Одноклеточные организмы ℹ открытие, строение органоидов, функции, формы и признаки, среда обитания, способы питания и размножения, список простейших представителей с названиями

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.

Некоторые прокариоты наделены жгутиками, используемыми для передвижения. Паразитические формы наделены фимбриями (бахромой) для прикрепления к клетке-хозяину.

Царство бактерий

Бактерии — одни из самых распространённых 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. Несмотря на то что большая их часть относится к паразитам, многие виды крайне полезны и важны для сельского хозяйства и пищевой промышленности.

Царство бактерий очень разнообразно, классифицируются они множеством признаков. Обобщённо их можно свести в две крупные категории по питанию:

• Автотрофные. Способны синтезировать пищу из неорганических веществ. Этот тип использует углекислый газ для получения углерода. Одни из них применяют фотосинтез, другие питаются неорганикой 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.

В соответствии с требованиями к газообразной среде бактерий делят на аэробные и анаэробные. Первые могут жить и размножаться только в присутствии кислорода, в отличие от анаэробов, которые в нём не нуждаются.

Прокариоты археи

Археи, как правило, похожи по внешнему виду на бактерий. По этой причине их классифицировали раньше в один таксон. Последние исследования показали, что они эволюционировали отдельно от бактерий и филогенетически похожи больше на эукариот. Некоторые археи комфортно себя чувствуют в самых биологически негостеприимных для обитания средах на Земле, имитирующих жёсткие условия, которые были на планете в первое время её существования.

Глубоководные гидротермальные источники, Мёртвое море, соляные и кислотные озёра — до открытия экстремофильных архей такие среды считались неприемлемыми для любых форм жизни. Эти организмы обнаружены также на коже и в пищеварительном тракте человека. 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.

Надцарство эукариот

По определению, эукариотические клетки содержат истинное ядро, окружённое оболочкой. Эта структурная особенность не присутствует у бактерий и архей. В дополнение к этому признаку эукариоты характеризуются многочисленными органеллами, такими как аппарат Гольджи, митохондрии, вакуоли для питания и выделения, другими сложными образованиями. Все эти структуры стабилизированы в цитоскелете, участвующем в отправке сигналов из одной части клетки в другую. Мир эукариот очень разнообразен, главная классификация 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 (название произошло 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.

Эукариоты представляют собой сложные структуры с множеством органелл. Такое внутреннее устройство нуждается в пространстве, поэтому эукариотические одноклеточные на порядок больше в размерах, чем прокариоты. Одна из главных характерных черт в строении — наличие митохондрий (органелл с набором важнейших метаболических функций). Каждая эукариотическая клетка вмещает от одной до нескольких тысяч митохондрий, в зависимости от уровня потребления энергии.

Эволюционная роль

Хотя происхождение жизни до сих пор загадка, но факт состоит в том, что примитивные протоклетки были предшественниками современных организмов. Ранняя Земля существовала на протяжении многих миллионов лет без атмосферного кислорода. К древнейшим существам относят анаэробных бактерий и архей, не нуждающихся в O2. Вместо него эти организмы использовали в своём метаболизме водород, серу и другие вещества. Осуществляемые ими реакции стали ключевыми элементами многих химических циклов на планете, в том числе азотных и углеводных.

Бо́льшая часть энергии, аккумулируемая биосферой, — солнечная. Её преобразование в органические материалы происходит за счёт фотосинтеза.

Первые фотосинтезирующие бактерии появились около 3,5 млрд лет назад, совершив революцию в атмосфере. Производство ими кислорода вызвало появление эукариотических клеток, которые через некоторое время заняли доминирующее положение в биосфере Земли. Дальнейший эволюционный скачок подобных масштабов связан с ещё одной загадкой для учёных — происхождением многоклеточности у микроскопических животных.

Подцарство простейшие

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.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

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.

Одноклеточные организмы ℹ открытие, строение органоидов, функции, формы и признаки, среда обитания, способы питания и размножения, список простейших представителей с названиями

Подцарство одноклеточные

Всё познайте: небо, земли, воды,
За слогом слог – до самых недр природы.

Тема урока-презентации (слайд 1 Презентации) : особенности строения, жизнедеятельности Простейших как целостных одноклеточных организмов, ведущих самостоятельный образ жизни.

