Opće karakteristike građe i života jednostaničnih organizama. Opće karakteristike jednostaničnih (protozoa)

U svjetskoj fauni postoji oko 70 000 vrsta jednostaničnih životinja.

Gotovo svi jednostavni su mikroskopske veličine (od 2 mikrona do 0,2 mm), među njima postoje i kolonijalni oblici (Volvox). Žive u slatkoj vodi (obična ameba, zelena euglena, trepavica, volvoks) i morskim vodama (foraminifera, promenyaki), u tlu (neke vrste ameba, cilijata, trepetljika).

Najjednostavniji su predstavnici životinjskog svijeta na staničnoj razini organizacije. Morfološki čine jednu stanicu, a funkcionalno - integralni organizam. Stoga je stanica protozoa građena mnogo složenije od stanice višestaničnih organizama.

To je zbog činjenice da stanice višestaničnih organizama obavljaju samo određene funkcije, dok jedna stanica protozoa obavlja sve vitalne funkcije svojstvene cijelom organizmu: ishranu, kretanje, izlučivanje, disanje, razmnožavanje itd.

Značajke strukture i života jednostaničnih organizama (protozoa)

Protozojska stanica, kao i svaka stanica eukarija, ima zajedničke stanične organele. U citoplazmi protozoa razlikuju se dva sloja: vanjski sloj je ektoplazma, a unutarnji sloj je endoplazma. Osim toga, protozoe imaju organele koje su karakteristične samo za njih: pokrete (pseudopodi, bičevi, trepetljike), probavu (probavne vakuole, cilijati imaju staničnu usta, ždrijelo), izlučivanje i osmoregulaciju (kontraktilne vakuole).

Stanica jednostaničnih životinja sadrži jednu (ameba, euglena) ili nekoliko (cilijati) jezgre. Velika većina jednostaničnih organizama ima sposobnost kretanja. Uz pomoć privremenih izbočina citoplazme - kreću se lažne noge (pseudonizhok), jednostavne, lišene guste stanične membrane (ameba). Flagella (euglena zelena) i cilia (cilijatna cipela) doprinose brzom kretanju jednostaničnih organizama.

Načini hranjenja protozoa su raznoliki. Većina ih se hrani heterotrofno. Kod amebe hrana ulazi u citoplazmu uz pomoć pseudopodija koje je hvataju. Kod trepavica, vibracije cilija uzrokuju ulazak hrane u stanična usta i ždrijelo.

Probava hrane odvija se u probavnim vakuolama. Neprobavljeni ostaci hrane uklanjaju se iz stanice na bilo kojem mjestu na koje pristaje probavna vakuola (ameba) ili kroz posebne rupice (prašak u ciliastoj cipeli).

Među jednostaničnim životinjama postoje vrste koje se hrane poput zelenih biljaka (Volvox). Njihova citoplazma sadrži kromatofore - organele s fotosintetskim pigmentima. Za neke flagellate s kromatoforama (euglena zelena), karakterističan je mješoviti (miksotrofni) način prehrane. U svijetu su sposobni za fotosintezu, a u mraku se hrane već gotovim organskim tvarima.

Disanje se provodi strujanjem kisika po cijeloj površini stanice. Oksidira složene organske tvari u CO 2, H 2 O i druge spojeve. Istodobno se oslobađa energija koja se koristi za vitalne procese životinja.

Protozoe se odlikuju aseksualnim i spolnim razmnožavanjem. Nespolno razmnožavanje provodi se diobom i pupanjem. Češće se jednostanične podjele majčinog organizma množe u dvije stanice kćeri.

Za cilijate-cipele, osim presjeka, postoji karakterističan spolni proces, tijekom kojeg su dvije cilijate privremeno povezane jedna s drugom i izmjenjuju male jezgre. Dakle, cilijati razmjenjuju genetske (nasljedne) informacije sadržane u njihovim jezgrama.

Razdražljivost je svojstvena jednostaničnim organizmima - odgovor-reakcija tijela na vanjske utjecaje. Nepovoljni okolišni uvjeti prenose jednostanični organizmi u cističnom stanju - stanica je zaobljena, stisnuta, uvlači organele kretanja i prekrivena je debelom membranom.

Procesi stvaranja tla također se provode uz pomoć protozoa. Monocelularni flagelati služe za biološku procjenu stupnja čistoće vodnih tijela (biodijagnostika). Foraminiferi i šetnice imaju značajnu ulogu u stvaranju naslaga krede i vapnenca, koji su vrijedan građevinski materijal.

