Изучение строения зелёных водорослей. Изучение...

Зелёные водоросли относятся к группе низших растений. В клетках водоросли имеются фотосинтезирующие зелёные пластиды — хлоропласты, осуществляющие фотосинтез. В результате фотосинтеза при помощи энергии солнечного света образуются органические вещества, которые водоросли используют для осуществления собственной жизнедеятельности. А вырабатываемый кислород служит для дыхания всех остальных живых организмов.

Зелёные водоросли отличаются зелёным цветом слоевища, вызванный преобладанием пигмента хлорофилла. Внешний вид, строение и размножение зелёных водорослей весьма разнообразны. 

Среди нитчатых пресноводных водорослей самой распространённой является спирогира. Это многоклеточная зелёная водоросль, клетки которой расположены в один ряд и имеют цилиндрическую форму.

Клетки имеют длину от нескольких миллиметров до 8—10 см. Каждая клетка спирогиры покрыта двухслойной оболочкой, окружённой слизистым чехлом.

Внутренний слой оболочки клетки состоит из целлюлозы, а наружный — из пектиновых веществ.

Нити нитчатых водорослей могут свободно плавать в толще воды, прикрепляться к субстрату либо объединяться в колонию. 

Спирогиру часто наблюдают в виде зелёных слизистых пятен на земле возле прудов и других водоёмов со стоячей водой.

Рост спирогиры происходит за счёт деления всего тела.

Хроматофоры (пигментсодержащие и светоотражающие клетки) в клетках этой водоросли имеют особое строение — спиральное. Они длинные, вытянутые и расположены в цитоплазме вдоль стенки клетки, как бы опоясывая её по спирали. Отсюда и на­звание водоросли.

Проведём лабораторный опыт.

Для приготовления временного препарата спирогиры с помощью препаровальной иглы отделим кусочек водоросли (примерно 0,5—1 см). Затем поместим его на предметное стекло в каплю воды и накроем покровным. Оттянем часть воды из-под покровного стекла полоской фильтровальной бумаги.

Рассмотрим временный микропрепарат в микроскоп при малом увеличении. Наблюдаем отдельные клетки спирогиры. А также спиралевидный хроматофор, представленный в виде ленты, опоясывающей клетку в пристенном слое цитоплазмы.

Каждая клетка спирогиры имеет длину около 1 мм. Клетки спирогиры имеют цилиндрическую форму, их длина превышает ширину. Расположение клеток спирогиры происходит последовательно, образуя нитевидные ветки.

При рассмотрении готового микропрепарата «Спирогира» под микроскопом при большом увеличении можно обнаружить толстую клеточную оболочку, которая даёт клетке жёсткость и устойчивость. Толстая клеточная оболочка является характерной особенностью строения клеток спирогиры.

В центре клетки находится крупная вакуоль, которая заполняет большую часть цитоплазмы. Вакуоль содержит различные вещества, такие как минеральные соли, масла, крахмал и другие питательные вещества. Ядро находится в центре клетки и окружено оболочкой, схожей с клеточной оболочкой. Цитоплазма наполняет пространство между ядром и клеточной оболочкой, а также содержит хлоропласты — органеллы, содержащие хлорофилл, который необходим для фотосинтеза.

Таким образом, спирогира представляет собой многоклеточную пресноводную водоросль. Клетки которой имеют цилиндрическую форму и размещаются последовательно, образуя нити.

Спирогира — это нитчатая многоклеточная водоросль, которая относиться к отделу водорослей из группы зелёных растений — роду Харофиты.

Однако исходя из того, что в теле спирогиры находятся хлоропласты, её смело можно отнести к автотрофным фотосинтезирующим протистам.

Строение зелёных одноклеточных водорослей

Поместим на предметное стекло микроскопа каплю «цветущей» воды, накроем покровным стеклом.

Оттянем часть воды из-под покровного стекла полоской фильтровальной бумаги.

Рассмотрим препарат сначала при малом увеличении, а затем при большом увеличении микроскопа.

При малом увеличении наблюдаем движение хламидомонад (движущиеся точки). Тело водоросли грушевидной формы с заострённым передним концом.

Для того чтобы подробнее ознакомиться со строением хламидомонады, нужно заставить её остановиться, введя под покровное стекло каплю спирта — движение клеток прекратится. Для окрашивания препарата можно ввести каплю раствора йода в йодистом калии. После этого жгутики делаются хорошо заметными.
Найдём в клетке водоросли оболочку, цитоплазму, ядро, хроматофор — пигментосодержащий органоид.

Обратим внимание на форму и окраску хроматофора. Хроматофор имеет чашеобразную форму и содержит хлорофилл, который окрашивает водоросль в зелёный цвет.

Изучение строение мха и спороносящего хвоща (на местных видах)

Рассмотрим внешнее строение мха на примере кукушкина льна невооружённым глазом и при помощи лупы. Найдём у него стебель, листья, а на нижней части стебля найдём небольшие бурые выросты — ризоиды. Определим форму, расположение, размер и окраску листьев растения.

По внешнему виду кукушкин лен представляет собой травянистое растение. Высота стебля растения достигает 20 см. Стебель обычно не ветвится, имеет зеленовато-коричневый цвет.

На стебле кукушкина льна плотно по спирали располагаются маленькие узкие прямые зелёные листья.

В сухом состоянии листья прилегающие, а во влажном — отстоящие до слабо отогнутых, резко разграничены на бесцветное, плотно прилегающее к стеблю основание и ланцетную пластинку. На верхней поверхности листа располагаются вертикальные, продольные пластиночки. Их основная функция — увеличение поверхности при фотосинтезе.

На нижней части стебля мха имеются ризоиды, которые являются примитивными аналогами корней.

На женском растении найдём и рассмотрим коробочку со спорами. Обратим внимание на её строение. Каково биологи­ческое значение расположения коробочки на высоте?

Вспомним, что у кукушкина льна есть женские и мужские растения, т. е. он двудомный. На женских растениях развиваются специальные органы ‒ архегонии, а на верхушках мужских — антеридии. В архегониях образуются яйцеклетки, а в антеридиях — сперматозоиды. Для того чтобы произошло оплодотворение, сперматозоиды должны подплыть к яйцеклеткам, находящимся в архегониях. А для этого нужна вода.

Дождевая вода помогает попасть сперматозоидам на верхушки женских растений. Они проникают к яйцеклеткам, происходит оплодотворение, и образуется зигота. На следующий год из зиготы образуется коробочка (спорангий), в которой созревают споры. Спора попадает на влажную почву и прорастает, образуя тонкую зелёную нить. Нить ветвится; на ней появляются почки, из которых вырастают побеги мха.

Изучая кукушкин лён с коробочкой — определяем, что это женское растение.

Изучим строение коробочки. Снимем препаровальной иглой колпачок и рассмотреть коробочку с крышечкой. При помощи лупы изучим строение коробочки.

Коробочка включает в себя крышечку и колпачок.

В верхней части коробочка прикрыта колпачком с тонкими волосками. А сами коробочки напоминают кукушку, замершую на шесте. Это определяет название растений данного рода.

Потрясём коробочку над листом белой бумаги. Из коробочки высыпаются споры. Если на них подуть, то они легко раздуваются ветром.

Под лупой рассмотрим продольный разрез коробочки с крышечкой и внутри найдём споры. Рассмотрим споры под лупой.

К листостебельным мхам относится также мох сфагнум (или торфяной).

Ещё один мох, произрастающий в умеренной зоне, — сфагнум (или торфяной), также как и кукушкин лён, относится к листостебельным мхам. Однако имеет ряд отличий и особенностей.

Рассмотрим сперва внешнее строение сфагнума.

Стебель сфагнума ветвящийся, покрыт мелкими светло-зелёными сидячими листочками без жилок. Верхняя ветвь стебля образует подобие головки. Торчащие ветви отходят от стебля горизонтально. Длинные свисающие ветви располагаются вдоль стебля.

Верхняя часть стебля сфагнума светло-зелёного цвета, а нижняя беловатого.

В отличие от других мхов сфагнум не имеет ризоидов, необходимых для прикрепления в почве и питания. Сфагнум впитывает все необходимые ему вещества всей своей поверхностью. Для этого у него есть специальные мёртвые клетки, способные накапливать воду.

Рассмотрим строение листа сфагнума под микроскопом. Для этого приготовим временный микропрепарат. Отделим один лист препаровальной иглой и положим его в каплю воды на предметное стекло. Затем накроем покровным.

Рассмотрим лист при увеличении в 300 раз. Найдём узкие зелёные хлорофилоносные клетки. Вспомним, что все тело мха покрыто двумя видами клеток. Одни из них живые зелёные узкие фотосинтезирующие клетки, содержавшие хлоропласты. Живые клетки соединяются друг с другом концами и напоминают сеть.

Между ними располагаются мёртвые водоносные клетки. Они широкие и бесцветные. В оболочках мёртвых клеток есть отверстия, способные заполняться водой. Воду с минеральными веществами они сохраняют, а затем питают живые клетки.

Именно благодаря такому строению мох сфагнум быстро всасывает воду всей своей поверхностью. Подтвердим это, проведя опыт, который покажет гигроскопические возможности сфагнума.

Ход опыта. Взвесим немного живого сухого мха сфагнума на весах. Затем поместим его в ёмкость с водой на некоторое время (примерно 10 минут). Пинцетом перенесём мокрый мох на фильтровальную бумагу, чтобы убрать лишнюю воду, которая не впиталась в ткани мха.

И снова взвесим мох. Фиксируем вес и определяем, что масса мха увеличилась примерно в 10 раз.

Изучение строения хвоща полевого

Рассмотрим гербарные экземпляры хвоща полевого.

Хвощ полевой отличается членистым строением.

Побеги хвоща полевого бывают двух видов: весенние и летние.

Ранней весной растение образует неветвистые весенние побеги высотой примерно 25 см. Побеги весной имеют желтовато-бурый окрас, это говорит о том, что в тканях не содержится хлорофилла.

Стебель хвоща имеет членистое строение. В каждом членике содержится мутовка чешуйчатых желтовато бурых листьев. На верхушке побегов отмечаются спороносящие колоски — спорангии, в которых происходит созревание спор. После созревания и осыпая спор побеги отмирают.

Вместо них позже образуются летние ветвистые побеги высотой примерно 35 см. Их цвет уже зелёный, что свидетельствует о нахождении хлорофилла, который осуществляет фотосинтез. Листья хвоща коричневатые чешуйчатые. Стебли зелёные ребристые, членистые с мутовчато расположенными ветвями. Листья недоразвитые, вместо них имеются трубчатые зубчатые чёрно-бурые выросты.

Корневище тонкое, горизонтальное, ветвистое, длинное, имеет членистое строение с придаточными корнями и почками. Из которых развиваются надземные побеги.