Клетка простейших состоит из следующих основных структурных компонентов: цитоплазмы, одного или нескольких ядер, органоидов (органелл). В цитоплазме различают два слоя: более густой и тонкий внешний - эктоплазмы и жидкий внутренний - эндоплазму. В состав цитоплазмы входят органические соединения (белки, жиры, углеводы, липиды), ферменты, вода и неорганические вещества.

 

Цитоплазма окружена тонкой мембраной, или плазмале-моему. Снаружи к цитоплазматической мембраны прилегает гликокаликс (гр. glykys - «сладкий» и лат. Callum - «толстая кожа»), в котором содержатся специальные рецепторные молекулы. С помощью гликокаликса клетки могут избирательно накапливать из окружающей среды различные вещества и поглощать их. Во многих простейших мембрана утолщается за счет дополнительных структур, образуя плотную пленку - пеликула или настоящую оболочку - кутикулу. У некоторых представителей является внешний или внутренний скелет.

 

В цитоплазме локализуются общеклеточные органоиды: митохондрии, эндоплазматическая сеть, рибосомы, аппарат Гольджи и др.. Кроме того, в простейших есть органоиды движения (ложноножки, жгутики, реснички), пищеварения (пищеварительные вакуоли; у инфузорий-клеточный рот, клеточная глотка, клеточный анальное отверстие), выделения и осморегуляции (пульсирующие вакуоли) и т.д.. В цитоплазме также находятся различные включения: хлорофилловые зерна, запасные вещества, пища и др..

 

В простейших бывает одно, два или несколько ядер; ядро покрыто ядерной оболочкой и наполнено ядерным соком. У инфузорий два ядра (ядерный дуализм) одно из них большое, или макронуклеус (гр. makros - «большой» и лат. Nucleus - «ядро»), второе малое-микронуклеус (гр. mikros - «малый» и лат. Nucleus - «ядро»). Макронуклеус - ядро соматическое, с ним связаны почти все вегетативные функции организма. Форма его у разных видов разнообразна: шаровидная, яйцевидная, лентообразные. Большое ядро бывает полиплоидных, оно содержит значительное количество ДНК - в десятки, а иногда в тысячи раз больше, чем малое ядро. В макронук-Леус происходит синтез всех видов РНК, которые переходят в цитоплазму и участвуют в синтезе белка. Микронуклеус - ядро генеративной: имеет диплоидный набор хромосом и несет наследственную информацию, которая передается от поколения к поколению. Делится путем митоза (при неполовое размножение). С ядерным аппаратом связанные обмен веществ и процессы размножения простейших. Экспериментально доказано, что цитоплазма и ядро не могут существовать друг без друга.

 

Простейшие содержат фибриллярные структуры - микрофиламен-ти, вызывающие сокращение тела или отдельных его частей, а также участвуют в разделении, и микротрубочки, которые выполняют роль цитоскелета, фиксируют определенное положение в клетке различных органелл. Взаимодействуя с микрофиламентов, микротрубочки обеспечивают движение одноклеточных.

 

Клетка простейших универсальна, она выполняет все функции, присущие многоклеточном живому организму, а именно: питание, роста, развития, выделения, размножения, реакции на раздражение.

 

Подавляющее большинство простейших имеет способность двигаться. Так, амебы перемещаются с помощью временных выпучин цитоплазмы - псевдонижок (псевдоподий) со скоростью 1 см / год. Значительно быстрее движутся животные, которые имеют жгутики и реснички. Жгутики длиннее ресничек, их бывает от одного до нескольких сотен, ресничек - до 15 тыс. Эвглена зеленая с помощью жгутика движется со скоростью 14 мм / мин., А инфузория туфелька, органоидами движения которой является реснички - 15 см / мин.

 

Для простейших характерна раздражительность, то есть способность воспринимать воздействия окружающей среды и определенным образом отвечать на них. Основном раздражение среды воспринимаются всем организмом. В жгутиковых на переднем конце тела находится «очко»-стигма (гр. stigma - «пятно»), которое реагирует на свет. В некоторых инфузорий обнаружены органоиды равновесия - статоцисты (гр. states - «стоячий»), которые имеют вид пузырьков с кристалликами внутри.

 

На раздражение простейшие соответствуют двигательными реакциями - Таксис, которые бывают положительными (движение к раздражителю) и отрицательными (движение от раздражителя). В зависимости от характера раздражителя различают реакции на химические раздражения - хемо-таксисы, световые - фототаксис, температурные - термотаксы-си, электрические - гальванотаксисы и др.. Например, если в капельку воды, где находятся инфузории туфельки, внести хрусталик соли, то они движутся от него (отрицательный хемотаксис). Рассеянный свет привлекает эвглену зеленую (положительный фототаксис).

