Свойства одноклеточных организмов. Подцарство Одноклеточные или Простейшие

Животные, состоящие из единственной клетки, располагающей ядром, называются одноклеточными организмами.

В них сочетаются характерные особенности клетки и независимого организма.

Одноклеточные животные

Животные подцарства Одноклеточных или Простейших обитают в жидких средах. Внешние формы их разнообразны — от аморфных особей, не имеющих определенных очертаний, до представителей со сложными геометрическими формами.

Насчитывается около 40 тысяч видов одноклеточных животных. К наиболее известным относятся:

• амеба;
• зеленая эвглена;
• инфузория-туфелька.

Амеба

Принадлежит классу корненожки и отличается непостоянной формой.

Она состоит из оболочки, цитоплазмы, сократительной вакуоли и ядра.

Усвоение питательных веществ осуществляется с помощью пищеварительной вакуоли, а кормом служат другие простейшие, такие как водоросли и . Для респирации амебе необходим кислород, растворенный в воде и проникающий через поверхность тела.

Зеленая эвглена

Обладает вытянутой веерообразной формой. Питается за счет превращения углекислого газа и воды в кислород и продукты питания благодаря световой энергии, а также готовыми органическими веществами при отсутствии света.

Относится к классу жгутиковые.

Инфузория-туфелька

Класс инфузории, своими очертаниями напоминает туфельку.

Пищей служат бактерии.

Одноклеточные грибы

Грибы отнесены к низшим бесхлорофилльным эукариотам. Они отличаются наружным пищеварением и содержанием хитина в клеточной стенке. Тело образует грибницу, состоящую из гифов.

Одноклеточные грибы систематизированы в 4 основных классах:

• дейтеромицеты;
• хитридиомицеты;
• зигомицеты;
• аскомицеты.

Ярким примером аскомицетов служат дрожжи, широко распространенные в природе. Скорость их роста и размножения велика благодаря особенному строению. Дрожжи состоят из одиночной клетки округлой формы, размножающейся почкованием.

Одноклеточные растения

Типичным представителем низших одноклеточных растений, часто встречающихся в природе, являются водоросли:

• хламидомонада;
• хлорелла;
• спирогира;
• хлорококк;
• вольвокс.

Хламидомонада отличается от всех водорослей подвижностью и наличием светочувствительного глазка, определяющего места наибольшего скопления солнечной энергии для фотосинтеза .

Многочисленные хлоропласты заменены одним большим хроматофором. Роль насосов, откачивающих излишки жидкости, выполняют сократительные вакуоли. Передвижение осуществляется при помощи двух жгутиков.

Зеленые водоросли хлореллы, в отличие от хламидомонады, обладают типичными растительными клетками. Плотная оболочка защищает мембрану, а в цитоплазме расположено ядро и хроматофор. Функции хроматофора сходны с ролью хлоропласт наземных растений.

С хлореллой схожа водоросль шарообразной формы хлорококк. Местом ее обитания служит не только вода, но и суша, стволы деревьев, растущих во влажной среде.

Кто открыл одноклеточные организмы

Честь открытия микроорганизмов принадлежит голландскому ученому А. Левенгуку.

В 1675 году он разглядел их в микроскоп собственного изготовления.
За мельчайшими существами закрепилось название инфузория, а с 1820 года их стали называть простейшими животными.

Зоологами Келлекером и Зибольдом в 1845 году одноклеточные были отнесены к особому типу животного царства и разделены на две группы:

• корненожки;
• инфузории.

Как выглядит клетка одноклеточного животного

Строение одноклеточных организмов возможно изучить лишь с помощью микроскопа. Тело простейших существ состоит из единственной клетки, выполняющей роль независимого организма.

В состав клетки входят:

• цитоплазма;
• органоиды;
• ядро.

Со временем, в результате приспособления к окружающей среде, у отдельных видов одноклеточных появились специальные органоиды движения, выделения и питания.

Кто такие простейшие

Современная биология относит простейших к парафилетической группе животноподобных протистов. Наличие в клетке ядра, в отличие от бактерий, включает их в список эукариотов.

Клеточные структуры разнятся с клетками многоклеточных.
В живой системе простейших присутствуют пищеварительные и сократительные вакуоли, у некоторых наблюдаются схожие с ротовой полостью и анальным отверстием органеллы.

Классы простейших

В современной классификации по признакам отсутствует отдельный ранг и значение одноклеточных.

Лабиринтула

Их принято подразделять на следующие типы:

• саркомастигофоры;
• апикомплексы;
• миксоспоридии;
• инфузории;
• лабиринтулы;
• асцестоспородии.

Устаревшей классификацией считается деление простейших на жгутиковых, саркодовых, ресничных и споровиков.

В каких средах обитают одноклеточные

Средой обитания простейших одноклеточных служит любая влажная среда. Амеба обыкновенная, эвглена зеленая и инфузория-туфелька являются типичными обитателями загрязненных пресных водных источников.

Наука долгое время относила опалин к инфузориям, благодаря внешнему сходству жгутиков с ресничками и наличию двух ядер. В результате тщательных исследований родство было опровергнуто. Половое размножение опалин происходит в результате копуляции, ядра одинаковые, а ресничный аппарат отсутствует.

Заключение

Биологическую систему невозможно представить без одноклеточных организмов, являющихся источником питания других животных.

Простейшие организмы способствуют образованию горных пород, служат показателями загрязненности водоемов, участвуют в круговороте углерода . Широкое применение микроорганизмы нашли в биотехнологиях.

Данный справочник содержит весь теоретический материал по курсу биологии, необходимый для сдачи ЕГЭ. Он включает в себя все элементы содержания, проверяемые контрольно-измерительными материалами, и помогает обобщить и систематизировать знания и умения за курс средней (полной) школы.

Теоретический материал изложен в краткой, доступной форме. Каждый раздел сопровождается примерами тестовых заданий, позволяющими проверить свои знания и степень подготовленности к аттестационному экзамену. Практические задания соответствуют формату ЕГЭ. В конце пособия приводятся ответы к тестам, которые помогут школьникам и абитуриентам проверить себя и восполнить имеющиеся пробелы.

Пособие адресовано школьникам, абитуриентам и учителям.

Размножение инфузории
происходит как бесполым, так и половым путями. При бесполом размножении происходит продольное деление клетки . При половом процессе между двумя инфузориями образуется цитоплазматический мостик. Полиплоидные (большие) ядра разрушаются, а диплоидные (малые) ядра делятся мейозом с образованием четырех гаплоидных ядер, три из которых погибает, а четвертое делится пополам, но уже митозом . Образуется два ядра. Одно – стационарное и другое – мигрирующее. Затем между инфузориями происходит обмен мигрирующими ядрами. Потом стационарное и мигрировавшее ядра сливаются, особи расходятся и в них снова образуются большое и малое ядра.

А1. Таксон, в который объединяются все простейшие, называется

1) царство

2) подцарство

А2. У простейших нет

2) органоидов 4) полового размножения

А3. При полном окислении 1 молекулы глюкозы у амебы вырабатывается АТФ в количестве

1) 18 г/моль 3) 9 г/моль

2) 2 г/моль 4) 38 г/моль

1) амеба протей 3) трипаносома

2) эвглена зеленая 4) радиолярия

А5. Через сократительную вакуоль у инфузории происходит

1) удаление твердых продуктов жизнедеятельности

2) выделение жидких продуктов жизнедеятельности

3) выведение половых клеток – гамет

4) газообмен

1) крови комара 3) личинок комара

2) слюны комара 5) яиц комара

А7. Бесполое размножение малярийного плазмодия происходит в

1) эритроцитах человека

2) эритроцитах и желудке комара

3) лейкоцитах человека

4) эритроцитах и клетках печени человека

А8. Какой из органоидов отсутствует в клетках инфузорий?

1) ядро 3) митохондрии

2) хлоропласты 4) аппарат Гольджи

А9. Что общего между эвгленой и хлореллой?

1) присутствие в клетках гликогена

2) способность к фотосинтезу

3) анаэробное дыхание

4) наличие жгутиков

А10. Среди инфузорий не встречаются

1) гетеротрофные организмы

2) аэробные организмы

3) автотрофные организмы

А11. Наиболее сложно устроена

амеба обыкновенная 3) малярийный плазмодий

эвглена зеленая 4) инфузория-туфелька

А12. При похолодании, других неблагоприятных условиях свободно живущие простейшие

1) образуют колонии 3) образуют споры

2) активно двигаются 4) образуют цисты

Часть В

В1. Выберите простейших, ведущих свободный образ жизни

1) инфузория стентор 4) лямблия

2) амеба протей 5) стилонихия

3) трипаносома 6) балантидий

В2. Соотнесите представителя простейших с признаком, который у него есть

Одноклеточные или Простейшие. Общая характеристика»>

Часть
С

С1. Почему аквариумисты выращивают культуру инфузорий на молоке?

С2. Найдите ошибки в приведенном тексте, исправьте их, укажите номера предложений, в которых они сделаны. 1. Простейшие (одноклеточные) организмы обитают только в пресных водах. 2. Клетка простейших – это самостоятельный организм, со всеми функциями живой системы. 3. В отличие от клеток многоклеточных организмов клетки всех простейших имеют одинаковую форму. 4. Простейшие питаются частицами твердой пищи, бактериями. 5. Непереваренные остатки пищи удаляются через сократительные вакуоли. 6. Некоторые простейшие имеют хроматофоры, содержащие хлорофилл, и способны к фотосинтезу.

Определение 1

Одноклеточные (простейшие) — организмы, в которых все функции живого выполняет одна клетка.

Кроме прокариот, к ним относятся одноклеточные эукариоты, среди которых есть и растения, и животные, и грибы.

Особенности одноклеточных организмов

Размеры простейших микроскопически малы. К особенностям одноклеточных организмов относится то, что они выполняют все функции живого с помощью клеточных органелл и является отдельным самостоятельным организмом, представленным лишь одной клетки. По строению и набором органелл клетки одноклеточных организмов подобные клеткам многоклеточных организмов. Среди одноклеточных эукариот выделяют как просто построенные организмы (амеба, хлорелла), так и достаточно сложные (инфузории, ацетабулярии).

Если для клеток многоклеточных организмов характерно дифференцировка функций и невозможность выполнять сразу все функции живого, то одноклеточные организмы эту способность сохраняют. Высокий уровень их организации — клеточный. Клетка одноклеточных организмов — это целостный организм, которому присущи все свойства живого: обмен веществ, раздражимость, рост, размножение и тому подобное.

Их тело состоит из цитоплазмы, в которой различают внешний слой — эктоплазму, и внутренний — эндоплазму. В большинстве видов клетка снаружи покрыта оболочкой, которая предоставляет одноклеточной животному постоянную форму.
У простейших проявляются органеллы, выполняющие различные функции:

• пищеварения (пищеварительные вакуоли),
• выделения (сократительные вакуоли),
• движения (жгутики, реснички),
• восприятия света (светочувствительный глазок)

и другие органеллы, обеспечивающие все процессы жизнедеятельности. По способу питания — это гетеротрофные организмы.
Простейшим свойственна раздражительность, проявляющаяся в различных движениях — таксисе. Различают положительные таксисы — движения к раздражителю, и отрицательные таксисы — движения от раздражителя.

Попадая в неблагоприятные условия, простейшие образуют цисты. Инцистирование — важная биологическая особенность простейших. Оно не только обеспечивает переживания неблагоприятных условий, но и способствует широкому расселению.

