Caracteristici generale ale structurii și vieții organismelor unicelulare. Caracteristicile generale ale unicelulare (protozoare)

Există aproximativ 70.000 de specii de animale unicelulare în fauna lumii.

Aproape toate cele simple au dimensiuni microscopice (de la 2 microni la 0,2 mm), printre acestea se numără și forme coloniale (Volvox). Ei trăiesc în apă dulce (ameba comună, euglena verde, pantof ciliat, volvox) și în corpurile de apă de mare (foraminifere, promenyaki), în sol (unele tipuri de amebe, ciliați, ciliați).

Cei mai simpli sunt reprezentanți ai lumii animale la nivel celular de organizare. Din punct de vedere morfologic, ele constituie o singură celulă, iar funcțional - un organism integral. Prin urmare, celula protozoarelor este construită mult mai complexă decât celula unui organism multicelular.

Acest lucru se datorează faptului că celulele organismelor multicelulare îndeplinesc doar anumite funcții, în timp ce o celulă a protozoarelor îndeplinește toate funcțiile vitale inerente întregului organism: nutriție, mișcare, excreție, respirație, reproducere etc.

Caracteristicile structurii și vieții organismelor unicelulare (protozoare)

Celula protozoare, ca orice celulă eucariotă, are organele celulare comune. În citoplasma protozoarelor se disting două straturi: stratul exterior este ectoplasma și stratul interior este endoplasma. În plus, protozoarele au organele care le sunt caracteristice doar: mișcări (pseudopode, flageli, cili), digestie (vacuole digestive, ciliați au gura celulară, faringe), excreție și osmoreglare (vacuole contractile).

Celula animalelor unicelulare conține unul (amoeba, euglena) sau mai mulți nuclei (ciliați). Marea majoritate a organismelor unicelulare au capacitatea de a se mișca. Cu ajutorul umflăturilor temporare ale citoplasmei - picioare false (pseudonizhok), cele simple, lipsite de o membrană celulară densă (amoeba), se mișcă. Flagele (verde euglena) și cilii (pantof ciliat) contribuie la mișcarea rapidă a organismelor unicelulare.

Metodele de hrănire a protozoarelor sunt variate. Majoritatea se hrănesc heterotrof. În amibe, alimentele intră în citoplasmă cu ajutorul pseudopodelor care o captează. La ciliati, vibratiile cililor fac ca alimentele sa intre in gura celulara si faringe.

Digestia alimentelor are loc în vacuolele digestive. Resturile alimentare nedigerate sunt îndepărtate din celulă în orice loc în care se potrivește vacuola digestivă (amoeba) sau prin orificii speciale (pulbere într-un pantof ciliat).

Printre animalele unicelulare, există specii care se hrănesc ca plantele verzi (Volvox). Citoplasma lor conține cromatofori - organele cu pigmenți fotosintetici. Pentru unele flagelate cu cromatofori (verde euglena), un tip de nutriție caracteristic mixotrofic. În lume, ei sunt capabili de fotosinteză, iar în întuneric se hrănesc cu substanțe organice gata preparate.

Respirația se realizează prin fluxul de oxigen pe întreaga suprafață a celulei. oxidează substanțele organice complexe la CO 2 , H 2 O și alți compuși. În același timp, se eliberează energie, care este folosită pentru procesele vitale ale animalelor.

Protozoarele se caracterizează prin reproducere asexuată și sexuală. Reproducerea asexuată se realizează prin diviziune și înmugurire. Mai des, diviziunile unicelulare ale organismului matern se înmulțesc în două celule fiice.

Pentru ciliați-pantofi, pe lângă secțiune, există un proces sexual caracteristic, în timpul căruia doi ciliați sunt legați temporar unul de celălalt și schimbă nuclee mici. Astfel, ciliatii fac schimb de informatii genetice (ereditare) continute in nucleele lor.

Iritabilitatea este inerentă organismelor unicelulare - răspunsul-reacție a organismului la influențele externe. Condițiile de mediu nefavorabile sunt transferate de organisme unicelulare în stare de chist - celula este rotunjită, comprimată, trage în organelele de mișcare și este acoperită cu o membrană groasă.

Procesele de formare a solului se desfășoară și cu ajutorul protozoarelor. Flagelatii monocelulari sunt utilizați pentru evaluarea biologică a gradului de puritate a corpurilor de apă (biodiagnostic). Foraminiferele și promenadele joacă un rol semnificativ în formarea depozitelor de cretă și calcar, care sunt materiale de construcție valoroase.