Osnovni pojmovi i pojmovi testirani u ispitnom radu: amebe, balantidija, flagelati, cilijati, kokcidije, malarični plazmodij, probavna vakuola, spolni napredak, prah, sarkod, kontraktilna vakuola, sporozoi, euglena zelena.

Tijelo najjednostavnijih životinja sastoji se od jedne stanice koja obavlja sve vitalne funkcije. Predstavnici ovog potkraljevstva imaju sva svojstva neovisnog organizma. Slobodnoživuće protozoe imaju dodatne organele kretanja, prehrane, izlučivanja, zaštite itd. Neke od ovih organela su privremene (pseudopodi amebe), neke su trajne (flagelum euglene, trepetljike cilijata).

Uloga protozoa u prirodi i ljudskom životu:

- nezamjenjivi su sudionici kruženja tvari i energije u ekosustavima, djelujući kao mikropotrošači i reduktori;

- formiraju geološke naslage vapnenca, krede;

- su objekti znanstvenog istraživanja;

Razred Flagellate. Predstavnici ove klase imaju stalan oblik tijela, zbog prisutnosti zgusnute stanične membrane.

Euglena zelena ima tijelo u obliku vretena. Veličina kaveza je oko 0,05 mm. Euglena se kreće uz pomoć flageluma - citoplazmatskog izraslina, koji se sastoji od tankih fibril... Na prednjem kraju nalazi se špijunka osjetljiva na svjetlost. U citoplazmi se pored svih organela karakterističnih za životinjske stanice nalaze kromatofore koji sadrže klorofil. Na svjetlu, euglena je sposobna za fotosintezu. Stoga se klasificira kao srednji, između biljaka i životinja, evolucijski oblici. Euglena se razmnožava aseksualno, dijeljenjem na dva dijela duž uzdužne osi. Spolno razmnožavanje vrši se kopulacije(fuzija stanica).

Volvox pripada kolonijalnim oblicima flagelata.

Tip infuzorije. Razred cilijastih trepavica. Tip ima oko 6 tisuća vrsta.

Predstavnici - cilijatna cipela, cilijatna truba.

Infuzorija-cipela je životinja veličine 0,1-0,3 mm.

Stanična membrana mu je prekrivena cilijama koje služe za kretanje. U stanici postoje dvije jezgre - vegetativni , poliploidni i generativna , diploidna... Usna šupljina na tijelu tvori usni lijevak, koji prelazi u usta stanice, što dovodi do grlo... U grlu se formiraju probavne vakuole probavljanje hrane. Kroz rupu se uklanjaju neprobavljeni ostaci hrane - puder .

Cilijatna cipela ima dvije kontraktilne vakuole smještene na suprotnim krajevima tijela. Preko njih se uklanja višak vode i produkti metabolizma.

Reprodukcija cilijata javlja se i aseksualno i spolno. Kod aseksualnog razmnožavanja dolazi do uzdužne diobe stanica. Tijekom spolnog procesa između dvije trepavice nastaje citoplazmatski most. Poliploidne (velike) jezgre se uništavaju, a diploidne (male) jezgre se dijele mejozom uz nastanak četiri haploidne jezgre od kojih tri umiru, a četvrta se dijeli na pola, ali već mitozom. Nastaju dvije jezgre. Jedna je stacionarna, a druga migratorna. Zatim, između cilijata, dolazi do izmjene migrirajućih jezgri. Tada se stacionarne i migrirane jezgre spajaju, jedinke se raspršuju i u njima ponovno nastaju velika i mala jezgra.

U potkraljevstvo Najjednostavniji uključuju jednostanične životinje. Neke vrste formiraju kolonije.

Protozojska stanica ima istu strukturnu shemu kao i stanica višestanične životinje: ograničena je membranom, unutarnji prostor ispunjen je citoplazmom, koja sadrži jezgru (jezgre), organele i inkluzije.

Stanična membrana u nekim vrstama predstavljena je vanjskom (citoplazmatskom) membranom, u drugima - membranom i pelikulom. Neke skupine protozoa tvore školjku oko sebe. Membrana ima strukturu tipičnu za eukariotsku stanicu: sastoji se od dva sloja fosfolipida, u koje su proteini "uronjeni" na različitim dubinama.

