Простейшие одноклеточные организмы
Обновлено: 18.09.2024
Споровики — паразитические одноклеточные животные организмы.
Они питаются готовыми органическими веществами из тела организма хозяина, в котором паразитируют. Хозяином споровика может оказаться насекомое, червь, другие животные и человек.
Существует примерно \(4\) тысяч видов споровиков. При всём разнообразии они имеют общие черты, так как их образ жизни влияет на строение и функции клеток Споровиков.
В отличие от других Простейших у Споровиков:
- отсутствуют органоиды движения (у взрослых особей);
- отсутствуют вакуоли (питаются всей поверхностью клетки);
- клетка делится на множество дочерних клеток (при бесполом размножении).
Это помогает им приспособиться к жизни в теле хозяина.
К существованию в организме человека приспособлено около \(30\) видов простейших.
Малярийный плазмодий — возбудитель малярии , наиболее опасный паразит-представитель Споровиков для человека.
Укус малярийного комара (Анофелес), в котором живёт возбудитель малярии, становится причиной заболевания человека.
Малярийный плазмодий меняет хозяев : от основного (комара) к промежуточному (человеку).
В организме комара происходит половое размножение паразита, в организме человека — бесполое .
Бесполое размножение : с током крови паразиты достигают клеток печени человека, где размножаются делением, а затем проникают в эритроциты крови и делятся там до тех пор, пока эритроциты не лопнут. Паразиты из лопнувших эритроцитов проникают в другие эритроциты. Так происходит снова и снова. При этом человек температурит, страдает от приступов лихорадки и малокровия.
Половое размножение : плазмодий, попавший в тело здорового комара от больного малярией человека, начинает размножаться половым путём.
Если такой комар укусит здорового человека, плазмодии попадут в его кровь и снова будут размножаться делением.
Обрати внимание!
В жизненном цикле малярийного плазмодия чередуются основной и промежуточный хозяин, половое и бесполое размножение.
От малярии в мире ежегодно умирает большое количество людей, среди которых много детей. Лечить это заболевание важно на самой ранней стадии. Очень важны меры профилактики заболевания . Чтобы не допустить распространения малярии, нужно использовать знания о жизненном цикле малярийного плазмодия. Основным разносчиком инфекции являются комары. В странах Африки используют противомоскитные сетки, химические вещества (инсектициды), другие средства защиты от комаров и вакцинацию людей от малярии.
Определение и описание
К подцарству Одноклеточных, или Простейших, относят животных, тело которых состоит из одной клетки. Размеры простейших в среднем 0,1—0,5 мм. Бывают особи ещё меньшей величины — около 0,01 мм. Встречаются и довольно крупные организмы, длиной в несколько миллиметров и даже сантиметров. Форма тела простейших разнообразна. Оно может быть постоянным, иметь лучевую, двустороннюю симметрию (жгутиковые, инфузории) или вообще не иметь постоянной формы (амеба).
Одноклеточные организмы выполняют те же функции, что многоклеточные: питаются, двигаются и размножаются. Их клетки должны быть невероятно многофункциональны, чтобы делать все то, за что у других животных отвечают особые органы. Одноклеточные животные настолько непохожи на остальных, что их выделяют в отдельные подцарство простейших.
Строение эвглены зеленой
До 1969 г. биологи классифицировали жизнь на царства (от двух до шести). С 1990 г. учёные договорились о трёхдоменной систематизации из бактерий, архей и эукариотов, в которой лишь последние включают в себя как одноклеточные, так и многоклеточные организмы. Большинство специалистов сейчас используют эту таксономию.
Особенность одноклеточных организмов переносить неблагоприятные условия окружающей среды заключается в способности инцистироваться, т.е. образовывать цисту. При образовании цисты органоиды движения исчезают, объем животного уменьшается, оно приобретает округлую форму, клетка покрывается плотной оболочкой. Животное переходит в состояние покоя и при наступлении благоприятных условий возвращается к активной жизни.
Прокариоты археи
Археи — одноклеточные прокариоты, на молекулярном уровне заметно отличающиеся как от бактерий, так и от эукариотов. Отличия наблюдаются в компонентах синтеза белка, структуре клеточной стенки, биохимии (например, только среди архей есть организмы, живущие в атмосфере метана) и устойчивости к факторам внешней среды (большая часть архей выживает в самых экстремальных условиях окружающей среды).
Археи считаются одной из древнейших форм жизни, если не самой древней. Остатки характерных для архей липидов датируются возрастом 2,7 миллиарда лет. Из-за отсутствия высокоэффективных методов молекулярной биологии в течение практически всего XX века, архей не выделяли в отдельную группу прокариот, а сделали это лишь в 1977 году.
Большинство видов архей автотрофы, у которых происходит хемосинтез. Среди них практически нет паразитов и возбудителей болезней. Некоторые учёные считают, что археи — самые массовые организмы, которые когда-либо существовали на Земле.
