Инфузория туфелька — строение, размножение, питание
Животный мирИнфузории Инфузория-туфелька
|
Инфузория-туфелька – вид простейших одноклеточных животных из класса ресничных инфузорий типа инфузории. Свое название данный вид получил за внешнее сходство с подошвой туфельки. Инфузории-туфельки обитают в пресных водоемах любого типа со стоячей водой и наличием в воде массы разлагающихся органических веществ. Также данные организмы встречаются в аквариумах. В этом можно убедиться, отобрав пробы воды с илом из аквариума и рассмотрев их под микроскопом. В строении инфузории-туфельки отмечаются характерные особенности. Это относительно крупный организм, размеры тела достигают 0,5 мм. Минимальные размеры особей – от 0,1 мм. Форма тела, как уже было отмечено, напоминает туфельку. Внешней оболочкой этого простейшего является наружная мембрана. Под ней находится пелликула – плотный слой цитоплазмы с уплощенными мембранными цистернами (альвеолами), микротрубочками и другими составляющими цитоскелета. Всю поверхность клетки инфузории-туфельки покрывают реснички, число которых колеблется от 10 до 15 тысяч. В основании каждой реснички расположено так называемое базальное тельце. Все базальные тельца составляют сложную систему цитоскелета инфузории-туфельки. Между ресничками имеются органеллы, выполняющие защитную функцию – веретеновидные тельца (трихоцисты). В их структуре различают тело и наконечник, заключенные в мембранный мешочек. Ответной реакцией трихоцисты на раздражение (нагревание, контакт с хищником) является моментальное ее удлинение (в 6-8 раз) при слиянии наружной мембраны с мембранным мешочком трихоцисты, что выглядит как «выстрел». В водной среде трихоцисты затрудняют передвижение приблизившегося к инфузории хищника. У одной особи данного вида может быть от 5 до 8 тысяч трихоцист. Передвижение инфузории-туфельки возможно, благодаря волнообразным движениям ресничек. Так она плывет притупленным краем вперед со скоростью примерно 2 мм/с. В основном, инфузория-туфелька передвигается в одной плоскости, при этом в толще одной массы особь может вращаться вокруг продольной оси. Чем питается инфузория-туфелька? Питание данного простейшего имеет характерные особенности. Основой пищевого рациона инфузории-туфельки являются бактерии, скопления которых привлекают инфузорию выделением особых химических веществ. Также инфузории могут проглатывать другие взвешенные в воде частицы, даже не имеющие особой питательной ценности. В организме простейшего различают клеточный рот, переходящий в клеточную глотку. Возле рта находятся специальные реснички, собранные в сложные комплексы. При волнообразных движениях ресничек данного типа пища с потоком воды попадает в глотку. У основания глотки формируется крупная пищеварительная вакуоль. Эта вакуоль, как и все последующие новообразованные, мигрируют в цитоплазме организма особи по определенному «пути» — спереди назад, а затем сзади кпереди (как бы по кругу), при этом крупная вакуоль распадается на более мелкие. В клетке инфузории-туфельки имеются две сократительные вакуоли спереди и сзади тела. В структуре такой вакуоли различают резервуар и канальцы. Через канальцы вода поступает из цитоплазмы в резервуар, из которого выталкивается наружу через пору. Благодаря цитоскелету из микротрубочек весь данный комплекс постоянно находится в определенном участке клетки. Главная функция сократительных вакуолей – осморегуляторная. Черех них из клетки удаляется избыточное количество воды, а также продукты азотистого обмена. Дыхание инфузории-туфельки происходит через всю поверхность тела. А при пониженной концентрации кислорода в воде инфузория живет за счет гликолиза. Два ядра инфузории-туфельки имеют разное строение и выполняют различные функции. Бесполое размножение происходит путем деления клетки пополам. Половое размножение осуществляется посредством конъюгации. Две туфельки соединяются и при сложных превращениях ядер образуются новые особи. Статьи по теме: 1. Инфузории |
Малое ядро диплоидное, имеет округлую форму; большое ядро полиплоидное, имеет бобовидную форму. Малое ядро отвечает за половое размножение, а большое ядро руководит синтезом всех белков клетки инфузории-туфельки.
Инфузория-туфелька
| Царство | Животные |
| Подцарство | Одноклеточные |
| Тип | Инфузории |
Среда обитания, строение и передвижение
Инфузория-туфелька обитает в мелких стоячих водоёмах. Это одноклеточное животное длиной 0,5 мм имеет веретеновидную форму тела, отдалённо напоминающую туфлю. Инфузории все время находятся в движении, плавая тупым концом вперёд.
Скорость передвижения этого животного достигает 2,5 мм в секунду. На поверхности тела у них имеются органоиды движения — реснички. В клетке два ядра: большое ядро отвечает за питание, дыхание, движение, обмен веществ; малое ядро участвует в половом процессе.
Строение инфузории туфельки
Организм инфузории устроен сложнее. Тонкая эластичная оболочка, покрывающая инфузорию снаружи, сохраняет постоянную форму её тела. Этому же способствуют хорошо развитые опорные волоконца, которые находятся в прилегающем к оболочке слое цитоплазме. На поверхности тела инфузории расположено около 15 000 колеблющихся ресничек. У основания каждой реснички лежит базальное тельце. Движение каждой реснички состоит из резкого взмаха в одном направлении и более медленного, плавного возвращения к исходному положению. Реснички колеблются примерно 30 раз в секунду и, словно вёсла, толкают инфузорию вперёд. Волнообразное движение ресничек при этом согласованно. Когда инфузория-туфелька плывёт, она медленно вращается вокруг продольной оси тела.
Процессы жизнедеятельности
Питание
Туфелька и некоторые другие свободно живущие инфузории питаются бактериями и водорослями.
Реакция инфузории-туфельки на пищу
Тонкая эластичная оболочка, (клеточная мембрана) покрывающая инфузорию снаружи, сохраняет постоянную форму тела. На поверхности тела расположено около 15 тысяч ресничек. На теле имеется углубление — клеточный рот, который переходит в клеточную глотку. На дне глотки пища попадает в пищеварительную вакуоль. В пищеварительной вакуоле пища переваривается в течение часа, вначале при кислой, а затем при щелочной реакции. Пищеварительные вакуоли перемещаются в теле инфузории током цитоплазмы. Не переваренные остатки выбрасываются наружу в заднем конце тела через особую структуру — порошицу, расположенную позади ротового отверстия.
Дыхание
Дыхание происходит через покровы тела. Кислород поступает в цитоплазму через всю поверхность тела и окисляет сложные органические вещества, в результате чего они превращаются в воду, углекислый газ и некоторые другие соединения.
При этом освобождается энергия, которая необходима для жизни животного. Углекислый газ в процессе дыхания удаляется через всю поверхность тела.
Выделение
В организме инфузории-туфельки находятся две сократительные вакуоли, которые располагаются у переднего и заднего концов тела. В них собирается вода с растворёнными веществами, образующимися при окислении сложных органических веществ. Достигнув предельной величины, сократительные вакуоли подходят к поверхности тела, и их содержимое изливается наружу. У пресноводных одноклеточных животных через сократительные вакуоли удаляется избыток воды, постоянно поступающей в их тело из окружающей среды.
Раздражимость
Инфузории-туфельки собираются к скоплениями бактерий в ответ на действие выделяемых ими веществ, но уплывают от такого раздражителя, как поваренная соль.
Раздражимость — свойство всех живых организмов отвечать на действия раздражителей — света, тепла, влаги, химических веществ, механических воздействий.
Благодаря раздражимости одноклеточные животные избегают неблагоприятных условий, находят пищу, особей своего года.
Размножение
Бесполое
Инфузория обычно размножается бесполым путём — делением надвое. Ядра делятся на две части, и в каждой новой инфузории оказывается по одному большому и по одному малому ядру. Каждая из двух дочерних получает часть органоидов, а другие образуются заново.
Размножение инфузории-туфельки
Половое
При недостатке пищи или изменении температуры инфузории переходят к половому размножению, а затем могут превратиться в цисту.
При половом процессе увеличения числа особей не происходит. Две инфузории временно соединяются друг с другом. На месте соприкосновения оболочка растворяется, и между животными образуется соединительный мостик. Большое ядро каждой инфузории исчезает. Малое ядро дважды делится. В каждой инфузории образуются четыре дочерних ядра. Три из них разрушаются, а четвёртое снова делится.
В результате в каждой остаётся по два ядра. По цитоплазматическому мостику происходит обмен ядрами, и там сливается с оставшимся ядром. Вновь образовавшиеся ядра формируют большое и малое ядра, и инфузории расходятся. Такой половой процесс называется конъюгацией. Он длится около 12 часов. Половой процесс ведёт к обновлению, обмену между особями и перераспределению наследственного (генетического) материала, что увеличивает жизнестойкость организмов.
Жизненный цикл инфузории-туфельки
Подробнее о морфологии инфузории
Подробнее о морфологии инфузории Мы часто думаем об одноклеточных организмах как о простых, примитивных
структура. Это определенно ошибочное мнение применительно к
инфузории; они, вероятно, самые сложные из всех одноклеточных
организмы. В отличие от многоклеточных организмов, клетки которых специализируются на
выполняя различные функции организма, одноклеточные организмы должны выполнять
все эти функции выполняет одна клетка, поэтому их структура может быть намного
сложнее, чем клетки более крупных организмов.
Движение, чувствительность к
окружающая среда, водный баланс и добыча пищи должны быть достигнуты с
машины в одной ячейке.
К инфузориям относятся одни из крупнейших свободноживущих одноклеточных организмы (инфузория Stentor может достигать 2 миллиметров в длину), и включают в себя самые разнообразные формы. Мы будем использовать Paramecium , изображен слева, как более или менее типичная инфузория для демонстрации особенности анатомии инфузорий.
в отличие от других эукариоты, инфузории имеют два типа ядер. Микронуклеус (обозначен буквой n на этой схеме) содержит хромосомы с двумя копиями каждой хромосомы; следовательно, это ядро равно диплоид , как есть распространены у эукариот. Силлат может иметь один или несколько микроядра. В гораздо более крупном макронуклеусе (n) генетическая материал в виде коротких кусочков ДНК, каждая из которых может существовать в десятки тысяч экземпляров. При делении клетки микроядра делятся через митоз
Кроме ядер, инфузория содержит несколько вакуолей , или круглых мембранные структуры, в которых заключены продукты питания, отходы или различные структуры. Пищеварительные вакуоли образуются в конце пищевода (os) по мере того, как частицы пищи попадают в организм, а затем циркулируют через клетку. Отходы, остающиеся в этих вакуолях, выводятся через особая точка клеточной мембраны, известная как цитопрокт . Звездообразная сократительная вакуоль (cv) собирает избыточную воду через выстланные микротрубочками каналы («лучи» звезды) и периодически выкачивает его через другую специальную пору.
Внешний слой, или кора , представляет собой сложную структуру, разделенную
изнутри клетки слоем микрофиламентов. Каждый похожий на волос ресничка связана с набором канальцев и структурным белком
молекулы, из которых состоит кинетосома . В свою очередь кинетосомы расположены
в строках, известных как кинетов .
Реснички бьются волнами, приводя в движение
организм вперед, а также перемещать пищу в
цитостом , «рот» инфузории, обозначенный (o). Рот
иногда возвращаются в ротовая канавка (tr). Кинеты
вокруг цитостома часто располагаются особым образом, чтобы генерировать
водные потоки, направляющие частицы пищи в клетку. Также часть экструзом — это органеллы, способные быстро выбрасывать
короткие нитевидные образования. Эти экструсомы участвуют в хищничестве, защите,
и в формировании цист у различных инфузорий.
Клеточная структура и подвижность | Биология для специальности II
Результаты обучения
- Описать клеточную структуру простейших
- Опишите подвижность простейших
Структура клетки
Клетки простейших — одни из самых сложных из всех клеток.
Многоклеточные растения, животные и грибы входят в состав протистов эукариотической филогении. У большинства растений и животных, а также у некоторых грибов сложность возникает из многоклеточность , тканевая специализация, и последующее взаимодействие из-за этих особенностей. Хотя рудиментарная форма многоклеточности существует среди некоторых организмов, обозначенных как «протисты», те, что остались одноклеточными, показывают, как сложность может развиваться в отсутствие истинной многоклеточности с дифференциацией клеточной морфологии и функций. Некоторые протисты живут как колонии, которые ведут себя в некотором роде как группа свободноживущих клеток, а в другом — как многоклеточный организм. Некоторые протисты состоят из огромных, многоядерных, одиночных клеток, которые выглядят как аморфные сгустки слизи или, в других случаях, как папоротники. У некоторых видов протистов ядра имеют разный размер и играют различную роль в функционировании клеток протистов.
Отдельные клетки протистов имеют размер от менее микрометра до трех метров в длину и гектаров! Клетки протистов могут быть окружены клеточными мембранами, подобными животным, или клеточными стенками, подобными растениям. Другие заключены в стеклообразные оболочки на основе кремнезема или обмотаны пленками из взаимосвязанных белковых полос. Пелликула действует как гибкая броня, не давая протисту быть порванным или проткнутым, не ставя под угрозу диапазон его движений.
Подвижность
Большинство протистов подвижны, но разные типы протистов развили различные способы передвижения (рис. 1). У некоторых протистов есть один или несколько жгутиков, которые они вращают или взмахивают. Другие покрыты рядами или пучками крошечных ресничек, которыми они скоординировано взмахивают, чтобы плавать. Третьи образуют цитоплазматические расширения, называемые псевдоподии в любом месте клетки, прикрепляют псевдоподии к субстрату и тянутся вперед.