Broj jezgri je jedna, dvije ili više. Oblik jezgre je obično okrugao. Jezgra je ograničena s dvije membrane, te su membrane prožete porama. Unutarnji sadržaj jezgre je nuklearni sok (karioplazma), koji sadrži kromatin i jezgre. Kromatin se sastoji od DNA i proteina i interfazni je oblik postojanja kromosoma (dekondenzirani kromosomi). Jezgre se sastoje od rRNA i proteina te su mjesto gdje nastaju podjedinice ribosoma.

Vanjski sloj citoplazme je obično lakši i gušći - ektoplazma, unutarnji sloj - endoplazma.

Citoplazma sadrži organele koje su karakteristične i za stanice višestaničnih životinja i organele koje su karakteristične samo za ovu skupinu životinja. Organoidi protozoa, zajednički s organelama stanica višestanične životinje: mitohondriji (sinteza ATP-a, oksidacija organskih tvari), endoplazmatski retikulum (prijenos tvari, sinteza raznih organskih tvari, kompartmentalizacija), Golgijev kompleks (akumulacija, modifikacija lučenje raznih organskih tvari, sinteza ugljikohidrata i lipida, mjesto nastanka primarnih lizosoma, lizosomi (cijepanje organskih tvari), ribosomi (sinteza proteina), stanični centar s centriolima (formiranje mikrotubula, posebno mikrotubula fisijsko vreteno), mikrotubule i mikrofilamente (citoskelet). Organoidi protozoa, karakteristični samo za ovu skupinu životinja: stigma (percepcija svjetla), trichocysts (zaštita), akstostil (podrška), kontraktilne vakuole (osmoregulacija) itd. Fotosintetski organoidi koji se nalaze u biljnim flagelatima nazivaju se kromatofori. Organele kretanja protozoa predstavljene su pseudopodijama, cilijama, flagelama.

Ishrana - heterotrofna; kod biljnih flagelata - autotrofni, mogu biti miksotrofni.

Razmjena plinova odvija se kroz staničnu membranu, velika većina protozoa su aerobni organizmi.

Odgovor na utjecaje okoline (razdražljivost) očituje se u obliku taksija.

Kada se pojave nepovoljni uvjeti, većina protozoa stvara ciste. Encistacija je način doživljavanja nepovoljnih uvjeta.

Glavni način razmnožavanja protozoa je nespolno razmnožavanje: a) podjela matične stanice na dvije stanice kćeri, b) podjela matične stanice na mnogo stanica kćeri (shizogonija), c) pupanje. Aseksualna reprodukcija temelji se na mitozi. Kod niza vrsta odvija se spolni proces – konjugacija (cilijati) i spolno razmnožavanje (sporozoani).

Staništa: more i slatke vode, tlo, organizmi biljaka, životinja i ljudi.

Klasifikacija protozoa

• Potkraljevstvo protozoa, ili jednoćelijske (protozoe)
  • Tip sarkomastigofore
    • Podtip Flagellate (Mastigophora)
      • Razred Biljni flagelati (Phytomastigophorea)
      • Klasa bičevi životinja (Zoomastigophorea)
    • Opalinata podtip
    • Podtip Sarkodina
      • Razred Rhizopoda
      • Klasa Radiolaria, ili Radiolaria
      • Razred suncokreti (Heliozoa)
  • Tip Apicomplexa
    • • Perkinsea klasa
      • Razred Sporozoa (Sporozoea)
  • Tip miksosporidija (Myxozoa)
    • • Razred Myxosporea
      • Razred Actinosporea
  • Tip mikrospora
  • Tip infuzorije (Ciliophora)
    • • Razred Ciliates (Ciliata)
      • Razred trepavica koje sišu (Suctoria)
  • Labirinthomorpha tip
  • Ascetospora tip

Najjednostavniji se pojavio prije oko 1,5 milijardi godina.

Protozoe spadaju u primitivne jednostanične eukariote (super kraljevstvo Eucariota). Danas je općeprihvaćeno da eukarioti potječu od prokariota. Postoje dvije hipoteze za porijeklo eukariota od prokariota: a) sukcesivna, b) simbiotska. Prema sukcesivnoj hipotezi, membranske organele nastaju postupno iz plazmaleme prokariota. Prema simbiotskoj hipotezi (endosimbiotska hipoteza, hipoteza simbiogeneze), eukariotska stanica nastaje nizom simbioze nekoliko drevnih prokariotskih stanica.

Jednostanične, ili protozoe, su životinje čije tijelo morfološki odgovara jednoj stanici, a istovremeno je samostalan integralni organizam sa svim svojim inherentnim funkcijama. Ukupan broj vrsta protozoa prelazi 30 tisuća.

