При помощи чего передвигается амеба обыкновенная
Амёба обыкновенная
Что такое амёба обыкновенная
Амёба является самой распространённой и наиболее известным простейшим микроорганизмом. Она, как и другие одноклеточные (инфузория туфелька и эвглена зелёная), представляет научный интерес для исследований. Та как от подробного изучения простейших одноклеточных зависит понимание более сложных организмов.
Амёба обыкновенная (также её называют амёбой протеи или корненожкой) относится к классу «Lobosea», имеет размер 0,2 – 0,5 мм с полиподиальной формой с множеством отростков с внутренними токами цитоплазмы – псевдоподиями.
Особенности амёбы обыкновенной
Отличительной особенностью амёбы является наличие более чем 500 хромосом в одном ядре. А также она способна выпускать около 10 ложных конечностей (ложноножек), которые помогают передвигаться со скоростью – до 15 мм/час.
Этот организм способен самостоятельно существовать без посторонней помощи.
Жизненный цикл амёбы обыкновенной
Амёба обыкновенная проживает свой жизненный цикл очень примитивно. Она растёт до определённых размеров и размножается способом деления ядра. Если она попадает в неблагоприятные условия, то может на время замереть и перейти в фазу под названием «циста». Как только среда становится благоприятной, клетка начинает пробуждаться и активно приступает к размножению.
Жизнедеятельность амебы обыкновенной
Амёба способна образовать ложноножки, которые окружают питательные вещества и упрощают процесс питания. Цитоплазма выделяет пищеварительный сок. Он скапливается в пузырьке, который назван пищеварительной вакуолью. Благодаря соку основная масса питательных веществ, которые проходят в пространство цитоплазму для построения тела одноклеточного.
Строение амёбы обыкновенной
Клетка способна менять форму своего тела. Это возможно благодаря постоянному изменению расположения её ложноножек. По размеру она не более 0,5 мм. С внешней стороны тело покрывает мембрана – плазмалемма, а полость внутри клетки заполнена цитоплазмой с жизненно важными для неё включениями.
Цитоплазма характеризуется неоднородностью и разделяется на следующие части:
При тщательном увеличении становятся видными псевдопотии (ложноножки), которые выполняют функции конечностей.
Дыхание амебы обыкновенной
Амёба обыкновенная способна дышать под водой. В процессе поглощения кислорода, растворённого в воде, участвует полностью всё тело. Благодаря поглощению кислорода в цитоплазме происходит разложение сложных соединений на простые вещества. За счёт этого клетка получает энергию, которая необходима для нормального роста и развития организма.
Среда обитания амебы обыкновенной
Для амёбы обыкновенной характерной страной обитания является пресная вода в небольших водоёмах, канавах, а также в болотистой местности. Активно развивается в аквариумах, а также легко поддаётся разведению в искусственно созданных лабораторных условиях.
Паразиты амебы обыкновенной
Дизентерийные штаммы амёбы способны вызвать хронические заболевания, которые влекут за собой язву желудка, резкое снижение массы тела, сильную интоксикацию, нарушение стула, гнойное поражение печени, лёгких и головного мозга.
В основном дизентерийная амёба не способна причинить вред. Большая часть штаммов «Entamoeba histolytica» при попадании в организм человека могут не вызывать никаких симптомов. Лечения они не требуют. При попадании в кишечник питается его содержимым и не проникает в его стенки, тем самым не нанося вреда организму. Человек становится переносчиком бактерии, даже если заражение не сопровождается никакими видимыми признаками.
За время роста амёба проходит два этапа развития:
– вегетативный трофозиот – активная стадия;
– циста – неактивная стадия.
Первая стадия делит одноклеточный организм в зависимости от функций и строения. Амёбы бывают вегетативными, просветными и тканевыми. Такие организмы во внешней среде гибнут, не прожив и часа.
Большие вегетативные трофозиоты могут дорасти до 60 мкм. Они способны двигаться с помощью поступательных колебаний. Основная часть клетки состоит из ядра и цитоплазмы. Цитоплазма в свою очередь, состоит из прозрачной массы и внутреннего жидкого слоя с вакуолями, куда попадают питательные вещества.
Если человек заразился острым амёбиазом, трофозиоты можно выявить в свежих каловых массах. Они могут расщеплять белок, а благодаря поверхностным пектинам в их составе они крепятся к стенкам кишечника.
Для просветных вегетативных трофозиотов характерны небольшие размеры: не более 20 мкм. Они практически неподвижны. Без окраски не видно ядра. Цитоплазма содержит мелкие вакуоли, но не имеют эритрофитов. Основное место их обитания – толстая кишка (если точнее, верхний отдел). Источником питания для трофозитов являются бактерии. Они не способны навредить организму. Выявить их можно в каловых массах при остром течении амёбиаза на стадии выздоровления. Также можно выявить их при хроническом течении болезни с помощью промывания кишечника или методом исследования остаточных каловых испражнений с использованием солевого слабительного средства. Одноклеточные попадают в нижний отдел толстой кишки после ухудшения состояния организма: обезвоживание, изменение рН. В таких случаях клетки переходят в состояние цисты, затем выводятся с испражнениями. При ослаблении всех функций организма трофозиоты переходят из неактивной фазы в активную (вегетативную) и способны к агрессивным действиям.
Тканевые трофозоиты происходят из просветной формы и снаружи напоминают вегетативные организмы. По размеру они могут достичь не более 25 мкм. Микроорганизмы являются подвижными, живут в слизистой толстой кишки и паразитируют кишечник. Проявляются только в случае острого амёбиаза в органах, где они обитают. В каловых массах их сложно найти.
Цисты получаются из амёб просветных форм в нижнем отделе толстой кишки. По размеру максимально могут достичь 15 мкм, округлой формы. Они не передвигаются. Имеют плотную хитиновую оболочку и состоят из хроматоидных телец (которые содержат РНК и белок) и гликогена.
И смотря на то, до какой степени зрелости доросла циста, у неё могут быть минимум 1 и максимум 4 ядра. Проявляются такие организмы у больных амёбиазом в хронической форме. После попадания в окружающую среду при положительной температуре может прожить до 14 дней, а если попадает в климат с отметкой, то может прожить до 3 месяцев. Самое длительное существование цисты наблюдается в воде – около 8 месяцев.
