ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1.

 

ТЕМА: «ОТДЕЛ СИНЕ-ЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ»

 

Цель: познакомиться с экологией, морфолого-биологическими особенностями, способами размножения сине-зеленых водорослей, значением их в природе, жизнедеятельности человека.

 

Материалы и оборудование: фиксированные или живые нити осциллятории, размоченный фрагмент колонии ностока. Таблицы: сине-зеленые водоросли. Микроскопы и оборудование для приготовления микропрепаратов: пинцет, препаровальная игла, предметные и покровные стекла, фильтровальная бумага, пипетка, чашечка с водой.

 

Работа 1.Строение, размножение и экология осциллятории.

Работа 2.Строение, размножение и экология водоросли ностока.

 

Теоретическая часть

 

К отделу относятся одноклеточные, но большинство колониальные и нитчатые водоросли. В оболочках содержится целлюлоза, но основную роль играют пектиновые вещества и слизевые полисахариды.

Протопласт лишен оформленного ядра, а цитоплазму условно делят на две части: центроплазму и хроматоплазму. Они содержат хорошо выраженные структурные элементы. Центроплазма является аналогом ядра, т.к. содержит хроматиновые элементы. Еще имеются рибосомы. Ядрышек и ядерной мембраны нет. В периферической части (хроматоплазме) находятся фотосинтетические пластины с пигментами (ламелы или тилакоиды), рибосомы, кристаллы и цианофициновые зерна (липопротеиды). Клеточные вакуоли содержатся редко, зато встречаются газовые вакуоли, заполненные азотом. Они образуются на границе хромато - и центроплазмы и имеют неправильные очертания.

Состав пигментного аппарата очень пестрый. Из хлорофиллов это лишь а, каротины, ксантофиллы, синий фикоцианин и красный фикоэритрин. Такое разнообразие пигментов объясняет устойчивость сине-зеленых водорослей к различным условиям освещения, в том числе и к темноте. В цитоплазме в качестве продуктов запаса откладываются гликоген (гликопротеид), волютин, цианофициновые гранулы (липопротеид), анабенин.

Клетки сине-зеленых водорослей редко существуют одиночно (хамесифон, синехококкус, синехоцистис). Чаще они образуют колонии (целосфериум, микроцистис, глеокапса) или нити (анабена, осциллятория, калотрикс). Нити могут состоять из плотно сомкнутых клеток, но совершенно самостоятельных (ложнопаренхимные нити) как у колониальных форм. Нити могут иметь гормогониалыюе строение, при котором соседние клетки соединены плазмодесмами. Нити могут быть простые и разветвленные. Если все клетки нити одинаковы, то нити, а, следовательно, и талломы называются гомоцитными. Если же клетки не одинаковы, а дифференцированы, то нити называются гетероцитными. Гетероцитные нити помимо обычных вегетативных клеток содержат специальные - гетероцисты и споры (акинеты). У гетероцитных форм распад нити на отдельные участки (гормогонии) происходит по гетероцистам (носток, анабена, ривулярия). Это один из типов вегетативного размножения.

Размножение в основном вегетативное. У одноклеточных и колониальных организмов это простое деление клетки надвое (амитоз). У нитчатых форм - разрыв таллома на отдельные фрагменты, в том числе на гормогонии. К бесполому размножению относят размножение с помощью эндоспор и экзоспор. В первом случае споры образуются внутри материнской клетки. Во втором – от материнской клетки отчленяются и отделяются новые образования. Половой процесс не известен, т.к. в клетках сине-зеленых водорослей отсутствуют хромосомы, нет удвоения ядерного материала, а, следовательно, митоз не характерен.

 

Практическая часть

 

Инструкция к выполнению работы № 1

Cyanophyta                                              Oscillatoriales                       Oscillatoria

Hormogoniophyceae                                Oscillatoriaceae

 

Осциллятория (р.Oscillatoria) часто поселяется на стенках аквариума или в банках с водой вместе с другими водорослями (рис.1, А). Иглой поддевают кусочек пленки, образованный осцилляториями, изготавливают препарат в капле воды и рассматривают его сперва при малом, а  затем при большом увеличении.

Пленка состоит из тончайших многоклеточных нитей, имеющих сине-зеленый цвет. Уже при малом увеличении можно заметить, что нити колеблются. При большом увеличении это движение заметно лучше. Обратить внимание также на поступательное перемещение нитей. Движения осцилляторий связаны со слизью, выделяющийся протопектиновыми стенками клеток. При большом увеличении видно, что каждая нить состоит из мелких однородных клеток, без ядра и хромотофоров. Внутренняя, более светлая часть клетки содержит нуклеиновые кислоты (центроплазма), наружная, более темная – пигменты (хроматоплазма). В наружном слое цитоплазмы видны мелкие зернышки гликогена (животного крахмала).

 

Инструкция к выполнению работы № 2

Cyanophyta                                     Nostocales                                                Nostoc

Hormogoniophyceae                       Nostocaceae

 

Носток(р.Nostoc) имеет вид слизистых масс или шаров, достигающих иногда размеров плода сливы и больше. Окраска сине-зеленая, темно-синяя, а иногда и бурая. Препаровальной иглой захватывают маленький кусочек слизистой массы и изготавливают из нее препарат в капле воды.

При большом увеличении видны многочисленные цепочки, имеющие извилистую форму и состоящие из округлых сине-зеленых клеток с зернистым содержимым. Среди обычных клеток имеются более крупные, без содержимого, называемые гетероцистами. Эти клетки служат для разрыва цепочек на отдельные кусочки- гормогонии, с помощью которых носток размножается вегетативно (рис.1, Б)

 

Вопросы для подготовки:

 

Основные признаки низших растений и их классификация. Прокарио­ты, эукариоты.

Водоросли (экология, типы организации и талломов, особенности строения клеток, типы размножения, значение)

Распространение, места обитания, типы талломов представителей от­дела сине-зеленые водоросли.

Особенности строение клетки (способ оформления генетического ап­парата, особенности клеточной оболочки, внутриклеточные структу­ры, пигментный состав, вещества запаса).

Размножение сине-зеленых водорослей, значение, классификация, многообразие.

Строение и размножение осциллятории, ностока и анабены (класс гормогониевые).

 

 

Рис.1. Сине-зеленые водоросли. А-осциллятория (р.Oscillatoria); Б-Носток(р.Nostoc); В- анабена (p.Anabaena); Г-лингбия (p. Lyngbya); Д-ривулярия (p. Rivularia); Е-глеокапса (p. Gleocapsa); Ж- хроококк (p. Chroococcus)

 

1- общий вид, 2- вид при малом увеличении, 3- нить при большом увеличении, 4- гетероциста