 

Способы питания простейших разнообразны. Так, жгутиковые, имеющих хлорофилловые зерна, способны на свете синтезировать органические вещества из неорганических (фототрофных способ питания). В темноте они теряют хлорофилл и питаются осмотически растворенными в воде органическими веществами. Таким образом, эти жгутиковые имеют смешанное, или миксотрофне, питания, занимая промежуточное положение между растениями и животными. Однако большинство простейших - гетеротрофы, питаются путем фагоцитоза - захвата пищи с помощью ложных ножек или клеточного рта (цитостома) и пиноцитоза-поглощения жидкости через тонкие каналы, которые образуются путем впячивания клеточной мембраны. Переваривание пищи происходит в пищеварительных вакуолях, откуда питательные вещества поступают во все части клетки, где происходит их ассимиляция. Сами же вакуоли после окончания процессов пищеварения исчезают. Среди гетеротрофов является сапрофиты, которые используют растворы простых органических соединений; сапрофаги (питаются мертвыми органическими остатками) фитофаги (потребители живых растений) зоофагы (питаются животной пищей). Среди последних есть хищники и паразиты. Кислород, необходимый для дыхания, поступает через поверхность тела. Выделение продуктов диссимиляции происходит чаще всего через сократительные, или пульсирующие, вакуоли. С их помощью поддерживается также постоянный осмотическое давление внутри клетки. Такая осморегуляция особенно необходима пресноводным простейшим, в цитоплазме которых содержится больше солей, чем в окружающей среде. В этих условиях через покровы внутрь клетки непрерывно поступает вода, излишки которой выделяются пульсирующими вакуолями. Морские и паразитические формы пульсирующих вакуолей своем не имеют, поскольку концентрация солей в окружающей среде не меньше, чем внутри организма. Способность простых до осморегуляции обеспечивает их приспособления к жизни в водоемах с различным содержанием солей. При неблагоприятных условиях окружающей среды (паразитических перед выходом из организма хозяина) в простейших наблюдается инцистування: клитинг покрывается плотной защитной оболочкой, и организм переходит в состояние покоя. Цисты способны выдерживать отсутствие воды, химические воздействия, высокие температуры (до 50 ° -60 "С), охлаждения ния (до -273 ° С). При благоприятных условиях оболочка цисты руйнуеть ся, и организм, освободившись от нее, начинает активную життеди яльнисть .

 

В простейших наблюдаются бесполые и половые способе размножения (рис. 8). Бесполое размножение имеет три основы формы: разделение, почкование и множественный деление - ииизогони: (гр. schizo - «разделяю» и goneia - «порождение»). Найпошире нишим является размножение делением материнского организма на дв; дочерних. При этом сначала делится ядро путем митоза затем перешнуровывается цитоплазма. Почкования встречается значительно реже, например, в сосущих инфузорий. При этом посл. деления ядра на материнской особи образуется невелички: вырост цитоплазмы - почка, куда заходит одно из новообразований них ядер. Почка отделяется и начинает самостоятельную жизнь. При шизогонии материнская особь делится на в «лику количество дочерних форм. Так в основном размножаются паразитические простейшие, является приспособлением к паразиты * ного образа жизни. Половое размножение обычно происходит в форме копуляции (лат. copulatio - «сочетание») - слияние двух клеток (гамет), в результате чего образуется зигота (гр. zygotos - «соединенный вместе»). Копуляция наблюдается в споровиков некоторых жгутиковых, корненожек. Гаметы могут быть одинаковыми, тогда популяция называется изогамный, или изогамии. Иногда одна из гамет больше, она напоминает яйцеклетку (макрогамета), вторая меньше, очень подвижная, подобная сперматозоида. В таком случае копуляция называется анизогамною, или анизогамии.

 

Для инфузорий характерна конъюгация (лат. conjugatio - «соединение») - половой процесс, при котором происходит временное соединение двух организмов. В процессе конъюгации макронуклеус каждой особи разрушается и постепенно поглощается цитоплазмой. Каждый из микронуклеуса делится путем мейоза, в результате чего образуется 4 ядра, 3 из которых разрушаются, а четвертое делится митотически, образуя в свою очереди 2 гаплоидных ядра (пронуклеусы). Один из них, стационарное, или женское, остается в материнском организме, второе, миграционное, или мужское, переходит по цитоплазматической мостике в организм партнера. Итак, коньюганты обмениваются миграционными (мужскими) про-нуклеусами, после чего происходит слияние последних со стационарными ядрами, в результате чего образуется сложное ядро сын-карион с диплоидным комплексом хромосом. Инфузории расходятся, и в них происходит процесс реконструкции ядерного аппарата. Суть его в том, что синкарион каждой особи делится митотически несколько раз (от 1 до 3) и из продуктов деления формируется как макро-, так и микронуклеус.

 

Биологическое значение конъюгации велико. Вследствие конъюгации происходит обмен наследственной информацией, что увеличивает приспособительные возможности организма к меняющимся условиям внешней среды. Кроме того, развивается новый макронукле-ус, происходит его омоложение, поскольку при длительном неполовой размножении он словно стареет, что негативно влияет и на всю клетку (снижается активность обмена веществ, темп размножения). Экспериментальные исследования, во время которых инфо-Зури после разделения сразу видсаджувалы в разные микроаквариумы (метод создания индивидуальных культур), показали, что для большинства из них реорганизация ядерного аппарата во время конъюгации жизненно необходима. При ее отсутствии инфузории впадают в депрессию и погибают. Итак, неблагоприятные условия ускоряют наступление конъюгации у инфузорий, и этот процесс повышает их жизнестойкость. Закономерная смена отдельных одноклеточных поколений называется жизненным циклом, а чередование полового и неполового размножения - метагенезом.

 

Во многих простейших одна форма размножения сменяется другой, в результате чего наблюдается сложный жизненный цикл, отдельные этапы которого могут происходить в различных средах. Особой сложностью отличаются жизненные циклы у паразитических простейших, является приспособлением к паразитическому образу жизни.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+