К или относятся мельчайшие существа, тело которых состоит из одной клетки. Эти клетки представляют собой самостоятельный организм со всеми характерными для него функциями (обмен веществ, раздражимость, движение, размножение).
Тело одноклеточных может иметь постоянную (инфузория-туфелька, жгутиковые) или непостоянную форму (амебы). Основные компоненты тела простейших — ядро и цитоплазма. В цитоплазме простейших наряду с общеклеточными органоидами (митохондрии, рибосомы, аппарат Гальджи и др.) имеются специальные органоиды (пищеварительная и сократительная вакуоли), выполняющие функции пищеварения, осморегуляции, выделения. Почти все простейшие способны активно передвигаться. Движение осуществляется при помощи ложноножек (у амебы и других корненожек), жгутиков (эвглена зеленая) или ресничек (инфузории). Простейшие способны захватывать твердые частицы (амеба), что называют фагоцитозом. Большинство простейших питаются бактериями и гниющими органическими веществами. Пища после заглатывания переваривается в пищеварительных вакуолях. Функцию выделения у простейших выполняют сократительные вакуоли, или специальные отверстия — порошица (у инфузории).
Среди простейших встречаются виды с автотрофным, гетеротрофным или смешанным типом питания. У автотрофов имеются хроматофоры — органеллы, содержащие фотосинтезирующие пигменты, например, у вольвокса, смешанный тип питания — у эвглены зеленой. Гетеротрофные простейшие поглощают готовые органические вещества из окружающей среды. Среди них встречаются сапрофиты и паразиты.
Простейшие обитают в пресных водоемах, морях и почве. Подавляющее большинство простейших обладает способностью к инцистированию, то есть образованию при наступлении неблагоприятных условий (понижение температуры, высыхание водоема) стадии покоя — цисты, покрытой плотной защитной оболочкой. Образование цисты — не только приспособление к выживанию при неблагоприятных условиях, но и к распространению простейших. Попав в благоприятные условия, животное покидает оболочку цисты, начинает питаться и размножаться.
Размножение простейших происходит путем деления клетки на две (бесполое); у многих наблюдается половой процесс. В жизненном цикле у большинства простейших чередуются бесполое и половое размножение.
| Классы | Размножение | Органоиды движения | Ядро | Представители |
|---|---|---|---|---|
| Корненожки | Бесполос | Ложноножки | Одно | Амеба, лучевики, фораминиферы |
| Инфузории | Бесполое, половое | Реснички | Два | Туфелька, трубач |
| Жгутиковые | То же | Жгутики | Одно | Эвглена зеленая, трипанозома |
| Споровики | — | Нет или жгутики | — | Малярийный плазмодий |
Одноклеточных насчитывают свыше 90 000 видов. Все они эукариоты (имеют обособленное ядро), но находятся на клеточном уровне организации.
Амеба
Представителем класса корненожки является амеба обыкновенная. В отличие от многих простейших, она не имеет постоянной формы тела. Передвигается с помощью ложноножек, служащих и для захвата пищи — бактерий, одноклеточных водорослей, некоторых простейших.
Окружив добычу ложноножками, пища оказывается в цитоплазме, где вокруг нее образуется пищеварительная вакуоль. В ней под влиянием пищеварительного сока, поступающего из цитоплазмы, происходит пищеварение, в результате которого образуются пищеварительные вещества. Они проникают в цитоплазму, а непереваренные остатки пищи выбрасываются наружу.
Амеба дышит всей поверхностью тела: растворенный в воде кислород путем диффузии прямо проникает в ее организм, а образующийся в клетке при дыхании углекислый газ выделяется наружу.
Концентрация растворенных веществ в теле амебы больше, чем в воде, поэтому вода непрерывно накапливается и ее избыток выводится наружу с помощью сократительной вакуоли. Эта вакуоль участвует и в удалении из организма продуктов распада. Размножается амеба делением. Ядро делится надвое, обе половинки его расходятся, между ними образуется перетяжка, а затем из одной материнской клетки возникают две самостоятельные, дочерние клетки.
Амеба относится к пресноводным животным.
Эвглена зеленая
В пресных водоемах обитает еще один широко распространенный вид простейших животных — эвглена зеленая. Она имеет веретенообразную форму, наружный слой цитоплазмы уплотнен и образует оболочку, способствующую сохранению этой формы .
От переднего конца тела у эвглены зеленой отходит длинный тоненький жгутик, вращая которым, эвглена передвигается в воде. В цитоплазме эвглены расположено ядро и несколько окрашенных овальных телец — хроматофоров, содержащих хлорофилл. Поэтому на свету эвглена питается как зеленое растение (автотрофно). Находить освещенные места эвглене помогает светочувствительный глазок.
