Эукариоты одноклеточные или многоклеточные. Одноклеточные простейшие организмы

1. Введение…………………………………………………………………….2

2. Эволюция жизни на земле…………………………………………………3

2.1. Эволюция одноклеточных организмов………………………………3

2.2. Эволюция многоклеточных организмов……………………………..6

2.3. Эволюция растительного мира……………………….……………….8

2.4. Эволюция животного мира…………………………………………...10

2.5 Эволюция биосферы……………………………………..……….…….12

3. Заключение………………………………………………………………….18

4. Список литературы………………………………………………………….19

Введение.

Часто кажется, что организмы находятся всецело во власти среды: среда ставит им пределы, и в этих пределах они должны либо преуспеть, либо погибнуть. Но организмы и сами воздействуют на среду. Они изменяют ее непосредственно за недолгое свое существование и за долгие периоды эволюционного времени. Как известно, гетеротрофы поглощали питательные вещества из первичного «бульона» и что автотрофы способствовали появлению окислительной атмосферы, подготовив, таким образом, условия для возникновения и эволюции процесса дыхания.

Появление в атмосфере кислорода обусловило возникновение озонового слоя. Озон образуется из кислорода под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца и действует как фильтр, который задерживает ультрафиолетовое излучение, губительное для белков и нуклеиновых кислот, и не дает ему дойти до поверхности Земли.

Первые организмы жили в воде, и вода экранировала их, поглощая энергию ультрафиолетового излучения. Первые поселенцы суши нашли здесь в изобилии солнечный свет, и минеральные вещества, так что в начале они были практически избавлены от конкуренции. Деревья и травы, покрывшие вскоре растительную часть земной поверхности, пополняли запас кислорода в атмосфере, кроме того, они изменяли характер водного стока на Земле и ускоряли процесс образования почв из горных пород. Гигантский шаг на пути эволюции жизни был связан с возникновением основных биохимических процессов обмена – фотосинтеза и дыхания, а также с образованием эукариотической клеточной организации, содержащей ядерный аппарат.

Эволюция жизни на земле.

2.1 Эволюция одноклеточных организмов.

Самые ранние из бактерий (прокариоты) существовали уже около 3,5 млрд. лет назад. К настоящему времени сохранились два семейства бактерий: древние, или архебактерии (галофильные, метановые, термофильные), и эубактерии (все остальные). Таким образом, единственными живыми существами на Земле в течение 3 млрд. лет были примитивные микроорганизмы. Возможно, они представляли собой одноклеточные существа, сходные с современными бактериями, например с клостридиями, живущими на основе брожения и использования богатых энергией органических соединений, возникающих абиогенно под воздействием электрических разрядов и ультрафиолетовых лучей. Следовательно, в эту эпоху живые существа были потребителями органических веществ, а не их производителями.

Гигантский шаг на пути эволюции жизни был связан с возникновением основных биохимических процессов обмена – фотосинтеза и дыхания и с образованием клеточной организации, содержащей ядерный аппарат (эукариоты). Эти «изобретения», сделанные еще на ранних стадиях биологической эволюции, в основных чертах сохранились у современных организмов. Методами молекулярной биологии установлено поразительное однообразие биохимических основ жизни при огромном различии организмов по другим признакам. Белки почти всех живых существ состоят из 20 аминокислот. Нуклеиновые кислоты, кодирующие белки, монтируются из четырех нуклеотидов. Биосинтез белка осуществляется по единообразной схеме, местом их синтеза являются рибосомы, в нем участвуют и-РНК и т-РНК. Подавляющая часть организмов используют энергию окисления, дыхания и гликолиза, которая запасается в АТФ.

Различие между прокариотами и эукариотами заключается еще и в том, что первые могут жить как в бескислородной среде, так и в среде с разным содержанием кислорода, в то время как для эукариот, за немногим исключением, обязателен кислород. Все эти различия имели существование значение для понимания ранних стадий биологической эволюции.

Сравнение прокариот и эукариот по потребности в кислороде приводит к заключению, что прокариоты возникли в период, когда содержание кислорода в среде изменилось. Ко времени же появления, эукариот концентрация кислорода была высокой и относительно постоянной.

Первые фотосинтезирующие организмы появилась примерно около 3 млрд. лет назад. Это были анаэробные бактерии, предшественники современных фотосинтезирующих бактерий. Предполагается, что именно они образовали самые древние сред известных строматолитов. Объединение среды азотистыми органическими соединениями вызывало появление живых существ, способных использовать атмосферный азот. Такими организмами, способными существовать в среде, полностью лишенной органических углеродных и азотистых соединений, являются фотосинтезирующие азотфиксирующие сине-зеленые водоросли. Эти организмы осуществляли аэробный фотосинтез. Они устойчивы к продуцируемого ими кислороду и могут использовать его для собственного метаболизма. Поскольку сине-зеленые водоросли возникли в период, когда концентрация кислорода в атмосфере колебалась, вполне допустимо, что они – промежуточные организмы между анаэробами и аэробами.

Фотосинтезирующая деятельность первичных одноклеточных имела три последствия, оказавшие решающее влияние на всю дальнейшую эволюцию живого. Во-первых, фотосинтез освободил организмы от конкуренции за природные запасы абиогенных органических соединений, количество которых в среде значительно сократилось. Резвившееся посредством фотосинтеза автотрофное питание и запасание питательных готовых веществ в растительных тканях создали затем условия для появления громадного разнообразия автотрофных и гетеротрофных организмов. Во-вторых, фотосинтез обеспечивал насыщение атмосферы достаточным количеством кислорода для возникновения и развития организмов, энергетический обмен которых основан на процессах дыхания. В-третьих, в результате фотосинтеза в верхней части атмосферы образовался озоновый экран, защищающий земную жизнь от губительного ультрафиолетового излучения космоса.

Еще одно значительное отличие прокариот от эукариот заключается в том, что у вторых центральным механизмом обмена является дыхание, у большинства же прокариот энергетический обмен осуществляется в процессах брожения. Сравнение метаболизма прокариот и эукариот приводит к выводу об эволюционной связи между ними. Вероятно, анаэробное брожение появилось на более ранних стадия эволюции. После возникновения в атмосфере достаточного количества свободного кислорода аэробный метаболизм оказался намного выгоднее, так как при окислении углеродов в 18 раз увеличивается выход биологически полезной энергии в сравнении с брожением. Тем самым, к анаэробному метаболизму присоединился аэробный способ извлечения энергии одноклеточными организмами.