Nastanak jednostanične životinje bile su praćene aromorfozama: 1. Diploidija (dvostruki skup kromosoma) pojavila se u jezgri ograničenoj membranom kao struktura koja odvaja genetski aparat stanice od citoplazme i stvara specifično okruženje za interakciju gena u diploidni skup kromosoma. 2. Postojale su organele sposobne za samoreprodukciju. 3. Nastale su unutarnje membrane. 4. Pojavio se visokospecijalizirani i dinamični unutarnji kostur - citoskelet. b. Seksualni proces nastao je kao oblik razmjene genetskih informacija između dvije osobe.

Struktura. Strukturni plan protozoa odgovara općim značajkama organizacije eukariotske stanice.

Genetski aparat jednostanični organizmi su predstavljeni jednom ili više jezgri. Ako postoje dvije jezgre, onda je, u pravilu, jedna od njih, diploidna, generativna, a druga, poliploidna, vegetativna. Generativna jezgra obavlja reproduktivne funkcije. Vegetativna jezgra osigurava sve vitalne procese organizma.

Citoplazma sastoji se od laganog vanjskog dijela, bez organela, - ektoplazma i tamniji unutarnji dio koji sadrži glavne organele - endoplazma. U endoplazmi se nalaze opće organele.

Za razliku od stanica višestaničnih organizama, jednostanični organizmi imaju organele posebne namjene. To su organele kretanja – pseudopodi – pseudopodije; flagele, cilije. Tu su i organele osmoregulacije – kontraktilne vakuole. Postoje specijalizirane organele koje pružaju razdražljivost.

Jednostanične organele konstantnog oblika tijela imaju trajne probavne organele: stanični lijevak, stanična usta, ždrijelo, a također i organoid za oslobađanje neprobavljenih ostataka - prah.

Vnepovoljan U uvjetima postojanja, jezgra s malim volumenom citoplazme koja sadrži potrebne organele okružena je debelom višeslojnom kapsulom - cistom i prelazi iz aktivnog stanja u mirovanje. Kada su izložene povoljnim uvjetima, ciste se "otvore", a iz njih izlaze protozoe u obliku aktivnih i pokretnih jedinki.

Reprodukcija. Glavni oblik razmnožavanja "protozoa je aseksualna reprodukcija mitotičkom diobom stanica. Međutim, često se susreće i spolni proces.

Sarcode klasa. odnosno rizoma.

Ameba

Klasa uključuje odred ameba. Karakteristična značajka je sposobnost stvaranja citoplazmatskih izraslina - pseudopodija (pseudopoda), zahvaljujući kojima se kreću.

Ameba: 1 - jezgra, 2 - citoplazma, 3 - pseudopodija, 4 - kontraktilna vakuola, 5 - formirana probavna vakuola

Struktura. Oblik tijela je nestabilan. Nasljedni aparat predstavljen je jednom, u pravilu, poliploidnom jezgrom. Citoplazma ima jasnu podjelu na ekto- i endoplazmu, u kojoj se nalaze organele opće namjene. Slobodnoživi slatkovodni oblici imaju jednostavno uređenu kontraktilnu vakuolu.

Način ishrane. Svi se rizopodi hrane fagocitozom, hvatajući hranu pseudopodima.

Reprodukcija. Za najprimitivnije predstavnike redova ameba i ameba školjkaša karakteristično je samo nespolno razmnožavanje mitotičkom diobom stanica.

Razred Flagellate

Struktura. Flagele imaju zastavice koje služe kao organele kretanja i olakšavaju hvatanje hrane. Može ih biti jedan, dva ili više. Kretanje bića u okolnoj vodi uzrokuje vrtlog, zbog čega se male čestice suspendirane u vodi odnose do baze bića, gdje se nalazi mali otvor - stanično ušće koje vodi do dubokog ždrijela.

Euglena zelena: 1 - bičak, 2 - kontraktilna vakuola, 3 - kloroplasti, 4 - jezgra, 5 - kontraktilna vakuola

Gotovo svi flagelati prekriveni su gustom elastičnom membranom, koja, zajedno s razvijenim elementima citoskeleta, određuje stalan oblik tijela.

Genetski aparat kod većine flagelata predstavljen je jednom jezgrom, ali postoje i binuklearne (npr. lamblia) i višejezgrene (npr. opaline) vrste.

