної форми, часто із серединним ребром, їх края рівні, зубчасті або хвилясті, інколи утвроюють нові пластини. Основання пластин клиноподібне. Стебло просте або розгалужене, циліндрічне або стиснуте, з дископодібної підошвою. Види одно або багаторічні. Росте на піску, мулі або кам’янистиму грунті в літоралі та субліторалі холодних морів та океанів обох півкуль. Деякі види вживаються в їжу та використовуються для отримання йоду та агара.

Родименія (Rhodymenia) — рід червоних водоростей, кілька видів якого, особливо Rhodymenia palmata, вживаються у їжу. Для Родименій характерний псевдопаренхіматозний багатоосьовий талом пластинчастої форми, з порожниною всередині. Тетраспорангії тетраедричні. Ініціальна клітина, з якої починається розвиток жіночих статевих органів, дає початок двом ниткам — триклітинній карпогоніальній, та двоклітинній ауксилярній, з ауксилярною клітиною на верхівці — ця система називається прокарпій. Вегетативні клітини, що розташовані поруч із прокарпієм, під час розвитку гонімобластів розростаються, і утворюють асиміляційний та трофічний покрив цистокарпію. У процесі дозрівання карпоспор цистокаріпії збільшуються у розмірі, і на таломах гаметофітів утворюють сферичні пухирці. Водорість збирають як супутній продукт при промислі морської капусти.

Родименієві поширені повсюдно – від тропіків до полярних широт, але більша розмаїтість видів та їх численність відзначаються в морях із теплим кліматом. У північних морях європейської частини Росії росте  родименія пальчаста, на Далекому Сході зустрічається вузькокутова, тобто ці види – представники флори помірних морів. В Охотському морі поширена чоткоподібна. У багатьох морях СНД зустрічається Р. продірявлена як глибоководний вид.

Родименія росте на каменях, скелях, черепашкових грунтах, іноді на стволиках сланей інших водоростей в літоральній і субліторальній зоні. Представники роду – багаторічні рослини.

Талом. Талом водорості даної групи виглядає як пластина, яка може бути як проста, так і гілляста (дихотомічно або пальчасто). У більшості випадків поверхня і краї пластин сланей гладкі і рівні. У деяких видів є пластинчасті вирости, такої ж форми, як і слань. Дані вирости зазвичай приєднані до талому короткою стеблинкою, а на їх поверхні пізніше можуть формуватися вторинні, третинні, тощо пластинчасті вирости менших розмірів. Основа талома зазвичай має клиноподібну форму. До підводного субстрату родіменія прикріплюється за допомогою циліндричної стеблинки із дископодібною підошвою.

Внутрішня будова родименії. Багатоклітинний талом водорості має псевдопаренхімну будову, побудований за багатоосьовим принципом. Центральна ділянка слані представлена декількома шарами великих безбарвних клітин. Коровий шар включає один-два компактних ряда дрібних пофарбованих клітин. Між внутрішньою частиною талома і корою знаходиться невелика ділянка клітин проміжних розмірів. У деяких видів родименіі, що мають більш просту будову, коровий шар пухкої структури, в ьому чітко помітні клітинні нитки. У родименіі порожнини всередині слані немає, але в старих ділянках клітини центральної зони можуть легко розходитися. Зростання водорості відбувається за рахунок поділу апікальних клітин. Розмноження родименіі здійснюється вегетативним і статевим шляхом.

Значення родименіі. Ця водорість згадувалася ще в Х столітті в ісландських сагах. У стародавні часи родименія цінувалася, часто використовувалася при обміні на продукти харчування, предмети побуту північних народів. Родименію пальчасту і в наші дні вживають в їжу як в сирому вигляді, так і після теплової обробки. Страви з родименіі вважаються здоровою, корисною їжею. Водорості цього роду часто використовуються для лікування захворюваннь шлунково-кишкового тракту, а також як цінне джерело йоду для людей із захворюваннями щитовидної залози. У косметології родименія затребувана як складовий компонент косметичних препаратів, що використовуються для виготовлення масок для обличчя і тіла, пілінгу.

Діатомові водорості (від грец. διά — «крізь» і грец. τέμνειν — «розрізати», або Bacillariophyta) — клас водоростей, що відноситься до групи Хромальвеоляти (Chromalveolata). Одна з найбільших груп одноклітинних водоростей та важлива складова фітопланктону. Відрізняється від інших груп будовою клітинної стінки, що має вигляд кремнеземового панцира.

Тип морфологічної структури — кокоїдний.

Клітинні покриви складаються, як і зазначалось, з кремнеземового панцира (фрустули), який розташований назовні від плазмалеми. Сам панцир має дві половини: верхню (епітеку) та нижню (гіпотеку). Відповідно кожна половина складається із стулки та пояскового обідка. Край стулки загнутий під певним кутом, утворює загин стулки. У цій зоні з краєм стулки одним боком щільно з’єднується поясковий обідок. Поясковий обідок верхньої стулки насувається на поясковий обідок нижньої, у результаті утворюється пенал (гіпотека), що накрита кришкою (епітекою). Зона, де перекриваються пояскові обідки, називається пояском. Різним групам діатомових водоростей притаманна фрустула певної будови, тому її форма та будова — специфічна діагностична ознака.

Стулки за типом симетрії можуть бути актиноморфними та зигоморфними. Актиноморфною стулка називається тоді, коли через неї можна провести багато осей симетрії. Якщо через стулку можна провести одну чи дві, або жодної осей, то таку стулку називають зигоморфною.

Ядро у клітині одне, структурно пов’язане з оболонкою пластиди (зовнішня мембрана ядра переходить у зовнішню мембрану пластидної ендоплазматичної сітки), займає центральне положення. Апаратів Гольджі 1-2. Мітоз відкритий, центріолі відсутні. Замість мікротрубочок — полярні диски.

Фотосинтетичний апарат представлений вторинно-симбіотичними родопластами, що займають переважно пристінне положення. Оболонка пластиди має 4 мембрани, причому між внутрішньою та зовнішньою мембранами є перипластидний простір. Тилакоїди зібрані у ламели по три, під оболонкою пластиди розташована оперізуюча ламела. Піреноїд один, голий, може бути пронизаний парами тилакоїдів. У пластиді наявна замкнена в кільце ДНК, що розташовується на полюсах органели.

Мітохондрій у клітині кілька, локалізовані на периферії, кристи трубчасті.

Вакуолярний апарат представлений 4 типами вакуолей, в залежності від вмісту: з волютином, хризоламінарином, олією та клітинним соком.

Більшість видів діатомових водоростей здатні виділяти слиз. З його допомогою водорості рухаються (ті, що мають шов), утворюють колонії, ніжки для прикріплення, слизові трубки.

Розмножуються статевим та нестатевим шляхом. Нестатеве розмноження здійснюється вегетативним поділом надвоє. Перед поділом клітина набрякає, епітека та гіпотека розсуваються. Потім проходить поділ хлоропластів, а за ним — мітоз. Після закінчення мітозу кожна дочірня клітина отримує частину фрустули від материнської, далі добудовує другу половину (гіпотеку). Клітини діатомових водоростей підтримують сталі розміри завдяки стадії ауксоспори.

За статевого процесу дві клітини обгортаються загальним слизом, далі відбувається збільшення протопласту та розсування половинок фрустули. Подальший процес у різних видів відбувається по-різному, однак спільним в усіх випадках є те, що ядра кожної з клітин від одного до кількох разів редукційно діляться. У водоростей з актиноморфними стулками найчастіше зустрічається оогамний статевий процес. У водоростей з зигоморфними стулками найпоширенішими типами статевого процесу є ізо- та гетерогамія. Також у водоростей є особливий тип статевого процесу — автогамія. Під час автогамії у процесі бере участь лише одна клітина, ядро якої редукційно ділиться, далі два гаплоїдних ядра дегенерують, а два інших зливаються, відновлюючи диплоїдність, та утворюючи зиготу, що перетворюється на ауксоспору

Наразі група виділяється на рівні відділу Bacillariophyta. Поділ на різні класи проводиться за такими основними ознаками, як тип симетрії стулок та наявністю шва.