Строение простейших егэ

Простейшие — одноклеточные организмы. Безусловно, ни о каких тканях, органах не может идти
и речи — но это совершенно не означает, что у простейших не идут процессы газообмена,
выделения, транспорта питательных веществ — все они идут, но по-особенному.

У простейших одна клетка выполняет все функции целого организма, поэтому клетки имеют сложное
строение. Клетки обладают всеми основными жизненными функциями: раздражимостью, размножением,
обменом веществ.

Строение клетки простейшего

Форма клетки простейших постоянная, окружена пелликулой — наружным, уплотненным слоем цитоплазмы, который поддерживает постоянную
форму. У некоторых простейших (амеба, на рисунке выше) пелликула отсутствует и форма клетки непостоянная, растекающаяся.

Клетка простейших является эукариотической — имеет оформленное ядро, обособленное ядерной
мембраной от цитоплазмы. В цитоплазме многих простейших выделяют эктоплазму (периферический наружный, более плотный слой цитоплазмы)
и эндоплазму (внутренний зернистый слой цитоплазмы, менее плотный, подвижен).

Типичным для эукариотов является набор органоидов в клетке: митохондрии, эндоплазматический ретикулум (сеть), аппарат (комплекс) Гольджи,
запасные питательные вещества (гликоген, жировые включения), рибосомы, лизосомы.

Сократительные вакуоли

Особенностью строения, является наличие в клетке простейших сократительных вакуолей, которые служат для поддержания осмотического давления.
В клетку простейших постоянно поступает избыток воды, и, чтобы клетку не разорвало от повышенного давления, вода постоянно удаляется из клетки.
Таким образом, функцию выделения выполняют сократительные вакуоли.

Работа сократительной вакуоли подчинена определенному механизму. Сначала лучистые канальцы, расположенные вокруг вакуоли, накапливают воду.
При скоплении в них достаточно большого количества воды они изливают ее в центральную полость — сократительную вакуоль. Вакуоль сокращается
и избыток воды удаляется из клетки во внешнюю среду, таким образом, разрыв клетки предотвращается.

Хемотаксис

Поскольку нервная система отсутствует, раздражимость у простейших осуществляется с помощью хемотаксиса. Хемотаксис — движение подвижных организмов под влиянием одностороннего раздражения
химическими веществами. Хемотаксис может быть положительным (движение по направлению к химическому веществу) или отрицательным (движение в обратном направлении,
от химического вещества).

Пищеварительная система также отсутствует, ее функция передана пищеварительным вакуолям. Тип питания — внутриклеточный, осуществляется с помощью
фагоцитоза (от греч. phago — ем) — захват и переваривание твердых пищевых частиц, и пиноцитоза (от греч. pino — пью) — захват и транспортировка жидкости.

На рисунке ниже показаны стадии фагоцитоза. Фагоцитоз был открыт Мечниковым И.И., создателем фагоцитарной теории иммунитета. Отмечу, что адгезия (от лат.
adhaesio — прилипание) — сцепление между клеткой и твердой пищевой частицей (другой клеткой, например бактерией), которую она собирается поглотить.

Дыхание

Очевидно, что органов дыхания у простейших нет. Простейшие дышат всей поверхностью клетки.

Размножение

У простейших возможно бесполое и половое размножение. Бесполое осуществляется с помощью деления (митоз), шизогонией, спорообразованием (мейоз). Половое — с помощью копуляции и конъюгации.

Шизогония (от греч. schizo — разделяю) — множественное бесполое размножение, при котором, вследствие деления без разрыва цитоплазматической мембраны,
клетка становится многоядерной, а затем распадается на множество дочерних клеток (соответственно количеству ядер).

Копуляция (от лат. copulatio — совокупление) — слияние как плазмы, так и ядер обеих копулирующих гаплоидных (n) особей.

Конъюгация (от лат. conjugatio — соединение) —
временное соединение двух особей, которые при этом обмениваются частями своего ядерного аппарата и цитоплазмой. В ходе конъюгации инфузорий объединяются их пронуклеусы, образовавшиеся в результате деления малого ядра (микронуклеуса) мейозом. После конъюгации происходит энергичное деление особей.

Значение простейших

Простейшие являются звеном в цепи питания. Фитопланктон (продуценты) — создатели органических веществ, служащие пищей для многих организмов. Зоопланктон
(консументы) — питаются фитопланктоном и сами служат пищей для других организмов. Часть простейших являются причинами многих паразитарных заболеваний
человека, растений и животных.

ХАРАКТЕРИСТИКА
ЦАРСТВА ЖИВОТНЫЕ – ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ ЖИВОТНЫХ.