Водные одноклеточные

Морские одноклеточные животные, например фораминиферы и радиолярии, имеют внешний скелет в виде известковой раковины.
К высокоорганизованных одноклеточных животных относятся инфузории. Органоидами движения в них выступают реснички, тело покрыто прочной эластичной оболочкой, которая предоставляет ему постоянной формы. Большинство инфузорий имеет два ядра: большое и малое. Большое вегетативное ядро — регулирует процессы движения, питания, выделения, а также бесполое размножение, осуществляемое поперечным делением клетки пополам. Малое ядро — генеративное, оно выполняет важную функцию в половом процессе.

Среди водных одноклеточных организмов также выделяют миксотрофы — организмы, которые могут питаться как с помощью фотосинтеза, так и гетеротрофно. Например, эвглена зеленая.

Живет эвглена в пресноводных водоемах и плавает с помощью единого жгутика, расположенного на переднем конце тела. В цитоплазме эвглены имеются хлоропласты, содержащие хлорофилл, позволяет эвглену питаться фототрофные. Если нет света, она переходит на гетеротрофное питания. Благодаря этому свойству эвглена сочетает в себе признаки растения и животного, что свидетельствует об эволюционном единстве растительного и животного мира.

Одноклеточные растения и грибы

Замечание 1

В природе много не только одноклеточных животных, но и одноклеточных растений и грибов. Например, среди зеленых водорослей к представителям одноклеточных принадлежат хламидомонада и хлорелла, а среди грибов одноклеточными являются дрожжи.

Одноклеточные растения и животные являются типичными эукариотическими клетками, имеющими соответствующие органеллы:

• поверхностную мембрану,
• ядро,
• митохондрии,
• аппарат Гольджи,
• эндоплазматическую сеть,
• рибосомы.

Различия строения одноклеточных животных и одноклеточных растений связаны с различиями способа их питания. Для растительных клеток характерно наличие пластид, вакуоли, клеточной стенки и других особенностей, связанных с фотосинтезом. Для животных клеток характерно наличие гликокаликса, пищеварительных вакуолей и других особенностей, связанных с гетеротрофным питанием.

У грибов клетка имеет клеточную стенку, в этом проявляется сходство грибов с бактериями и растениями. Но грибы являются гетеротрофами, и это роднит их с животными.

Одноклеточные эукариоты размножаются преимущественно бесполым путем, но у некоторых из них (например, у инфузории-туфельки) наблюдается половой процесс — обмен генетической информацией, а в других (например, в хламидомонады) происходит половое размножение. Бесполое размножение происходит путем деления клетки пополам с помощью митоза. При половом размножении образуются гаметы, которые затем сливаются с образованием зиготы.

Замечание 2

К одноклеточным, или простейшим, относятся животные, тело которых морфологически соответствует одной клетке, будучи вместе с тем самостоятельным целостным организмом со всеми присущимиему функциями. Общее число видов простейших превышает 30 тыс.

Возникновение

одноклеточных животных сопровождалось ароморфозами: 1. Появились диплоидность (двойной набор хромосом) в ограниченное оболочкой ядро как структура, отделяющая генетический аппарат клетки от цитоплазмы и создающая специфическую среду для взаимодействия генов в диплоидном наборе хромосом. 2. Возникли органоиды, способные к самовоспроизведению. 3. Образовались внутренние мембраны. 4. Появился высокоспециализированный и динамичный внутренний скелет — цитоскелет. б. Возник половой процесс как форма обмена генетической информацией между двумя особями.

Строение.

План строения простейших соответствует общим чертам организации эукариотической клетки.

Генетический алпарат

одноклеточных представлен одним или несколькими ядрами. Если есть два ядра, то, как правило, одно из них, диплоидное, — генеративное, а другое, полиплоидное, — вегетативное. Генеративное ядро выполняет функции, связанные с размножением. Вегетативное ядро обеспечивает все процессы жизнедеятельности организма.

Цитоплазма

состоитиз светлой наружной части, лишенной органоидов, — эктоплазмы
и более темной внутренней части, содержащей основные органоиды, — эндоплазмы.
В эндоплазме имеются органоиды общего назначения.

В отличие от клеток Многоклеточного Организма у одноклеточных есть органоиды специального назначения. Это органоиды движения- ложноножки — псевдоподии; жгутики, реснички. Имеются и органоиды осморегуляции — сократительные вакуоли. Есть специализированные органоиды, обеспечивающие раздражимость.

Одноклеточные с постоянной формой тела обладают постоянными пищеварительными органоидами: клеточной воронкой, клеточным ртом, глоткой, а также органоидом выделения непереваренных остатков — порошицей.

В
неблагоприятных

условиях существования ядро с небольшим объемом цитоплазмы, содержащим необходимые органоиды, окружается толстой многослойной капсулой — цистой и переходит от активного состояния к покою. При попадании в благоприятные условия цисты «раскрываются», и из них выходят простейшие в виде активных и подвижных особей.

Размножение.

Основная форма размножения» простейших — бесполое размножение путем митотического деления клетки. Однако часто встречается половой процесс.

Класс Саркодовые. или Корненожки.

Амеба

В состав класса входит отряд амебы. Характерный признак — способность образовывать цитоплазматические выросты — псевдоподии (ложноножки), благодаря которым они передвигаются.

Амеба:
1 — ядро, 2 — цитоплазма, 3 — псевдоподии, 4 — сократительная вакуоль, 5 — образовавшаяся пищеварительная вакуоль

Строение.

Форма тела непостоянна. Наследственный аппарат представлен одним, как правило, полиплоидным ядром. Цитоплазма имеет отчетливое подразделение на экто- и эндоплазму, в которой расположены органоиды общего назначения. У свободноживущих пресноводных форм имеется просто устроенная сократительная вакуоль.

Способ питания.

Все корненожки питаются путем фагоцитоза, захватывая пищу ложноножками.

Размножение.

Для наиболее примитивных представителей отрядов амеб и раковинных амеб характерно лишь бесполое размножение путем митотического деления клеток.

Класс Жгутиковые

Строение.

У жгутиковых имеются жгутики, служащие органоидами движения и способствующие захвату пищи. Их может быть один, два или множество. Движением жгутика в окружающей воде вызывается водоворот, благодаря которому мелкие взвешенные в воде частички увлекаются к основанию жгутика, где имеется небольшое отверстие — клеточный рот, ведущий в глубокий канал-глотку.

Эвглена зеленая:
1 — жгутик, 2 — сократительная вакуоль, 3 — хлоропласты, 4 — ядро, 5 — сократительная вакуоль

Почти все жгутиковые покрыты плотной эластичной оболочкой, которая наряду с развитыми элементами цитоскелета определяет постоянную форму тела.

Генетический аппарат

у большинства жгутиковых представлен одним ядром, но существуют также двуядерные (например, лямблии) и многоядерные (например, опалина) виды.

Цитоплазма

четко делится на тонкий наружный слой — прозрачную эктоплазму и глубже лежащую эндоплазму.

Способ питания.

По способу питания жгутиковые делятся на три группы. Автотрофные
организмы как исключение в царстве животных синтезируют органические вещества (углеводы) из углекислого газа и воды при помощи хлорофилла и энергии солнечного излучения. Хлорофилл находится в хроматофорах, сходных по организации с пластидами растений. У многих жгутиконосцев с растительным типом питания имеются особые аппараты, воспринимающие световые раздражения — стигмы.

Гетеротрофные
организмы (трипаносома — возбудитель сонной болезни) не имеют хлорофилла и поэтому не могут синтезировать углеводы из неорганических веществ. Миксотрофные
организмы способны к фотосинтезу, но питаются также минеральными и органическими веществами, созданными другими организмами (эвглена зеленая).

Осморегуляторная

и
отчасти выделительная функции выполняются у жгутиковых,как у саркодовых, сократительными вакуолями, которые имеются у свободноживущих пресноводных форм.

Размножение.

У жгутиковых отмечается половое и бесполое размножение. Обычная форма бесполого размножения — продольное деление.

Тип Инфузории, или Ресничные

Общая характеристика.

К
типу инфузорий относится более 7 тыс. видов. Органоидами движения служат реснички. Имеется два ядра: крупное полиплоидное — вегетативное ядро
(макронуклеус) и мелкое диплоидное — генеративное ядро
(микронуклеус).

Строение.

Инфузории могут быть разнообразной формы, во чаще всего овальной, как инфузория туфелька.Размеры их достигают в длину 1мм.
Снаружи тело покрыто пелликулой. Цитоплазма
всегда четко разделена на экто- и энтодерму. В эктоплазме находятся базальные тельца ресничек. С базальными тельцами ресничек тесно связаны элементы цитоскелета.

Способ питания инфузории.

В
передней половине тела находится продольная выемка — околоротовая впадина. В глубине ее расположено овальное отверстие — клеточный рот, ведущий в изогнутую глотку, которую поддерживает система скелетных глоточных нитей. Глотка открывается непосредственно в эндоплазму.

Осморегуляция.

У свободноживущих инфузорийимеютсясократительные вакуоли.

Инфузория туфелька:
1 — реснички, 2 — пищеварительные вакуоли, 3 — малое ядро, 4 — большое ядро, 5 — клеточныйрот, в — клеточная глотка, 7 — порошица, 8 — сократительная вакуоль

Размножение.

Для инфузорий характерно чередование полового и бесполого размножения. При бесполом размножении происходит поперечное деление инфузорий.

Среда обитания.

Свободноживущие инфузории встречаются и в пресных водах, и в морях.Образ жизни их разнообразен.

Впервые одноклеточные были открыты человеческому глазу в 1670-е годы, благодаря голландскому натуралисту, наделенному огромной страстью к познанию мира, Антони ван Левенгуку. Именно он первым рассмотрел этих «маленьких животных» с помощью своих невероятных линз. Их научное изучение началось позже — и не прекращается до сих пор. Одноклеточные живут повсюду, в том числе в таких условиях, где другим организмам не выжить.

Какие же отличительные особенности присущи одноклеточным?

1. Морфологически одноклеточные представляют собой единственную клетку
. Однако по свои функциям — это самодостаточный организм
, который умеет передвигаться в пространстве, размножаться, питаться. Размеры одноклеточных варьируются от нескольких микрон до нескольких сантиметров. Несколько лет назад в Марианской впадине были обнаружены многоядерные ксенофиофоры с диаметром не менее 10 сантиметров.

2. Жидкая среда
— принципиальное условие существования одноклеточных. Причем это не только море или болото, но и жидкости внутри тела человека или других существ.

3. Одноклеточные осваивают пространство и притягивают поближе пищу при помощи ложноножек

(временных, постоянно меняющих форму выростов эктоплазмы, как у амебы), жгутиков

(тонких, длинных органелл, нитей цитоплазмы, расположенных в передней части тела, как у эвглены зеленой) и ресничек
(множественных выростов цитоплазмы по всему телу, как у инфузории). Жгутики вкручиваются в жидкость, словно штопор, а реснички «хлопают», создавая волновое движение.

4. Большинство одноклеточных — гетеротрофы
, то есть питаются готовыми органическими веществами. Эвглена зеленая — миксотроф
, а вот колониальный вольвокс — автотроф
.

5. Раздражимость
(способность клетки изменять физико-химические свойства под влиянием условий среды), одно из базовых свойств живого организма, у простейших проявляется таксисами
: реакциями на любое раздражение. Одноклеточные движутся либо в направлении раздражителя (например, фрагмента пищи), либо прочь от него.

6. Рефлексов
одноклеточные не имеют из-за отсутствия нервной системы.