Задачи урока(слайд 2 Презентации):

• ознакомиться с особенностями строения, жизнедеятельности одноклеточных, или простейших, как целостных одноклеточных организмов, ведущих самостоятельный образ жизни;
• расширить представления о многообразии одноклеточных, ознакомиться с основными типами (саркожгутиконосцы, споровики, инфузории);
• иметь представление о среде обитания, чертах приспособленности основных представителей каждого из типов к жизни в ней;
• раскрыть роль одноклеточных в природных сообществах, жизни человека;
• продолжить формирование умений проводить наблюдения, работать с микроскопом, сравнивать одноклеточных между собой, обосновывать принадлежность к тому или иному типу, классу.

Оборудование:

• компьютер,
• экран,
• презентация к уроку,
• раздаточный материал (бумажный вариант презентации),
• учебник,
• микроскоп,
• запись музыкального произведения Коэн Байса.

Общая характеристика Простейших:

К одноклеточным или простейшим относятся животные, тело которых состоит из одной клетки, но эта клетка – целостный организм, ведущий самостоятельное существование и которому присущи все проявления жизни: обмен веществ, раздражимость, рост, размножение и т. д.

Представители подцарства способны жить только в водной среде, поэтому, заселив Мировой океан, пресные воды и почву, они не смогли “завоевать” поверхность суши и воздух.

Подавляющее большинство простейших микроскопически малы – обычно 50-150 мк, хотя известны и “карлики” (2-4 мкм) – пироплазма, и “гиганты” (до 1 см) – пороспора гиганте.

Строение клеток простейших типично для эукариот. Они состоят из одного или нескольких ядер с хромосомами, отделённых ядерной мембраной от цитоплазмы, которая ограничена от окружающей среды цитоплазматической мембранной. У многих цитоплазма дифференцирована на два слоя – плотный наружный (эктоплазму) и внутренний подвижный (эндоплазму). В цитоплазме располагаются: митохондрии, рибосомы, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, центриоли, структуры клеточного скелета, запасные вещества (гликоген, жировые включения), вакуоли. Основная масса простейших является гетеротрофами, некоторые способны фотосинтезировать. Питание осуществляется по типу внутриклеточного пищеварения за счёт фаго- и пиноцитоза. Пищеварительной системы нет, её функции выполняют пищеварительные вакуоли. Хотя нервной системы нет, простейшие обладают раздражимостью – реагируют на внешние воздействия положительными или отрицательными таксисами (движениями). Дыхание осуществляется всей поверхностью клетки, движение цитоплазмы обеспечивает перемещение веществ в клетке. Функцию выделения выполняют сократительные вакуоли. Простейшие могут размножаться бесполым и половым путём. Бесполое размножение осуществляется главным образом путём простого и множественного (шизогония) деления. Для многих групп простейших свойственен половой процесс – копуляция и конъюгация. При конъюгации происходит слияние ядер разных клеток, а при копуляции сливаются целые клетки.

Важная биологическая особенность многих простейших – инцистирование – способность при попадании в неблагоприятные условия образовывать цисту, что обеспечивает не только переживание неблагоприятных условий, но и способствует широкому расселению.

Краткое изложение общей характеристики простейших отражено на слайде 3 Презентации.

В современной систематике на основании родства различных представителей, особенностей их внутренней организации и образа жизни простейших разделяют на самостоятельные типы – саркожгутиконосцы, споровики, инфузории (демонстрация слайда 4 Презентации). Саркожгутиконосцы

Тип саркожгутиконосцев представлен двумя классами простейших – саркодовые (от греческого “саркос” – мясо) и жгутиковые (демонстрация слайда 5 Презентации) . Рассмотрим подробнее каждый из классов.

КЛАСС САРКОДОВЫЕ (демонстрация слайда 6 Презентации). 1) Корненожки – это одноклеточные организмы, передвигающиеся с помощью ложноножек (псевдоподий) – выпячиваний цитоплазмы, напоминающих корни растений. Их тело заключено в однокамерную раковину, снабжённую отверстием – устьем, через которую в окружающую среду выходят псевдоподии. Раковины состоят их хитиноподобного вещества и могут иметь различную форму: куполообразную, мешковидную, блюдцевидную и т.д.

