Caratteristiche del sottoregno unicellulare. Breve descrizione del sottoregno protozoi

Gli organismi unicellulari furono scoperti per la prima volta dall'occhio umano nel 1670, grazie al naturalista olandese, dotato di una grande passione per la comprensione del mondo, Antonie van Leeuwenhoek. Fu lui il primo a esaminare questi “piccoli animali” con l'aiuto delle sue incredibili lenti. Il loro studio scientifico è iniziato più tardi e non si è fermato fino ad oggi. Gli organismi unicellulari vivono ovunque, anche in condizioni in cui altri organismi non possono sopravvivere.

Quali caratteristiche distintive sono inerenti agli organismi unicellulari?

1. Morfologicamente, gli organismi unicellulari lo sono una singola cellula. Tuttavia, in termini di funzioni è autosufficiente organismo, che può muoversi nello spazio, riprodursi e nutrirsi. Le dimensioni degli organismi unicellulari variano da pochi micron a diversi centimetri. Diversi anni fa nella Fossa delle Marianne furono scoperti xenofofori multinucleati con un diametro di almeno 10 centimetri.

2. Mezzo liquido- una condizione fondamentale per l'esistenza degli organismi unicellulari. Inoltre, questo non è solo il mare o la palude, ma anche i liquidi all'interno del corpo di una persona o di altre creature.

3. Gli organismi unicellulari occupano lo spazio e attirano il cibo più vicino usando pseudopodi(escrescenze temporanee e in continua evoluzione dell'ectoplasma, come un'ameba), flagelli(organelli sottili e lunghi, fili di citoplasma situati nella parte anteriore del corpo, come nell'euglena verde) e ciglia(molteplici escrescenze del citoplasma in tutto il corpo, come un ciliato). I flagelli si attorcigliano nel liquido come un cavatappi e le ciglia “si sbattono”, creando un movimento ondoso.

4. La maggior parte degli organismi unicellulari - eterotrofi, cioè si nutrono di sostanze organiche già pronte. Euglena verde - mixotrofo, ma la Volvox coloniale... autotrofo.

5. Irritabilità(la capacità di una cellula di modificare le proprietà fisiche e chimiche sotto l'influenza delle condizioni ambientali), una delle proprietà fondamentali di un organismo vivente, si manifesta nei protozoi Taxi: reazioni ad eventuali irritazioni. Gli organismi unicellulari si muovono verso uno stimolo (ad esempio un pezzo di cibo) o si allontanano da esso.

6. Riflessi gli organismi unicellulari non ne hanno a causa della mancanza di un sistema nervoso.

8. Durante la riproduzione asessuata dei protozoi, a differenza di quelli multicellulari, non avviene alcuna distruzione membrana nucleare durante la divisione cellulare.

9. Certo, i protozoi sì mitocondri.

Il significato degli animali unicellulari

1. I protozoi vengono mangiati dagli invertebrati più grandi.

2. Nel corso di centinaia di migliaia di anni, gli scheletri esterni ed interni di amebe testate, foraminiferi, radiolari e altre creature simili hanno formato rocce sedimentarie marine che gli esseri umani utilizzano nella costruzione (ad esempio, rocce di conchiglie).

Il phylum dei protozoi comprende circa 25mila specie di animali unicellulari che vivono nell'acqua, nel suolo o negli organismi di altri animali e dell'uomo. Avendo somiglianze morfologiche nella struttura delle cellule con organismi multicellulari, i protozoi differiscono significativamente da loro in termini funzionali.

Se le cellule di un animale multicellulare svolgono funzioni speciali, la cellula di un protozoo è un organismo indipendente, capace di metabolismo, irritabilità, movimento e riproduzione.

I protozoi sono organismi a livello di organizzazione cellulare. Morfologicamente un protozoo equivale a una cellula, ma fisiologicamente è un organismo completamente indipendente. La stragrande maggioranza di essi ha dimensioni microscopiche (da 2 a 150 micron). Tuttavia, alcuni protozoi viventi raggiungono 1 cm e i gusci di numerosi rizomi fossili hanno un diametro fino a 5-6 cm Il numero totale di specie conosciute supera le 25mila.