8. При бесполом размножении простейших, в отличие от многоклеточных, не идет разрушение ядерной оболочки
в ходе деления клетки.

9. Безусловно, у простейших имеются митохондрии
.

Значение одноклеточных животных

1. Простейшие употребляются в пищу более крупным беспозвоночными.

2. Наружные и внутренние скелеты раковинных амеб, фораминифер, радиолярий и прочих подобных существ за сотни тысяч лет сформировали морские осадочные породы, которые человек используется в строительстве (например, ракушечник).

Одноклеточные организмы — презентация онлайн

1.

Презентация на тему: «ПРОСТЕЙШИЕ»

Одноклеточные
организмы
Подготовила:
студентка 21 группы
Кислицина Юлия.

2. Простейшие

Этот тип представлен
одноклеточными
организмами, тело которых
состоит из цитоплазмы и
одного или нескольких ядер.
Клетка простейшего — это
самостоятельная особь,
проявляющая все основные
свойства живой материи. Она
выполняет функции всего
организма.
Всего известно около 70 тыс.
видов простейших. Они
живут только в жидкой среде.
Обычные размеры их 20 – 50
микрон.

3. Классификация Простейших.

4. Общая характеристика

Простейшие — одноклеточные
животные, тело которых состоит
из одной клетки. В
физиологическом отношении
клетка простейших — целостный
организм, которому присущи все
проявления жизни: обмен
веществ, раздражимость, рост,
размножение и т. д. Роль органов
у них выполняют органоиды.
Это широко распространенная
группа животных, находящаяся в
состоянии биологического
прогресса.
Общая
характеристика
По способу питания — это
типичные гетеротрофные
организмы (исключение эвглена
зеленая).
• Дышат всей поверхностью тела.
• Основная функция выделения
осуществляется через поверхность
клетки.
• Размножение осуществляется
бесполым или половым путем. Ядро
делится митозом.
• Простейшие как полноценные
живые организмы реагируют на
воздействие внешней среды, т.е.
обладают раздражимостью, которая
проявляется в различных
движениях (таксисах).

6. Особенности строения

Особенностью строение
одноклеточных является наличие
структур, которые свойственны
исключительно простейшим.
Например, клеточный рот,
сократительная вакуоль, порошица и
клеточная глотка.
Для простейших характерно
разделение цитоплазмы на два слоя:
внутренний и наружный, который
называют эктоплазмой. Строение
внутреннего слоя включается в себя
органеллы и эндоплазму (ядро).
Для защиты существует
пелликула — слой
цитоплазмы, отличающийся
уплотнением, а подвижность и
некоторые функции питания
обеспечивают органеллы.
Между эндоплазмой и
эктоплазмой расположены
вакуоли, которые регулируют
водно-солевой баланс в
одноклеточном.

8. Класс Саркодовые (Sarcodina)

• Это голые, лишенные внешней
оболочки организмы, представляющие
собой комочки протоплазмы с одним или
несколькими ядрами.
• Органоиды движения ложноножки.
• В цитоплазме различают эктоплазму и
эндоплазму.
• Из протоплазмы корненожки
образуются временные выросты –
псевдоподии, или ложноножки,
служащие для передвижения и захвата
пищи.
Пищевые частички обволакиваются
псевдоподиями и втягиваются внутрь
тела, причем нет особого участка в
организме корненожек для введения
пищевых частиц и удаления не
переваренных остатков.
Как и у всех простейших, органов
дыхания, кровообращения у
корненожек нет.
Многие виды корненожек имеют
раковину либо скелет.
Представители отряда амёбы
распространены в водоемах как
пресных, так и соленых, встречаются в
почвах.
При наступлении неблагоприятных
условий способны к инцистированию.

10. Класс Жгутиковые (Mastigophora)

Простейшие этой группы имеют один, два или
много жгутиков.
• Жгутиковые размножаются делением. У
одноклеточных видов сначала делится ядро, а
остальные органоиды растут и восстанавливаются в
процессе деления. Затем клетка перетягивается. При
благоприятных условиях уже на следующий день
дочерние жгутиконосцы могут делиться.
• Выделение происходит при
помощи сократительных вакуолей.
•Все растительные жгутиконосцы
могут фотосинтезировать и питаться, как растения,
поскольку в их клетках имеется зелёный пигмент —
хлорофилл.
Эвглена зеленая

Другие жгутиконосцы не
имеют хлоропластов. Среди них есть
свободноживущие особи, но основные
представители их перешли к
паразитическому образу жизни (в
растительных и животных организмах).
Все растительные жгутиконосцы ведут
свободный образ жизни в водной среде.
При неблагоприятных условиях
жгутиконосцы образуют цисты, служащие
так же для расселения.
Возможно, от воротничковых
жгутиконосцев произошли животные.

12. Класс Споровики (Амикомплексы)

Известно около 1400 видов
споровиков.
• Название класса объясняется тем,
что многие из этих простейших в
цикле своего развития образуют
стадию споры.
• Все представители класса
являются паразитами (или
комменсалами) человека и
животных.
• Многие споровики –
внутриклеточные паразиты.
Локализуются в пищеварительном
аппарате, в полостях тела, в
кровеносной системе и в других
органах хозяев.
• Величина споровиков, живущих в полости
кишечника или в полости тела
беспозвоночных, может быть довольно
значительной для одноклеточных
организмов, споровики же, обитающие в
клетках стенки кишечника или в клетках
• крови, очень малы.
Взрослые споровики обычно
малоподвижны или двигаются очень
медленно (при помощи сократимых
волоконец – мионем или выделяя через
мельчайшие поры на заднем конце тела
густую жидкость). Именно эти виды
претерпели наиболее глубокую
дегенерацию в плане строения, их
организация упрощена до минимума.
• У ряда споровиков оболочки довольно
тонкие; такие формы способны к
амебоидным движениям.
У многих споровиков некоторые
стадии развития очень подвижны,
благодаря чему становится
возможным заражение различных
органов хозяев.
• Гаметы у многих видов имеют
жгутики.
• Сократительных вакуолей нет.
• Питаются споровики, всасывая
растворенные органические и
другие вещества всей
поверхностью тела, при этом
разрушая ткани хозяев и отравляя
их продуктами обмена веществ.
• Дыхание и выделение также
осуществляется всей поверхностью
тела.

15. Класс Инфузории (Ciliophora)

• Инфузории – высокоорганизованные
простейшие со сложной системой
органоидов.
• Органоиды движения – реснички.
Реснички имеют сходное строение
со жгутиками, отличаясь от них меньшей
длиной.
• Характерный признак инфузорий –
наличие двух типов ядер: крупного
полиплоидного ядра – макронуклеуса и
мелкого диплоидного – микронуклеуса
(ядерный дуализм).
• Прохождение пищи осуществляется через
цитостом (клеточный рот) и цитофаринкс
(клеточную глотку), глотка открывается
непосредственно в эндоплазму.
Не переваренные остатки
выбрасываются через цитопрокт
(порошицу).
• Органоиды осморегуляции состоят из
резервуара сократительной вакуоли и
приводящих каналов, содержимое
резервуаров изливается через
выделительные поры.
• В эктоплазме многих инфузорий
находятся особые органоиды защиты –
трихоцисты.
• При неблагоприятных условиях
инфузории инцистируются.
• Тип инфузории подразделяется на
классы: 1) Ресничные инфузории,
2) Сосущие инфузории.

17. Размножение Простейших

Инфузория
Размножение у инфузорий
происходит методом конъюгации
и бесполым методом.
Споровики
Все споровики имеют сложные
и разнообразные жизненные
циклы с чередованием
бесполой и половой форм
размножения.
Инфузории
Размножение жгутиковых
происходит половым и
бесполым способами.
Половое размножение
осуществляется в виде
изогамии.

19. Значение в природе

1. Источник питания для других животных (Составляют 1-ое звено в цепях
питания).
2. Выполняют роль санитаров, очищая водоемы от бактерий и гниющих
веществ.
3. Служат индикаторами чистоты воды.
4. Содействуют геологической разведке служат руководящими формами при
разведке нефти и газа
5. Участвуют в образовании залежей известняков.
6. Участвуют в круговороте веществ.
7. Оказывают влияние на почвообразовательные процессы.
8. Возбудители заболеваний домашних животных и человека.

20. ВЫВОД

Простейшие – это такие животные, тело
которых состоит из одной клетки.
Разновидность очень большое. Широко
распространены на Земле. Простейших
разделяют на саркодовых, жгутиконосцев,
инфузорий, споровиков и другии. Среди
простейших есть паразиты человека и
других животных.

Одноклеточные организмы — Справочник химика 21

    Спектр продуктов, образующихся методами биотехнологии, необычайно широк и разнообразен. Целевыми продуктами биотехнологических производств могут быть интактные клетки. Одноклеточные организмы используют для получения биомассы, являюшейся источником кормового белка. Клетки, особенно в иммобилизованном состоянии, выступают в роли биологических катализаторов для процессов биотрансформации. [c.32]









    Дрожжи — это живые одноклеточные организмы, содержащие фермент зимазу, который катализирует реакцию. [c.640]

    Источником всех видов энергии, используемых в биологических системах, является солнечный свет, а преобразование световой энергии в химическую происходит в ходе уникального и важнейшего для жизни процесса -фотосинтеза. Способностью к фотосинтезу обладают как эукариоты (высшие зеленые растения, зеленые, бурые и красные водоросли, некоторые одноклеточные организмы), так и прокариоты (синезеленые водоросли, зеленые и пурпурные бактерии). [c.92]

    Способ действия р-лактамных антибиотиков. р-Лактамные антибиотики эффективны только против определенного вида болезнетворных микробов, и их активность зависит от способности вторгаться в структуру клеточной стенки. Все одноклеточные организмы обладают механически прочными стенками для того, чтобы выдерживать значительное осмотическое давление, возникающее внутри клетки при высоких концентрациях растворенных веществ. Клетки, не подвергающиеся большому осмотическому давлению, не имеют таких укрепленных стенок (например, красные кровяные клетки) и обычно разрушаются при внесении в воду. [c.370]

    Вероятно, гликолиз представляет собой живое ископаемое -реликтовый биохимический процесс, сохранившийся с тех времен, когда в земной атмосфере не было кислорода и одноклеточные организмы существовали за счет расщепления органических молекул, встречающихся в естественных условиях. Когда живые организмы приобрели большие размеры, стали сложнее и увеличили свои энергетические потребности, а в земной атмосфере появился кислород, произошло развитие более сложного биохимического процесса, требующего намного большего количества энергии и известного под названием цикла лимонной кислоты . Но прежде чем мы рассмотрим этот процесс, следует познакомиться с универсальным способом запасания химической энергии в любых живых организмах. [c.327]

    Потребность живых организмов в энергии объясняется двумя причинами. Во-первых, организмы используют имеющиеся в окружающей среде вещества для синтеза необходимых им соединений. Большинство происходящих при этом реакций являются эндотермическими. Чтобы вызвать протекание таких реакций, необходимо получать энергию из каких-либо внешних источников. Во-вторых, живые организмы обладают очень высокой организацией. Сложность всех веществ, образующих даже простейшие одноклеточные организмы, и взаимосвязей между множеством протекающих в них химических процессов поистине поразительна. С точки зрения термодинамики это означает, что живые организмы характеризуются очень низкой энтропией по сравнению с сырьевыми веществами, из которых они образованы. Высокая упорядоченность, присущая живым системам, достигается ценой затраты энергии. [c.441]