Если эвглена долго находится в темноте, то хлорофилл исчезает и она переходит к гетеротрофному способу питания, то есть питается готовыми органическими веществами, всасывая их из воды всей поверхностью тела. Дыхание, размножение, деление надвое, образование цисты у эвглены зеленой сходны с таковыми у амебы.
Вольвокс
Среди жгутиковых встречаются колониальные виды, например, вольвокс.
Форма его шаровидная, тело состоит из студенистого вещества, в которое погружены отдельные клетки — члены колонии. Они мелкие, грушевидные, имеют по два жгутика. Благодаря согласованному движению всех жгутиков вольвокс передвигается. В колонии вольвокса есть немного клеток, способных к размножению; из них образуются дочерние колонии.
Инфузория-туфелька
В пресных водоемах часто встречается еще один вид простейших — инфузория-туфелька, получившая свое название из-за особенностей формы клетки (в виде туфельки). Органоидами передвижения ей служат реснички. Тело имеет постоянную форму, так как покрыто плотной оболочкой. У инфузории-туфельки имеются два ядра: большое и малое.
Большое ядро регулирует все жизненные процессы, маленькое — играет важную роль в размножении туфельки. Питается инфузория бактериями, водорослями и некоторыми простейшими. С помощью колебаний ресничек пища попадает в ротовое отверстие, затем — в глотку, на дне которой образуются пищеварительные вакуоли, где происходит переваривание пищи и всасывание питательных веществ. Непереваренные остатки удаляются через особый орган — порошицу. Функцию выделения осуществляет сократительная вакуоль.
Размножается, как и амеба — бесполым путем, однако для инфузории-туфельки характерен и половой процесс. Он состоит в том, что две особи объединяются, между ними происходит обмен ядерным материалом, после чего они расходятся (рис. 73).
Такой вид полового размножения называют конъюгацией. Таким образом, среди пресноводных простейших животных наиболее сложное строение имеет инфузория туфелька.
Раздражимость
Характеризуя простейшие организмы, следует обратить особое внимание еще на одно их свойство — раздражимость. Простейшие не имеют нервной системы, они воспринимают раздражения всей клетки и способны отвечать на них движением — таксисом, перемещаясь в направлении раздражителя или от него.
Простейшие обитающие в морской воде и почве и другие
Кроме обитателей пресных водоемов, существует многочисленная группа простейших, обитающих в почве, морских водоемах, а также в организмах различных животных и человека и ведущих паразитический образ жизни. Из морских обитателей наиболее распространены фораминиферы и радиолярии (лучевики). Фораминиферы имеют раковину, состоящую из углекислого кальция или песчинок. Часть фораминифер и радиолярий входят в состав планктона (организмов, проживающих в верхних слоях воды) или бентоса (организмов, существующих в толще дна и на поверхности водоемов). Отмершие фораминиферы играют большую роль в образовании и отложении мела или извести. Отмершие радиолярии образуют отложения таких минералов, как яшма, опал и др.
Почвенные простейшие — это представители амеб, жгутиковых и инфузорий, которые играют важную роль в почвообразовательном процессе.
Паразитов, вызывающих опасные заболевания у человека и животных, насчитывается среди простейших более 3 000 видов. Наиболее известные из них — малярийный плазмодий, поселяющийся в крови человека и вызывающий заболевание малярию; дизентерийная амеба, обитающая в толстом кишечнике человека, в случае ее проникновения в стенки кишечника вызывает заболевание дизентерию: трипаносома — возбудитель сонной болезни и др.
В природе простейшие участвуют в круговороте веществ, выполняют санитарную роль; в цепях питания составляют одно из первых звеньев, являясь пищей для многих животных, в частности рыб; принимают участие в образовании геологических пород, и по их раковинам определяют возраст отдельных геологических пород.
Хламидомонада – одноклеточная зеленая водоросль грушевидной формы, живет в пресных стоячих водоемах, особенно если вода обогащена азотом. Имеет две сократительные вакуоли, чашеобразный хлоропласт (хроматофор), светочувствительный глазок, два жгутика. Плывет по направлению к свету. Бесполое размножение путём митоза образуются зооспоры. Половое размножение: путём митоза образуются гаметы, толстостенная диплоидная зигота пережидает плохие условия. При ее прорастании происходит мейоз.
