Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Низшие_мой (1)

.pdf
Скачиваний:
160
Добавлен:
28.12.2021
Размер:
5.85 Mб
Скачать

15. Какие прокариотические водоросли Вы знаете? На основании каких признаков их можно отнести к прокариотам?

Микроцистис

признаки прокариот:

Phylum – Cyanobacteria

Снаружи клетка имеет чехол из слизи и

Class – Cyanophyceae

протеиновых микрофибрилл,

Subclass – Oscillatoriophycidae

Клеточная стенка имеет муреин

Order – Chroococcales

Нет оформленного ядра,

Family – Microcystaceae

Имеются газовые вакуоли,

Genus – Microcystis

Цитоплазма неоднородна: в ней выделяют хромато-

 

и нуклеоплазму,

 

Тип онет оформленного ядра - ДНК лежит

 

непосредственно в цитоплазме клетки

 

нет мембранных органоидов (митохондрий,

 

аппарата Гольджи, пластид), их функции

 

выполняют выросты плазмалеммы, имеются

 

мелкие рибосомы,

 

карбоксисомы – микрокомпарменты, содержащие

 

ферменты, фиксирующие углерод.

 

Клеточная стенка содержит муреин.

 

Отсутствует половой процесс, водоросли

 

размножаются делением клетки.

 

рганизации таллома - коккоидная

 

 

Воронихиния

признаки прокариот:

Phylum – Cyanobacteria

Нет оформленного ядра - ДНК лежит

Class – Cyanophyceae

непосредственно в цитоплазме клетки

Subclass – Synechococcophycidae

Нет мембранных органоидов (митохондрий,

Order – Synechococcales

аппарата Гольджи, пластид), их функции

Family – Coelosphaeriaceae

выполняют выросты плазмалеммы, имеются

Genus – Woronichinia

мелкие рибосомы,

 

Карбоксисомы – микрокомпарменты, содержащие

 

ферменты, фиксирующие углерод.

 

Клеточная стенка содержит муреин.

 

Отсутствует половой процесс, водоросли

 

размножаются делением клетки.

 

 

Анабена

Нитчатые водоросли способны формировать

Phylum – Cyanobacteria

Class – Cyanophyceae

гетероцисты (дифференцированные клетки

Subclass – Nostocophycidae

нитчатых цианобактерий, осуществляющие

Order – Nostocales

азотфиксацию) и акинеты (покоящиеся клетки с

Family – Nostocaceae

утолщённой оболочкой, большим количеством

Genus – Anabaena

запасных питательных веществ и пигментов.

 

 

Образуются из вегетативных клеток и служат для

 

 

 

переживания неблагоприятных условий и

 

размножения).

 

 

Хамесифон

Протопласт лишен оформленного ядра, а

Phylum – Cyanobacteria

цитоплазму условно делят на две части:

Class – Cyanophyceae

центроплазму и хроматоплазму. Они содержат

Subclass – Synechococcophycidae

хорошо выраженные структурные элементы.

Order – Synechococcales

Центроплазма является аналогом ядра, т.к.

Family – Chamaesiphonaceae

содержит хроматиновые элементы.

Genus – Chamaesiphon

Имеются мелкие рибосомы.

 

Ядрышек и ядерной мембраны нет.

 

Образуют корковидные слизистые слоевища,

 

состоящие из клеток, колоний. Размножаются эндо-

 

и экзоспорами.

 

 

16. Отдел Cyanobacteria (синезеленые водоросли). Деление на классы, общая

характеристика. Происхождение, эволюция, строение клетки, таллома,

размножение, чередование поколений, экология, распространение, значение.

Признак

Описание

 

 

Таллом

1) Коккоидный таллом – характеризуется неподвижными, одетыми

 

оболочками клетками, одиночными или соединенные в колонии –

 

ценобии.

 

2) Нитчатый таллом – представлен клетками, соединенными в нити,

 

простые или разветвленные. Клетки нитей непрерывно делятся

 

поперечными перегородками, обуславливая этим ее нарастание в

 

длину.

