БіологіяБіологія – це цілі організми, мільйони молекул

До синьо-зелених водоростей належать одноклітинні, колоніальні та багатоклітинні нитчасті форми, що характеризуються низьким рівнем клітинної диференціації, синьо-зеленою пігментацією периферійного шару цитоплазми, сильним виділенням слизистих продуктів, утворенням чох­лів, піхв, у які занурені клітини, відсутністю диференційованих органів розмноження, а також рухливих джгутикових стадій розвитку, утворенням у клітинах глікогену.

Основним елементом слані багатоклітинних форм є нитка. Ниткою називають комплекс клітин, вкритий слизуватою піхвою, а ряд клітин у піхві — трихомом. Трихоми бувають нерозгалужені й роз­галужені. Є різні способи галуження трихом; найбільш поширене — не­справжній

Будова клітини. Найважливішою рисою синьо-зелених водоростей є відсутність у клітині оформлених ядра і хроматофорів, чітко виявлених мітохондрій. Протопласт у бага­тьох видів диференційований на два шари: периферійний забарвле­ний — кірковий шар, або хроматоплазму, і центральний — централь­не тіло, або центроплазму. Хроматоплазма має дрібнозернисту гра­нулярну будову і містить фотосинтезуючі пігменти — хлорофіл в різ­них формах, каротин, ксантофіл, а також пігменти фікобілінового комплексу — синій фікоціан і чер­воний фікоеритрин. Залежно від співвідношення цих пігментів си­ньо-зелені водорості можуть мати синьо-зелений, оранжевий, олив­ково-зелений, жовто-зелений, фіал­ковий, рожевий або коричневий ко­лір і ніколи не бувають зеленими.

За допомогою електронного мікроскопа виявлено складну, хоча відмінну в різних видів пластинча­сту (ламелярну) будову гранул хроматоплазми.

Пластинки (ламели) гранул ут­ворені подвійними мембранами і завжди розділені тонким шаром цитоплазми.

Систему ламел хроматоплазми називають парахроматофором. Місцями мембрани парахроматофора розширені в граноподібні утво­ри. В пластинках та їх розширен­нях виявлені упорядковані волок­нисті й ситовидні структури, які, очевидно, є місцем локалізації фотосинтезуючих пігментів. Отже, пігменти в хроматоплазмі знахо­дяться не в розчинному дифузному стані, а зібрані на фотосинтезуючих пластинчастих утворах пара-хроматофора. У вищих форм (носток) структура гранул виражена більш чітко. Мембрани хромато­фора синьо-зелених водоростей є виростами внутрішньої клітинної мембрани (в інших водоростей мем­брани хлоропластів не зв’язані з клітинною мембраною).

У хроматоплазмі відкладаються деякі запасні поживні речовини — зерна білка ціанофіцину, іноді краплі олії, глікоген, кристали органіч­них і неорганічних речовин. Центроплазма безбарвна, містить ядерні (хроматинові) речовини — нуклеопротеїди у вигляді численних зерняток, пали­чок чи ніжної сітки. У ній виявлено також метахроматинові тільця, що складаються з фосфатів (без ДНК), ліпоїдів, білків, та ціанофіцинові гра­нули. Методом кольорового мікрохімічного аналізу в центроплазмі виявле­ні РНК і ДНК. Крохмалю в клітинах синьо-зелених водоростей не буває.

Центроплазма виконує функцію клітинного ядра, а хроматоплазма — функцію хроматофорів.

Клітинна оболонка пориста, переважно пектинова. Вона буває в одних випадках дуже тоненькою, а в інших — набухлою, товстою, ослизненою, дво-тришаровою, у вищих представників пронизана плазмодесмами. Крізь нори клітинної оболонки часто назовні виділяються слизуваті речо­вини, тому окремі клітини і нитки цих водоростей звичайно вкриті слизови­ми піхвами (чохлами). Товщина оболонки, кількість виділюваного слизу значною мірою залежать від умов існування. Піхви бувають тонкі й товс­ті, одно- і багатошарові; вони можуть обгортати один або кілька трихомів. Піхви являють собою трубчасті утвори різної консистенції (шкірясті, слизуваті). Деякі водорості в складі піхв містять целюлозу і геміцелюло­зу. Іноді вони бувають інкрустовані вапняком, рідше — солями заліза. У піхвах деяких синьо-зелених водоростей виявлено переплетені мікрофібрили, занурені в аморфну слизову масу.

У деяких видів (осциляторія) клітинна оболонка має зовнішню клітин­ну мембрану, яка з’єднується з внутрішньою мембраною крізь пори обо­лонки. Отже, клітина синьо-зелених водоростей складається з різних спе­ціалізованих структурних елементів, містить серію паралельних мембран, які по-різному розташовані в протопласті — залежно від виду водорості, фізіологічного стану і стадії розвитку клітин. У клітинах цих водоростей типових вакуолей немає. Вони є тільки в клітинах волосків деяких пред­ставників. У багатьох видів є незвичайні газові вакуолі — псевдовакуолі. Їх утворення пов’язують з інтермолекулярним диханням, яке виникає через нестачу кисню. Газові вакуолі існують пос­тійно або утворюються на певній стадії розвитку. Це циліндричні, зібра­ні в пакетики міхурці, розташовані між ламелами.

У деяких нитчастих представників серед вегетативних клітин бувають особливі клітини — гетероцисти, які утворюються з вегетативних клітин, трохи більші від них, безбарвні або жовто-зелені, з товстою оболонкою. Функція гетероцист ще не з’ясована. Очевидно, їм належить певна роль у розмноженні.

Розмноження. Розмножуються синьо-зелені водорості переважно вегетативно: одноклітинні форми — поділом клітин, а нитчасті — ділян­ками трихому, які називаються гормогоніями (від грецького «гормос» — нитка, «гонос» — народження). Гормогонії складаються з двох-трьох або більшої кількості клітин (до кількох сот). Вони утворюються на кінцях трихом і завдяки виділенню з клітин слизу вислизають з піхви і пророста­ють у нові нитки. Якщо нитка не має слизової піхви, то вона просто роз­падається на гормогонії. Деякі види (хамесифонові) розмножуються неста­тево: ендо- і екзоспорами. Ендоспори утворюються внаслідок поділу вміс­ту материнських клітин і звільняються після руйнування їх оболонок. Екзоспори утворюються послідовним відокремленням по одній від верхньо­го кінця материнської клітини. У деяких нитчастих водоростей із вмісту вегетативних клітин утворюються спо­чиваючі спори. Вони вкриваються товстою оболонкою, в їх густій цито­плазмі нагромаджуються запасні поживні речовини у вигляді зерен ціанофіцину. Спочиваючі спори дуже стійкі. Вони є важливим пристосуван­ням водоростей до виживання в несприятливих умовах. Є відомості, що ці спори можуть зберігати життєздатність до 70 років. Багато видів синьо-зелених водоростей переносять вплив несприятливих умов без видимих морфологічних змін, завдяки добре виявленій фізіологічній стійкості, тоб­то певним внутрішнім особливостям живого вмісту клітин.