Властивості одноклітинних організмів. Підцарство Одноклітинні або Найпростіші

Тварини, що складаються з єдиної клітини, що має ядро, називаються одноклітинними організмами.

У них поєднуються характерні особливостіклітини та незалежного організму.

Одноклітинні тварини

Тварини підцарства Одноклітинних або Найпростіших мешкають у рідких середовищах. Зовнішні форми їх різноманітні — від аморфних особин, які мають певних обрисів, до представників зі складними геометричними формами.

Налічується близько 40 тисяч видів одноклітинних тварин. До найвідоміших відносяться:

амеба;
зелена евглена;
інфузорія туфелька.

Амеба

Належить класу корененіжки і відрізняється непостійною формою.

Вона складається з оболонки, цитоплазми, скорочувальної вакуолі та ядра.

Засвоєння поживних речовин здійснюється за допомогою травної вакуолі, а кормом служать інші найпростіші, такі як водорості та . Для респірації амебе необхідний кисень, розчинений у воді і проникає через поверхню тіла.

Зелена евглена

Має витягнуту віялоподібну форму. Харчується за рахунок перетворення вуглекислого газу та води на кисень та продукти харчування завдяки світловій енергії, а також готовими органічними речовинамиза відсутності світла.

Належить до класу джгутикові.

Інфузорія туфелька

Клас інфузорії, своїми контурами нагадує туфельку.

Їжею служать бактерії.

Одноклітинні гриби

Гриби віднесені до нижчих безхлорофільних еукаріотів. Вони відрізняються зовнішнім травленням та вмістом хітину в клітинній стінці. Тіло утворює грибницю, що складається з гіфів.

Одноклітинні гриби систематизовані у 4 основних класах:

дійтероміцети;
хитрідіоміцети;
зигоміцети;
аскоміцети.

Яскравим прикладом аскоміцетів є дріжджі, широко поширені в природі. Швидкість їхнього зростання та розмноження велика завдяки особливій будові. Дріжджі складаються з одиночної клітини округлої форми, що розмножується брунькуванням.

Одноклітинні рослини

Типовим представником нижчих одноклітинних рослин, що часто зустрічаються в природі, є водорості:

хламідомонаду;
хлорелу;
спірогіра;
хлорокок;
вольвокс.

Хламідомонада відрізняється від усіх водоростей рухливістю та наявністю світлочутливого вічка, що визначає місця найбільшого скупчення сонячної енергіїдля фотосинтезу.

Численні хлоропласти замінені одним великим хроматофором. Роль насосів, що відкачують надлишки рідини, виконують скорочувальні вакуолі. Пересування здійснюється за допомогою двох джгутиків.

Зелені водорості хлорели, на відміну від хламідомонади, мають типові рослинні клітини. Щільна оболонка захищає мембрану, а в цитоплазмі розташоване ядро та хроматофор. Функції хроматофора подібні до участю хлоропласт наземних рослин.

З хлорелою схожа водорість кулястої форми хлорокок. Місцем її проживання служить не лише вода, а й суша, стовбури дерев, що ростуть у вологому середовищі.

Хто відкрив одноклітинні організми

Честь відкриття мікроорганізмів належить голландському вченому А. Левенгук.

У 1675 року він розглянув в мікроскоп свого виробництва.За найдрібнішими істотами закріпилася назва інфузорія, а з 1820 їх стали називати найпростішими тваринами.

Зоологами Келлекером і Зібольдом в 1845 одноклітинні були віднесені до особливого типу тваринного царства і розділені на дві групи:

корененіжки;
інфузорії.

Як виглядає клітина одноклітинної тварини

Будова одноклітинних організмівможна вивчити лише з допомогою мікроскопа. Тіло найпростіших істот складається з єдиної клітини, яка виконує роль незалежного організму.

До складу клітини входять:

цитоплазма;
органоїди;
ядро.

Згодом, в результаті пристосування до навколишньому середовищі, в окремих видів одноклітинних з'явилися спеціальні органоїди руху, виділення та харчування.

Хто такі найпростіші

Сучасна біологія відносить найпростіших до парафілетичної групи тваринноподібних протистів. Наявність у клітині ядра, на відміну бактерій, включає в список еукаріотів.

