Caratteristiche generali della struttura e della vita degli organismi unicellulari. Caratteristiche generali degli unicellulari (protozoi)

Ci sono circa 70.000 specie di animali unicellulari nella fauna mondiale.

Quasi tutti quelli semplici sono di dimensioni microscopiche (da 2 micron a 0,2 mm), tra questi vi sono anche forme coloniali (volvox). Organismi unicellulari vivono nelle acque dolci (ameba comune, euglena verde, scarpa ciliata, volvox) e nei corpi idrici marini (foraminiferi, passeggiate), nel suolo (alcuni tipi di amebe, flagellati, ciliati).

I più semplici sono i rappresentanti del mondo animale, situati a livello di organizzazione cellulare. Morfologicamente costituiscono una cellula, e funzionalmente costituiscono un organismo integrale. Pertanto, la cellula del più semplice è costruita molto più complicata della cellula di un organismo multicellulare.

Ciò è dovuto al fatto che le cellule degli organismi multicellulari svolgono solo determinate funzioni, mentre una cellula delle più semplici svolge tutte le funzioni vitali inerenti all'intero organismo: nutrizione, movimento, escrezione, respirazione, riproduzione, ecc.

Caratteristiche della struttura e dell'attività vitale degli organismi unicellulari (protozoi)

La cellula protozoica, come qualsiasi cellula eucariotica, ha organelli cellulari generali. Nel citoplasma dei protozoi si distinguono due strati: l'esterno - ectoplasma e l'interno - endoplasma. Inoltre, i protozoi hanno organelli caratteristici solo di loro: movimenti (pseudopodi, flagelli, ciglia), digestione (vacuoli digestivi, i ciliati hanno una bocca cellulare, faringe), escrezione e osmoregolazione (vacuoli contrattili).

Una cellula di animali unicellulari contiene uno (ameba, euglena) o più nuclei (ciliati). La stragrande maggioranza degli organismi unicellulari ha la capacità di muoversi. Con l'aiuto di rigonfiamenti temporanei del citoplasma - gambe false (pseudo-gambe), semplici, prive di una membrana cellulare densa (ameba), si muovono. Flagelli (verde euglena) e ciglia (ciliati-scarpa) contribuiscono al rapido movimento degli organismi unicellulari.

I modi di nutrire i protozoi sono vari. La maggior parte di loro si nutre eterotroficamente. Nell'ameba, il cibo entra nel citoplasma con l'aiuto di pseudopodi, che lo catturano. Nei ciliati, le vibrazioni delle ciglia fanno sì che il cibo entri nella bocca cellulare e nella faringe.

La digestione del cibo avviene nei vacuoli digestivi. I residui di cibo non digerito vengono rimossi dalla cellula in qualsiasi luogo a cui si avvicini il vacuolo digestivo (ameba) o attraverso apposite aperture (polvere nei ciliati-scarpe).

Tra gli animali unicellulari, ci sono specie che si nutrono come piante verdi (volvox). Nel loro citoplasma ci sono cromatofori - organelli con pigmenti fotosintetici. Per alcuni flagellati con cromatofori (verde euglena), un caratteristico tipo di nutrizione mista (mixotrofica). Alla luce sono capaci di fotosintesi e al buio si nutrono di sostanze organiche già pronte.

La respirazione viene effettuata fornendo ossigeno attraverso l'intera superficie della cellula. Ossida le sostanze organiche complesse a CO 2 , H 2 O e altri composti. Allo stesso tempo, viene rilasciata energia, che viene utilizzata per i processi vitali degli animali.

Per i protozoi sono caratteristici i metodi di riproduzione asessuale e sessuale. La riproduzione asessuata viene effettuata per divisione e gemmazione. Più spesso quelli unicellulari si riproducono dividendo l'organismo materno in due cellule figlie.

Per le scarpe ciliate, oltre alla sezione, c'è un caratteristico processo sessuale, durante il quale due ciliati sono temporaneamente collegati tra loro e si scambiano piccoli nuclei. Così i ciliati si scambiano informazioni genetiche (ereditari) contenute nei loro nuclei.

Unicellulare è caratterizzato da irritabilità - la risposta-reazione del corpo alle influenze esterne. Gli organismi unicellulari sopportano condizioni ambientali sfavorevoli nello stato di una cisti: la cellula è arrotondata, compressa, attira gli organelli del movimento ed è ricoperta da una spessa membrana.