Вещества клетки	Гликоген – запасное питательное вещество, Хитин – экзоскелет у типа Членистоногие, Мочевина, аммиак – конечный продукт обмена.
Клеточное строение	НЕТ: клеточной стенки, пластид, вакуолей с клеточным соком; ЕСТЬ гликокаликс, клеточный центр, далее соответствует эукариотам
Типы тканей (4)	Эпителиальная, Нервная, Соединительная, Мышечная
Питание	Гетеротрофы, активно захватывают пищу
Рост	Ограниченный (т.к. нет вегетативного размножения)
Высшая нервная деятельность	Есть, кроме низкоорганизованных. Рефлексы.
Роль в цепи питания	Консументы
Типы симметрии	1. Лучевая (радиальная), 2. Двусторонняя (билатеральная)
Размножение	Чаще половое; Бесполое в виде почкования – у типа Кишечнополостные; Исключения: гермафродитизм, партеногенез;

 

ПОДЦАРСТВО ПРОСТЕЙШИЕ –
ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ.

Одноклеточные (простейшие) –
эукариотические организмы, тело которых состоит из одной клетки, осуществляющей
все функции жизнедеятельности, т.е. клеточный уровень у них совпадает с организменным.   

!!!Бактерии (прокариоты) – хоть и состоят из одной клетки,
но это НЕ простейшие животные!!!

Особенности простейших организмов:

·        
сложный жизненный цикл (не
путать с клеточным циклом). Представляет собой закономерное чередование
полового процесса и следующего за ним одно- или многократного бесполого
размножения.

·        
способность образовывать цисты при наступлении неблагоприятных условий окружающей среды

– простейшее округляется, образует защитную оболочку
– цисту, и становится неподвижным. При благоприятных условиях из цисты выходит обычное простейшее (трофозит),
способное питаться

ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОСТЕЙЩИХ.

Строение клетки. Клетка
содержит все компоненты и органеллы, свойственные эукариотической клетке.

Имеются
специфические структуры, свойственные только простейшим организмам (сократительная
вакуоль, светочувствительное пятно – глазок
или сигма, клеточный рот, клеточная глотка,
порошица).

Цитоплазма
разделена на два слоя – наружный (эктоплазма) и внутренний (эндоплазма
– содержит органеллы и ядро).

Сократительные вакуоли регулируют
водно-солевой баланс, осмотическое давление в клетке. Они выводят излишки воды
из организма и продукты жизнедеятельности. Находятся между эктоплазмой и
эндоплазмой.

Многие
имеют уплотненный слой цитоплазмы – пелликулу (обеспечивает защиту).

Некоторые
образуют защитную капсулу из органических (у раковинных амеб – из псевдохитина)
или неорганических (у лучевиков и морских солнечников – из кальция, кремния,
стронция и др.) веществ.

Многие
имеют одно гаплоидное ядро, но некоторые – диплоидное (макронуклеус инфузорий).
Встречаются и многоядерные – некоторые виды плазмодий и инфузорий.

Типы питания у
большинства простейших – гетеротрофный (питаются готовыми органическими
веществами – в основном бактериями), у некоторых (у эвгленовых) – смешанный
(гетеротрофы и автотрофы (сами себе создают вещества) попеременно).

Способы поглощения пищи, жидкости, или газов:

ü 
Фагоцитоз (захват и
поглощение твердых частиц клеткой путем впячивания мембраны).

ü 
Пиноцитоз (захват и
поглощение жидкостей и растворенных в ней веществ, путем впячивания мембраны).

ü 
Диффузия (газы проходят
через мембрану из области с большим давлением газа в меньшее).

Выделение происходит
через сократительные вакуоли или путем диффузии.

Дыхание – происходит
за счет диффузии газов через цитоплазматическую мембрану. Свободноживущие
простейшие дышат кислородом – аэробное дыхание, паразитические – живут в
бескислородной среде и извлекают энергию путем гликолиза – анаэробное дыхание. Гликолиз
– процесс расщепления углеводов в отсутствии кислорода под действием ферментов.

Размножение.

ü  Половое размножение – изогамия, анизогамия, оогамия
(см. лекции по типам размножения).

ü 
Бесполое – у большинства
митоз (деление ядра, затем цитоплазмы), у некоторых – бинарное (у амебы).

и размножаться.

РОЛЬ В ПРИРОДЕ И ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА:

·        
являются участниками
круговорота веществ и энергии в экосистемах (выступают в роли микроконсументов
и редуцентов).

·        
образуют геологические
залежи известняка, мела (радиолярии, фораминиферы).

·        
являются объектами
научного исследования.

·        
многие являются паразитами
человека и животных, а также возбудителями заболеваний.