Эвглена зеленая имеет веретеновидную форму тела, один длинный жгутик, светочувствительный глазок. Двигается в сторону света, способна к фотосинтезу. При длительном отсутствии света становится бесцветной, при перемещении на свет хлоропласты восстанавливаются. Эвглена может поглощать жидкую пищу путем пиноцитоза. Живет в загрязненных органикой пресных водоемах, вызывает цветение воды. Миксотрофный тип питания эвглены доказывает, что между животными и растениями нет непреодолимой границы.
Амёба живет в пресных стоячих водоемах. Мембрана амебы образует выросты (ложноножки, псевдоподии), с помощью которых амеба передвигается и осуществляет фагоцитоз. Размножается только бесполым путем – делением клетки надвое (митозом). В неблагоприятных условиях амеба выделяет вокруг себя плотную защитную оболочку, образуется циста. Цисты переносятся ветром и водой – так происходит расселение амебы.
Инфузория живет в пресных водоемах. Движется за счет ресничек, покрывающих тело. Имеет два ядра: большое (макронуклеус) образует РНК, малое (микронуклеус) участвует в половом процессе. Пищевые частицы (бактерии) согласованным биением ресничек направляются к клеточному рту, он ведет в клеточную глотку, на конце которой образуется пищеварительная вакуоль. Непереваренные частицы выбрасываются наружу через порошицу. Бесполое размножение – поперечное деление, половой процесс – конъюгация.
Малярийный плазмодий – паразит человека. Он проникает в эритроциты, там питется гемоглобином, размножается. При выходе плазмодиев из эритроцита в кровь попадают продукты распада, что приводит к высокой температуре (лихорадке) каждые 3 или 4 дня (в зависимости от вида плазмодия). Анемия, вызванная разрушением эритроцитов, и повторяющиеся лихорадки истощают больного малярией, он может умереть. Переносчиком плазмодия является комар из рода Анофелес.
Ещё паразитические простейшие: дизентерийная амеба, лямблия.
Сократительная вакуоль удаляет из клетки лишнюю воду, поступающая за счет осмоса (у инфузории – две штуки, с приводящими канальцами). Обычно отсутствует у растений и паразитов.
Еще можно почитать
Тесты и задания
1. Установите соответствие между признаками организма и видами организмов, обладающих этими признаками: 1) хламидомонада, 2) инфузория-туфелька. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) имеются гаметы
Б) имеются реснички
В) имеются хлоропласты
Г) есть клеточная стенка
Д) в клетке два ядра
Е) есть два жгутика
2. Установите соответствие между характеристиками и организмами: 1) инфузория-туфелька, 2) хламидомонада. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) преобладание в жизненном цикле гаплоидного поколения
Б) обновление наследственного материала путём конъюгации
В) отсутствие оплодотворения
Г) образование множества гамет путём митоза
Д) образование зооспор
Установите соответствие между характеристиками и организмами: 1) хламидомонада, 2) амёба. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) осуществляет фагоцитоз
Б) по типу питания преимущественно фототроф
В) размножается и бесполым, и половым способами
Г) содержит сократительную вакуоль
Д) образует зооспоры при размножении
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие признаки характерны для указанного организма?
1) характерен половой процесс
2) образование споры при неблагоприятных условиях среды
3) наличие большого и малого ядер
4) хемотрофный тип питания
5) наличие сократительных вакуолей с приводящими канальцами
6) паразитический образ жизни
Установите соответствие между признаками и животными, для которых они характерны: 1) амёба обыкновенная, 2) инфузория-туфелька. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) сократительные вакуоли с приводящими канальцами
Б) непостоянная форма тела
В) наличие клеточной глотки
Г) выведение остатков пищи через порошицу
Д) движение с помощью ложноножек
Е) наличие полового процесса
Проанализируйте таблицу «Одноклеточные животные». Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин из предложенного списка.
1) Автотрофное
2) 2 сократительные вакуоли
3) Сократительная вакуоль
4) Дыхание
5) Движение
6) Гетеротрофное
Установите соответствие между признаком и одноклеточным организмом, для которого он характерен: 1) эвглена, 2) амёба.
А) форма тела постоянная
Б) передвигается при помощи образования ложноножек
В) поедает бактерии
Г) наличие хлоропластов в цитоплазме
Д) образует на свету органические вещества из неорганических
Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, используются для описания изображенной клетки. Определите два признака, «выпадающие» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) эукариотическая клетка
2) имеет пластиды
3) способна изменять форму
4) структура обозначенная знаком вопроса выполняет функцию выделения
5) содержит светочувствительный глазок
Какую функцию выполняет органоид у зелёной эвглены, обозначенный на рисунке вопросительным знаком?
1) обеспечивает реакции на свет
2) контролирует обмен веществ
3) осуществляет автотрофное питание
4) выделяет продукты обмена
Установите соответствие между характеристиками и организмами, обозначенными на рисунке цифрами 1, 2: запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) гетеротрофное питание
Б) способность к фагоцитозу
В) способность к фотосинтезу
Г) размножение зооспорами
Д) половой процесс путем конъюгации
Установите соответствие между признаками и организмами: 1) пресноводная гидра, 2) инфузория-туфелька. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) наличие в клетке двух ядер
Б) передвижение с помощью ресничек
В) осуществление захвата пищи с помощью клеточного рта
Г) удаление избытка воды сократительными вакуолями
Д) наличие стрекательных клеток
Е) размножение почкованием
Установите соответствие между простейшими животными и средами их обитания: 1) пресные водоемы, 2) живые организмы. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке
А) эвглена зеленая
Б) амеба обыкновенная
В) амеба дизентерийная
Г) инфузория-туфелька
Д) малярийный плазмодий
Е) лямблия
Установите соответствие между характеристиками и организмами, изображенными на рисунке. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) размножается при помощи зооспор
Б) питается за счет фагоцитоза
В) способен к фототаксису
Г) способен к образованию псевдоподий
Д) образует подвижные гаметы
Е) в жизненном цикле преобладает гаплоидное поколение
К подцарству Одноклеточных, или Простейших, относят животных, тело которых состоит из одной клетки. Размеры простейших в среднем 0,1—0,5 мм. Бывают особи ещё меньшей величины — около 0,01 мм. Встречаются и довольно крупные организмы, длиной в несколько миллиметров и даже сантиметров.
Обитают простейшие одноклеточные животные преимущественно в жидкой среде — в морской и пресной воде, влажной почве, в других организмах. Внешне они весьма разнообразны. Одни напоминают бесформенные студенистые комочки (например, амёбы), другие имеют геометрически правильную форму (например, лучевики).
Простейшие насчитывает около 30 тысяч видов.
Строение инфузории туфельки и амебы
Строение эвглены зеленой
Таблица признаки простейших одноклеточных животных
Признаки простейших одноклеточных
Состоит из цитоплазмы, ядра, сократительной вакуоли, ложноножки, пищеварительной вакуоли (см. рис)
Состоит из оболочки, ядра, жгутика, глазок, сократительной вакуоли, питательных веществ, хлоропласты (см. рис.)
Состоит из мембраны, малого и большого ядра, сократительной и пищеварительной вакуоли, рот, порошица, реснички (см. рис.)
«Перетекание» с помощью ложноножек
Передвижение с помощью жгутика
Передвижение с помощью ресничек
Кормом могут быть бактерии, микроскопические водоросли. Амёба захватывает пищу, вытягивая ложноножки на любом участке тела. Они обволакивают добычу и вместе с небольшим количеством воды погружают её в цитоплазму. Так образуется пищеварительная вакуоль — фагоцитоз, захват капель жидкости — пиноцитоз.
Из пищеварительной вакуоли растворимые продукты пищеварения поступают в цитоплазму, а непереваренные остатки выводятся из организма в любой части клетки.
Автотрофное (фотосинтез) или гетеротрофное (фагоцитоз и пиноцитоз)
Питаются различными микроорганизмами, преимущественно бактериями. Движением ресничек, расположенных вдоль ротового углубления, загоняют в него добычу. Вместе с водой она попадает в клеточный рот, затем в глотку. Образуется пищеварительная вакуоль, непереваренные остатки выбрасываются через порошицу.
Амеба размножается делением. При этом ядро делится надвое. Образовавшиеся новые ядра расходятся в стороны, и между ними появляется поперечная перетяжка, разделяющая амёбу на две дочерние клетки, которые живут самостоятельно. Через некоторое время молодые амёбы также начинают делиться. Для размножения благоприятна температура воды около +20 °С.
Размножение организмов данного вида эвглен бесполое — делением клетки пополам, в отличие от инфузории-туфельки, для которой характерен еще и половой процесс.
Инфузории размножаются бесполым путём — поперечным делением, как амёбы. Первым делится надвое малое ядро, затем большое. Одновременно появляется поперечная перетяжка. Она со временем разделяет инфузорию на две молодые (дочерние) клетки. Они растут и при хорошем питании и оптимальной температуре уже на следующие сутки становятся взрослыми и снова могут делиться.
Для инфузорий характерен и половой процесс в форме конъюгации (слияние двух клеток и обмен генетической информацией)
_______________
Источник информации: Биология в таблицах и схемах./ Издание 2е, — СПб.: 2004.