Сверь числа и знаки с фото.
§ 15. ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ ЖИВОТНЫЕ — ПРОСТЕЙШИЕ ВСПОМНИТЕ
- Из каких частей состоит клетка?
- Каковы общие признаки животных?
Одноклеточные (Простейшие). Тело одноклеточных животных состоит из одной клетки, но эта клетка — целый организм, ведущий самостоятельное существование. К условиям окружающей среды простейшие приспосабливаются как самостоятельные организмы, от окружающей среды организм простейшего ограничен тонкой клеточной мембраной. Она регулирует поступление веществ в клетку и удаление их из неё. Основу организма простейшего составляют ядро и цитоплазма с различными выростами и включениями. Ядро регулирует обмен веществ в клетке простейшего и её деление при размножении. Простейшие могут размножаться бесполым и половым путём. При бесполом размножении простейшее делится на две или несколько дочерних клеток. При половом размножении сначала путём деления образуются мелкие половые клетки — гаметы. Затем гаметы, образовавшиеся из разных родительских организмов, попарно сливаются и образуют зиготы. Из них формируются дочерние клетки простейших. Они обладают признаками обоих родительских организмов. Поэтому половое размножение повышает жизнеспособность простейших. В цитоплазме простейших находятся органеллы, или органоиды, — специальные внутриклеточные структуры, выполняющие отдельные функции организма. Пищеварение обеспечивают пищеварительные вакуоли. Выделение осуществляется сократительными вакуолями. Органеллами движения служат ложноножки, жгутики или реснички. Большинство простейших — мелкие организмы. Обычно их размеры составляют 50—150 мкм (1 мкм = 0,001 мм). Простейшие, размеры которых не превышают 2—4 мкм, паразитируют в крови зверей. Крупные простейшие, например инфузория-трубач, достигают в длину 1000 мкм. Простейшие имеют разнообразную форму тела. Среди них есть животные с раковиной или лучистым скелетом, веретеновидные со жгутиком, овальные с ресничками, сидячие со стебельком. Некоторые простейшие не имеют постоянной формы тела. Простейшие распространены повсеместно. Наибольшее количество видов простейших живёт в морях, океанах и пресных водоёмах. Многие виды населяют влажную почву. Значительная часть простейших приспособилась к обитанию в других организмах. Простейшие живут в телах многоклеточных животных и человека, поражают растения. Корненожки. Простейших, не имеющих постоянной формы тела, объединяют в тип Корненожки (Саркодовые). Наиболее известный представитель корненожек — амёба, что в переводе с греческого означает «изменение». В пресных водоёмах часто встречается амёба протей. Это простейшее нередко удаётся обнаружить в иле на дне небольших прудов и в канавах. В активном
Глава 3. Систематические группы животных. Простейшие
состоянии амёба протей похожа на маленький бесцветный студенистый комочек размером до 0,5 мм (рис. 46). [Рисунок: микрофотография амёбы протей — бесцветная клетка неправильной формы с ложноножками и включениями] Рис. 46. Амёба протей
Если под микроскопом наблюдать за амёбой в капле воды, то можно увидеть, как её цитоплазма постоянно перетекает от одного полюса клетки к другому. При этом по направлению потока цитоплазмы образуется выступ, который медленно вытягивается. Это формируется ложноножка, и амёба передвигается в том же направлении. Такой тип движения называют амёбоидным движением. У одних амёб обычно образуется только одна ложноножка, у других — несколько, при этом они направлены в разные стороны. Постоянное изменение формы тела и образование ложноножек возможно благодаря тому, что снаружи тело амёбы покрыто тонкой эластичной цитоплазматической мембраной — плазмалеммой. Она проницаема для воды и газов и непроницаема для большинства органических и неорганических веществ. Плазмалемма играет важную роль в регуляции проникновения в клетку веществ и их выхода в окружающую среду. ПИТАНИЕ. Ложноножки служат не только для передвижения. С их помощью амёба захватывает пищу. Наталкиваясь ложноножкой на пищевую частицу (водоросль или бактерию), амёба обтекает её со всех сторон и постепенно включает внутрь цитоплазмы вместе с небольшим количеством жидкости. Так в цитоплазме образуется пузырёк с пищевыми включениями — пищеварительная вакуоль. В ней происходит переваривание пищи — внутриклеточное пищеварение. Через некоторое время непереваренные остатки пищи удаляются наружу. ВЫДЕЛЕНИЕ. В цитоплазме амёбы протея обычно хорошо виден светлый пульсирующий пузырёк — сократительная вакуоль. Она периодически то появляется, то исчезает. Сократительная вакуоль заполняется жидкостью, поступающей в неё из окружающей цитоплазмы. Достигнув определённого размера, вакуоль уменьшается, и её содержимое изливается наружу через пору. У амёбы протея период наполнения и сокращения вакуоли при комнатной температуре длится обычно 5—8 мин. Из тела амёбы вместе с выводимой жидкостью удаляются и ненужные продукты обмена веществ. Так сократительная вакуоль участвует в выделении. Постоянно поступающая в цитоплазму вода содержит кислород. Поэтому сократительная вакуоль косвенно участвует и в дыхании. РАЗМНОЖЕНИЕ. Амёба протей размножается делением надвое (рис. 47). Этот процесс начинается с деления ядра. Вслед за тем на теле амёбы появляется перетяжка. Она перешнуровывает тело на две равные половинки. В каждую половинку отходит по одному ядру. Темп размножения амёбы зависит прежде всего от питания и температуры. При обильном питании и комнатной температуре амёба делится один раз в течение 1—2 суток. При наступлении холодов или пересыхании водоёма амёба перестаёт питаться. Её тело округляется, на его поверхности выделяется плотная защит-
§ 15. Одноклеточные животные — Простейшие
[Рисунок: рис. 47 — пять стадий деления амёбы: вытягивание клетки, деление ядра, появление перетяжки, образование двух дочерних клеток] Рис. 47. Размножение амёбы делением надвое
ная оболочка. Так амёба превращается в цисту и переносит неблагоприятные условия жизни. Цисты разносятся ветром, что способствует расселению амёб. При наступлении благоприятных условий амёба покидает защитную оболочку цисты, выпускает ложноножки, начинает питаться и размножаться (рис. 48). Раковинные корненожки. В воде прудов, болот, канав с илистым дном наряду с амёбами обитают раковинные корненожки: арцелла, диффлюгия, эуглифа (рис. 49). У раковинных корненожек одноклеточный организм заключён в раковинку. Она выполняет защитную функцию. Передвигаются раковинные корненожки с помощью ложноножек, которые высовывают через отверстия раковинки. [Рисунок: рис. 48 — три стадии выхода амёбы из цисты: округлый циста с оболочкой, появление ложноножки, клетка неправильной формы] Рис. 48. Выход амёбы из цисты [Рисунок: рис. 49 — три раковинные корненожки: слева округлая коричневая раковина, в центре сине-зелёная клетка с шипами, справа коричневая лопастная раковина с ложноножками] Эуглифа Арцелла Диффлюгия Рис. 49. Раковинные корненожки ЗАПОМНИТЕ Простейшие • Одноклеточные животные • Органеллы • Корненожки • Амёбоидное движение • Внутриклеточное пищеварение
§ 16. ЖГУТИКОНОСЦЫ И ИНФУЗОРИИ ВСПОМНИТЕ
- Где обитают простейшие?
- Что такое бесполое размножение?
Жгутиконосцы. В эту широко распространённую в природе группу объединяют простейших, которые имеют один или несколько жгутиков. Жгутики представляют собой тончайшие выросты цитоплазмы и служат органеллами движения. Жгутиконосцы — очень мелкие организмы, редко превышающие 0,5 мкм. Многие жгутиконосцы ведут паразитический образ жизни в различных растительных и животных организмах. В загрязнённых пресных водоёмах обитает свободно плавающий жгутиконосец бодо (рис. 50). Это мелкое одноклеточное животное имеет овальную форму и достигает в длину 10—25 мкм. На переднем конце тела у бодо расположены два жгутика. Один из них направлен вперёд. Когда жгутик быстро крутится, ввинчиваясь в воду, бодо движется вперёд. При этом простейшее медленно вращается вокруг своей продольной оси. Второй жгутик у бодо направлен назад и служит рулём. За 1 с бодо способен проплывать расстояние, которое втрое превышает длину его тела. ПИТАНИЕ и ВЫДЕЛЕНИЕ. Бодо питается бактериями и мельчайшими растениями. Вращательными движениями жгутика простейшее вызывает потоки воды, подгоняя пищу к клеточному рту. Рот расположен у основания жгутиков. Вокруг заглоченной пищевой частицы образуется пищеварительная вакуоль. Из неё питательные вещества переходят в цитоплазму и используются в процессах жизнедеятельности. Вакуоли с непереваренными пищевыми остатками опорожняются через клеточный рот наружу. ДЫХАНИЕ. Бодо дышит растворённым в воде кислородом. Он поступает в организм простейшего через всю поверхность тела. Избыток воды и вредные вещества собираются в сократительную вакуоль. Наполнившись, она сливается с клеточным ртом, и содержимое выводится наружу. РАЗМНОЖЕНИЕ. Летом бодо размножается бесполым путём. Вначале у него делится ядро, затем удваиваются все органеллы. После этого бодо делится на два дочерних организма (рис. 51). Инфузории. Простейших, которые покрыты многочисленными ресничками, объединяют в группу инфузорий, или ресничных. Большинство из них обитает в пресных водоёмах, но много их и в морях. Среди инфузорий есть виды, которые ведут паразитический образ жизни. По сравнению с другими группами простейших инфузории имеют [Рисунок: рис. 50 — схема строения бодо: овальная клетка с двумя жгутиками на переднем конце; подписи со стрелками] Жгутики Клеточный рот Пищеварительная вакуоль Ядро Рис. 50. Строение бодо
Глава 3. Систематические группы животных. Простейшие
[Рисунок: рис. 51 — пять стадий бесполого размножения бодо: клетка с двумя жгутиками, деление ядра, появление перетяжки, две дочерние клетки] Рис. 51. Бесполое размножение бодо делением надвое
наиболее сложное строение и передвигаются при помощи органелл движения — ресничек. В пресноводных водоёмах обитает инфузория-туфелька (рис. 52). Своё название она получила за форму тела, напоминающую дамскую туфельку. Тело инфузории-туфельки имеет постоянную форму и покрыто множеством коротких ресничек. Они волнообразно колеблются, и животное движется тупым концом вперёд, вращаясь вдоль продольной оси (рис. 53). ПИТАНИЕ. Инфузория-туфелька питается в основном бактериями. Ресничками она создаёт ток воды и загоняет пищевые частицы в клеточный рот. Здесь вокруг пищевой частицы образуется пищеварительная вакуоль. Цитоплазма у туфельки, как и у других простейших, находится в постоянном движении. Поэтому пищеварительная вакуоль перемещается по организму простейшего. Непереваренные остатки удаляются наружу через отверстие в мембране в заднем конце тела инфузории-туфельки — порошицу. ДЫХАНИЕ и ВЫДЕЛЕНИЕ у инфузории-туфельки осуществляются через плазмалемму и с помощью двух сократительных вакуолей. Каждая из них имеет несколько приводящих каналов. В них накапливается избыток воды с продуктами обмена веществ и углекислым газом. Наполнившись, каналы сокращаются, и их содержимое изливается в круглый центральный резервуар, из которого удаляется наружу через пору. [Рисунок: рис. 52 — схема строения инфузории-туфельки: вытянутая клетка, покрытая ресничками; внутри видны два ядра, пищеварительные вакуоли, две сократительные вакуоли; подписи со стрелками] Сократительная вакуоль Реснички Пищеварительная вакуоль Большое ядро Цитоплазма Клеточный рот Малое ядро Порошица Рис. 52. Строение инфузории-туфельки
Коротко
§15 и §16 — про простейших: животных, тело которых состоит всего из одной клетки, но эта клетка — самостоятельный организм.
- §15 — общие признаки простейших, амёба протей (рис. 46–48) и раковинные корненожки (рис. 49).
- §16 — жгутиконосцы, прежде всего бодо (рис. 50–51), и инфузории, прежде всего инфузория-туфелька (рис. 52).
Главная мысль всей темы: у простейшего нет органов, но есть органеллы (органоиды) — части клетки, которые «работают как органы»: двигают, переваривают, выводят лишнее. Понял эту подмену — и весь параграф читается легко.
1. Органеллы вместо органов
| Что «делает» организм | Органелла | Как работает |
|---|---|---|
| Двигается | ложноножки, жгутики, реснички | выросты цитоплазмы |
| Питается | пищеварительная вакуоль | внутриклеточное пищеварение |
| Выводит лишнее | сократительная вакуоль | накопила воду — сократилась — вылила наружу |
| Дышит | вся поверхность тела, плазмалемма | кислород входит через мембрану |
| Размножается | ядро | сначала делится ядро, потом клетка |
| Переживает холод | циста, раковинка | плотная защитная оболочка |
Мембрану у амёбы в тексте называют плазмалеммой: она пропускает воду и газы, но задерживает большинство органических и неорганических веществ.
2. Три героя: сравнение
| Признак | Амёба протей (рис. 46) | Бодо (рис. 50) | Инфузория-туфелька (рис. 52) |
|---|---|---|---|
| Группа | корненожки | жгутиконосцы | инфузории |
| Форма тела | непостоянная | овальная | постоянная, похожа на туфельку |
| Движение | ложноножки, амёбоидное | два жгутика: передний тянет, задний — «руль» | реснички, плывёт тупым концом вперёд |
| Питание | обтекает частицу ложноножками | жгутик гонит воду с пищей ко рту | реснички гонят воду с пищей ко рту |
| Куда деваются остатки | наружу через мембрану | через клеточный рот | через порошицу |
| Выделение | одна сократительная вакуоль | вакуоль сливается с клеточным ртом | две сократительные вакуоли с каналами и резервуаром |
| Размер | до 0,5 мм | 10–25 мкм | — |
3. Как работают процессы
Движение. У амёбы цитоплазма перетекает к одному полюсу, там выпячивается ложноножка, и клетка «переливается» в неё — это амёбоидное движение. У бодо жгутик ввинчивается в воду, как штопор. У туфельки реснички колеблются волнообразно, и она вращается вдоль продольной оси.
Питание. Принцип один: пища попадает внутрь клетки и переваривается в пищеварительной вакуоли — это внутриклеточное пищеварение. У амёбы нет рта: она обтекает водоросль или бактерию со всех сторон. У бодо и туфельки есть клеточный рот, куда пищу подгоняет ток воды. У туфельки вакуоль ещё и «плавает» по цитоплазме, потому что цитоплазма постоянно движется.
Выделение и дыхание. Сократительная вакуоль — насос для лишней воды и вредных продуктов обмена. У амёбы цикл заполнения и сокращения занимает 5–8 мин при комнатной температуре. Вместе с водой в клетку поступает кислород, поэтому вакуоль косвенно участвует и в дыхании. У бодо вакуоль, наполнившись, сливается с клеточным ртом. У туфельки каналы собирают жидкость и сливают её в центральный резервуар, а тот выводит наружу через пору.
Размножение. Бесполое — деление надвое: сначала ядро, потом появляется перетяжка, и получаются две клетки (рис. 47 у амёбы, рис. 51 у бодо). При обильном питании и комнатной температуре амёба делится раз в 1–2 суток. Половое — образуются гаметы, они сливаются в зиготу, и потомство получает признаки обоих родителей, поэтому половое размножение повышает жизнеспособность.
Циста. При холоде или пересыхании водоёма амёба перестаёт питаться, округляется и выделяет плотную оболочку. Цисты разносит ветер, так амёбы расселяются. В благоприятных условиях амёба выходит из цисты (рис. 48). Циста — это не размножение, а переживание неблагоприятных условий.
Раковинные корненожки. Арцелла, диффлюгия, эуглифа (рис. 49) — тоже корненожки, но тело заключено в раковинку. Раковинка защищает, а ложноножки высовываются через её отверстие.
4. Что чаще всего путают
- Сократительная вакуоль — это выделение, а пищеварительная — питание.
- Порошица есть только у инфузории; у бодо остатки выходят через клеточный рот.
- У туфельки два ядра: большое и малое.
- Ложноножки — временные выросты, реснички — множество коротких, жгутиков у бодо два.
- Размеры: 1 мкм = 0,001 мм, поэтому амёба до 0,5 мм — это 500 мкм, то есть крупнее «обычных» простейших с их 50–150 мкм.
5. Проверь себя
- Почему одну клетку простейшего называют целым организмом? — Она сама питается, дышит, двигается, выделяет и размножается.
- Чем питание амёбы отличается от питания туфельки? — Амёба обтекает пищу ложноножками, туфелька загоняет её ресничками в клеточный рот.
- Что произойдёт с амёбой при пересыхании водоёма? — Она превратится в цисту и переждёт неблагоприятные условия.