Тип простейших	Класс	Примеры
Саркомастигофоры – Саркожгутиконосцы.	Саркодовые	Амеба протей (обыкновенная), амеба дизентерийная, радиолярии (лучевики), фораминиферы, солнечники
Жгутиковые	Эвглена зеленая, трипаносома африканская, лейшмания, трихомонада, лямблия печеночная
Споровики	Кокцидиеобразные	Малярийный плазмодий
Инфузории	Ресничные	Инфузоря-балантидий, инфузория-туфелька, инфузория-трубач
Сосущие	Трихофриоз

Амеба

 

 

 

 

 

 

 

 

Ø 
Нет постоянной формы
тела (этим на нее похожи
лейкоциты крови – имеют амебоидную форму)

Ø 
Перемещается с помощью ложноножек
– выросты мембраны, постоянно меняющие свою форму и положение.

Ø 
Деление только бинарное

Ø  Характерен отрицательный фототаксис – при попадании на нее света
движется от источника света. Это
пример раздражимости, но не рефлекса!
Т.к. рефлекс включает цепь взаимосвязанных реакций, с обязательным участием
нервной системы, а у амебы ее нет.

Ø 
Сократительные вакуоли
у пресноводных простейших (есть они и у одноклеточной водоросли –
хламидомонады) имеют очень важное значение!

Ø 
Потому что живут они в пресных водоемах (в пресной
воде солей мало) и вода по закону осмоса поступает внутрь клетки, т.к. в ней
соли больше. Эти животные лопнули бы от переизбытка воды, если бы не было
сократительных вакуолей, которые эту лишнюю воду выводят.

Эвглена зеленая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ø 
Пресноводная, поэтому тоже
есть сократительные вакуоли.

Ø 
Форма тела постоянная, в
отличии от амебы.

Ø 
Перемещается с помощью
жгутика (в его основании находятся сократительные белки).

Ø 
Есть клеточный рот
(цитостом) (рядом со жгутиком) – фагоцитоз и пиноцитоз происходят только здесь,
а не всей поверхностью тела. Вещества через цитостом как поглощаются, так и
выделяются.

Ø 
Есть стигма (красный
глазок) – улавливает свет и перемещается в его направлении, т.е. характерен
положительный фототаксис.

Ø 
Способ питания
миксотрофный – в темноте она гетеротроф, а при наличии
света переключается на
автотрофное питание.

Ø 
Есть хлоропласты, за счет
которых происходит фотосинтез на свету.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Имеет самое сложное строение среди простейших:

·        
Есть два ядра – большое
ядро (вегетативное  ядро  или макронуклеус)

·        
регулирует обмен веществ,
участвует в бесполом размножении; малое ядро (генеративное ядро или микронуклеус)

·        
участвует в коньюгации
(половой процесс, при котором инфузории обмениваются микронуклеусами через
клеточный рот). Благодаря коньюгации у инфузорий появляются новые комбинации
генов – наследственная изменчивость.

·        
Питается бактериями.
Питание происходит через клеточный рот, а расщепление веществ – в
пищеварительной вакуоли.

·        
Передвигается с помощью ресничек.

·        
Есть порошица – для
выведения веществ из клетки, ИНОГДА
МОЖНО ВСТРЕТИТЬ ФОРМУЛИРОВКУ — органоиды специального назначения.

Малярийный плазмодий – возбудитель малярии. Переносчики
малярии – комары, которым для жизни необходима вода, поэтому малярия
распространена в болотистых местностях. При этом комар

–  
окончательный хозяин для
малярийного плазмодия, т.е. в организме комара происходит половое размножение.
А человек – промежуточный хозяин – т.е. в его организме происходит бесполое
размножение плазмодия. Плазмодий питается гемоглобином эритроцитов, поэтому у
больных малярией развивается анемия.

ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ
МАЛЯРИЙНОГО ПЛАЗМОДИЯ.

Комар – основной хозяин (в нем плазмодий
размножается половым путем),

Человек – промежуточный хозяин (плазмодий
питается гемоглобином эритроцитов (вызывает анемию)).

1) укус комара, проникновение плазмодия в
кровь человека→ 2) проникновение в печень, рост и бесполое размножение
путем шизогонии – множественного деления→ 3) разрушение эритроцитов
крови, лихорадка → 4) проникновение паразита в кишечник комара и половое
размножении.

РАЗБОР ВОЗМОЖНЫХ ЗАДАНИЙ ИЗ ЕГЭ ПО
БИОЛОГИИ – ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ ИЛИ ПРОСТЕЙШИЕ.

1.      
Почему одни ученые считают Эвглену
растением, а другие – животным?

ОТВЕТ – ВОЗМОЖНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ОТВЕТА:

1) Эвглена зеленая занимает пограничное
положение между двумя царствами – животных и растений.

2) Она содержит в клетке хроматофоры с
хлорофиллом, поэтому может питаться автотрофно (осуществляя процесс
фотосинтеза) – это признак цар. Растения;

3) В темноте Эвглена начинает питаться
гетеротрофно, как представители цар. Животные;

2.      
Половину сосуда с Эвгленами зелёными
осветили, а половину оставили в
темноте. Как изменится поведение Эвглен и почему? Какой тип реакции организма
проявляется в данном опыте? Почему данный тип реакции нельзя назвать рефлексом?
Ответ поясните.