Как и у бактерий, у архей отсутствуют мембранные органоиды, однако имеется клеточная мембрана, иногда одна или несколько флагелл. Практически все археи имеют одинарную плазматическую мембрану и клеточную стенку, периплазматическое пространство отсутствует. Морфологически археи сходны с бактериями: их клетки размером в среднем 1-2 мкм представляют собой палочки или кокки, в некоторых случаях спириллы, иногда собраны в агрегаты, размножаются делением клетки на две дочерние, подвижные формы снабжены одним или несколькими жгутиками, в состав которых, в отличие от бактериальных жгутиков, входит несколько видов флагеллинов. Самыми маленькими среди архей являются клетки вида Nanoarchaeum equitans, размером всего 0,4 мкм. В то же время спорообразование у архей неизвестно.
Есть несколько признаков, отделяющих архей от остальных одноклеточных организмов:
- Клеточная мембрана состоит из разветвлённых углеводородных цепей, в отличие от бактерий и эукариотов, чьи оболочки скреплены глицерином с помощью эфирных связей.
- Не реагируют на антибиотики, поражающие бактерии, но подвержены воздействию веществ, угнетающих эукариот.
- Содержат РНК, специфичную только для этой группы организмов.
Жгутиконосцы (Жгутиковые)
Одноклеточные великаны
Ксенофиофоры — одноклеточные организмы, живущие на дне океана на глубине до 10 641 м.
На такой глубине совсем мало кислорода, очень большое давление и отсутствует солнечный свет. Ксенофиофоры достигают 10 см в диаметре и служат средой обитания для разнообразных многоклеточных животных. Эти существа содержат много свинца, урана и ртути — тяжелых металлов, крайне ядовитых для обычных живых клеток.
Ксенофиофоры перерабатывают и фильтруют ил, тем самым обеспечивают среду для других обитателей морского дна — ракообразных, моллюсков и пр. Предположительно, эти организмы питаются подобно амебам — обволакивают пищу ложноножками.
Одноклеточные паразиты
Многие простейшие в качестве среды обитания используют другие организмы, то есть ведут паразитический образ жизни. Паразитизм — это форма межвидовых взаимоотношений двух организмов, при которых организм использует другой либо в качестве среды обитания, либо в качестве источника пищи.
Надцарство эукариот
Точное происхождение эукариот доподлинно не известно, ученые предполагают, что они произошли от прокариот. Самые древнейшие останки эукариотических клеток обнаружены в породах возрастом полтора миллиарда лет. Древние эукариоты имели одноклеточную структуру.
Классификация эукариот основана на царствах, к которым они принадлежат, и выглядит так:
- Растения. Уникальны среди эукариот по нескольким причинам. Их относительно толстая клеточная стенка состоит в основном из целлюлозы. Для одноклеточных этой группы характерно наличие большой сократительной вакуоли, управляющей плавучестью. Растительные клетки содержат органеллы, называемые хлоропласты с молекулами хлорофилла. Благодаря такому качеству растения получают энергию из солнечного света, углекислого газа и воды. Пример — одноклеточные зелёные водоросли.
- Грибы. К ним относят организмы из подцарства простейших грибов и дрожжи. Клеточная стенка состоит из хитина (основное вещество экзоскелета насекомых). Характерная особенность строения простейших грибов — многоядерность некоторых видов и наличие перегородок в клетках с отверстиями для прохождения органоидов и цитоплазмы.
- Животные. Клеточные стенки отсутствуют, организмы заключены только в плазматическую мембрану. Это даёт им возможность приобретать различные формы, позволяет питаться с помощью фагоцитоза. Не имеют хлоропластов, содержат несколько маленьких вместо одной большой вакуоли. Характерные представители — амёбы и корненожки.
- Протисты, получили название от древнегреческого слова, означающего «первейшие». Способны самостоятельно передвигаться и питаться, переваривая пищу в вакуолях. Некоторые имеют множество ресничек, наделяющих их подвижностью, другие способны перетекать или образовывать ложноножки. В эту группу внесены все организмы, не входящие в первые три. Разнообразие протистов можно оценить по несхожести и экзотичности таких известных представителей, как инфузория-туфелька и эвглена обыкновенная.
Инфузории (ресничные)
Инфузория-туфелька. Строение: тело покрыто ресничками, имеет плотную наружную оболочку, два ядра (большое отвечает за жизнедеятельность клетки, малое — за половое размножение), цитоплазму, сократительные вакуоли (две с приводящими канальцами), пищеварительные вакуоли. У инфузории есть клеточный рот, ведущий в клеточную глотку, от которой отшнуровываются пищеварительные вакуоли. Они движутся к постоянному месту удаления остатков непереваренной пищи (порошице). Размножение бесполое (поперечное деление) и половое (конъюгация).
Открытие одноклеточных
Еще 3 тысячи лет назад великий древнегреческий целитель Гиппократ выдвинул гипотезу, что инфекционные заболевания вызываются живыми микроорганизмами. Но изучение простейших началось значительно позже, чем изучение большинства других групп животного мира. Оно стало возможным лишь после изобретения микроскопа, что произошло в начале XVII века. Голландец Антони Левенгук, владелец магазина оптики, увлёкся изучением образцов через микроскоп при ярком дневном свете, и в 1675 г., рассматривая каплю воды, впервые открыл в ней множество микроскопических, ранее неведомых организмов, среди которых были и простейшие. Это было первое документальное свидетельство наблюдения микромира, недоступного для обнаружения невооружённым глазом.