La struttura dei protozoi è estremamente varia, ma tutti hanno caratteristiche caratteristiche dell'organizzazione e della funzione della cellula. Ciò che è comune nella struttura dei protozoi sono i due componenti principali del corpo: il citoplasma e il nucleo.

Citaplasma

Il citoplasma è delimitato da una membrana esterna, che regola il flusso di sostanze nella cellula. In molti protozoi è complicato da strutture aggiuntive che aumentano lo spessore e la resistenza meccanica dello strato esterno. Pertanto si formano formazioni come pellicole e membrane.

Il citoplasma dei protozoi è solitamente diviso in 2 strati: quello esterno è più leggero e denso - ectoplasma e interno, dotato di numerose inclusioni, - endoplasma.

Gli organelli cellulari generali sono localizzati nel citoplasma. Inoltre, nel citoplasma di molti protozoi possono essere presenti una varietà di organelli speciali. Particolarmente diffuse sono varie formazioni fibrillari: fibre di supporto e contrattili, vacuoli contrattili, vacuoli digestivi, ecc.

Nucleo

I protozoi hanno un tipico nucleo cellulare, uno o più. Il nucleo dei protozoi ha un tipico involucro nucleare a due strati. Il materiale cromatinico e i nucleoli sono distribuiti nel nucleo. I nuclei dei protozoi sono caratterizzati da un'eccezionale diversità morfologica in termini di dimensioni, numero di nucleoli, quantità di succo nucleare, ecc.

Caratteristiche dell'attività vitale dei protozoi

A differenza delle cellule somatiche, i protozoi multicellulari sono caratterizzati dalla presenza di un ciclo vitale. Consiste in una serie di fasi successive, che si ripetono secondo un certo schema nell'esistenza di ciascuna specie.

Molto spesso, il ciclo inizia con lo stadio dello zigote, corrispondente all'uovo fecondato degli organismi multicellulari. Questa fase è seguita dalla riproduzione asessuata singola o multipla ripetuta, effettuata mediante divisione cellulare. Quindi si formano le cellule sessuali (gameti), la cui fusione a coppie produce nuovamente uno zigote.

Un'importante caratteristica biologica di molti protozoi è la capacità di farlo incistamento. In questo caso, gli animali si arrotondano, perdono o ritraggono gli organelli di movimento, secernono un guscio denso sulla loro superficie e cadono in uno stato di riposo. Nello stato incistato, i protozoi possono tollerare cambiamenti improvvisi nell'ambiente pur mantenendo la vitalità. Quando ritornano le condizioni favorevoli alla vita, le cisti si aprono e da esse emergono i protozoi sotto forma di individui attivi e mobili.

In base alla struttura degli organelli di movimento e alle caratteristiche della riproduzione, il tipo di protozoi è diviso in 6 classi. Le 4 classi principali: Sarcodacee, Flagellati, Sporozoi e Ciliati.

Al sottoregno Protozoi sono animali unicellulari Alcune specie formano colonie.

Una cellula protozoaria ha la stessa struttura di una cellula di un animale multicellulare: è limitata da una membrana, lo spazio interno è pieno di citoplasma, che contiene il nucleo (nuclei), organelli e inclusioni.

La membrana cellulare in alcune specie è rappresentata dalla membrana esterna (citoplasmatica), in altre dalla membrana e dalla pellicola. Alcuni gruppi di protozoi formano gusci attorno a sé. La membrana ha una struttura tipica della cellula eucariotica: è costituita da due strati di fosfolipidi, nei quali sono “immerse” a diversa profondità le proteine.

Numero di core: uno, due o più. La forma del chicco è solitamente rotonda. Il nucleo è delimitato da due membrane, queste membrane sono permeate di pori. Il contenuto interno del nucleo è il succo nucleare (carioplasma), che contiene cromatina e nucleoli. La cromatina è costituita da DNA e proteine ​​ed è una forma interfase di esistenza cromosomica (cromosomi decondensati). Il nucleolo è composto da rRNA e proteine ​​ed è il sito in cui si formano le subunità ribosomiali.

Lo strato esterno del citoplasma è solitamente più leggero e denso: l'ectoplasma, lo strato interno è l'endoplasma.

Il citoplasma contiene organelli caratteristici sia delle cellule degli animali multicellulari sia organelli caratteristici solo di questo gruppo di animali. Organelli di protozoi, comuni con gli organelli di una cellula animale multicellulare: mitocondri (sintesi di ATP, ossidazione di sostanze organiche), reticolo endoplasmatico (trasporto di sostanze, sintesi di varie sostanze organiche, compartimentazione), complesso di Golgi (accumulo, modificazione, secrezione di varie sostanze organiche, sintesi di carboidrati e lipidi, luogo di formazione dei lisosomi primari), lisosomi (decomposizione delle sostanze organiche), ribosomi (sintesi proteica), centro cellulare con centrioli (formazione di microtubuli, in particolare microtubuli del fuso), microtubuli e microfilamenti (citoscheletro). Organelli di protozoi, caratteristici solo di questo gruppo di animali: stimmi (percezione della luce), tricocisti (difesa), axtostilo (supporto), vacuoli contrattili (osmoregolazione), ecc. Gli organelli della fotosintesi, presenti nei flagellati delle piante, sono chiamati cromatofori. Gli organelli di movimento dei protozoi sono rappresentati da pseudopodi, ciglia e flagelli.

Nutrizione - eterotrofa; nei flagellati vegetali - autotrofi, possono essere mixotrofi.

Lo scambio di gas avviene attraverso la membrana cellulare; la stragrande maggioranza dei protozoi sono organismi aerobici.

La risposta alle influenze ambientali (irritabilità) si manifesta sotto forma di taxi.

Quando si verificano condizioni sfavorevoli, la maggior parte dei protozoi forma cisti. L’incistamento è un modo per sopravvivere a condizioni sfavorevoli.

Il principale metodo di riproduzione dei protozoi è la riproduzione asessuata: a) divisione della cellula madre in due cellule figlie, b) divisione della cellula madre in molte cellule figlie (schizogonia), c) gemmazione. La riproduzione asessuata si basa sulla mitosi. In un certo numero di specie avviene il processo sessuale: coniugazione (ciliati) e riproduzione sessuale (sporofiti).

Habitat: corpi d'acqua marini e dolci, suolo, piante, animali e organismi umani.

Classificazione dei protozoi

• Sottoregno Protozoi o singole cellule (Protozoi)
  • Tipo Sarcomastigofora
    • Subphylum Flagellati (Mastigophora)
      • Classe Flagellati vegetali (Phytomastigophorea)
      • Classe Flagellati animali (Zoomastigophorea)
    • Sottotipo Opalino (Opalinata)
    • Sottotipo Sarcodina
      • Classe Rhizopoda (Rhizopoda)
      • Classe Radiolaria, o Raggi (Radiolaria)
      • Classe Girasoli (Heliozoa)
  • Tipo Apicomplexa
    • • Classe Perkinsea
      • Classe Sporozoea
  • Phylum Myxosporidium (Myxozoa)
    • • Classe Mixosporea
      • Classe Actinosporidia (Actinosporia)
  • Tipo Microsporidi (Microspora)
  • Tipo di ciliati (Ciliophora)
    • • Classe Ciliati ciliati (Ciliata)
      • Classe Ciliati succhiatori (Suctoria)
  • Tipo Labyrinthula (Labirinthomorpha)
  • Tipo Ascetosporidi

I protozoi sono comparsi circa 1,5 miliardi di anni fa.

I protozoi appartengono agli eucarioti unicellulari primitivi (superregno Eucariota). È ormai generalmente accettato che gli eucarioti si siano evoluti dai procarioti. Esistono due ipotesi per l'origine degli eucarioti dai procarioti: a) successiva, b) simbiotica. Secondo l'ipotesi successiva, gli organelli di membrana nascono gradualmente dal plasmalemma dei procarioti. Secondo l'ipotesi simbiotica (ipotesi endosimbiotica, ipotesi della simbiogenesi), una cellula eucariotica nasce come risultato di una serie di simbiosi di diverse antiche cellule procariotiche.

Gli organismi unicellulari, o protozoi, comprendono animali il cui corpo corrisponde morfologicamente a una cellula, pur essendo un organismo integrale indipendente con tutte le sue funzioni inerenti. Il numero totale di specie di protozoi supera le 30mila.

Emergenza gli animali unicellulari erano accompagnati da aromorfosi: 1. La diploidia (doppia serie di cromosomi) appariva nel nucleo delimitato da un guscio come struttura che separava l'apparato genetico della cellula dal citoplasma e creava un ambiente specifico per l'interazione dei geni in l'insieme diploide dei cromosomi. 2. Sono emersi organelli capaci di autoriprodursi. 3. Si sono formate le membrane interne. 4. Apparve uno scheletro interno altamente specializzato e dinamico: il citoscheletro. B. Il processo sessuale è nato come una forma di scambio di informazioni genetiche tra due individui.

Struttura. Il piano strutturale dei protozoi corrisponde alle caratteristiche generali dell'organizzazione di una cellula eucariotica.

Apparato genetico unicellulare è rappresentato da uno o più nuclei. Se ci sono due nuclei, allora, di regola, uno diploide è generativo e l'altro poliploide è vegetativo. Il nucleo generativo svolge funzioni legate alla riproduzione. Il nucleo vegetativo fornisce tutti i processi vitali del corpo.

Citoplasma è costituito da una parte esterna leggera, priva di organelli, - ectoplasma e una parte interna più scura contenente gli organelli principali, - endoplasma. L'endoplasma contiene organelli per scopi generali.

A differenza delle cellule di un organismo multicellulare, gli organismi unicellulari hanno organelli per scopi speciali. Questi sono organelli di movimento - pseudopodi - pseudopodi; flagelli, ciglia. Esistono anche organelli di osmoregolazione: vacuoli contrattili. Esistono organelli specializzati che forniscono irritabilità.

Gli organismi unicellulari con una forma corporea costante hanno organelli digestivi permanenti: un imbuto cellulare, una bocca cellulare, una faringe e un organello per l'escrezione dei residui non digeriti - polvere.

INsfavorevole in condizioni di esistenza, il nucleo con un piccolo volume di citoplasma contenente gli organelli necessari è circondato da una spessa capsula multistrato - una cisti e passa dallo stato attivo a quello di riposo. Quando esposte a condizioni favorevoli, le cisti si “aprono” e da esse emergono protozoi sotto forma di individui attivi e mobili.

Riproduzione. La principale forma di riproduzione dei protozoi è la riproduzione asessuata attraverso la divisione cellulare mitotica, anche se spesso si incontra il processo sessuale.

Classe Sarcodi. o Radici.

Ameba

La classe include la squadra dell'ameba. Una caratteristica è la capacità di formare proiezioni citoplasmatiche - pseudopodi (pseudopodi), grazie ai quali si muovono.

Ameba: 1 - nucleo, 2 - citoplasma, 3 - pseudopodi, 4 - vacuolo contrattile, 5 - vacuolo digestivo formato

Struttura. La forma del corpo non è costante. L'apparato ereditario è rappresentato da un unico nucleo, solitamente poliploide. Il citoplasma ha una divisione distinta in ecto ed endoplasma, in cui si trovano gli organelli di uso generale. Le forme d'acqua dolce a vita libera hanno un vacuolo contrattile strutturato in modo semplice.

Metodo di nutrizione. Tutti i rizomi si nutrono mediante fagocitosi, catturando il cibo con pseudopodi.

Riproduzione. I rappresentanti più primitivi degli ordini delle amebe e delle amebe testate sono caratterizzati solo dalla riproduzione asessuata attraverso la divisione cellulare mitotica.

Classe Flagellati

Struttura. I flagellati hanno flagelli che fungono da organelli di movimento e facilitano la cattura del cibo. Potrebbero essercene uno, due o molti. Il movimento del flagello nell'acqua circostante provoca un vortice, grazie al quale piccole particelle sospese nell'acqua vengono trasportate alla base del flagello, dove c'è una piccola apertura - la bocca della cellula, che conduce al canale profondo della faringe.

Euglena verde: 1 - flagello, 2 - vacuolo contrattile, 3 - cloroplasti, 4 - nucleo, 5 - vacuolo contrattile

Quasi tutti i flagellati sono ricoperti da una densa membrana elastica che, insieme agli elementi citoscheletrici sviluppati, determina la forma costante del corpo.

Apparato genetico nella maggior parte dei flagellati è rappresentato da un solo nucleo, ma esistono anche specie binucleate (ad esempio Giardia) e multinucleate (ad esempio opalina).

Citoplasma È chiaramente diviso in un sottile strato esterno: ectoplasma trasparente e endoplasma più profondo.

Metodo di nutrizione. Secondo il metodo di alimentazione, i flagellati sono divisi in tre gruppi. Autotrofico gli organismi, come eccezione nel regno animale, sintetizzano le sostanze organiche (carboidrati) dall'anidride carbonica e dall'acqua con l'aiuto della clorofilla e dell'energia della radiazione solare. La clorofilla si trova nei cromatofori, simili nell'organizzazione ai plastidi vegetali. Molti flagellati con un tipo di alimentazione vegetale hanno dispositivi speciali che percepiscono la stimolazione della luce: gli stimmi.

Eterotrofo gli organismi (tripanosoma - l'agente eziologico della malattia del sonno) non hanno clorofilla e quindi non possono sintetizzare i carboidrati da sostanze inorganiche. Mixotrofico gli organismi sono capaci di fotosintesi, ma si nutrono anche di minerali e sostanze organiche create da altri organismi (euglena verde).

Osmoregolatore E Le funzioni escretorie sono parzialmente svolte nei flagellati, come i sarcodidi, da vacuoli contrattili, che sono presenti nelle forme d'acqua dolce a vita libera.

Riproduzione. Nei flagellati si osserva la riproduzione sessuale e asessuata. La forma abituale di riproduzione asessuata è la fissione longitudinale.

Digitare Ciliati o Ciliati

Caratteristiche generali. A Il tipo di ciliati comprende più di 7mila specie. Le ciglia fungono da organelli di movimento. Ci sono due nuclei: un grande poliploide - nucleo vegetativo(macronucleo) e piccolo diploide - nucleo generativo(micronucleo).

Struttura. I ciliati possono avere forme diverse, il più delle volte ovali, come i ciliati delle scarpette, e le loro dimensioni raggiungono 1 mm di lunghezza. . L'esterno del corpo è ricoperto di pellicola. Citoplasma sempre chiaramente diviso in ecto- ed endoderma. L'ectoplasma contiene i corpi basali delle ciglia. Gli elementi del citoscheletro sono strettamente associati ai corpi basali delle ciglia.

Metodo di alimentazione dei ciliati. IN Nella metà anteriore del corpo è presente una tacca longitudinale: la cavità periorale. Nella sua profondità c'è un'apertura ovale - una bocca cellulare, che conduce ad una faringe curva, supportata da un sistema di filamenti faringei scheletrici. La faringe si apre direttamente nell'endoplasma.

Osmoregolazione. I ciliati a vita libera hanno vacuoli contrattili.

Pantofola ciliati: 1 - ciglia, 2 - vacuoli digestivi, 3 - nucleo piccolo, 4 - nucleo grande, 5 - bocca cellulare, faringe c - cellula, 7 - polvere, 8 - vacuolo contrattile<

Riproduzione. I ciliati sono caratterizzati dall'alternanza di riproduzione sessuale e asessuata. Durante la riproduzione asessuata avviene la divisione trasversale dei ciliati.

Habitat. I ciliati a vita libera si trovano sia nelle acque dolci che nei mari e il loro stile di vita è vario.

Tipo di protozoi

Sarcomastigofori

Sarcodacee

Ameba proteus (comune), dissenteria dell'ameba, radiolaria

Flagellati

Euglena verde, Volvox, Tripanosoma africano, Leishmania, Trichomonas, Giardia hepatica

Sporozoi

Coccidi

Plasmodium malarico

Ciliati

Ciliare

Ciliato di balantidio, ciliato di pantofola, ciliato di trombettista

Tricofriasi