 

3) Разнонитчатый (гетеротрихальный) таллом – характеризуется двумя

 

системами нитей – стелющимися по субстрату и отходящими от них

 

вертикальными нитями.

 

4) Примитивный паренхиматозный (тканевый, пластинчатый) – в

 

результате деления нитей не только в поперечном, но и в продольном

 

направлениях возникают талломы в виде паренхиматозных

 

пластинок.

Клеточная стенка Клеточная стенка состоит из 4-х слоев.

-Наружная мембрана – прозрачная,

-Вторая мембрана – плотная, состоит из муреина (опорный полимерный пептидогликан, состоящий из двух аминосахаров и трех аминокислот). Муреин сохраняет форму клетки.

-Далее идет третий слой, по строению идентичный с первым слоем.

-Четвертый слой – мембраноподобный – организован углеводами и в отличие от муреинового слоя более гибкий, пластичный.

У нитчатых водорослей эти 4 слоя клеточной стенки образуют продольную стенку. Первый и второй слои образуют поперечные стенки. В поперечных стенках имеются поры, через которые

 

соединяются совместные клетки. Эти тяжи называются

 

микроплазмодесмами. У многих водорослей клеточная стенка

 

покрыта слизистым слоем.

 

 

Клеточное

- По периферии клетки располагаются одиночные тилакоиды, не

строение

окруженные мембраной, как хлоропласты эукариотических клеток. На

 

поверхности тилакоидов расположены фикобилисомы – гранулы, в

 

которых содержатся добавочные пигменты синезеленых водорослей.

 

- В центре цитоплазмы находится нуклеоплазма, неограниченная

 

мембраной от цитоплазмы. В нуклеоплазме располагается

 

однокольцевая молекула ДНК.

 

- В цитоплазму погружены маленькие рибосомы, а также запасные

 

питательные вещества.

 

- В клетке находятся газовые вакуоли, состоящие из газовых везикул

 

или газовых пузырей, плотно упакованных друг к другу.

 

- Соединения фосфора в виде полифосфатных телец. В карбоксисомах

 

содержится фермент РуБисКО.

 

 

Фотосинтез

Общая схема фотосинтеза цианобактерий представляет собой

 

определенную серию реакций, включающую две последовательно

 

действующие фотореакции.

 

Свет, поглощаемый фоторецепторами фотосистемы II —

 

фикобилипротеинами, хлорофиллом а, каротиноидами, — передается

 

на хлорофилл реакционного центра.

 

Поглощение кванта света этим пигментом приводит к отрыву от него

 

электрона и связыванию с молекулой особой формы пластохинона.

 

Окисленная молекула Пб о восстанавливается за счет электронов

 

воды, подвергающейся фотоокислению в реакционных центрах

 

фотосистемы II.

 

 

Продукты

Крахмал синезеленых водорослей

ассимиляции

 

Размножение 1. Деление клеток – простое бинарное деление пополам. Деление клеток происходит путем равновеликого бинарного деления, сопровождающегося образованием поперечной перегородки или перетяжки неравновеликого множественного деления. Деление в нескольких плоскостях ведет у одноклеточных цианобактерий к формированию скоплений правильной или неправильной формы, а у нитчатых — к возникновению многорядного трихома или однорядного трихома с боковыми однорядными ветвями.

2.С помощью гонидий – могут образовываться внутри материнской клетки (эндоспоры) или отшнуровываться от верхушки материнских клеток (экзоспор).

3.Нитчатые – с помощью гормогониев. Большинство нитчатых водорослей размножаются посредством гормогониев – участков, на которые распадаются нити.

4.Акинетами – Обычно, акинеты образуются при достижении стационарной фазы роста. Образование акинет начинается с увеличения клеточных размеров, при этом в цитоплазме происходит накопление гранул запасных веществ, а также карбоксисом. Одновременно происходит утолщение клеточной стенки и уплотнение слизистого чехла. В цитоплазме увеличивается содержание ДНК,

 

рибосом, уменьшается количество хлорофилла и фикобилиновых

 

пигментов. Важнейшим стимулом для прорастания акинет является

 

увеличение интенсивности света.

 

Существует 2 механизма прорастания акинет. Через пору в оболочке

 

акинеты проросток выходит наружу, подвергнувшись одному или

 

двум клеточным делениям. Иногда прорастание акинет происходит

 

путём полного растворения оболочки.

 

 

Чередование

нет

поколений

 

 

 

Систематика

Отдел Cyanobacteria делится на следующие классы: Chroococcophyceae

 

(Хроококковые), Chamaesiphonophyceae (Хамесифоновые) и

 

Hormogoniophyceae (Гормогониевые).

 

 

Филогенетически

Происхождение - цианобактерии являются одними из самых

е связи и

древнейших микроорганизмов. Их остатки известны еще из

происхождение

докембрийских отложений и являются, пожалуй, первыми из

 

известных нам на Земле организмов. Строматолит — ископаемое

 

карбонатное (чаще известковое или доломитовое) стяжение,

 

образовавшееся на дне мелководного водоёма.

 

Филогенетичесские связи: Прокариоты, фотосинтезирующие без

 

выделения кислорода Прокариоты, имеющие хлорофилл а и

 

фотосинтезирующие с выделением кислорода синезеленые

 

водоросли

 

 

Экология

Морские и пресноводные, почвенные виды, участники симбиозов

 

(например, в лишайнике). Составляют значительную долю

 

океанического фитопланктона. Способны к формированию толстых

 

бактериальных матов. Некоторые виды токсичны и

 

условно-патогенны (например, Anabaena). Главные участники

 

цветения воды, которое вызывает массовые заморы рыбы и

 

отравления животных и людей. Уникальное экологическое положение

 

обусловлено наличием двух трудносочетаемых способностей: к

 

фотосинтетической продукции кислорода и фиксации атмосферного

 

азота.

 

 

Распространение

Способны селиться субстратах, где принимают участие в процессе

 

формирования первичных почв.

 

 

Значение в

Принимают активное участие в обогащении почв и водоемов азотом,

жизни человека

участвуя в его круговороте в природе. Некоторые цианобактерии

 

человек употребляет в пищу. Например, носток потребляют в Китае и

 

Японии, а спирулину - местное население в районе озера Чад Африке.

 

Из спирулины получают пищевой белок (спирулина), который

 

используют как дополнение к еде. На плантациях риса цианобактерии

 

используют как удобрение благодаря способности их к азотфиксации

 

(например анабена в сосуществовании с папоротником азолов).

 

 

Основные

Microcystis, Woronichinia, Anabaena, Chamaesiphon, Gloeocapsa

представители

 

 

 

17. Систематика и характеристика представителей подклассов

Oscillatoriaphycidae и Synechoccophycidae из отдела Cyanobacteria (синезеленые водоросли). Происхождение, эволюционные связи, строение клетки, таллома, особенности размножения, распространение, экология.

Oscillatoriaphycidae

Систематика:

Empire: Prokaryota

 

Kingdom: Eubacteria

 

Subkingdom: Negibacteria

 

Phylum: Cyanobacteria

 

Phylum: Cyanobacteria

 

Class: Cyanophyceae

 

Subclass: Oscillatoriophycidae

Характеристика: Одноклеточные, колониальные и нитчатые представители. Некоторые не образуют слоевища; живут свободно или прикреплённо. Размножаются в основном делением (но у некоторых нет настоящего деления) или гормогонями.

Происхождение: Появились приблизительно в одно время со всеми цианобактериями. Цианобактерии наиболее близки к древнейшим микроорганизмам, постройки которых (строматолиты, возраст более 3,5 млрд лет) обнаружены на Земле. Считают, что прокариоты появились на Земле 3–4 млрд лет тому назад.

Эволюционные

Связаны с бактериями (ближайшая связь с Melainabacteria), произошли от

связи:

первых прокариотов. Первые хлоропласты (теория эндосимбиоза).

 

Ближайшая связь с ностоковыми.

Строение

Типичные клетки цианобактерий. Клетка прокариотическая – ДНК лежит

клетки:

в центре клетки без мембран (нет ядра, кольцевая хромосома, нет ЭПС, АГ,

 

митохондрий, пластид, их функции выполняют внутренние складки

 

плазмолеммы, мелкие рибосомы). Тилакоиды свободно лежат в

 

цитоплазме (одиночные равноудаленные). На поверхности тилакоидов

 

фикобилисомы – полудисковидные тельца, в которых находятся

 

фикобилиновые пигменты (фикоцианин, фикоэритрин, аллофикоцианин).

 

Запасы – цианофициновые гранулы.

Клеточная

Структурная часть клеточной стенки состоит из муреина. Муреин

стенка:

расположен между двумя мембранами. Клетки часто покрыты чехлом из

 

слизи, состоящей из гидратированных полисахаридов. Клетка окружена

 

клеточной стенкой грамотрицательного типа (между двумя мембранами –

 

плазмалеммой и внешней мембраной – находится слой плотного

 

полимера – муреина, состоящего из двух аминосахаров и трех

 

аминокислот).

Фотосинтез:

Фотосинтез осуществляется за счет тилакоидов (в них находятся

 

пигменты), на их поверхности расположены фикобилисомы –

 

полудисковые тельца, в которых находятся фикобилиновые пигменты (

 

фикоцианин, аллофикоцианин, фикоэритрин).

 

Общая схема фотосинтеза цианобактерий представляет собой

 

определенную серию реакций, включающую две последовательно

 

действующие фотореакции. Свет, поглощаемый фоторецепторами

 

фотосистемы II — фикобилипротеинами, хлорофиллом а, каротиноидами,

 

— передается на хлорофилл реакционного центра. Поглощение кванта

 

света этим пигментом приводит к отрыву от него электрона и

 

акцептированию молекулой особой формы пластохинона. Окисленная

 

молекула восстанавливается за счет электронов воды, подвергающейся

 

фотоокислению в реакционных центрах фотосистемы II.

 

 

Пигменты:

Преимущественно хлорофилл a, каротиноиды, фикоцианин, фикоэритрин.

 

 

Продукты

Продукты ассимиляции у низших растительных организмов с

ассимиляции:

химической точки зрения мало изучены. У сине-зеленых водорослей

 

продуктом ассимиляции считаются зерна так называемого цианофицина.

 

Крахмал

 

синезеленых водорослей (скорее всего еще и он).

 

 

Строение

Типы талломов нитчатый (Oscillatoria – однорядная нить), коккоидный.

таллома:

Образуют колонии (Хроококковые).

 

 

Чередование

Нет

поколений:

 

 

 

Особенности

Вегетативное – бинарное деление (Chroococcus), фрагментация (Oscillatoria

размножения:

– гормогониями, есть жертвенные клетки — некридии. Они отмирают и

 

нить разделяется на гормогонии).

 

 

 

-Бесполое – Спорами (Microcystis – наноциты, экзоспоры; Dermocarpa –

 

беоциты(беоспоры) – репродуктивные клетки плеврокапсовых

 

цианобактерий, образуются в результате множественного бинарного

 

деления материнской клетки; эндосопры).

 

Процесс образования баеоцитов(Pleurocapsa)(думаю необяхзательно):

 

1.увеличение беоцитов

 

2.двойное деление в нерегулярных плоскостях

 

3.деление некоторых вегетативных клеток

 

4.выброс баеоцитов

 

5.период подвижности баеоцитов

 

 

Распространени

Глобальное распространение, как и все цианобактерии. В морях, в пресной

е

воде, в глубинных слоях воды, на дне, по берегам, в тропических водах, в

 

горячих источниках (Phormidium), на почве (в том числе на загрязненной)

 

и в грязной воде, некоторые ведут прикрепленный образ жизни.

 

 

Экология:

Вызывают цветение воды в холодное время года, некоторые образуют

 

налеты на сером песке или на почве, встречаются даже в сточных водах.

 

Некоторые термофилы. Спирулина может обитать в высокощелочных

 

озерах. Входят в состав лишайника (Chroococcus). Вызывает черную

 

подвязку коралла – Phormidium corally.

 

 

Значение в

Выращивают как культуру, вызывает цветение воды (думаю можно

жизни человека:

выделить как проблему). Употребляют в пищу. Выделяют токсины

 

(микроцистис, осциллатория) - тоже как проблема экологии.

 

 

Представители:

Chroococcus, Phormidium, Pleurocapsa, Microcystis.

 

 

Synechoccophycidae

Систематика:

Empire: Prokaryota

 

Kingdom: Eubacteria

 

Subkingdom: Negibacteria

 

Phylum: Cyanobacteria

 

Phylum: Cyanobacteria

 

Class: Cyanophyceae

 

Subclass: Synechococcophycidae

 

 

Характеристика:

Одноклеточные, колониальные нитчатые водоросли. Наличие (вроде как

 

у всех) пристеночных тилакоидов.

 

 

Происхождение:

Появились приблизительно в одно время со всеми цианобактериями.

 

Цианобактерии наиболее близки к древнейшим микроорганизмам,

 

постройки которых (строматолиты, возраст более 3,5 млрд лет)

 

обнаружены на Земле. Считают, что прокариоты появились на Земле 3–4

 

млрд лет тому назад. Как и все цианобактерии происходят от бактерий.

 

 

Эволюционные

Связаны с бактериями (ближайшая связь с Melainabacteria), произошли от

связи:

первых прокариотов. Первые хлоропласты (теория эндосимбиоза).

 

Ближайшие связи отряд Cyanobacteriales, семейство Cyanobiaceae.

 

 

Строение

Структурная часть клеточной стенки состоит из муреина. Муреин

клеточной

расположен между двумя мембранами. Клетки часто покрыты чехлом из

стенки:

слизи, состоящей из гидратированных полисахаридов. Клетка окружена

 

клеточной стенкой грамотрицательного типа (между двумя мембранами

 

– плазмалеммой и внешней мембраной – находится слой плотного

 

полимера – муреина, состоящего из двух аминосахаров и трех

 

аминокислот).

 

 

Строение

То же самое т. к. циантобактерии. Типичные клетки цианобактерий.

клетки:

Клетка прокариотическая – ДНК лежит в центре клетки без мембран (нет

 

ядра, кольцевая хромосома, нет ЭПС, АГ, митохондрий, пластид, их

 

функции выполняют внутренние складки плазмолеммы, мелкие

 

рибосомы). Тилакоиды свободно лежат в цитоплазме (одиночные

 

равноудаленные). На поверхности тилакоидов фикобилисомы –

 

полудисковидные тельца, в которых находятся фикобилиновые

 

пигменты (фикоцианин, фикоэритрин, аллофикоцианин). Запасы –

 

цианофициновые гранулы.

 

 

Строение

Типы таллома:

таллома:

-Коккоидный (образуют колонии)

 

 

-Нитчатый

 

 

Фотосинтез:

Фотосинтез осуществляется за счет тилакоидов (в них находятся

 

пигменты)(тилакоиды у прохлорофитов собраны в граны), на их

 

поверхности расположены фикобилисомы – полудисковые тельца, в

 

которых находятся фикобилиновые пигменты ( фикоцианин,

 

аллофикоцианин, фикоэритрин).

 

Общая схема фотосинтеза цианобактерий представляет собой

 

определенную серию реакций, включающую две последовательно

 

действующие фотореакции. Свет, поглощаемый фоторецепторами

 

фотосистемы II — фикобилипротеинами, хлорофиллом а, каротиноидами,

 

— передается на хлорофилл реакционного центра. Поглощение кванта