Фламинго-НН

Особенности процессов жизнедеятельности одноклеточных эукариот

Движение протист обеспечивают особые органеллы: жгутики, реснички илиложноножки (псевдоподии). Кроме двигательной функции, жгутики и реснички могут выполнять и некоторые другие. Иногда жгутики служат для прикрепления, образуя стебелек. Движения жгутиков и ресничек обеспечивают постоянные потоки воды вокруг клетки, приносящие частички пищи и очищающие ее поверхность от посторонних частиц.

Жгутик — органоид движения у бактерий, некоторых простейших (класс жгутиконосцев), зооспор и сперматозоидов. В клетке бывает от 1 до 4 жгутиков (редко более). Жгутик — это вырост клетки, одетый плазматической мембраной.

Внутри жгутика находится аксонема — цилиндр, построеный из 9 пар микротрубочек, связанных между собой так называемыми «ручками». В центре аксонемы располагаются 2 (реже 1,3 или более) микротрубочки.

В основании жгутика лежат два взаимно перпендикулярных базальных тельца, которые сходны по строению с центриолями, но более длинные. Жгутики движутся волнообразно или воронкообразно, за счет скольжения микротрубочек соседних пар относительно друг друга при помощи «ручек», используя энергию АТФ.

Ресничка — органоид движения или рецепции у клеток животных и некоторых растений, особенно характерны для простейших (у инфузорий до 14 тыс. на особь), свободноплавающих личинок многих морских животных, а также для мерцательного эпителия многоклеточных (до 500 на клетку). По строению подвижные реснички аналогичны жгутику, но, как правило, короче, в основании имеют одно базальное тельце, а движутся обычно маятникообразно. Одиночные реснички есть у многих клеток многоклеточного организма (фибробласты, нервные, сердечной мышцы, почечного эпителия), но эти реснички неподвижны и лишены центральной пары микротрубочек.

Амебоидное движение происходит благодаря образованию временных выростов -псевдоподий. Они бывают разной формы, у некоторых видов способны сливаться между собой в определенных участках и образовывать ловчую сеть для захвата питательных частичек.

Скользящее движение присуще лишь немногим группам протист: одноклеточным животным грегаринам, диатомовым водорослям и некоторым другим. У грегарин скольжение происходит за счет волнообразных движений продольных складок поверхности клетки, у диатомовых водорослей - стекания слизи с поверхности клетки в определенном направлении.

Питание одноклеточных эукариот. Среди протист по типу питания выделяютавтотрофов, гетеротрофов и миксотрофов. Гетеротрофы могут поглощать еду посредством пиноцитоза или фагоцитоза (вспомните, как формируются пищеварительные вакуоли). Разновидностью фагоцитоза служит высасывание содержимого клетки добычи хищными жгутиконосцами и некоторыми инфузориями.

Многим одноклеточным организмам присуще сложное поведение, связанное с поиском и захватом пищи. Оно заключается в распознавании рецепторными молекулами поверхности клетки химических веществ источника питания (другой клетки, органических частиц и т. п.).

Автотрофные (большинство водорослей) и миксотрофные (например, эвглена зеленая, хламидомонада) протисты способны к фотосинтезу. Запасными полисахаридами у них служат крахмал (зеленые водоросли), хризоламинарин (диатомовые водоросли) и др. У гетеротрофов накапливается полисахарид гликоген.

Непереваренные твердые остатки амебообразные организмы могут выбрасывать в любом месте своей поверхности, а у тех, которые имеют постоянную форму клетки (например, инфузория-туфелька), для этого служит участок особого строения - порошица.

Функцию выделения из клетки избытка воды вместе с растворенными в ней продуктами обмена веществ осуществляет сократительная вакуоль, присущая в основном пресноводным протистам. У паразитических видов и обитателей соленых водоемов эта вакуоль обычно отсутствует, а выделение происходит через всю поверхность клетки.

Сократительная вакуоль — постоянный или временный органоид, участвующий в выделении воды и растворенных веществ, а также в регуляции осмотического давления у одноклеточных (пресноводные, некоторые морские и паразитические простейшие). Число сократительных вакуолей от 1 до 100. Сократительная вакуоль — это заполненная жидкостью полость в цитоплазме, окруженная мембраной. Сократительные вакуоли работают ритмично, попеременно то расширяясь, то сокращаясь и выталкивая содержимое наружу через выводной канал. Частота сокращений находится в обратной зависимости от температуры и солености окружающей среды.

Размножение протистпреимущественно бесполое, иногда - половое. Для многих видов (фораминиферы, малярийный паразит и др.) характерны сложные жизненные циклы, происходящие со сменой поколений с разными формами размножения.

Бесполое размножение происходит в виде разновидностей митотического деления. В некоторых случаях во время митоза ядерная оболочка сохраняется, и ядро перешнуровывается надвое по окончании расхождения хромосом к его полюсам (например, у амеб, многих жгутиконосцев и проч.).

Бесполое размножение может осуществляться делением пополам (амеба протей, эвглена зеленая, инфузория-туфелька и др.), множественным делением (малярийный паразит), почкованием (некоторые инфузории) или с помощью подвижных (зооспоры) или неподвижных (водоросли, грибы) спор. При почковании от большей (материнской) клетки может отделяться одна или несколько более мелких (дочерних). В результате множественного деления ядро клетки многократно делится, а затем вокруг каждого из дочерних ядер отделяется участок цитоплазмы и образуются десятки или сотни мелких дочерних клеток (фораминиферы).

Половой процесс обычно происходит в формах попарного слияния половых клеток — гамет. У одних видов (хламидомонады, фораминиферы) все гаметы одинаковые, у других (малярийный паразит, вольвокс) - женские и мужские половые клетки отличаются между собой размерами.

Конъюгация известна у инфузорий, некоторых водорослей и грибов. Во время конъюгации две клетки инфузорий обмениваются мигрирующими ядрами.

Поведение одноклеточных эукариот. Подобно другим организмам, протистам присуща раздражимость, то есть способность воспринимать раздражители окружающей среды и определенным образом на них отвечать. Двигательные реакции протист имеют название таксисы. Таксис (от греч. таксис - размещение) - направленные движения организмов к раздражителю (положительный таксис) или от него (отрицательный таксис). Например, клетки эвглены зеленой или хламидомонады движутся в направлении источника освещения благодаря наличию особенного светочувствительного образования — глазка.

Светочувствительный глазок, или стигма (греч. stigma — метка, пятно) — это светочувствительный органоид у окрашенных (содержащих пигменты) жгутиконосцев. Стигма состоит из скопления зерен каротиноидного пигмента на переднем конце тела. Служит для восприятия световых раздражений.

Адаптации протист к среде обитания. Существование в разнообразных средах обитания возможно благодаря наличию у протист разнообразных приспособлений (адаптаций) к факторам окружающей среды. Например, у обитателей толщи воды имеются разнообразные выросты раковины, клеточной стенки или внутреннего скелета в виде шипов, радиально расположенных игл (например, у некоторых фораминифер и радиолярий), которые увеличивают площадь поверхности клетки, одновременно уменьшая ее плотность. Свободному парению в толще воды способствует и сеть из тонких псевдоподий (радиолярии) или включения капель жироподобного вещества в цитоплазме (радиолярии, панцирные жгутиковые и т. п.).

У протист, ведущих сидячий образ жизни, есть образования, с помощью которых они прикрепляются к субстрату; например, прикрепительный стебелек инфузорий-сувоек.

Обитание в мелких заполненных водой капиллярах почвы также отражается на определенных особенностях строения. Клетки почвенных протист в 5-10 раз мельче по сравнению с размерами близких видов - обитателей пресных или соленых водоемов, часто сплюснуты, несколько упрощенного строения.

Инцистирование. Засушливые периоды и низкие температуры одноклеточные животные переживают в виде особенных стадий покоя - цист. В процессе образования цист (инцистирования) может происходить сложная перестройка клетки. Например, у инфузорий во время инцистирования исчезают структуры, связанные с активной жизнью (реснички, органеллы захвата пищи, вакуоли и др.) цитоплазма обезвоживается, уплотняется, а вокруг клетки формируются защитные оболочки (обычно их не менее двух).

Эти оболочки характеризуются низкой проницаемостью и осуществляют механическую и химическую защиту клетки, которая сохраняет жизнеспособность в инцистированном состоянии многие месяцы и даже годы. Цисты обеспечивают распространение протист ветром, водой или при участии живых существ.

• Движения протист обеспечивают жгутики, реснички, ложные ножки (псевдоподии), волнообразные сокращения поверхности клетки или направленное стекание слизи.
• Среди протист по типу питания различают автотрофов, гетеротрофов и миксотрофов. Непереваренные твердые остатки пищи амебообразные организмы могут выбрасывать в любом месте своей поверхности, а у имеющих постоянную форму тела (например, инфузория-туфелька) для этого служит участок особого строения - порошица. Функцию выделения из клетки избытка воды вместе с растворенными в ней продуктами обмена веществ осуществляют сократительные вакуоли, присущие в основном пресноводным протистам. У паразитических видов и обитателей соленых водоемов эта вакуоль обычно отсутствует, а выделение происходит через всю поверхность клетки.
• У протист известно бесполое и половое размножение. Бесполое размножение происходит в виде разновидностей митоза: деления пополам, множественного деления, почкования и др. Половой процесс осуществляется в виде слияния гамет с образованием зиготы. Для многих видов характерны сложные жизненные циклы в результате смены поколений с разными формами размножения. Для переживания неблагоприятных условий протисты образуют споры (водоросли и грибы) или цисты (одноклеточные животные).
• Протистам присуща раздражимость - способность воспринимать раздражители окружающей среды и определенным образом на них отвечать. Двигательные реакции на раздражители имеют название таксисов.