    Белок одноклеточных организмов (БОО) — термин, принятый для обозначения белковых продуктов, синтезируемых монокультурой микробных клеток и использующихся в качестве пищевых добавок или корма для скота. Вопрос об использовании микробной биомассы в качестве источника белка рассматривается вполне серьезно. Это связано не только с дефицитом продовольствия в общемировом масштабе, но и с тем, что содержание белка в большинстве микроорганизмов весьма велико на его долю приходится примерно 60—80% сухой массы клетки. Кроме того, благодаря высокому содержанию метионина, лизина, витаминов и важных минералов БОО обладает более высокой пищевой ценностью, чем некоторые виды пищи растительного и животного происхождения. Но широкое применение БОО сдерживается по ряду причин. [c.301]

    У высших организмов Д.-сложный комплекс физиол. и биохим. процессов, в к-ром можно выделить ряд осн. стадий. I) внеш. Д. поступление Oj из среды в организм, осуществляемое с помощью спец. органов Д. (легких, жабр, трахей и т.д.) или через пов-сть тела (напр., у кишечнополостных) 2) транспорт О2 от органов Д. ко всем др. органам, тканям и клеткам у большинства животных эта ф-ция обеспечивается кровеносной системой при участии спец. белков переносчиков кислорода (гемоглобин, миоглобин, гемоцианин и др.) 3) тканевое, или клеточное, Д. собственно биохим. процесс восстановления О2 в клетках при участии большого числа разных ферментов. Д. многих, в первую очередь одноклеточных, организмов сводится к клеточному Д., а стадии 1 и 2 обеспечиваются диффузией Ог- [c.124]

    Особым сортом кремневой кислоты является так называемый кремнезем, или инфузорная земля, представляющий собой скелеты первобытных одноклеточных организмов. Кремнезем обладает лишь незначительной адсорбционной активностью. Значительно чаще, чем для самой адсорбции, его применяют в качестве материала, облегчающего фильтрацию через мелкозернистые адсорбенты. Для этой цели кремнезем предварительно очищают (например, кипячением со щелочами и с кислотами) и прокаливают. Приготовленный таким образом препарат смешивают в определенном соотношении с адсорбентом для того, чтобы фильтрование проходило с нужной скоростью. [c.346]

    Дрожжи — живые одноклеточные организмы (грибки), размножающиеся в сахаристой среде для их жизнедеятельности нужно, чтобы среда содержала соли аммония (как источник азота для синтеза ими белков своего тела), соли фосфорной кислоты и еще некоторые минеральные соли. Можно, однако, раздавить и таким образом убить дрожжи (Бухнер) или подсушить их и экстрагировать водой (А, Н. Лебедев), и все равно их сок или экстракт оказывает каталитическое действие и вызывает такое же превращение сахаров в спирт, как и живые дрожжи. Ферментный препарат, сбраживающий сахара, был назван зимазой. Оказалось, что он содержит целый комплекс ферментов, из которых многие присутствуют и в клетках животных и растений, катализируя в процессе клеточного дыхания те же превращения сахаров (глюкозы или фруктозы), что и в первой фазе брожения. Названия этих ферментов приведены в схеме на стр. 464. Строение ферментов рассмотрено в отдельной главе книги II. [c.462]

    Процесс адаптации есть, в самом широком смысле, процесс обучаемости. В гл. 12 хемотаксис бактерий описан как модель восприятия и поведения. В ряду других умственных свойств этих одноклеточных организмов стоит их способность к обучению при индукции подходящего фермента бактерия может научиться расти в специфической среде при индукции соответствующего рецептора бактерия может выучиться передвигаться в область высокой концентрации рибозы, а не в область высокой концентрации галактозы, как прежде. Хотя при этом не задействована нервная система, описание исследований Адлера и Кошланда по восприятию и процессингу сигнала в хемотаксических бактериях и их интерпретация могут составить целый интересный раздел нейробиологии. [c.336]

    К водорослям относятся как микроскопические одноклеточные организмы, так и морские водоросли, тело которых может достигать более 45 м в длину. Из водорослей выделено большое число полисахаридов, однако их строение все еще до конца не определено этим соединениям посвящены обзоры [103, 124]. [c.248]

    Энзиматические системы, осуществляющие синтез жирных кислот, называются жирно-кислотными синтетазами. Они широко встречаются в природе и могут быть изолированы из различных одноклеточных организмов, растений и животных тканей. [c.383]

    В этой работе вы будете наблюдать действие сигаретного дыма на живые организмы. Эвглена (ЕиЕ1епа) — одноклеточный организм, живущий в воде, где плавает , быстро двигая нитевидными отростками (жгутиками). [c.488]

    Белок одноклеточных организмов [c.301]

    Одноклеточные организмы не имеют нервной системы , но тем не менее воспринимают информацию из окружающей среды. Они обрабатывают информацию, собирают ее и переда- [c.354]

    Бактерии представляют собой простейшие (в основном одноклеточные) организмы, размножающиеся путем деления. [c.488]

    Краткое рассмотрение различных представителей микромира, занимающих определенные этажи размеров, показывает, что, как правило, величина объектов определенно связана с их структурной сложностью. Нижний предел размеров свободноживущего одноклеточного организма определяется пространством, требуемым для упаковки внутри клетки аппарата, необходимого для независимого существования. Ограничение верхнего предела размеров микроорганизмов определяется, по современным представлениям, соотношениями между клеточной поверхностью и объемом. При увеличении клеточных размеров поверхность возрастает в квадрате, а объем — в кубе, поэтому соотношение между этими величинами сдвигается в сторону последнего. У микроорганизмов по сравнению с макроорганизмами очень велико отношение поверхности к объему. Это создает благоприятные условия для активного обмена между микроорганизмами и внешней средой. И действительно, метаболическая активность микроорганизмов, измеренная по разным показателям, в расчете на единицу биомассы намного выше, чем у более крупных клеток. Поэтому представляется закономерным, что низшие формы жизни могли возникнуть и в настоящее время могут существовать только на базе малых размеров, так как последние создают целый ряд преимуществ, обеспечивающих жизнеспособность этим формам жизни. [c.23]

    У эубактерий можно проследить разные уровни клеточной организации. Подавляющее большинство эубактерий — одноклеточные организмы. Для свободноживущих форм это может быть определено как способность осуществлять все функции, присущие организму, независимо от соседних клеток. В то же время для многих эубактерий отмечается тенденция существовать не в виде одиночных клеток, а формировать клеточные агрегаты (см. рис. 3, 5). Для неподвижных клеток последние есть результат ряда последовательных делений, приводящих к появлению колоний. Однако образование агрегатов клеток наблюдается и у подвижных форм. Часто клетки в агрегатах удерживаются с помощью выделяемой ими слизи. Прочность и долговечность существования таких агрегатов зависят от свойств слизи и условий внешней среды. На этом этапе можно говорить лишь о случайном клеточном объединении, которое не противоречит данному выше определению одно-клеточности. [c.76]

    Группа пурпурных бактерий, насчитывающая более 50 видов, представлена одноклеточными организмами разной морфологии (рис. 78). Длина их колеблется от 1 до 20 мкм, щирина — от 0,3 до 6 мкм. Некоторые виды образуют выросты. Среди пурпурных бактерий есть неподвижные и подвижные формы. Движение осуществляется с помощью одного или пучка жгутиков, расположенных обычно полярно. Больщинство пурпурных бактерий размножаются бинарным делением, некоторые виды — почкованием. Клетки неподвижных форм, размножающихся поперечным делением в разных плоскостях, имеют тенденцию формировать афе-гаты правильной геометрической формы. [c.297]

    Вторая группа железобактерий включает одноклеточные организмы из разных таксонов. Она представлена эубактериями с грамположительным и грамотрицательным строением клеточной стенки или без нее, размножающимися поперечным делением или почкованием. Клетки разной формы и размеров (форма может меняться в зависимости от стадии и условий роста), одиночные или формирующие скопления, окруженные капсулами, в которых откладываются окислы железа и марганца. Принадлежащие к этой группе железобактерии распадаются на две подгруппы, различающиеся типом метаболизма и отношением к кислотности среды. [c.378]

    Простейшие Protozoa). Это одноклеточные организмы животного происхождения. Большинство из них в сотни раз больше многих бактерий. Они, как и все животные, лишены твердой оболочки, но имеют мягкую или гибкую и относительно хрупкую внешнюю клеточную мембрану. Чаще всего она состоит из хитина или родственных ему соединений и не содержит целлюлозы. [c.273]

    Гормоны характерны для многоклеточных организмов. Одноклеточные организмы в них не нуждаются. Благодаря гормонам осуществля- [c.418]

    X. токсичен по отношению ко мн. бактериям и др. одноклеточным организмам. Он оказывает разностороннее действие на организм человека угаетает центр, нервную систему и терморегулирующие центры, понижая т-ру при лихорадочных состояниях понижает возбудимость сердечной мышцы возбуждает мускулатуру мягки и усиливает ее сокращение, уменьщает селезенку. Характерное св-во X.- противомалярийное действие. Причем ра1(ематы и синтетич. энантиомеры X. обладают таким же действием. В мед. практике применяют гидрохлорид, дигидрохлорид и сульфат X. В связи с появлением более эффективных синтетич. противомалярийных препаратов X. имеет офаниченное использование. Соли X. используют в акушерской практике для возбуждения и усиления родовой деятельности. X. служит также адсорбцион- [c.265]

    В отличие от сложных белков, белки одноклеточных организмов (БОО) используются как пищевая добавка. Обогащением белковыми добавками на основе БОО улучшают качество растительного белка. Эти добавки повышают содержание витаминов, микроэлементов, а главное — аминокислот, несинтезируемых многими растениями. Производство пищевых белков измеряется миллионами тонн в год и постоянно растет. Микробиологический синтез белка, продукт которого представляет собой инактивированную массу клеток, — основной [c.429]

    Характерным свойством живого материала является то, что он движется. Степень движения меняется от явного перемещения в потоке цитоплазмы до движения ионов, электролитов, молекул и макромолекул относительно друг друга внутри клетки. В результате обмена веществ биологический материал постоянно изменяется, разрушая и перестраивая функциональную архитектуру клетки. Эта выраженная нестабильность мешает проведению рентгеновского микроанализа, если не найдены пути мгновенного сдерживания активности клетки и удержания ее в этом состоянии до тех пор, пока выполняются исследования. Если бы это было сделано, то окружающая среда, в которой должен производиться рентгеновский микроанализ, полностью была бы лишена жизненных процессов. Типичный одноклеточный организм менее 2 мкм в поперечинке синтезирует много сотен соединений путем тонкого регулируемого процесса, способен воспроизводить сам себя и генетически эволюционировать и видоизменять эти процессы. Если захотелось бы найти быстрый способ разрушения этого уникального тончайшего механизма, то, вероятно, не нашлось бы ничего лучше потока быстрых электронов, который за одну секунду смог бы испарить количество воды, во много раз превышающее вес образца. [c.266]

    Из тысяч видов водорослей известна одна группа, а именно диатомовые водоросли, или диатомеи, образующие класс 01а1о-тасеае или Вас111аг1орЬусеае, которые способны поглощать растворимый кремнезем из воды при чрезвычайно низких его концентрациях, причем такой кремнезем подвергается метаболизму и осаждается в виде внешнего скелета. Согласно данным Калверта [33], существует более чем 10 000 разновидностей диатомей некоторые из них живут в пресной воде, а другие — в соленой воде. Почти все разновидности схожи в том отношении, что их наружные стенки наполнены кремнеземом. Эти растения представляют собой одноклеточные организмы, состоящие из двух частей, причем края одной части входят внутрь другой, что напоминает соединение двух половинок коробочки от пилюль. Помимо того что диатомовая водоросль упрятана в кремнеземную оболочку, каждая ее клетка способна накапливать капельку нефти. Предполагается, что эта нефть наряду с другими [c.1011]

