Organizmy jednokomórkowe - lista z nazwami i przykładami. Krótki opis ogólnej charakterystyki jednokomórkowego pierwotniaka Subkrólestwa

Definicja 1

Jednokomórkowe (pierwotniaki) to organizmy, w których wszystkie funkcje żywych organizmów pełni jedna komórka.

Oprócz prokariotów są to także jednokomórkowe eukarionty, wśród których znajdują się rośliny, zwierzęta i grzyby.

Cechy organizmów jednokomórkowych

Rozmiary pierwotniaków są mikroskopijnie małe. Osobliwością organizmów jednokomórkowych jest to, że wykonują one wszystkie funkcje żywych organizmów za pomocą organelli komórkowych i są odrębnym, niezależnym organizmem, reprezentowanym tylko przez jedną komórkę. Pod względem struktury i zestawu organelli komórki organizmów jednokomórkowych są podobne do komórek organizmów wielokomórkowych. Wśród jednokomórkowych eukariontów występują zarówno organizmy o prostej budowie (ameba, chlorella), jak i organizmy dość złożone (orzęski, panewki).

Jeżeli komórki organizmów wielokomórkowych charakteryzują się zróżnicowaniem funkcji i niemożnością jednoczesnego wykonywania wszystkich funkcji żywej istoty, wówczas organizmy jednokomórkowe zachowują tę zdolność. Wysoki poziom ich organizacji jest komórkowy. Komórka organizmów jednokomórkowych jest organizmem integralnym, który ma wszystkie właściwości żywej istoty: metabolizm, drażliwość, wzrost, rozmnażanie i tym podobne.

Ich ciało składa się z cytoplazmy, w której znajduje się warstwa zewnętrzna - ektoplazma i warstwa wewnętrzna - endoplazma. U większości gatunków zewnętrzna strona komórki pokryta jest błoną, która zapewnia zwierzęciu jednokomórkowemu trwały kształt. Pierwotniaki wykazują organelle, które pełnią różne funkcje:

• trawienie (wakuole trawienne),
• wydzieliny (kurczliwe wakuole),
• ruchy (wici, rzęski),
• percepcja światła (oko światłoczułe)

i inne organelle, które zapewniają wszystkie procesy życiowe. Zgodnie z metodą żywienia są to organizmy heterotroficzne. Pierwotniaki charakteryzują się drażliwością, która objawia się różnymi ruchami - taksówkami. Istnieją taksówki pozytywne – ruchy w kierunku bodźca i taksówki negatywne – ruchy od bodźca.

Pierwotniaki wystawione na działanie niesprzyjających warunków tworzą cysty. Otorbienie jest ważną cechą biologiczną pierwotniaków. Zapewnia nie tylko przetrwanie w niesprzyjających warunkach, ale także sprzyja szerokiemu osadnictwu.

Wodne jednokomórkowe

Morskie zwierzęta jednokomórkowe, takie jak otwornice i radiolary, mają szkielet zewnętrzny w postaci wapiennej skorupy. Wysoce zorganizowane zwierzęta jednokomórkowe obejmują orzęski. Organellami ruchu w nich są rzęski; ciało pokryte jest trwałą elastyczną skorupą, która nadaje mu stały kształt. Większość orzęsków ma dwa jądra: duże i małe. Duże jądro wegetatywne - reguluje procesy ruchu, odżywiania, wydalania, a także rozmnażania bezpłciowego, realizowane poprzez poprzeczny podział komórki na pół. Małe jądro ma charakter generatywny; pełni ważną funkcję w procesie seksualnym.

Wśród wodnych organizmów jednokomórkowych wyróżnia się również miksotrofy - organizmy, które mogą odżywiać się zarówno poprzez fotosyntezę, jak i heterotrofię. Na przykład zielona euglena.

Euglena żyje w zbiornikach słodkowodnych i pływa za pomocą pojedynczej wici znajdującej się z przodu ciała. W cytoplazmie eugleny znajdują się chloroplasty zawierające chlorofil, który umożliwia euglenie odżywianie się fototroficzne. Jeśli nie ma światła, przechodzi na odżywianie heterotroficzne. Dzięki tej właściwości euglena łączy w sobie cechy rośliny i zwierzęcia, co wskazuje na ewolucyjną jedność świata roślin i zwierząt.

Rośliny i grzyby jednokomórkowe

Notatka 1

W naturze występuje wiele nie tylko zwierząt jednokomórkowych, ale także roślin jednokomórkowych i grzybów. Na przykład wśród zielonych alg Chlamydomonas i Chlorella są przedstawicielami jednokomórkowymi, a wśród grzybów drożdże są jednokomórkowe.

Jednokomórkowe rośliny i zwierzęta to typowe komórki eukariotyczne, które mają odpowiednie organelle:

• membrana powierzchniowa,
• rdzeń,
• mitochondria,
• Aparat Golgiego,
• siateczka śródplazmatyczna,
• rybosomy.

Różnice w budowie zwierząt jednokomórkowych i roślin jednokomórkowych są związane z różnicami w sposobie ich odżywiania. Komórki roślinne charakteryzują się obecnością plastydów, wakuoli, ścian komórkowych i innych cech związanych z fotosyntezą. Komórki zwierzęce charakteryzują się obecnością glikokaliksu, wakuoli trawiennych i innymi cechami związanymi z odżywianiem heterotroficznym.

U grzybów komórka ma ścianę komórkową, co wskazuje na podobieństwo grzybów do bakterii i roślin. Ale grzyby są heterotrofami i to czyni je podobnymi do zwierząt.

Jednokomórkowe eukarionty rozmnażają się głównie bezpłciowo, ale u niektórych z nich (na przykład orzęsków pantofla) obserwuje się proces seksualny - wymianę informacji genetycznej, a u innych (na przykład chlamydomonas) następuje rozmnażanie płciowe. Rozmnażanie bezpłciowe następuje poprzez podział komórki na pół w drodze mitozy. Podczas rozmnażania płciowego powstają gamety, które następnie łączą się, tworząc zygotę.

Uwaga 2

Zwierzęta składające się z pojedynczej komórki z jądrem nazywane są organizmami jednokomórkowymi.

Łączą w sobie cechy charakterystyczne komórki i niezależnego organizmu.

Zwierzęta jednokomórkowe

Zwierzęta z podkrólestwa Jednokomórkowe lub Pierwotniaki żyją w płynnym środowisku. Ich formy zewnętrzne są różnorodne - od osobników amorficznych, które nie mają określonego zarysu, po przedstawicieli o skomplikowanych kształtach geometrycznych.

Istnieje około 40 tysięcy gatunków zwierząt jednokomórkowych. Do najbardziej znanych należą:

• ameba;
• zielona euglena;
• pantofel orzęskowy.

Ameba

Należy do klasy kłączy i wyróżnia się zmiennym kształtem.

Składa się z błony, cytoplazmy, kurczliwej wakuoli i jądra.

Wchłanianie składników odżywczych odbywa się za pomocą wakuoli trawiennych, a inne pierwotniaki, takie jak algi, służą jako pokarm. Do oddychania ameba potrzebuje tlenu rozpuszczonego w wodzie i przenikającego przez powierzchnię ciała.

Zielona euglena

Ma wydłużony kształt wachlarza. Odżywia się, przekształcając dwutlenek węgla i wodę w tlen i produkty spożywcze dzięki energii świetlnej, a także gotowe substancje organiczne przy braku światła.

Należy do klasy wiciowców.

Pantofel orzęskowy

Klasa orzęsków, jej zarys przypomina but.

Bakterie służą jako pożywienie.

Grzyby jednokomórkowe

Grzyby zaliczane są do niższych eukariontów niechlorofilowych. Różnią się trawieniem zewnętrznym i zawartością chityny w ścianie komórkowej. Ciało tworzy grzybnię składającą się ze strzępek.

Grzyby jednokomórkowe są podzielone na 4 główne klasy:

• deuteromycetes;
• chytridiomycetes;
• zygomycety;
• workowce.

Uderzającym przykładem workowców są drożdże, które są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie. Szybkość ich wzrostu i rozmnażania jest wysoka ze względu na ich specjalną strukturę. Drożdże składają się z pojedynczej okrągłej komórki, która rozmnaża się poprzez pączkowanie.

Rośliny jednokomórkowe

Typowym przedstawicielem niższych roślin jednokomórkowych, często spotykanym w przyrodzie, są glony:

• chlamydomony;
• chlorella;
• spirogyra;
• chlorokoki;
• Volvox.

Chlamydomonas różni się od wszystkich glonów ruchliwością i obecnością światłoczułego oka, które wyznacza miejsca największego gromadzenia energii słonecznej do fotosyntezy.

Liczne chloroplasty zastąpiono jednym dużym chromatoforem. Rolę pomp wypompowujących nadmiar płynu pełnią kurczliwe wakuole. Ruch odbywa się za pomocą dwóch wici.

Zielone algi Chlorella w odróżnieniu od Chlamydomonas posiadają typowe komórki roślinne. Gęsta skorupa chroni błonę, a cytoplazma zawiera jądro i chromatofor. Funkcje chromatoforu są podobne do roli chloroplastów u roślin lądowych.

Kulista alga Chlorococcus jest podobna do Chlorelli. Jego siedliskiem jest nie tylko woda, ale także ziemia, pnie drzew rosnące w wilgotnym środowisku.

Kto odkrył organizmy jednokomórkowe

Zaszczyt odkrycia mikroorganizmów należy do holenderskiego naukowca A. Leeuwenhoeka.

W 1675 roku zbadał je pod mikroskopem własnej konstrukcji. Nazwę orzęski przypisano najmniejszym stworzeniom, a od 1820 roku zaczęto je nazywać zwierzętami najprostszymi.

Zoolodzy Kelleker i Siebold w 1845 roku sklasyfikowali organizmy jednokomórkowe jako szczególny typ królestwa zwierząt i podzielili je na dwie grupy:

• kłącza;
• orzęski.

Jak wygląda jednokomórkowa komórka zwierzęca?

Strukturę organizmów jednokomórkowych można badać wyłącznie za pomocą mikroskopu. Ciało najprostszych stworzeń składa się z pojedynczej komórki, która działa jak niezależny organizm.

Komórka zawiera:

• cytoplazma;
• organoidy;
• rdzeń.

Z biegiem czasu, w wyniku adaptacji do środowiska, niektóre gatunki organizmów jednokomórkowych rozwinęły specjalne organelle umożliwiające ruch, wydalanie i odżywianie.

Kim są pierwotniaki?

Współczesna biologia klasyfikuje pierwotniaki jako parafiletyczną grupę protistów zwierzęcych. Obecność jądra w komórce, w przeciwieństwie do bakterii, włącza je na listę eukariontów.

Struktury komórkowe różnią się od struktur organizmów wielokomórkowych. W żywym układzie pierwotniaków obecne są wakuole trawienne i kurczliwe, niektóre mają organelle podobne do jamy ustnej i odbytu.

Klasy pierwotniaków

We współczesnej klasyfikacji opartej na cechach nie ma odrębnej rangi i znaczenia organizmów jednokomórkowych.

Labirynt

Zwykle dzieli się je na następujące typy:

• sarkomastigofory;
• apikompleksy;
• myksosporydium;
• orzęski;
• labirynt;
• Ascestosporadia.

Za przestarzałą klasyfikację uważa się podział pierwotniaków na wiciowce, sarkody, orzęski i sporozoany.

W jakim środowisku żyją organizmy jednokomórkowe?

Siedliskiem najprostszych organizmów jednokomórkowych jest każde wilgotne środowisko. Typowymi mieszkańcami zanieczyszczonych źródeł słodkiej wody są ameba zwyczajna, euglena zielona i orzęski pantoflowe.

Nauka od dawna klasyfikuje opaliny jako orzęski ze względu na zewnętrzne podobieństwo wici do rzęsek i obecność dwóch jąder. W wyniku dokładnych badań związek ten został obalony. Rozmnażanie płciowe opalów następuje w wyniku kopulacji, jądra są identyczne, a aparat rzęskowy jest nieobecny.

Wniosek

Nie można sobie wyobrazić układu biologicznego bez organizmów jednokomórkowych, które są źródłem pożywienia dla innych zwierząt.

Najprostsze organizmy przyczyniają się do powstawania skał, służą jako wskaźniki zanieczyszczenia zbiorników wodnych i uczestniczą w obiegu węgla. Mikroorganizmy znalazły szerokie zastosowanie w biotechnologii.

Organizmy jednokomórkowe zostały po raz pierwszy odkryte przez ludzkie oko w latach siedemdziesiątych XVII wieku za sprawą holenderskiego przyrodnika, obdarzonego wielką pasją rozumienia świata, Antoniego van Leeuwenhoeka. To on jako pierwszy zbadał te „małe zwierzęta” za pomocą swoich niesamowitych soczewek. Ich badania naukowe rozpoczęły się później i nie zakończyły się do dziś. Organizmy jednokomórkowe żyją wszędzie, także w warunkach, w których inne organizmy nie mogą przetrwać.

Jakie charakterystyczne cechy są nieodłączne od organizmów jednokomórkowych?

1. Morfologicznie organizmy jednokomórkowe są pojedyncza komórka. Pod względem funkcji jest jednak samowystarczalny organizm, które mogą poruszać się w przestrzeni, rozmnażać się i żywić. Rozmiary organizmów jednokomórkowych wahają się od kilku mikronów do kilku centymetrów. Kilka lat temu w Rowie Mariańskim odkryto wielojądrowe ksenofiofory o średnicy co najmniej 10 centymetrów.

2. Płynny środek- podstawowy warunek istnienia organizmów jednokomórkowych. Co więcej, jest to nie tylko morze lub bagno, ale także płyny znajdujące się w ciele człowieka lub innych stworzeń.

3. Organizmy jednokomórkowe zajmują przestrzeń i przyciągają żywność bliżej za pomocą pseudopody(chwilowe, stale zmieniające się kształty wyrostki ektoplazmy, przypominające amebę), wici(cienkie, długie organelle, nitki cytoplazmy umiejscowione z przodu ciała, jak u eugleny zielonej) oraz rzęsy(liczne przerosty cytoplazmy w całym ciele, jak orzęski). Wici wkręcają się w ciecz jak korkociąg, a rzęski „klapują”, tworząc ruch falowy.

4. Większość organizmów jednokomórkowych - heterotrofy, czyli żywią się gotowymi substancjami organicznymi. Euglena zielona - miksotrof, ale kolonialny Volvox - autotrof.

5. Drażliwość(zdolność komórki do zmiany właściwości fizykochemicznych pod wpływem warunków środowiskowych), jedna z podstawowych właściwości żywego organizmu, objawia się u pierwotniaków taksówki: reakcje na wszelkie podrażnienia. Organizmy jednokomórkowe poruszają się albo w stronę bodźca (na przykład kawałka jedzenia), albo od niego.

6. Odruchy organizmy jednokomórkowe nie mają z powodu braku układu nerwowego.

8. Podczas bezpłciowego rozmnażania pierwotniaków, w przeciwieństwie do wielokomórkowych, nie dochodzi do zniszczenia otoczka nuklearna podczas podziału komórki.

9. Oczywiście, że pierwotniaki mają mitochondria.

Znaczenie zwierząt jednokomórkowych

1. Pierwotniaki są zjadane przez większe bezkręgowce.

2. Przez setki tysięcy lat zewnętrzne i wewnętrzne szkielety ameby jąderkowej, otwornic, radiolarianów i innych podobnych stworzeń utworzyły morskie skały osadowe, których ludzie używają w budownictwie (na przykład skała muszlowa).

Do podkrólestwa Pierwotniaki są zwierzętami jednokomórkowymi. Niektóre gatunki tworzą kolonie.

Komórka pierwotniaka ma taką samą strukturę jak komórka zwierzęcia wielokomórkowego: jest ograniczona błoną, przestrzeń wewnętrzna jest wypełniona cytoplazmą, która zawiera jądro (jądra), organelle i wtręty.

Błona komórkowa u niektórych gatunków jest reprezentowana przez błonę zewnętrzną (cytoplazmatyczną), u innych - przez błonę i błonkę. Niektóre grupy pierwotniaków tworzą wokół siebie muszle. Błona ma budowę typową dla komórki eukariotycznej: składa się z dwóch warstw fosfolipidów, w których „zanurza się” na różną głębokość białka.

Liczba rdzeni - jeden, dwa lub więcej. Kształt jądra jest zwykle okrągły. Rdzeń jest ograniczony dwiema membranami, które są przesiąknięte porami. Wewnętrzną zawartością jądra jest sok jądrowy (karioplazma), który zawiera chromatynę i jąderka. Chromatyna składa się z DNA i białek i jest międzyfazową formą istnienia chromosomów (chromosomy zdekondensowane). Jąderko składa się z rRNA i białek i jest miejscem tworzenia podjednostek rybosomów.

Zewnętrzna warstwa cytoplazmy jest zwykle lżejsza i gęstsza - ektoplazma, warstwa wewnętrzna - endoplazma.

Cytoplazma zawiera organelle charakterystyczne zarówno dla komórek zwierząt wielokomórkowych, jak i organelle charakterystyczne tylko dla tej grupy zwierząt. Organelle pierwotniaków wspólne z organellami wielokomórkowej komórki zwierzęcej: mitochondria (synteza ATP, utlenianie substancji organicznych), siateczka śródplazmatyczna (transport substancji, synteza różnych substancji organicznych, kompartmentalizacja), kompleks Golgiego (akumulacja, modyfikacja, wydzielanie różnych substancje organiczne, synteza węglowodanów i lipidów, miejsce powstawania lizosomów pierwotnych), lizosomy (rozkład substancji organicznych), rybosomy (synteza białek), centrum komórkowe z centriolami (tworzenie mikrotubul, zwłaszcza mikrotubul wrzecionowych), mikrotubule i mikrofilamenty (cytoszkielet). Organelle pierwotniaków charakterystyczne tylko dla tej grupy zwierząt: znamiona (percepcja światła), trichocysty (obrona), akstostyl (podpora), wakuole kurczliwe (osmoregulacja) itp. Organelle fotosyntezy, obecne w wiciowcach roślinnych, nazywane są chromatoforami. Organelle ruchu pierwotniaków są reprezentowane przez pseudopodia, rzęski i wici.

Odżywianie - heterotroficzne; u wiciowców roślinnych - autotroficzne, mogą być miksotroficzne.

Wymiana gazowa zachodzi przez błonę komórkową; zdecydowana większość pierwotniaków to organizmy tlenowe.

Reakcja na wpływy środowiska (drażliwość) objawia się w postaci taksówek.

W niesprzyjających warunkach większość pierwotniaków tworzy cysty. Torbiel to sposób na przetrwanie niesprzyjających warunków.

Główną metodą rozmnażania pierwotniaków jest rozmnażanie bezpłciowe: a) podział komórki macierzystej na dwie komórki potomne, b) podział komórki macierzystej na wiele komórek potomnych (schizogonia), c) pączkowanie. Rozmnażanie bezpłciowe opiera się na mitozie. U wielu gatunków zachodzi proces seksualny - koniugacja (rzęski) i rozmnażanie płciowe (sporofity).

Siedliska: zbiorniki wody morskiej i słodkiej, gleba, organizmy roślinne, zwierzęce i ludzkie.

Klasyfikacja pierwotniaków

• Pierwotniaki Podkrólestwa lub pojedyncze komórki (pierwotniaki)
  • Typ Sarcomastigophora
    • Podtyp Wiciowce (Mastigophora)
      • Klasa Wiciowce roślinne (Phytomastigophorea)
      • Klasa Wiciowce zwierzęce (Zooomastigophorea)
    • Podtyp Opalina (Opalinata)
    • Podtyp Sarcodina
      • Klasa Rhizopoda (Rhizopoda)
      • Klasa Radiolaria lub Promienie (Radiolaria)
      • Klasa Słoneczniki (Heliozoa)
  • Typ Apicomplexa
    • • Klasa Perkinsea
      • Klasa Sporozoea
  • Gromada Myxosporidium (Myxozoa)
    • • Klasa Myxosporea
      • Klasa Actinosporidia (Actinosporea)
  • Typ Mikrosporydia (Microspora)
  • Rodzaj orzęsków (Ciliophora)
    • • Klasa Ciliated orzęski (Ciliata)
      • Klasa Ssanie orzęsków (Suctoria)
  • Typ Labirynt (Labirinthomorpha)
  • Typ Ascetosporydia

Pierwotniaki pojawiły się około 1,5 miliarda lat temu.

Pierwotniaki należą do prymitywnych jednokomórkowych eukariontów (superkrólestwo Eucariota). Obecnie powszechnie przyjmuje się, że eukarionty wyewoluowały z prokariotów. Istnieją dwie hipotezy dotyczące pochodzenia eukariontów od prokariotów: a) kolejne, b) symbiotyczne. Zgodnie z kolejną hipotezą organelle błonowe powstają stopniowo z plazmalemmy prokariotów. Zgodnie z hipotezą symbiotyczną (hipoteza endosymbiotyczna, hipoteza symbiogenezy) komórka eukariotyczna powstaje w wyniku szeregu symbioz kilku starożytnych komórek prokariotycznych.

Organizmy jednokomórkowe lub pierwotniaki są zwykle nazywane organizmami, których ciała stanowią jedną komórkę. To ta komórka wykonuje wszystkie funkcje niezbędne do życia organizmu: ruch, odżywianie, oddychanie, rozmnażanie i usuwanie niepotrzebnych substancji z organizmu.

Podkrólestwo Pierwotniaków

Pierwotniaki pełnią zarówno funkcje komórki, jak i pojedynczego organizmu. Na świecie żyje około 70 tysięcy gatunków tego Podkrólestwa, większość z nich to organizmy mikroskopijnych rozmiarów.

2-4 mikrony to wielkość małych pierwotniaków, a zwykłe osiągają 20-50 mikronów; z tego powodu nie da się ich zobaczyć gołym okiem. Ale są na przykład orzęski o długości 3 mm.

Przedstawicieli Podkrólestwa Pierwotniaków można spotkać tylko w środowisku płynnym: w morzach i zbiornikach wodnych, na bagnach i podmokłych glebach.

Jakie są rodzaje organizmów jednokomórkowych?

Istnieją trzy typy organizmów jednokomórkowych: sarkomastigofory, sporozoany i orzęski. Typ sarkomastygofor obejmuje sarkody i wiciowce oraz typ orzęski- rzęskowe i ssące.

Cechy konstrukcyjne

Cechą struktury organizmów jednokomórkowych jest obecność struktur charakterystycznych wyłącznie dla pierwotniaków. Na przykład usta komórkowe, wakuola kurczliwa, proszek i gardło komórkowe.

Pierwotniaki charakteryzują się podziałem cytoplazmy na dwie warstwy: wewnętrzną i zewnętrzną, które nazywane są ektoplazmą. Struktura warstwy wewnętrznej obejmuje organelle i endoplazmę (jądro).

Dla ochrony znajduje się błonka - warstwa cytoplazmy charakteryzująca się zagęszczeniem, a organelle zapewniają mobilność i niektóre funkcje odżywcze. Pomiędzy endoplazmą a ektoplazmą znajdują się wakuole regulujące równowagę wodno-solną w pojedynczej komórce.

Odżywianie organizmów jednokomórkowych

U pierwotniaków możliwe są dwa rodzaje odżywiania: heterotroficzny i mieszany. Istnieją trzy sposoby wchłaniania pokarmu.

Fagocytoza nazywamy proces wychwytywania stałych cząstek pokarmu za pomocą narośli cytoplazmatycznych, które występują u pierwotniaków, a także innych wyspecjalizowanych komórek organizmów wielokomórkowych. A pinocytoza reprezentowany przez proces wchłaniania płynu przez samą powierzchnię komórki.

Oddech

Wybór u pierwotniaków odbywa się to poprzez dyfuzję lub przez kurczliwe wakuole.

Rozmnażanie pierwotniaków

Istnieją dwie metody rozmnażania: płciowa i bezpłciowa. Bezpłciowy reprezentowana przez mitozę, podczas której następuje podział jądra, a następnie cytoplazmy.

A seksualny Rozmnażanie odbywa się poprzez izogamię, oogamię i anizogamię. Pierwotniaki charakteryzują się naprzemiennym rozmnażaniem płciowym oraz pojedynczym lub wielokrotnym rozmnażaniem bezpłciowym.