Termeni și concepte de bază testate în lucrarea de examen: amebe, balantidii, flagelate, ciliate, coccidii, malaria plasmodium, vacuole digestive, progres sexual, pulbere, sarcode, vacuole contractile, sporozoare, euglena verde.

Corpul celor mai simple animale este format dintr-o celulă care îndeplinește toate funcțiile vitale. Reprezentanții acestui subregn au toate proprietățile unui organism independent. Protozoarele care trăiesc liber au organele suplimentare de mișcare, nutriție, excreție, protecție etc. Unele dintre aceste organite sunt temporare (pseudopode ale amibei), altele sunt permanente (flagelul euglenei, cilii ciliatii).

Rolul protozoarelor în natură și viața umană:

- sunt participanți indispensabili în ciclul substanțelor și energiei din ecosisteme, acționând ca microconsumatori și reducători;

- formează depozite geologice de calcar, cretă;

- sunt obiecte de cercetare științifică;

Clasa Flagelate. Reprezentanții acestei clase au o formă constantă a corpului, datorită prezenței unei membrane celulare densificate.

Euglena verde are un corp în formă de fus. Dimensiunea cuștii este de aproximativ 0,05 mm. Euglena se mișcă cu ajutorul unui flagel - o excrescență citoplasmatică, constând din subțiri fibrila... La capătul din față există un vizor sensibil la lumină. În citoplasmă, pe lângă toate organitele caracteristice celulelor animale, există cromatofori conţinând clorofilă. În lumină, euglena este capabilă de fotosinteză. Prin urmare, este clasificat ca intermediar, între plante și animale, forme evolutive. Euglena se reproduce asexuat, prin împărțirea în două de-a lungul axei longitudinale. Reproducerea sexuală este realizată de copulări(fuziune celulară).

Volvox aparține formelor coloniale de flagelate.

Tipul infuzorii. Clasa ciliatii ciliati. Tipul are aproximativ 6 mii de specii.

Reprezentanți - pantof ciliat, trompetă ciliată.

Infuzoria-pantof este un animal cu o dimensiune de 0,1-0,3 mm.

Membrana sa celulară este acoperită cu cili care servesc la mișcare. Există doi nuclei în celulă - vegetativ , poliploidși generativ , diploid... Cavitatea bucală de pe corp formează o pâlnie bucală, trecând în gura celulei, ducând la gât... În gât se formează vacuole digestive digerarea alimentelor. Resturile alimentare nedigerate sunt îndepărtate prin orificiu - pudra .

Pantoful ciliat are două vacuole contractile situate la capete opuse ale corpului. Prin intermediul acestora se elimina excesul de apa si produsele metabolice.

Reproducerea ciliatelor apare atât asexuat, cât și sexual. Odată cu reproducerea asexuată, are loc diviziunea celulară longitudinală. În timpul procesului sexual, între doi ciliați se formează o punte citoplasmatică. Nucleii poliploizi (mari) sunt distruși, iar nucleii diploizi (mici) sunt împărțiți prin meioză cu formarea a patru nuclei haploizi, dintre care trei mor, iar al patrulea este împărțit în jumătate, dar deja prin mitoză. Se formează două nuclee. Unul este staționar, iar celălalt este migrator. Apoi, între ciliați, are loc un schimb de nuclee migratoare. Apoi nucleele staționare și migrate se contopesc, indivizii se dispersează și se formează din nou un nucleu mare și mic în ei.

Spre sub-regatul Cel mai simplu includ animale unicelulare. Unele specii formează colonii.

Celula protozoare are aceeași schemă structurală ca și celula unui animal multicelular: este limitată de o membrană, spațiul interior este umplut cu citoplasmă, care conține nucleul (nucleele), organitele și incluziunile.

Membrana celulară la unele specii este reprezentată de membrana exterioară (citoplasmatică), la altele - de membrană și peliculă. Unele grupuri de protozoare formează o coajă în jurul lor. Membrana are o structură tipică unei celule eucariote: este formată din două straturi de fosfolipide, în care proteinele sunt „cufundate” la diferite adâncimi.

Numărul de nuclee este unul, două sau mai multe. Forma nucleului este de obicei rotundă. Miezul este delimitat de două membrane, aceste membrane sunt pătrunse de pori. Conținutul interior al nucleului este sucul nuclear (carioplasma), care conține cromatina și nucleoli. Cromatina este formata din ADN si proteine ​​si este o forma interfazata a existentei cromozomilor (cromozomi decondensati). Nucleolii sunt formați din ARNr și proteine ​​și sunt locul unde se formează subunitățile ribozomilor.

Stratul exterior al citoplasmei este de obicei mai ușor și mai dens - ectoplasmă, stratul interior - endoplasmă.

Citoplasma conține organele care sunt caracteristice atât celulelor animalelor multicelulare, cât și organelelor care sunt caracteristice doar acestui grup de animale. Organoizi ai protozoarelor, comune cu organelele celulelor unui animal multicelular: mitocondriile (sinteza ATP, oxidarea substanțelor organice), reticulul endoplasmatic (transport de substanțe, sinteza diferitelor substanțe organice, compartimentare), complex Golgi (acumulare, modificare). , secreția diferitelor substanțe organice, sinteza carbohidraților și lipidelor , locul de formare a lizozomilor primari), lizozomi (clivarea substanțelor organice), ribozomi (sinteza proteinelor), un centru celular cu centrioli (formarea de microtubuli, în special, microtubuli de fusul de fisiune), microtubuli și microfilamente (citoscheletul). Organoizi ai protozoarelor, caracteristici doar pentru acest grup de animale: stigmatizarea (percepția luminii), tricochisturile (protecția), axtostilul (suportul), vacuolele contractile (osmoreglarea) etc. Organoizii fotosintetici care se găsesc în flagelatele plantelor se numesc cromatofori. Organelele de mișcare a protozoarelor sunt reprezentate de pseudopode, cili, flageli.

Nutriție - heterotrofă; în flagelatele vegetale – autotrofe, pot fi mixotrofe.

Schimbul de gaze are loc prin membrana celulară, marea majoritate a protozoarelor sunt organisme aerobe.

Raspunsul la influentele mediului (iritabilitate) se manifesta sub forma taxiurilor.

Când apar condiții nefavorabile, majoritatea protozoarelor formează chisturi. Enchistarea este o modalitate de a experimenta condiții adverse.

Principala modalitate de reproducere a protozoarelor este reproducerea asexuată: a) divizarea celulei mamă în două celule fiice, b) diviziunea celulei mamă în mai multe celule fiice (schizogonie), c) înmugurire. Reproducerea asexuată se bazează pe mitoză. La o serie de specii are loc procesul sexual - conjugare (ciliați) și reproducere sexuală (sporozoare).

Habitate: mare și corpuri de apă dulce, sol, organisme ale plantelor, animalelor și oamenilor.

Clasificarea protozoarelor

• Subregnul Protozoare sau unicelular (Protozoare)
  • tip Sarcomastigophora
    • Subtipul flagelate (Mastigophora)
      • Clasa Flagelati de plante (Phytomastigophorea)
      • Clasa flagelate animale (Zoomastigophorea)
    • Subtipul Opalinata
    • Subtipul Sarcodina
      • Clasa Rhizopoda
      • Clasa Radiolaria sau Radiolaria
      • Clasa Floarea soarelui (Heliozoa)
  • Tipul Apicomplexa
    • • clasa Perkinsea
      • Clasa Sporozoa (Sporozoea)
  • Tipul Myxosporidia (Myxozoa)
    • • Clasa Myxosporea
      • Clasa Actinosporea
  • tip microspora
  • Tipul infuzorii (Ciliophora)
    • • Clasa ciliate (Ciliata)
      • Clasa Suge ciliati (Suctoria)
  • Tipul Labirinthomorpha
  • tip Ascetospora

Cel mai simplu a apărut acum aproximativ 1,5 miliarde de ani.

Protozoarele aparțin eucariotelor unicelulare primitive (super-regatul Eucariota). Acum este general acceptat că eucariotele sunt descendenți din procariote. Există două ipoteze pentru originea eucariotelor din procariote: a) succesive, b) simbiotice. Conform ipotezei succesive, organitele membranare apar treptat din plasmalema procariotelor. Conform ipotezei simbiotice (ipoteza endosimbiotică, ipoteza simbiogenei), o celulă eucariotă ia naștere dintr-o serie de simbioze a mai multor celule procariote antice.

Unicelulare, sau protozoare, sunt animale al căror corp corespunde morfologic unei celule, fiind în același timp un organism integral independent cu toate funcțiile sale inerente. Numărul total de specii de protozoare depășește 30 de mii.

Apariție Animalele unicelulare erau însoțite de aromorfoze: 1. Diploidia (set dublu de cromozomi) a apărut în nucleul limitat de membrană ca o structură care separă aparatul genetic al celulei de citoplasmă și creează un mediu specific pentru interacțiunea genelor din set diploid de cromozomi. 2. Au existat organele capabile de auto-reproducere. 3. S-au format membrane interne. 4. A apărut un schelet intern extrem de specializat și dinamic - citoscheletul -. b. Procesul sexual a apărut ca o formă de schimb de informații genetice între doi indivizi.

Structura. Planul structural al protozoarelor corespunde caracteristicilor generale ale organizării celulei eucariote.

Aparatul genetic organismele unicelulare sunt reprezentate de unul sau mai multe nuclee. Dacă există doi nuclei, atunci, de regulă, unul dintre ei, diploid, este generativ, iar celălalt, poliploid, este vegetativ. Nucleul generativ îndeplinește funcții de reproducere. Nucleul vegetativ asigură toate procesele vitale ale organismului.

Citoplasma constă dintr-o parte exterioară ușoară, lipsită de organele, - ectoplasmă iar partea interioară mai întunecată care conține organele principale - endoplasmă. Există organite generale în endoplasmă.

Spre deosebire de celulele unui organism multicelular, organismele unicelulare au organele cu scop special. Acestea sunt organite ale mișcării - pseudopode - pseudopode; flageli, cili. Există și organele de osmoreglare - vacuole contractile. Există organele specializate care oferă iritabilitate.

Organelele unicelulare cu o formă constantă a corpului au organele digestive permanente: o pâlnie celulară, o gură celulară, un faringe și, de asemenea, un organoid pentru eliberarea reziduurilor nedigerate - pulbere.

Vnefavorabil În condiții de existență, nucleul cu un volum mic de citoplasmă care conține organele necesare este înconjurat de o capsulă groasă multistrat - un chist și trece de la starea activă la repaus. Când sunt expuse la condiții favorabile, chisturile „se deschid”, iar protozoarele ies din ele sub formă de indivizi activi și mobili.

Reproducere. Principala formă de reproducere a „protozoarelor este reproducerea asexuată prin diviziunea celulară mitotică. Cu toate acestea, procesul sexual este adesea întâlnit.

Clasa Sarcode. sau rizomi.

Amibă

Clasa include o echipă de amibe. O trăsătură caracteristică este capacitatea de a forma excrescențe citoplasmatice - pseudopode (pseudopode), datorită cărora se mișcă.

Amibă: 1 - nucleu, 2 - citoplasmă, 3 - pseudopode, 4 - vacuola contractilă, 5 - vacuola digestivă formată

Structura. Forma corpului este instabilă. Aparatul ereditar este reprezentat de unul, de regulă, nucleu poliploid. Citoplasma are o subdiviziune distinctă în ecto- și endoplasmă, în care sunt localizate organele de uz general. Formele de apă dulce care trăiesc liber au o vacuola contractilă aranjată simplu.

Metoda alimentară. Toate rizopodele se hrănesc prin fagocitoză, captând hrana cu pseudopode.

Reproducere. Pentru cei mai primitivi reprezentanți ai ordinelor amibelor și amibelor de coajă, este caracteristică numai reproducerea asexuată prin diviziune celulară mitotică.

Clasa Flagelate

Structura. Flagelii au flageli care servesc ca organele de mișcare și facilitează captarea alimentelor. Pot fi unul, doi sau mai multe dintre ele. Mișcarea flagelului în apa înconjurătoare provoacă un vârtej, din cauza căruia particulele mici suspendate în apă sunt transportate la baza flagelului, unde există o mică deschidere - o gură celulară care duce la un canal faringian profund.

Euglena verde: 1 - flagel, 2 - vacuol contractil, 3 - cloroplaste, 4 - nucleu, 5 - vacuol contractil

Aproape toate flagelatele sunt acoperite cu o membrană elastică densă, care, împreună cu elementele dezvoltate ale citoscheletului, determină forma constantă a corpului.

Aparatul genetic la majoritatea flagelatelor este reprezentat de un nucleu, dar există și specii binucleare (de exemplu, lamblia) și multinucleate (de exemplu, opaline).

Citoplasma este clar împărțit într-un strat exterior subțire - o ectoplasmă transparentă și o endoplasmă mai profundă.

Metoda alimentară. În ceea ce privește hrănirea, flagelații sunt împărțiți în trei grupuri. Autotrof organismele, ca o excepție în regnul animal, sintetizează materia organică (carbohidrați) din dioxid de carbon și apă folosind clorofila și energia solară. Clorofila se găsește în cromatofori similare ca organizare cu plastidele plantelor. Multe flagelate cu un tip de nutriție vegetală au aparate speciale care percep stimuli lumini - stigmate.

Heterotrof organismele (tripanozomul - agentul cauzator al bolii somnului) nu au clorofilă și, prin urmare, nu pot sintetiza carbohidrați din substanțe anorganice. Mixotrofic organismele sunt capabile de fotosinteză, dar se hrănesc și cu substanțe minerale și organice create de alte organisme (verde euglena).

Osmoreglator șiÎn parte, funcțiile excretorii sunt îndeplinite în flagelate, ca și în sarcode, de vacuole contractile, care se găsesc în formele de apă dulce care trăiesc liber.

Reproducere. La flagelate se remarcă reproducerea sexuală și asexuată. Forma obișnuită de reproducere asexuată este diviziunea longitudinală.

Tip de infuzorie sau ciliară

Caracteristici generale. LA tipul de ciliați include mai mult de 7 mii de specii. Cilii servesc ca organele de mișcare. Există două nuclee: poliploid mare - nucleul vegetativ(macronucleu) și mic diploid - miez generativ(micronucleu).

Structura. Ciliații pot fi de diferite forme, cel mai adesea ovale, ca un pantof ciliat.Dimensiunile lor ajung la 1 mm lungime. . În exterior, corpul este acoperit cu peliculă. Citoplasmaîntotdeauna clar împărțit în ecto- și endoderm. Ectoplasma conține corpurile bazale ale cililor. Elementele citoscheletului sunt strâns legate de corpurile bazale ale cililor.

Metoda de hrănire a ciliatilor. V jumătatea din față a corpului are o crestătură longitudinală - o cavitate periorală. În adâncimea sa există o deschidere ovală - o gură celulară care duce la un faringe curbat, care este susținut de un sistem de filamente faringiene scheletice. Faringele se deschide direct în endoplasmă.

Osmoreglarea. Ciliații care trăiesc liber au vacuole contractive.

papuc de infuzorie: 1 - cili, 2 - vacuole digestive, 3 - nucleu mic, 4 - nucleu mare, 5 - gura celulara, c - faringe celular, 7 - pulbere, 8 - vacuola contractila<

Reproducere. Pentru ciliati este caracteristica alternanta reproducerii sexuale si asexuate. Cu reproducerea asexuată, are loc o diviziune transversală a ciliați.

Habitat. Ciliații care trăiesc liber se găsesc atât în ​​apele dulci, cât și în mări, iar stilul lor de viață este divers.

Tipul de protozoare

Sarcomastigofori

Sarcode

Amoeba Proteus (comună), amiba dizenterie, radiolarie

Flagela

Euglena verde, Volvox, tripanosom african, Leishmania, Trichomonas, Lamblia hepatic

Sporozoarele

Coccidii

Plasmodiumul malariei

Ciliații

Ciliar

Infuzorii-balantidia, infuzoria-pantof, infuzoria-trâmbiţa

Trichofriaza

Cărți folosite:
1. Biologie: un ghid complet de pregătire pentru examen. / G.I. Lerner. - M .: AST: Astrel; Vladimir; VKT, 2009 2. Biologie: Animale: manual. pentru 7-8 cl. educatie generala. Instituţiile. - Ed. a VII-a. - M .: Educaţie, 2000. 3. Biologie: ghid de studiu / A.G.Lebedev. M .: AST: Astrel. 2009. 4. Biologie. Un curs complet al unei școli secundare generale: un manual pentru școlari și solicitanți / M.A. Valovaya, N.A. Sokolova, A.A. Kamensky. - M .: Examen, 2002. 5. Biologie pentru solicitanţii la universităţi. Curs intensiv / G.L.Bilich, V.A. Kryzhanovsky. - M .: Editura Onyx, 2006.
Resurse de internet utilizate: