2.1. ОТДЕЛ ДРОБЯНКИ (Schizophyta)

Свое название организмы получили за способ размножения – простое деление (почкование) сопровождающееся делением ядерного аппарата.

Представители этого отдела ~ 3000 видов: бактерии, актиномицеты, минеобактерии, микоплазмы и спирохеты. Самая многочисленная группа прокариот. Цитологические особенности прокариот: ядерный аппарат представлен нуклеоидом – подобным ядру не отделенным от цитоплазмы ядерной мембраной, нет ядрышка, хромосом, число которых не больше единицы. Так нить ДНК – хромосома прикрепляется какой–либо частью к цитоплазмотической мембране специфическими белками. Нет белков гистонов, присутствующих в хромосомах эукариот, нет митоза и меноза. Отсутствуют митохондрии, их функции выполняют выросты и складки цитоплазматической мембраны или мезосомы. Нет пластид, фотосинтетический аппарат образован мембранными структурами с фотосинтетическими ферментами типа а, в, с, d и каротиноидами. В составе клеточных стенок нет целлюлозы и хитина. Он состоит из гликопептидов – муреина, производных глюкозы; N– ацелглюкозамин и N – ацетилмурамовой кислоты.

Класс Эубактерии–Eubacteria

В основном одноклеточные, но есть и многоклеточные.

Размеры: 0,6 – 1 мкм (микрометров). Среди одноклеточных бактерий выделяют следующие морфологические формы: кокки – шаровидные клетки; палочки – цилиндрические, вибионы – изогнутые палочки, спириллы – спирально изогнутые палочки; тороиды – сильно изогнутые клетки, звезды . В качестве систематического признака используется взаимное расположение клеток, возникающее при их делении: коковидные клетки располагаются попарно – диплококки, кокки при делении располагаются в цепочки – стрептококки, кокки при делении образуют виноградную гроздь – стафилококки. Второй таксономический признак связан с особенностью строения стенки бактерии – окраска по Грамму. Фиксированные клетки окрашиваются кристаллическим фиолетовым, обрабатываются раствором йода, промываются спиртом и окрашиваются фуксином. Окрашенные бактерии, т.е. удерживающие комплекс йода и кристалфиолета называются грамположительными, обесцвечивающие – грамотрицательными. Многие бактерии образуют споры, позволяющие им выжить в неблагоприятных условиях до 30 лет. Происходит обезвоживание до почти кристаллического состояния и формируется кортекс между сердцевиной споры и ее стенкой,

58

состоящий из мукопептидов и комплексных с кальцием и магнием халатных соединений.

Практически большинство всех бактерий являются сапрофитами, т.е. редуцентами, разрушающие мертвый органический материал. Бактерии участвуют в круговороте: углерода, железа, серы, азота, фосфора, процессах почвообразования, биосинтезе гуминовых кислот – перегнойных веществах, выветривании, крупных отложениях железных руд, фиксации молекулярного азота: Azotobacter, Clostridium, Rhizobium – клубеньковые бактерии. К ним относятся и возбудители таких заболеваний как: чума, холера, сибирская язва, туляремия, ботулизм и т.д.

2.2 КЛАСС АКТИНОМИЦЕТЫ

Актиномицеты – лучистые грибки, прокариоты, способные образовывать вегетативные структуры, аналогичные грибам – мицелии. Разрастаясь в питательном субстрате, мицелии высших актиномицетов образуют скопления гиф: субстратный, воздушный, который называется колонией. Актиномицеты придают запах сырой земли, находясь в почвах разлагают хитин, целлюлозу и другие труднодоступные для микроорганизмов вещества. Многие из них образуют вещества токсичные для микроорганизмов - антибиотики: стрептомицин, тетрациклин, хлормицетин и ряд противоопухолевых препаратов.

2.3. ВОДОРОСЛИ (Algae)

Простейшие водоросли близки к особому типу жгутиковых, занимающих промежуточное положение между растениями и животными. Хлорофилоносные жгутиковые – одноклеточные с одним или двумя жгутиками в передней части. Клетка одноядерная с пластидой или без нее. Тело водоросли представлено слоевищем–талломом, одноклеточным, колониальным или многоклеточным. В водоемах водоросли образуют фитопланктон: морской ~ 50 м, пресноводный и фитобентос – донная, прикрепленная к субстрату растительность. Рассмотрим основные отделы водорослей.

Отдел синезеленые водоросли – Cyanophita – одноклеточные примитивные по своему строению организмы. У некоторых клетки соединены, образуя ценобии. Оболочка клетки – ослизняющаяся. Цитоплазма окрашивается в зависимости от находящихся в ней пигментов: хлорофилла, фикоциана, каротина, красного пигмента. Ядерный аппарат – диффузионный с наличием ДНК. Запасающее энергию вещество полисахарид гликоген , характерен для грибов. Живут преимущественно в пресных и частично

59

морских водоемах. Они первыми заселяют водоемы и бесструктурные минеральные почвы и вместе с бактериями готовят почвы для освоения другими растениями. В слизи выделяемой синтез водоросли в почву селятся азотобактерии, но и сами водоросли способны усваивать атмосферный азот.

Размножаются синие водоросли путем деления, половой процесс отсутствует. Характерно спорообразование. Споры образуются путем превращения в них вегетативных клеток в клетки с толстыми оболочками.

Синезеленые водоросли разделяются на 2 рода: Хроококовые – одноклеточные и колониальные виды;

Гормогониевые – многоклеточные нитчатые формы, соединяющиеся в колонии.

Отдел зеленые водоросли – Chlorophita. > 5000 видов.

Обитатели водной Среды и почвы. Окраска зеленая, т.к. хлорофилл не маскируется другими пигментами. Пластиды у всех водорослей называются хроматофорами, т.к. разных видов они содержат различные пигменты. В хроматофорах содержатся пиреноиды – плотные тельца, накапливающие белок, крахмал, масла. Размножение: вегетативное, бесполое и половое. Подразделяются на три класса: равножгутиковые, сцеплянки и харовые.

Класс собственно зеленые водоросли

Подразделяются на 5 родов: Вольвоксовые, Протококковые, Улотриксовые, Сифонокладиевые и Сифоновые.

Рассмотрим род Вольвоксовых, это подвижные организмы, т.к. имеют по два жгутика. Типичным представителем является хламидомонада, многочисленные виды которой встречаются в лужах и канавах. Размножение бесполое и половое. Перед делением клетка теряет жгутики, происходит деление ядра, хроматафоров и цитоплазмы. Образуются 4 клетки – зооспоры у которых возникают жгутики. После разрыва материнской оболочки они выходят наружу.

В качестве колониальных представителей рассмотрим вольвоксовых , живущих в пресных стоячих водоемах. Растения имеют форму полого шара, заполненного внутри слизью. Поверхность шара состоит из одного слоя многочисленных двухжгутиковых клеток, расположенных жгутиками наружу. Проявляется и дифференцировка клеток: движение шара происходит за счет наиболее крупных клеток, расположенных впереди. На противоположной стороне находятся крупные бесжгутиковые клетки, служащие для размножения. Остальная часть состоит из мелких питающих клеток. Половой процесс: в задней части колонии материнская клетка увеличивается в размерах, оболочка утолщается и протопласт ее образует крупную яйцеклетку. Антеридий (сперматогоний) образуется из другой половой материнской клетки, которая после многократного деления

60

образуют мелкие двухжгутиковые антерозоиды – аналоги сперматозоидов. Попадая в яйцеклетку, сливаясь, образуют зиготу-ооспору, покрытаую толстой оболочкой, из которой при последовательном делении образуется новое растение. Сущность полового процесса заключена в том, что каждый вид растений на определенном этапе развития образует половые клетки (n– хромосом) мужские и женские, гаметы после слияния которых образуется

зигота – дающая начало новому организму.
Изогаметы – мужская и женские	гаметы	морфологически не

дифференцируются, но слиться в зиготу могут только разнополые гаметы. Гетерогаметы – различаются по размерам гаметы: женская более

крупная и мало подвижная яйцеклетка и мужская мелкая и подвижная, имеется жгутик или хвостик – сперматозоиды. Гаметангий, в котором образуются яйцеклетки называются оогоний. Гаметангий, в котором образуются сперматозоиды называются антеридий.

Для всех растений, начиная с низших водорослей характерно чередование поколений: бесполого и полового. Перед образованием спор происходит редукция числа хромосом (n), т.е. споры гаплоидны. Из спор вырастают гаплоидные растения (n–хромосом) – гаплобионты. Растение является половым поколением и называется – гаметофитом. На нем образуются гаметангии (n) , в которых путем митоза образуются гаметы.

При слиянии двух разнотеловых гамет образуется диплоидная зигота (2n хром). Из зиготы вырастает бесполое поколение – спорофит – 2n хромосом (диплоидное).

Рассмотрим чередование поколений у папоротника:

Само растение спорофит (2n хр). На нижней стороне листа образуются спорангии со спорами (n–хром). Попадая в почву споры прорастают, образуя совершенно другое растение – маленькая зеленая пластинка 1 см d – гаметофит – половое поколение, на нижней стороне которого образуются мужские органы со сперматозоидами и женские с яйцеклетками (гаметами О

иО). После оплодотворения (n + n хромосом) из зиготы вырастает спорофит. Протококковые: относятся 4 семейства. Рассмотрим 2 семейства:

хлорококковые и хлорелла.

Хлорококковые – одноклеточные растения, заселяющийся пресноводные водоемы, на влажной почве, в теплицах в виде зеленого налета. Клетки сферические, половой процесс изогамный.

Хлорелла – широко распространена в водоемах, морях и почве. Клетки мелкие, (~ 6 микрон) шаровидные. Хлорелла может давать >70 г белка сухого вещества на 1 м2; В ней содержатся до 50 % полноценных белков, нет только аминокислоты – метионина. Содержит масла, витамины В, С и К; В пищу в Японии добавляется хлорелла как в виде биомассы так и пасты.

Род Улотриксовых: многоклеточные организмы, состоящие из таллома, прикрепленного к субстрату. Таллом нитчатый, состоит из одного ряда одноядерных клеток и делится на простой, ветвистый и пластинчатый.

61