ТЕМА: Изучение морфологии цианобактерий.

Вопросы для рассмотрения

1. Краткая характеристика цианобактерий.

2. Порядки сине-зеленых водорослей.

Задание для выполнения лабораторной работы

1. Приготовить препарат «висячая» или «раздавленная» капля из культур водорослей разных порядков, микроскопировать их и зарисовать.

 

Цианобактерии (Cyanophyceae) ранее объединялись с эукариотными водорослями на основании того, что они осуществляют одинаковый биохимический процесс – фотосинтез. Однако изучение цитологии этих организмов с помощью электронной микроскопии показало, что сине - зеленые водоросли близки к бактериям, с которыми их объединяют признаки, характерные для прокариот. Так, клеточная стенка сине – зеленых водорослей содержит пептидогликан. Нуклеоиды сине – зеленых водорослей и бактерий достаточно близки. Капсулы некоторых бактерий сходны с капсулами сине – зеленых водорослей, а некоторые, как и бактерии поражаются бактериофагами. Но физиологически эти водоросли очень близки к зеленым растениям, так как в их клетках протекает процесс фотосинтеза, сопровождающийся выделением кислорода. Характерная для большинства цианобактерий окраска связана с наличием зеленого хлорофилла а и фикобилинов (фикоцианина и фикоэритрина).

В последнее время ученые настаивают на термине «цианобактерии», а не на термине «синезеленых водорослей». Но достаточно долгое время эту группу микроорганизмов относили к термину «сенезеленых водорослей», что более привычно и разные авторы дают определение в своей интерпретации.

Цианобаткрерии представлены как одноклеточными, так и многоклеточными организмами – колонии и нити. Крайние типы строения представлены порядками Chroococcales и Hormogonales. У одноклеточных организмов клетки располагаются либо поодиночке, либо образуют колонии. Многие изученные водоросли размножаются простым делением. Считают, что одноклеточные сине- зеленые водоросли являются морфологическими аналогами одноклеточных бактерий. Большая часть сине – зеленых водорослей имеет многоклеточное образование, которое получило название трихома. Размножаются главным образом многоклеточными образованьями гормогониями, представляющими особенные участки трихома, обладающие подвижностью.

Цианобактерии перемещаются относительно твердого субстрата путем скольжения; являются фотоавтотрофами. Ряд представителей сине – зеленых водорослей обладает способностью фиксировать молекулярный азот атмосферы (Anabaena cylindrica, Nostos linckia).

Многие виды образуют неподвижные покоящиеся клетки – акинеты, которые крупнее вегетативных, толстостенны, заполнены белком и запасными веществами.

Сине-зеленые водоросли подразделяются на четыре порядка:

1. Chroococcales. Эта группа, как оговаривалось выше, объединяет одноклеточные водоросли. Исключение составляют Synechococcus и Anacystis, которые образуют колонии. Microcystis aeruginosa и M.flor-aguae часто вызывают цветение воды эутрофных водоемов. Их кокковидные клетки, нередко содержащие газовые вакуоли, связаны бесструктурной студенистой массой в шарообразные, пронизанные порами, колонии. Chroococcus встречается в стоячей воде и на влажных камнях.

2. Pleurocapsales.

3. Dermocarpales.

4. Hormogonales. К этой группе принадлежат цианобактерии, которые образуют трихомы. Oscillatoria («колебалка») характеризуется равномерной шириной трихома, отсутствием акинет и гереоцист, а также скользящим движением вегетативных трихомов и гормогониев. Сходную морфологию имеют Phormidium и Lyngbya. Хорошо изучены с физиологической точки зрения вид, выделенный на рисовых полях, - Tolypothrix tenuis, который способен фиксировать атмосферный азот, и его можно выращивать в массовых культурах. Nostoc cоmmune растет на влажных почвах, образуя на ней темно-зеленый налет. Многие виды Nostoc, сходная с ними по своему строению Anabaena и Aphanizomenon flos-aguea (водоросль, образующая пучки нитей размером с еловую хвоинку) обуславливает цветение воды в озерах. Rivularia имеет полярное строение; ее трихом суживается от основания к верхушке. У Shirulina и Arthrospira трихом винтообразный; иногда в нем не удается обнаружить поперечных перегородок.

Контрольные вопросы

 

1. Почему сенезеленые водоросли относят к бактериям?

2. Какие пигменты содержат цианобактерии?

3. Объяснить понятия: «трихом», «гормогонии».

4. Какие порядки выделяют у цианобактерий? Их характеристика.

5. Какие виды цианобактерий способны к азотфиксации?

Рекомендованный материал

5. Шлегель Г. Общая микробиология. «Мир», М. 1972. Стр.103-107.

6. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология «Колос». М. 1978. Стр. 41-42.

7. Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология. МГУ. М. 1985. Стр.265-284.

 

ЗАНЯТИЕ 6