Отдел Cyanobacteria ( Cyanophyta ) – Цианобактерии

Теоретические сведения

Отдел Cyanophyta – старейшая группа среди автотрофных организмов. Это единственная группа совместно с Prochlorophyta обладающая оксигенным фотосинтезом среди бактерий. Включает около 2000 видов, широко распространенных в водных и вневодных биомах. Отдел состоит из одноклеточных, колониальных и нитчатых форм, ведущих свободный или прикрепленный образ жизни.

Цианобактерии характеризуются рядом специфичных признаков. Клеточная стенка многослойная, основу ее составляет пептидоглюкан – муреин. У некоторых видов вокруг стенки образуется слизистый чехол. Протопласт клетки подразделяется на окрашенную периферическую часть – хроматоплазму, и лишенную окраски часть – центроплазму.  Хроматоплазма содержит тилакоиды с группой пигментов: хлорофилл а, каротиноиды и фикобиллины (фикоцианин, аллофикоцианин, фикоэритрин). Благодаря последней группе пигментов цианобактерии приобрели характерную окраску и название – сине-зеленые. В этой части протопласта находятся рибосомы и запасные питательные вещества: цианофиционовый крахмал (близкий к гликогену), волютин, цианофициновые гранулы (соединения азота). Центроплазма содержит кольцевую молекулу ДНК и газовые вакуоли. Митохондрии и вакуоли с клеточным соком отсутствуют.

Некоторые многоклеточные нитчатые формы имеют кроме вегетативных клеток гетероцисты – клетки, выполняющие функцию азотофиксации.

Размножение осуществляется преимущественно делением клетки пополам. У некоторых представителей размножение идет за счет гормогоний (распад нитей таллома на отдельные фрагменты) или путем образования акинет (покоящиеся споры), экзо- и эндоспор. Подвижные стадии в виде зооспор или других жгутиковых структур в жизненном цикле цианобактерий полностью отсутствуют.

 

Практические задания и контрольные вопросы

К занятию необходимо знать следующие вопросы. Общая характеристика цианобактерий: строение клетки, организация таллома, распространение и экология, физиологические особенности, способы размножения, значение в природе и для человека. Система отдела.

Цель занятия: изучить систематическое положение, особенности строения, экологии и размножения основных представителей цианобактерий.

Систематическое положение изучаемых объектов

ЦАРСТВО EUBACTERIA

Отдел Cyanophyta – Цианобактерии или сине-зеленые водоросли

Класс Nostocophyceae – Ностоковые

Порядок Chroococcales – Хроококковые

Род Gloeocapsa – Глоеокапса

Род Microcystis – Микроцистис

Порядок Oscillatoriales – Осциллаториевые

Род Oscillatoria – Осциллатория

Порядок Nostocales – Ностоковые

Род Nostoc – Носток

Род Anabaena – Анабена

 

  Материалы и оборудование: микроскопы, наборы для микропрепарирования; фиксированные пробы из природных водоемов с видами цианобактерий родов Gloecocaspa, Microcystis, Nostoc, Anabaena, Oscillatori а.

 

Задания

1. Используя фиксированные пробы из природных водоемов сделайте временные микропрепараты и рассмотрите под микроскопом.

На микропрепарате найдите колонию микроцистиса, зарисуйте. Отметьте тип организации таллома, вегетативные клетки, зерна гликогена, экологические особенности рода.

Рисунок 1− Microcystis

 

2. Найдите и рассмотрите колонии ностока и особи анабены. Зарисуйте и отметьте тип организации, вегетативные клетки, гетероцисту, акинету.

 

 

Рисунок 2 − Nostoc                                       Рисунок 3− Anabaena

 

3. Схематично изобразите строение клетки цианобактерий, сделайте подписи к рисунку.

1. клеточная стенка 2. нуклеоид 3. плазматическая мембрана 4. фикобилисомы 5. рибосомы 6. цитоплазма 7. чехол клетки 8. газовые вакуоли 9. 10. 11. 12. 13. 14.

Рисунок 4 − Схема строения клетки цианобактерий

Вопросы и задания для самопроверки

1. Чем отличаются типы организации таллома ложнонитчатый (колонии) от нитчатых – многоклеточных образований?____________________________

_________________________________________________________________

2. Назовите пигментный состав цианобактерий, обуславливающий их окраску и светочувствительность_____________________________________

________________________________________________________________

3. Как осуществляется вегетативное размножение цианобактерий? ________________________________________________________________

________________________________________________________________

4. Назовите представителей цианобактерий являющихся симбионтами грибов и мхов ____________________________________________________________

 

Студент _______________________

 

Преподаватель ______________________

 

«____» ___________________

 

Лабораторная работа №3 (на 2-4 часа)