Подцарство одноклеточные. Общая характеристика: строение, питание, размножение и значение. Тип саркомастигофора, тип инфузории и тип апикомплексы

Инфузория туфелька что это такое

Инфузория paramecium caudatum или парамеция по систематике является простейшим видом одноклеточных микроскопических организмов, который смог получить наименование за сходство с обувной подошвой.

По размерам она достигает от десяти микрометров до четырех с половиной миллиметров, но подобные виды встретить можно редко.

Часто одноклеточное обитает в пресном и стоячем виде воды, но увидеть ее сложно. Если вы увидите движущееся большое скопление овальных пятен светлого оттенка это и есть туфелька. Подробнее узнать, что такое инфузория, можно, взглянув на рисунок.

Строение инфузории туфельки

Особенности строения инфузории туфельки заключаются не только в ее внешнем сходстве с подошвой обуви. Внутренняя организация этого простейшего, на первый взгляд, организма всегда представляла огромный интерес для науки. Одна-единственная клетка покрыта плотной мембраной, внутри которой содержится цитоплазма. В этой студенистой жидкости размещены два ядра, большое и малое. Большое отвечает за питание клетки и выделения, малое – за размножение.

Отверстие, выполняющее роль рта, расположено с широкой стороны клетки. Оно ведет в глотку, на конце которой образуются пищеварительные вакуоли.

Строение тела инфузории туфельки отличается также весьма интересной особенностью – наличием трихоцист. Это особые органы, а точнее — органеллы, служащие клетке для питания и защиты. Заметив пищу, инфузория выбрасывает трихоцисты и удерживает ими добычу. Их же она выдвигает, когда хочет защитить себя от хищников.

Внешнее строение

По внешнему строению этот представитель фауны обладает тонкой эластичной оболочкой, именуемой в природе мембраной. Она на всем цикле жизни способна фиксировать свою сформировавшуюся форму.

Это происходит благодаря наличию цитоплазменного слоя с развитыми опорными волокнами. Такие виды волокон располагаются тесным образом к поверхности оболочки. Для инфузории характерно два ядра, одно из которых ответственно за процесс пищеварения, а другое за процесс размножения.

Вся поверхность инфузории с особыми ресничками несет ответственность за процесс передвижения. Этих ресничек больше 15 тыс. Их движения схожи с веслами. Перемещение происходит со скоростью 3 миллиметра в секунду. Инфузория передвигается с помощью волнообразных движений ресничек.

Тип инфузории или реснитчатые

Инфузории. Строение инфузории-туфельки. Схема перемещения пищеварительной вакуоли с током цитоплазмы в теле инфузории-туфельки. Размножение инфузории делением. Инфузории в капле воды. Схема полового процесса и раздражимость инфузорий

Тип Инфузории, или Реснитчатые (Ciliophora) насчитывает свыше 7 тыс. видов. Имеют органоиды движения – реснички, которые присутствуют в большом количестве. Большинство видов инфузорий имеют реснички на протяжении всей жизни, некоторые – лишь на определенных стадиях жизненного цикла. Общим признаком является наличие минимум двух ядер, которые различаются между собой (вегетативное – макронуклеус, который регулирует обмен веществ, и генеративное – микронуклеус, который необходим для обмена генетической информацией). Макронуклеусы полиплоидные, микронуклеусы – гаплоидные или диплоидные. Считают, что происходят от жгутиковых.

Класс Реснитчатые инфузории (Ciliata)

Имеют разную форму, преимущественно овальную. Паразитов встречается немного. Размеры разнообразные, довольно большие (от 30 мкм до 1 мм и больше). Характерно наиболее сложное строение среди простейших. Пелликула имеет определенную структуру (закономерно расположенные утолщения). Цитоплазма четко разделена на эктоплазму и эндоплазму. В эктоплазме большинства инфузорий есть особые приспособления в виде палочек – трихоцисты. Они контактируют с поверхностным слоем пелликулы. При раздражении инфузории трихоцисты выстреливают наружу и образуют

длинные эластичные нити, которые втыкаются в тело врага или добычи. Трихоцисты выполняют защитную функцию или помогают ловить и удерживать добычу. Сложно организован аппарат пищеварения. Имеют клеточный рот, клеточную глотку (за исключением некоторых паразитических форм). Непереваренные остатки пищи выбрасываются через специализированный участок клеточной поверхности – порошицу. У большинства видов есть сократительные вакуоли, имеющие сложное строение.

Инфузория туфелька (Paramecium caudatum)

Название получила за характерную форму клетки в виде следа туфельки. Асимметричная. Живет в пресных водоемах. Размеры – 0,18-0,31 мм. Тело покрыто пелликулой и ресничками. Утолщения пелликулы имеют вид правильно расположенных шестиугольников. Количество ресничек достигает 10-15 тыс. и больше. Двигается довольно быстро (2-2,5 мм/с). Характерны два ядра: большое вегетативное (макронуклеус) и маленькое генеративное (микронуклеус). Питается одноклеточными животными, которых парализует с помощью жалких нитей. На брюшной стороне в углублении имеет клеточный рот и глотку. Ряды ресничек вокруг ротового углубления создают ток воды, который направляет питательные частицы (бактерии, органические вещества и т. п.) через глотку во внутрь тела. Вокруг пищевых частиц образует пищеварительные вакуоли. Непереваренные остатки пищи удаляются через особое отверстие – порошицу. Дышит всей поверхностью тела. Сложное строение имеют две сократительные вакуоли: центральный резервуар и 5-7 канальцев вокруг. Вакуоли сокращаются последовательно с интервалом в 10-15 с.

Размножается половым и бесполым путями. Бесполым – делением клетки, половым – с помощью конъюгации (обменивается маленькими ядрами). Две инфузории временно объединяются, образуют цитоплазматический мостик. Макронуклеус распадается. Микронуклеус делится путем мейоза. Три из четырех ядер разрушаются, а четвертое делится митотически. Каждый конъюгат, таким образом, имеет два ядра. Одно ядро (мужское) мигрирует и сливается с ядром (женским, стационарным) другой инфузории. Под конец конъюгации каждая инфузория имеет одно диплоидное ядро (синкарион). Ядро снова делится митотически и из продуктов деления образуется макронуклеус. При продолжительном бесполом размножении у инфузорий снижаются темпы деления, обмен веществ. Процессы восстанавливаются после полового процесса.

Инфузории служат пищей для мальков многих видов рыб, беспозвоночных животных.

Паразитические инфузории

Есть паразиты рыб, которые поражают кожу, жабры, чем наносят большой ущерб молодняку рыб.

В толстом кишечнике человека и свиней встречается инфузория балантидиум, которая может вызвать тяжелую форму колита, лечить которую тяжело. Распространяется цистами. Заражение происходит через воду, пищу, грязные руки.

В желудке жвачных животных (рубце и сетке), а также некоторых насекомых живут инфузории симбионты (около 120 видов), которые способствуют перевариванию клетчатки.

Особенности процессов жизнедеятельности

По строению и жизнедеятельности инфузории обладают одинаковой формой и размером, вне зависимости от того, в каких условиях они находятся. Однако их жизнедеятельность меняется в зависимости от температуры и света.

Инфузории чувствительно относятся к свету и изменениям температуры. Когда температура снижается до 15 градусов, инфузории не питаются и не размножаются, впадая в процесс анабиоза.

То же самое касается света. Чем ярче светит солнце, тем быстрее одноклеточный организм впадает в анабиоз. В этом заключаются особенности ее процесса жизнедеятельности.

Среда обитания

Одноклеточная туфелька обитает в небольшом пресном виде воды, предпочтительно на водной глади, в которой разлагаются остатки природных микроорганизмов.

Подобная среда обитания позволяет туфельке стремительно двигаться и искать пищу во время своего движения.

Также в этой среде происходит и процесс деления. То, что она ведет неподвижный образ жизни, сказать нельзя, поскольку она вынуждена всегда искать себе пищу.

Как передвигается

Инфузория туфелька активно передвигается с помощью своих специальных ресничек, называемых в науке органеллами. На поверхности одного клеточного организма находится их порядка 15 тыс. Это можно увидеть под микроскопом, разглядывая модель одноклеточного.

Благодаря четко организованной деятельности органелл (они также называются трихоцистами), организм стремительно двигается подобно кораблю на веслах или маятнику. Движение получается быстрое, но плавное.

Органеллы быстро приподнимаются, а потом направляются в прежнее положение. За одну минуту таких движений происходит очень много. Инфузория двигается тупым кончиком вперед и поворачивает свое тело около оси.

Размножение

Процесс размножения инфузории зависит от погодных и температурных условий. Если температура комфортная выше 15 градусов, то она делится пополам, начиная процесс деления с ядер.

Большое ядро и малое ядро она дробит, получая дочерние клетки.

Если температура ниже установленной отметки, и инфузория не получает достаточного питания, то она размножается половым путем, с помощью процесса конъюгации.

При этом половом процессе два клеточных организма приближаются друг другу, формируя цитоплазматический вид мостика и обмениваются генами.

В итоге новых клеток не появляется, но процесс важен, поскольку у инфузории обновляется наследственный материал. Он позволяет ей увеличить адаптацию к окружающей среде и сделать все, чтобы она:

• активно двигалась,
• гетеротрофно питалась,
• аэробно дышала,
• размножалась разными способами.

В целом, тип размножения половой и бесполый.

Общая характеристика подцарства одноклеточные или простейшие

К подцарству Простейшие, или Одноклеточные (Protozoa), относят около 30 тыс. видов. Живут повсеместно, преимущественно в водоемах и почве, в щелях, которые заполнены влагой. Тело представлено одной клеткой (клеточный уровень), которая функционально отвечает целому организму. Встречаются колониальные формы. Клетка простейших способна к самостоятельному питанию, передвижению, защите от врагов, перенесению неблагоприятных условий. Размеры клеток колеблются от 0,05 до 0,15 мм, но, как исключение, бывают меньше или больше (паразиты лейшмании в эритроцитах – 0,002-0,04 мм). Дышат всей поверхностью тела, поглощают кислород, растворенный в воде. Простейшие реагируют на свет, температуру, соленость и т. п. Ответом на раздражение является движение – таксис (к фактору – положительный, от него – отрицательный). При неблагоприятных условиях способны образовывать цисту. Процесс называется инцистированием. При этом выбрасываются или втягиваются органеллы движения, вокруг клетки образуется защитная оболочка, цитоплазма уплотняется. Клетка переходит в состояние покоя. С помощью цист может происходить распространение (ветром, водой и т. п.). В благоприятных условиях циста раскрывается, простейшие выходят и ведут активную жизнь.

Строение подцарства одноклеточные

В строении клетки простейших проявляются как все особенности эукариотических клеток (митохондрии, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи и т. п.), так и специфические органеллы. Ядро одно или несколько. Могут иметь два типа ядер: вегетативные (макронуклеус), которые регулируют синтез белков, и генеративные (микронуклеус), которые сохраняют и передают генетическую информацию. Снаружи, клетка ограничена цитоплазматической мембраной.

Имеют постоянную, иногда – непостоянную форму тела. Постоянная форма тела поддерживается благодаря пелликуле – определенным образом структурированному слою цитоплазмы, который прилегает к мембране.

Опорную функцию выполняют белковые структуры: микротрубочки и микронити. Тело простейших может быть покрыто панцирем или раковиной (внешний скелет) из углекислого кальция или органического вещества. Некоторые простейшие имеют внутренний скелет из кремнезема или сернокислого стронция (лучевики, радиолярии).

Цитоплазма клетки разделена на два слоя: внешний – эктоплазму, внутренний – эндоплазму. Эктоплазма – прозрачная, плотная, эндоплазма – более жидкая, зернистая, содержит клеточные органеллы и включения.

Органоиды движения: псевдоподии или ложноножки, реснички, жгутики. Снаружи реснички и жгутики покрыты цитоплазматической мембраной, в цитоплазме – связаны с базальным тельцем. Некоторые виды пищу могут захватывать псевдоподиями (амеба). Для большинства пресноводных одноклеточных характерны сократительные вакуоли, которые регулируют осмотическое давление. Концентрация солей в клетке простейших значительно выше, чем в воде, поэтому вода постоянно поступает. Чтобы она не разрушила клетку, излишки ее выводятся через сократительную вакуоль. Кроме того, с ними выводятся токсичные продукты метаболизма, растворенные в воде. Разным видам присуще разное количество сократительных вакуолей – от 1 до 20.

Пищеварение происходит при помощи пищеварительных вакуолей. Непереваренные остатки выводятся в любом месте, к которому подходит пищеварительная вакуоль, или через специальные отверстия (порошица у инфузории-туфельки).

Питание подцарства одноклеточные

По типу питания бывают гетеротрофы и миксотрофы. Миксотрофы имеют в цитоплазме органеллы, подобные хлоропластам – хроматофоры, и способны к автотрофному, как растения, и гетеротрофному, как животные, питанию (например, эвглена зеленая). Питаются одноклеточные другими одноклеточными, водорослями, бактериями, органическими остатками растений и животных. Встречаются паразиты человека, животных, растений. Паразитические формы могут всасывать органические вещества поверхностью тела.

Размножение подцарства одноклеточные

Бесполое и половое. Бесполое: деление, шизогония (многоразовое деление ядра – эндомитоз, потом позднее вокруг каждого ядра обособляется цитоплазма).

Половой процесс происходит путем копуляции (слияния половых клеток) или конъюгации.

Значение подцарства одноклеточные

Принимают участие в круговороте веществ в природе. Морские простейшие, имеющие твердые минеральные скелеты, образуют осадочные породы (известняк, мел и др.). Простейшие, которые живут в почве, повышают их плодородие. Одноклеточные, живущие в водоемах, принимают участие в биологическом очищении воды, являются пищей для многих видов животных. Некоторые виды простейших могут служить индикаторами степени загрязнения поверхностных вод – источников водоснабжения. Много среди простейших паразитов (свыше 3,5 тыс. видов) человека, животных, растений, которые вызывают тяжелые заболевания. Одновременно они выступают как регуляторы многочисленности видов в популяциях. Симбионты жвачных животных, некоторых насекомых, помогают переваривать клетчатку.

Чем питается

Данный вид организма причисляется к гетеротрофным организмам, поскольку он питается сформировавшимися органическими элементами, поступающими через естественную среду обитания.

Питается она бактериями с миниатюрными видами растений, которые располагаются в мутной и грязной воде. Делает инфузория это специализированными сократительными вакуолями. Место образования их цитоплазма.

Кормление происходит клеточным ртом небольшим углублением посередине организма. Через рот пища направляется в условный пищевод и движется в цитоплазму, поглощая пищу в своеобразной пищеварительной сократительной вакуоли.

Именно там еда расщепляется гидролитическими ферментами и попадает во все тело, насыщая одноклеточное полезными микроэлементами. То, что инфузория не переваривает, она выделяет через маленькое углубление сзади, именуемую порошицой.

Значение в природе

Инфузория туфелька значимое одноклеточное для природы и почвы. Она повышает уровень плодородия в почве, что помогает орошаемым землям на юге планеты получать богатый урожай.

Однако те одноклеточные, которые обитают в речных водоемах с большим количеством рыб, негативно влияют на них. Они вызывают у рыб заболевания и массовую гибель.

Вокруг этого одноклеточного собрано немало информации и интересных фактов. Из положительных свойств одноклеточного микроорганизма можно назвать то, что он хорошо очищает водоем. Уничтожает бактерии и микроскопические виды водорослей. Участвует в пищевой цепочке, поскольку считается пищей для других животных.

Интересно, что инфузория сегодня является также отличным кормом для аквариумных рыбок. Поэтому человек активно разводит их, чтобы кормить любимцев.

Питание инфузории туфельки

Одноклеточные организмы питаются бактериями, которые обитают в большом количестве в загрязненной мутной воде. Не исключение и инфузория туфелька, строение рта которой позволяет захватывать проплывающие мимо бактерии и быстро отправлять их в пищеварительную вакуоль. Рот инфузории окружен ресничками, которые в этом месте длиннее, чем на других участках тела. Они образуют околоротовую воронку, позволяющую захватывать как можно больше пищи. Вакуоли образуются в цитоплазме по мере необходимости. Одновременно пища может перевариваться сразу в нескольких вакуолях. Время переваривания составляет около одного часа.

Инфузория питается почти беспрерывно, если температура воды выше 15 градусов. Питание прекращается перед началом размножения.