Клітинні структури різняться з клітинами багатоклітинних.У живій системі найпростіших присутні травні та скорочувальні вакуолі, у деяких спостерігаються схожі з ротовою порожниною та анальним отвором органели.

Класи найпростіших

У сучасній класифікації за ознаками відсутній окремий ранг та значення одноклітинних.

Лабіринтула

Їх прийнято поділяти на такі типи:

саркомастигофори;
апікомплекси;
міксоспоридії;
інфузорії;
лабіринтули;
асцестоспородії.

Застарілою класифікацією вважається розподіл найпростіших на джгутикових, саркодових, війкових та споровиків.

У яких середовищах мешкають одноклітинні

Середовищем проживання найпростіших одноклітинних служить будь-яке вологе середовище. Амеба звичайна, евглена зелена та інфузорія-туфелька є типовими мешканцями забруднених прісних водних джерел.

Наука довгий час відносила опалін до інфузорій завдяки зовнішній подібності джгутиків з віями та наявності двох ядер. В результаті ретельних досліджень спорідненість була спростована. Статеве розмноження опалін відбувається в результаті копуляції, ядра однакові, а війковий апарат відсутній.

Висновок

Біологічну систему неможливо уявити без одноклітинних організмів, які є джерелом живлення інших тварин.

Найпростіші організми сприяють утворенню гірських порід, служать показниками забрудненості водойм, беруть участь у кругообігу вуглецю. Широке застосування мікроорганізмів знайшли в біотехнологіях.

Цей довідник містить весь теоретичний матеріал з курсу біології, необхідний для здачі ЄДІ. Він включає всі елементи змісту, що перевіряються контрольно-вимірювальними матеріалами, і допомагає узагальнити і систематизувати знання і вміння за курс середньої (повної) школи.

Теоретичний матеріал викладено у короткій, доступній формі. Кожен розділ супроводжується прикладами тестових завдань, що дозволяють перевірити свої знання та ступінь підготовленості до атестаційного іспиту. Практичні завданнявідповідають формату ЄДІ. Наприкінці посібника наводяться відповіді до тестів, які допоможуть школярам та абітурієнтам перевірити себе та заповнити наявні прогалини.

Посібник адресований школярам, абітурієнтам та вчителям.

Розмноження інфузоріївідбувається як безстатевим, і статевим шляхами. При безстатевому розмноженні відбувається поздовжнє поділ клітини. При статевому процесі між двома інфузоріями утворюється цитоплазматичний місток. Поліплоїдні (великі) ядра руйнуються, а диплоїдні (малі) ядра діляться мейозом з утворенням чотирьох гаплоїдних ядер, три з яких гине, а четверте ділиться навпіл, але вже мітозом. Утворюється два ядра. Одне – стаціонарне та інше – мігруюче. Потім між інфузоріями відбувається обмін ядрами, що мігрують. Потім стаціонарне і ядра, що мігрував, зливаються, особини розходяться і в них знову утворюються велике і мале ядра.

А1. Таксон, в який поєднуються всі найпростіші, називається

1) царство

2) підцарство

А2. У найпростіших немає

2) органоїдів 4) статевого розмноження

А3. При повному окисненні 1 молекули глюкози у амеби виробляється АТФ у кількості

1) 18 г/моль 3) 9 г/моль

2) 2 г/моль 4) 38 г/моль

1) амеба протей 3) тріпаносома

2) евглена зелена 4) радіолярія

А5. Через скорочувальну вакуоль у інфузорії відбувається

1) видалення твердих продуктів життєдіяльності

2) виділення рідких продуктів життєдіяльності

3) виведення статевих клітин – гамет

4) газообмін

1) крові комара 3) личинок комара

2) слини комара 5) яєць комара

А7. Безстатеве розмноження малярійного плазмодія відбувається в

1) еритроцити людини

2) еритроцитах та шлунку комара

3) лейкоцити людини

4) еритроцити та клітини печінки людини

А8. Який із органоїдів відсутній у клітинах інфузорій?

1) ядро 3) мітохондрії

2) хлоропласти 4) апарат Гольджі

А9. Що спільного між евгленою та хлорелою?

1) присутність у клітинах глікогену

2) здатність до фотосинтезу

3) анаеробне дихання

4) наявність джгутиків

А10. Серед інфузорій не трапляються

1) гетеротрофні організми

2) аеробні організми

3) автотрофні організми

А11. Найбільш складно влаштована

амеба звичайна 3) малярійний плазмодій

евглена зелена 4) інфузорія-туфелька

А12. При похолоданні, інших несприятливих умовах найпростіші, що вільно живуть.

1) утворюють колонії 3) утворюють суперечки

2) активно рухаються 4) утворюють цисти

Частина В

В 1. Виберіть найпростіших, які ведуть вільний спосіб життя

1) інфузорія стентор 4) лямблія

2) амеба протей 5) стилоніхія

3) трипаносома 6) балантидій

В 2. Співвіднесіть представника найпростіших з ознакою, яка має

Одноклітинні або найпростіші. Загальна характеристика" class="img-responsive img-thumbnail">

ЧастинаЗ

З 1. Чому акваріумісти вирощують культуру інфузорій на молоці?

С2. Знайдіть помилки у наведеному тексті, виправте їх, вкажіть номери пропозицій, у яких вони зроблені. 1. Найпростіші (одноклітинні) організми мешкають тільки в прісних водах. 2. Клітина найпростіших – це самостійний організм, з усіма функціями живої системи. 3. На відміну від клітин багатоклітинних організмів, клітини всіх найпростіших мають однакову форму. 4. Найпростіші харчуються частинками твердої їжі, бактеріями. 5. Неперетравлені залишки їжі видаляються через скорочувальні вакуолі. 6. Деякі найпростіші мають хроматофори, що містять хлорофіл, та здатні до фотосинтезу.

<<< Назад

Вперед >>>

Визначення 1

Одноклітинні (найпростіші) - організми, у яких всі функції живого виконує одна клітина.

Крім прокаріотів, до них відносяться одноклітинні еукаріоти, серед яких є і рослини, і тварини, і гриби.

Особливості одноклітинних організмів

Розміри найпростіших мікроскопічно малі. До особливостей одноклітинних організмів належить те, що виконують всі функції живого з допомогою клітинних органел і є окремим самостійним організмом, представленим лише однієї клітини. За будовою та набором органел клітини одноклітинних організмів подібні до клітин багатоклітинних організмів. Серед одноклітинних еукаріотів виділяють як просто побудовані організми (амеба, хлорела), так і досить складні (інфузорії, ацетабулярії).

Якщо клітин багатоклітинних організмів характерне диференціювання функцій і неможливість виконувати відразу всі функції живого, то одноклітинні організми цю здатність зберігають. Високий рівеньїх організації – клітинний. Клітина одноклітинних організмів – це цілісний організм, якому притаманні всі властивості живого: обмін речовин, подразливість, ріст, розмноження тощо.

Їхнє тіло складається з цитоплазми, в якій розрізняють зовнішній шар - ектоплазму, і внутрішній - ендоплазму. У більшості видів клітина зовні покрита оболонкою, яка надає одноклітинній тварині постійну форму. У найпростіших проявляються органели, які виконують різні функції:

травлення (травні вакуолі),
виділення (скорочувальні вакуолі),
руху (джгутики, вії),
сприйняття світла (світлочутливе вічко)

та інші органели, які забезпечують всі процеси життєдіяльності. За способом харчування – це гетеротрофні організми. Найпростішим властива дратівливість, що проявляється у різних рухах - таксі. Розрізняють позитивні такси - рухи до подразника, і негативні такси - рухи від подразника.

Потрапляючи у несприятливі умови, найпростіші утворюють цисти. Інцистування – важлива біологічна особливістьнайпростіших. Воно не тільки забезпечує переживання несприятливих умов, а й сприяє широкому розселенню.

Водні одноклітинні

Морські одноклітинні тварини, наприклад форамініфери та радіолярії, мають зовнішній скелет у вигляді вапняної раковини. До високоорганізованих одноклітинних тварин належать інфузорії. Органоїдами руху в них виступають вії, тіло вкрите міцною еластичною оболонкою, яка надає йому постійну форму. Більшість інфузорій має два ядра: велике та мале. Велике вегетативне ядро - регулює процеси руху, харчування, виділення, а також безстатеве розмноження, яке здійснюється поперечним розподілом клітини навпіл. Мале ядро – генеративне, воно виконує важливу функцію у статевому процесі.

Серед водних одноклітинних організмів також виділяють міксотрофи – організми, які можуть харчуватися як за допомогою фотосинтезу, так і гетеротрофно. Наприклад, Евглена зелена.

Живе Евглена в прісноводних водоймах і плаває за допомогою єдиного джгутика, розташованого на передньому кінці тіла. У цитоплазмі евглен є хлоропласти, що містять хлорофіл, дозволяє евглену харчуватися фототрофні. Якщо немає світла, вона переходить на гетеротрофне харчування. Завдяки цій властивості евглена поєднує в собі ознаки рослини та тварини, що свідчить про еволюційну єдність рослинного та тваринного світу.

Одноклітинні рослини та гриби

Зауваження 1

У природі багато не лише одноклітинних тварин, а й одноклітинних рослин та грибів. Наприклад, серед зелених водоростей до одноклітинних представників належать хламідомонаду і хлорела, а серед грибів одноклітинними є дріжджі.

Одноклітинні рослини та тварини є типовими еукаріотичними клітинами, що мають відповідні органели:

поверхневу мембрану,
ядро,
мітохондрії,
апарат Гольджі,
ендоплазматичну мережу,
рибосоми.

Відмінності будови одноклітинних тварин та одноклітинних рослин пов'язані з відмінностями способу їх харчування. Для рослинних клітин характерна наявність пластид, вакуолі, клітинної стінки та інших особливостей, пов'язаних із фотосинтезом. Для тварин клітин характерна наявність глікоколіксу, травних вакуолей та інших особливостей, пов'язаних із гетеротрофним харчуванням.

У грибів клітина має клітинну стінку, у цьому проявляється схожість грибів із бактеріями та рослинами. Але гриби є гетеротрофами, і це ріднить їх із тваринами.

Одноклітинні еукаріоти розмножуються переважно безстатевим шляхом, але в деяких з них (наприклад, в інфузорії-туфельки) спостерігається статевий процес - обмін генетичною інформацією, а в інших (наприклад, хламідомонади) відбувається статеве розмноження. Безстатеве розмноження відбувається шляхом поділу клітини навпіл за допомогою мітозу. При статевому розмноженні утворюються гамети, які потім зливаються з утворенням зиготи.

Зауваження 2

До одноклітинних, або найпростіших, належать тварини, тіло яких морфологічно відповідає одній клітині, будучи водночас самостійним цілісним організмом з усіма властивими функціями. Загальне числовидів найпростіших перевищує 30 тис.

Виникнення одноклітинних тварин супроводжувалося ароморфозами: 1. З'явилися диплоїдність (подвійний набір хромосом) в обмежене оболонкою ядро як структура, що відокремлює генетичний апарат клітини від цитоплазми та створює специфічне середовище для взаємодії генів у диплоїдному наборі хромосом. 2. Виникли органоїди, здатні до самовідтворення. 3. Утворилися внутрішні мембрани. 4. З'явився високоспеціалізований та динамічний внутрішній скелет – цитоскелет. б. Виник статевий процес як форма обміну генетичною інформацією між двома особами.

Будова. План будови найпростіших відповідає загальним рисаморганізації еукаріотичної клітини.

Генетичний алпарат одноклітинний представлений одним або декількома ядрами. Якщо є два ядра, то, як правило, одне з них, диплоїдне, – генеративне, а інше, поліплоїдне, – вегетативне. Генеративне ядро виконує функції, пов'язані з розмноженням. Вегетативне ядро забезпечує всі процеси життєдіяльності організму.

Цитоплазма складається зі світлої зовнішньої частини, позбавленої органоїдів, - ектоплазмиі більш темної внутрішньої частини, що містить основні органоїди, - ендоплазми.В ендоплазмі є органоїди загального призначення.

На відміну від клітин багатоклітинного організму, у одноклітинних є органоїди спеціального призначення. Це органоїди руху - ложноніжки - псевдоподії; джгутики, вії. Є й органоїди осморегуляції – скорочувальні вакуолі. Є спеціалізовані органоїди, які забезпечують подразливість.

Одноклітинні з постійною формою тіла мають постійні травні органоїди: клітинну лійку, клітинний рот, глотку, а також органоїд виділення неперетравлених залишків - порошицею.

Унесприятливих умовах існування ядро з невеликим обсягом цитоплазми, що містить необхідні органоїди, оточується товстою багатошаровою капсулою – цистою та переходить від активного стану до спокою. При попаданні в сприятливі умови цисти "розкриваються", і їх виходять найпростіші як активних і рухливих особин.

Розмноження. Основна форма розмноження найпростіших - безстатеве розмноження шляхом мітотичного поділу клітини. Однак часто зустрічається статевий процес.

Клас Саркодові. або Корененіжки.

Амеба

До складу класу входить загін амеби. Характерна ознака- здатність утворювати цитоплазматичні вирости - псевдоподії (хибки), завдяки яким вони пересуваються.

Амеба: 1 - ядро, 2 - цитоплазма, 3 - псевдоподії, 4 - скорочувальна вакуоль, 5 - травна вакуоль, що утворилася

Будова. Форма тіла непостійна. Спадковий апарат представлений одним, як правило, поліплоїдним ядром. Цитоплазма має чіткий підрозділ на екто- та ендоплазму, в якій розташовані органоїди загального призначення. У вільноживучих прісноводних форм є просто влаштована скорочувальна вакуоля.

Спосіб харчування. Всі корененіжки харчуються шляхом фагоцитозу, захоплюючи їжу ложноніжками.

Розмноження. Для найпримітивніших представників загонів амеб та раковинних амеб характерне лише безстатеве розмноження шляхом мітотичного поділу клітин.

Клас Жгутикові

Будова. У джгутикових є джгутики, що служать органоїдами руху та сприяють захопленню їжі. Їх може бути один, два чи безліч. Рухом джгутика в навколишній воді викликається вир, завдяки якому дрібні зважені у воді частинки захоплюються до основи джгутика, де є невеликий отвір - клітинний рот, що веде в глибокий канал-ковтку.

Евглена зелена: 1 - джгутик, 2 - скорочувальна вакуоль, 3 - хлоропласти, 4 - ядро, 5 - скорочувальна вакуоль

Майже всі джгутикові вкриті щільною еластичною оболонкою, яка поряд із розвиненими елементами цитоскелету визначає постійну форму тіла.

Генетичний апарат у більшості джгутикових представлений одним ядром, але існують також двоядерні (наприклад, лямблії) та багатоядерні (наприклад, опаліна) види.

Цитоплазма чітко ділиться на тонкий зовнішній шар - прозору ектоплазму і ендоплазму, що глибше лежить.

Спосіб харчування. За способом харчування джгутикові поділяються на три групи. Автотрофніорганізми як виняток у царстві тварин синтезують органічні речовини (вуглеводи) з вуглекислого газу та води за допомогою хлорофілу та енергії сонячного випромінювання. Хлорофіл знаходиться в хроматофорах, подібних по організації з пластидами рослин. У багатьох джгутиконосців з рослинним типом харчування є спеціальні апарати, що сприймають світлові подразнення - стигми.

Гетеротрофніорганізми (трипаносома - збудник сонної хвороби) не мають хлорофілу і тому не можуть синтезувати вуглеводи з неорганічних речовин. Міксотрофніорганізми здатні до фотосинтезу, але харчуються також мінеральними та органічними речовинами, створеними іншими організмами (евглена зелена).

Осморегуляторна ічастково видільні функції виконуються у джгутикових, як у саркодових, скорочувальними вакуолями, які є у вільноживучих прісноводних форм.

Розмноження. У джгутикових відзначається статеве та безстатеве розмноження. Звичайна форма безстатевого розмноження- Поздовжнє розподіл.