А при нагреве воды до температуры кипения они погибают моментально. А дезинфекторы на основе хлора не имеют воздействия на цисты. Значительное влияние способны оказать мыльно-крезоловые средства, с концентрацией сулемы 1:1000 и раствором карболовой кислоты 3%.
Питание амебы обыкновенной
В процессе передвижения клетка, наталкиваясь на простейшие организмы (водоросли, бактерии и прочие одноклеточные), обволакивает их и присоединяет их к цитоплазме, с образованием пищеварительной вакуоли. Ферменты, которые способны переварить питательные вещества, проникают в пищеварительную вакуоль, благодаря чему происходит процесс внутриклеточного пищеварения. В результате чего питательные вещества проникают в цитоплазму. Такой способ с помощью захвата питательных веществ ложными ножками носит название «фагоцитоз».
Выделения амёбы обыкновенной
Амёба выделяет наружу вредные соединения из своего организма через наружную оболочку, а также с помощью своей сократительной вакуоли. Вода, которая находится вокруг неё, всё время проникает в вакуоль. Периодически вакуоль сокращается и выталкивает из клетки лишнюю жидкость.
Все питательные вещества и жидкость, которые попадают в организм амёбы, перерабатываются и меняются. Пища служит строительной основой для развития клетки. А побочные соединения, которые остались в результате жизнедеятельности одноклеточного организма, выводятся из него. Таким образом, происходит обмен веществ. Это неотъемлемая часть жизни любого живого существа. Взаимодействие как внутри самого организма, так и со средой вокруг него, напрямую влияет на рост и развитие одноклеточного.
Размножение амебы обыкновенной
После достижения максимального размера, клетка готова к размножению. Оно происходит с помощью деления ядра. Сначала оно принимает вытянутую форму, медленно расходится на две половики и превращается в два новых самостоятельных ядра. Тельце амёбы перетягивается по центру и делится по линии перетяжки. Таким образом, что в каждой из них по центру оказывается ядро. Цитоплазма первоначальной амёбы делится по линии разделения двух новых клеток. Вакуоль остаётся только в одной из них. А во второй она образуется заново. За сутки амёба делится по несколько раз.
Реакция амебы на раздражение
Амёба имеет способность к чувствительности. Она реагирует на любой сигнал, поступающий извне. Попадая на различные предметы во время передвижения, амёба обыкновенная способна различить, какие из них являются съедобными, а какие нет. Пищу она захватывает с помощью ложноножек. На ярком освещении амёба не может находиться. Как только на неё попадает луч света, клетка сразу же убегает от него. Также амёба реагирует на механические воздействия и высокую концентрацию вредных веществ в окружающей среде. Это состояние, при котором организм реагирует на раздражение и совершает движения от очага раздражения или к нему, получило название «таксис».
Переживание амебой неблагоприятных условий
Простейшие животные организмы имеют высокую чувствительность к любому изменению окружающей среды.
Если условия для амёбы неблагоприятные (засуха, холода, морозы), то она вытягивает псевдоподии (ложноножки). А из цитоплазмы клетка выталкивает значительную часть воды и жидкость, которая образует второй слой цитоплазматической оболочки. Таким образом, происходит переход в неактивное состояние. Цисты могут длительное время существовать без соответствующих условий. Благодаря ветру цисты могут покидать места с плохими условиями.
Как только амёба попадает в хорошие условия, она способна выйти из состояния цисты, и покинуть двойную оболочку. Она вытягивает свои ложноножки и приходит в активную фазу.
Также клетке свойственна регенеративная функция. То есть она может восстановить утраченную или повреждённую часть. Для этого ей нужно обязательно сохранить ядро. Это необходимое условие, так как в ядре хранится вся необходимая информация о составе микроорганизма.
Передвижение амебы обыкновенной
Амёба плавно перетекает по поверхности дна. Её тело способно менять свою форму и размещение ложноножек. В каждый из выступов заполняется цитоплазмой. Ложная конечность в нескольких местах крепится к поверхности, и благодаря этому организм может перемещаться.
Значение амебы в природе и жизни человека
Амёба обыкновенная занимает важное место в экосистеме. Она регулирует объём микроорганизмов в месте своего обитания. Она регулирует уровень чистоты водоёма и служит пищей для мелких видов рыбок.
Амеба обыкновенная является важной частью любой экосистемы. Благодаря ей регулируется количество микроорганизмов и бактерий в среде обитания организма. Таким образом, амеба поддерживает чистоту водоема, в котором живет. Также она представляет собой пищу для многих насекомых и мелкой рыбы.
Амёба представляет интерес для исследований в качестве основного объекта. Опытным путём выявлено, что она умеет очищать воду, а в случае попадания в организм человека, способна употреблять остатки разрушенного эпителия кишечника. Исключение только составляет дизентерийная амёба, которая является возбудителем опасного заболевания – дизентерии.
Амеба обыкновенная: строение, среда обитания, значение в природе
Амеба обыкновенная – вид простейших существ из эукариот, типичный представитель рода Амебы.
Систематика. Вид амебы обыкновенной относится к царству — Животные, типу – Амебозои. Амебы объединены в класс Lobosa и отряд – Amoebida, семейство – Amoebidae, род – Amoeba.
Характерные процессы. Хотя амебы – это простые, состоящие из одной клетки существа, не имеющие никаких органов, им присущи все жизненно необходимые процессы. Они способны передвигаться, добывать пищу, размножаться, поглощать кислород, выводить продукты обмена.
Строение
Амеба обыкновенная – одноклеточное животное, форма тела неопределенная и изменяется из-за постоянного перемещения ложноножек. Размеры не превышают половины миллиметра, а снаружи ее тело окружено мембраной – плазмалемой. Внутри располагается цитоплазма со структурными элементами. Цитоплазма представляет собой неоднородную массу, где выделяют 2 части:
Под микроскопом видно, что амеба обыкновенная образует псевдоподии, в которые переливается цитоплазма животного. В момент образования псевдоподии в нее устремляется эндоплазма, которая на периферических участках уплотняется и превращается в эктоплазму. В это время на противоположном участке тела эктоплазма частично превращается в эндоплазму. Таким образом, в основе образования псевдоподий лежит обратимое явление превращения эктоплазмы в эндоплазму и наоборот.