ОТВЕТ – ВОЗМОЖНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ОТВЕТА:

1) Эвглены переплывут в освещённую часть
сосуда, так как, благодаря хлоропластам, на свету они могут питаться автотрофно
(точнее — фототрофно, т.к. способны к фотосинтезу);

2) В данном случае мы видим пример
раздражимости, а именно положительного фототаксиса (движение по направлению к
источнику света);

3) Фототаксис
не является рефлексом, т.к. рефлексы осуществляются посредством нервной системы,
которая отсутствует у растений (Эвглену относят к одноклеточным зеленым
водорослям) и у простейших (также Эвглену из-за миксотрофного типа питания
относят к одноклеточным животным);

3.     
Назовите отличительные черты Эвглены
зелёной и Инфузории-туфельки.

ОТВЕТ – ВОЗМОЖНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ОТВЕТА:

1) Инфузория
является хищником и питается гетеротрофно, а Эвглена является автогетеротрофом
– на свету фотосинтезирует, а в темноте питается как гетеротроф;

2)Инфузория
перемещается с помощью ресничек, а Эвглена – с помощью длинного жгутика,
ввинчиваясь им в воду;

3) У Инфузории
есть 2 типа ядер – вегетативное и генеративное – отвечающие за обмен веществ и
за размножение соответственно. У Эвглены в клетке ядро одно и выполняет все
функции – обмен веществ и размножение;

4) У Инфузории
есть процесс конъюгации (половое размножение), а Эвглена может делиться только
путем митоза (бесполое размножение);

4.      
Чем объясняется периодичность приступов малярии?

ОТВЕТ – ВОЗМОЖНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ОТВЕТА:

1) Заболевание малярия вызывается
паразитическим простейшим – Малярийным плазмодием. Человек является
промежуточным хозяином в его жизненном цикле;

2) В эритроцитах человека происходит бесполое
размножение плазмодия. Когда паразиты находятся в клетках крови, то температура
тела человека остаётся нормальной.

 3) При выходе плазмодиев из эритроцитов в плазму крови
происходит разрушение клеток крови,

что сопровождается выбросом токсинов – при этом происходит повышение
температуры тела человека.

4) Так как паразиты проходят несколько циклов,
то температура также будет подниматься периодически.

Протисты или простейшие — группа эукариотических живых организмов, относящихся к царству животные. Единственная особенность, которая объединяет это подцарство – отсутствие сложной структуры. Все простейшие — одноклеточные, колониальные или многоклеточные, не имеющие высокоорганизованных тканей.

Весь организм простейшего существа состоит из одной клетки. Так что те функции, которые у многоклеточного организма выполняют специальные органы, у простейшего приходится принимать на себя составным частям клетки.

Строение

Простейшие обладают тончайшими морфофизиологическими приспособлениями к обитанию в различных экологических условиях.

Как правило, обитают в воде, влажной почве или в теле различных животных и человека.

Форма их тела весьма разнообразна — от неопределённой (как у амёбы) до удлинённой, обтекаемой, веретеновидной (трипаносома), некоторые имеют наружную раковину (фораминиферы), а живущие в толще воды — причудливые выросты. Тело большинства простейших состоит из одной клетки, содержащей одно или несколько ядер.

У одних тело одето лишь тончайшей мембраной, у других помимо клеточной мембраны развит ряд структур, образующих вместе с мембраной более или менее толстую оболочку, обычно эластичную — пелликулу.

Цитоплазма у простейших может быть условно разделена на наружную (эктоплазму, плазмагель) и внутреннюю (эндоплазму, плазмозоль), видимые под микроскопом.

Движение

Простейшие способны передвигаться с помощью ложноножек, жгутиков или ресничек, реагируют на различные раздражения (фототаксис, хемотаксис, термотаксис и др.).

Питание

Питаются мельчайшими животными, растительными организмами и гниющими органическими веществами, паразитические формы обитают на поверхности тела, в полостях тела или тканях организмов своих хозяев.

Пути поступления пищи в организм клетки также различны: пиноцитоз, фагоцитоз, осмотический путь, активный перенос веществ через мембрану – диффузия. Поступившую пищу они переваривают в пищеварительных вакуолях, заполненных пищеварительными ферментами.

Некоторые из них, имеющие фотосинтезирующих внутриклеточных симбионтов — хлорелл или хлоропласты (например, эвглены) способны синтезировать органическое вещество из неорганических веществ с помощью фотосинтеза.

Газообмен у простейших осуществляется всей поверхностью тела осмотическим путем; выделение продуктов обмена веществ и избытка воды происходит через поверхность тела, а также с помощью специальных периодически образующихся сократительных (или пульсирующих) вакуолей. Вакуолей бывает одна или несколько.

Размножение

Размножение простейших происходит бесполым и половым путём в зависимости от условий существования.

При бесполом размножении сначала ядро делится на две или несколько частей, а затем делится цитоплазма на две (равные или неравные) или много частей (соответственно числу вновь образовавшихся ядер). В результате из одного организма образуется два (одинаковых или неравных по величине) или несколько новых организмов.

При половом размножении две равные или различные по величине и строению (мужская и женская) особи сливаются друг с другом, образуя зиготу, которая затем начинает размножаться бесполым путём. Иногда между двумя особями происходит обмен частью ядер при соприкосновении особей (образования зиготы не наблюдается – это процесс коньюгации).

При неблагоприятных условиях простейшие способны образовывать цисты: их тело округляется и покрывается толстой оболочкой. В таком состоянии они могут находиться долгое время. При благоприятных условиях простейшее освобождается от оболочки и начинает вести подвижный образ жизни.

Классификация

• Тип Саркомастигофоры (Sarcomastigophora)
  • Подтип Жгутиконосцы (Mastigophora)
    • Класс Растительные жгутиконосцы (Phytomastigophorea)
    • Класс Животные жгутиконосцы (Zoomastigophorea)
  • Подтип Опалины (Opalinata)
  • Подтип Саркодовые (Sarcodina)
    • Класс Корненожки (Rhizopoda)
    • Класс Радиолярии, или Лучевики (Radiolaria)
    • Класс Солнечники (Heliozoa)
• Тип Апикомплексы (Apicomplexa)
  • Класс Перкинсеи (Perkinsea)
  • Класс Споровики (Sporozoea)
• Тип Миксоспоридии (Myxozoa)
  • Класс Миксоспоридии (Myxosporea)
  • Класс Актиноспоридии (Actinosporea)
• Тип Микроспоридии (Microspora)
• Тип Инфузории (Ciliophora)
  • Класс Ресничные инфузории (Ciliata)
  • Класс Сосущие инфузории (Suctoria)
• Тип Лабиринтулы (Labirinthomorpha)
• Тип Асцетоспоридии (Ascetospora)

Экологические функции

В водоёмах они питаются бактериями и гниющими органическими остатками, очищая воду (санитарная роль), сами являются пищей для многих животных, играют большую роль в почвообразовательных процессах.

Обитатели толщи воды океанов — фораминиферы (с известковыми раковинами), радиолярии (с кремниевым скелетом), кокколиты (из жгутиковых, имеющих известковый панцирь) — отмирая, образуют на дне мощные отложения известковых и кремниевых пород, входящих в состав земной коры.

Среди простейших есть паразиты растений, животных и человека. Так, малярийный плазмодий, поселяясь в эритроцитах человека, разрушает их, вызывая тяжёлую болезнь — малярию, а дизентерийная амёба, паразитируя в клетках стенок толстого кишечника человека, приводит к появлению кровавого поноса. Реснитчатые инфузории вызывают ихтиофтириоз у аквариумных рыб. Распространены и многие другие паразиты, вызывающие тяжёлые патологии человека, животных и растений.

Даниил Романович | Просмотров: 8.9k

Подцарство Простейшие

Среды обитания: водная, почвенная, организменная. Обязательное условие жизни простейших — наличие жидкой среды (вода, влага почвы, кровь, тканевая жидкость).

Образ жизни: паразитические и свободноживущие формы.

Строение. Тело простейших состоит из одной клетки. Размеры клеток колеблются от 1—2 мкм до 2—3 см. Строение клеток простейших типично для эукариот. Они имеют оболочку, цитоплазму и одно или несколько ядер.

Покровы тела состоят из цитоплазматической мембраны. Некоторые амёбы имеют наружный скелет в виде раковины.

Движение одноклеточных происходит несколькими способами. Корненожки передвигаются при помощи ложноножек (псевдоподий) — временных выростов цитоплазмы, в которые перетекает часть цитоплазмы. Жгутиконосцы и инфузории передвигаются благодаря вращению жгутиков и колебательных движений ресничек.

Питание. Большинство — гетеротрофы. Некоторые миксотрофы (эвглена зеленая).

Выделение. Сократительные вакуоли (пресноводные) или всей поверхностью клетки (морские).

Дыхание: всей поверхностью клетки. Газообмену способствует постоянный приток в организм простейшего воды, содержащей кислород, и ее удаление вместе с углекислым газом через сократительную вакуоль.

Раздражимость проявляется в форме таксисов. Таксис — это движение к раздражителю (положительный таксис) или от него (отрицательный таксис). В зависимости от природы действующего фактора различают фототаксисы (раздражителем является свет), хемотаксисы (раздражителем являются химические вещества) и термотаксисы (раздражителем является температура).

Образование цисты (инцистирование) происходит в неблагоприятных условиях (например, при недостатке влаги). При инцистировании клетка теряет органоиды движения, обезвоживается и покрывается толстой защитной оболочкой.

Размножение осуществляется бесполым путем: деление клетки надвое, почкование. Для жизненного цикла многих простейших характерно чередование бесполого размножения и полового процесса (конъюгация или копуляция). При конъюгации между двумя клетками происходит обмен частями генеративного ядра. При копуляции клетки простейших преобразуются в гаметы, после чего происходит их слияние. Половой процесс не сопровождается увеличением численности особей, поэтому не совсем правильно его отождествлять с половым размножением.

Просмотров: 4101

На этой странице вы узнаете

• Что общего у колонии простейших и студенческого общежития?
• Почему привередливый плазмодий не хочет жить в теле человека с серповидно-клеточной анемией?
• Как организм, не имеющий органов слуха, зрения и осязания, понимает, в какую сторону ему нужно двигаться? 
• Какую пользу болезнетворные протисты приносят экосистеме?

Часто, когда мы ленимся, мы говорим, что наше тело “будто амёба”. Откроем тайну: амёба вовсе не ленится, она активный охотник! Просто тело амёбы состоит всего из одной клеточки. Но представьте себе, как трудно управлять организмом, если он такой маленький! А как с этим справляются амёбы и другие простейшие животные, можно узнать в этой статье.

Общая характеристика простейших животных

В настоящее время известно более 70 тыс. видов простейших. К подцарству относят одноклеточные организмы. В школьной программе простейшие считаются животными, но на самом деле они являются представителями даже не разных царств, а разных супергрупп!

Подцарство Простейшие состоит из трёх типов:

• Саркомастигофоры, или Саркожгутиковые; 
• Апикомплексы, или Споровики: кокцидия, малярийный плазмодий, токсоплазма;
• Инфузории, или Ресничные:инфузория-туфелька, сувойка, балантидий.

В свою очередь тип Саркомастигофоры образован двумя классами:

• Жгутиконосцы: лямблия, эвглена зелёная, трипаносома, трихомонада, лейшмания; 
• Саркодовые: (амёба обыкновенная, амёба дизентерийная.

Большая семья, но у всех простейших есть общие признаки. Давайте разберемся, что их объединяет. 

Особенности обитания

Простейшие обитают в водной, почвенной и организменной средах, то есть во всех возможных, за исключением воздушной. На воздухе они не любят жить потому, что важнейшим условием жизни протистов является наличие влаги, при нехватке которой они переходят в цисту. 

Циста – форма, переживающая неблагоприятные условия. 

Циста имеет плотную оболочку, а все метаболические реакции в ней заторможены.

Оболочка цисты ー своеобразный скафандр, в котором клетка, как космонавт в открытом космосе, полностью защищена от воздействия внешних факторов. В скафандре космонавт может дышать, разговаривать, но расходовать ресурсы он должен очень экономно, иначе они закончатся! Поэтому в цисте все обменные процессы протекают замедленно, причем происходят только самые важные реакции, чтобы обеспечивать жизнь клетки.

Существуют простейшие, которые могут образовывать колонии. По мнению многих учёных, такие колониальные организмы дали начало многоклеточным животным.

Экологическое значение

В цепях питания простейшие могут выполнять роль продуцентов или консументов.

Продуценты – организмы, синтезирующие органические вещества из простых неорганических соединений с помощью хемо- и фотосинтеза. 

“Продуценты” и “продукты” – однокоренные слова, и они взаимосвязаны. Так и запомним: продуценты делают первичные “продукты питания” для других компонентов экосистемы.

Консументы – организмы, потребляющие органические вещества, созданные продуцентами. 

То есть, они не могут сами приготовить себе обед, а вместо этого пользуются веществами, которые произвели продуценты. Здесь можно вспомнить, что в английском языке есть глагол “to consume” ー потреблять.  Консументы как раз являются такими потребителями веществ от продуцентов.

Простейшие составляют часть зоопланктона и являются важной пищей для животных, живущих в водоёмах. 

Но также простейшие могут и вредить. Некоторые одноклеточные животные паразитируют на других организмах (амёба дизентерийная, малярийный плазмодий). Они вызывают заболевания животных и растений.

Строение клетки

У простейших одна клетка выполняет все функции целого организма. Ей приходится нелегко: в одиночку нужно и питаться, и размножаться, и выделять продукты обмена. Поэтому клетки протистов имеют сложное строение. Давайте рассмотрим их основные структуры.

1. Сократительная вакуоль

Пресноводные протисты имеют специальные структуры, отвечающие за осморегуляцию, – сократительные вакуоли. Они удаляют излишки воды из клетки. 

Найти сократительную вакуоль на изображении клетки инфузории очень легко: она будет напоминать солнышко. Органоид состоит из центральной полости, – своеобразного накопительного резервуара, – и лучистых канальцев, которые похожи на лучики солнца. 

Однако, лучистые канальцы можно заметить на изображении не у всех простейших. Например, у амёбы сократительная вакуоль выглядит как небольшой пузырёк и внешне похожа на ядро. В таком случае органоид можно “узнать” по более округлой, чем у ядра, форме.

Как работает сократительная вакуоль? 
Сначала лучистые канальцы, расположенные вокруг вакуоли, накапливают воду и изливают ее в центральную полость. Вакуоль сокращается и избыток воды удаляется из клетки во внешнюю среду, таким образом, разрыв клетки предотвращается.

1. Пищеварительная вакуоль

Для простейших характерно наличие пищеварительных вакуолей, в которых происходит расщепление питательных веществ, поглощенных клеткой. В этих вакуолях, как и в наших органах пищеварения, содержатся ферменты – реактивы, разлагающие пищу до простых органических соединений.

1. Ядро

Представители типа Инфузории имеют 2 ядра. Одно из них (большое, макронуклеус) осуществляет контроль над процессами жизнедеятельности в клетке, а другое (малое, микронуклеус) необходимо для полового процесса. 

Как запомнить, какое ядро инфузории за что отвечает? 

Распределение обязанностей у ядер инфузории похоже на ответственность генерального директора и, например, финансового директора. Большое ядро, как гендиректор, будет руководить большим количеством процессов: это и питание, и транспорт веществ, и обменные процессы.   У него много работы, поэтому ему нужно быть крупным, иначе не справится с обязанностями. Малое ядро, как финдиректор, занят одним делом: ему доверен только один процесс – размножение.

1. Органоиды движения

Некоторые одноклеточные животные, например, амёба обыкновенная, передвигаются с помощью псевдоподий. Другие простейшие (эвглена зелёная, лямблия) имеют жгутики, с помощью которых перемещаются в пространстве. 

Псевдоподии (ложноножки) – выросты, образуемые цитоскелетом и используемые для передвижения клетки.

Что такое «цитоскелет», Вы сможете узнать в статье «Строение клетки».

Питание

Для простейших характерен гетеротрофный тип питания, однако некоторые из них миксотрофы (например, эвглена зелёная). Сейчас разберемся в их различиях.

Гетеротрофы в ходе питания поглощают органику, созданную другими организмами. 

Миксотрофы – организмы, которые могут питаться автотрофно, то есть фотосинтезировать, а при недостаточном освещении переходить к поглощению уже готовой органики из среды. 

Таким образом, их питание – “микс” из гетеротрофного и автотрофного типов. Это очень удобный механизм выживания, как у ноутбука: если нет зарядки от розетки, он переходит на энергию батареи.

У миксотрофов есть особый светочувствительный органоид – стигма, или глазок, благодаря которому эвглены могут перемещаться в более освещенное место. Это явление называется положительный фототаксис. 

Пиноцитоз и фагоцитоз

Простейшие-гетеротрофы могут поглощать жидкие компоненты среды (белки, липиды, растворенные углеводы) в виде капель. Такой способ питания называется пиноцитоз. 

Также одноклеточные животные могут поглощать твердые частицы (бактерии, кусочки детрита) с помощью фагоцитоза. При таком питании мембрана клетки животного впячивается внутрь и образует фагоцитозный пузырёк, который впоследствии становится пищеварительной вакуолью.

Размножение и половой процесс

Для простейших характерно бесполое размножение, которое может осуществляться с помощью митоза или шизогонии. Половое размножение свойственно представителям типа Апикомплексы, о которых мы говорили в начале статьи.

Шизогония – множественные деления без разрыва цитоплазматической мембраны. 

При шизогонии клетка сначала становится многоядерной, а затем распадается на множество дочерних клеток соответственно количеству ядер. 

Бесполое размножение трипаносомы: 1-3 – бинарное деление, 4-6 – шизогония

Половой процесс простейших

Копуляция – слияние клеток и их генетического аппарата. При копуляции из 2 исходных клеток образуется одна. 

Конъюгация – соединение двух особей с последующим обменом частями ядерного аппарата, полученными путем мейоза. При конъюгации 2 исходных клеток образуются 2.

Важнейшие представители подцарства

Амёба

Амёба обыкновенная ー свободноживущее простейшее, представитель типа Саркомастигофоры, класса Саркодовые. 

Особенность животного в том, что оно перемещается в пространстве с помощью псевдоподий (ложноножек). 

Как работают ложноножки?

