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.
Питание амебы
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.
Дыхание амебы
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.
Размножение амебы
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
Отсутствует.
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.
По своему строению простейшие чрезвычайно разнообразны. Наиболее мелкие имеют в поперечнике 2-4 мкм (микрометр равен 0,001 мм). Наиболее обычные их размеры в пределах 50-150 мкм, некоторые достигают 1,5 мм и видны простым глазом.
Самое простое строение у амебы. Тело амебы представляет собой комочек полужидкой цитоплазмы с ядром посередине. Вся цитоплазма подразделена на два слоя: наружный, вязкий - эктоплазму и внутренний, гораздо более жидкий - эндоплазму. Эти два слоя не резко разграничены и могут превращаться друг в друга. У амебы нет твердой оболочки, и она способна изменять форму тела. Когда амеба ползет по листу водного растения, у нее в том направлении, куда она двигается, образуются выпячивания цитоплазмы. Постепенно в них перетекает остальная цитоплазма амебы. Такие выпячивания названы ложноножками или псевдоподиями. С помощью псевдоподий амеба не только передвигается, но и захватывает пищу. Псевдоподиями она охватывает бактерию или микроскопическую водоросль, вскоре добыча оказывается внутри тела амебы, и вокруг нее образуется пузырек - пищеварительная вакуоля. Непереваренные остатки пищи через некоторое время выбрасываются наружу.
Амеба протей: 1 - ядро; 2 - пищеварительные вакуоли; 3 - сократительная вакуоля; 4 - ложноножки; 5 - непереваренные остатки пищи, выбрасываемые наружу.
В цитоплазме амебы обычно бывает виден светлый пузырек, который то появляется, то исчезает. Это сократительная вакуоля. В ней собирается избыток воды, накапливающийся в теле, а также жидкие продукты жизнедеятельности амебы. Дышит амеба, как и все другие простейшие, всей поверхностью тела.
Эвглена зеленая: 1 - жгутик; 2 - глазное пятнышко; 3 - сократительная вакуоля;
Самое сложное строение из простейших у инфузорий. В отличие от амебы тело их покрыто тончайшей оболочкой и имеет более или менее постоянную форму. Поддерживают и определяют форму тела также опорные волоконца, проходящие в разных направлениях. Однако тело инфузорий может быстро сокращаться, менять свою форму, а затем возвращаться к исходной. Сокращение осуществляется при помощи особых волоконец, аналогичных во многом мышцам многоклеточных животных.
Инфузория туфелька: 1 - реснички; 2 - пищеварительные вакуоли; 3 - большое ядро (макронуклеус); (микронуклеус); 5 - ротовое отверстие и глотка; 6 - непереваренные остатки пищи, выбрасываемые наружу; 7 - трихоцисты; 8 - сократительная вакуоля.
Инфузории могут очень быстро передвигаться. Так, туфелька за секунду преодолевает расстояние, превышающее длину ее тела в 10-15 раз. При этом множество ресничек, которые покрывают все тело инфузории, совершают быстрые гребные движения, до 30 в секунду (при комнатной температуре). В эктоплазме у туфельки располагается множество палочек-трихоцистов. При раздражении они выбрасываются наружу, превращаясь в длинные нити, и поражают противника, нападающего на инфузорию. Вместо выброшенных в эктоплазме образуются новые трихоцисты. На одной стороне приблизительно посередине тела у туфельки имеется глубокая ротовая впадина, ведущая в небольшую трубковидную глотку. По глотке пища попадает в эндоплазму, где переваривается в образовавшейся пищеварительной вакуоле. У инфузорий в отличие от амеб непереваренные остатки пищи выбрасываются в определенном месте тела. Сократительная вакуоля у них более сложно устроена и состоит из центрального резервуара и проводящих каналов. У инфузории имеются ядра двух типов: большое - макронуклеус и малое - микронуклеус. У некоторых инфузорий может быть несколько макро- и микронуклеусов. Макронуклеус отличается от микронуклеуса значительно большим числом хромосом. А следовательно, в нем содержится очень много дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), входящей в состав хромосом.
Различные виды инфузорий: 1 - инфузория трубач; 2-5 - планктонные инфузории.
Простейшие обладают раздражимостью и потому способны выбирать для себя наиболее благоприятные условия среды, реагируя на свет, тепло, различные химические вещества, электрический ток, магнитное поле и другие раздражители.