Citoplazma jasno je podijeljen na tanak vanjski sloj – prozirnu ektoplazmu i dublju endoplazmu.

Način ishrane. Po načinu ishrane, flagelati se dijele u tri skupine. Autotrofna organizmi, kao iznimka u životinjskom carstvu, sintetiziraju organsku tvar (ugljikohidrate) iz ugljičnog dioksida i vode koristeći klorofil i sunčevu energiju. Klorofil se nalazi u kromatoforima sličnim u organizaciji biljnih plastida. Mnogi flagelati s biljnim tipom prehrane imaju posebne aparate koji percipiraju svjetlosne podražaje - stigme.

Heterotrofni organizmi (tripanosom - uzročnik bolesti spavanja) nemaju klorofil i stoga ne mogu sintetizirati ugljikohidrate iz anorganskih tvari. Miksotrofno organizmi su sposobni za fotosintezu, ali se hrane i mineralnim i organskim tvarima koje stvaraju drugi organizmi (euglena zelena).

Osmoregulacijski i Djelomično se funkcije izlučivanja u flagelatima, kao u sarkodima, obavljaju kontraktilnim vakuolama, koje se nalaze u slobodnoživućim slatkovodnim oblicima.

Reprodukcija. Kod flagelata bilježi se spolno i nespolno razmnožavanje. Uobičajeni oblik aseksualnog razmnožavanja je uzdužna podjela.

Vrsta infuzorije ili cilijara

Opće karakteristike. DO vrsta cilijata uključuje više od 7 tisuća vrsta. Cilije služe kao organele kretanja. Postoje dvije jezgre: veliki poliploid - vegetativna jezgra(makronukleus) i mali diploid - generativna jezgra(mikronukleus).

Struktura. Cilijati mogu biti raznih oblika, najčešće ovalni, poput cilijatne cipelice.Veličine im dosežu 1 mm duljine. . Izvana je tijelo prekriveno pelikulom. Citoplazma uvijek jasno podijeljena na ekto- i endodermu. Ektoplazma sadrži bazalna tijela cilija. Elementi citoskeleta usko su povezani s bazalnim tijelima cilija.

Način hranjenja cilijata. V prednja polovica tijela ima uzdužni usjek – perioralnu šupljinu. U njegovoj dubini nalazi se ovalni otvor - stanična usta koja vode do zakrivljenog ždrijela, koji je podržan sustavom skeletnih ždrijelnih filamenata. Ždrijelo se otvara izravno u endoplazmu.

Osmoregulacija. Slobodnoživuće trepavice imaju kontraktivne vakuole.

Infuzoria papuča: 1 - cilije, 2 - probavne vakuole, 3 - mala jezgra, 4 - velika jezgra, 5 - stanična usta, c - stanična ždrijela, 7 - prah, 8 - kontraktilna vakuola<

Reprodukcija. Za cilijate je karakteristična izmjena spolnog i aseksualnog razmnožavanja. S aseksualnim razmnožavanjem dolazi do poprečne podjele cilijata.

Stanište. Slobodnoživuće cilijate nalaze se i u slatkim vodama iu morima, a njihov način života je raznolik.

Vrsta protozoa

Sarkomastigofori

Sarcode

Proteus ameba (obična), ameba od dizenterije, radiolarija

Flagellate

Euglena zelena, Volvox, Afrički tripanosom, Leishmania, Trichomonas, Lamblia hepatična

Sporozoanci

Kokcidija

plazmodij malarije

Cilijati

Cilijarno

Infuzorija-balantidija, infuzorija-cipela, infuzorija-trubačica

Trichophriasis

rabljene knjige:
1. Biologija: potpuni vodič za pripremu za ispit. / G. I. Lerner. - M .: AST: Astrel; Vladimir; VKT, 2009. 2. Biologija: Životinje: udžbenik. za 7-8 cl. opće obrazovanje. Institucije. - 7. izd. - M .: Obrazovanje, 2000. 3. Biologija: studijski vodič / A.G. Lebedev. M .: AST: Astrel. 2009. 4. Biologija. Cjeloviti tečaj opće srednje škole: udžbenik za školarce i kandidate / M.A. Valovaya, N.A. Sokolova, A.A. Kamensky. - M .: Ispit, 2002. 5. Biologija za pristupnike sveučilištima. Intenzivni tečaj / G.L.Bilich, V.A. Kryzhanovsky. - M .: Izdavačka kuća Onyx, 2006.
Korišteni internetski resursi: