Головна
Реферати » Реферати з біології » Синьо-зелених водоростей

Синьо-зелених водоростей

Синьо-зелених водоростей

Фікохромовие дробянки (Schirophyceae), слизові водорості (Myxophyceae).

Будова клітини. За формою - 1) види з більш-менш кулястими клітинами, шірокоеліпсоідние, груші-і яйцеподібні. 2) види з клітинами, сильно витягнуті в одному напрямку (подовжено еліпсоїдні, веретеновідние, циліндричні від коротко циліндричних і бочонковідниє до подовжено-циліндричних). Клітини живуть окремо, іноді з'єднані в колонії або утворюють нитки.

Клітини мають товсті стінки. Протопласт оточений чотирма оболонкових шарами: двошарова клітинна оболонка покрита зверху зовнішньої хвилястою мембраною, а між протопластом і оболонкою знаходиться ще і внутрішня клітинна мембрана. В освіті поперечної перегородки між клітин в нитках беруть участь тільки внутрішній шар оболонки і внутрішня мембрана; зовнішня мембрана і зовнішній шар оболонки туди не заходять.

У клітинній оболонці хоча і міститься целюлоза, але основну роль грають пектинові речовини і слизові полісахариди. У одних видів клітинні оболонки добре ослизнюються і містять навіть пігменти; у інших навколо клітин утворюється спеціальний слизовий чохол, іноді самостійний навколо кожної клітини, але частіше зливається в загальний чохол, навколишній групу чи весь ряд клітин. У багатьох синьо-зелених водоростей трихоми оточені справжніми чохлами - піхвами. Як клітинні, так і справжні чохли складаються з тонких переплетених волокон. Вони можуть бути гомогенними або шаруватими: шаруватість у ниток з відокремленими підставами і верхівкою буває паралельного або косою, іноді навіть воронкоподібної. Справжні чохли ростуть шляхом накладення нових шарів слизу один на одного або впровадження нових шарів між старими. У деяких ностокових (Nostoc, Anabaena) клітинні чохли утворюються шляхом виділення слизу через пори в оболонках.

Протопласт синьо-зелених водоростей позбавлений оформленого ядра і раніше вважався дифузним, розділеним лише на пофарбовану периферичну частину - хроматоплазме - і позбавлену забарвлення центральну частину - центро-плазму. Однак різними методами мікроскопії та цитохімії, а також ультрацентрі-фугіровапіем було доведено, що такий поділ може бути лише умовним. Клітини синьо-зелених водоростей містять добре виражені структурні елементи, і різне їх розташування обумовлює відмінності між цептро-і хроматоплазме. Деякі автори виділяють тепер в протопласте синьо-зелених водоростей три складові частини: 1) нуклеоплазму; 2) фотосіптетіческіе пластини (ламелли); 3) рибосоми та інші цитоплазматичні гранули. Але так як нуклеоплазма займає район центроплазми, а ламелли та інші складові частини розташовані в районі хроматоплазми, що містить пігменти, то не можна вважати помилкою і старе, класичне розмежування (рибосоми зустрічаються в обох частинах протопласта).

Пігменти, зосереджені в периферичної частини протопласта, локалізовані в пластинчастих утвореннях - Ламела, які розташовуються в хроматоплазме по-різному: хаотично, бувають упаковані в гранули або орієнтовані радіально. Подібні системи ламелл тепер нерідко називають парахроматофорамі.

У хроматоплазме, крім ламелл і рибосом, зустрічаються ще ектопласти (ціанофіціновие зерна, що складаються з ліпопротеїдів) і різного роду кристали. Залежно від фізіологічного стану і віку клітин всі ці структурні елементи можуть сильно змінюватися аж до повного зникнення.

Центроплазма клітин синьо-зелених водоростей складається з гіалоплазми і різноманітних паличок, фібрил і гранул. Останні являють собою хроматіновие елементи, які фарбуються ядерними барвниками. Гіалоплазму і хроматіновие елементи взагалі можна вважати аналогом ядра, оскільки в цих елементах міститься ДНК; вони при діленні клітин діляться поздовжньо, і половинки порівну розподіляються по дочірнім клітинам. Але, на відміну від типового ядра, в клітинах синьо-зелених водоростей навколо хроматінових елементів ніколи не вдається виявити ядерної оболонки і ядерець. Це - ядроподобное освіту в клітці, і називають його нуклеоидом. У ньому зустрічаються і рибосоми, що містять РНК, вакуолі і поліфосфатні гранули.

Встановлено, що у нитчастих форм між клітинами є плазмодесми. Іноді з'єднані між собою також системи ламелл сусідніх клітин. Поперечні перегородки в трихоми ні в якому разі не можна вважати шматками мертвого речовини. Це жива складова частина клітини, яка постійно бере участь в її життєвих процесах подібно періпласта джгутикових організмів.

Протоплазма синьо-зелених водоростей більш густа, ніж у інших груп рослин; вона нерухома і дуже рідко містить вакуолі, наповнені клітинним соком. Вакуолі з'являються тільки в старих клітинах, і виникнення їх завжди призводить до загибелі клітини. Зате в клітинах синьо-зелених водоростей часто зустрічаються газові вакуолі (псевдовакуоли). Це порожнини в протоплазмі, наповнені азотом і надають клітині в світлі, що мікроскопа чорно-бурий або майже чорний колір. Зустрічаються вони у деяких видів майже постійно, але є і такі види, у яких їх не виявляють. Присутність або відсутність їх часто вважається таксономически важливою ознакою, але, звичайно, ще далеко не все про газові вакуолях нам відомо. Найчастіше зустрічаються вони в клітинах у таких видів, які ведуть планктонний спосіб життя (представники родів Anabaena, Aphanizomenon, Rivularia, Microcystis та ін, рис. 50, 58,1). Немає сумніву в тому, що газові вакуолі у цих водоростей служать своєрідним пристосуванням до зменшення питомої ваги, тобто до поліпшення «ширяння» у товщі води. І все ж їх наявність зовсім необов'язково, і навіть у таких типових планктеров, як Microcystis aeruginosa і М. flos-aquae, можна спостерігати (особливо восени) майже повне зникнення газових вакуолей. У деяких видів вони з'являються і зникають раптово, часто з невідомих причин. У ностока слівовідной (Nosloc pruniforme), великі колонії якого завжди живуть на дні водойм, вони з'являються в природних умовах навесні, незабаром після танення льоду. Зазвичай зеленувато-коричневі колонії набувають тоді сіруватий, іноді навіть молочний відтінок і протягом декількох днів повністю розпливаються. Микроскопирование водорості в цій стадії показує, що всі клітини ностока набиті газовими вакуолями і стали червонувато-коричневими, схожими на клітини планктонних Анабі. Залежно від умов газові вакуолі зберігаються до десяти днів, але врешті-решт зникають; починається утворення слизового чохла навколо клітин та їх інтенсивне поділ. Кожна нитка або навіть шматок нитки дає початок новому організму (колонії). Подібну картину можна спостерігати і при проростанні спор епіфітних або планктонних видів глеотріхіі. Іноді газові вакуолі з'являються тільки в деяких клітинах трихома, наприклад в мерістемальной зоні, де відбувається інтенсивний поділ клітин н можуть виникати гормогоніі, виходу яких газові вакуолі якимось чином допомагають.

Газові вакуолі утворюються на кордоні хромато і центроплазми і по контурах зовсім неправильні. У деяких видів, що живуть у верхніх шарах придонного мулу (в сапропелю), зокрема у видів осціллаторіі, великі газові вакуолі розташовуються в клітках по сторонам поперечних перегородок. Експериментально встановлено, що поява таких вакуолей буває викликано зменшенням в середовищі кількості розчиненого кисню, з додатком в середу продуктів сірководневого бродіння. Можна припускати, що такі вакуолі виникають в якості сховищ або місць відкладення газів, які виділяються при ферментативних процесах, що відбуваються в клітині.

Склад пігментного апарату у синьо-зелених водоростей дуже строкатий, у них знайдено близько 30 різних внутрішньоклітинних пігментів. Вони відносяться до чотирьох груп - до хлорофілу, каротину, ксантофиллам і біліпротеінам. З хлорофілів поки достовірно доведено наявність хлорофілу а; з каротин-идов - a-, b-і e-каротинів; з ксантофиллов - ехінеона, зеаксантина, криптоксантин, міксоксантофілла та ін, а з білінротеінов - з-фікоціаніну, з-фікоеритрину і алло-фікоціаніну. Дуже характерно для синьо-зелених водоростей наявність останньої групи пігментів (зустрічається ще у багрянок і деяких кріптомонад) і відсутність хлорофілу b. Останнє ще раз свідчить про те, що синьо-зелені водорості є древньої групою, що відокремилася і пішла по самостійному шляху розвитку ще до виникнення в ході еволюції хлорофілу b, участь якого в фотохімічних реакціях фотосинтезу дає найбільш високий коефіцієнт корисної дії.

Різноманітністю і своєрідним складом фотоассімілірующіх пігментних систем пояснюється стійкість синьо-зелених водоростей до впливу тривалого затемнення і анаеробіозу. Цим же частково пояснюється і існування їх в крайніх умовах проживання - в печерах, багатих сірководнем шарах придонного мулу, в мінеральних джерелах.

Продуктом фотосинтезу в клітинах синьо-зелених водоростей є гликопротеид, який виникає в хроматоплазме і там же відкладається. Гликопротеид схожий на глікоген - від розчину йоду в йодистим калії він набуває коричневий колір. Між фотосинтетичними ламелами виявлені полісахаридні зернятка. Ціанофіціновие зерна в зовнішньому шарі хроматоплазми складаються з ліпопротеїдів. Волютиновими зерна в Центроплазма представляють собою запасні речовини білкового походження. У плазмі мешканців сірчаних водойм з'являються зернятка сірки.

Строкатістю пігментного складу можна пояснити і різноманітність кольору клітин і трихомов синьо-зелених водоростей. Забарвлення їх варіює від чисто-синьо-зеленої до фіолетової або червонуватою, іноді до пурпурової чи коричнево-червоною, від жовтої до блідо-блакитний або майже чорної. Колір протопласта залежить від систематичного положення виду, а також від віку клітин та умов існування. Дуже часто він маскується кольором слизових піхв або колоніальної слизу. Пігменти зустрічаються і в слизу і надають ниткам плі колоніям жовтий, коричневий, червонуватий, фіолетовий або синій відтінок. Колір слизу, в свою чергу, залежить від екологічних умов - від світла, хімізму і рН середовища, від кількості вологи в повітрі (у аерофітов).

Будова ниток. Небагато синьо-зелені водорості ростуть у вигляді окремих клітин, більшості властиво освіту колоній плі багатоклітинних ниток. У свою чергу, нитки можуть або утворювати ложнопаренхімние колонії, в яких вони тісно зімкнуті, а клітини зберігають фізіологічну самостійність, або мати гормогоніальное будова, при якому клітини з'єднані в ряд, розважаючи, так званий трихом. У трихоми протопласти сусідніх клітин з'єднані плазмодесмамі. Трихом,

Сторінки: 1 2 3