Anche i processi di formazione del suolo vengono eseguiti con l'aiuto di protozoi. Unicellulari flagellari servono per la valutazione biologica del grado di purezza dei corpi idrici (biodiagnostica). Foraminiferi e promenac svolgono un ruolo significativo nella formazione di depositi di gesso e calcare, che sono materiali da costruzione pregiati.

I principali termini e concetti testati nella prova d'esame: amebe, balantidi, flagellati, ciliati, coccidi, plasmodio malarico, vacuolo digestivo, progresso sessuale, polvere, sarcodi, vacuolo contrattile, sporozoi, euglena verde.

Il corpo degli animali più semplici è costituito da un'unica cellula che svolge tutte le funzioni della vita. I rappresentanti di questo sottoregno hanno tutte le proprietà di un organismo indipendente. I protozoi a vita libera hanno organelli aggiuntivi per il movimento, la nutrizione, l'escrezione, la protezione, ecc. Alcuni di questi organelli sono temporanei (prolegs di ameba), altri sono permanenti (euglena flagello, ciglia ciliate).

Il ruolo dei protozoi nella natura e nella vita umana:

- sono partecipanti indispensabili alla circolazione delle sostanze e dell'energia negli ecosistemi, fungendo da microconsumatori e decompositori;

- formare depositi geologici di calcare, gesso;

- sono oggetto di ricerca scientifica;

Classe Flagelli. I rappresentanti di questa classe hanno una forma corporea costante, a causa della presenza di una membrana cellulare compattata.

Euglena verde ha un corpo a forma di fuso. La dimensione della cella è di circa 0,05 mm. Euglena si muove con l'aiuto di un flagello, un'escrescenza citoplasmatica costituita da sottili fibrille. Nella parte anteriore c'è un occhio sensibile alla luce. Nel citoplasma, oltre a tutti gli organelli caratteristici delle cellule animali, ci sono cromatofori contenente clorofilla. Alla luce, Euglena è capace di fotosintesi. Pertanto, è indicato come intermedio, tra piante e animali, forme evolutive. Euglena si riproduce asessualmente dividendo in due lungo l'asse longitudinale. La riproduzione sessuale è effettuata da copulazione(fusione cellulare).

Volvox appartiene alle forme coloniali dei flagellati.

tipo di infusori. Classe infusori ciliari. Il tipo ha circa 6 mila specie.

Rappresentanti: infusoria-scarpa, infusoria-trombettista.

Scarpa infusoria - un animale di dimensioni 0,1-0,3 mm.

La sua membrana cellulare è ricoperta di ciglia che servono al movimento. Ci sono due nuclei in una cellula vegetativo , poliploide e generativo , diploide. L'incavo orale sul corpo forma un imbuto orale, che passa nella bocca cellulare, che porta a gola. Formato in gola vacuoli digestivi che digeriscono il cibo. I resti di cibo non digerito vengono rimossi attraverso l'apertura - polvere .

La scarpa ciliata ha due vacuoli contrattili situati alle estremità opposte del corpo. Attraverso di loro, l'acqua in eccesso e i prodotti metabolici vengono espulsi.

Riproduzione dei ciliati si verifica sia asessualmente che sessualmente. Durante la riproduzione asessuata si verifica la divisione cellulare longitudinale. Durante il processo sessuale, si forma un ponte citoplasmatico tra due ciliati. I nuclei poliploidi (grandi) vengono distrutti e i nuclei diploidi (piccoli) sono divisi dalla meiosi con la formazione di quattro nuclei aploidi, tre dei quali muoiono e il quarto è diviso a metà, ma dalla mitosi. Si formano due nuclei. Uno è stazionario e l'altro è migratorio. Quindi tra i ciliati c'è uno scambio di nuclei migratori. Quindi i nuclei stazionari e migratori si fondono, gli individui si disperdono e in essi si formano nuovamente nuclei grandi e piccoli.

Al sottoregno Protozoi sono animali unicellulari. Alcune specie formano colonie.

La cellula del protozoo ha lo stesso schema strutturale della cellula di un animale multicellulare: è limitata da una membrana, lo spazio interno è pieno di citoplasma, in cui si trovano il nucleo (nuclei), gli organelli e le inclusioni.

La membrana cellulare in alcune specie è rappresentata da una membrana esterna (citoplasmatica), in altre da una membrana e una pellicola. Alcuni gruppi di protozoi formano un guscio attorno a se stessi. La membrana ha una struttura tipica di una cellula eucariotica: è costituita da due strati di fosfolipidi, nei quali le proteine ​​“affondano” a diverse profondità.

Il numero di core è uno, due o più. La forma del nucleo è generalmente arrotondata. Il nucleo è delimitato da due membrane, queste membrane sono permeate di pori. Il contenuto interno del nucleo è il succo nucleare (carioplasma), che contiene cromatina e nucleoli. La cromatina è costituita da DNA e proteine ​​ed è una forma interfase dell'esistenza dei cromosomi (cromosomi decondensati). Il nucleolo è composto da rRNA e proteine ​​ed è il sito in cui si formano le subunità ribosomiali.

Lo strato esterno del citoplasma è solitamente più leggero e denso - ectoplasma, interno - endoplasma.

Nel citoplasma ci sono organelli caratteristici di entrambe le cellule degli animali multicellulari e organelli caratteristici solo di questo gruppo di animali. Organelli di protozoi, comuni agli organelli di una cellula animale multicellulare: mitocondri (sintesi di ATP, ossidazione di sostanze organiche), reticolo endoplasmatico (trasporto di sostanze, sintesi di varie sostanze organiche, compartimentazione), complesso del Golgi (accumulo, modifica, secrezione di vari sostanze organiche, sintesi di carboidrati e lipidi, sede di formazione dei lisosomi primari), lisosomi (scissione di sostanze organiche), ribosomi (sintesi proteica), centro cellulare con centrioli (formazione di microtubuli, in particolare microtubuli del fuso), microtubuli e microfilamenti (citoscheletro). Organelli protozoari, caratteristici solo per questo gruppo di animali: stimmi (percezione della luce), tricocisti (protezione), axtostilo (supporto), vacuoli contrattili (osmoregolazione), ecc. Gli organelli di fotosintesi che si trovano nei flagellati vegetali sono chiamati cromatofori. Gli organelli del movimento dei protozoi sono rappresentati da pseudopodi, ciglia e flagelli.

Nutrizione - eterotrofa; nei flagellati vegetali - autotrofi, possono essere mixotrofi.

Lo scambio di gas avviene attraverso la membrana cellulare, la stragrande maggioranza dei protozoi sono organismi aerobi.

La risposta alle influenze ambientali (irritabilità) si manifesta sotto forma di taxi.

Quando si verificano condizioni avverse, la maggior parte dei protozoi forma cisti. L'incistazione è un modo per vivere condizioni avverse.

Il metodo principale di riproduzione dei protozoi è la riproduzione asessuata: a) divisione della cellula madre in due cellule figlie, b) divisione della cellula madre in molte cellule figlie (schizogonia), c) gemmazione. La mitosi è la base della riproduzione asessuata. In un certo numero di specie avviene il processo sessuale: coniugazione (ciliati) e riproduzione sessuale (sporozoi).

Habitat: acque marine e dolci, suolo, organismi vegetali, animali e umani.

Classificazione dei protozoi

• Subkingdom Protozoa, o Unicellulare (Protozoa)
  • Tipo Sarcomastigophora (Sarcomastigophora)
    • Sottotipo Flagellati (Mastigophora)
      • Classe Flagellati vegetali (Fitomastigoforea)
      • Classe Flagellati animali (Zoomastigophorea)
    • Sottotipo Opalina (Opalinata)
    • Sottotipo Sarcodaceae (Sarcodina)
      • Classe Rhizopeda (Rhizopoda)
      • Classe Radiolaria, o Raggi (Radiolaria)
      • Classe Girasoli (Heliozoa)
  • Tipo Apicomplexa (Apicomplexa)
    • • Classe Perkinsea
      • Classe Sporozoi (sporozoi)
  • Tipo di Myxosporidium (Myxozoa)
    • • Classe Mixosporea (Myxospora)
      • Classe Actinosporidia (Actinospora)
  • Tipo di microsporidi (Microspora)
  • Tipo di ciliati (Ciliophora)
    • • Classe ciliati ciliati (Ciliata)
      • Classe Succhiare ciliati (Suctoria)
  • Tipo Labyrinthula (Labirinthomorpha)
  • Tipo Ascetosporidia (Ascetospora)

Il più semplice è apparso circa 1,5 miliardi di anni fa.

I più semplici appartengono ai primitivi eucarioti unicellulari (superregno Eucariota). Ora è generalmente accettato che gli eucarioti si siano evoluti dai procarioti. Esistono due ipotesi sull'origine degli eucarioti dai procarioti: a) successivi, b) simbionti. Secondo l'ipotesi successiva, gli organelli membranosi sorgono gradualmente dal plasmalemma dei procarioti. Secondo l'ipotesi simbiotica (ipotesi endosimbiotica, ipotesi di simbiogenesi), una cellula eucariotica nasce come risultato di una serie di simbiosi di diverse cellule procariotiche antiche.

Unicellulari, o protozoi, sono animali il cui corpo corrisponde morfologicamente a una cellula, mentre allo stesso tempo è un organismo intero indipendente con tutte le funzioni inerenti. Il numero totale di specie di protozoi supera i 30 mila.

emergenza gli animali unicellulari erano accompagnati da aromorfosi: 1. La diploidia (un doppio insieme di cromosomi) è apparsa in un nucleo limitato da un guscio come una struttura che separa l'apparato genetico della cellula dal citoplasma e crea un ambiente specifico per l'interazione dei geni in l'insieme diploide dei cromosomi. 2. C'erano organelli capaci di autoriprodursi. 3. Si sono formate membrane interne. 4. Apparve uno scheletro interno altamente specializzato e dinamico, il citoscheletro. B. Il processo sessuale nasce come una forma di scambio di informazioni genetiche tra due individui.

Struttura. Il piano strutturale dei protozoi corrisponde alle caratteristiche generali dell'organizzazione della cellula eucariotica.

algoritmo genetico unicellulare è rappresentato da uno o più nuclei. Se ci sono due nuclei, allora, di regola, uno, diploide, è generativo e l'altro, poliploide, è vegetativo. Il nucleo generativo svolge funzioni legate alla riproduzione. Il nucleo vegetativo fornisce tutti i processi vitali del corpo.

Citoplasma è costituito da una parte esterna leggera, priva di organelli, - ectoplasma e una parte interna più scura contenente gli organelli principali - endoplasma. L'endoplasma contiene organelli di uso generale.

A differenza delle cellule di un organismo multicellulare, gli organismi unicellulari hanno organelli per scopi speciali. Questi sono organoidi del movimento - pseudopodi - pseudopodi; flagelli, ciglia. Ci sono anche organelli di osmoregolazione - vacuoli contrattili. Ci sono organelli specializzati che forniscono irritabilità.

Gli organismi unicellulari con una forma corporea costante hanno organelli digestivi permanenti: un imbuto cellulare, una bocca cellulare, una faringe e un organoide per espellere i residui non digeriti: la polvere.

INsfavorevole condizioni di esistenza, il nucleo con una piccola quantità di citoplasma contenente gli organelli necessari è circondato da una spessa capsula multistrato - una cisti e passa da uno stato attivo a riposo. Se esposte a condizioni favorevoli, le cisti "si aprono" e da esse emergono protozoi sotto forma di individui attivi e mobili.

Riproduzione. La principale forma di riproduzione dei "protozoi" è la riproduzione asessuata per divisione cellulare mitotica, tuttavia il processo sessuale è comune.

Classe Sarcode. o Radici.

Ameba

Il distacco di amebe fa parte della classe. Una caratteristica è la capacità di formare escrescenze citoplasmatiche - pseudopodi (pseudopodi), grazie ai quali si muovono.

Ameba: 1 - nucleo, 2 - citoplasma, 3 - pseudopodi, 4 - vacuolo contrattile, 5 - vacuolo digestivo formato

Struttura. La forma del corpo è incoerente. L'apparato ereditario è rappresentato da uno, di regola, nucleo poliploide. Il citoplasma ha una divisione distinta in ectoplasma ed endoplasma, in cui si trovano organelli generici. Le forme d'acqua dolce a vita libera hanno un vacuolo contrattile organizzato in modo semplice.

Metodo nutrizionale. Tutti i rizopodi si nutrono per fagocitosi, catturando il cibo con pseudopodi.

Riproduzione. I rappresentanti più primitivi degli ordini di amebe e amebe testate sono caratterizzati solo dalla riproduzione asessuata per divisione cellulare mitotica.

Classe Flagelli

Struttura. I flagellati hanno flagelli che fungono da organelli di movimento e contribuiscono alla cattura del cibo. Possono essercene uno, due o molti. Il movimento del flagello nell'acqua circostante provoca un vortice, a causa del quale piccole particelle sospese nell'acqua vengono portate alla base del flagello, dove c'è una piccola apertura - una bocca cellulare che conduce a un profondo canale-faringe.

Euglena verde: 1 - flagello, 2 - vacuolo contrattile, 3 - cloroplasti, 4 - nucleo, 5 - vacuolo contrattile

Quasi tutti i flagellati sono ricoperti da una densa membrana elastica, che, insieme agli elementi sviluppati del citoscheletro, determina la forma permanente del corpo.

apparato genetico nella maggior parte dei flagellati è rappresentato da un unico nucleo, ma esistono anche specie binucleari (ad esempio Giardia) e multinucleari (ad esempio opale).

Citoplasma è chiaramente diviso in un sottile strato esterno: un ectoplasma trasparente e un endoplasma più profondo.

Metodo nutrizionale. Secondo il metodo di alimentazione, i flagellati sono divisi in tre gruppi. autotrofi gli organismi, eccezionalmente nel regno animale, sintetizzano sostanze organiche (carboidrati) dall'anidride carbonica e dall'acqua utilizzando la clorofilla e l'energia della radiazione solare. La clorofilla si trova nei cromatofori simili nell'organizzazione ai plastidi vegetali. Molti flagellati con un tipo di alimentazione vegetale hanno apparati speciali che percepiscono gli stimoli luminosi - gli stigmi.

eterotrofi organismi (tripanosoma - l'agente eziologico della malattia del sonno) non hanno clorofilla e quindi non possono sintetizzare carboidrati da sostanze inorganiche. Mixotrofico gli organismi sono capaci di fotosintesi, ma si nutrono anche di sostanze minerali e organiche create da altri organismi (verde euglena).

Osmoregolatore e in parte, le funzioni escretrici sono svolte nei flagelli, come nei sarcodi, dai vacuoli contrattili, che sono presenti nelle forme d'acqua dolce a vita libera.

Riproduzione. I flagellati hanno una riproduzione sessuata e asessuata. La forma usuale di riproduzione asessuata è la fissione longitudinale.

Digitare Ciliati o Ciliari

Caratteristiche generali. A più di 7 mila specie appartengono al tipo di ciliati. Gli organelli del movimento sono le ciglia. Ci sono due nuclei: un grande poliploide - nucleo vegetativo(macronucleo) e piccolo diploide - nucleo generativo(micronucleo).

Struttura. I ciliati possono essere di varie forme, il più delle volte ovali, come una scarpa ciliata, le loro dimensioni raggiungono una lunghezza di 1 mm . All'esterno, il corpo è coperto da una pellicola. Citoplasma sempre chiaramente diviso in ectoderma ed endoderma. L'ectoplasma contiene i corpi basali delle ciglia. Gli elementi del citoscheletro sono strettamente correlati ai corpi basali delle ciglia.

Come nutrire gli infusori. IN nella metà anteriore del corpo c'è una tacca longitudinale: la cavità periorale. Nelle sue profondità c'è un'apertura ovale - una bocca cellulare che porta a una faringe curva, che è supportata da un sistema di filamenti scheletrici della faringe. La faringe si apre direttamente nell'endoplasma.

Osmoregolazione. I ciliati a vita libera hanno vacuoli contrattili.

Scarpa per infusori: 1 - ciglia, 2 - vacuoli digestivi, 3 - nucleo piccolo, 4 - nucleo grande, 5 - bocca cellulare, c - faringe cellulare, 7 - polvere, 8 - vacuolo contrattile<

Riproduzione. Per i ciliati è caratteristica l'alternanza di riproduzione sessuale e asessuata. Con la riproduzione asessuata si verifica la divisione trasversale dei ciliati.

Habitat. I ciliati a vita libera si trovano sia nelle acque dolci che nei mari e il loro stile di vita è vario.

Tipo di protozoi

sarcostigofori

Sarcode

Proteus ameba (comune), ameba dissenterica, radiolaria

Flagelli

Euglena verde, Volvox, tripanosoma africano, Leishmania, Trichomonas, Giardia epatica

spore

coccidi

Plasmodio malarico

ciliati

Ciglio

Infusoria-balantidia, infusoria-scarpa, infusoria-trombettista

tricofriosi

Libri usati:
1. Biologia: una guida completa alla preparazione dell'esame. / GI Lerner. - M.: AST: Astrel; Vladimir; VKT, 2009 2. Biologia: Animali: libro di testo. per 7-8 cellule. educazione generale istituzioni. - 7a ed. - M.: Istruzione, 2000. 3. Biologia: guida allo studio / A.G. Lebedev. M.: AST: Astrel. 2009. 4. Biologia. Corso completo della scuola secondaria: libro di testo per scolari e candidati / M.A.Valovaya, N.A.Sokolova, A.A. Kamensky. - M.: Esame, 2002. 5. Biologia per candidati universitari. Corso intensivo / G.L. Bilich, V.A. Kryzhanovsky. - M.: Casa editrice Onyx, 2006.
Risorse Internet utilizzate: