Характеристики на подцарство едноклетъчни. Кратко описание на подцарството протозои

Едноклетъчните организми са открити за първи път от човешкото око през 1670 г., благодарение на холандския натуралист, надарен с голяма страст за разбиране на света, Антони ван Льовенхук. Именно той за първи път изследва тези „малки животни“ с помощта на невероятните си лещи. Тяхното научно изследване започва по-късно – и не е спряло до днес. Едноклетъчните организми живеят навсякъде, включително в условия, при които други организми не могат да оцелеят.

Какви отличителни черти са присъщи на едноклетъчните организми?

1. Морфологично едноклетъчните организми са една клетка. Но по отношение на функциите си той е самодостатъчен организъм, които могат да се движат в пространството, да се размножават и да се хранят. Размерите на едноклетъчните организми варират от няколко микрона до няколко сантиметра. Преди няколко години в Марианската падина бяха открити многоядрени ксенофиофори с диаметър най-малко 10 сантиметра.

2. Течна среда- основно условие за съществуването на едноклетъчните организми. Освен това, това не е само морето или блатото, но и течностите в тялото на човек или други същества.

3. Едноклетъчните организми превземат пространството и привличат храна по-близо, използвайки псевдоподи(временни, постоянно променящи се форми израстъци на ектоплазма, като амеба), камшичета(тънки, дълги органели, нишки от цитоплазма, разположени в предната част на тялото, като при зелената еуглена) и мигли(множество израстъци на цитоплазмата в цялото тяло, като реснички). Камшичетата се завъртат в течността като тирбушон, а ресничките „пластят“, създавайки вълнообразно движение.

4. Повечето едноклетъчни организми - хетеротрофи, тоест хранят се с готови органични вещества. зелена еуглена - миксотроф, но колониалният Волвокс - автотроф.

5. раздразнителност(способността на клетката да променя физичните и химичните свойства под въздействието на условията на околната среда), едно от основните свойства на живия организъм, се проявява в протозоите таксита: реакции на всяко дразнене. Едноклетъчните организми се движат или към стимул (например парче храна), или далеч от него.

6. Рефлексиедноклетъчните организми нямат поради липсата на нервна система.

8. По време на асексуалното размножаване на протозоите, за разлика от многоклетъчните, няма унищожаване ядрена обвивкапо време на клетъчното делене.

9. Разбира се, протозоите имат митохондриите.

Значението на едноклетъчните животни

1. Протозоите се ядат от по-големи безгръбначни.

2. В продължение на стотици хиляди години външните и вътрешните скелети на завещаните амеби, фораминифери, радиоларии и други подобни същества са образували морски седиментни скали, които хората използват в строителството (например черупчести скали).

Типът протозои включва приблизително 25 хиляди вида едноклетъчни животни, които живеят във вода, почва или организми на други животни и хора. Имайки морфологични прилики в структурата на клетките с многоклетъчни организми, протозоите се различават значително от тях във функционално отношение.

Ако клетките на многоклетъчно животно изпълняват специални функции, тогава клетката на протозоите е независим организъм, способен на метаболизъм, раздразнителност, движение и възпроизводство.

Протозоите са организми на клетъчно ниво на организация. Морфологично, протозоята е еквивалентна на клетка, но физиологично е цял независим организъм. По-голямата част от тях са с микроскопични размери (от 2 до 150 микрона). Някои от живите протозои обаче достигат 1 см, а черупките на редица изкопаеми коренища имат диаметър до 5-6 см. Общият брой на известните видове надхвърля 25 хиляди.

Структурата на протозоите е изключително разнообразна, но всички те имат характеристики, характерни за организацията и функцията на клетката. Общото в устройството на протозоите са двата основни компонента на тялото - цитоплазмата и ядрото.

Цитаплазма

Цитоплазмата е ограничена от външна мембрана, която регулира потока на веществата в клетката. При много протозои това се усложнява от допълнителни структури, които увеличават дебелината и механичната якост на външния слой. Така възникват образувания като пеликули и мембрани.

Цитоплазмата на протозоите обикновено е разделена на 2 слоя - външният е по-светъл и по-плътен - ектоплазмаи вътрешни, оборудвани с множество включвания, - ендоплазма.

Общите клетъчни органели са локализирани в цитоплазмата. В допълнение, различни специални органели могат да присъстват в цитоплазмата на много протозои. Особено разпространени са различни фибриларни образувания - опорни и контрактилни влакна, контрактилни вакуоли, храносмилателни вакуоли и др.

Ядро

Протозоите имат типично клетъчно ядро, едно или повече. Ядрото на протозоите има типична двуслойна ядрена обвивка. Хроматиновият материал и нуклеолите са разпределени в ядрото. Ядрата на протозоите се характеризират с изключително морфологично разнообразие по размери, брой на нуклеолите, количество ядрен сок и др.

Характеристики на жизнената дейност на протозоите

За разлика от соматичните клетки, многоклетъчните протозои се характеризират с наличието на жизнен цикъл. Състои се от редица последователни етапи, които се повтарят по определен модел в съществуването на всеки вид.

Най-често цикълът започва със стадия на зиготата, съответстващ на оплодената яйцеклетка на многоклетъчните организми. Този етап е последван от единично или многократно повтарящо се безполово размножаване, осъществявано чрез клетъчно делене. След това се образуват полови клетки (гамети), чието сливане по двойки отново произвежда зигота.

Важна биологична особеност на много протозои е способността да енцистиране.В този случай животните стават закръглени, отделят или прибират органелите на движение, отделят плътна черупка на повърхността си и изпадат в състояние на покой. В енцистирано състояние протозоите могат да понасят внезапни промени в околната среда, като същевременно запазват жизнеспособността си. Когато се възстановят благоприятните условия за живот, цистите се отварят и протозоите излизат от тях под формата на активни, подвижни индивиди.

Въз основа на структурата на органелите на движение и характеристиките на възпроизводството, типът протозои се разделя на 6 класа. Основните 4 класа: Sarcodaceae, Flagellates, Sporozoans и Ciliates.

Към подцарството Протозоиса едноклетъчни животни. Някои видове образуват колонии.

Протозойната клетка има същата структура като клетката на многоклетъчно животно: тя е ограничена от мембрана, вътрешното пространство е изпълнено с цитоплазма, която съдържа ядро ​​(ядра), органели и включвания.

Клетъчната мембрана при някои видове е представена от външна (цитоплазмена) мембрана, при други - от мембрана и пеликула. Някои групи протозои образуват черупки около себе си. Мембраната има структура, типична за еукариотната клетка: тя се състои от два слоя фосфолипиди, в които протеините са "потопени" на различна дълбочина.

Брой ядра - едно, две или повече. Формата на ядрото обикновено е кръгла. Ядрото е ограничено от две мембрани, тези мембрани са пронизани с пори. Вътрешното съдържание на ядрото е ядрен сок (кариоплазма), който съдържа хроматин и нуклеоли. Хроматинът се състои от ДНК и протеини и е интерфазна форма на съществуване на хромозома (декондензирани хромозоми). Ядрото се състои от рРНК и протеини и е мястото, където се образуват рибозомни субединици.

Външният слой на цитоплазмата обикновено е по-светъл и по-плътен - ектоплазма, вътрешният слой - ендоплазма.

Цитоплазмата съдържа органели, характерни както за клетките на многоклетъчните животни, така и органели, характерни само за тази група животни. Органели на протозои, общи с органели на многоклетъчна животинска клетка: митохондрии (синтез на АТФ, окисление на органични вещества), ендоплазмен ретикулум (транспорт на вещества, синтез на различни органични вещества, компартментализация), комплекс на Голджи (натрупване, модификация, секреция на различни органични вещества, синтез на въглехидрати и липиди, мястото на образуване на първични лизозоми), лизозоми (разграждане на органични вещества), рибозоми (синтез на протеини), клетъчен център с центриоли (образуване на микротубули, по-специално вретеновидни микротубули), микротубули и микрофиламенти (цитоскелет). Органели на протозои, характерни само за тази група животни: стигми (възприемане на светлина), трихоцисти (защита), акстостил (подкрепа), контрактилни вакуоли (осморегулация) и др. Органелите на фотосинтезата, присъстващи в растителните жгутици, се наричат ​​хроматофори. Органелите на движението на протозоите са представени от псевдоподии, реснички и флагели.

Хранене - хетеротрофно; в растителните флагелати - автотрофни, могат да бъдат миксотрофни.

Обменът на газ се осъществява през клетъчната мембрана; по-голямата част от протозоите са аеробни организми.

Отговорът на влиянието на околната среда (раздразнителност) се проявява под формата на такси.

Когато настъпят неблагоприятни условия, повечето протозои образуват кисти. Енцистирането е начин за оцеляване при неблагоприятни условия.

Основният метод за размножаване на протозоите е асексуалното размножаване: а) разделяне на майчината клетка на две дъщерни клетки, б) разделяне на майчината клетка на много дъщерни клетки (шизогония), в) пъпкуване. Безполовото размножаване се основава на митоза. При редица видове се извършва полов процес - конюгация (ресничести) и полово размножаване (спорофити).

Местообитания: морски и сладководни тела, почва, растителни, животински и човешки организми.

Класификация на протозоите

• Подцарство Протозои или единични клетки (Протозои)
  • Тип Sarcomastigophora
    • Subphylum Flagellates (Mastigophora)
      • Клас Растителни флагелати (Phytomastigophorea)
      • Клас Животински флагелати (Zoomastigophorea)
    • Подтип Opalina (Opalinata)
    • Подтип Sarcodina
      • Клас Кореноноги (Rhizopoda)
      • Клас Radiolaria, или лъчи (Radiolaria)
      • Клас Слънчогледи (Heliozoa)
  • Тип Apicomplexa
    • • Клас Perkinsea
      • Клас Sporozoea
  • Тип Myxosporidium (Myxozoa)
    • • Клас Myxosporea
      • Клас Актиноспоридии (Actinosporea)
  • Тип микроспоридия (Microspora)
  • Тип ресничести (Ciliophora)
    • • Клас Ресничести реснички (Ciliata)
      • Клас Сучещи реснички (Suctoria)
  • Тип Labyrinthula (Labirinthomorpha)
  • Тип Ascetosporidia

Протозоите са се появили преди около 1,5 милиарда години.

Протозоите принадлежат към примитивните едноклетъчни еукариоти (суперцарство Eucariota). Сега е общоприето, че еукариотите са еволюирали от прокариоти. Съществуват две хипотези за произхода на еукариотите от прокариоти: а) последователна, б) симбиотична. Според последователната хипотеза, мембранните органели възникват постепенно от плазмалемата на прокариотите. Според симбиотичната хипотеза (ендосимбиотична хипотеза, хипотеза за симбиогенеза) еукариотната клетка възниква в резултат на поредица от симбиози на няколко древни прокариотни клетки.

Едноклетъчните организми или протозоите включват животни, чието тяло морфологично съответства на една клетка, като в същото време е независим интегрален организъм с всичките му присъщи функции. Общият брой на видовете протозои надхвърля 30 хиляди.

Възникване едноклетъчните животни са придружени от ароморфози: 1. Диплоидията (двоен набор от хромозоми) се появява в ядрото, ограничено от черупка като структура, отделяща генетичния апарат на клетката от цитоплазмата и създаваща специфична среда за взаимодействие на гените в диплоиден набор от хромозоми. 2. Появили се органели, способни на самовъзпроизвеждане. 3. Образувани са вътрешни мембрани. 4. Появява се високоспециализиран и динамичен вътрешен скелет - цитоскелет. b. Сексуалният процес възниква като форма на обмен на генетична информация между два индивида.

Структура. Структурният план на протозоите съответства на общите характеристики на организацията на еукариотната клетка.

Генетичен апарат едноклетъчното е представено от едно или няколко ядра. Ако има две ядра, тогава, като правило, едно от тях, диплоидно, е генеративно, а другото, полиплоидно, е вегетативно. Генеративното ядро ​​изпълнява функции, свързани с размножаването. Вегетативното ядро ​​осигурява всички жизнени процеси на тялото.

Цитоплазма състои се от лека външна част, лишена от органели, - ектоплазмаи по-тъмна вътрешна част, съдържаща основните органели, - ендоплазма.Ендоплазмата съдържа органели за общи цели.

За разлика от клетките на многоклетъчния организъм, едноклетъчните организми имат органели за специални цели. Това са органели на движението - псевдоподии - псевдоподии; камшичета, реснички. Има и органели за осморегулация - контрактилни вакуоли. Има специализирани органели, които осигуряват раздразнителност.

Едноклетъчните организми с постоянна форма на тялото имат постоянни храносмилателни органели: клетъчна фуния, клетъчна уста, фаринкс, както и органел за отделяне на несмлени остатъци - прах.

INнеблагоприятен при условия на съществуване ядрото с малък обем цитоплазма, съдържащо необходимите органели, е заобиколено от дебела многослойна капсула - киста и преминава от активно състояние в покой. Когато са изложени на благоприятни условия, кистите се „отварят“ и от тях се появяват протозои под формата на активни и подвижни индивиди.

Възпроизвеждане. Основната форма на размножаване на протозоите е безполово размножаване чрез митотично клетъчно делене, но често се среща полов процес.

Клас Sarcodae. или корени.

Амеба

Класът включва отряда амеби. Характерна особеност е способността да образуват цитоплазмени издатини - псевдоподии (псевдоподи), благодарение на които се движат.

амеба: 1 - ядро, 2 - цитоплазма, 3 - псевдоподия, 4 - контрактилна вакуола, 5 - образувана храносмилателна вакуола

Структура. Формата на тялото не е постоянна. Наследственият апарат е представен от едно, обикновено полиплоидно ядро. Цитоплазмата има ясно разделение на екто- и ендоплазма, в която са разположени органели с общо предназначение. Свободно живеещите сладководни форми имат просто структурирана контрактилна вакуола.

Начин на хранене. Всички коренища се хранят чрез фагоцитоза, улавяйки храна с псевдоподи.

Възпроизвеждане. Най-примитивните представители на порядъка на амебите и тестатните амеби се характеризират само с асексуално размножаване чрез митотично клетъчно делене.

Разред Камшичести

Структура. Жгутиците имат флагели, които служат като органели на движение и улесняват улавянето на храна. Може да има един, два или много. Движението на флагела в заобикалящата вода предизвиква водовъртеж, поради което малки частици, суспендирани във водата, се отнасят до основата на флагела, където има малък отвор - устата на клетката, водеща до дълбокия канал-глътка.

Зелена еуглена: 1 - флагелум, 2 - контрактилна вакуола, 3 - хлоропласти, 4 - ядро, 5 - контрактилна вакуола

Почти всички флагелати са покрити с плътна еластична мембрана, която заедно с развитите цитоскелетни елементи определя постоянната форма на тялото.

Генетичен апарат в повечето флагелати е представен от едно ядро, но има и двуядрени (например Giardia) и многоядрени (например opalina) видове.

Цитоплазма Тя е ясно разделена на тънък външен слой - прозрачна ектоплазма и по-дълбока ендоплазма.

Начин на хранене. Според начина на хранене флагелатите се делят на три групи. Автотрофенорганизмите, като изключение в животинския свят, синтезират органични вещества (въглехидрати) от въглероден диоксид и вода с помощта на хлорофил и енергията на слънчевата радиация. Хлорофилът се намира в хроматофорите, подобни по организация на растителните пластиди. Много флагелати с растителен тип хранене имат специални устройства, които възприемат светлинна стимулация - стигми.

Хетеротрофенорганизмите (трипанозома - причинителят на сънната болест) нямат хлорофил и следователно не могат да синтезират въглехидрати от неорганични вещества. Миксотрофенорганизмите са способни на фотосинтеза, но също така се хранят с минерали и органични вещества, създадени от други организми (зелена еуглена).

Осморегулаторни ИЧастично екскреторните функции се изпълняват в флагелатите, като саркодови, от контрактилни вакуоли, които присъстват в свободно живеещите сладководни форми.

Възпроизвеждане. При флагелатите се наблюдава полово и безполово размножаване. Обичайната форма на безполово размножаване е надлъжно делене.

Тип Ресничести, или Ресничести

Основни характеристики. ДА СЕТипът реснички включва повече от 7 хиляди вида. Ресничките служат като органели на движението. Има две ядра: голям полиплоид - вегетативно ядро(макронуклеус) и малък диплоиден - генеративно ядро(микронуклеус).

Структура. Ресничките могат да бъдат с различни форми, най-често овални като ресничестите пантофи.Размерите им достигат до 1 mm дължина . Отвън тялото е покрито с пеликула. Цитоплазмавинаги ясно разделени на екто- и ендодерма. Ектоплазмата съдържа базалните тела на ресничките. Цитоскелетните елементи са тясно свързани с базалните тела на ресничките.

Начин на хранене на реснички. INВ предната половина на тялото има надлъжен прорез - периоралната кухина. В дълбочината му има овален отвор - клетъчна уста, водеща до извит фаринкс, който се поддържа от система от скелетни фарингеални нишки. Фаринксът се отваря директно в ендоплазмата.

Осморегулация. Свободно живеещите реснички имат контрактилни вакуоли.

Чехъл за реснички: 1 - реснички, 2 - храносмилателни вакуоли, 3 - малко ядро, 4 - голямо ядро, 5 - клетъчна уста, c - клетъчен фаринкс, 7 - прах, 8 - контрактилна вакуола<

Възпроизвеждане. Ресничките се характеризират с редуване на полово и безполово размножаване. По време на безполово размножаване настъпва напречно делене на ресничките.

Среда на живот. Свободно живеещите реснички се срещат както в сладки води, така и в морета.Начинът им на живот е разнообразен.

Тип протозои

Саркомастигофори

Sarcodaceae

Амеба протеус (обикновена), амеба дизентерия, радиолария

Камшичести

Зелена еуглена, волвокс, африканска трипанозома, лейшмания, трихомонада, лямблия хепатика

Споровци

Кокцидии

Малариен плазмодий

Ресничести

Цилиарна

Балантидиум ресничест, чехъл ресничест, тромпетист ресничест

Трихофриаза