2) Есть корненожки, тело которых покрыто известковой раковиной. Это фораминиферы, обитающие в водах Мирового океана во всех широтах и на всех глубинах. По хорошо сохранившимся раковинкам учёные определили уже более 30 тысяч ископаемых видов, а также около 4 тысяч видов, обитающих в океанах сейчас. Их раковины участвуют в образовании морского ила, морских осадков и пород. Из них образовались месторождения известняков.

Сообщение ученика: Египетские пирамиды, дворцы и храмы Владимиро-Суздальской Руси, дворцы в белокаменной Москве и Севастополе, старые здания в Париже, Риме, Вене и других городах построены из известняков, образовавшихся из раковин простейших.

В 1 кубическом метре воды из Тихого океана содержится до 800 тысяч известковых простейших, в Атлантическом океане – до 3 млрд. В отдельных районах Северной Атлантики численность простейших достигает 115 млрд на 1 кубический метр.

– одноклеточные, реже колониальные, свободноживущие простейшие, имеющие минеральный скелет в виде удивительно красивых образований и состоящим из кремнезёма или сернокислого стронция. Причудливые выросты на раковинках радиолярий значительно увеличивают поверхность тела, что способствует их передвижению в толще воды. Скопления раковин вымерших радиолярий образуют большие залежи. Их используют для шлифовки и полировки металлов, для изготовления наждачной бумаги. Радиолярии распространены преимущественно в тёплых морях.

Сообщение ученика: В Неаполитанском заливе Средиземного моря профессор В.Т.Шевяков в течение нескольких лет проводил наблюдения за распространением радиолярий. В результате исследований было обнаружено, что радиолярии из отряда акантарий распределены преимущественно в поверхностных слоях моря. Однако после сильных дождей они опускаются на глубину 100-200 м через 1-2 суток после прекращения дождей они вновь поднимаются в поверхностные слои. В зимние месяцы акантарии опускаются на глубину 50-200 м. Так происходит, потому что после сильных дождей акантарии “спасаются” от опреснения, опускаюсь на большую глубину. В зимние месяцы температура воды на глубине 50-200 м выше, чем на поверхности.

– одна из самых малочисленных групп простейших. В ней несколько десятков видов, обитающих в пресных водах. Тело напоминает “солнышко”, но лишено минерального скелета. Питаются животными организмами.

Типичный представитель класса саркодовых – Амёба протей (демонстрация слайда 7 Презентации) . Почему она так названа?

Сообщение ученика: Широко распространённая в загрязнённых пресноводных водоёмах амёба протей названа в честь героя греческой мифологии морского бога Протея, который обладал способностью менять своё обличие, принимая образы всевозможных существ и предметов. Амёба протей не имеет постоянной формы тела, она непрерывно образует выросты (псевдоподии), в которые перетекает её цитоплазма.

Амёба – одно из наиболее просто устроенных животных, обитает в иле на дне пресных водоёмов (канав, прудов).

Строение и характеристика амёбы – см. слайд 7 Презентации.

Кроме обыкновенной амёбы, известно несколько других видов амёб. Дизентерийная амёба внешне похожа на обыкновенную, но отличается от неё очень короткими ложноножками. При питье грязной воды дизентерийные амёбы попадают в кишечник человека. Быстро размножаются, проникают в стенки кишок и образуют там язвы. Эти амёбы питаются разрушенными участками кишки и кровью, вызывая серьёзное заболевание – амёбную дизентерию.

Класс жгутиковые объединяет животных, органоидами движения которых служат жгутики (один или несколько). У большинства представителей наружный слой цитоплазмы уплотняется, в результате чего на поверхности тела образуется плотная эластичная оболочка, определяющая форму животного. К этому классу относятся как автотрофные, так и гетеротрофные организмы.

Древние колониальные формы простейших рассматриваются как промежуточное звено между одноклеточными и многоклеточными организмами.

Встречаются среди жгутиковых и паразитические формы (трипанасомы, лямблия и др.). Трипанасомы живут в плазме крови человека и различных домашних животных, вызывая тяжёлые заболевания (сонная болезнь в тропических странах, трихомониаз и др).

Среди жгутиковых встречаются и колониальные формы – вольвокс. В прудах и озёрах можно найти плавающие в воде зелёные шарики диаметром 1 мм. Каждый шарик состоит из множества клеток (больше тысячи), похожих по строению на эвглену зелёную.

Эвглена зелёная – наиболее распространённый представитель класса жгутиковых. Строение и характеристика – согласно с лайду 9 Презентации.

Сообщение ученика: Между ботаниками и зоологами издавна ведётся спор относительно принадлежности эвглены зелёной к растениям или животным. Ботаники основываются на том, что эвглена зелёная имеет хлорофил и способна к самостоятельному синтезу органических веществ на свету. Зоологи руководствуются тем, что эвглена зелёная в темноте питается гетеротрофно, не имеет целлюлозной оболочки, активно передвигается и схожа по строению с другими жгутиковыми. Разные способы питания свидетельствуют о единстве растительного и животного мира и в то же время являют пример своеобразной специализации, возникшей в ходе эволюции простейших.

Споровики

Тип споровики – это паразитические простейшие. Их жизненный цикл связан со сменой хозяев.

Представителями типа споровики являются – кровяные споровики, грегарины, кокцидии (демонстрация слайда 10 Презентации) . Рассмотрение подробнее каждой группы представителей – согласно слайду 10 Презентации.

Сообщение ученика: малярия – паразитирующая болезнь, протекающая с периодическими приступами лихорадки, изменениями в крови, увеличением печени и селезёнки.

Возбудитель – простейшие рода плазмодиев. Их размножение и развитие происходят в организме комара и человека. Источник болезни – больной малярией человек, переносчик – самка малярийного комара. Самка комара заражается плазмодиями при сосании больного малярией и через 7-45 дней (в зависимости от температуры воздуха) становится способной передавать плазмодии. Здоровый человек заражается при укусе комара. С током крови плазмодии попадают в печень, где происходит первый (тканевый) цикл развития, затем переходят в кровь и внедряются в эритроциты, это второй (эритроцитарный) цикл развития, заканчивающийся распадом эритроцитов и выходом в кровь возбудителей, что сопровождается реакцией организма в виде приступа лихорадки.

В течение 1-6 недели (иногда до года) возбудитель может находиться в организме человека, не вызывая проявлений болезни (инкубационный период). Заболевание начинается внезапно: появляется сильный озноб, повышается температура (до 41 град), печень и селезёнка увеличиваются, могут поражаться печень, почки, ЦНС. Для лечения имеются эффективные средства. Малярия, как массовое заболевание ликвидирована. Профилактика направлена на раннее выявление и лечение больных, а также на борьбу с комарами-переносчиками малярии.

Инфузории

Инфузории – самые высокоорганизованные простейшие. Впервые инфузории обнаружили в воде, настоянной на различных травах (“инфузум” означает “настройка”).

Строение и характеристика – согласно слайду 11 Презентации.

Типичным представителем типа инфузорий (ресничных) является Инфузория туфелька (демонстрация слайда 12 Презентации) . Характеристика и строение – согласно слайду 12 Презентации.

Таким образом, мы с вами рассмотрели особенности строения, жизнедеятельности Простейших как целостных одноклеточных организмов, ведущих самостоятельный образ жизни. В заключении необходимо отметить значение Простейших в природе и жизни человека (демонстрация слайда 13 Презентации).

Говоря о заболеваниях, которые вызывают Простейшие, давайте повторим профилактические меры:

• соблюдение правил личной гигиены,
• кипячение воды,
• добросовестное приготовление пищи,
• требования к качеству сырых продуктов,
• использование репелентов,
• своевременное прохождение медицинских осмотров.

Задание на уроке:

А теперь мне бы хотелось увидеть, как вы запомнили особенности Простейших и сможете ли распределить предъявленных вам на рисунке Простейших по систематическим группам (см. Приложение 2).

Задание выполняется в течение 5 минут под музыку Коэн Байса.

Домашнее задание (с объяснениями):

Используя опорные схемы (бумажный вариант Презентации раздаётся учащимся) и текст §§3-4 учебника (Биология. Животные. 7 класс. Учебник для общеобразовательных учебных заведений. Под ред. В.В.Латюшина, В.А.Шапкина. – М.: Дрофа, 2002.) заполните таблицу “Сравнительная характеристика основных групп Простейших” (см. Приложение 3).

Подведение итогов урока. Оценки за урок.

Общая характеристика одноклеточных животных

Урок 4. Беспозвоночные животные [биология 7 класс]

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока “Общая характеристика одноклеточных животных”

В 1675 году голландский натуралист Антони ван Левенгук, рассматривая с помощью микроскопа каплю воды, увидел одноклеточных животных. Размеры большинства простейших очень малы, поэтому их можно рассмотреть только с помощью микроскопа. Существуют и довольно крупные виды, длиной до нескольких сантиметров.

Одноклеточных животных иначе называют простейшими. К одноклеточным, или простейшим, относятся животные, тело которых состоит только из одной клетки. Эта клетка представляет собой целый организм, который способен самостоятельно существовать, т.е. передвигаться, дышать, питаться, размножаться.

Рассмотрим общее строение одноклеточных организмов.

Снаружи клетка покрыта цитоплазматической мембраной. Основные компоненты клетки одноклеточных – ядро и цитоплазма. В цитоплазме содержатся все органоиды, характерные для животной клетки – это митохондрии, рибосомы, лизосомы, комплекс Гольджи, эндоплазматическая сеть. Кроме этого, у простейших имеются органоиды специального назначения. Функцию пищеварения выполняет пищеварительная вакуоль, функцию выделения – сократительные вакуоли. Органоидами движения у простейших могут быть ложноножки (они представляют собой выросты цитоплазмы), жгутики (движение тела происходит благодаря вращению жгутика), реснички (движение происходит благодаря гребным движениям ресничек).

Большинство простейших имеет гетеротрофный тип питания – они используют готовые органические вещества, но некоторые способны к фотосинтезу и являются автотрофами.

Рассмотрим способы питания простейших. Простейшие, не имеющие постоянной формы тела, способны захватывать пищу всей его поверхностью с помощью фагоцитоза и пиноцитоза. Фагоцитоз – захват пищевых частичек, а пиноцитоз – захват капелек жидкости с помощью ложноножек.

Одноклеточные с постоянной формой тела имеют клеточный рот, клеточную глотку, а также орган выделения – порошицу. Питаются одноклеточные другими простейшими, бактериями и водорослями.

Дыхание осуществляется всей поверхностью тела. В организм простейшего постоянно поступает вода, содержащая кислород, и она удаляется вместе с углекислым газом через сократительную вакуоль.

Простейшие способны к раздражимости – они воспринимают изменения окружающей среды и реагируют на температурные, световые и химические раздражители. Например, они отплывают от кристаллов поваренной соли или приближаются к группе бактерий, которыми питаются. Кристаллы поваренной соли и бактерии – это раздражители. Такие передвижения называются таксисами. Движение к источнику раздражения называется положительным таксисом, движение от раздражителя – отрицательным таксисом. Например, эвглены зелёные всегда плывут к освещённой части водоёма, т.е. они обладают положительным фототаксисом.

Размножение простейших происходит преимущественно бесполым способом. Сначала надвое делится ядро, затем делится цитоплазма. Однако часто встречается и половой процесс.

Внешне они весьма разнообразны. Обитают одноклеточные животные преимущественно в морской и пресной воде, влажной почве. Известно много паразитических форм, обитающих в телах других животных или растений и питающихся за их счет.

При наступлении неблагоприятных условий, например, при высыхании водоемов, повышении или понижении температуры, простейшие превращаются в цисту. Клетка теряет органоиды движения, из цитоплазмы удаляется вода и клетка покрывается толстой защитной оболочкой и переходит в состояние покоя. В цистах процессы жизнедеятельности клетки практически прекращаются, они могут оставаться жизнеспособными в течении десятков и даже сотен лет. В состоянии цисты они могут перемещаться на большие расстояния и при наступлении благоприятных условий оболочка цисты растворяется, и клетка переходит в активное состояние.

В систематике Одноклеточные составляют подцарство в царстве животных. В подцарстве выделяют следующие типы: Саркожгутиконосцы, Инфузории и Споровики.

Bio-Lessons

Образовательный сайт по биологии

Одноклеточные животные (Простейшие)

Простейшие — одноклеточные организмы, строение которых можно изучить только с помощью микроскопа. В клетке такого организма располагается цитоплазма с одним или несколькими ядрами. В настоящее время науке известно около 70 тыс. видов простейших.

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

При наступлении неблагоприятных условий (высыхание водоема, низкие температуры и т.п.) простейшие образуют защитную оболочку — цисту.