При неблагоприятных условиях, например когда водоем высыхает или промерзает, простейшие принимают шарообразную форму, теряют реснички или жгутики, образуют на своей поверхности твердую оболочку и превращаются в неподвижную цисту. Цисты простейших выживают и при высыхании и при резких изменениях температуры. Цисты легко переносятся ветром, с травой, сеном и т. п., что способствует расселению вида. Если циста оказалась в подходящих условиях, оболочка ее лопается или же в ней появляются отверстия, и организм переходит к активному существованию.
Обыкновенная амеба (царство Животные, подцарство Простейшие) имеет и другое название - протей, и является представителем класса Саркодовые свободноживущие. Имеет примитивное строение и организацию, передвигается с помощью временных наростов цитоплазмы, именуемых чаще ложноножками. Протей состоит только из одной клетки, но эта клетка представляет собой полноценный независимый организм.
Среда обитания
Строение обыкновенной амебы
Амеба обыкновенная - организм, состоящий из одной клетки, ведущей независимое существование. Тело амебы представляет собой полужидкий комочек, размером 0,2-0,7 мм. Крупных особей можно разглядеть не только через микроскоп, но и при помощи обычного увеличительного стекла. Вся поверхность организма покрыта цитоплазмой, которая закрывает собой студенистое ядро. Во время движения цитоплазма постоянно меняет свою форму. Вытягиваясь то в одну, то в другую сторону, клетка формирует отростки, благодаря которым передвигается и питается. Может отталкиваться от водорослей и других предметов при помощи ложноножек. Так, чтобы двигаться, амеба вытягивает в нужную сторону ложноножку, а затем перетекает в нее. Скорость движения составляет около 10 мм в час.
Скелета у протея нет, что позволяет принимать любую форму и менять ее по мере необходимости. Дыхание амебы обыкновенной осуществляется всей поверхностью тела, специальный орган, отвечающий за поставку кислорода, отсутствует. Во время движения и питания амеба захватывает много воды. Излишки этой жидкости выделяются при помощи сократительной вакуоли, которая лопается, выталкивая воду, а затем формируется вновь. Специальных органов чувств у амебы обыкновенной нет. Но она старается спрятаться от прямого солнечного света, чувствительна к механическим раздражителями и некоторым химическим веществам.
Питание
Питается протей одноклеточными водорослями, остатками гниения, бактериями и другими мелкими организмами, которые захватывает своими ложноножками и втягивает в себя так, что еда оказывается внутри тела. Здесь сразу же образуется специальная вакуоль, куда и выделяется пищеварительный сок. Питание амебы обыкновенной может происходить в любом месте клетки. Одновременно захватывать еду могут несколько ложноножек, тогда переваривание пищи происходит сразу в нескольких частях амебы. Питательные вещества поступают в цитоплазму и идут на строительство тела амебы. Частички бактерий или водорослей перевариваются, а остатки жизнедеятельности сразу же удаляются наружу. Выбрасывать ненужные вещества амеба обыкновенная способна на любом участке своего тела.
Размножение
Размножение амебы обыкновенной происходит делением одного организма на два. Когда клетка достаточно выросла, в ней образуется второе ядро. Это служит сигналом к делению. Амеба вытягивается, а ядра расходятся по противоположным сторонам. Примерно посередине возникает перетяжка. Затем цитоплазма в этом месте лопается, так возникают два отдельных организма. В каждом из них находится по ядру. Сократительная вакуоль остается в одной из амеб, а в другой возникает новая. В течение суток амеба может делиться несколько раз. Размножение происходит в теплое время года.
Образование цисты
С наступлением холодов амеба перестает питаться. Ее ложноножки втягиваются в тело, которое приобретает форму шарика. На всей поверхности образуется специальная защитная пленка - циста (белкового происхождения). Внутри цисты организм находится в спячке, не пересыхает и не перемерзает. В таком состоянии амеба пребывает до наступления благоприятных условий. При высыхании водоема цисты могут разноситься ветром на дальние расстояния. Таким способом амебы расселяются в другие водоемы. При наступлении тепла и подходящей влажности амеба покидает цисту, выпускает ложноножки и начинает питаться и размножаться.
Место амебы в живой природе
Простейшие организмы являются необходимым звеном в любой экосистеме. Значение амебы обыкновенной заключается в ее способности регулировать численность бактерий и болезнетворных микроорганизмов, которыми она питается. Простейшие одноклеточные организмы поедают гниющие органические остатки, поддерживая биологическое равновесие водоемов. Кроме того, амеба обыкновенная является пищей для мелких рыбок, рачков, насекомых. А те, в свою очередь, поедаются более крупными рыбами и пресноводными животными. Эти же простейшие организмы служат объектами научных исследований. Большие скопления одноклеточных организмов, в том числе и амеба обыкновенная, участвовали в формировании известняков, залежей мела.
Амеба дизентерийная
Существует несколько разновидностей простейших амеб. Самая опасная для человека - амеба дизентерийная. От обыкновенной она отличается более короткими ложноножками. Попадая в организм человека, амеба дизентерийная поселяется в кишечнике, питается кровью, тканями, образует язвы и вызывает кишечную дизентерию.
Самый простейший организм – амеба протей, хотя существуют разные виды амеб. Свое название она получила в честь Протея – персонажа греческой мифологии, особенностью которого было менять свою внешность. Существо – прокариот, поскольку это не бактерия, как думает множество людей. Это бесцветный организм гетеротрофного типа, эукариот, который способен питаться микроорганизмами и одноклеточными водорослями. Несмотря на свою простоту и короткий жизненный цикл, этот тип животного играет важную роль в природе.
Описание
Согласно классификации, амебу обыкновенную относят к царству «Животные», подцарству «Простейшие», классу свободноживущих саркодовых. Строение существа примитивное, а передвигается оно благодаря временно появляющимся выпячиваниям цитоплазмы (называют еще корненожка). Тело протей состоит всего лишь из единственной клетки, являющейся независимым и полноценным организмом.
Амёба обыкновенная – эукариот, одноклеточное независимое животное. Характеристика его такова: тело полужидкое, размер достигает 0,2-0,7 мм в длину, и хорошо разглядеть существо можно только под микроскопом. По всей поверхности амебная клетка покрыта цитоплазмой, защищающей собой «внутренности». Сверху находится цитоплазматическая оболочка. У амебы строение цитоплазмы – двухслойное. Внешний слой – прозрачный и плотный, внутренний ‑ зернистый и текучий. В цитоплазме располагаются сократительная вакуоль амебы (за счет нее происходит выделение ненужных веществ наружу), ядро и пищеварительная вакуоль. При движении постоянно меняется форма цитоплазмы. Исследовав изображения, ученые определили, что у Протея более пятисот хромосом, настолько мелких, что за ними нет возможности наблюдать.
Дыхание осуществляется всем телом. Скелет отсутствует. Размножение амебы бесполое. Органом чувств (в том числе дыхания) амебная клетка также не располагает.
Тем не менее, одноклеточная амеба дышит, чувствительна к химическим веществам, раздражителям механического типа и избегает солнечных лучей.
Одно из особенностей животного – способность к регенерации. Это означает, что в случае повреждения клетка сможет самостоятельно восстановиться, достроив отсутствующие фрагменты. Единственное условие – полное сохранение ядра, поскольку оно является носителем всех информационных данных о строении. Без ядра амебный организм просто погибнет.
Передвижение амеб происходит при помощи ложноножек, так называемых непостоянных выростов цитоплазмы, которые еще именуют псевдоподиями. Мембрана клетки очень эластична и способна растягиваться в любом месте. Чтобы образовать ложноножку, сначала происходят выпячивания цитоплазмы наружу тела, так, чтобы они выглядели наподобие толстых щупалец. После – выполняются те же действия, только в обратном порядке – цитоплазма движется внутрь, ложноножка прячется и появляется в другой части тела. Именно такой способ передвижения не дает животному иметь постоянную форму тела. Несмотря на малый размер, передвигаются существа сравнительно быстро – около 10 мм/час.
Амеба двигается при помощи ложноножек, именно поэтому она не имеет постоянную форму тела
Как питаются и дышат одноклеточные?
Амебный жизненный цикл полностью зависит от того, как питается животное и какова окружающая среда. В рацион протея входят остатки гниения, одноклеточные водоросли, бактерии, а также микроорганизмы, имеющие подходящий размер. Питание амебы происходит путем захвата «добычи» ложноножками и затягивания внутрь тела. Вокруг пищи формируется вакуоль, в которую затем и поступает пищеварительный сок. Интересно то, что процесс захватывания и дальнейшее переваривание могут происходить в любом участке тела и даже в нескольких частях одновременно. Получаемые при переваривании питательные вещества попадают в цитоплазму и расходуются на построение тела амебы. В процессе рассасывания водорослей и бактерий простейшие незамедлительно выводят наружу остатки жизнедеятельности, причем это может также происходить любым участком цитоплазмы.
