Отдел Синезеленые водоросли, или Цианобактерии (Cyanophyta, Cyanobacteria), класс Синезеленые (Cyanophyceae).
Синезеленые водоросли — это прокариотические фототрофы. Абсолютно первичные продуценты органических веществ на планете. Отличия цианей от остальных организмов:
1) являются облигатными оксигенными фототрофами и практически не способны усваивать органические вещества экзогенно.
2)наличие двух фотосистем, не связанных с плазмолеммой и расположенных на тилакоидах.
3)может идти 2 взаимоисключающих процесса: анаэробная фиксация азота и оксигенный фотосинтез.
4)не имеют жгутиковых стадий
5)отсутствие дыхания на свету. Процессы дыхания и фотосинтеза происходят в хлоропластах в разное время.
Одноклеточные, колониальные и многоклеточные формы.(коккоидный и нитчатый тип дифференциации таллома)
Морфологической единицей у нитчатых цианей является трихом, который может быть гомоцитным и гетероцитным(разные клетки: акинеты, гетероцисты и вегетативные клетки).
Пигменты: хлорофилл а, реже b, каротиноиды(бета-каротин, зеаксантин, эхиненон, кантаксантин, миксоксантофилл),фикобилины(фикоцианобилин, фикоэритробилин, фикоуробилин).
Клеточная стенка цианобактерий схожа с таковой грамоотрицательной, то есть представляет собой слоистую струкутуру из матрикса периплазматического пространства, муреина и дополнительной внешней мембраны. Также клетка может быть покрыта капсулой(слоистое или неслоистое слизистое образование) или слизистой обверткой. Все клеточные оболчки являются производными протопласта.
Цитоплазматическая мембрана содержит большое количество каротиноидов. Цитоплазма имеет вязкую, гелеобразную консистенцию, делится на нуклеоплазму и обычную. Кроме перечисленного, в цитоплазме располагаются рибосомы, газовые вакуоли и запасные вещества(цианофицин).
Тилакоиды не образуют слоистую структуру, так как на них расположены фикобилисомы.
Размножение: деление клетки(формируется перетяжка, образуется септа). Некоторые размножаются с помощью гонидий(эндоспоры и экзоспоры(беоциты)). Нити размножаются с помощью гормогониев, у морфологически прогрессивных имеются зоны активного деления.
Хроококковые.
Одноклеточные и колониальные формы. Размножение за счет бинарного деления клеток пополам, почкования экзоспорами. Строение и форма колоний зависят от способа деления клеток и слизеобразования. Микроцистис(слизистые колонии, образованные шаровидными клетками),Глеокапса(колонии, представляющие собой сложную систему вставленных друг в друга слизистых оболочек), Мерисмопедия(плоские колонии в виде табличек).
Осциллаториевые
Нитчатые гомоцитные формы.
Осцилллатория(длинные нити из циллиндрических клеток, размножение подвижными гормогониями, осуществляют осциллаторное движение). Спирулина(нити скручены в правильную спираль). Лингбия(такое же строение, как у Осциллатория, однако клетки окружены мощным цехлом и влагалищем.)
Ностоковые
Гетероцитные неразветвленные нити(ложное ветвление).
Анабена(одиночные или собранные в неправильные скопления нити, множество газовых вакуолей, размножение — гормогониями, для многих характерна способность к фиксации азота). Носток(нити похожи на нити анабены, слизистые или студенистые колонии, размножение гормогониями.)
Распространение водорослей в природе и распределение их в водоемах. Фитопланктон морской и пресноводный. Характерные приспособительные черты в строении планктонных водорослей. Пикопланктон и его роль.
Водоросли встречаются повсеместно, даже в снегу, шерсти животных, стенах домов, на больших глубинах. Выделяют следующие группировки водорослей:
планктонные нейстоные бентосные аэрофильные(аэрофитон) почвенные(фитоэдафон) водоросли подвижных и пустынных песков(псаммофитон) водоросли горячих источников(термофитон) водоросли снега и льда(криофитон) водоросли соленых материковых водоемов(галофитон) водоросли известкового субстрата(кальцефилы)Планктон (в переводе с греческого — блуждающий) — живое население толщи воды(зоо - и фитопланктон). Фитопланктон — свободноживущие микроскопические водоросли. Состав планктона меняется в течение года в связи с изменениями условий.
Пресноводный фитопланктон: диатомовые, зеленые, золотистые, динофлагелляты и эвгленовые(хламидомонада, хлорелла, вольвокс, сценедесмус, ооцистис, анабена, микроцистис, табеллярия,,синура, динобрион, евглена, трахеломонас, перидиниум, цератиум и др). Заболоченные водоемы:кошмариум, клостериум, десмидиум.
Морской фитопланктон: центрические диатомы, динофлагелляты, синезеленые, зеленые, кокколитофориды. В распределении морского фитопланктона четко прослеживается географическая зональность. Весь морской планктон можно разделить на океанический и неритический.
Приспособления
1)малые размеры
2)жгутики у монадных форм.
3)уменьшении удельной плотности(накопление жира, газовые вакуоли, слизь)
4)увеличение трения о воду(шиповидные отростки, пластинчатые выросты, образование колониями форм пластин, плота, звездочек)
Приспособительные черты | Примеры |
Наличие жгутиков | отд. Dinophyta; отд. Euglenophyta; Synura (отд. Ochrophyta); пор. Volvocales (отд. Chlorophyta) |
Наличие выростов клеточной стенки | Scenedesmus (пор. Chlorococcales, отд. Chlorophyta); кл. Conjugatophyceae |
Вытянутая форма клетки | отд. Euglenophyta; Пеннатные представители кл. Diatomophyceae; кл. Conjugatophyceae |
Образование плоских колоний | пор. Chlorococcales (отд. Chlorophyta) Scenedesmus |
Образование ослизненных колоний | Pandorina (пор. Volvocales, отд. Chlorophyta) Volvox |
Накопление масла в клетке | кл. Diatomophyceae |
Газовые «вакуоли» | отд. Cyanophyta |
Воздушные камеры | Sargassum |
Шипы | Peridinium |
Пикопланктон – это автотрофные организмы, диаметром до 2 микрометров (мкм, 1мкм=0.001мм), живущие в толще вод. По современным данным, наибольшую продукцию в океанических водах обеспечивает пикопланктон.
Основные типы талломов и их представленность в разных отделах водорослей. Возможная эволюция талломов.
Талломм, или слоевимще (от греч. иЬллпт — молодая, зелёная ветвь) — не расчлененное на ткани и органы тело.
1)монадная (одноклеточные организмы со жгутиками и стигмой, у пресноводных - сократительная вакуоль)
2)ризоподиальная(амебоидная)(лишенные твердой оболочки одноклеточные формы, развивающие цитоплазматические отростки — ризоподии.)
3)пальмеллоидная(или капсальная)(неподвижный организм с характеристиками монадной формы, клетки погружены в общую слизь)
4)коккоидная(неподвижные, одетые оболочками клетки, одиночные или соединенные в колонии или ценобии)
5)нитчатая(клетки соединены в нити)
6)гетеротрихальная(две системы нитей:стелющиеся по субстрату и отходящие от них вертикальные нити)
7)тканевая(в результате деления клеток нити не только в поперечном, но и в продольном направлении образуется таллом в виде паренхиматозной пластинки)
8)ложнотканевая(срастание нитей)
9)сифональная(таллом представляет собой огромную многоядерную клетку)
10)сифонокладальная(многоядреные клетки образуют нити)
11)сарциноидная(колонии, возникшие в результате деления одной клетки и роста колонии в материнской оболочке)
Эволюция талломов:переход из одной формы в другую; монадная организация - исходная для всех остальных типов.
Пигменты водорослей, их роль в адаптациях к окружающей среде и в систематике. Строение (внешний вид и тонкая структура) хлоропластов водорослей
Хлоропласт — клеточная структура, в которой осуществляется фотосинтез. Он может занимать в клетке постенное и центральное положение в клетке, форма варьируется.
У эукариотных водорослей хлоропласты ограничены оболочкой, под которой находится матрикс(строма), заключающий тилакоиды, содержащие хлорофилл и каротиноиды. У синезеленых и у красных водорослей на поверхности тилакоидов располагаются фикоблисомы. Также в матриксе находятся хлоропластные рибосомы, фибриллы ДНК, липидные гранулы и пиреноиды. У зеленых и красных водорослей оболочка образована 2мя мембранами, у эвгленовых и динофитовых — 3мя, у охрофитовых вокруг двух мембран хлоропластов имеется сложная система мембран, связывающих хлоропласт с мембраной ядра — хлоропластная ЭПС, таким образом, хлоропласты охрофитовых окружены 4мя мембранами. Зачастую тилакоиды группируются, образуя ламеллы.
В хлоропластах содержатся различные пигменты:
- хлорофиллы a, b c1 и с2(молекула состоит из 4х связанных между собой пиррольных колец с хелатированным атомом магния в центре) каротиноиды (изопреноидные полиеновые пигменты) - каротины и их гидроксилированные производные — ксантофиллы — играют защитную роль, так как поглощают опасное синее и ближнее ультрафиолетовое излучение билипротеины(фикоэритрины и фикоцианины) содержат билиновые пигменты фикоэритробилин и фикоцианобилин — линейные тетрапирролы, прочно связанные ковалентно с белком.
Размножение водорослей: вегетативное, бесполое и половое. Циклы развития, смена ядерных фаз и генераций.
При вегетативном размножении части таллома отделяются без каких-либо заметных изменений в протопластах.(деление одноклеточных форм, фрагментация таллома, акинеты)
Бесполое размножение осуществляется посредством спор(зооспоры — монадные формы, апланоспоры — неподвижные споры, иногда образуются дочерние колонии)
Половое размножение заключается в слиянии двух гаплоидных клеток, в результате чего образуется диплоидная зигота:
- изогамия — слияние подвижных гамет хологамия — слияние вегетативных особей гетерогамия — слияние подвижных гамет, различающихся размерами оогамия — слияние крупной неподвижной яйцеклетки с мелким сперматозоидом конъюгация — слияние содержимого двух недифференцированных вегетативных клеток.
Водоросли могут быть гетеро - и гомоталличными.
Жизненные циклы водорослей:
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 |