Дыхание
Амеба получает O2 из воды, который диффундирует во внутреннюю полость через наружные покровы. Все тело участвует в дыхательном акте. Кислород, попавший в цитоплазму, необходим для расщепления питательных веществ на простые составляющие, которые Amoeba proteus сможет переварить, а еще для получения энергии.
Среда обитания
Обитает в пресной воде канав, небольших прудов и болот. Может жить также в аквариумах. Культуру амебы обыкновенной можно легко разводить в лабораторных условиях. Она является одной из крупных свободноживущих амеб, достигающих 50 мкм в диаметре и видимых невооруженным глазом.
Питание
Амеба обыкновенная передвигается с помощью ложноножек. Она преодолевает один сантиметр за пять минут. Передвигаясь, амебы наталкиваются на различные мелкие объекты: одноклеточные водоросли, бактерии, мелких простейших и т.д. Если объект достаточно мал, амеба обтекает его со всех сторон и он, вместе с небольшим количеством жидкости, оказывается внутри цитоплазмы простейшего.
Схема питания амебы обыкновенной
Процесс поглощения твердой пищи амебой обыкновенной называется фагоцитозом. Таким образом, в эндоплазме образуются пищеварительные вакуоли, внутрь которых из эндоплазмы поступают пищеварительные ферменты и происходит внутриклеточное пищеварение. Жидкие продукты переваривания проникают в эндоплазму, вакуоль с непереваренными остатками пищи подходит к поверхности тела и выбрасывается наружу.
Кроме пищеварительных вакуолей в теле амеб находится и так называемая сократительная, или пульсирующая, вакуоль. Это пузырек водянистой жидкости, который периодически нарастает, а достигнув определенного объема, лопается, опорожняя свое содержимое наружу.
Основная функция сократительной вакуоли — регуляция осмотического давления внутри тела простейшего. В связи с тем, что концентрация веществ в цитоплазме амебы выше, чем в пресной воде, создается разность осмотического давления внутри и вне тела простейшего. Поэтому пресная вода проникает в организм амебы, но ее количество остается в пределах физиологической нормы, поскольку пульсирующая вакуоль «откачивает» избыток воды из тела. Подтверждением этой функции вакуоли служит их наличие только у пресноводных простейших. У морских она или отсутствует, или сокращается очень редко.
Сократительная вакуоль кроме осморегуляторной функции частично выполняет и выделительную функцию, выводя вместе с водой в окружающую среду продукты обмена веществ. Однако основная функция выделения осуществляется непосредственно через наружную мембрану. Известную роль играет, вероятно, сократительная вакуоль в процессе дыхания, ибо проникающая в результате осмоса в цитоплазму вода несет растворенный кислород.
Размножение
Амебам свойственно бесполое размножение, осуществляемое путем деления надвое. Этот процесс начинается с митотического деления ядра, которое продольно удлиняется и перегородкой разъединяется на 2 самостоятельные органеллы. Они отдаляются и формируют новые ядра. Цитоплазма с оболочкой делится с помощью перетяжки. Сократительная вакуоль не разделяется, а попадает в одну из новообразованных амеб, во второй вакуоль формируется самостоятельно. Размножаются амебы достаточно быстро, за день процесс деления может происходить несколько раз.
В летний период времени амебы растут и делятся, но с приходом осенних холодов, из-за пересыхания водоемов, трудно найти питательные вещества. Поэтому амеба превращается в цисту, оказавшись в критических условиях и покрывается прочной двойной белковой оболочкой. При этом цисты легко распространяются за ветром.
Значение в природе и жизни человека
Amoeba proteus — важное составляющее экологических систем. Она регулирует численность бактериальных организмов в озерах и прудах. Очищает водную среду от чрезмерного загрязнения. Также является важным составляющим пищевых цепочек. Одноклеточные – еда для маленьких рыб и насекомых.
Ученые используют амебу как лабораторное животное, проводя на ней множество исследований. Очищает амеба не только водоемы, но поселившись в человеческом организме, она поглощает разрушенные частицы эпителиальной ткани пищеварительного тракта.
Амёба обыкновенная
| Царство | Животные |
| Подцарство | Одноклеточные |
| Тип | Корненожки |
| Род | Амёбы |
К подцарству Одноклеточные относятся животные, тело которых состоит всего из одной клетки, большей частью микроскопического размера, но со всеми присущими организму функциями. В физиологическом отношении эта клетка представляет целый самостоятельный организм.
Двумя основными компонентами тела одноклеточных являются цитоплазма и ядро (одно или несколько). Цитоплазма окружена наружной мембраной. Она имеет два слоя: наружный (более светлый и плотный) — эктоплазму — и внутренний — эндоплазму. В эндоплазме находятся клеточные органоиды: митохондрии, эндоплазматическая сеть, рибосомы, элементы аппарата Гольджи, различные опорные и сократительные волокна, сократительные и пищеварительные вакуоли и др.
Среда обитания и внешнее строение обыкновенной амёбы
Простейшее живёт в воде. Это может быть и вода озера, и капля росы, и влага почвы, и даже вода внутри нас. Поверхность тела их очень нежная и без воды моментально высыхает. Внешне амёба похожа на сероватый студенистый комочек (0,2-05 мм), не имеющий постоянной формы.
Движение
Амёба «перетекает» по дну. На теле постоянно образуются меняющие свою форму выросты — псевдоподии (ложноножки). В один из таких выступов постепенно переливается цитоплазма, ложная ножка в нескольких точках прикрепляется к субстрату и происходит передвижение.
Внутреннее строение
Внутреннее строение амебы
Питание
Передвигаясь, амёба наталкивается на одноклеточные водоросли, бактерии, мелкие одноклеточные, «обтекает» их и включает в цитоплазму, образуя пищеварительную вакуоль.
Ферменты, расщепляющие белки, углеводы и липиды, поступают внутрь пищеварительной вакуоли, и происходит внутриклеточное пищеварение. Пища переваривается и всасывается в цитоплазму. Способ захвата пищи с помощью ложных ножек называется фагоцитозом.
Дыхание
Кислород расходуется на клеточное дыхание. Когда его становится меньше, чем во внешней среде, новые молекулы проходят внутрь клетки.
Молекулы углекислого газа и вредных веществ, накопившихся в результате жизнедеятельности, наоборот, выходят наружу.
Выделение
Пищеварительная вакуоль подходит к клеточной мембране и открывается наружу, чтобы непереваренные остатки выбросить наружу в любом участке тела. Жидкость поступает в тело амёбы по образующимся тонким трубковидным каналам, путём пиноцитоза. Откачиванием лишней воды из организма занимаются сократительные вакуоли. Они постепенно наполняются, а раз в 5-10 минут резко сокращаются и выталкивают воду наружу. Вакуоли могут возникать в любой части клетки.
Размножение
Амёбы размножаются только бесполым путём.
Выросшая амёба приступает к размножению. Оно происходит путём деления клетки. До деления клетки ядро удваивается, чтобы каждая дочерняя клетка получила свою копию наследственной информации (1). Размножение начинается с изменения ядра. Оно вытягивается (2), а затем постепенно удлиняется (3,4) и перетягивается посредине. Поперечной бороздкой делится на две половинки, которые расходятся в разные стороны — образуются два новых ядра. Тело амёбы разделяется на две части перетяжкой и образуется две новые амёбы. В каждую из них попадает по одному ядру (5). Во время деления происходит образование недостающих органоидов.
В течение суток деление может повторяться несколько раз.
Бесполое размножение — простой и быстрый способ увеличить число своих потомков. Этот способ размножения не отличается от деления клеток при росте тела многоклеточного организма. Разница в том, что дочерние клетки одноклеточного организма, расходятся, как самостоятельные.
Реакция на раздражение
Амёба обладает раздражимостью — способностью чувствовать и реагировать на сигналы из внешней среды. Наползая на предметы, она отличает съедобные от несъедобных и захватывает их ложноножками. Она уползает и прячется от яркого света (1),
механических раздражений и повышенной концентрации, вредных для нее веществ (2).
Такое поведение, состоящее в движении к раздражителю или от него, называется таксисом.
Половой процесс
Переживание неблагоприятных условий
Одноклеточное животное очень чувствительно к изменениям окружающей среды.
В неблагоприятных условиях (при высыхании водоёма, в холодное время года) амёбы втягивают псевдоподии. На поверхность тела из цитоплазмы выделяются значительное количество воды и вещества, которые образуют прочную двойную оболочку. Происходит переход в покоящееся состояние — цисту (1). В цисте жизненные процессы приостанавливаются.
Цисты, разносимые ветром, способствуют расселению амебы.
При наступлении благоприятных условиях амёба покидает оболочку цисты. Она выпускает псевдоподии и переходит в активное состояние (2-3).
Ещё одна форма защиты — способность к регенерации (восстановлению). Повреждённая клетка может достроить свою разрушенную часть, но только при условии сохранения ядра, так как там хранится вся информации о строении.
Жизненный цикл амёбы
Жизненный цикл амёбы прост. Клетка растёт, развивается (1) и делится бесполым путём (2). В плохих условиях любой организм может «временно умереть» — превратиться в цисту (3). При улучшении условий он «возвращается к жизни» и усиленно размножается.
Простейшие амеба обыкновенная
Амеба обыкновенная
Простейшие в капле прудовой воды (под микроскопом).
Класс корненожек объединяет наиболее простых одноклеточных животных, тело которых лишено плотной оболочки, а потому не имеет постоянной формы.Для них характерно образование ложноножек, которые представляют собой временно образующиеся выросты цитоплазмы, способствующие передвижению и захвату пищи.
Среда обитания, строение и передвижение амёбы. Обыкновенная амёба встречается в иле на дне прудов с загрязненной водой. Она похожа на маленький (0,2-0,5 мм), едва заметный простым глазом бесцветный студенистый комочек, постоянно меняющий свою форму («амеба» означает «изменчивая»). Рассмотреть детали строения амёбы можно только под микроскопом.
Тело амёбы состоит из полужидкой цитоплазмы с заключенным внутрь неё небольшим пузыревидным ядром. Амёба состоит из одной клетки, но эта клетка — целый организм, ведущий самостоятельное существование.
Цитоплазма клетки находится в постоянном движении. Если ток цитоплазмы устремляется к одной какой-то точке поверхности амёбы, в этом месте на её теле появляется выпячивание. Оно увеличивается, становится выростом тела — ложноножкой, в него перетекает цитоплазма, и амёба таким способом передвигается. Амёбу и других простейших, способных образовывать ложноножки, относят к группе корненожек. Такое название они получили за внешнее сходство ложноножек с корнями растений.
Питание. У амёбы одновременно может образовываться несколько ложноножек, и тогда они окружают пищу — бактерии, водоросли, других простейших. Из цитоплазмы, окружающей добычу, выделяется пищеварительный сок. Образуется пузырёк — пищеварительная вакуоль. Пищеварительный сок растворяет часть веществ, входящих в состав пищи, и переваривает их. В результате пищеварения образуются питательные вещества, которые просачиваются из вакуоли в цитоплазму и идут на построение тела амебы. Нерастворенные остатки выбрасываются наружу в любом месте тела амебы.
Строение и питание Амёбы.
Дыхание Амёбы. Амёба дышит растворенным в воде кислородом, который проникает в ее цитоплазму через всю поверхность тела. При участии кислорода происходит разложение сложных пищевых веществ цитоплазмы на более простые. При этом выделяется энергия, необходимая для жизнидеятельности организма.
Выделение вредных веществ жизнидеятельности и избытка воды. Вредные вещества удаляются из организма амёбы через поверхность ее тела, а также через особый пузырек — сократительную вакуоль. Окружающая амебу вода постоянно проникает в цитоплазму, разжижая ее. Избыток этой воды с вредными веществами постепенно наполняет вакуоль. Время от времени содержимое вакуоли выбрасывается наружу. Итак, из окружающей среды в организм амёбы поступают пища, вода, кислород. В результате жизнедеятельности амёбы они претерпевают изменения. Переваренная пища служит материалом для построения тела амёбы. Образующиеся вредные для амёбы вещества удаляются наружу. Происходит обмен веществ. Не только амёба, но и все другие живые организмы не могут существовать без обмена веществ как внутри своего тела, так и с окружающей средой.
Размножение Амёбы. Питание амёбы приводит к росту ее тела. Выросшая амёба приступает к размножению. (? Наверное вследствии превышения определённой массы её тела.) Размножение начинается с изменения ядра. Оно вытягивается, поперечной бороздкой делится на две половинки, которые расходятся в разные стороны — образуется два новых ядра. Тело амёбы разделяет на две части перетяжка. В каждую из них попадает по одному ядру. Цитоплазма между обеими частями разрывается, и образуются две новые амёбы. Сократительная вакуоль остается в одной из них, в другой же возникает заново. Итак, амёба размножается делением надвое. В течение суток деление может повторяться несколько раз.
Деление (размножение) Амёбы.
Циста. Питание и размножение амёбы происходит в течение всего лета. Осенью при наступлении холодов амёба перестает питаться, тело ее становится округлым, на его поверхности выделяется плотная защитная оболочка — образуется циста. То же самое происходит при высыхании пруда, где живут амёбы. В состоянии цисты амёба переносит неблагоприятные для неё условия жизни. При наступлении благоприятных условий амёба покидает оболочку цисты. Она выпускает ложноножки, начинает питаться и размножаться. Цисты, разносимые ветром, способствуют расселению (распространению) амеб.
Возможные дополнительные вопросы для самостоятельного изучения.
Что такое амеба, чем она питается, как размножается и выглядит на фото?
Амебы — это род одноклеточных организмов-эукариот (относятся к простейшим).
Считаются животноподобными, так как питаются гетеротрофно.
Строение амеб обычно рассматривают на примере типичного представителя — амебы обыкновенной (амебы протея).
Амеба обыкновенная (далее амеба) обитает на дне пресноводных водоемов с загрязненной водой. Ее размер колеблется от 0,2 мм до 0,5 мм. По внешнему виду амеба похожа на бесформенный бесцветный комок, способный менять свою форму.
Клетка амебы не имеет жесткой оболочки.
Она образует выпячивания и впячивания. Выпячивания (цитоплазматические выросты) называют ложноножками или псевдоподиями. Благодаря им амеба может медленно двигаться, как бы перетекая с места на место, а также захватывать пищу.
Образование ложноножек и перемещение амебы происходит за счет движения цитоплазмы, которая постепенно перетекает в выпячивание.
Хотя амеба одноклеточный организм и не может быть речи об органах и их системах, ей свойственны почти все процессы жизнедеятельности, характерные для многоклеточных животных.
Амеба питается, дышит, выделяет вещества, размножается.
Цитоплазма амебы не однородна. Выделяют более прозрачный и плотный наружный слой (эктоплазма) и более зернистый и жидкий внутренний слой цитоплазмы (эндоплазма).
В цитоплазме амебы находятся различные органеллы, ядро, а также пищеварительная и сократительная вакуоли.
Питается амеба различными одноклеточными организмами и органическими остатками.
Пища обхватывается ложноножками и оказывается внутри клетки, образуется пищеварительная вакуоль. В нее поступают различные ферменты, расщепляющие питательные вещества. Те, которые нужны амебе, потом поступают в цитоплазму. Ненужные остатки пищи остаются в вакуоли, которая подходит к поверхности клетки и из нее все выбрасывается.
«Органом» выделения у амебы является сократительная вакуоль.
В нее поступают излишки воды, ненужные и вредные вещества из цитоплазмы. Заполненная сократительная вакуоль периодически подходит к цитоплазматической мембране амебы и выталкивает наружу свое содержимое.
Дышит амеба всей поверхностью тела.
В нее из воды поступает кислород, из нее — углекислый газ. Процесс дыхания заключается в окислении кислородом органических веществ в митохондриях. В результате выделяется энергия, которая запасается в АТФ, а также образуются вода и углекислый газ.
Энергия, запасенная в АТФ, далее расходуется на различные процессы жизнедеятельности.
Для амебы описан только бесполый способ размножения путем деления надвое. Делятся только крупные, т. е. выросшие, особи. Сначала делится ядро, после чего клетка амебы делится перетяжкой. Та дочерняя клетка, которая не получает сократительную вакуоль, образует ее впоследствии.
С наступлением холодов или засухи амеба образует цисту.
Цисты имеет плотную оболочку, выполняющую защитную функцию. Они достаточно легкие и могут разноситься ветром на большие расстояния.
Амеба способна реагировать на свет (уползает от него), механическое раздражение, наличие в воде определенных веществ.
| Царство | Животные |
| Подцарство | Одноклеточные |
| Тип | Корненожки |
| Род | Амёбы |
К подцарству Одноклеточные относятся животные, тело которых состоит всего из одной клетки, большей частью микроскопического размера, но со всеми присущими организму функциями.
В физиологическом отношении эта клетка представляет целый самостоятельный организм.
Двумя основными компонентами тела одноклеточных являются цитоплазма и ядро (одно или несколько).
Как выглядит амеба? Форма тела
Цитоплазма окружена наружной мембраной. Она имеет два слоя: наружный (более светлый и плотный)— эктоплазму — и внутренний — эндоплазму.
В эндоплазме находятся клеточные органоиды: митохондрии, эндоплазматическая сеть, рибосомы, элементы аппарата Гольджи, различные опорные и сократительные волокна, сократительные и пищеварительные вакуоли и др.
Среда обитания и внешнее строение обыкновенной амёбы
Простейшее живёт в воде. Это может быть и вода озера, и капля росы, и влага почвы, и даже вода внутри нас.
Поверхность тела их очень нежная и без воды моментально высыхает. Внешне амёба похожа на сероватый студенистый комочек (0,2-05 мм), не имеющий постоянной формы.
Движение
Амёба «перетекает» по дну. На теле постоянно образуются меняющие свою форму выросты— псевдоподии (ложноножки). В один из таких выступов постепенно переливается цитоплазма, ложная ножка в нескольких точках прикрепляется к субстрату и происходит передвижение.
Внутреннее строение
Внутреннее строение амебы
Питание
Передвигаясь, амёба наталкивается на одноклеточные водоросли, бактерии, мелкие одноклеточные, «обтекает» их и включает в цитоплазму, образуя пищеварительную вакуоль.
Ферменты, расщепляющие белки, углеводы и липиды, поступают внутрь пищеварительной вакуоли, и происходит внутриклеточное пищеварение.
Пища переваривается и всасывается в цитоплазму. Способ захвата пищи с помощью ложных ножек называется фагоцитозом.
Дыхание
Кислород расходуется на клеточное дыхание. Когда его становится меньше, чем во внешней среде, новые молекулы проходят внутрь клетки.
Молекулы углекислого газа и вредных веществ, накопившихся в результате жизнедеятельности, наоборот, выходят наружу.
Выделение
Пищеварительная вакуоль подходит к клеточной мембране и открывается наружу, чтобы непереваренные остатки выбросить наружу в любом участке тела.
Жидкость поступает в тело амёбы по образующимся тонким трубковидным каналам, путём пиноцитоза. Откачиванием лишней воды из организма занимаются сократительные вакуоли. Они постепенно наполняются, а раз в 5-10 минут резко сокращаются и выталкивают воду наружу. Вакуоли могут возникать в любой части клетки.
Размножение
Амёбы размножаются только бесполым путём.
Выросшая амёба приступает к размножению.
Оно происходит путём деления клетки. До деления клетки ядро удваивается, чтобы каждая дочерняя клетка получила свою копию наследственной информации (1). Размножение начинается с изменения ядра. Оно вытягивается (2), а затем постепенно удлиняется (3,4) и перетягивается посредине. Поперечной бороздкой делится на две половинки, которые расходятся в разные стороны— образуются два новых ядра. Тело амёбы разделяется на две части перетяжкой и образуется две новые амёбы.
В каждую из них попадает по одному ядру (5). Во время деления происходит образование недостающих органоидов.
В течение суток деление может повторяться несколько раз.
Бесполое размножение — простой и быстрый способ увеличить число своих потомков.
Этот способ размножения не отличается от деления клеток при росте тела многоклеточного организма. Разница в том, что дочерние клетки одноклеточного организма, расходятся, как самостоятельные.
Реакция на раздражение
Амёба обладает раздражимостью — способностью чувствовать и реагировать на сигналы из внешней среды.
Наползая на предметы, она отличает съедобные от несъедобных и захватывает их ложноножками. Она уползает и прячется от яркого света (1),
механических раздражений и повышенной концентрации, вредных для нее веществ (2).
Такое поведение, состоящее в движении к раздражителю или от него, называется таксисом.
Половой процесс
Переживание неблагоприятных условий
Одноклеточное животное очень чувствительно к изменениям окружающей среды.
В неблагоприятных условиях (при высыхании водоёма, в холодное время года) амёбы втягивают псевдоподии.
На поверхность тела из цитоплазмы выделяются значительное количество воды и вещества, которые образуют прочную двойную оболочку. Происходит переход в покоящееся состояние— цисту (1). В цисте жизненные процессы приостанавливаются.
Цисты, разносимые ветром, способствуют расселению амебы.
При наступлении благоприятных условиях амёба покидает оболочку цисты.
Она выпускает псевдоподии и переходит в активное состояние (2-3).
Ещё одна форма защиты — способность к регенерации (восстановлению). Повреждённая клетка может достроить свою разрушенную часть, но только при условии сохранения ядра, так как там хранится вся информации о строении.
Жизненный цикл амёбы
Жизненный цикл амёбы прост.
Клетка растёт, развивается (1) и делится бесполым путём (2). В плохих условиях любой организм может «временно умереть» — превратиться в цисту (3). При улучшении условий он «возвращается к жизни» и усиленно размножается.
Жизненный цикл амёбы
ОБЫКНОВЕННАЯ АМЕБА. СРЕДА ОБИТАНИЯ. ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ.
Амёба пресноводная обитает в илистых отложениях дна болот, прудов, сточных канав.
Тело амёбы размером 0,2-0,5 мм состоит из цитоплазмы, ограниченной элементарной плазматической мембраной, и одного ядра. Цитоплазма подразделяется на два слоя — наружный — эктоплазму, и внутренний — эндоплазму.
Наружный слой более вязкий, однородный; внутренний-более жидкий, зернистый. В эндоплазме располагается ядро, органоиды общеклеточного значения, сократительная и пищеварительные вакуоли.
ПИТАНИЕ.На теле амёбы постоянно образуются ложноножки, что связано с изменением коллоидных свойств цитоплазмы и попеременным переходом эктоплазмы в эндоплазму и наоборот.
Благодаря образованию ложноножек амёба перемещается в среде. Наталкиваясь при движении на пищевые частицы, она обволакивает их ложноножками, поглощает цитоплазмой, образуя фагоцитарный пузырёк. Последний сливается в эндоплазме с лизосомой и образует пищеварительную вакуоль, в которой происходит переваривание пищи. Непереваренные остатки пищи выбрасываются в любом участке тела путём экзоцитоза.
ДЫХАНИЕ. Дыхание осуществляется путём диффузии через плазматическую мембрану кислорода, растворённого в воде.
Углекислый газ, образующийся в процессах внутриклеточного метаболизма выделяется через мембрану клетки или частично с водой сократительной вакуолью.
ВЫДЕЛЕНИЕ. Выделение продуктов диссимиляции осуществляется через плазматическую мембрану, а также сократительной вакуолью. Пульсируя с частотой 1-5 раз в минуту, она выполняет функции осморегуляции, т.к. удаляет из цитоплазмы избыток воды, а вместе с ней и растворённые продукты обмена.
РАЗДРАЖИМОСТЬ.Приспособление к изменяющимся условиям среды осуществляется за счёт раздражимости, которая проявляется у амёбы в форме таксисов.
Таксисы — это направленные ответные реакции одноклеточных организмов на действие определенных (химических, физических, биологических) раздражителей. Они могут быть положительными, если простейшее движется в сторону раздражителя, и отрицательными, если организм удаляется от раздражителя.
ОБРАЗОВАНИЕ ЦИСТЫ. Если интенсивность действия внешних факторов среды превышает пределы выносливости вида, то амёба переживает неблагоприятные условия в форме цисты.
Процесс образования цисты — инцистирование — сопровождается прекращением активных движений, исчезновением ложноножек, выделением защитной оболочки, покрывающей тело, замедлением процессов обмена. При попадании в благоприятные условия амёба выходит из цисты. Таким образом инцистирование обеспечивает сохранение вида в неблагоприятных условиях среды.
Размножение у амёбы бесполое. Материнская клетка делится посредством митоза на две генетически ей идентичные дочерние.
МОРСКИЕ ПРОСТЕЙШИЕ.Многие саркодовые являются обитателями морей.
Это фораминиферы и радиолярии. Фораминиферы имеют наружную раковину из органического вещества, которое выделяется эктоплазмой.
Размножаются бесполым и половым путями. Большинство видов живут на дне водоёмов. Отмирая, они образуют осадочные породы: толстые слои известняков, мела, зелёного песчаника, которые состоят преимущественно из раковин фораминифер. Обнаружение определенных видов фораминифер в древних пластах земной коры может указывать на близость нефтяных месторождений. Известняк используют как строительный материал.
Лучевики ведут планктонный образ жизни и обладают минеральным внутренним скелетом, состоящим, как правило, из окиси кремния.
Скелет выполняет защитную функцию и обеспечивает парение в воде. Лучевики, отмирая, образуют кремнийсодержащие осадочные породы, которые используют для изготовления абразивных порошков.
Среди корненожек есть виды, паразитирующие в организме человека.
Например, дизентерийная амёба поражает слизистую оболочку толстого кишечника, вызывая образование кровоточащих язв. Заражается человек, проглатывая цисты, которые выделяются во внешнюю среду носителями этого паразита.
КЛАСС ЖГУТИКОВЫЕ. Объединяет около 8 тысяч видов простейших, органоидами движения которых являются жгутики.
Число их колеблется от одного до множества. Жгутики — это цилиндрические фибриллярные цитоплазматические структуры. Они состоят из 9 пар периферических и пары центральных фибрилл, покрытых цитоплазмой. Фибриллы начинаются в эндоплазме от базальных ядер и представляют собой микротрубочки, состоящие из сократимых белков.
Жгутиковые покрыты плотной эластичной оболочкой — пелликулой, благодаря которой и цитоскелету сохраняют постоянную форму тела.
В цитоплазме находятся одно или несколько ядер, общеклеточные органоиды. Большинство представителей класса гетеротрофы, но некоторые виды при определенных условиях могут питаться и аутотрофно.
Среди жгутиковых есть колониальные формы, например, вольвокс.
Считается, что именно от подобной группы простейших берут начало многоклеточные животные.
Размножаются делением надвое, но у некоторых видов встречается чередование бесполого размножения с половым процессом.
ЭВГЛЕНА ЗЕЛЕНАЯ.Представляет интерес как организм, занимающий промежуточное положение между растениями и животными.
Эвглена обитает в пресных стоячих водоёмах, загрязнённых гниющими органическими остатками.
Тело веретеновидное, размером около 0,05 мм, покрыто пелликулой. На переднем, закруглённом конце тела располагается жгутик, который берёт начало в цитоплазме от базального ядра. Его вращательные движения обеспечивают поступательное движение в воде. Вблизи жгутика у переднего конца тела локализуется сократительная вакуоль-органоид выделения и осморегуляции. Рядом с ней виден красный светочувствительный глазок. С помощью его осуществляются положительные фототаксисы, т.к.
свет играет важную роль в питании эвглены. По способу питания эвглена относится к миксотрофным организмам. На свету она питается как аутотроф, осуществляя с помощью хроматофоров, в которых содержится хлорофилл, реакции фотосинтеза.
Хроматофоры располагаются в цитоплазме, число их доходит до 20. Синтезируемые на свету углеводы превращаются в процессе анаболизма в парамил, вещество подобное крахмалу. Он откладывается в виде гранул в цитоплазме. В темноте эвглена питается как гетеротроф, органическими веществами, содержащимися в воде. Таким образом, сочетая в себе особенности питания зелёных растений и животных, эвглена является как бы переходной формой между первыми и вторыми.
О родстве с животными свидетельствует также наличие в стигме пигмента — астаксантина, который присущ только животным. Кроме того, даже при аутотрофном питании, эвглена нуждается в поступлении из вне витаминов В-1 и В-12, аминокислот. Ближе к заднему концу тела в цитоплазме лежит крупное ядро. Оно отделено от цитоплазмы двойной мембраной с порами. В кариоплазме находится хроматин и ядрышко.
Дыхание осуществляется за счёт диффузии кислорода из омывающей клетку воды.
Размножение эвглены происходит бесполым путём. Оно начинается с митотического деления ядра и удвоения жгутика. Затем на переднем конце тела между жгутиками в цитоплазме образуется углубление. Распространяясь в продольном направлении оно делит материнскую клетку на две дочерних. В благоприятных условиях среды эвглена существует в виде вегетативных форм, которые периодически делятся. В неблагоприятной среде эвглена инцистируется.
Жгутиковые имеют важное медицинское значение, т.к.некоторые виды являются паразитами человека. Например, лямблии паразитируют в тонком кишечнике человека, трихомонада влагалищная — в мочеполовых путях мужчин и женщин, лейшмании в клетках кожного эпителия.
ТИП ИНФУЗОРИИ.
Тип инфузории или ресничные объединяет около 9000 видов одноклеточных, органоидами движения которых являются реснички. Они по структуре идентичны жгутикам, но значительно короче последних.
Среди простейших инфузории имеют наиболее сложную организацию, которая связана с дифференцировкой у них определенных цитоплазматических структур и ядерного аппарата, выполняющих специфические функции. Характерные признаки и биологию типа можно рассмотреть на примере инфузории-туфельки. Она обитает в стоячих пресных водоёмах с большим количеством разлагающихся органических остатков. Форма тела постоянная, удлиненная, передний конец закруглен, задний заострен.
Размеры от 0,1 до 0,3 мм. Оно покрыто тонкой, эластичной пелликулой, которая имеет сложное ячеистое строение. Цитоплазма дифференцирована на экто- и эндоплазму. Эктоплазма прозрачная, в ней находятся базальные ядра ресничек и особые палочковидные образования — трихоцисты, которые выполняют защитную функцию.
Реснички располагаются на поверхности тела в определенном порядке. Их согласованная работа обеспечивает направленное движение инфузорий в воде. Ближе к переднему концу на поверхности тела находится околоротовая воронка, которая ведёт в клеточную глотку. На дне последней расположен клеточный рот-цитостом.
В области околоротовой воронки реснички более длинные. Они направляют поток воды со взвешенными в ней пищевыми частицами через клеточную глотку к цитостому. На дне его вокруг пищевых частиц образуются пищеварительные вакуоли, которые совершают упорядоченное движение в эндоплазме клетки. Непереваренные остатки пищи через порошицу, располагающуюся вблизи заднего конца тела, выбрасываются наружу.
Функции выделения и осморегуляции выполняют две сократительные вакуоли, расположенные на противоположных концах тела.
Они окружены радиальными приводящимися каналами, в которые из цитоплазмы осуществляется постоянный приток воды и продуктов обмена, растворенных в ней. Приводящие каналы и пульсирующие вакуоли сокращаются попеременно каждые 20-30 секунд. Заполняясь водой, каналы периодически опорожняются в пульсирующие вакуоли. При сокращении вакуолей их содержимое выталкивается во внешнюю среду.
В центре тела инфузории находятся два ядра. Большое, бобовидной формы полиплоидное — макронуклеус — управляет процессами метаболизма и дифференцировки.
Малое, диплоидное ядро — микронуклеус — контролирует процессы размножения и хранит видоспецифическую наследственную информацию.
Дышат инфузории кислородом, растворённым в воде и диффундирующим в организм через плазматическую мембрану.
Раздражимость играет важное значение в приспособлении к изменению условий среды и проявляется в форме таксисов — положительных или отрицательных. Это можно проследить на двух опытах. Поместим рядом на два предметных стекла по капле культуры инфузорий и чистой воды.
Внесём в культуру инфузорий на одном стекле кристалл соли, а в каплю чистой воды на другом стекле взвесь бактерий.
Соединим капли на каждом стекле тонким водяным мостиком и пронаблюдаем за поведением инфузорий. В первом опыте простейшие из культуры с кристаллом переходят в каплю чистой воды (отрицательный хемотаксис). Во втором, инфузории из культуры будут передвигаться в каплю с суспензией бактерий (положительный хемотаксис).
Для инфузорий характерно бесполое размножение путём поперечного деления.
Но у многих видов оно чередуется с половым процессом, который называется конъюгацией.
При бесполом размножении после удвоения ДНК оба ядра принимают вытянутую форму. Полиплоидный макронуклеус перешнуровывается в поперечном направлении с образованием двух дочерних макронуклеусов с почти одинаковыми наборами хромосом.
Микронуклеус делится митотически.
Образующееся при этом ахроматиновое веретено деления обеспечивает равномерное распределение хромосом и образование двух генетически идентичных дочерних микронуклеусов
После деления ядер посередине тела инфузории появляется поперечная перетяжка, которая углубляется и делит клетку на две части. У дочерних клеток в процессе их последующего развития формируются ротовые аппараты, недостающие сократительные вакуоли, трихоцисты, реснички.
При конъюгации две инфузории прикрепляются друг к другу перистомами и между ними образуется цитоплазматический мостик.
Макронуклеусы конъюгантов растворяются, а микронуклеусы делятся путем мейоза. Три из образовавшихся гаплоидных ядер каждой особи растворяются. Четвёртое ядро делится митотически на два пронуклеуса. Один из пронуклеусов каждой инфузории остаётся в материнской клетке. Второй пронуклеус — блуждающий, через цитоплазматический мостик переходит к партнёру. После обмена пронуклеусы сливаются и инфузории расходятся. Из образовавшихся диплоидных ядер происходит формирование новых макро- и микронуклеусов.
При конъюгации не происходит увеличения числа особей в популяции.
Но благодаря ей осуществляется обмен наследственной информацией и создаётся генетическое разнообразие в популяциях инфузорий. За счёт этого повышается приспособленность вида, его выживание.
Неблагоприятные условия среды инфузория переживает в форме цисты.
Экология инфузорий разнообразна. Они встречаются в пресных и морских водоёмах, почве, полостных органах многоклеточных животных. В водоёмах они входят в состав планктона или донных сообществ. В природе играют определенную роль в цепях питания. Питаясь микроорганизмами,водорослями инфузории способствуют очистке водоёмов. В тоже время эти простейшие служат пищей различных видов водных многоклеточных.
Некоторые виды инфузорий являются симбионтами жвачных млекопитающих.
Поселяясь в рубце и сетке их желудка, они участвуют в
процессах пищеварения хозяев.
Паразитические формы многочисленны. Они поражают жабры и кожу рыб. У человека в толстом кишечнике паразитирует единственная инфузория — балантидий. Его вегетативные формы вызывают образование язв в стенке органа.
ТИП СПОРОВИКИ.
Простейшие этого типа интересны тем, что ведут исключительно паразитический образ жизни.
Для их жизненного цикла характерно развитие с чередованием бесполого и полового размножения. Оно может протекать со сменой или без смены хозяев.
Одним из представителей типа является возбудитель малярии человека — малярийный плазмодий. Тело спорозоидов плазмодия веретеновидное, длиной до 5-8 мкм, органоиды движения отсутствуют, ядро одно. В организм человека паразит попадает при укусе малярийным комаром, в слюне которого содержится возбудитель болезни.
Малярийный паразит проникает в эритроциты, где размножается бесполым способом и разрушает их. Человек — промежуточный хозяин паразита, т.к. в его организме идёт бесполое размножение плазмодия.
В некоторых эритроцитах паразит развивается в незрелые половые клетки (гаметоциты). При сосании крови у малярийного больного они попадают в желудок комара и развиваются в мужские и женские гаметы.
Последние, сливаясь попарно, образуют зиготы, при делении которых в теле комара образуется новое поколение паразитов.
Таким образом комар является окончательным хозяином возбудителя малярии. В послевоенные годы на территории России малярия была ликвидирована.
Раздражимость у одноклеточных организмов. Таксисы.
Наиболее простые формы раздражимости наблюдаются у микроорганизмов (бактерий, одноклеточных грибов, водорослей, простейших).
В примере с амебой мы наблюдали движение амебы в сторону раздражителя (пища).
Такая двигательная реакция одноклеточных организмов в ответ на раздражение из внешней среды называется таксисом.Таксис вызван химическим раздражением, поэтому его называют еще хемотаксисом(рис. 51).
Рис.51.Хемотаксис у инфузорий
Таксисы могут быть положительными и отрицательными. Поместим пробирку с культурой инфузорий-туфелек в закрытую картонную коробочку с единственным отверстием, расположенным против средней части пробирки, и выставим ее на свет.
Через несколько часов все инфузории сконцентрируются в освещенной части пробирки.
Это положительный фототаксис.
Таксисы свойственны многоклеточным животным. Например, лейкоциты крови проявляют положительный хемотаксис по отношению к веществам, выделяемым бактериями, концентрируются в местах скопления этих бактерий, захватывают и переваривают их.