Тип Інфузорії, або Війскові

Загальна характеристика. Дотипу інфузорій належить понад 7 тис. видів. Органоїдами руху служать вії. Є два ядра: велике поліплоїдне - вегетативне ядро(макронуклеус) та дрібне диплоїдне - генеративне ядро(Мікронуклеус).

Будова. Інфузорії можуть бути різноманітної форми, найчастіше овальної, як інфузорія туфелька. Розміри їх досягають у довжину 1мм . Зовні тіло вкрите пелікулою. Цитоплазмазавжди чітко розділена на екто- та ентодерму. В ектоплазмі знаходяться базальні тільця вій. З базальними тільцями вій тісно пов'язані елементи цитоскелета.

Спосіб харчування інфузорії. Упередній половині тіла знаходиться поздовжня виїмка - навколоротова западина. У глибині її розташований овальний отвір - клітинний рот, що веде в вигнуту глотку, яку підтримує система скелетних глоткових ниток. Глотка відкривається безпосередньо до ендоплазми.

Осморегуляція. У вільноживучих інфузорій є скорочувальні вакуолі.

Інфузорія туфелька: 1 - вії; 2 - травні вакуолі; 3 - мале ядро; 4 - велике ядро;<

Розмноження. Для інфузорій характерне чергування статевого та безстатевого розмноження. При безстатевому розмноженні відбувається поперечний поділ інфузорій.

Середовище проживання. Вільноживучі інфузорії зустрічаються і в прісних водах, і в морях. Спосіб життя їх різноманітний.

Вперше одноклітинні були відкриті людському оку в 1670-і роки, завдяки голландському натуралісту, наділеному величезною пристрастю до пізнання світу Антоні ван Левенгуку. Саме він першим розглянув цих маленьких тварин за допомогою своїх неймовірних лінз. Їхнє наукове вивчення почалося пізніше - і не припиняється досі. Одноклітинні живуть всюди, зокрема в умовах, де іншим організмам не вижити.

Які ж відмінні риси притаманні одноклітинним?

1. Морфологічно одноклітинні є єдину клітку. Однак за своїми функціями – це самодостатній організм, що вміє пересуватися у просторі, розмножуватися, харчуватися. Розміри одноклітинних варіюються від кількох мікрон до кількох сантиметрів. Декілька років тому в Маріанській западині були виявлені багатоядерні ксенофіофори з діаметром не менше 10 сантиметрів.

2. Рідке середовище- Важлива умова існування одноклітинних. Причому це не лише море чи болото, а й рідини всередині тіла людини чи інших істот.

3. Одноклітинні освоюють простір і притягують ближче їжу за допомогою ложноніжок(тимчасових, постійно змінюють форму виростів ектоплазми, як в амеби), джгутиків(Тонких, довгих органел, ниток цитоплазми, розташованих у передній частині тіла, як у евгени зеленої) і вій(Множинних виростів цитоплазми по всьому тілу, як у інфузорії). Джгутики вкручуються в рідину, наче штопор, а вії «плескають», створюючи хвильовий рух.

4. Більшість одноклітинних - гетеротрофитобто харчуються готовими органічними речовинами. Евглена зелена - міксотроф, а ось колоніальний вольвокс - автотроф.

5. Подразливість(здатність клітини змінювати фізико-хімічні властивості під впливом умов середовища), одна з базових властивостей живого організму, у найпростіших таксами: реакціями на будь-яке роздратування Одноклітинні рухаються або у напрямку подразника (наприклад, фрагмента їжі), або геть від нього.

6. Рефлексіводноклітинні немає через відсутність нервової системи.

8. При безстатевому розмноженні найпростіших, на відміну багатоклітинних, не йде руйнація ядерної оболонкипід час поділу клітини.

9. Безумовно, у найпростіших є мітохондрії.

Значення одноклітинних тварин

1. Найпростіші вживаються в їжу більшим безхребетним.

2. Зовнішні та внутрішні скелети раковинних амеб, форамініфер, радіолярій та інших подібних істот за сотні тисяч років сформували морські осадові породи, які людина використовується у будівництві (наприклад, черепашник).