Метаболічні особливості фізіології та біохімії водоростей - рефераты, скачать рефераты, бесплатно рефераты

Рефераты. Метаболічні особливості фізіології та біохімії водоростей

i>

Зелені водорості представляють дуже поліморфний тип, куди входять одноклітинні, колоніальні і багатоклітинні види. Таллом багатоклітинних в одних видів -- простий, неветвящийся, в інших -- сильно ветвящийся. У цей же клас входять види з многоядерными клітками і, нарешті, види, як прийнято говорити, "неклітинної будівлі", начебто сильно розчленованої каулерпы.

Вольвоксовые у вегетативному стані ще рухливі. У протококковых ми вже спостерігаємо відсутність рухливості у вегетативному стані. В улотриксовых помітний новотвір у виді багатоклітинного таллома з верхівковою ініціальною кліткою; рухливість у вегетативному стані отсутствует, але ризоидов ще ні, і водорість прикріплюється безбарвною базальною кліткою. Полярність таллома різко визначається: верхівкова клітина перетворюється в крапку росту, базальна клітка -- в орган прикріплення до субстрату.

В інших порядків помічається окрема лінія еволюції у виді неклітинної будівлі. Однак ці форми мінливості не одержали поширення. Зате багатоклітинний таллом з одноядерними клітками, з розгалуженням, що дозволило сильно збільшити поверхня для харчування, з утворенням ризоидов, "клубеньков" (як у харовых). виявився в процесі добору доцільно улаштованим тілом.

Редукційний розподіл у багатьох відбувається в зиготі. В інших існує вже ізоморфна зміна поколінь, редукційний розподіл перенесений на стадію спорообразования (перед утворенням зооспор), що забезпечило більше число нащадків, у деяких редукція має місце перед утворенням гамет.

Статевий процес у зелених водоростей еволюціонував від ізогамії до гетерогамії і, нарешті, до оогамії. Особливим способом розмноження є зигогамія, властива спірогирі й іншим зигнемовим. Цей спосіб відомий і в деяких грибів.

Підвідділ Діатомові водорості.

Діатомові - одноклітинні водорості, що живуть чи поодиноко колоніями в морських і прісних водах. Їх відомо близько 6 000 видів, і вони складають поряд з пофарбованими жгутиковыми головну масу фітопланктону. Це мікроскопічні організми жовто-бурого кольору (тому що хлорофіл маскується іншим пігментом-діатоміном), з пектиновою клітинною оболонкою, верхні шари якої перетворюються в міцний панцир завдяки сильному інкрустуванню кремнеземом. Після відмирання кліток уламки панцирів зберігаються і великі скупчення їх утворять у земній корі товщі трепелів (гірське борошно).11 Малый практикум по низшим растениям. Учебное пособие. - М.: Высшая школа, 1979. - 216 с.

Панцир складається з двох стулчастих половинок (эпитеки і ги-п про тік і), що насаджуються одна на іншу, як кришка на коробку. Ці стулки мають різноманітні рельєфні стовщення, що спадково передаються, котрі служать кращою морфологічною ознакою для класифікації діатомових. З вузької сторони клітки частини стулок називаються пасками. Стулки на широкій стороні мають вузькі щілини, що прорізають стулку по довжині від одного кінця до іншого, що називаються швами. Вони служать для газообміну, для надходження речовин в. клітку і для пересування завдяки тому, що струм цитоплазми випробує тертя об частки навколишньої води. На кінцях і в середній частині щілини маються стовщення у вигляді кружечків. Клітка одноядерна, із двома пластинчастими хроматофорами.

Розмножуються діатомові шляхом розподілу, але дуже своєрідно. Розподіл відбувається в площині паска, при цьому протопласт розбухає, і стулки розходяться. Дочірні клітки одержують: одна -- материнську эпитеку, інша -- гипотеку; іншу половину кожна з дочірніх кліток добудовує сама. Гипотека, отже, перетворюється тепер у эпитеку для нової стулки. З кожним новим розподілом клітки усе більше і більше будуть дрібніти. Здрібнювання доходить до деякої межі, після чого відбувається утворення ауксоспор (спора росту). Протопласти вивільняються зі стулок і попарно копулюють, утворити ауксоспору, що швидко росте, що виділяє поступово на своїй поверхні кремінні відкладення. Панцир, що утворився, обмежує подальше розростання клітки. Після відновлення нормальної величини клітини знову починається її здрібнювання. Статевий процес, як бачимо, почасти нагадує кон'югацію в сцеплянок.

Діатомові поділяються на два класи: Двосторонніх і Радіальних. Перші відрізняються моносимметричною будовою, другі мають променисту симетрію тіла.

Типовим представником перших може служити пиннулярія зелена, що має трохи веретеноподібну з боку стулки форму. Малюнок на кінцях стулок має як би пір'ясте розташування деталей.

Розділ 2. Відділ синьозелені водорості
2.1 Загальна характеристика відділу

Синьозелені водорості примітивні по своїй організації. Їх важко зв'язати з яким-небудь іншим класом водоростей. Вони в більшості є одноклітинними організмами, що звичайно з'єднуються в колонії. У деяких клітки з'єднані в так звані ценобії, даючи зовнішню картину багатоклітинності. Багато з них мають і дійсну нитчасту багатоклітинність

Тип включає одноклітинні, колоніальні і нитчасті форми, що характеризуються особливою будовою клітки, позбавленої типового ядра і типових хроматофорів. Клітина одягнена оболонкою, часто легко ослизнілою, під якою розташовується протопласт, як правило, позбавлений вакуолею з клітинним соком. У протопласті розрізняють периферичну зафарбовану частину - хроматоплазму і центральну безбарвну частину - центроплазму. Різкої міжі між хроматоплазмой і центроплазмой встановити не можна. Хроматоплазма містить пігменти: хлорофіл, каротин, ксантофіл, фікоциан (синього кольору) і фікоеритрин (червоного кольору). Різне співвідношення цих пігментів обумовлює різне забарвлення водоростей від типової снньозеленої до жовтої і навіть червонуватої.

Цитоплазма завжди пофарбована в периферичній частині, центральна ж частина її безбарвна. Фарбування цієї периферичної частини дуже різноманітна - темно-зелена, жовто-зелена, синювато-лілова, і визначається співвідношенням різних пігментів: хлорофілу, фикоциана (специфічного для синьозелених водоростей), каротину, якогось червоного пігменту, близького до фикоэритрину, і ін. Ці пігменти знаходяться прямо в цитоплазмі, тому що пластид немає. Пофарбована периферична зона протопласта зветься хроматоплазма. Центральна частина безбарвна і називається центроплазмой. Дійсне оформлене ядро відсутнє, але дифузійний ядерний матеріал і наявність у ньому ДНК установлені. Запасною речовиною є полисахарид глікоген, характерний для грибів.

Електронно-мікроскопічні дослідження показали, що в хроматоплазме знаходяться субмікроскопічні ламели, що зовсім відсутні в безбарвній центроплазме. Таким чином, хроматоплазма виявляє подібність із хлоропластами вищих рослин і з хроматофорами інших водоростей, пігменти яких теж пов'язані із субмікроскопічною ламелярною системою.

Синьозелені водорості взагалі аеробні організми. Вони здатні до синтезу вуглеводів, але використовують також і органічні речовини, що розпадаються.

Живуть вони переважно в прісних і часто морських водоймах, багатих органічними сполуками. Їх можна знаходити в достатку і на суші - на берегах водойм, у ґрунтах і на поверхні ґрунтів. Вони першими заселяють безструктурні мінеральні ґрунти і разом з бактеріями підготовляють ці ґрунти для освоєння їхніми іншими рослинами. У слизу, який виділяється синьозеленими водоростями, що живуть у ґрунті, поселяються азотусвояющие бактерії, але і самі синьозелені водорості (багато хто з них) здатні засвоювати атмосферний азот.11 Малый практикум по низшим растениям. Учебное пособие. - М.: Высшая школа, 1979. - 216 с.

Центроплазма служить місцем локалізації дезоксирибонуклеопротеїдів (ДНК) і в такий спосіб може порівнюватися з клітинним ядром, однак ядерна оболонка і ядерця відсутні. Запасні речовини представлені глікогеном, волютином, циано-фіциновими зернами. Клітки планктонних синьозелених водоростей протягом усієї вегетації, а в бентосних форм лише у визначені моменти життєвого циклу містять псевдовакуолі, чи газові вакуолі, порожнини, наповнені газом. Джгутикові стадії в життєвому циклі відсутні, статевий процес не спостерігається. Розмноження здійснюється розподілом кліток і розпадом нитчастих форм на окремі ділянки. Багато з них утворюють спори. Поширені в прісних водах, у морі, на ґрунті.

Розмножуються синезеленые водорості переважно шляхом розподілу клітин; збагачені новими клітинами, колонії часто не розпадаються. В нитчастих форм спостерігається утворення гетероцист -- великих порожніх клітин, що утворяться на різних відстанях по довжині нитки; вони викликають розпадання нитки на відрізки з живих клітин, що були укладені між гетероцистами; ці відрізки називаються гормогоніями і служать для розселення і розмноження.

Статеве відтворення відсутнє. Спори утворюються у багатьох видів шляхом перетворення в них звичайних вегетативних кліток. Оболонки їх товсті, що забезпечують схоронність живого вмісту.

У найпростіших синезеленых водоростей, поєднуваних у клас хроококкові, розмноження, як правило, відбувається шляхом розподілу клітини навпіл. При цьому в одних форм клітини після розподілу роз'єднуються, а в інших залишаються зв'язаними загальним слизом у колонії. Прикладом останніх можуть служити пологи глеокапса, мікроцистиса і мериомопедія.

2.2 Класифікація відділу синьозелені водорості

Клас Хроококкові

Рід глеокапсу характеризується звичайно кулястими клітками й особливою будовою слизу. Коли материнська клітина, одягнена широкою слизуватою обгорткою, поділяється і навколо дочірніх клітин утворяться свої ослизнілі оболонки, то студенистий шар материнської клітини не розпливається, а як і раніше оточує обидві дочірні клітини з їх уже власними слизуватими капсулами. Подальші розподіли, при яких слизуваті оболонки всіх поколінь зберігаються, приводять до виникнення складної системи вставлених один в одного слизуватих оболонок, чи слизуватих міхурів. У багатьох видів глеокапси слиз може бути пофарбований в яскраво-червоний, жовтий, синій і фіолетовий кольори. Одні види глеокапсу (звичайно з безбарвним слизом) поширені у воді, інші (переважно з пофарбованим слизом) зустрічаються на суші: на вологих каменях, скелях, стінах, утворюючи на них нальоти і скоринки.

Рід мікроцистис. Це мікроскопічні, здебільшого безформенні грудочки слизу, у яку занурена маса безладно розташованих дрібних кулястих кліток. Обриси слизу цієї колонії можуть бути виразними чи більш-менш розмитими.

Представники цього роду -- види, надзвичайно широко поширені в планктоні стоячих і повільно проточних водах і часто викликають її "цвітіння", клітини під мікроскопом здаються майже чорними через присутність у них газових вакуолею. Завдяки цим вакуолям колонії спливають на саму поверхню води, утворюючи на ній маслянистий грязно-зеленуватий наліт. Колонії цього виду часто приймають вигадливі обриси, варіюючи від кулеподібних форм до нитковидних, причому іноді в слизі виникають отвори, так що колонії стають більш-менш продірявленими чи навіть сітчастими.

Рід мерисмопедія утворить мікроскопічні плоскі слизуваті таблички, у яких клітини, звичайно зближені по чотири, розташовуються в один шар. Колонії квадратні, прямокутні чи дещо неправильних обрисів. Мерисмопедія зустрічається найчастіше в стоячих водоймах між іншими чи водоростями вільно парить у планктоні.11 Малый практикум по низшим растениям. Учебное пособие. - М.: Высшая школа, 1979. - 216 с.

Клас Гормогонієві

До нього відноситься більшість нитчастих синьозелених водоростей.

Рід осциляторія. Численні види цього роду часто утворять синьо-зелені плівки, що покривають вологу землю після дощу, підводні предмети і рослини, затягують мулисте дно і поверхню води чи плавають у вигляді товстих шкірястих коржів на поверхні стоячих водойм, звичайно із дуже забружненою водою. Дуже часто осциляторії рясно розвиваються в старих змішаних культурах водоростей, де вони зберігаються протягом дуже тривалого часу. Тому осциляторію в будь-яку пору року можна мати в живому стані, не прибігаючи до одержання і підтримки альгологічних чистих культур (останні, звичайно, теж не лишни).

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6