Помните цикл фильмов о трансформерах? Эти существа могли сначала быть машинами, А потом собираться в большого робота, который передвигался уже совсем по-другому. По такому же принципу происходит движение амёбы. При необходимости передвижения актиновые филаменты цитоскелета разбираются на мономеры и с током цитоплазмы движутся в нужном направлении, образуя своеобразное выпячивание клетки. Затем мономеры актина снова собираются в цитоскелет, который поддерживает форму клетки. 

Инфузория

Инфузории ー тип простейших животных, представители которого имеют следующие отличительные признаки:

• наличие в клетке двух ядер (макро- и микронуклеусов),
• многочисленные реснички на поверхности клетки,
• половой процесс ー конъюгация.

Питание
Все инфузории являются хищниками. Движением ресничек они провоцируют ток воды с более мелкими живыми организмами: бактериями, другими простейшими животными, одноклеточными водорослями. При попадании пищи в глотку образуется пищеварительная вакуоль, где расщепляются питательные вещества. Непереваренные остатки пищи выводятся через порошицу.

Конъюгация
При конъюгации 2 инфузории сближаются, между ними образуются цитоплазматические мостики. Далее они обмениваются частями малого ядра и расходятся.

Эвглена зеленая

Эвглена зеленая ー свободноживущее простейшее, представитель типа Саркомастигофоры, класса Жгутиковые. 

По типу питания эвглена является миксотрофом. Она может питаться автотрофно благодаря наличию в клетке хлоропластов. Имеет жгутик для перемещения в пространстве, светочувствительный органоид ー стигму.

Малярийный плазмодий 

Малярийный плазмодий ー представитель типа Апикомплексы, вызывающий малярию. Это заболевание человека, при котором происходит разрушение эритроцитов.

Малярия сопровождается лихорадочными приступами, анемией, слабостью и может привести к летальному исходу. 

Основным хозяином малярийного плазмодия является комар рода Anopheles, проживающий в тропиках. В пищеварительной системе комара происходит половое размножение паразита. 

Промежуточный хозяин простейшего ー человек, в эритроцитах которого плазмодий размножается бесполым путем, шизогонией. В момент выхода шизонтов из клеток крови у человека сильно повышается температура, наблюдается лихорадочный приступ.

Зачем плазмодию второй хозяин?
Для апикомплексов характерны сложные жизненные циклы со сменой хозяев. Это позволяет паразитам избегать внутривидовой конкуренции: стадии питаются разной пищей и живут в разных организмах. Такая особенность позволяет паразитам быть практически неуловимыми! Если один из хозяев сможет противостоять заболеванию либо сменит условия обитания, это не помешает паразиту сбежать от него и житьи размножаться в другом хозяине. 

Главное ー быстро поменять хозяина

Главной мерой борьбы с малярией является осушение стоячих водоемов, так как личинки основного хозяина плазмодия ー комара ー живут в воде.

Термины

• Осморегуляция – совокупность физиологических процессов, направленных на поддержание постоянного осмотического давления. Подробнее об осмосе можно прочитать в статье «Строение клетки Ч1».
• Зоопланктон – мелкие водные животные. 
• Серповидно-клеточная анемия – заболевание, при котором эритроциты имеют форму серпа. 

Фактчек

• Простейшие ー одноклеточные животные. Из-за того, что одна клетка выполняет все функции целого организма, они имеют сложное строение и высокоспециализированные органоиды.
• Протисты обитают в водной, почвенной и организменной средах, то есть во всех возможных, за исключением воздушной. 
• В цепях питания миксотрофы-простейшие могут выполнять роль продуцентов, гетеротрофы – консументов.
• Для простейших характерен гетеротрофный тип питания, однако некоторые из них миксотрофы (эвглена зелёная). 
• Размножаются в основном бесполым путём, половой процесс у инфузорий не считается размножением и происходит при наступлении неблагоприятных условий.

Проверь себя

Задание №1.
У какого протиста есть способность к фототаксису?

1. амёба дизентерийная
2. амёба обыкновенная
3. лямблия
4. эвглена зеленая 

Задание №2.
При серповидно-клеточной анемии человек устойчив к заражению

1. вирусными заболеваниями
2. бактериальной инфекцией
3. лямблиозом
4. малярией 
5. дизентерией

Задание №3.
Как называется половой процесс, характерный для представителей типа Инфузории?

1. конъюгация
2. шизогония
3. митотическое деление
4. гаметогамия 

Задание №4.
Сократительная вакуоль отвечает за 

1. переваривание питательных веществ
2. осморегуляцию
3. размножение
4. хранение питательных веществ

Задание 5.
Из перечисленных ниже животных выберите представителя типа Апикомплексы.

1. амёба кишечная
2. трихомонада
3. балантидий
4. токсоплазма

Ответы: 1 – 4; 2 – 4; 3 – 1; 4 – 2; 5 – 4.