Наблюдения Левенгука вызвали большой интерес к изучению этого нового мира живых существ. В конце XVII и первой половине XVIII в. появляется большое число работ, посвященных изучению микроскопических организмов. Однако исследований, соответствующих современному представлению о простейших как одноклеточных организмах тогда не существовало, так как само определение клетки было сформулировано позднее.
Значение Простейших
Значение простейших:
- источник питания для обитателей водоёма
- обогащение водоёма кислородом
- образование раковинными простейшими осадочных пород
- участие в почвообразовании
- улучшение переваривания пищи у животных
- индикатор чистоты водоёма
- паразиты, вызывающие опасные заболевания (дизентерийная амёба паразитирует в толстом кишечнике, лямблии — в тонком кишечнике и жёлчных протоках, малярийный паразит вызывает малярию)
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.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
А) фото-, хемо-, гетеротрофы
Б) споры образуют для защиты
В) клетки делятся путём митоза и мейоза
Г) большинство аэробные организмы
Д) многие анаэробные организмы
Е) транспорт веществ осуществляется через клеточную стенку
Верный ответ: 112211
В данном задании под "видами клеток" подразумевают: 1 - прокариотическая клетка (клетка бактерии), 2 - эукариотическая (клетка амебы).
Для прокариотов (1) характерен транспорт веществ, который осуществляется через клеточную стенку (Е), многие прокариоты - анаэробные организмы (Д), споры образуют для защиты (Б), по типу питания - фото-, хемо-, гетеротрофы (А).
Для эукариотов (2) характерно деление путём митоза и мейоза (В; у прокариотов нет митоза и мейоза, они делятся путем простого бинарного деления), большинство эукариотов - аэробные организмы (Г).
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 2484.
А) зелёная эвглена
Б) лямблия
В) дизентерийная амёба (вегетативная форма)
Г) обыкновенная амёба
Д) малярийный плазмодий
Е) инфузория-туфелька
1) пресный водоем
2) живой организм
Верный ответ: 122121
К свободноживущим (то есть к обитателям пресного водоема - 1) относятся: зеленая эвглена (А), обыкновенная амёба (Г) и инфузория-туфелька (Е).
Лямблия (Б, возбудитель лямблиоза), дизентерийная амёба (В, возбудитель дизентерии), малярийный плазмодий (Д, возбудитель малярии) являются паразитами, которые обитают внутри живого организма (2).
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 3189.
А) трипаносома
Б) лямблия
В) дизентерийная амёба
Г) обыкновенная амёба
Д) инфузория-бурсария
Е) инфузория-стилонихия
1) пресный водоём
2) живой организм
Верный ответ: 222111
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 3301.
1) Под буквой А изображен фагоцитоз (захват клеткой твердых пищевых частиц, бактерий), под буквой Б - пиноцитоз (захват клеткой жидкости)
2) В этих процессах активно участвует плазматическая мембрана клетки
3) Фагосома (фагоцитарный пузырек), содержащий бактерию, сливается с первичной лизосомой, после чего бактерия подвергается расщеплению - на данном фагосома называется вторичная лизосома
4) Когда бактерия окажется полностью расщепленной, образуется остаточное тельце (непереваренные остатки), которое удаляется из клетки, а образовавшиеся в результате пищеварения мономеры поступают в цитоплазму
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 5050.
А) способны существовать в анаэробных условиях
Б) в клетке присутствуют лизосомы
В) захватывают пищу фагоцитозом
Г) клетки не способны к движению
Д) имеет сократительную вакуоль
Е) клетки покрыты оболочкой из хитина
Одноклеточные беспозвоночные имеют простое строение, несмотря на это, такие процессы как обмен веществ, процессы пищеварения, дыхания, размножения и движения осуществляются так же как на уровне многоклеточного организма.
Следовательно, эта самостоятельная жизнеспособная клетка — целый живой организм. Одна единственная клетка выполняет у них функции всего организма. Движутся они с помощью ложноножек, жгутиков или ресничек. Обитают в пресной и соленой воде, почве, а также ведут паразитический образ жизни в теле человека и животных. Определенные виды простейших живут колониями.
Впервые одноклеточных рассмотрел под микроскопом голландский ученый Антони ван Левенгук.
Немаловажную роль играют большая численность и широкое распространение простейших в природе. Питаются они бактериями, одноклеточными водорослями или другими простейшими. В свою очередь, сами они служат пищей для множества животных. Особое внимание им уделяется при исследовании периодов возникновения и развития живых организмов на Земле, деталей возникновения мира многоклеточных беспозвоночных.
По способам передвижения и особенностям размножения простейших делят на 7 типов. Наиболее изучены саркомастигофоры, ресничные и споровики (рис.1).
Рис.1 Классификация простейших
Многие саркодовые обитают в морях и пресных водах (амеба) (рис.2), есть и паразитирующие виды (дизентерийная амеба).
Рис.2 Строение амебы обыкновенной
Некоторые саркодовые живут в почве и моховых подушках болот и лесов. Многие имеют внутренний или наружный (в виде раковинки: арцелла, радиолярия, диффлюгия) скелет (рис.3).
Рис.3 Раковинные саркодовые
У представителей корненожек форма клетки, постоянно меняясь, образует ложноножки. Это их органеллы захвата пищи и движения (рис.4).
Рис.4 Схема питания амебы обыкновенной
Размножаются корненожки простым делением клетки пополам (рис.5)
Рис.5 Деление амебы обыкновенной
Трипаносома, лямблии и трихомонада являются паразитами и вызывают заболевания как у людей так и у животных. Лейшмания вызывает лейшманиозы, поражая кожу животных и человека. Переносчиком лейшмании является москит.
К колониальным формам жгутиковых относится вольвокс, который образует колонию в виде катящегося шара.
Представители имеющие хлоропласты (эвглена зеленая), питаются за счет фотосинтеза. Красный светочувствительный глазок позволяет им находить освещенные участки водоема (рис. 6).
Рис.6 Многообразие жгутиковых
У ресничных простейших (рис. 7) клетка устроена более сложно: имеются 2 ядра, клеточный рот, глотка. Сократительные вакуоли служат для удаления избытка воды из клетки.
Рис.7 Строение инфузории-туфельки
Рис.8 Конъюгация инфузории
Органом передвижения являются реснички. (инфузория-туфелька.) Форма тела у нее постоянная. Снаружи оно покрыто плотной тонкой защитной оболочкой.
Малярию переносят комары из рода Анофелес.
Рис.10 Схема развития малярийного плазмодия
Насчитывается около 70 тыс. видов одноклеточных животных (Простейших) .
Их тело состоит из одной клетки , которая осуществляет все жизненно важные функции, присущие целостному организму: движение, питание, дыхание, выделение и т.д.
Форма и размер клеток простейших разнообразны. Рассмотреть их можно только с помощью увеличительных приборов. Размеры простейших в среднем 0,1-0,5 мм (бывают особи около 0,01 мм, но встречаются и более крупные организмы размером в несколько миллиметров). Встречаются и колониальные формы простейших. Одни простейшие не имеют постоянной формы тела, у других она относительно постоянна.
Обитают одноклеточные животные преимущественно в жидкой среде — в морской и пресной воде, влажной почве, в других организмах. При неблагоприятных условиях (высыхании водоёмов, повышении и понижении температуры) простейшие могут образовывать плотную защитную оболочку, превращаясь в цисту (рис. А ).
— временная форма существования, приспособленная для переживания неблагоприятных условий.
При наступлении благоприятных условий (рис. Б ) животное покидает оболочку цисты и продолжает свою жизнедеятельность.
От внешней среды одноклеточный организм отграничен клеточной мембраной , внутри клетки содержится цитоплазма с одним или несколькими ядрами и органеллы.
Органеллы — постоянные структуры клетки, которые выполняют определенные функции.
Органеллы передвижения простейших представлены ложноножками, жгутиками, ресничками.
Ложноножки (псевдоподии) — непостоянные выросты цитоплазмы, которые не имеют плотной клеточной оболочки.
Псевдоподии образуются за счёт перетекания цитоплазмы внутри клетки и обеспечивают не только передвижение одноклеточного, но и захват пищи .
Реснички и жгутики
обеспечивают более быстрое передвижение, чем псевдоподии.
Характерными для клеток простейших являются пищеварительные и сократительные вакуоли .
Вакуоли — полости в клетках, отграниченные мембраной и заполненные жидкостью с растворёнными в ней веществами.
Сократительные вакуоли есть преимущественно у пресноводных простейших. Они выводят из организма простейшего избыток воды. Концентрация солей в пресной воде значительно ниже, чем в цитоплазме клетки простейшего. Поэтому, по законам физики, вода, окружающая организм простейшего, поступает в клетку. Чтобы избежать разрыва клетки, излишек воды выводится из клетки благодаря сокращениям вакуоли. А вместе с водой также выводятся продукты обмена, вредные для организма.
Пищеварительные вакуоли обеспечивают переваривание пищи, которая поступает в клетку. Непереваренные остатки пищи у одних организмов могут выделяться в любом месте на поверхности клетки, у других они выводятся через специальные органеллы.
Обрати внимание!
Одноклеточные животные питаются готовыми органическими веществами (бактериями, одноклеточными водорослями и другими одноклеточными организмами). Такой тип питания называется гетеротрофный .
Для одноклеточных помимо гетеротрофного типа питания, также присущ миксотрофный тип. Формы с таким типом питания на свету способны к фотосинтезу — созданию органических веществ из неорганических ( автотрофный тип питания), а в темноте переходят к гетеротрофному типу питания.
Миксотрофный тип питания — смешанный тип питания, при котором организм одновременно способен питаться как авто-, так и гетеротрофно.
Простейшим свойственна раздражимость . Реакции простейших проявляются в виде движения по направлению к источнику раздражения, либо в противоположную сторону. Такие реакции называют таксисами .
Раздражимость — способность определённым образом реагировать на изменения окружающей среды.
Таксисы — двигательные реакции в ответ на стимул (раздражитель), по направлению к нему, либо от него.
Таксис в противоположную сторону от раздражителя (например, от кристаллика поваренной соли) — отрицательный (слева); по направлению к раздражителю (например, к группе бактерий, которыми питаются одноклеточные) — положительный (справа).
Размножение простейших преимущественно бесполое . Сначала надвое делится ядро, затем - цитоплазма. К бесполому типу размножения относится деление клетки на две или больше клеток (множественное деление или шизогония ).
У некоторых простейших есть половое размножение.
Процесс деления клетки надвое
Множественное деление клетки
Деление бывает поперечным (например, у инфузории-туфельки) и продольным (например, у эвглены зелёной).
Корненожки — одноклеточные организмы, передвигающиеся при помощи ложноножек (псевдоподий). В основном, корненожки живут в одной среде. Питаются водорослями, бактериями и другими простейшими. Размножаются в основном бесполым путём.
Амёба протей
обитает в пресных водоемах. Амёба не имеет постоянной формы тела, её клетка образует выросты — псевдоподии за счёт перемещения цитоплазмы. Цитоплазма состоит из 2 слоёв: наружного ( эктоплазмы ) и внутреннего ( эндоплазмы ). Клетка имеет одно ядро , пищеварительные вакуоли , сократительную вакуоль и другие органеллы. Размножается амёба делением надвое (см. предыдущий раздел).
Питается амёба путём фагоцитоза .
Фагоцитоз — процесс, в ходе которого псевдоподии клетки обволакивают твёрдую пищевую частицу, после чего происходит её поглощение и переваривание с использованием пищеварительной вакуоли.
1 — ядро одноклеточного организма
2 — вакуоль
3 — бактерия
4 — поглощенная бактерия
Дизентерийная амёба
паразитирует в кишечнике человека и вызывает заболевание — амёбную дизентерию . Заболевание возникает редко. В основном, амёба живет в кишечнике и питается там бактериями. Но иногда она травмирует стенку кишки, образуя язвы, проникает в кровь и начинает питаться клетками крови, вызывая дизентерию. На определённом этапе паразитирования она попадает в прямую кишку, где образует цисту (инцистируется) и выходит в окружающую среду вместе с калом. Распространяется мухами и может попадать на пищевые продукты.
1 — форма в кишечнике
2 — инцистированная
Фораминиферы (раковинные амёбы)
живут исключительно в солёной воде. Они концентрируют в своем теле кальций, из которого формируют раковинки.
Раковинка выполняет защитную функцию, её стенки пронизаны мельчайшими порами, через которые наружу выходят псевдоподии. Внутри раковинок находятся цитоплазматические органеллы и одно ядро. При размножении у фораминифер чередуется половое и бесполое поколения . Взрослая фораминифера представляет собой бесполое поколение. Она дает половое поколение, которое дает жизнь бесполому поколению. Древние фораминиферы принимали участие в образовании меловых гор.
Радиолярии (или Лучевики) и Солнечники — одноклеточные, реже колониальные, простейшие, имеющие минеральный склелет (в состав которого входит кремний), который выполняет защитную функцию. Скелет имеет поры, через которые выходят псевдоподии в виде тонких нитей. Все они — планктонные организмы.
Планктонные организмы — организмы, свободно дрейфующие в толще воды ближе к её поверхности.
Радиолярия
Паразитические простейшие — это одноклеточные животные, которые живут за счёт других организмов, называемых хозяевами.
Споровики — одноклеточные организмы, ведущие исключительно паразитический образ жизни. Их около 4 тыс. видов. Они паразитируют в организмах червей, насекомых, зверей и человека.
Из-за паразитического образа жизни споровики отличаются от других простейших:
- У взрослых споровиков нет органоидов движения .
- Пищеварительных и сократительных вакуолей нет , так как питание осуществляется всей поверхностью клетки.
- Размножение у большинства споровиков бесполое . Клетка паразита распадается на множество дочерних клеток — самостоятельных организмов.
В организме человека может паразитировать около 30 видов простейших. Наиболее опасным для человека является малярийный плазмодий — возбудитель малярии.
Обрати внимание!
Жизненный цикл малярийного плазмодия сложен и протекает со сменой хозяев: малярийный комар (рода Анофелес) — основной хозяин; человек — промежуточный хозяин .
Основной хозяин — организм, внутри которого паразит размножается половым путём.
Промежуточный хозяин — организм, внутри которого паразит размножается бесполым путём. Таких хозяев может быть несколько у одного паразита.
Бесполое размножение : при укусе самкой комара паразиты со слюной комара попадают в кровь человека и проникают в клетки печени. Здесь они делятся и в результате образуют формы, способные поселяться в эритроцитах (красных клетках крови). В эритроцитах плазмодий активно размножается и в результате их становится настолько много, что клетка крови лопается. Паразиты попадают в кровь и поражают её новые клетки. Во время разрыва кровяных клеток у человека возникают приступы лихорадки (высокой температуры тела).
Половое размножения : во время сосания крови больного человека самкой комара плазмодий попадает в пищеварительный тракт комара. Там происходит половое размножение, в результате которого формируются особи следующего (бесполого) поколения. Во время укуса они попадают в кровь человека и цикл повторяется.
Жгутиконосцы — одноклеточные организмы, органоидами движения которых служат длинные выросты, называемые жгутиками . Число жгутиков у разных видов разное — от одного до нескольких сотен. Большинство жгутиковых имеют постоянную форму тела , поскольку оно покрыто тонкой и эластичной оболочкой — пелликулой .
Одноклеточные, или простейшие, — группа живых организмов, как животных, так и растений, тело которых состоит из одной клетки (в противоположность многоклеточным). К ним относятся все бактерии, а также некоторые растения и грибы. Одноклеточные бывают самых разных размеров и форм. Они могут формировать колонии. Такие организмы были открыты Антони ван Левенгуком в 1673 г.
Одна клетка — один организм
Тело простейшего — единственная клетка — действует как целый организм. Эта клетка и питается, и двигается, и размножается, и избавляется от продуктов обмена. Передвигаются одноклеточные животные с помощью ложноножек (амеба), жгутиков (эвглена зеленая), ресничек (инфузория-туфелька). Питаются простейшие мельчайшими животными, растительными организмами и гниющими органическими веществами, а паразитические формы кормятся соками своих хозяев. Пищу одноклеточные переваривают в пищеварительных вакуолях — пузырьках, заполненных пищеварительным соком.
Большинство одноклеточных организмов невидимы для глаза человека, и чтобы их рассмотреть, требуется микроскоп.
ПРОСТЕЙШИЕ. Одноклеточные
Простейшие — это полифилетическая группа. Хотя ранее им часто придавали ранг подцарства или типа, в XXI-ом веке систематики относят простейших (ресничных, жгутиковых, саркодовых и Apicomplexa) к животноподобным протистам, не придавая этой группе таксономического значения и ранга.
Протисты (царство Протисты) — парафилетическая группа, к которой относят всех эукариотов, не являющихся грибами, растениями или животными.
Одноклеточные организмы — парафилетическая группа живых организмов, тело которых состоит из одной клетки (в противоположность многоклеточным). Среди одноклеточных есть и прокариоты, и эукариоты. К ним относятся все археи, бактерии и большая часть протист, а также некоторые растения и грибы. Иногда термин «одноклеточные» ошибочно используется как синоним протист.
Известно около 50 000 видов простейших, которых в природе можно обнаружить повсюду, где есть вода. Каждое простейшее представляет собой самостоятельный организм, способный выполнять все необходимые для жизни функции.
Общая характеристика Простейших:
- одноклеточные и колониальные эукариотические организмы
- от 40 000 до 70 000 видов
- размеры от 2—4 мкм до 1000 мкм
- движение за счёт ложноножек или специальных органоидов
- свободноживущие — аэробы, паразитические — анаэробы
- в основном гетеротрофы (исключение: эвглена зелёная имеет хлоропласты)
- поддержание гомеостаза
- размножение бесполым и половым путём
- реакция на воздействие окружающей среды
Подавляющее большинство простейших обладает аэробным типом обмена. Для дыхания они используют кислород, растворенный в воде. Окисление происходит в митохондриях.
Саркодовые
Саркодовые (лат. Sarcodina ) — группа одноклеточных организмов, ранее рассматривавшаяся в качестве класса или подтипа.
Амеба — представитель Саркодовых. Обитает в небольших мелких прудах или проточных канавах с илистым дном. Тело амебы достигает 0,1 мм и ограничено тончайшей плазматической мембраной. Ядро в клетке регулирует процессы метаболизма и деления клеток, не занимает определенного положения. Цитоплазма содержит пищеварительные вакуоли, формирующиеся в разных участках клетки вокруг пищевых комочков, путем выделения пищеварительного сока из цитоплазмы. Пищей для нее служат одноклеточные водоросли, жгутиковые, инфузории.
Инфузория-туфелька
Если рассмотреть под микроскопом каплю воды, взятой из пруда, то можно увидеть крошечное живое существо: длинное, похожее на туфельку, закругленное с одного конца и вытянутое с другого. Это и есть инфузория-туфелька — одноклеточное животное.
Отличие от вирусов
Несмотря на схожесть между одноклеточными организмами и вирусами, между ними существуют принципиальные отличия. Вирусы не считаются живым организмом, это внеклеточная форма жизни, обладающая собственным геномом и способностью воспроизводиться только в живых клетках. По содержанию нуклеиновых кислот вирусы отличаются от живых систем, тем, что у них одна кислота (РНК или ДНК), а у других организмов их две. По сути, вирус, это только ДНК (или РНК) в оболочке. У него нет никаких механизмов репликации, транскрипции, нет ферментов для проведения реакций. Все это за него делают механизмы клеток-хозяев, в которые он внедряется. Вне клетки хозяина вирусные частицы ведут себя как химические вещества. В настоящее время известны вирусы, размножающиеся в клетках растений, животных, грибов и бактерий (последних обычно называют бактериофагами). Обнаружены также вирусы, поражающие другие вирусы (вирусы-сателлиты).
Эволюционная роль одноклеточных
Жизнь получила свое начало с появлением простейших форм жизни - одноклеточных организмов. Первыми одноклеточными организмами были прокариоты. Эти организмы появились первыми после того, как Земля стала пригодной для начала жизни, около 3,5 млрд. лет назад. Возможно, они представляли собой одноклеточные существа, сходные с современными бактериями, например клостридиями, живущими на основе брожения и использования богатых энергией органических соединений, возникающих абиогенно под действием электрических разрядов и ультрафиолетовых лучей. Этим организмам был не обязателен кислород для своего существования, но они могли вырабатывать его в процессе жизнедеятельности.
Гигантский шаг на пути эволюции жизни был связан с повышением концентрации кислорода в атмосфере и возникновением основных биохимических процессов обмена — фотосинтеза и дыхания и с образованием клеточной организации, содержащей ядерный аппарат (эукариоты).
Oт этих первобытных oргaнизмов всeм eгo нынешним пoтoмкaм дoстaлись общие чeрты стрoeния (всe oни сoстoят из клeтoк, oкрyжённых oбoлoчкoй), спoсoб хрaнeния гeнeтичeскoгo кoдa (в зaкрyчeнных двoйнoй спирaлью мoлeкyлaх ДНК), спoсoб хрaнeния энeргии (в мoлeкyлaх AТФ) и т. д. Oт этoгo oбщeгo прeдкa прoизoшли три oснoвныe грyппы oднoклeтoчных oргaнизмoв, сyщeствyющих дo сих пoр. Снaчaлa рaздeлились мeждy сoбoй бaктeрии и aрхeи, a зaтeм oт aрхeй прoизoшли эyкaриoты — oргaнизмы, клeтки кoтoрых имeют ядрo.
По сравнению с архейским временем в протерозое толщина биосферы увеличилась. В растительном царстве господствовали сине-зеленые водоросли, а животное царство было менее обильным. Наиболее многочисленной группой были бактерии, которые принимали активное участие в процессах разложения, окисления и аккумуляции неорганических соединений.
Происхождение многоклеточных организмов
Появление первых многоклеточных организмов было связано с постепенным увеличением в атмосфере и гидросфере кислорода. Переход от брожения к кислородному дыханию сопровождался огромным выигрышем энергии и усилением обменных реакций.
Дальнейшая эволюция биосферы приводила к усложнению ее структуры в результате появления многоклеточных организмов и прогрессивного развития различных групп растений и животных. При этом в процессе эволюции соотношение различных групп организмов отражало их взаимозависимость. Например, с расцветом покрытосеменных растений связан взрыв видообразования насекомых. Крупнейшим событием в истории биосферы было появление наземных позвоночных животных, и особенно теплокровных, резко изменивших уровень трансформации энергии. Каждый шаг в эволюции жизни определял и развитие биосферы.
Амеба
Амеба обыкновенная — простейший одноклеточный организм размером 0,2—0,7 мм. Живет в пресноводных илистых водоемах. Цитоплазма амебы образует выросты — ложноножки, которые хватают пищу: бактерии, водоросли. Способ захвата пищи с помощью ложноножек называется фагоцитозом. Из цитоплазмы, обволакивающей добычу, образуется пузырек — пищеварительная вакуоль. Так амеба получает питательные вещества, которые просачиваются из вакуоли в цитоплазму.
Царство бактерий
Бактерии — одни из самых распространённых видов одноклеточных организмов на Земле. По некоторым оценкам, человеческое тело является домом для 100 триллионов таких существ. Типичные размеры бактерий — несколько тысячных долей миллиметра в поперечнике. Бактерии можно увидеть только в микроскоп, поэтому их называют микроорганизмами. Микроорганизмы изучает наука микробиология. Раздел микробиологии, изучающий бактерии, называется бактериологией. Несмотря на то что большая их часть относится к паразитам, многие виды крайне полезны и важны для сельского хозяйства и пищевой промышленности.
Бактерии, ранее считавшиеся микроскопическими растениями, сейчас выделены в самостоятельное царство Monera - одно из пяти в нынешней системе классификации наряду с растениями, животными, грибами и протистами.
Снаружи клетка бактерии покрыта плотной оболочкой, которая защищает ее от внешних факторов и придает постоянную форму. Данная оболочка имеет пористую структуру, через которую проникают различные питательные вещества, необходимые для поддержания жизнедеятельности самой бактерии.
Различают следующие формы бактерий:
Большинство бактерий являются гетеротрофами, но есть и автотрофы. Размножаются делением. При наступлении неблагоприятных условии некоторые бактерии образуют споры.
Обобщённо царство бактерий можно свести в две крупные категории по питанию:
- Автотрофные. Способны синтезировать пищу из неорганических веществ. Этот тип организмов использует углекислый газ для получения углерода. Одни из них применяют фотосинтез, другие питаются неорганическими веществами без помощи солнечного света.
- Гетеротрофные. Тип бактерий, извлекающих энергию только из органических соединений. Гетеротрофы либо секретируют ферменты, необходимые для процесса гниения, либо получают энергию из тканей других живых существ. Среди последних — не только хищники и паразиты, но и прокариоты, способные к установлению симбиотических отношений с хозяином.
Самые примитивные бактерии живут глубоко под водой. Для развития им не нужен доступ к кислороду. Более развитые колонии выбрались на сушу и живут на поверхностях. Для размножения и развития колонии этим микроорганизмам нужен кислород. Учитывая зависимость от кислорода, группы микроорганизмов носят названия аэробных и анаэробных.
Клетку бактерии относят к простым (примитивным) микроорганизмам потому, что у нее как у большинства клеток других живых организмов нет ядра. Такие безъядерные клетки ученые называют прокариотами. Вероятней всего такое строение бактерий обусловлено тем, что они являются самыми древними существами на Земном шаре. Клетки других живых существ, которые со временем появились в процессе эволюции, имеют более сложное многоклеточное строение. Наследственная информация самой бактерии содержится не в ядре, как в других клетках живых организмов, а в специальной зоне и представлена она генами. Такая специальная зона клетки, где находятся гены, называется нуклеоид.
Бактерии встречаются везде: в воде, почве, воздухе, в тканях растений, телах животных и человека. Они живут там, где находят достаточно пищи, влаги и благоприятную температуру (10-40 °С). Большинству из них необходим кислород. Есть также бактерии, которые живут в горячих источниках (с температурой 60-90 °С), экстремально соленых водоемах, в жерлах вулканов, глубоко в океанах, куда не проникает солнечный свет. Даже в самых холодных регионах (Антарктике) и на высоких горных вершинах живут бактерии.
Одноклеточные микроорганизмы бактерии размножаются путем деления клетки пополам. Скорость размножения бактерий зависит от состояния окружающей среды. При благоприятных условиях (соответствующая температура, питательная среда) бактерии способны размножаться каждые 20-30 минут. А при наступлении неблагоприятных условий, при которых жизненные функции сведены к минимуму, бактерии образуют споры. Споры бактерий характерны тем, что они практически не нуждаются ни в пище ни в воде, погибают лишь при температуре выше 120°С и могут сохранять жизнеспособность в течении сотен лет.
Доядерные формы
Прокариоты - одноклеточные и колониальные организмы, среди цианобактерий встречаются и многоклеточные (нитчатые) организмы. В клетках отсутствует ядро, генетическая информация прокариот представлена голой (без белков) кольцевой молекулой ДНК. Это самые древние и примитивные организмы на Земле. Распространены повсеместно: в воде, почве, воздухе, живых организмах. Они обнаруживаются как в самых глубоких океанических впадинах, так и на высочайшей горной вершине Земли - Эвересте, как во льдах Арктики и Антарктиды, так и в горячих источниках (с температурой воды более 90ºС). В почве они проникают на глубину до 4 и более км, споры бактерий в атмосфере встречаются на высоте до 20 км, гидросфера вообще не имеет границ обитания этих организмов.
Особенностью прокариот является наличие толстой клеточной стенки, содержащий пептидокликан (муреин). Клеточная стенка прокариот, в зависимости от вида (грам-отрицательные или грам-положительные) содержит либо две мембраны и тонкий слой муреина либо одну мембрану и толстый слой муреина. Сверху клеточной стенки очень часто встречается слизистая капсула. Свободное пространство между клеточной стенкой и мембраной является резервуаром протонов при аэробном дыхании и фотосинтезе.
Обладают возможностью использовать широкий спектр органики и неорганики в обмене веществ, в том числе серы, целлюлозы, аммиака и нитритов. По типу питания различают 8 типов микроорганизмов (фотоорганогетеротрофы, фотолитогетеротрофы, хемоорганогетеротрофы, хемолитогетеротрофы, фотоорганоавтотрофы, фотолитоавтотрофы, хемоорганоавтотрофы, хемолитоавтотрофы).
Прокариоты способны существовать в самых экстремальных условиях. Все их клетки имеют общие четыре элемента:
Многие из прокариотов заключены в полисахаридную капсулу. Такая оболочка служит дополнительным слоем защиты, помогая сохранять форму и предотвращая обезвоживание. Капсула также позволяет прикрепиться к какой-либо поверхности в окружающей среде. Иногда прокариоты имеют особые жгутики, используемые для передвижения. Паразитические формы наделены фимбриями (бахромой) для прикрепления к клетке-хозяину.
Чем опасны паразиты?
Многие виды паразитических простейших вызывают тяжелые формы заболеваний человека, животных, а также растений. Паразиты обитают на наружных покровах, в тканях, крови и способны поражать все органы и ткани.
Клетка это элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов (за исключением вирусов и бактериофагов, о которых говорят, как о неклеточных формах жизни), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению. Любой живой организм, будь это бактерия или человек, состоит из этих элементарных блоков. Одноклеточные организмы составляют значительную часть всей биомассы на Земле и присутствуют повсеместно в огромном разнообразии. В большинстве случаев это простейшие грибы, растения и животные, практически не изменившиеся со времен появления жизни на планете.
Читайте также:
- Зебры: отморозки похлеще бегемотов, или так ли милы эти полосатые лошадки
- Лиловый той-терьер: как выглядит питомец на фото, а также бывает ли окрас подпалым и считается ли это браком или породой
- Продолжительность жизни хорьков: сколько проживут в неволе, как влияет стерилизация
- Ангорский кролик - история происхождения, описание, разведение, уход, кормление, плюсы и минусы
- Вальтрап для лошади: размер, выкройка, как сшить своими руками