Как и все простейшие класса одноклеточных, у протей отсутствуют специальные органеллы. Дыхание у амебы происходит за счет поглощения растворенного в воде (или жидкости) кислорода поверхностным аппаратом. Клеточная мембрана животного проницаема, и через нее свободно проходят углекислый газ и кислород.
Как размножаются?
Для вывода потомства используется бесполое размножение с разделением тела на две одинаковые части. Подробнее, сколько стадий проходит клетка при делении.
Процесс происходит только в теплую пору и включает в себя несколько стадий:
- Первым делом делению подвергается ядро. Оно выпячивается, растягивается, в нем появляются перетяжки, с помощью которых затем и происходит деление на две совершенно идентичные части. При этом наблюдается расхождение дочерних хромосом к противоположным полюсам материнской клетки.
- Далее происходит разделение цитоплазмы между двумя ядрами. Ее зоны располагаются и сосредотачиваются вокруг ядер, тем самым формируя две новые клетки.
- Поскольку в теле амебы сократительная вакуоль имеется только в единичном экземпляре, она достается лишь одной новой клетке. В другой она формируется заново. Подробнее описание процесса деления и расхождения хромосом демонстрирует рисунок.
Деление клетки таким способом называется митозом, поэтому полученные два организма являются копией «мамы». Половой процесс отсутствует, поэтому обмен хромосом также не происходит.
Размножаются обыкновенные амебы очень быстро. Если судить по времени, существо каждые 3 часа делится на 2 клетки, поэтому живет амебный организм мало.
Особенности существования и развития
Жизненный цикл прост. Единственная клетка, являющаяся по совместительству и телом животного, в процессе развития растет, а по достижению взрослого состояния «размножается», делясь на два тела бесполым путем с расхождением материнских хромосом «детям». Попадая в негативные для жизни условия (холодное время года, высыхание водоема), такая клетка способна «умереть» на время. При этом тело претерпевает изменения: псевдоподии втягиваются, из цитоплазмы выделяется вода и покрывает весь амебный организм, образуя двойную оболочку с последующим формированием цисты. Протея «замирает». Когда окружающая среда станет пригодной для жизни, существо «возрождается», циста амебы вскрывается, выпускаются ложноножки (чтобы передвигаться), и существо размножается. Подробно узнать, что такое амеба, можно на видео.
Животное имеет огромное значение в природе. Оно – источник еды многоклеточных организмов (амёбами питаются черви, ракообразные, мальки рыб, различные моллюски). Обитающая в водоемах протея в процессе жизни очищает водоемы, поедая различного типа микроорганизм, бактерии и гниющие части водорослей, простейшие раковинные амебы участвуют в формировании меловых отложений и известняков.
Цитоплазма полностью окружается мембраной, которая подразделяется на три слоя: наружный, средний и внутренний. Во внутреннем слое, который носит название эндоплазма, находятся необходимые элементы для самостоятельного организма:
- рибосомы;
- элементы аппарата Гольджи;
- опорные и сократительные волокна;
- пищеварительные вакуоли.
Пищеварительная система
Одноклеточное может активно размножаться только во влаге, в сухом месте обитания амебы питание и репродукция невозможны.
Дыхательная система и реакция на раздражение
Амёба протей
Деление амебы
Наиболее благоприятная среда существования отмечается в водоеме и человеческом теле . В этих условиях амеба размножается быстро, активно питается бактериями в водоемах и постепенно разрушает ткани органов постоянного хозяина, которым выступает человек.
Размножение амебы происходит бесполым путем . Бесполое размножение подразумевает собой деление на клетки и образование нового одноклеточного.
Отмечается, что одна взрослая особь может делиться несколько раз в день. Этим определяется наибольшая опасность для человека, который страдает амебиазом.
Именно поэтому при первых же симптомах заболевания, врачи настоятельно рекомендуют обратиться за помощью к специалисту, а не начинать самолечение. Неправильно подобранные препараты и вовсе могут нанести пациенту больше вреда, нежели пользы.
Вконтакте