    Неклеточные формы жизни не существуют на Земле. Вирусы и бактериофаги не могут рассматриваться как самостоятельные живые системы — из всех функций живой клетки они обладают лишь способностью передавать генетическую программу. Напротив, основные характеристики жизни прпсущи как одноклеточным организмам, так и подавляющему большинству типов специализированных клеток многоклеточных. Строение и поведение отдельных клеток настолько сложно, что оказывается возможным формулировать проблемы поведения на клеточном уровне, проблемы цитоэтологии (Александров, 1970). [c.332]

    Для экспрессии клонированных эукариотических генов интенсивно используют обычные дрожжи Sa haromy es erevisiae. Тому есть несколько причин. Во-первых, это одноклеточный организм, генетика и физиология которого детально изучены и который можно выращивать как в небольших лабораторных колбах, так и в промышленных биореакторах. Во-вторых, выделены и охарактеризованы несколько сильных промоторов этих дрожжей, а для систем эндогенных дрожжевых экспрессирующих векторов могут использоваться природные, так называемые 2 мкм-плазмиды. В-третьих, в клетках [c.136]

    Некоторые виды биомассы (например, сыворотка, целлюлозные отходы) и продукты переработки нефти могут служить субстратом при культивировании микроорганизмов. Предполагалось, что эти чистые культуры, а также их продукты (так называемый белок одноклеточных организмов, БОО) можно будет использовать в качестве пищевых добавок или корма для скота. К сожалению, вследствие дороговизны получаемых проуктов, их невысоких вкусовых качеств, а иногда и токсичности производство БОО оказалось экономически нецелесообразным. Однако есть надежда, что с помощью генетических манипуляций все-таки удастся создать систему, позволяющую получать дешевые биологические добавки на основе БОО. [c.303]

    Метод репликации функциональной ДНК, включающий трансформацию в подходящих условиях соответствующих одноклеточных организмов с помощью функциональной ДНК с целью получения трансформантов, при этом функциональная ДНК получена in vitro следующим образом а) расщеплением вирусной или кольцевой плазмидной ДНК, совместимой с указанным одноклеточным организмом, с получением линеаризованного фрагмента, содержащего интактный репликон и концевой участок с заранее заданными свойствами б) объединением первого линеаризованного фрагмента со вторым, чужеродным по отношению к указанному одноклеточному организму и содержащим по меньщей мере один интактный ген и концевой участок, способный к лигированию с концевым участком первого линеаризованного фрагмента, причем по меньшей мере один из линеаризованных фрагментов содержит ген определенного фенотипического признака в условиях, подходящих для такого объединения, причем концевые участки первого и второго фрагментов объединяются с образованием функциональной ДНК, способной к репликации и транскрипции в указанном одноклеточном организме выращивание указанного одноклеточного организма в подходящей питательной среде и выделение трансформантов, обладающих данным фенотипическим признаком, проявление которого обусловливается У указанной функциональной ДНК.  [c.540]

    Дрожжи — одноклеточные организмы (грибки), обладающие способностью возбуждать брожение сахаристых веществ Дрожжевая клетка вследствие небольшого размера (3,1 в длину и 2,8 в ширину) невидима для невооруженного глаза Она имеет круглую овальную или удлиненную форму Дрожжевая клетка состоит из оболочки, протоплазмы и ядра Протоплазма представляет собой полужидкую массу с вакуолями, наполненными клеточным соком Протоплазма содержит ряд питательных веществ, как то волют ин (азотистое соединение), гликоген (углевод, близкий к крахмлу), и др Гликоген является запасным питательным веществом, расхо- дуемым клеткой при недостатке питания  [c.182]

    Белок одноклеточных организмов, БОО (Single- ell protein) Белковые продукты, синтезируемые монокультурой микроорганизмов и использующиеся в качестве пищевых добавок к рациону животных. [c.544]

    Время генерации (Generation time) Время, за которое в популяции одноклеточных организмов удваивается число клеток. Называется также временем удвоения. [c.545]

    Основной областью применения метанола является получение формальдегида (свыше 40 %). Метанол также используется в синтезе уксусной кислоты, сложных эфиров (в частности, диме-тилфталата), простых эфиров (МТБЭ, МТАЭ и др.), метилгало-генидов, аминов, ионообменых смол, в качестве растворителя, экстрагента и добавки к моторным бензинам. В дополнение к традиционным областям потребления значительными могут стать в будущем потребности в метаноле в новых областях, таких, как энергетика, синтез белка, продуцируемого одноклеточными организмами. [c.838]

    Под общим понятием бактерии в настоящее время описано свыше 1600 видов микроорганизмов-прока-риот, не имеющих настоящего сложно организованного ядра. Большинство представителей бактерий — одноклеточные организмы, разнообразные по размерам и физиологическим свойствам. По форме все бактерии можно разделить на шаровидные (кокки), палочковидные, извитые и нитчатые. В последние годы из почвы выделены также бактерии, имеющие своеобразные формы. [c.27]

    Известны, однако, случаи, когда такое временное агрегирование одноклеточных организмов связано с осуществлением определенной функции. Примером может служить образование плодовых тел миксобактериями, которое делает возможным созревание цист, на что не способны в обычных условиях единичные клетки. В аэробных условиях описано образование строго анаэробными бактериями из рода lostridium колоний, по внешнему виду напоминающих плодовые тела миксобактерий, в которых спорулиру-ющие клетки и эндоспоры расположены внутри и защищены от кислорода плотным слоем слизи. [c.76]

    Миллионы лет назад клетки образовались из более простых структур, вероятно, из древних белков, нуклеиновых кислот и их комплексов. Остается неизвестным, что же послужило предпосылкой этой стадии в эволюции материи. Возможно, для этого были необходимы какие- о специальные полимерные структуры, в настоящее время на -Земле отсутствующие. Не исключено также, что они возникли из структур, похожих на современные белки и нуклеиновые кислоты, но были необходимы специфические условия для того, чтобы они смогли организоваться в примитивные клетки, способные к воспроизводству. И наконец, не исключено также и то, что и необходимые вещества, и специальные условия существуют до сих пор где-либо на Зем.че. Однако в настоящее время невозможно наблюдать образование клеток даже при использовании современных экспериментальных подходов из-за присутствия в о кружающей среде огромного числа одноклеточных организмов и их непрерывного воспроизводства. Теория зарождения жизни до сих пор продолжает оставаться одной из наиболее загадочных проблем биологии. Эта теория должна ответить в первую очередь на два основных вопроса первый — каким образом набор полимерных и низкомолекулярны.ч веществ появился в ходе химической эволюции второй — как эти вещества сумели объединиться в первые живые клеточные организмы. [c.20]

    Клетки необычайно разнообразны по своим размерам, формам, внутренней структуре и функциям. Огромное разнообразие клеток существует в виде одноклеточных организмов с разнообразными уровнями сложности. В многоклеточных организмах клетки специапизированы следовате,пьпо, огромное число различных типов клеток может существовать внутри одного организма. В организме человека число типов клеток превышает двести. [c.20]

Подцарство одноклеточные кратко. Одноклеточные организмы — список с названиями и примерами

Тип простейшие включает примерно 25 тыс. видов одноклеточных животных, обитающих в воде, почве или организмах других животных и человека. Имея морфологическое сходство в строении клеток с многоклеточными организмами, простейшие существенно отличаются от них в функциональном отношении.

Если клетки многоклеточного животного выполняют специальные функции, то клетка простейшего является самостоятельным организмом, способным к обмену веществ, раздражимости, движению и размножению.

Простейшие — это организмы на клеточном уровне организации. В морфологическом отношении простейшее равноценно клетке, но в физиологическом представляет собой целый самостоятельный организм. Подавляющее большинство их — микроскопически малых размеров (от 2 до 150 мкм). Однако некоторые из ныне живущих простейших достигают 1см, а раковины ряда ископаемых корненожек имеют в диаметре до 5-6 см. Общее количество известных видов превышает 25 тыс.

Строение простейших чрезвычайно разнообразно, но все они обладают чертами, характерными для организации и функции клетки. Общим в строении в строении простейших являются два основных компонента тела — цитоплазма и ядро.

Цитаплазма

Цитоплазма ограничена наружной мембраной, которая регулирует поступление веществ в клетку. У многих простейших она усложняется дополнительными структурами, увеличивающими толщину и механическую прочность наружного слоя. Таким образом возникают образования типа пелликулы и оболочки.

Цитоплазма простейших обычно распадается на 2 слоя — наружный более светлый и плотный — эктоплазму
и внутренний, снабженный многочисленными включениями,- эндоплазму.

В цитоплазме локализуются общеклеточные органоиды. Кроме того, в цитоплазме многих простейших могут присутствовать разнообразные специальные органеллы. Особенно широко распространены различные фибриллярные образования — опорные и сократимые волоконца, сократительные вакуоли, пищеварительные вакуоли и др.

Ядро

Простейшие обладают типичным клеточным ядром, одним или несколькими. Ядро простейших имеет типичную двухслойную ядерную оболочку. В ядре распределен хроматиновый материал и ядрышки. Ядра простейших характеризуются исключительным морфологическим многообразием по размерам, числу ядрышек, количеству ядерного сока и т.д.

Особенности жизнедеятельности простейших

В отличие от соматических клеток многоклеточные простейшие характеризуются наличием жизненного цикла. Он слагается из ряда следующих друг за другом стадий, которые в существовании каждого вида повторяются с определенной закономерностью.

Чаще всего цикл начинается стадией зиготы, отвечающей оплодотворенному яйцу многоклеточных. За этой стадией следует однократно или многократно повторяющееся бесполое размножение, осуществляемое путем клеточного деления. Затем образуются половые клетки (гаметы), попарное слияние которых вновь дает зиготу.

Важной биологической особенностью многих простейших является способность к инцистированию.
При этом животные округляются, сбрасывают или втягивают органеллы движения, выделяют на своей поверхности плотную оболочку и впадают в состояние покоя. В инцистированном состоянии простейшие могут переносить резкие изменения окружающей среды, сохраняя жизнеспособность. При возвращении благоприятных для жизни условий цисты раскрываются и простейшие выходят из них в виде активных, подвижных особей.

По строению органоидов движения и особенностей размножения тип простейшие делится на 6 классов. Основные 4 класса: Саркодовые, Жгутиковые, Споровики и Инфузории.

Определение 1

Одноклеточные (простейшие) — организмы, в которых все функции живого выполняет одна клетка.

Кроме прокариот, к ним относятся одноклеточные эукариоты, среди которых есть и растения, и животные, и грибы.

Особенности одноклеточных организмов

Размеры простейших микроскопически малы. К особенностям одноклеточных организмов относится то, что они выполняют все функции живого с помощью клеточных органелл и является отдельным самостоятельным организмом, представленным лишь одной клетки. По строению и набором органелл клетки одноклеточных организмов подобные клеткам многоклеточных организмов. Среди одноклеточных эукариот выделяют как просто построенные организмы (амеба, хлорелла), так и достаточно сложные (инфузории, ацетабулярии).

Если для клеток многоклеточных организмов характерно дифференцировка функций и невозможность выполнять сразу все функции живого, то одноклеточные организмы эту способность сохраняют. Высокий уровень их организации — клеточный. Клетка одноклеточных организмов — это целостный организм, которому присущи все свойства живого: обмен веществ, раздражимость, рост, размножение и тому подобное.

Их тело состоит из цитоплазмы, в которой различают внешний слой — эктоплазму, и внутренний — эндоплазму. В большинстве видов клетка снаружи покрыта оболочкой, которая предоставляет одноклеточной животному постоянную форму.
У простейших проявляются органеллы, выполняющие различные функции:

• пищеварения (пищеварительные вакуоли),
• выделения (сократительные вакуоли),
• движения (жгутики, реснички),
• восприятия света (светочувствительный глазок)

и другие органеллы, обеспечивающие все процессы жизнедеятельности. По способу питания — это гетеротрофные организмы.
Простейшим свойственна раздражительность, проявляющаяся в различных движениях — таксисе. Различают положительные таксисы — движения к раздражителю, и отрицательные таксисы — движения от раздражителя.

Попадая в неблагоприятные условия, простейшие образуют цисты. Инцистирование — важная биологическая особенность простейших. Оно не только обеспечивает переживания неблагоприятных условий, но и способствует широкому расселению.

Водные одноклеточные

Морские одноклеточные животные, например фораминиферы и радиолярии, имеют внешний скелет в виде известковой раковины.
К высокоорганизованных одноклеточных животных относятся инфузории. Органоидами движения в них выступают реснички, тело покрыто прочной эластичной оболочкой, которая предоставляет ему постоянной формы. Большинство инфузорий имеет два ядра: большое и малое. Большое вегетативное ядро — регулирует процессы движения, питания, выделения, а также бесполое размножение, осуществляемое поперечным делением клетки пополам. Малое ядро — генеративное, оно выполняет важную функцию в половом процессе.

Среди водных одноклеточных организмов также выделяют миксотрофы — организмы, которые могут питаться как с помощью фотосинтеза, так и гетеротрофно. Например, эвглена зеленая.

Живет эвглена в пресноводных водоемах и плавает с помощью единого жгутика, расположенного на переднем конце тела. В цитоплазме эвглены имеются хлоропласты, содержащие хлорофилл, позволяет эвглену питаться фототрофные. Если нет света, она переходит на гетеротрофное питания. Благодаря этому свойству эвглена сочетает в себе признаки растения и животного, что свидетельствует об эволюционном единстве растительного и животного мира.

Одноклеточные растения и грибы

Замечание 1

В природе много не только одноклеточных животных, но и одноклеточных растений и грибов. Например, среди зеленых водорослей к представителям одноклеточных принадлежат хламидомонада и хлорелла, а среди грибов одноклеточными являются дрожжи.

Одноклеточные растения и животные являются типичными эукариотическими клетками, имеющими соответствующие органеллы:

• поверхностную мембрану,
• ядро,
• митохондрии,
• аппарат Гольджи,
• эндоплазматическую сеть,
• рибосомы.

Различия строения одноклеточных животных и одноклеточных растений связаны с различиями способа их питания. Для растительных клеток характерно наличие пластид, вакуоли, клеточной стенки и других особенностей, связанных с фотосинтезом. Для животных клеток характерно наличие гликокаликса, пищеварительных вакуолей и других особенностей, связанных с гетеротрофным питанием.

У грибов клетка имеет клеточную стенку, в этом проявляется сходство грибов с бактериями и растениями. Но грибы являются гетеротрофами, и это роднит их с животными.

Одноклеточные эукариоты размножаются преимущественно бесполым путем, но у некоторых из них (например, у инфузории-туфельки) наблюдается половой процесс — обмен генетической информацией, а в других (например, в хламидомонады) происходит половое размножение. Бесполое размножение происходит путем деления клетки пополам с помощью митоза. При половом размножении образуются гаметы, которые затем сливаются с образованием зиготы.

Замечание 2

Животные, состоящие из единственной клетки, располагающей ядром, называются одноклеточными организмами.

В них сочетаются характерные особенности клетки и независимого организма.

Одноклеточные животные

Животные подцарства Одноклеточных или Простейших обитают в жидких средах. Внешние формы их разнообразны — от аморфных особей, не имеющих определенных очертаний, до представителей со сложными геометрическими формами.

Насчитывается около 40 тысяч видов одноклеточных животных. К наиболее известным относятся:

• амеба;
• зеленая эвглена;
• инфузория-туфелька.

Амеба

Принадлежит классу корненожки и отличается непостоянной формой.

Она состоит из оболочки, цитоплазмы, сократительной вакуоли и ядра.

Усвоение питательных веществ осуществляется с помощью пищеварительной вакуоли, а кормом служат другие простейшие, такие как водоросли и . Для респирации амебе необходим кислород, растворенный в воде и проникающий через поверхность тела.

Зеленая эвглена

Обладает вытянутой веерообразной формой. Питается за счет превращения углекислого газа и воды в кислород и продукты питания благодаря световой энергии, а также готовыми органическими веществами при отсутствии света.

Относится к классу жгутиковые.

Инфузория-туфелька

Класс инфузории, своими очертаниями напоминает туфельку.

Пищей служат бактерии.

Одноклеточные грибы

Грибы отнесены к низшим бесхлорофилльным эукариотам. Они отличаются наружным пищеварением и содержанием хитина в клеточной стенке. Тело образует грибницу, состоящую из гифов.

Одноклеточные грибы систематизированы в 4 основных классах:

• дейтеромицеты;
• хитридиомицеты;
• зигомицеты;
• аскомицеты.

Ярким примером аскомицетов служат дрожжи, широко распространенные в природе. Скорость их роста и размножения велика благодаря особенному строению. Дрожжи состоят из одиночной клетки округлой формы, размножающейся почкованием.

Одноклеточные растения

Типичным представителем низших одноклеточных растений, часто встречающихся в природе, являются водоросли:

• хламидомонада;
• хлорелла;
• спирогира;
• хлорококк;
• вольвокс.

Хламидомонада отличается от всех водорослей подвижностью и наличием светочувствительного глазка, определяющего места наибольшего скопления солнечной энергии для фотосинтеза .

Многочисленные хлоропласты заменены одним большим хроматофором. Роль насосов, откачивающих излишки жидкости, выполняют сократительные вакуоли. Передвижение осуществляется при помощи двух жгутиков.

Зеленые водоросли хлореллы, в отличие от хламидомонады, обладают типичными растительными клетками. Плотная оболочка защищает мембрану, а в цитоплазме расположено ядро и хроматофор. Функции хроматофора сходны с ролью хлоропласт наземных растений.

С хлореллой схожа водоросль шарообразной формы хлорококк. Местом ее обитания служит не только вода, но и суша, стволы деревьев, растущих во влажной среде.

Кто открыл одноклеточные организмы

Честь открытия микроорганизмов принадлежит голландскому ученому А. Левенгуку.

В 1675 году он разглядел их в микроскоп собственного изготовления.
За мельчайшими существами закрепилось название инфузория, а с 1820 года их стали называть простейшими животными.

Зоологами Келлекером и Зибольдом в 1845 году одноклеточные были отнесены к особому типу животного царства и разделены на две группы:

• корненожки;
• инфузории.

Как выглядит клетка одноклеточного животного

Строение одноклеточных организмов возможно изучить лишь с помощью микроскопа. Тело простейших существ состоит из единственной клетки, выполняющей роль независимого организма.

В состав клетки входят:

• цитоплазма;
• органоиды;
• ядро.

Со временем, в результате приспособления к окружающей среде, у отдельных видов одноклеточных появились специальные органоиды движения, выделения и питания.

Кто такие простейшие

Современная биология относит простейших к парафилетической группе животноподобных протистов. Наличие в клетке ядра, в отличие от бактерий, включает их в список эукариотов.

Клеточные структуры разнятся с клетками многоклеточных.
В живой системе простейших присутствуют пищеварительные и сократительные вакуоли, у некоторых наблюдаются схожие с ротовой полостью и анальным отверстием органеллы.

Классы простейших

В современной классификации по признакам отсутствует отдельный ранг и значение одноклеточных.

Лабиринтула

Их принято подразделять на следующие типы:

• саркомастигофоры;
• апикомплексы;
• миксоспоридии;
• инфузории;
• лабиринтулы;
• асцестоспородии.

Устаревшей классификацией считается деление простейших на жгутиковых, саркодовых, ресничных и споровиков.

В каких средах обитают одноклеточные

Средой обитания простейших одноклеточных служит любая влажная среда. Амеба обыкновенная, эвглена зеленая и инфузория-туфелька являются типичными обитателями загрязненных пресных водных источников.

Наука долгое время относила опалин к инфузориям, благодаря внешнему сходству жгутиков с ресничками и наличию двух ядер. В результате тщательных исследований родство было опровергнуто. Половое размножение опалин происходит в результате копуляции, ядра одинаковые, а ресничный аппарат отсутствует.

Заключение

Биологическую систему невозможно представить без одноклеточных организмов, являющихся источником питания других животных.

Простейшие организмы способствуют образованию горных пород, служат показателями загрязненности водоемов, участвуют в круговороте углерода . Широкое применение микроорганизмы нашли в биотехнологиях.

Одноклеточными или простейшими организмами принято называть те организмы, тела которых представляют собой одну клетку. Именно эта клетка и осуществляет все необходимые функции для жизнедеятельности организма: перемещение, питание, дыхание, размножение и удаление ненужных веществ из организма.

Подцарство Простейших

Простейшие выполняют одновременно и функции клетки, и отдельного организма. В мире насчитывается около 70 тыс. видов данного Подцарства, большая часть из них являются организмами микроскопического размера.

2-4 микрон — это размер мелких простейших, а обычные достигают 20-50 мкм; по этой причине увидеть их невооруженным глазом невозможно. Но встречаются, например, инфузории длиной в 3 мм.

Встретить представителей Подцарства простейших можно лишь в жидкой среде: в морях и водоемах, в болотах и влажных почвах.

Какими бывают одноклеточные?

Существует три типа одноклеточных: саркомастигофоры, споровики и инфузории. Тип саркомастигофор
включает в себя саркодовые и жгутиковые, а тип инфузории
— ресничные и сосущие.

Особенности строения

Особенностью строение одноклеточных является наличие структур, которые свойственны исключительно простейшим. Например, клеточный рот, сократительная вакуоль, порошица и клеточная глотка.

Для простейших характерно разделение цитоплазмы на два слоя: внутренний и наружный, который называют эктоплазмой. Строение внутреннего слоя включается в себя органеллы и эндоплазму (ядро).

Для защиты существует пелликула — слой цитоплазмы, отличающийся уплотнением, а подвижность и некоторые функции питания обеспечивают органеллы. Между эндоплазмой и эктоплазмой расположены вакуоли, которые регулируют водно-солевой баланс в одноклеточном.

Питание одноклеточных

У простейших возможны два вида питания: гетеротрофный и смешанный. Различают три способа поглощения пищи.

Фагоцитозом
называют процесс захвата твердых частиц пищи при помощи выростов цитоплазмы, которые есть у простейших, а также других специализированных клеток у многоклеточных. А пиноцитоз
представлен процессом захвата жидкости самой клеточной поверхностью.

Дыхание

Выделение
у простейших осуществляется при помощи диффузии или через сократительные вакуоли.

Размножение простейших

Существует два способа размножения: половое и бесполое. Бесполое
представлено митозом, во время которого происходит деление ядра, а затем цитоплазмы.

А половое
размножение происходит при помощи изогамии, оогамии и анизогамии. Для простейших характерно чередование полового размножения и однократного или многократного бесполого.

Класс Жгутиковые

Строение
. У жгутиковых имеются жгутики, служащие органоидами движения и способствующие захвату пищи. Их может быть один, два или множество. Движением жгутика в окружающей воде вызывается водоворот, благодаря которому мелкие взвешенные в воде частички увлекаются к основанию жгутика, где имеется небольшое отверстие — клеточный рот, ведущий в глубокий канал-глотку.
Почти все жгутиковые покрыты плотной эластичной оболочкой, которая наряду с развитыми элементами цитоскелета определяет постоянную форму тела.
Генетический аппарат

у большинства жгутиковых представлен одним ядром, но существуют также двуядерные (например, лямблии) и многоядерные (например, опалина) виды.
Цитоплазма

четко делится на тонкий наружный слой — прозрачную эктоплазму и глубже лежащую эндоплазму.
Способ питания. По способу питания жгутиковые делятся на три группы. Автотрофные организмы как исключение в царстве животных синтезируют органические вещества (углеводы) из углекислого газа и воды при помощи хлорофилла и энергии солнечного излучения. Хлорофилл находится в хроматофорах, сходных по организации с пластидами растений. У многих жгутиконосцев с растительным типом питания имеются особые аппараты, воспринимающие световые раздражения, — стигмы.
Гетеротрофные организмы (трипаносома — возбудитель сонной болезни) не имеют хлорофилла и поэтому не могут синтезировать углеводы из неорганических веществ. Миксотрофные организмы способны к фотосинтезу, но питаются также минеральными и органическими веществами, созданными другими организмами (эвглена зеленая).
Осморегуляторная

и отчасти выделительная функции выполняются у жгутиковых, как у саркодовых, сократительными вакуолями, которые имеются у свободноживущих пресноводных форм.
Размножение. У жгутиковых отмечается половое и бесполое размножение. Обычная форма бесполого размножения — продольное деление.
Среда обитания. Жгутиковые широко распространены в пресных водоемах, особенно небольших и загрязненных органическими остатками, а также в морях. Многие виды паразитируют у различных животных и человека и тем самым приносят большой вред (трипоносомы, паразиты кишечника и др.).

Одноклеточные организмы. Моnеrа и Protista | Наука о жизни

Ключевые вопросы

Какие признаки характерны для большинства подраз­делений царства Монера?

Какие факторы внешней среды, существовавшей ранее на Земле, благоприятствовали возникновению разно­образия среди прокариот?

Существуют ли другие факторы, помимо условий окружающей среды, которые могли повлиять на эво­люцию протист?

Каковы основные подразделения протист?

Схема классификации, состоящая из пяти царств, основана на точке зрения, что все многоклеточные организмы — растения, грибы и животные — возникли много лет назад из эукариотических одноклеточных организмов, существо­вавших в ту пору, и которые, возможно, были бы теперь классифицированы в цар­ство Protista.

Эти протесты, в свою очередь, произошли от ранних одноклеточных прокариотических организмов, вероятно сходных с современными представителя­ми царства Моnеrа (рис. 7—1).

Подробный обзор двух царств…

Чтобы понять, как могли осуще­ствиться эти сложные эволюционные преобразования в далеком прошлом, необходимо рассмотреть некоторые из основных свойств прокариот, прежде чем обсуждать признаки, способство­вавшие возникновению протист.

7.1. Прокариоты царства Моnеrа подразделяются на четыре типа: Eubacteria [«истинные» бакте­рии], Myxobacteria, Cyanophyta [сине-зеленые водоросли] и Spirochaeta [спирохеты]

Тип Eubacteria содержит огромное количество видов. Они существуют в форме палочек, сфер (кокки) или спиралей и имеют плотные клеточные стенки. Некоторые из них неподвижны, другие способны передвигаться с помощью од­ного или нескольких бактериальных жгу­тиков. Бактериальные жгутики пред­ставляют собой закрученные нити, со­стоящие из белка флагеллина, связанные с бактериальной мембраной. В противо­положность этому жгутики эукариот со­стоят из осевой нити, образованной комплексом микротрубочек, выступаю­щей из клетки и окруженной натянутой плазматической мембраной.

У эубактерий в процессе эволюции возникло широкое разнообразие спосо­бов получения энергии из химических соединений окружающей среды. Едва ли существует органическое соединение, ко­торое не могло бы расщеплять и ис­пользовать бактерии какого-либо вида. Среди эубактерий существуют аэробные (использующие кислород) формы. Эти бактерии имеют связанные с мембрана­ми дыхательные пигменты, подобные дыхательным ферментам в митохондри­ях эукариотических клеток. Некоторые эубактерий являются фотосинтезирующими микроорганизмами.

Тип Myxobacteria представляет собой другую большую группу организмов, родственную сине-зеленым водорослям. Они имеют относительно тонкие кле­точные стенки, и некоторые виды обна­руживают интересный способ «скользя­щего» движения, сопровождающегося часто изменениями формы клеток. В на­стоящее время неизвестно, связан ли этот вид движения с движением цитоплазмы или с амебоидным движением, наблюда­емым у протист.

Представители типа Cyanophyta (си­не-зеленые водоросли) сходны с миксо­бактериями во многих отношениях, но они содержат хлорофилл и другие пиг­менты, придающие им характерную ок­раску. У многих сине-зеленых водорослей фотосинтетические пигменты локализованы в слоистых мембранах. Некоторые сине-зеленые водоросли могут фиксиро­вать атмосферный азот, т. е. синтезиро­вать азотсодержащие вещества из газо­образного азота воздуха.

Многие нитевидные сине-зеленые водоросли передвигаются путем сколь­жения. Одна из наиболее интересных форм движения наблюдается у Spirulina, которая представляет собой нить, свер­нутую в спираль. В зависимости от направления скручивания спирали цепь клеток движется вперед или назад. Нити растут за счет деления составляющих их клеток. По мере добавления новых кле­ток нити сплетаются и в конце концов распадаются на более короткие фрагмен­ты. Постоянный рост, разрыв нитей и случайное передвижение — все это спо­собствует их распространению.

Представители типа Spirochaeta (спирохеты) — организмы спиралеоб­разной формы, скрученные вокруг осевой нити.

Они часто имеют нитевидную или фибриллярную структуру.

Большинство таких микроорганиз­мов — безвредные симбионты. Их мо­жно обнаружить в пищеварительном тракте насекомых и млекопитающих. Однако одна спирохета далеко не без­вредная. Treponema pallidum вызывает сифилис, венерическое заболевание, ко­торое принесло большие страдания чело­вечеству.

7.2. Полагают, что эволюция про­кариот осуществлялась путем ес­тественного отбора в популяциях, характеризующихся большим ге­нетическим разнообразием

Генетические исследования на бакте­риях показали, что мутации встречаются довольно часто в больших популяциях (одна на 10^б—10⁹ делений). Принимая во внимание короткое время генерации мно­гих бактерий (от 20 мин до нескольких часов), мутации могут возникать один раз в течение нескольких часов или суток. Врачи, лечившие бактериальные инфек­ции с помощью пенициллина, не знали, насколько быстро могут развиваться пенициллиноустойчивые линии мутантных микроорганизмов. На заре приме­нения пенициллиновой терапии инфекци­онные заболевания часто лечились слиш­ком короткое время и лейкоциты крови не успевали разрушать все инфекционные бактерии. (Пенициллин не убивает бакте­рии, он почти полностью останавливает их размножение, позволяя лейкоцитам хозяина фагоцитировать их.) Когда тера­пия завершается слишком быстро, инфекция вспыхивает вновь и некоторые выжившие бактерии оказываются пенициллиноустойчивыми.

По-видимому, условия, существовав­шие на Земле в далеком прошлом, были более благоприятными для возникнове­ния мутаций. В тот период в атмосфере содержалось небольшое количество ки­слорода и Земля не имела защитного озонового экрана, поглощающего уль­трафиолетовое излучение и сформиро­вавшегося позднее из кислорода. Извес­тно, что ультрафиолетовое излучение является мощным фактором возникнове­ния мутаций. Ранняя эволюция бактерий, по-видимому, была в значительной сте­пени ускорена за счет распространения индуцированных ультрафиолетом мута­ций, и некоторые из этих ранних бакте­рий далекого прошлого, возможно, дали начало клеткам, которые в настоящее время мы рассматриваем как эукариотические.

7.3. Эволюция эукариотических Protista из прокариотических Мо­nеrа, вероятно, осуществлялась за счет двух процессов, естественно­го отбора и наследственного симбиоза

Существуют большие различия в структуре и в организации между наибо­лее сложными прокариотами и простей­шими эукариотами.

В прошедшее десятилетие были выдвинуты теории, позволившие в общих чертах понять, как могли эволю­ционировать протисты.

Многие исследователи считают, что некоторые характерные признаки эукари­отических клеток развились в результате наследственного симбиоза. Многие фор­мы симбиоза не являются наследствен­ными; в этом случае оба организма, которые существуют вместе для их взаимной выгоды, размножаются независимо. Их потомки вновь объединяются друг с другом на более поздней фазе жизненного цикла. При наследственном симбиозе организмы двух видов проявля­ют более полную ассоциацию друг с дру­гом и существуют вместе из поколения в поколение. Paramecium bursaria (рис. 7—2), например, является простей­шим, в цитоплазме которого обитают клетки зеленой водоросли Chlorella. Экспериментальным путем P. bursaria может быть лишена своих Chlorella-сим­бионтов и последние также могут быть изолированы и выращены отдельно. Если парамеции поместить, со свободно­живущей Chlorella, которая была взята из водоема, то они заглатывают водо­росли и затем переваривают их. Если, однако, их накормить симбиотической Chlorella, которая была удалена из P. bursaria, водоросли не будут перева­риваться. Более того, однажды прогло­ченные, симбионты будут воспроизво­диться до определенного числа особей, и такое ограничение их количества генети­чески детерминировано хозяином. Эти результаты дают возможность предпо­лагать, что либо протисты «узнают» своих симбионтов, либо симбионты обладают каким-то свойством, позволя­ющим им избежать перевари­вания.

Протиста…

В обоих случаях, когда Paramecium bursaria делится, ее дочерние клетки наследуют симбиотические водоросли Chlorella и вместе с ними механизм, регулирующий их численность.

Многие протисты имеют бактерий, живущих симбиотически на их поверхно­сти или в цитоплазме. Примером явля­ется Myxotricha paradoxa — жгутиковое, живущее в кишечнике австралийского термита. Когда это простейшее ис­следовали под электронным микро­скопом, было установлено, что его жгутики, считавшиеся эукариотическими, являются бактериальны­ми и принадлежат спирохетам, при­строившимся в углублениях клеточной поверхности. Любопытно, что эти жгутики служат для движения хозяина. Однако синхронность их биения обуслов­лена не каким-либо видом нервной ко­ординации, а лишь гидродинамическим взаимодействием между соседними жгу­тиками. Фактически Myxotricha имеет два вида спирохет-симбионтов и по крайней мере еще один вид бактери­альных симбионтов.

Чтобы объяснить эти наблюдения, а также эволюцию древних протист, пред­положили, что самые первые эукариотические клетки и, следовательно, первые протисты были способны заглатывать различные виды прокариот; некоторые из них были устойчивы к перевариванию и стали эндосимбионтами. Поскольку, как известно, простейшими клетками, способными заглатывать другие клетки, являются амебоидные, было выдвинуто предположение, что этими первыми эукариотическими протестами могли быть очень простые анаэробные аме­бы. Такие организмы существуют в настоящее время, и многие из них содержат бактерии и спирохеты, живущие в них, как симбионты. Примером является один вид ги­гантской амебы Pelomyxa palustris, которая обитает в иле на дне мелких прудов в анаэробных условиях. В ци­топлазме этой амебы содержатся симби­отические бактерии.

7.4. Митохондрии у протист мо­гли возникнуть из аэробных бактерий, существовавших в виде эндосимбионтов

Фактически во всех клетках ци­топлазма содержит все ферменты, не­обходимые для катализа реакции анаэ­робного гликолиза. Эта одна из простей­ших форм энергетического метаболизма, возможно, и была именно той, которая использовалась ранее амебами и другими протистами, жившими в анаэробных ус­ловиях окружающей среды (как некото­рые существуют до сих пор). В настоя­щее время широко распространено мне­ние, что у определенных видов амеб возникла способность извлекать пользу из условий, богатых кислородом, и более эффективно использовать пищу за счет приобретения аэробных бактерий в каче­стве эндосимбионтов. Эти бактерии, сходные во многих отношениях с бакте­риями, существующими сегодня, могли превратиться в митохондрии — структу­ры, имеющие признаки, общие с бактери­ями. Митохондрии содержат одну нить ДНК (подобно бактериальной «хромосо­ме»), в которой локализованы гены, контролирующие выработку некоторых ферментов, обеспечивающих клеточное дыхание (аэробный гликолиз), и боль­шинства структурных белков, необходи­мых для формирования новых дочерних митохондрий.

7.5. Центриоли, жгутики и ре­снички могли возникнуть из спи­рохет-эндосимбионтов

Центриоль представляет собой структуру, обнаруживаемую у многих протист и почти во всех клетках животных. Она существует в нескольких формах и служит либо в качестве базального тельца, из которого берут начало ресничка или жгутик, либо как организующий центр, состоящий из микротрубочек и принимающий участие в формировании митотического веретена и лучистых сфер. В отличие от протист, которые обычно имеют центриоли или их производные, у большинства клеток высших растений они отсутствуют.

В процессе эволюции примитивные амебоидные эукариоты, возможно, мог­ли приобрести, как и в случае с мито­хондриями, наследуемого симбионта, превратившегося в центриоль. В этом случае симбионт, по-видимому, является организмом, напоминающим некоторые сегодняшние спирохеты. В дальнейшем такие симбионты должны были бы раз­виваться несколькими путями в клетках своих хозяев, прежде чем стать центриолеподобной органеллой древних форм эукариот. Современные жгутиковые име­ют самые разнообразные формы центриолей и их производных. У многих видов протист центриоли и базальные тельца являются равноценными и могут воспро­изводиться в клетке.

Одним из аргументов, ставящих под сомнение гипотезу об эндосимбиотическом происхождении центриолей и их производных, является тот факт, что в центриолях не содержится ДНК. Это может означать, что она отсутствует, что ее количество слишком мало, чтобы быть обнаруженной с помощью совре­менных методов, или что ДНК каким-то образом стала частью генома хозяина.

Каково бы ни было происхождение центриолей, обладание одним или нес­колькими эукариотическими жгутиками, образовавшимися из центриолей, дало жгутиковым преимущества движения. Внешне симбиотические взаимоотноше­ния могут напоминать взаимоотношения между человеком и лошадью: транспорт в обмен на пищу и приют. Исходя из разнообразия жгутиковых и сохранения жгутиковых стадий в развитии высших организмов, мы можем предположить, что жгутик был важным селективным преимуществом в процессе эволюции, т. е. организмы, имеющие жгутики, могли легко распространяться в благопри­ятных условиях среды и в борьбе за существование выживали более часто, чем их безжгутиковые родственники.

7.6. Процесс митоза установился рано в истории протист и явился основой для их дальнейшей эво­люции

Митоз наблюдается при размноже­нии всех эукариотических клеток, как у протист, так и у многоклеточных орга­низмов. Однако среди протист существу­ет значительно большее разнообразие в деталях митоза, чем в любом из трех царств многоклеточных организмов. По­этому считают, что митоз возник очень давно и его эволюция заняла длительный период времени. Вероятно, для развития достаточно сильно отличающихся меха­низмов митоза животных и раститель­ных организмов потребовался период времени в миллиард лет. Дивергенция митоза и цитокинеза дает ключ к пони­манию того, как могли возникнуть расте­ния на Земле.

Ядро эукариот отличается от нуклео­ида прокариот несколькими важными признаками. Прокариоты имеют един­ственную свободную нить ДНК. В про­тивоположность им эукариоты могут содержать до нескольких сотен хромо­сом, в которых ДНК связана с гистонами и другими белками. Кроме того, все хромосомы эукариот находятся в преде­лах ядерной оболочки, которая отсут­ствует у нуклеоида прокариот. Неизве­стно, каким образом появились эукариотическое ядро и процесс митоза, но результат их присутствия очевиден. Про­тесты смогли претерпеть далеко идущую эволюцию, коль скоро они приобрели механизм для точного и равномерного распределения реплицированных хромо­сом между дочерними клетками. Воз­можность такого точного равномерного распределения обеспечивало наличие митотического веретена.

Мейоз и половое размножение в зна­чительной степени обогатили разнообра­зие популяций благодаря появлению ре­комбинации генетического материала. Мейоз существует у представителей всех основных групп протист и, по-видимому, вносит значительный вклад в эволюцию форм этого царства организмов.

7.7. В настоящее время царство Protista содержит более 35 000 видов, чрезвычайно разно­образных по структуре и функции

Протисты обычно подразделяются на девять или более типов (табл. 2). Одним из самых крупных типов является тип Mastigophora, зоофлагелляты. Дру­гой большой и важной группой является тип Sarcodina, который включает амеб, планктонные организмы, такие, как фо­раминиферы и радиолярии, солнечники и многие другие. Также имеются тип Sporozoa, тип Ciliophora и тип Pyrrophyta. Другие типы являются, по-видимому, переходными между протестами и гри­бами (например, тип Myxomycoeta, слизе­вики) или между протистами и растения­ми (тип Chrysophyta включает желтые водоросли; тип Bacillariophyta — диа­томовые водоросли и тип Chlorophyta — зеленые водоросли).

7.8. Amoeba proteus является со­временным представителем типа Sarcodina

Протесты, которые двигаются ис­ключительно при помощи псевдоподий, образуют тип Sarcodina. В дополнение к амебам, не имеющим защитного слоя, существует широкое разнообразие ра­ковинных амеб.

Хотя амебоидное движение, веро­ятно, возникло рано в истории протист, некоторые современные саркодовые, по-видимому, представляют собой реликто­вые формы,

Многие современные амебы, такие, как Amoeba proteus (рис. 7—3), имеют сложную функциональную организацию и жизненный цикл.

Амеба…

Amoeba proteus обнаруживается в не­загрязненных озерах и прудах. Она и многие другие виды свободноживущих амеб могут быть собраны при осто­рожной очистке водных растений в сосу­де с водой, взятой из водоема. A. proteus можно видеть невооруженным глазом в виде белого пятнышка на дне сосуда. Ее поверхность покрыта удивительно плот­ной мембраной, плазмалеммой, на внеш­ней стороне которой находится очень тонкая пушистая мукопротеиновая обо­лочка, гликокаликс. Цитоплазма содер­жит тонкие нити F-актина и толстые нити, представляющие собой скопления миозина. Данные структуры использу­ются при сокращении цитоплазмы, обра­зовании псевдоподий и, возможно, также при фагоцитозе (питание клетки) и пино­цитозе (поглощение клеткой воды). Ци­топлазма A. proteus содержит митохон­дрии, комплекс Гольджи, везикулы, пре­ломляющие тельца и кристаллы про­дукта выделения азота, триурета. Обыч­но также присутствуют бактериальные эндосимбионты. Ядро бобовидной фор­мы и окружено необычной «сотовид­ной» ядерной оболочкой, внутри которой находится большое количество ядрышек. A. proteus питается преимущественно инфузориями и жгутиковыми, которых она захватывает псевдоподиями, образу­ющими пищевую чашу. В одних случаях эти пищевые чаши формируются заранее и затем закрываются, если туда попадает добыча. В других случаях амеба вытяги­вает псевдоподию в направлении добычи и образует пищевую чашу, по размеру и форме соответствующую жертве.

Захваченные организмы окружаются участком плазмалеммы, который пре­вращается в мембрану пищеварительной вакуоли.

Лизосомы сливаются с мембраной пищеварительной вакуоли и доставляют ферменты, переваривающие добычу. Любой непереваренный материал выбра­сывается при слиянии мембраны пище­варительной вакуоли с плазмалеммой.

Амебы так малы, что газообмен у них эффективно осуществляется путем диф­фузии. Азотистые продукты распада, образовавшиеся в результате разрушения белков и аминокислот, могут или диф­фундировать из клетки (как аммиак или моча), или удаляться через сократи­тельную вакуоль. Эта структура, обна­руживаемая наиболее часто в хвостовой части амебы, постепенно, в течение примерно полминуты, наполняется во­дой и растворенными в ней веществами цитоплазмы, а затем сокращается и вы­брасывает содержимое через временное отверстие в плазмалемме.

Продукты распада нуклеиновой ки­слоты накапливаются в цитоплазме аме­бы в виде кристаллов триурета (образо­ванного из разрушенных азотистых осно­ваний) и в виде сферических преломляю­щих телец (содержащих полифосфаты). По-видимому, амебы редко избавляются от этих необычных метаболических твердых отходов.

1. A.proteusдвигается при помощи псевдоподий, временных выпячиваний, которые могут вытягиваться или втяги­ваться. Вытягивание псевдоподий про­исходит вследствие сокращения цито­плазмы, которая перетекает в них.

Поведенческие реакции амеб не огра­ничиваются вытягиванием и втягиванием псевдоподий. Они определенным обра­зом отвечают на целый ряд стимулов окружающей среды. Например, интен­сивный белый или голубой свет, попав­ший на хвостовую ее часть, заставляет амебу быстро двигаться от света. Облу­чение концов псевдоподий вызывает их втягивание. На механические стимулы (прикосновение) концы псевдоподий от­вечают остановкой, однако задняя, или хвостовая, область клетки довольно не­чувствительна к прикосновению. Хими­ческие стимулы могут заставить амебу остановиться, быстро двигаться или по­глощать какую-то жидкость из окружа­ющей среды путем пиноцитоза. На до­бычу и вещества, диффундирующие из нее, амебы отвечают формированием пищевой чаши.

Механизмы поведенческих реакций амебы выяснены не до конца. Раздражи­тели могут либо действовать на мембра­ну, либо включать в цитоплазме меха­низм сокращения. В настоящее время считается вполне установленным, что в основе цитоплазматического сокращения лежит регуляция концентрации кальция в цитоплазме амебы.

Амебы размножаются путем митотического деления ядра, за которым следует деление всей клетки. Перед мито­зом амеба прекращает движение и прини­мает округлый и бугристый вид, но после деления ядра приобретает снова обы­чную форму и восстанавливает амебо­идное движение. Пока клетка временно является двухъядерной, псевдоподии вы­тягиваются в противоположных направ­лениях и она буквально разрывает себя на две одноядерные амебы.

7.9. Другие саркодовые отлича­ются от амеб структурой псевдо­подий, жизненным циклом и спо­собом защиты

Ближайшими родственниками амеб, не имеющих защитного слоя, являются виды, образующие раковину или же формирующие раковину или панцирь из твердых частиц, собранных из окружаю­щей среды. