ویژگی های زیرمجموعه تک سلولی. شرح مختصری از تک یاخته های زیر پادشاهی

برای اولین بار، ارگانیسم های تک سلولی در دهه 1670 به لطف طبیعت شناس هلندی، آنتونی ون لیوونهوک، که اشتیاق زیادی به درک جهان داشت، به چشم انسان کشف شد. این او بود که برای اولین بار این "حیوانات کوچک" را با کمک لنزهای باورنکردنی خود در نظر گرفت. مطالعه علمی آنها بعداً آغاز شد - و تا کنون متوقف نشده است. موجودات تک سلولی در همه جا زندگی می کنند، از جمله در شرایطی که سایر موجودات نمی توانند زنده بمانند.

ویژگی های متمایز ذاتی تک سلولی چیست؟

1. از نظر ریخت شناسی تک سلولی هستند تک سلولی. با این حال، از نظر عملکرد خود، خودکفا است ارگانیسم، که می داند چگونه در فضا حرکت کند، ضرب کند، بخورد. اندازه موجودات تک سلولی از چند میکرون تا چند سانتی متر متغیر است. چند سال پیش، زنوفیوفورهای چند هسته‌ای با قطر حداقل 10 سانتی‌متر در سنگر ماریانا کشف شد.

2. محیط مایع- شرط اساسی برای وجود تک سلولی. علاوه بر این، این نه تنها یک دریا یا یک باتلاق است، بلکه مایعات داخل بدن یک شخص یا موجودات دیگر نیز هست.

3. موجودات تک سلولی بر فضا مسلط می شوند و با کمک آن غذا را به نزدیکتر جذب می کنند prolegs(برآمدگی های موقتی و دائماً در حال تغییر اکتوپلاسم، مانند آمیب)، تاژک( اندامک های نازک و بلند، رشته های سیتوپلاسم واقع در جلوی بدن، مانند اوگلنا سبز) و گل مژه(برآمدگی های متعدد سیتوپلاسم در سراسر بدن، مانند مژه ها). تاژک ها مانند پیچ ​​چوب پنبه ای به داخل مایع می پیچند و مژک ها حرکت موجی ایجاد می کنند.

4. تک سلولی ترین - هتروتروف هایعنی از مواد آلی آماده تغذیه می کنند. اوگلنا سبز - میکسوتروف، اما ولووکس استعماری - اتوتروف.

5. تحریک پذیری(توانایی یک سلول برای تغییر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی تحت تأثیر شرایط محیطی)، یکی از ویژگی های اساسی موجودات زنده، در تک یاخته ها ظاهر می شود. تاکسی ها: واکنش به هر گونه تحریک. موجودات تک سلولی یا در جهت محرک حرکت می کنند (مثلاً تکه ای از غذا) یا از آن دور می شوند.

6. رفلکس هاتک سلولی به دلیل فقدان سیستم عصبی ندارند.

8. با تولید مثل غیرجنسی تک یاخته ها، بر خلاف تک یاخته های چند سلولی، تخریب وجود ندارد. پاکت هسته ایدر طول تقسیم سلولی

9. البته، ساده ترین دارند میتوکندری.

اهمیت حیوانات تک سلولی

1. تک یاخته ها توسط بی مهرگان بزرگتر خورده می شوند.

2. اسکلت های خارجی و داخلی آمیب بیضه، روزن داران، رادیولاریان و سایر موجودات مشابه، صدها هزار سال است که سنگ های رسوبی دریایی را تشکیل داده اند که مردم از آنها در ساختمان سازی (مثلاً سنگ صدفی) استفاده می کنند.

شاخه تک یاخته شامل تقریباً 25000 گونه از حیوانات تک سلولی است که در آب، خاک یا موجودات دیگر حیوانات و انسان ها زندگی می کنند. با داشتن شباهت مورفولوژیکی در ساختار سلول ها با ارگانیسم های چند سلولی، تک یاخته ها از نظر عملکردی به طور قابل توجهی با آنها تفاوت دارند.

اگر سلول های یک حیوان چند سلولی عملکردهای ویژه ای را انجام دهند، سلول ساده یک ارگانیسم مستقل است که قادر به متابولیسم، تحریک پذیری، حرکت و تولید مثل است.

ساده ترین موجودات موجود در سطح سلولی سازمان هستند. از نظر ریخت شناسی، تک یاخته معادل یک سلول است، اما از نظر فیزیولوژیکی یک موجود زنده مستقل است. اکثریت قریب به اتفاق آنها از نظر اندازه میکروسکوپی کوچک هستند (از 2 تا 150 میکرون). با این حال، برخی از تک یاخته های زنده به 1 سانتی متر می رسد و پوسته تعدادی از ریزوپودهای فسیلی به قطر 5-6 سانتی متر می رسد.تعداد کل گونه های شناخته شده بیش از 25 هزار است.

ساختار تک یاخته ها بسیار متنوع است، اما همه آنها دارای ویژگی های مشخصه سازمان و عملکرد سلول هستند. مشترک در ساختار در ساختار تک یاخته ها دو جزء اصلی بدن - سیتوپلاسم و هسته است.

سیتوپلاسم

سیتوپلاسم توسط یک غشای خارجی محدود شده است که جریان مواد را به داخل سلول تنظیم می کند. در بسیاری از تک یاخته ها، با ساختارهای اضافی که ضخامت و استحکام مکانیکی لایه بیرونی را افزایش می دهد، پیچیده می شود. بنابراین، تشکیلاتی مانند دانه ها و پوسته ها بوجود می آیند.

سیتوپلاسم تک یاخته ها معمولاً به 2 لایه تقسیم می شود - لایه بیرونی سبک تر و متراکم تر است. اکتوپلاسمو داخلی، مجهز به اجزاء متعدد، - آندوپلاسم

اندامک های سلولی عمومی در سیتوپلاسم قرار دارند. علاوه بر این، انواع اندامک های خاص ممکن است در سیتوپلاسم بسیاری از تک یاخته ها وجود داشته باشد. تشکل‌های فیبریلری مختلف به ویژه گسترده هستند - الیاف نگهدارنده و انقباضی، واکوئل‌های انقباضی، واکوئل‌های گوارشی و غیره.

هسته

ساده ترین ها یک هسته سلولی معمولی دارند، یک یا چند. هسته تک یاخته ها دارای یک غشای هسته ای معمولی دو لایه است. مواد کروماتین و هسته در هسته توزیع می شوند. هسته تک یاخته ها با تنوع مورفولوژیکی استثنایی از نظر اندازه، تعداد هسته، مقدار آب هسته و غیره مشخص می شوند.

ویژگی های فعالیت حیاتی تک یاخته ها

بر خلاف سلول های سوماتیک، تک یاخته های چند سلولی با حضور یک چرخه زندگی مشخص می شوند. از یک سری مراحل متوالی تشکیل شده است که در وجود هر گونه با نظم خاصی تکرار می شود.

بیشتر اوقات، چرخه با مرحله زیگوت شروع می شود که مربوط به تخم بارور شده ارگانیسم های چند سلولی است. این مرحله با تکثیر غیرجنسی منفرد یا مکرر، که با تقسیم سلولی انجام می شود، دنبال می شود. سپس سلول های جنسی (گامت ها) تشکیل می شوند که از همجوشی جفتی آنها دوباره یک زیگوت ایجاد می شود.

یکی از ویژگی های بیولوژیکی مهم بسیاری از تک یاخته ها توانایی آن است انسداددر همان زمان، جانوران اندامک های حرکتی را گرد می کنند، می ریزند یا به داخل می کشند، پوسته متراکمی را روی سطح خود ترشح می کنند و در حالت استراحت قرار می گیرند. در حالت انسدادی، تک یاخته ها می توانند تغییرات شدید محیطی را تحمل کنند و در عین حال زنده بمانند. هنگامی که شرایط مساعد برای زندگی بازگشت، کیست ها باز می شوند و تک یاخته ها به شکل افراد فعال و متحرک از آنها خارج می شوند.

با توجه به ساختار اندامک های حرکتی و ویژگی های تولید مثل، نوع تک یاخته به 6 کلاس تقسیم می شود. 4 کلاس اصلی عبارتند از Sarcodaceae، Flagellates، Sporozoans و Ciliates.

به پادشاهی فرعی تک یاختهحیوانات تک سلولی هستند برخی از گونه ها کلنی تشکیل می دهند.

سلول تک یاخته ای همان طرح ساختاری سلول یک حیوان چند سلولی را دارد: توسط یک غشاء محدود شده است، فضای داخلی با سیتوپلاسم پر شده است، که در آن هسته (هسته)، اندامک ها و آخال ها قرار دارند.

غشای سلولی در برخی گونه ها با یک غشای بیرونی (سیتوپلاسمی) نشان داده می شود، در برخی دیگر - با یک غشاء و یک لایه. برخی از گروه های تک یاخته پوسته ای در اطراف خود تشکیل می دهند. این غشاء ساختاری معمولی برای یک سلول یوکاریوتی دارد: از دو لایه فسفولیپید تشکیل شده است که پروتئین ها در اعماق مختلف "غرق" می شوند.

تعداد هسته ها یک، دو یا بیشتر است. شکل هسته معمولا گرد است. هسته توسط دو غشاء محدود شده است، این غشاها با منافذ نفوذ می کنند. محتوای داخلی هسته شیره هسته (کاریوپلاسم) است که حاوی کروماتین و هسته است. کروماتین از DNA و پروتئین تشکیل شده و شکل بین فازی وجود کروموزوم ها (کروموزوم های متراکم شده) است. هسته از rRNA و پروتئین تشکیل شده است و محل تشکیل زیر واحدهای ریبوزوم است.

لایه بیرونی سیتوپلاسم معمولا سبک تر و متراکم تر است - اکتوپلاسم، داخلی - آندوپلاسم.

در سیتوپلاسم اندامک هایی وجود دارد که مشخصه هر دو سلول حیوانات چند سلولی است و اندامک هایی که فقط مشخصه این گروه از حیوانات هستند. اندامک های تک یاخته، مشترک با اندامک های یک سلول جانوری چند سلولی: میتوکندری (سنتز ATP، اکسیداسیون مواد آلی)، شبکه آندوپلاسمی (انتقال مواد، سنتز مواد آلی مختلف، تقسیم بندی)، مجتمع گلژی (انباشت، اصلاح، ترشح انواع مختلف). مواد آلی، سنتز کربوهیدرات ها و لیپیدها، محل تشکیل لیزوزوم های اولیه)، لیزوزوم ها (شکاف مواد آلی)، ریبوزوم ها (سنتز پروتئین ها)، مرکز سلولی با سانتریول ها (تشکیل میکروتوبول ها، به ویژه، میکروتوبول های دوکی)، میکروتوبول ها و میکروفیلامنت ها (اسکلت سلولی). اندامک های تک یاخته ای، مشخصه فقط برای این گروه از حیوانات: کلاله ها (درک نور)، تریکوسیست ها (محافظت)، آکستواستایل (حمایت)، واکوئل های انقباضی (تنظیم اسمزی)، و غیره اندامک های فتوسنتز موجود در تاژکک های گیاهی کروماتوفور نامیده می شوند. اندامک‌های حرکت تک یاخته‌ها با شبه‌پایان، مژک‌ها و تاژک‌ها نشان داده می‌شوند.

تغذیه - هتروتروف. در تاژک داران گیاهی - اتوتروف، ممکن است میکسوتروف باشد.

تبادل گاز از طریق غشای سلولی اتفاق می افتد، اکثریت قریب به اتفاق تک یاخته ها موجودات هوازی هستند.

پاسخ به تأثیرات محیطی (تحریک پذیری) در قالب تاکسی خود را نشان می دهد.

هنگامی که شرایط نامطلوب رخ می دهد، بیشتر تک یاخته ها کیست ایجاد می کنند. Encystation راهی برای تجربه شرایط نامطلوب است.

روش اصلی تولید مثل تک یاخته ها، تولید مثل غیرجنسی است: الف) تقسیم سلول مادر به دو سلول دختر، ب) تقسیم سلول مادر به بسیاری از سلول های دختر (اسکیزوگونی)، ج) جوانه زدن. میتوز اساس تولید مثل غیرجنسی است. در تعدادی از گونه ها، فرآیند جنسی انجام می شود - صرف (سیلیات ها) و تولید مثل جنسی (اسپوروزوئن ها).

زیستگاه: آبهای دریایی و شیرین، خاک، گیاه، جانوران و موجودات انسانی.

طبقه بندی تک یاخته ها

• تک یاخته های فرعی یا تک سلولی (پرتوزوآ)
  • نوع Sarcomastigophora (Sarcomastigophora)
    • تاژک‌های فرعی (Mastigophora)
      • کلاس تاژک داران گیاهی (Phytomastigophorea)
      • تاژک داران کلاس حیوانات (Zoomastigophorea)
    • نوع فرعی Opalina (Opalinata)
    • زیرگروه Sarcodaceae (Sarcodina)
      • کلاس ریزوپدا (Rhizopoda)
      • کلاس رادیولاریا یا پرتوها (رادیولاریا)
      • گل آفتابگردان کلاس (هلیوزوآ)
  • نوع Apicomplexa (Apicomplexa)
    • • کلاس پرکینزی
      • کلاس Sporozoa (Sporozoea)
  • نوع میکسوسپوریدیوم (میکسوزوآ)
    • • کلاس Myxosporea (Myxosporea)
      • کلاس اکتینوسپوریدیا (اکتینوسپوریا)
  • نوع میکروسپوریدیا (Microspora)
  • نوع مژک داران (Ciliophora)
    • • کلاس مژک زا (Ciliata)
      • کلاس مژه داران مکنده (Suctoria)
  • نوع لابیرنتولا (Labirinthomorpha)
  • نوع آسکتوسپوریدیا (Ascetospora)

ساده ترین آنها حدود 1.5 میلیارد سال پیش ظاهر شد.

ساده ترین ها متعلق به یوکاریوت های تک سلولی اولیه (ابر پادشاهی یوکاریوتا) هستند. امروزه به طور کلی پذیرفته شده است که یوکاریوت ها از پروکاریوت ها تکامل یافته اند. دو فرضیه در مورد منشأ یوکاریوت ها از پروکاریوت ها وجود دارد: الف) متوالی، ب) همزیستی. طبق فرضیه متوالی، اندامک های غشایی به تدریج از پلاسمالمای پروکاریوت ها به وجود می آیند. طبق فرضیه همزیستی (فرضیه درون همزیستی، فرضیه همزیستی)، یک سلول یوکاریوتی در نتیجه یک سری همزیستی چندین سلول پروکاریوتی باستانی به وجود می آید.

تک سلولی، یا تک یاخته، حیواناتی هستند که بدن آنها از نظر مورفولوژیکی با یک سلول مطابقت دارد، در حالی که در عین حال یک ارگانیسم کل نگر مستقل با تمام عملکردهای ذاتی هستند. تعداد کل گونه های تک یاخته بیش از 30 هزار است.

خروج، اورژانس حیوانات تک سلولی با آرومورفوزها همراه بودند: 1. دیپلوئیدی (مجموعه ای دوگانه از کروموزوم ها) در یک هسته محدود شده توسط یک پوسته به عنوان ساختاری ظاهر شد که دستگاه ژنتیکی سلول را از سیتوپلاسم جدا می کند و یک محیط خاص برای تعامل ژن ها در آن ایجاد می کند. مجموعه دیپلوئید کروموزوم ها 2. اندامک هایی وجود داشتند که قادر به تولید مثل بودند. 3. غشاهای داخلی تشکیل شده است. 4. یک اسکلت داخلی بسیار تخصصی و پویا - اسکلت سلولی - ظاهر شد. ب فرآیند جنسی به عنوان شکلی از تبادل اطلاعات ژنتیکی بین دو فرد به وجود آمد.

ساختار. طرح ساختاری تک یاخته با ویژگی های کلی سازماندهی سلول یوکاریوتی مطابقت دارد.

الگوریتم ژنتیک تک سلولی با یک یا چند هسته نشان داده می شود. اگر دو هسته وجود داشته باشد، به عنوان یک قاعده، یکی از آنها، دیپلوئید، زایشی است و دیگری، پلی پلوئید، رویشی است. هسته مولد وظایف مربوط به تولید مثل را انجام می دهد. هسته رویشی تمام فرآیندهای حیاتی بدن را تامین می کند.

سیتوپلاسم شامل یک قسمت بیرونی سبک، بدون اندامک، - اکتوپلاسمو یک قسمت داخلی تیره تر حاوی اندامک های اصلی - آندوپلاسمآندوپلاسم حاوی اندامک های عمومی است.

بر خلاف سلول های یک ارگانیسم چند سلولی، موجودات تک سلولی اندامک هایی با هدف خاص دارند. اینها ارگانوئیدهای حرکتی هستند - pseudopodia - pseudopodia. تاژک، مژک. اندامک های تنظیم اسمزی - واکوئل های انقباضی نیز وجود دارد. اندامک های تخصصی وجود دارند که تحریک پذیری را ایجاد می کنند.

تک سلولی با شکل بدن ثابت دارای اندامک های گوارشی دائمی است: یک قیف سلولی، یک دهان سلولی، یک حلق، و همچنین یک ارگانوئید برای دفع باقی مانده های هضم نشده - پودر.

ATنامطلوب در شرایط وجود، هسته با مقدار کمی سیتوپلاسم حاوی اندامک های لازم توسط یک کپسول چند لایه ضخیم - یک کیست احاطه شده است و از حالت فعال به حالت استراحت می رسد. هنگامی که در معرض شرایط مساعد قرار می گیرند، کیست ها "باز می شوند" و تک یاخته ها به شکل افراد فعال و متحرک از آنها خارج می شوند.

تولید مثل. شکل اصلی تولیدمثل "تک یاخته" تولیدمثل غیرجنسی از طریق تقسیم سلولی میتوزی است، اما روند جنسی رایج است.

کلاس سارکد. یا ریشه ها

آمیب

گروه آمیب بخشی از کلاس است. یکی از ویژگی های بارز توانایی تشکیل برآمدگی های سیتوپلاسمی - شبه پودیا (شبه پودی) است که به لطف آن حرکت می کنند.

آمیب: 1 - هسته، 2 - سیتوپلاسم، 3 - شبه پودی، 4 - واکوئل انقباضی، 5 - واکوئل گوارشی تشکیل شده

ساختار. شکل بدن ناسازگار است. دستگاه ارثی معمولاً با یک هسته پلی پلوئید نشان داده می شود. سیتوپلاسم دارای تقسیم مشخصی به اکتوپلاسم و آندوپلاسم است که اندامک های همه منظوره در آن قرار دارند. اشکال آب شیرین زندگی آزاد دارای یک واکوئل انقباضی ساده هستند.

روش تغذیه. همه ریزوپودها با فاگوسیتوز تغذیه می‌کنند و غذا را با شبه‌پایان می‌گیرند.

تولید مثل. ابتدایی ترین نمایندگان راسته آمیب ها و آمیب های بیضه تنها با تولید مثل غیرجنسی با تقسیم سلولی میتوزی مشخص می شوند.

کلاس تاژک

ساختار. تاژک‌ها دارای تاژک‌هایی هستند که به عنوان اندامک‌های حرکتی عمل می‌کنند و به جذب غذا کمک می‌کنند. ممکن است یک، دو یا چند نفر باشند. حرکت تاژک در آب اطراف باعث ایجاد گردابی می شود که به دلیل آن ذرات کوچک معلق در آب به پایه تاژک منتقل می شوند، جایی که یک دهانه کوچک وجود دارد - یک دهان سلولی که به یک کانال-فارنکس عمیق منتهی می شود.

اوگلنا سبز: 1 - تاژک، 2 - واکوئل انقباضی، 3 - کلروپلاست، 4 - هسته، 5 - واکوئل انقباضی

تقریباً همه تاژک ها با یک غشای الاستیک متراکم پوشیده شده اند که همراه با عناصر توسعه یافته اسکلت سلولی شکل دائمی بدن را تعیین می کند.

دستگاه ژنتیکی در بیشتر تاژک‌ها، با یک هسته نشان داده می‌شود، اما گونه‌های دو هسته‌ای (به عنوان مثال، ژیاردیا) و چند هسته‌ای (مثلاً اوپال) نیز وجود دارد.

سیتوپلاسم به وضوح به یک لایه بیرونی نازک تقسیم می شود - یک اکتوپلاسم شفاف و یک آندوپلاسم عمیق تر.

روش تغذیه. با توجه به روش تغذیه، تاژکداران به سه گروه تقسیم می شوند. اتوتروفموجودات زنده، به عنوان یک استثنا در قلمرو حیوانات، مواد آلی (کربوهیدرات ها) را از دی اکسید کربن و آب با استفاده از کلروفیل و انرژی تابش خورشید سنتز می کنند. کلروفیل در کروماتوفورها از نظر سازماندهی مشابه پلاستیدهای گیاهی یافت می شود. بسیاری از تاژک داران با نوع تغذیه گیاهی دارای دستگاه های خاصی هستند که محرک های نور - کلاله ها را درک می کنند.

هتروتروفموجودات زنده (تریپانوزوما - عامل بیماری خواب) کلروفیل ندارند و بنابراین نمی توانند کربوهیدرات ها را از مواد معدنی سنتز کنند. میکسوتروفیکموجودات زنده قادر به فتوسنتز هستند، اما همچنین از مواد معدنی و آلی ایجاد شده توسط موجودات دیگر (اوجنا سبز) تغذیه می کنند.

تنظیم کننده اسمز وتا حدی، عملکردهای دفعی در تاژک‌ها، مانند سارکدها، توسط واکوئل‌های انقباضی انجام می‌شود که در اشکال آب شیرین آزاد وجود دارند.

تولید مثل. تاژک داران تولید مثل جنسی و غیرجنسی دارند. شکل معمول تولید مثل غیرجنسی شکافت طولی است.

Ciliates یا Ciliary را تایپ کنید

خصوصیات عمومی بهبیش از 7 هزار گونه متعلق به نوع مژگان است. اندامک های حرکتی مژه ها هستند. دو هسته وجود دارد: یک پلی پلوئید بزرگ - هسته رویشی(ماکرونوکلئوس) و دیپلوئید کوچک - هسته مولد(ریزهسته).

ساختار. مژک ها می توانند اشکال مختلفی داشته باشند، اغلب بیضی شکل، مانند کفش مژگانی، ابعاد آنها به طول 1 میلی متر می رسد. . در خارج، بدن با یک دانه پوشیده شده است. سیتوپلاسمهمیشه به وضوح به اکتودرم و اندودرم تقسیم می شود. اکتوپلاسم شامل اجسام پایه مژک است. عناصر اسکلت سلولی ارتباط نزدیکی با اجسام پایه مژگان دارند.

نحوه تغذیه انفوزوریا ATدر نیمه جلوی بدن یک شکاف طولی وجود دارد - حفره اطراف دهان. در اعماق آن یک دهانه بیضی شکل وجود دارد - یک دهان سلولی که به یک حلق منحنی منتهی می شود که توسط سیستمی از رشته های اسکلتی حلق پشتیبانی می شود. حلق مستقیماً به داخل آندوپلاسم باز می شود.

تنظیم اسمزی مژه داران آزاد دارای واکوئل های انقباضی هستند.

کفش Infusoria: 1 - گل مژه، 2 - واکوئل گوارشی، 3 - هسته کوچک، 4 - هسته بزرگ، 5 - دهان سلول، ج - حلق سلولی، 7 - پودر، 8 - واکوئل انقباضی<

تولید مثل. برای مژک داران، تناوب تولید مثل جنسی و غیرجنسی مشخصه است. با تولید مثل غیرجنسی، تقسیم عرضی مژک داران رخ می دهد.

زیستگاه. مژک داران آزاد هم در آب های شیرین و هم در دریاها یافت می شوند.سبک زندگی آنها متنوع است.

نوع تک یاخته

سارکوماستیگوفورها

سارکد

آمیب پروتئوس (شایع)، آمیب دیسانتریک، رادیولاریا

تاژک

اوگلنا گرین، ولووکس، تریپانوزوما آفریقایی، لیشمانیا، تریکوموناس، ژیاردیا کبدی

هاگ ها

کوکسیدیا

پلاسمودیوم مالاریا

مژک دار

مژه

اینفوزوریا-بالانتیدیا، انفوزوریا-کفش، اینفوزوریا-ترومپتر

تریکوفریوز