Точно неизвестно когда появились эукариотические клетки, по данным исследований можно сказать что их возраст примерно 1,5 млрд. лет назад.

В эволюции одноклеточной организации выделяются промежуточные ступени, связанные с усложнением строения организма, совершенствованием генетического аппарата и способов размножения.

Самая примитивная стадия – агамная аракариогиная – представлена цианеями и бактериями. Морфология этих организмов наиболее проста в сравнении с другими одноклеточными. Однако уже на этой стадии появляется дифференциация на цитоплазму, ядерные элементы, базальные зерна, цитоплазматическую мембрану. У бактерий известен обмен генетическим материалом посредством конъюгации. Большое разнообразие видов бактерий, способность существовать в самых разных условиях среды свидетельствуют о высокой адаптивности их организации.

Следующая стадия – агамная эукариогиная – характеризуется дальнейшей дифференциацией внутреннего строения с формированием высокоспециализированных органоидов (мембраны, ядро, цитоплазма, рибосомы, митохондрии и др.). Особо существенной здесь была эволюция ядерного аппарата – образование настоящих хромосом в сравнении с прокариотами, у которых наследственное вещество диффузно распределено по всей клетке. Эта стадия характерна для простейших, прогрессивная эволюция которых шла по пути увеличения числа одинаковых органоидов (полимеризация), увеличения числа хромосом в ядре (полиплоидизация), появление генеративных и вегетативных ядер – макронуклеуса (ядерный дуализм). Среди одноклеточных эукариотных организмов имеется много видов с агамным размножением (голые амебы, раковинные корненожки, жгутиконосцы).

Прогрессивным явлением в филогинезе простейших было возникновение у них полового размножения (гамогонии), которая отличается от обычной конъюгации. У простейших имеется мейоз с двумя делениями и кроссинговером на уровне хроматид, и образуются гаметы с гаплоидным набором хромосом. У некоторых жгутиковых гаметы почти неотличимы от бесполых особей и нет еще разделения на мужские и женские гаметы, т.е. наблюдается изогамия. Постепенно в ходе прогрессивной эволюции происходит переход от изогамии к анизогамии, или разделению генеративных клеток на женские и мужские, и к анизогамной копуляции. При слиянии гамет образуется диплоидная зигота. Следовательно, у простейших наметился переход от агамной эукаритной стадии к зиготной – начальной стадии ксеногамии (размножение путем перекрестного оплодотворения). Последующее развитие уже многоклеточных организмов шло по пути совершенствования способов ксеногамного размножения.

Животные, состоящие из единственной клетки, располагающей ядром, называются одноклеточными организмами.

В них сочетаются характерные особенности клетки и независимого организма.

Одноклеточные животные

Животные подцарства Одноклеточных или Простейших обитают в жидких средах. Внешние формы их разнообразны — от аморфных особей, не имеющих определенных очертаний, до представителей со сложными геометрическими формами.

Насчитывается около 40 тысяч видов одноклеточных животных. К наиболее известным относятся:

• амеба;
• зеленая эвглена;
• инфузория-туфелька.

Амеба

Принадлежит классу корненожки и отличается непостоянной формой.

Она состоит из оболочки, цитоплазмы, сократительной вакуоли и ядра.

Усвоение питательных веществ осуществляется с помощью пищеварительной вакуоли, а кормом служат другие простейшие, такие как водоросли и . Для респирации амебе необходим кислород, растворенный в воде и проникающий через поверхность тела.

Зеленая эвглена

Обладает вытянутой веерообразной формой. Питается за счет превращения углекислого газа и воды в кислород и продукты питания благодаря световой энергии, а также готовыми органическими веществами при отсутствии света.

Относится к классу жгутиковые.

Инфузория-туфелька

Класс инфузории, своими очертаниями напоминает туфельку.

Пищей служат бактерии.

Одноклеточные грибы

Грибы отнесены к низшим бесхлорофилльным эукариотам. Они отличаются наружным пищеварением и содержанием хитина в клеточной стенке. Тело образует грибницу, состоящую из гифов.

Одноклеточные грибы систематизированы в 4 основных классах:

• дейтеромицеты;
• хитридиомицеты;
• зигомицеты;
• аскомицеты.

Ярким примером аскомицетов служат дрожжи, широко распространенные в природе. Скорость их роста и размножения велика благодаря особенному строению. Дрожжи состоят из одиночной клетки округлой формы, размножающейся почкованием.

Одноклеточные растения

Типичным представителем низших одноклеточных растений, часто встречающихся в природе, являются водоросли:

• хламидомонада;
• хлорелла;
• спирогира;
• хлорококк;
• вольвокс.

Хламидомонада отличается от всех водорослей подвижностью и наличием светочувствительного глазка, определяющего места наибольшего скопления солнечной энергии для фотосинтеза .

Многочисленные хлоропласты заменены одним большим хроматофором. Роль насосов, откачивающих излишки жидкости, выполняют сократительные вакуоли. Передвижение осуществляется при помощи двух жгутиков.

Зеленые водоросли хлореллы, в отличие от хламидомонады, обладают типичными растительными клетками. Плотная оболочка защищает мембрану, а в цитоплазме расположено ядро и хроматофор. Функции хроматофора сходны с ролью хлоропласт наземных растений.

С хлореллой схожа водоросль шарообразной формы хлорококк. Местом ее обитания служит не только вода, но и суша, стволы деревьев, растущих во влажной среде.

Кто открыл одноклеточные организмы

Честь открытия микроорганизмов принадлежит голландскому ученому А. Левенгуку.

В 1675 году он разглядел их в микроскоп собственного изготовления. За мельчайшими существами закрепилось название инфузория, а с 1820 года их стали называть простейшими животными.

Зоологами Келлекером и Зибольдом в 1845 году одноклеточные были отнесены к особому типу животного царства и разделены на две группы:

• корненожки;
• инфузории.

Как выглядит клетка одноклеточного животного

Строение одноклеточных организмов возможно изучить лишь с помощью микроскопа. Тело простейших существ состоит из единственной клетки, выполняющей роль независимого организма.

В состав клетки входят:

• цитоплазма;
• органоиды;
• ядро.

Со временем, в результате приспособления к окружающей среде, у отдельных видов одноклеточных появились специальные органоиды движения, выделения и питания.

Кто такие простейшие

Современная биология относит простейших к парафилетической группе животноподобных протистов. Наличие в клетке ядра, в отличие от бактерий, включает их в список эукариотов.

Клеточные структуры разнятся с клетками многоклеточных. В живой системе простейших присутствуют пищеварительные и сократительные вакуоли, у некоторых наблюдаются схожие с ротовой полостью и анальным отверстием органеллы.

Классы простейших

В современной классификации по признакам отсутствует отдельный ранг и значение одноклеточных.

Лабиринтула

Их принято подразделять на следующие типы:

• саркомастигофоры;
• апикомплексы;
• миксоспоридии;
• инфузории;
• лабиринтулы;
• асцестоспородии.

Устаревшей классификацией считается деление простейших на жгутиковых, саркодовых, ресничных и споровиков.

В каких средах обитают одноклеточные

Средой обитания простейших одноклеточных служит любая влажная среда. Амеба обыкновенная, эвглена зеленая и инфузория-туфелька являются типичными обитателями загрязненных пресных водных источников.

Наука долгое время относила опалин к инфузориям, благодаря внешнему сходству жгутиков с ресничками и наличию двух ядер. В результате тщательных исследований родство было опровергнуто. Половое размножение опалин происходит в результате копуляции, ядра одинаковые, а ресничный аппарат отсутствует.

Заключение

Биологическую систему невозможно представить без одноклеточных организмов, являющихся источником питания других животных.

Простейшие организмы способствуют образованию горных пород, служат показателями загрязненности водоемов, участвуют в круговороте углерода . Широкое применение микроорганизмы нашли в биотехнологиях.

Имеет долгую историю. Все началось, приблизительно, 4 млрд. лет назад. У атмосферы Земли еще нет озонового слоя, концентрация кислорода в воздухе очень низкая и ничего на поверхности планеты не слышно, кроме извергающихся вулканов и шума ветра. Ученые считают, что именно так выглядела наша планета тогда, когда на неё начала появляться жизнь. Подтвердить или опровергнуть это весьма трудно. Горные породы, которые могли бы дать больше информации людям, разрушились очень давно, благодаря геологическим процессам планеты. Итак, основные этапы эволюции жизни на Земле.

Эволюция жизни на Земле. Одноклеточные организмы.

Жизнь получила свое начало с появлением простейших форм жизни – одноклеточных организмов. Первыми одноклеточными организмами были прокариоты. Эти организмы появились первыми после того, как Земля стала пригодной для начала жизни. не позволила бы появиться даже простейшим формам жизни на своей поверхности и в атмосфере. Этим организмом был не обязателен кислород для своего существования. Концентрация кислорода в атмосфере повышалась, что привело к появлению эукариот. Для этих организмов главным для жизни становился кислород, в среде где концентрация кислорода была маленькой, они не выживали.

Первые организмы, способные к фотосинтезу появились через 1 млрд. лет после появления жизни. Этими фотосинтезирующими организмами были анаэробные бактерии . Жизнь постепенно начала развиваться и после того, как содержание азотистых органических соединений упало появились новые живые организмы, способные использовать азот из атмосферы Земли. Такими существами были сине-зеленые водоросли. Эволюция одноклеточных организмов происходила после ужасных событий в жизни планеты и все стадии эволюции была защищена под магнитным полем земли.

Со временем простейшие организмы стали развиваться и улучшать свой генетический аппарат и развивать способы своего размножения. Затем в жизни одноклеточных организмов произошел переход к разделению их генеративных клеток на мужские и женские.

Эволюция жизни на Земле. Многоклеточные организмы.

После возникновения одноклеточных организмов появились более сложные формы жизни – многоклеточные организмы . Эволюция жизни на планете Земля приобрела более сложные организмы, отличающиеся более сложной структурой и сложных переходных стадий жизни.

Первая стадия жизни – Колониальная одноклеточная стадия . Переход от одноклеточных организмов к многоклеточным, усложняется структура организмов и генетический аппарат. Эта стадия считается самой простой в жизни многоклеточных организмов.

Вторая стадия жизни – Первично-дифференцированная стадия . Более сложная стадия и характеризуется началом принципа “разделения труда” между организмами одной колонии. В этой стадии происходила специализация функций организма на тканевом, органном и системноорганном уровнях. Благодаря этому у простых многоклеточных организмов начала образовываться нервная система. Нервного центра у системы еще не было, но центр координации имеется.

Третья стадия жизни – Централизованно-дифференцированная стадия. За время этой стадии у организмов усложняется морфофизиологическая структура. Улучшение этой структуры происходит через усиление тканевой специализации.Усложняется пищевая, выделительная, генеративная и другие системы многоклеточных организмов. У нервных систем появляется хорошо выраженный нервный центр. Улучшается способы размножения – из наружного оплодотворения во внутреннее.

Заключением третей стадии жизни многоклеточных организмов является появление человека.

Растительный мир.

Эволюционное дерево простейших эукариот разделилось на несколько ветвей. Появились многоклеточные растения и грибы. Некоторые из таких растений могли свободно плавать по поверхности воды, а другие прикреплялись ко дну.

Псилофиты – растения, которые впервые освоили сушу. Затем возникли и другие группы наземных растений: папоротники, плауны и другие. Эти растения размножались спорами, но предпочитали водную среду обитания.

Большого разнообразия достигли растения в каменноугольный период. Растения развивались и могли достигать в высоту до 30 метров. В этом периоде появились первые голосемянные растения. Наибольшим распространением могли похвастаться плаунообразные и кордаиты. Кордаиты напоминали формой ствола хвойные растения и имели длинные листья. После этого периода поверхность Земли была разнообразна различными растениям, которые достигали 30 метров в высоту. Спустя большое количество времени наша планета стала похожа на ту, которую мы знаем сейчас. Сейчас на планете существует огромное многообразие животных и растений, появился человек. Человек, как существо разумное, после того как встал “на ноги” посвятил свою жизнь изучению . Загадки и стали интересовать человека, а так же самое главное – откуда появился человек и для чего он существует. Как вы знаете, ответов на эти вопросы до сих пор не существует, есть только теории, которые противоречат друг другу.

1. Какое строение имеет клетка простейших? Почему она является самостоятельным организмом?
Клетка простейших выполняет все функции самостоятельного организма: она питается, перемещается, дышит, перерабатывает пищу, размножается.

В каких средах обитают одноклеточные? Почему наличие воды является обязательным условием их существования?
Простейшие обитают только в водной среде, потому что они дышат растворенным в воде кислородом и могут передвигаться только в жидкой среде.

В чем заключается функция вакуолей в организме одноклеточных?
В организме одноклеточных присутствуют пищеварительная и сократительная вакуоли. В пищеварительной вакуоли происходит переваривание пищи, сократительная вакуоль выводит из клетки вредные вещества и избыток воды.

Назовите органоиды движения. Каковы способы движения одноклеточных?
Амеба передвигается с помощью ложноножек, как бы перетекая. Эвглена зеленая движется благодаря вращению жгутика, а инфузория передвигается за счет колебательных движений ресничек.

5. Какими способами размножаются простейшие? Кратко охарактеризуйте эти способы.
Представителя Типа Саркодовые и жгутиконосцы размножаются бесполым способом.

Вначале пополам делится ядро, а затем образуется перетяжка, делящая клетку на два полноценных организма.
Простейшим Типа Инфузории свойственен половой процесс, при котором увеличения числа особей не происходит.

Половой способ перераспределяет генетический материала между особями, увеличивает жизнестойкость организмов.

6. Как простейшие переносят неблагоприятные условия?
При наступлении неблагоприятных условий (низкая температура воды, иссушение места обитания) простейшие выделяют вокруг себя защитную оболочку – цисту.

В состоянии цисты организм может дожидаться наступления благоприятных условий или, с помощью ветра, перенестись в другое место обитания.

7. Назовите двух-трех представителей простейших, обитающих в морской среде. Какую роль они играют в природе?
В морской среде обитают радиолярии, фораминиферы.

Они участвуют в образовании пластов осадочных пород.

8. Назовите известные вам заболевания, вызываемые простейшими, и меры предупреждения этих заболеваний.
Амебная дизентерия, малярия. Для предупреждения этих заболеваний следует соблюдать правила личной гигиены, перед едой тщательно мыть фрукты и овощи, пользоваться средствами защиты от комаров.

Какие утверждения верны?
1.

Клетка простейших выполняет роль самостоятельного организма.
2. Размножение у амебы бесполое, а у инфузории-туфельки – и бесполое, и половое.
4. Эвглена зеленая является переходной формой от растений к животным: имеет хлорофилл, как у растений, а питается гетеротрофно и передвигается, как животные.
6.

Малое ядро у инфузории участвует в половом размножении, а большое отвечает за жизнедеятельность.

Размножение, или репродукция, - одно из важнейших свойств живых организмов. Под размножением понимается способность организмов производить себе подобных. Иными словами, размножение - это воспроизведение генетически сходных особей данного вида. Обычно размножение характеризуется увеличением числа особей в дочернем поколении по сравнению с поколением родителей.

При размножении обеспечивается преемственность и непрерывность жизни. Благодаря смене поколений определенные виды и их популяции могут существовать неограниченно долго, так как снижение их численности вследствие естественной гибели особей компенсируется за счет постоянного воспроизведения организмов и замещения умерших родившимися.

Виды организмов, будучи представлены смертными особями, благодаря смене поколений не только сохраняют и передают потомкам основные черты своего строения и функционирования, но и изменяются. Наследственные изменения организмов в ряду поколений приводят к изменению вида или I возникновению новых видов.

Обычно различают два основных типа размножения: бесполое и половое.

Половое размножение связано с образованием половых клеток - гамет, их слиянием (оплодотворением), образованием зиготы и дальнейшим ее развитием. Бесполое размножение не связано с образованием гамет.

Формы размножения разных организмов можно представить в виде следующей схемы:

• Бесполое:
  • Одноклеточные:
    • Простое бинарное деление;
    • Множественное деление (шизогония);
    • Почкование;
    • Спорообразование;
  • Многоклеточные:
    • Вегетативное;
    • Фрагментация;
    • Почкование;
    • Полиэмбриония;
    • Спорообразование;
• Половое:
  • Одноклеточные:
  • Многоклеточные:
    • С оплодотворением;
    • Без оплодотворения.

Бесполое размножение .

При бесполом размножении потомки развиваются из одной материнской клетки или группы соматических клеток (части материнского организма).

Бесполое размножение одноклеточных организмов . Бактерии и простейшие (амебы, эвглены, инфузории и др.) размножаются делением клетки надвое. Бактерии делятся простым бинарным делением; простейшие - митозом. При этом дочерние клетки получают равное количество генетической информации.

Органоиды обычно распределяются равномерно. После деления дочерние клетки растут и, достигнув величины материнского организма, снова делятся.

Множественное деление (шизогония) характерно для некоторых водорослей и простейших (фораминифер, споровиков).

При таком способе размножения сначала наблюдается многократное деление ядра без деления цитоплазмы, а затем вокруг каждого из ядер обособляется небольшой участок цитоплазмы, и деление клетки завершается образованием множества дочерних клеток.

Почкование заключается в том, что на материнской клетке образуется небольшой бугорок, содержащий дочернее ядро.

Почка растет, достигает размеров материнской особи и затем отделяется от нее. Подобный тип размножении встречается у дрожжей, сосущих инфузорий и некоторых бактерий.

Спорообразование встречается у водорослей, простейших (споровики) и некоторых групп бактерий.

Этот тип размножения связан с образованием спор. Споры - особые клетку, которые могут вырасти в новые организмы, Они образуются обычно в большом количестве в результате многих последовательных делений. У бактерий споры, как правило, не служат для размножения, а лишь способствуют переживанию неблагоприятных условий.

Бесполое размножение многоклеточных организмов . У растений широко распространено вегетативное размножение, при котором начало новому организму дают вегетативные органы - корень, стебель, лист, либо специализированные видоизмененные побеги - клубни, луковицы, корневища, выводковые почки и т.

В случае фрагментации новые особи возникают из фрагментов (частей) материнского организма. Фрагментацией могут размножаться, например, нитчатые водоросли, грибы, некоторые плоские (ресничные) и кольчатые черви.

Почкование характерно для губок, некоторых кишечнополостных (гидры) и оболочников (асцидии), у которых за счет размножения группы клеток на теле образуются выпячивания (почки). Почка увеличивается в размерах, затем у нее появляются зачатки всех структур и органов, характерных для материнского организма.

Потом происходит отделение (отпочковывание) дочерней особи, которая растет и достигает размеров материнского организма. Если дочерние особи не отделяются от материнской, то формируются колонии (коралловые полипы).

У некоторых групп животных наблюдается полиэмбриония, при которой первые деления при дроблении зиготы сопровождаются разобщением бластомеров, из которых впоследствии развиваются самостоятельные организмы (от 2 до 8). Полиэмбриония распространена у плоских червей (эхинококк) и в некоторых группах насекомых (наездники).

Таким способом образуются однояйцевые близнецы у человека и других млекопитаюших (например, у южноамериканских броненосцев).

Спорообразование присуще всем споровым растениям и грибам. При этом способе размножения из определенных клеток материнского организма в результате их деления (митозом или мейозом) формируются споры, которые при прорастании могут стать родоначальницами дочерних организмов.

Половое размножение .

При половом размножении потомки вырастают из оплодотворенных клеток, содержащих генетический материал женской и мужской половых клеток - гамет, слившихся в зиготу. При этом ядра гамет образуют одно ядро зиготы.

В результате оплодотворения, т. е. слияния женской и мужской гамет, образуется диплоидная зигота с новой комбинацией наследственных признаков, которая и становится родоначальницей нового организма.

Половое размножение одноклеточных организмов . Формами полового процесса являются конъюгация и копуляция.

Конъюгация - своеобразная форма полового процесса, при которой оплодотворение происходит путем взаимного обмена мигрирующими ядрами, перемещающимися из одной клетки в другую по цитоплазматическому мостику, образуемому двумя особями.

При конъюгации обычно не происходит увеличения количества особей, но происходит обмен генетическим материалом между клетками, что обеспечивает пере комбинацию наследственных свойств. Конъюгация типична для ресничных простейших (например, инфузорий).

При конъюгации у бактерий происходит обмен участками ДНК.

При этом могут возникать новые свойства (например, устойчивость по отношению к определенным антибиотикам).

Таким образом, конъюгация у одноклеточных организмов, хотя и не приводит к увеличению числа особей, вызывает появление организмов с новыми комбинациями признаков и свойств.

Копуляция - форма полового размножения, при которой две особи приобретают половые различия, т.е. превращаются в гаметы и сливаются, образуя зиготу.

В процессе эволюции полового размножения нарастает степень различия гамет.

На ранних этапах эволюции полового размножения гаметы внешне не отличаются друг от друга. Дальнейшее усложнение связано с дифференциацией гамет на мелкие и крупные. И наконец, у некоторых групп организмов большая гамета становится неподвижной. Она во много раз крупнее мелких подвижных гамет. В соответствии с эти различают следующие основные формы копуляции: изогамия, анизогамия и оогамия.

При изогамии образуются подвижные, морфологически одинаковые гаметы, однако физиологически они различаются на «мужскую» и «женскую» (изогамия встречается у раковинной корненожки полистомеллы).

При анизогамии (гетерогамии) формируются подвижные, различающиеся морфологически и физиологически гаметы (такой тип размножения характерен для некоторых колониальных жгутиконосцев).

В случае оогамии гаметы сильно отличаются друг от друга. Женская гамета - крупная неподвижная яйцеклетка, содержит большой запас питательных веществ. Мужские гаметы - сперматозоиды - мелкие, чаще всего подвижные клетки, которые перемещаются с помощью одного или нескольких жгутиков (вольвокс).

Половое размножение многоклеточных организмов .

При половом размножении у животных имеет место только оогамия. У водорослей и грибов встречаются все формы полового процесса. Для высших растений характерна оогамия. У семенных растений мужские гаметы - спермии - не имеют жгутиков в доставляются к яйцеклетке с помощью пыльцевой трубки.

У некоторых водорослей (например, у спирогиры) при половом размножении сливается содержимое двух вегетативных недифференцированных клеток, физиологически выполняющих функцию гамет.

Такой половой процесс называется конъюгацией. Образовавшаяся в результате слияния протопластов коньюгирующих клеток зигота переходит в состояние покоя. В дальнейшем при прорастании зигототы происходит редукционное деление. Из гаплоидных клеток формируются новые особи. Поскольку одновременно конъюгирует множество клеток попарно расположенных организмов спирогиры, такой процесс приводит к образованию большого числа потомков.

У многоклеточных организмов наиболее распространено половое размножение, при котором происходит оплодотворение.

Как исключение встречается особая форма развития организмов из неоплодотворенных яйцеклеток (апомиксис - у растений и партеногенез - у животных).

Министерство высшего и среднего образования РФ

Московский Государственный Университет Пищевых Производств

Институт экономики и Предпринимательства

Реферат на тему:

Одноклеточные организмы как наиболее простые формы жизни

Выполнила студентка

Группы 06 Э-5

Пантюхина О.С

Проверила проф.

Бутова С.В

Москва 2006

1. Введение. . . . . . . . . . . .3

2. Простейшие. . . . . . . . . . . 4-5

3. Четыре основных класса простейших. . . . .5-7

4. Размножение-основа жизни. . . . . . . . . 8-9

5. Большая роль маленьких простейших. . . . . 9-11

6. Заключение. . . . . . . . . . . . .12

Список литературы. . . . . . .13

Введение

Одноклеточные организмы выполняют те же функции, что многоклеточные: питаются, двигаются и размножаются. Их клетки должны быть <<мастером на все руки>>, чтобы делать все это, что другие животных делают особые органы. Поэтому одноклеточные животные настолько непохожи на остальных, что их выделяют в отдельные подцарство простейших.

Простейшие

К типу простейших (Protozoa) относится свыше 15000 видов животных, обитающих в морях, пресных водах, почве.

Тело простейших состоит только из одной клетки. Форма тела простейших разнообразна.

Оно может быть постоянным, иметь лучевую, двустороннюю симметрию (жгутиковые, инфузории) или вообще не иметь постоянной формы (амеба). Размеры тела простейших обычно малы – от 2-4 мк до 1,5 мм, хотя некоторые крупные особи достигают 5 мм в длину, а ископаемые раковинные корненожки имели в диаметре 3 см и более.

Тело простейших состоит из цитоплазмы и ядра.

Цитоплазма ограничена наружной цитоплазматической мембраной, в ней находятся органоиды - митохондрии, рибосомы, эндо-плазматическая сеть, аппарат Гольджи.

У простейших одноили несколько ядер. Форма деления ядра – митоз. Имеетсятакже половой процесс. Он заключается в образовании зиготы. Органоиды движения простейших – это жгутики, реснички, ложноножки; или их нет совсем.

Большинство простейших, как и все прочие представители животного царства, гетеротрофные. Однако среди них имеются и автотрофные.

Особенность простейших переносить неблагоприятные условия окружающей среды – состоит в способности инцис тироваться , т.е.

образовывать цисту . При образованиицисты органоиды движения исчезают, объем животногоуменьшается, оно приобретает округлую форму, клетка покрывается плотной оболочкой. Животное переходит в состояние покоя и при наступлении благоприятных условий возвращается к активной жизни.

Размножение простейших весьма разнообразно, от простого деления (бесполое размножение) до довольно сложного полового процесса – конъюгации и копуляции.

Среда обитания простейших разнообразна – это море, пресные воды, влажная почва.

Четыре основных класса простейших

1 – жгутиковые (Flagellata, или Mastigophora);

2 – саркодовые (Sarcodina, или Rhizopoda);

3 – споровики (Sporozoa);

4 – инфузории (Infusoria, или Ciliata).

1.Около 1000 видов, преимущественно с вытянутым овальным или грушевидном телом, составляют класс жгутиковых (Flagellata или Mastigophora). Органеллы движения – жгутики, которых у различных представителей класса может быть от 1 до 8 и более.

Жгутик – тонкий цитоплазматический вырост, состоящий из тончайших фибрилл. Своим основанием он прикреплен к базальному тельцу или кинетопласту . Жгутиковые движутся жгутом вперед, создавая своим движением вихревые водовороты и как бы «ввинчивая» животное

в окружающую жидкую среду.

Способ питания : жгутиковых разделяют на имеющиххлорофилл и питающихся автотрофно, и на не имеющих хлорофилла и питающихся, как прочие животные, гетеротрофнымспособом.

Гетеротрофы на передней стороне тела имеют особое углубление – цитостом , через который при движениижгутика пища вгоняется в пищеварительную вакуоль.

Рядформ жгутиковых питается осмотическим путем, всасывая всей поверхностью тела, растворенные органические вещества из окружающей среды.

Способы размножения : Размножение происходит чаще всего путем деления надвое: обычно одна особь дает начало двум дочерним. Иногда размножение происходит очень быстро, с образованием бесчисленного множества особей (ночесветки).

2.Представители класса саркодовых, или корненожек(Sarcodina илиRhizopoda ), двигаются при помощи ложноножек – псевдоподобий.

Класс включает разнообразных водных одноклеточных:амеб, солнечников, лучевиков.

Среди амеб, кроме форм, неимеющих скелета или раковинки, встречаются виды, имеющие домик.

Большинство саркодовых являются обитателями морей, имеются также пресноводные, живущие в почве.

Саркодовые характеризуются непостоянной формой тела. Дыхание осуществляется всей его поверхностью. Питание – гетеротрофное. Размножение – бесполое, существует также половой процесс.

Лихорадка, малокровие, желтуха – типичные признаки заболевания споровиками. Пироплазмы, бабезии относятся к отряду кровяных споровиков, поражая эритроциты млекопитающих (коров, лошадей, собак и др. домашних животных). Переносчики болезней – клещи. Кроме кровяных есть еще два отряда споровиков — кокцидии и грегарины .

в позвоночных животных – млекопитающих, рыбах, птицах.

Кокцидия токсоплазмоз вызывает болезнь человека токсоплазмоз. Им можно заразиться от любого представителя семейства кошачьих.

Представители класса инфузорий (Infusorians илиCiliata ) имеют органеллы передвижения – реснички, обычно в большом числе.

Так, у туфельки (Parameciumcaudatum ) число ресничек более 2000. Реснички (как и жгутики) представляют собой специальные сложно устроенные цитоплазматические выросты.

Тело инфузорий покрыто оболочкой, пронизанной мельчайшими порами, через которые выходят реснички.

В тип инфузорий объединяют наиболее высоко организованных простейших. Они – вершина достижений, совершенных эволюцией в этом подцарстве. Инфузории ведут свободно плавающий или прикрепленный образ жизни.

Обитают как

У всех инфузорий не менее двух ядер.

Большое ядро регулирует все жизненные процессы. Маленькое ядро играет основную роль в половом процессе.

Размножаются инфузории делением (поперек оси тела). Кроме того, у них периодически происходит половой процесс – конъюгация . Инфузория “туфелька ” делится ежедневно,некоторые другие – несколько раз в сутки, а “трубач ” – раз

в несколько дней.

Пища в тело животного попадает через клеточный “рот”, куда она загоняется движением ресничек; на дне глотки образуются пищеварительные вакуоли .

Непереваренные остатки выводятся наружу.

Многие инфузории питаются только бактериями, другие же – хищники. Например, самые опасные враги “ туфельки ” – инфузории дидинии. Они меньше ее, но, нападая вдвоем иливчетвером, со всех сторон окружают “туфельку ” и убивают ее, выбрасывая из глотки, словно копье, особую “палочку ”.

Некоторые дидинии съедают в сутки до 12 “туфелек”.

Органеллы выделения инфузорий представляют собой две сократительные вакуоли; за 30 минут они выводят из инфузории количество воды равное объему всего ее тела.

Размножение – основа жизни

Бесполое размножение-деление клетки : Чаще всего у простейших встречается бесполое размножение.

Оно происходит путём деления клетка. Вначале делиться ядро. Программа развития организма находиться ядре клетки в виде комплекта молекул ДНК. Поэтому ещё до деления клетки ядро удваивается, чтобы каждая из дочерних клеток получила свою копию наследственного текста.

Одноклеточные организмы

Затем клетка делиться на две примерно равные части. Каждый из потомков получает лишь половину цитоплазмы с органеллами, но полную копии материнской ДНК и, пользуясь инструкциями, достраивает себе до целой клетки.

Бесполое размножение-простой и быстрый способ увеличить число своих потомков.

Это способ размножение, по сути, не отличается от деления клеток при росте тела многоклеточного организма. Вся разница в том, что дочерние клетки одноклеточных, в конце концов, расходятся, как самостоятельные организмы.

При деление клеток родительская особь не исчезает, а просто превращается в двух особей-двойников. Это означает, что при бесполом размножение организм может жить вечно, точно повторяясь в своих потомках. Действительно, учёным удавалась в течение нескольких десятков лет сохранять культуру простейших с одними и теми же наследственными свойствами.

Но, во-первых, в природе численность животных строго ограничена запасами пищи, так что выживают лишь немногие потомки. Во-вторых, абсолютно одинаковые организмы вскоре могут оказаться одинаково неприспособленными к изменению условий и все погибнут.

Избежать этой катастрофы помогает половой процесс.

Одноклеточные организмы

К одноклеточным относятся организмы, тело которых состоит всего из одной клетки, имеющей ядро. Они сочетают в себе свойства клетки и самостоятельного организма.

Одноклеточные растения

Одноклеточные растения наиболее часто встречаются среди водорослей. Одноклеточные водоросли обитают в пресных водоемах, в морях, почве.

Широко распространена в природе шаровидная одноклеточная водоросль хлорелла. Она защищена плотной оболочкой, под которой находится мембрана.

В цитоплазме располагаются ядро и один хлоропласт, который у водорослей называется хроматофором. В нем содержится хлорофилл. В хроматофоре под действием солнечной энергии образуются органические вещества, как и в хлоропластах наземных растений.

Похожа на хлореллу шаровидная водоросль хлорококк («зеленый шарик»).

Некоторые виды хлорококка обитают и на суше. Именно они придают стволам старых деревьев, произрастающих во влажных условиях, зеленоватый цвет.

Есть среди одноклеточных водорослей и подвижные формы, например хламидомонада. Органом ее движения служат жгутики- тонкие выросты цитоплазмы.

Одноклеточные грибы

Продающиеся и магазинах пачки дрожжей - это спрессованные одноклеточные грибы дрожжи.

Кто такие одноклеточные организмы

Дрожжевая клетка имеет типичное строение грибной клетки.

Одноклеточный гриб фитофтора поражает живые листья и клубни картофеля, листья и плоды томатов.

Одноклеточные животные

Подобно одноклеточным растениям и грибам, существуют животные, у которых функции целого организма выполняет одна клетка. Ученые объединили всех одноклеточных животных в большую группу - простейшие.

Несмотря на разнообразие организмов этой группы, в основе их строения лежит одна животная клетка.

Поскольку она не содержит хлоропластов, простейшие не способны производить органические вещества, а потребляют их в готовом виде. Они питаются бактериями. одноклеточными водорослями, кусочками разлагающихся организмов.

Среди них много возбудителей тяжелых заболеваний человека и животных (дизентерийная амеба, лямблии, малярийный плазмодий).

К простейшим, широко распространенным в пресных водоемах, относятся относятся амеба и инфузория-туфелька. Их тело состоит из цитоплазмы и одного (амеба) или двух (инфузория-туфелька) ядер. В цитоплазме образуются пищеварительные вакуоли, в них происходит переваривание пищи.

Через сократительные вакуоли удаляются избыток воды и продукты обмена. Снаружи тело покрыто проницаемой оболочкой.

Через нее поступают кислород и вода, а выделяются различные вещества. Большинство простейших имеют специальные органы движения - жгутики или реснички. У инфузории-туфельки ресничками покрыто все тело, их насчитывается 10-15 тысяч.

Движение амебы происходит при помощи ложноножек - выпячиваний тела.

Наличие специальных органоидов (органов движения, сократительных и пищеварительных вакуолей) позволяет клеткам простейших выполнять функции живого организма.

Среда обитания простейших

Простейшие обитают в самых различных условиях среды. Большинство их - водные организмы, широко распространенные как в пресных, так и в морских водоемах.

Многие виды их живут в придонных слоях и входят в состав бентоса. Большой интерес представляет приспособление простейших к жизни в толще песка, в толще воды (планктон).

Небольшое число видов Protozoa приспособилось к жизни в почве. Их средой обитания являются тончайшие пленки воды, окружающие почвенные частицы и заполняющие капиллярные просветы в почве.

Интересно отметить, что даже в песках пустыни Каракум живут простейшие. Дело в том, что под самым верхним слоем песка здесь расположен влажный слой, пропитанный водой, приближающейся по своему составу к морской воде.

В этом влажном слое и были обнаружены живые простейшие из отряда фораминифер, являющиеся, по-видимому, остатками морской фауны, населявшей моря, ранее находившиеся на месте современной пустыни. Эта своеобразная реликтовая фауна в песках Каракумов впервые была обнаружена проф.

Л. Л. Бродским при изучении воды, взятой из колодцев пустыни.

Места обитания простейших одноклеточных организмов

Акантамеба. Фото: Yasser

В микроскопическом мире живут свои травоядные и хищники. Первые питаются органическими останками и растительными организмами, вторые – порой пассивно, а порой и активно охотятся на бактерии и даже на себе подобных – других простейших.

Хищники обычно довольно подвижны, они быстро передвигаются с помощью жгутиков – одного или нескольких, покрывающих тело ресничек или отрастающих ложноножек.

В любой среде жизни животные занимают участки, наиболее благоприятные для их существования. Конкретный участок среды жизни, населенный теми или иными животными, называется местообитанием этих животных.

В активных илах встречаются разнообразные простейшие: саркодовые, жгутиковые, ресничные инфузории, сосущие инфузории и другие.

Одноклеточные животные, как правило, имеют микроскопические размеры.

Их тело состоит из одной клетки. Основу ее составляет цитоплазма с одним или несколькими ядрами. Живут они в водоемах (от луж до океанов), во влажной почве, в органах растений, животных и человека.

Средой обитания инфузории туфельки является любой пресноводный водоем со стоячей водой и наличием в воде разлагающихся органических веществ.

Ее можно обнаружить даже в аквариуме, взяв пробы воды с илом, и рассмотреть их под микроскопом.

Могут ли столь крошечные создания, как простейшие, серьёзно влиять на жизнь нашей планеты? Вот небольшой пример. За всю историю Земли в её океанах родилось и погибло бесчисленное количество крошечных одноклеточных существ.

После смерти их микроскопические минеральные скелеты опускались на дно. За десятки миллионов лет они наслоились, образовав мощные отложения - мел, известняки. Если взглянуть под микроскопом на обыкновенный мел, мы увидим, что он состоит из множества раковинок простейших.

Морские простейшие - радиолярии и особенно фораминиферы - играли важную роль в формировании осадочных пород. Многие известняки, меловые отложения и другие осадочные породы, формировавшиеся на дне морских водоёмов в различные геологические периоды, целиком или частично образованы скелетами (известковыми или кремнёвыми) ископаемых простейших.

В связи с этим микропалеонтологический анализ используется при геолого-разведочных работах, главным образом в разведке на нефть.

Организмы, чье тело включает лишь одну клетку, относятся к простейшим. Они могут иметь разную форму и всевозможные способы передвижения. Каждый знает хотя бы одно наименование, которое носит простейший живой организм, но не все догадываются, что это именно такое существо. Итак, какими же они бывают, и какие виды наиболее распространены? Да и что это за существа? Как и сложнейшие и кишечнополостные, одноклеточные организмы заслуживают детального изучения.

Подцарство одноклеточных

Простейшие являются мельчайшими существами. Их тела у которой есть все необходимые для жизнедеятельности функции. Так, простейшие одноклеточные организмы имеют способны проявлять раздражимость, двигаться и размножаться. Некоторые отличаются постоянной формой тела, а другие постоянно меняют ее. Основным компонентом организма является ядро, окруженное цитоплазмой. В ней располагаются несколько видов органоидов. Первые - общеклеточные. К таковым относятся рибосомы, митохондрии, аппарат Гальджи и тому подобные. Вторые - специальные. К ним можно отнести пищеварительную и Почти все простейшие одноклеточные организмы могут без особых затруднений передвигаться. В этом им помогают ложноножки, жгутики или реснички. Отличительной чертой организмов является фагоцитоз - способность захватывать твердые частицы и переваривать их. Некоторые также могут осуществлять фотосинтез.

Как распространяются одноклеточные?

Простейших можно встретить повсюду - в пресном водоеме, почве или море. Высокую степень выживаемости им обеспечивает умение инцистировать. Это означает, что при неблагоприятных условиях организм впадает в стадию покоя, покрываясь плотной защитной оболочкой. Создание цисты способствует не только выживанию, но и распространению - так организм может оказаться в более комфортной среде, где получит питание и возможность для размножения. Организмы простейшие осуществляют последнее с помощью деление на две новые клетки. У некоторых также есть способность к половому размножению, есть виды, сочетающие оба варианта.

Амеба

Стоит перечислить наиболее распространенные организмы. Простейшие нередко ассоциируются именно с этим видом - с амебами. У них нет постоянной формы тела, а для передвижения используются ложноножки. Ими же амеба захватывает пищу - водоросли, бактерии или других простейших. Окружив ее ложноножками, организм образует пищеварительную вакуоль. Из нее все полученные вещества попадают в цитоплазму, а непереваренное выбрасывается наружу. Дыхание амеба осуществляет всем телом с помощью диффузии. Излишки воды из организма выводятся сократительной вакуолью. Процесс размножения происходит с помощью деления ядра, после которого из одной клетки получаются две. Амебы относятся к пресноводным. Встречаются простейшие в организме человека и животных, в таком случае они могут приводить к разнообразным заболеваниям или ухудшать общее состояние.

Эвглена зеленая

Еще один организм, распространенный в пресных водоемах, также относится к простейшим. У эвглены зеленой тело веретенообразной формы с плотным наружным слоем цитоплазмы. Передний конец тела заканчивается длинным жгутиком, с помощью которого организм передвигается. В цитоплазме есть несколько овальных хроматофоров, в которых располагается хлорофилл. Это означает, что на свету эвглена питается автотрофно - такое умеют далеко не все организмы. Простейшие ориентируются с помощью глазка. Если же эвглена долго пробудет в темноте, хлорофилл исчезнет и организм перейдет к гетеротрофному способу питания с всасыванием органических веществ из воды. Как и амебы, эти простейшие размножаются делением, а также дышат всем телом.

Вольвокс

Среди одноклеточных встречаются и колониальные организмы. Простейшие под названием вольвокс живут именно так. У них шаровидная форма и студенистые тела, образуемые отдельными членами колонии. Каждый вольвокс обладает двумя жгутиками. Согласованное движение всех клеток обеспечивает перемещение в пространстве. Некоторые из них способны к размножению. Так возникают дочерние колонии вольвокс. Таким же строением отличаются и простейшие водоросли, известные под названием хламидомонады.

Инфузория-туфелька

Это еще один распространенный обитатель пресного водоема. Названием инфузории обязаны форме собственной клетки, напоминающей туфельку. Органоиды, используемые для движения, называются ресничками. У тела постоянная форма с плотной оболочкой и два ядра, малое и большое. Первое необходимо для размножения, а второе управляет всеми жизненными процессами. В качестве питания инфузория использует бактерии, водоросли и другие одноклеточные организмы. Простейшие часто создают пищеварительную вакуоль, у туфелек она находится на определенном месте у ротового отверстия. Для удаления непереваренных остатков присутствует порошица, а выделение осуществляется с помощью сократительной вакуоли. Для инфузорий характерно но оно может сопровождаться и объединением двух особей для обмена ядерным материалом. Такой процесс называется конъюгацией. Среди всех пресноводных простейших инфузория-туфелька является наиболее сложной по своему строению.