Особливості процесів життєдіяльності одноклітинних еукаріотів
- 24-09-2021, 10:32
- 587
10 Клас , Біологія 10 клас Балан, Вервес, Поліщук (рівень стандарту, академічний рівень)
§ 38. Особливості процесів життєдіяльності одноклітинних еукаріотів
Пригадайте: яка будова джгутиків і війок? Які організми називають автотрофними, міксотрофними та гетеротрофними? Які будова та функції плазматичної мембрани?
• Рух протистів забезпечують особливі органели: джгутики (мал. 38.1), війки або несправжні ніжки. Крім рухової функції джгутики та війки можуть виконувати й деякі інші. Інколи джгутики слугують для прикріплення, утворюючи стебельце (див. мал. 37.4). Рухи джгутиків і війок забезпечують постійні потоки води навколо клітини, які доносять до неї частинки їжі та очищують її поверхню від сторонніх часток.
Амебоїдний рух відбувається завдяки утворенню тимчасових виростів - несправжніх ніжок (псевдоподій). Вони можуть мати різну форму, інколи здатні зливатися між собою у певних ділянках та утворювати ловильну сітку для захоплення поживних частинок (мал. 38.2).
Мал. 38.1. Довгий джгутик евглени зеленої (фотографію зроблено за допомогою сканувального мікроскопа): 1 - заглибина, в якій розташований джгутик (2)
Мал. 38.2. Типи несправжніх ніжок (стрілки вказують рух цитоплазми): 1 - широкі із заокругленою верхівкою; 2 - тоненькі, здатні зливатися між собою; у такий спосіб вони утворюють ловильну сітку навколо клітини; 3 - тоненькі нерозгалужені
Мал. 38.3. Грегарина - одноклітинний паразит членистоногих
Ковзний рух притаманний лише небагатьом групам протистів: особливим найпростішим тваринам - грегаринам (мал. 38.3), діатомовим водоростям та деяким іншим. У грегарин ковзний рух відбувається за рахунок хвилеподібних рухів поздовжніх складок поверхні клітини, у діатомових водоростей - стікання слизу з поверхні клітини в певному напрямку.
• Живлення одноклітинних еукаріотів. Серед протистів за типом живлення виділяють автотрофів, гетеротрофів і міксотрофів. Гетеротрофи можуть поглинати їжу за допомогою піноцитозу або фагоцитозу (пригадайте, як формуються травні вакуолі). Різновидом фагоцитозу слугує висмоктування здобичі у хижих джгутикових або інфузорій (мал. 38.4).
Мал. 38.4.1. Хижа інфузорія дідіній: 1 - хоботок, на верхівці якого розташований ротовий отвір, проникає у тіло здобичі; 2 - пояски війок, за допомогою яких дідіній плаває. II. Дідіній (3, 4), що споживає інфузорію-туфельку
Мал. 38.5. Система органел травлення інфузорії-туфельки
Багатьом одноклітинним організмам притаманна складна поведінка, пов’язана з пошуком і захопленням їжі. Вона полягає в розпізнаванні рецепторними молекулами поверхні клітини хімічних речовин джерела живлення (іншої клітини, органічних частинок тощо).
Автотрофні (більшість водоростей) та міксотрофні (наприклад, евглена зелена, хламідомонада) протисти здатні до фотосинтезу. Запасними полісахаридами в них слугують крохмаль (зелені водорості), хризоламінарин (діатомові водорості) тощо. У гетеротрофів накопичується полісахарид глікоген.
Неперетравлені тверді рештки в амебоподібних організмів можуть видалятися в будь-якому місці поверхні клітини, а в тих, які мають постійну форму тіла (наприклад, інфузорія-туфелька), для видалення цих решток слугує ділянка поверхні особливої будови - порошиця (мал. 38.5).
Функцію виділення з клітини надлишку води разом з розчиненими в ній продуктами обміну речовин здійснюють скоротливі вакуолі, притаманні здебільшого прісноводним протистам. У паразитичних видів і мешканців солоних водойм ці вакуолі здебільшого відсутні, а виділення відбувається через всю поверхню клітини.
• Розмноження протистів переважно нестатеве, інколи - статеве. Для багатьох видів (форамініфери, малярійний плазмодій тощо) характерні складні життєві цикли внаслідок чергування поколінь з різними формами розмноження.
Нестатеве розмноження протистів відбувається у вигляді різновидів мітотичного поділу. У деяких випадках під час мітозу ядерна оболонка зберігається, і ядро перешнуровується навпіл після закінчення розходження хромосом до його полюсів (наприклад, у амеб, багатьох джгутикових тощо).
Нестатеве розмноження протистів може здійснюватися поділом навпіл (амеба протей, евглена зелена, інфузорія-туфелька та ін.), множинним поділом (малярійний плазмодій), брунькуванням (деякі інфузорії) або за допомогою рухомих (зооспори) чи нерухомих спор (водорості, гриби). У процесі брунькування від більшої (материнської) клітини може відокремлюватись одна або декілька дрібніших (дочірніх). Унаслідок множинного поділу ядро клітини багаторазово поділяється, а згодом навколо кожного з дочірніх ядер відокремлюється ділянка цитоплазми і виникають десятки або сотні дрібних дочірніх клітин (форамініфери).
Мал. 38.6. І. Розмноження хламідомонади: нестатеве (А) та статеве (Б). II. Розмноження слизових споровиків. III. Цикл розвитку малярійного паразита: В - нестатеві покоління в організмі людини; Г - статеве розмноження та розвиток нестатевих поколінь в організмі комара; Д - потрапляння рухливих клітин зі слинних залоз комара в кров людини
Статевий процес у протистів здебільшого може відбуватись у формі злиття статевих клітин - гамет та кон’югації. В одних видів (хламідомонади, форамініфери) усі гамети однакові, в інших (малярійний паразит, вольвокс) - жіночі та чоловічі статеві клітини різняться між собою (мал. 38.6).
Мал. 38.7. Кон’югація у спірогіри: 1 - цитоплазматичний місток між двома клітинами; 2 - вміст однієї клітини переходить до іншої з утворенням зиготи; 3 - покинута клітинна оболонка
Кон’югація відома в інфузорій, водоростей і грибів. Під час кон’югації дві клітини інфузорій обмінюються мігруючими ядрами. У нитчастої водорості спірогіри між окремими клітинами двох ниток виникають цитоплазматичні містки, якими вміст однієї клітини переходить в іншу з утворенням зиготи (мал. 38.7). У подальшому зигота проростає новою ниткою клітин.
• Поведінка одноклітинних еукаріотів. Подібно до інших організмів, протистам притаманна подразливість, тобто здатність сприймати подразники довкілля і певним чином на них відповідати. Рухові реакції протистів мають назву таксисів. Таксиси (від грец. таксис - розміщення) - спрямовані рухи організмів у напрямку до {позитивний таксис) або від (негативний таксис) подразника. Наприклад, клітини евглени зеленої або хламідомонади рухаються в бік джерела освітлення завдяки наявності особливого світлочутливого утвору - вічка.
• Адаптації протистів до середовища мешкання. Існування в різноманітних середовищах мешкання можливе завдяки наявності в протистів різноманітних пристосувань (адаптацій) до чинників довкілля. Наприклад, у мешканців товщі води є різноманітні вирости черепашки, клітинної стінки внутрішьоклітинного скелета чи панцира у вигляді шипів, радіально розташованих голок (наприклад, у деяких форамініфер і променяків), які збільшують площу поверхні клітини, одночасно зменшуючи її вагу. Вільному ширянню в товщі води сприяє й сітка з тонких несправжніх ніжок (променяки) або включення краплин жироподібної речовини в цитоплазмі (променяки, панцирні джгутикові тощо).
У протистів, які ведуть сидячий спосіб життя, є утвори, за допомогою яких вони прикріплюються до субстрату, наприклад прикріпне стебельце інфузорій-сувійок (мал. 37.4).
Існування у дрібних заповнених водою шпаринах ґрунту (капілярах) також позначається на певних особливостях будови. Клітини ґрунтових протистів у 5-10 разів дрібніші порівняно з розмірами близьких видів - мешканців прісних чи солоних водойм, часто пласкі, дещо спрощеної будови.
Мал. 38.8. Цисти амеби (1) та інфузорії (2)
Інцистування. Посушливі періоди та низькі температури одноклітинні тварини переживають у вигляді особливих стадій спокою - цист. У процесі утворення цист (інцистування) може відбуватися складна перебудова клітини. Наприклад, в інфузорій під час інцистування зникають структури, пов’язані з активним життям (війки, органели захоплення їжі, вакуолі тощо), цитоплазма зневоднюється, ущільнюється і навколо клітини формуються захисні оболонки (зазвичай їх не менше двох) (мал. 38.8). Ці оболонки характеризуються низькою проникністю і здійснюють механічний та хімічний захист клітини, яка зберігає життєздатність в інцистованому стані протягом місяців і навіть років. Цисти можуть забезпечувати поширення протистів вітром, водою чи за участі живих істот.
Ключові терміни та поняття. Інцистування, таксиси.
Коротко про головне
- Рух протистів забезпечують джгутики, війки, псевдоподії, хвилеподібні скорочення поверхні клітини або спрямоване стікання слизу.
- Серед протистів за типом живлення розрізняють автотрофів, гетеротрофів і міксотрофів. Неперетравлені тверді рештки в амебоподібних організмів можуть видалятися в будь-якому місці поверхні клітини, а в тих, які мають постійну форму тіла (наприклад, інфузорія-туфелька), для видалення цих решток слугує особлива ділянка поверхні - порошиця. Функцію виділення з клітини надлишку води разом з розчиненими в ній продуктами обміну речовин здійснюють скоротливі вакуолі, притаманні здебільшого прісноводним протистам. У паразитичних видів і мешканців солоних водойм ці вакуолі відсутні.
- У протистів відомі нестатеві та статеві форми розмноження. Нестатеве розмноження може відбуватися шляхом поділу навпіл, множинного поділу, брунькування та ін. Статевий процес здійснюється у вигляді злиття гамет з утворенням зиготи. Для багатьох видів характерні складні життєві цикли внаслідок чергування поколінь з різними формами розмноження. Для переживання несприятливих умов протисти утворюють спори (водорості та гриби) або цисти (одноклітинні тварини).
- Протистам притаманна подразливість - здатність сприймати подразники довкілля і певним чином на них відповідати. Рухові реакції на подразники мають назву таксисів.
Запитання для самоконтролю
1. Які форми руху спостерігають у протистів? Які органели їх забезпечують? 2. Як у протистів видаляються рештки їжі та виділяються кінцеві продукти обміну речовин? 3. Як розмножуються протисти? 4. Що таке кон’югація? Яке її біологічне значення? 5. Як протисти переживають несприятливі умови?
Поміркуйте
Що спільного та відмінного у розмноженні прокаріотів та одноклітинних еукаріотів?
Коментарі (0)