Представители жгутиковых имеют постоянную форму тела и передвигаются с помощью специальных выростов — жгутиков.

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

Размножаются ресничные как простым делением клетки, так и обменом ядрами. В частности в ходе сближения простейшие обмениваются малыми (генеративными) ядрами. Данный процесс представляет собой форму полового размножения — конъюгация (рис.8).

Рис.8 Конъюгация инфузории

Органом передвижения являются реснички. (инфузория-туфелька.) Форма тела у нее постоянная. Снаружи оно покрыто плотной тонкой защитной оболочкой.

Сувойки — одиночные или колониальные формы ресничных одноклеточных, ведущие прикрепленный образ жизни (рис.9).

Споровики — это класс паразитических простейших (рис. 10). У них нет органов захвата пищи и передвижения. В организм хозяина они попадают при кровососании (малярийный плазмодий) или с недоброкачественной пищей. Паразитируют в клетках, тканях и органах животных и человека.

Малярию переносят комары из рода Анофелес.

Рис.10 Схема развития малярийного плазмодия

1 — укус малярийного комара

2 — проникновение плазмодия в клетки печени

3 — первая стадия деления

4 — выход плазмодия из клеток печени с дальнейшим проникновением в кровяные тельца (цикличная стадия второго деления)

5 — зрелая стадия плазмодия (вновь попадает в тело комара)

У одноклеточных беспозвоночных простое строение. Эта самостоя­тельная жизнеспособная клетка — целый живой организм. Они питаются одноклеточными водорослями, бактериями или другими простейшими. По способам передвижения и особенностям размножения простейших делят на 7 типов. Рассмотрены 3 из них: саркомастигофоры, ресничные и споровики.
Одноклеточных животных — простейших изучает раздел зоологии протозоология.

Биология в лицее

Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ

Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation

Особенности организации одноклеточных эукариот

В 1866 году выдающийся немецкий биолог Эрнст Геккель (1834 – 1919) в отличие от многоклеточных животных и растений выделил так называемое третье царство — Протисты (от греч. protistos — самый первый). К этому царству он отнес все одноклеточные организмы, имеющие ядро. Часть современных ученых употребляет этот термин как название дотканевого уровня организации (то есть ткани, образованные специализированными клетками и продуктами их секреции, отсутствуют) преимущественно одноклеточных эукариотических организмов – растений, животных и грибов.

Раздел биологии, изучающий одноклеточные организмы, называется протистологией .

Иногда принадлежность одноклеточного организма к определенному царству, в отличие от многоклеточного, возможно установить лишь после тщательных исследований. Например, особую группу паразитических эукариот – микроспоридии – долгое время считали одноклеточными животными. Хозяин (разнообразные животные, изредка – человек) заражается спорами этого паразита. На оболочке спор обнаружили хитин, характерный для клеточных стенок грибов; поэтому часть современных ученых относит микроспоридий к царству Грибы.

Эвглен одни ученые считают животными, другие – водорослями. Среди этих водных эукариот известны как способные к фотосинтезу, так и гетеротрофные, в частности паразитические, виды.

Так называемых слизевиков – паразитов растений, цитоплазма которых окружена лишь плазматической мембраной, – одни ученые считают животными, другие – грибами.

Особенности организации клеток одноклеточных эукариот . Мы уже упоминали, что клетки эукариот имеют ядро (обычно одно, однако иногда количество ядер достигает сотен и тысяч), хотя некоторые (ситовидные трубки высших растений, эритроциты большинства млекопитающих и т. п.) теряют ядро во время дозревания. Цитоплазма клеток эукариот содержит разнообразные органеллы, большинство которых окружено двумя мембранами (митохондрии, пластиды) или одной мембраной (эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, вакуоли, лизосомы). Клетки эукариот делятся с помощью митоза или мейоза.

Поверхностный аппарат клеток различных групп протист отличается по строению. У водорослей и грибов надмембранный аппарат клетки – плотная клеточная стенка, которая препятствует образованию цитоплазматических выростов – псевдоподий . У водорослей она состоит преимущественно из полисахаридов (целлюлозы и пектина). В состав клеточной стенки грибов также входит и содержащий азот полисахарид – хитин. У одноклеточных животных клетка поверх мембраны покрыта тонким пластичным слоем – гликокаликсом и поэтому способна образовывать псевдоподии (например, у амеб). У других видов клетка имеет постоянную форму благодаря наличию плотного подмембранного слоя цитоплазмы (инфузории, эвглены и др.), который у некоторых приобретает особую прочность, образуя своеобразный панцирь.

Ложноножки, или псевдоподии (греч. pseudos — ложь и podos — нога) — временные цитоплазматические выросты у одноклеточных организмов (корненожек, некоторых жгутиконосцев, споровиков, слизевиков), а также у некоторых клеток многоклеточных животных (лейкоцитов, макрофагов, яиц губок, кишечнополостных, некоторых ресничных червей). Служат для амебоидного движения и захвата пищи. В псевдоподиях много микротрубочек.

У многих одноклеточных животных, например фораминифер , клетка находится в защитной раковине. У них основу раковины составляют органические вещества, секретируемые клеткой; раковины часто пропитаны минеральными соединениями или покрыты прилипшими песчинками, иглами губок или другим посторонним материалом.

Фораминиферы — это простейшие класса саркодовых. Известны с кембрия. Размеры обычно 0,1 — 1 мм, редко до 20 см.

Имеют наружный скелет в виде раковин, у большинства известковых, иногда хитиноидных или состоящих из склеенных песчинок и других посторонних частиц. Раковины могут быть однокамерные и многокамерные, располагаются в один или два ряда, по спирали, иногда ветвятся. Через микроскопические отверстия раковин выдаются очень тонкие псевдоподии, которые у фораминифер называются ризоподиями и образуют вокруг раковины сложную сеть.

Современных фораминифер около 1000 видов (ископаемых около 30 тысяч видов). Все фораминиферы — морские простейшие. Раковины фораминифер образуют океанический ил и значительную часть осадочных пород.

Планктонная фораминифера рода Глобигерина

Почти у всех одноклеточных животных под плазматической мембраной имеется слой сократительных волокон, лучше всего развитый у амебоидных форм. Эти волокна позволяют клетке изменять форму, в частности захватывать твердые питательные частицы и передвигаться. У инфузорий-сувоек есть особый сократительный стебелек, с помощью которого клетка прикрепляется к различным поверхностям (водные растения и проч.).

Ядерные аппараты одноклеточных и многоклеточных эукариот могут отличаться между собой. Так, у инфузорий и фораминифер есть ядра двух типов: вегетативные — отвечают за регуляцию биосинтеза белков в клетке и других процессов обмена веществ, генеративные – хранят наследственную информацию и обеспечивают ее передачу дочерним клеткам при размножении.

У фотосинтезирующих видов одноклеточных в разных комбинациях присутствуют пигменты: хлорофиллы а, b и с, каротины, ксантофилл и др. Ксантофиллы придают разнообразные окраски хлоропластам: красную (красные водоросли), бурую, коричневую (диатомовые водоросли) и т. п.

Колониальные одноклеточные эукариоты , хотя и состоят из многих клеток одного или нескольких типов, но каждая из них в основном функционирует несогласованно с другими. Количество клеток колонии может со временем меняться или остается постоянным (например, у вольвокса ). Колонии способны образовывать некоторые инфузории, радиолярии, дрожжи. Связь между отдельными клетками в пределах колоний осуществляется с помощью цитоплазматических мостиков (вольвокс) или общей слизистой оболочки.

Среди вегетативных клеток колонии вольвокса есть клетки больших размеров, обеспечивающие бесполое размножение: за счет их деления образуются дочерние колонии, которые впоследствии оставляют материнскую и выходят наружу.

У инфузорий колонии могут иметь вид кустиков, на верхушках ветвей которых расположены отдельные особи. Например, колонии рода Зоотамниум имеют вид пальмы с 8-9 листьями, каждый из которых содержит несколько десятков мелких особей и 1-2 больших. Большие особи отделяются от колонии, определенное время плавают с помощью ресничек, потом оседают на субстрат и дают начало новым колониям.

У одноклеточных эукариот тело состоит из единственной клетки, которая в то же время является самостоятельным организмом. Одноклеточные и не образующие тканей многоклеточные эукариоты (растения, грибы, животные) получили общее название «протисты».

Среди одноклеточных известны колониальные виды, состоящие из многих клеток одного или нескольких типов; такая дифференциация связана с обеспечением размножения или расселения.