Загальні зауваження. Синьозелені водорості (рис. 73) — це прокаріотні одноклітинні, колоніальні або багатоклітинні рослини. Структура талому кокоїдна, пальмелоїдна або нитчаста. Клітина вкрита оболонкою, утвореною пектиновими речовинами, слизистими полісахаридами і целюлозою. Вона ослизнюється або утворює спеціальну слизову піхву.
Протопласт не диференційований на ядро і цитоплазму з органоїдами. Він поділяється на хроматоплазму — зовнішню, щільну, інтенсивно забарвлену і центроплазму — внутрішню рідку слабозабарвлену.
При детальному вивченні клітини було виділено три її частини: нуклеоплазму, фотосинтезуючі ламели, рибосоми та інші цитоплазматичні гранули. В нуклеоплазмі міститься ДНК, а у складі фотосинтезуючих ламел — хлорофіл а, каротиноїди, фікоціан і фікоеритрин. Продукти фотосинтезу — глікопротеїди, полісахариди, волютин.
Нитчасті форми синьо-зелених водоростей можуть утворювати колонії або гормогоніальну структуру. Для гормогонієвих характерні своєрідні клітини — гетероцисти. Це безбарвні клітини з подвійною оболонкою. Вони не мають газових вакуолей і не містять запасних поживних речовин. Ділянки із забарвлених клітин між сусідніми гетероцистами називаються гормогоніями. За способом живлення — це автотрофічні рослини, але при відповідних умовах вони можуть переходити на гетеротрофне живлення. Таке змішане живлення називається міксотрофним.
Рис. 73. Синьозелена водорість носток:
а —загальний вигляд; б — вигляд при малому збільшенні мікроскопа;
в — вигляд при великому збільшенні мікроскопа: 1 — гормогоній;
2 — гетероциста
Розмножуються синьо-зелені водорості поділом клітин (одноклітинні) або гормогоніями (нитчасті). Статевий процес відсутній.
Синьозелені водорості відзначаються широкою амплітудою екологічного пристосування. Вони зустрічаються при температурах від плюс 75 °С до мінус 83 °С. Більшість із них планктоні розвиваються і викликають „цвітіння” води. Поселяються водорості у ґрунті і на ґрунті, на корі дерев, скелях, у сланях лишайників тощо.
Відділ синьозелених водоростей поділяється на три класи: хроококові, хамесифонові, гормогонієві.
Завдання. 1. На прикладі ностока вивчіть особливості будови синьозелених
водоростей.
2. В альбомі зарисуйте колонію та окрему особину колонії і позначте
складові частини.
Обладнання і матеріали: мікроскоп МБР-1, таблиці, живий та фіксований
матеріал колонії ностока.
Література: [1], с. 218—219; [3], с. 102—107; [6], с. 187—188; [7], c.151-
153; [8],с. 29—32; [11], c. 261-265; [13], c. 63-68.
Мікроскопічні дослідження препарату ностока. Носток має кулясто-видовжену форму і нагадує сливу. Забарвлення його синьо-зелене, зелене або буре. Це складна колонія, стінка якої утворена нитчастими колоніями.
Частину стінки складної колонії ностока відділіть препарувальною голкою і помістіть на предметне скло у краплину води. Накрийте покривним скельцем і розгляньте при малому збільшенні мікроскопа. При цьому буде видно, що стінка складної колонії побудована з ниточок з’єднаних між собою клітин. Потім розгляньте нитчасту колонію при великому збільшенні мікроскопа. На препараті знайдіть безбарвні клітини з подвійними оболонками — гетероцисти, і розміщені між ними групи забарвлених вегетативних клітин – гормогоній. Зверніть увагу на будову окремих клітин гормогонію. Знайдіть оболонку, хроматоплазму і центроплазму.
Зарисуйте носток. На рисунках покажіть: загальний вигляд складної колонії; окрему нитчасту колонію і особливості її будови: гетероцисти, гормогоній; ослизнену клітинну оболонку; хроматоплазму і центроплазму.
Висновки. 1. Носток утворює складну колонію, яка складається із простих нитчастих. 2. Колонія нитки складається із безбарвних поодиноких порожнистих або заповнених протопластом клітин із подвійною оболонкою — гетероцист і розміщених між ними груп забарвлених клітин — гормогоніїв. 3. Клітина синьозелених водоростей складається з оболонки, хроматоплазми і центроплазми.
Тести для самоконтролю
1. Які морфологічні структури талому є у синьозелених водоростей?
2. Які структурні компоненти входять до протопласту клітин синьозелених
водоростей?
3. Які фотосинтетичні пігменти містяться у ламелах клітин синьозелених
водоростей?
4. Які способи живлення зустрічаються у синьо-зелених водоростей?
5. Що таке міксотрофи?
6. Які способи розмноження відомі для синьо-зелених водоростей?
7. Що собою являють гормогонії, їх значення?
8. Що таке гетероцисти і яке їх біологічне значення?
9. На які класи і за якими особливостями поділяються синьозелені
водорості?
Тема 27. ВІДДІЛ ЗЕЛЕНІ ВОДОРОСТІ — СНLORОРНYТА КЛАС ЗИГНЕМОВІ – ZYGNEMATOPHYCEAE
Загальні зауваження. Зелені водорості - це одноклітинні, колоніальні, неклітинні або багатоклітинні нижчі рослини. Талом їх має різні типи морфологічної структури: монадну, кокоїдну, пальмелоїдну, нитчасту, пластинчасту, сифональну. Клітини вкриті пектиновою, пектиново-целюлозною або целюлозною оболонкою подібно до вищих рослин. Протопласт диференційований на цитоплазму з органоїдами і ядро. Серед органоїдів цитоплазми найважливішим є хлоропласт з піреноїдами. У його ламелах містяться такі самі пігменти, як і у вищих рослин — хлорофіли а і в, а також специфічні для водоростей – c і d, каротин і ксантофіли. Запасним полісахаридом, як і у вищих рослин, здебільшого є крохмаль.
Розмноження вегетативне (частинами слані або бульбочками), безстатеве (дво- або чотириджгутиковими зооспорами чи автоспорами) і статеве (хологамія, кон’югація, ізогамія, гетерогамія, оогамія).
Поширені переважно в прісних водоймах, але є солоно-водні, а також ґрунтові і наземні аерофітні водорості.
Відділ нараховує понад 20 тис. видів рослин, які поділяються на шість класів: празинофітові, зелені, требуксієві, ульвові, зигнемові та харові.
Завдання: 1. Самостійно приготуйте препарат спірогіри.
2. На прикладі зеленої нитчастої водорості спірогіри вивчіть особливості будови рослини і її клітин.
3. Вивчіть особливості кон’югації спірогіри.
4. Зарисуйте і позначте складові частини спірогіри.
Обладнання і матеріали: мікроскоп МБР-1 або Біолам, жива чи фіксована спірогіра, її мікропрепарат, постійний мікропрепарат кон’югації у спірогіри,
таблиці тощо.
Література: [1], с. 219—230; [3], с. 102-107; [6], с. 189—190; [7], с. 167—195; [8],ч. 2, с. 111—121; [11], c. 277-282; [13], c. 77-81.
Методика виготовлення препарату спірогіри. Декілька зелених, найкраще тонких ниток спірогіри за допомогою препарувальної голки або пінцету перенесіть у краплину води на предметне скло і накрийте покривним скельцем.
Мікроскопічне дослідження препарату. Розгляньте препарат при малому збільшенні мікроскопа. Зверніть увагу на те, що слань спірогіри має нитчасту структуру і складається з одного ряду послідовно з’єднаних клітин.
При великому збільшенні мікроскопа розгляньте будову клітини. На препараті знайдіть: клітинну оболонку, цитоплазму, ядро, вакуолю, хлоропласт, що має вигляд стрічкоподібної спіралі з піреноїдами на його поверхні (рис. 74).
Нанесіть на препарат краплину розчину йоду в йодистому калії і спостерігайте, як через деякий час крохмальні зерна навколо піреноїдів забарвлюються у синій колір.
На живому або готовому мікропрепараті розгляньте кон’югуючі нитки спірогіри і вивчіть окремі етапи процесу кон’югації. При малому збільшенні знайдіть зближені паралельно нитки спірогіри. Кон’югація у спірогіри відбувається таким чином. Дві особини спірогіри на час статевої зрілості розміщуються паралельно одна до одної і від клітин сусідніх ниток утворюються вигини, що ростуть назустріч. Коли оболонки клітин стикаються, то в місці контакту стінка ослизнюється і утворюється копуляційний канал, по якому вміст клітини однієї спірогіри переливається в клітину другої. Протопласти клітин зливаються і утворюється зигота, яка вкривається товстою оболонкою. Після періоду спокою зигота ділиться мейозом. Із чотирьох дочірніх клітин тільки одна дає початок новій особині спірогіри, а інші відмирають.
Розгляньте на мікропрепараті кон’югуючі нитки спірогіри і вивчіть етапи процесу кон’югації. Зарисуйте кон’югуючі нитки і покажіть послідовно етапи кон’югації.
Висновок. Спірогіра — це багатоклітинна нитчаста зелена зигнемова водорість. Протопласт її диференційований на цитоплазму з органоїдами та ядро. Хроматофор з численними піреноїдами. У спірогіри відбувається статеве розмноження у формі драбинчастої кон’югації.
Тести для самоконтролю
1. Які особливості будови та хімічної організації зелених водоростей
наближають їх до вищих рослин?
2. Чим будова клітини спірогіри відрізняється від будови клітини синьо-
зеленої водорості ностока?
3. Як відрізняється спірогіра за способом розмноження від ностока?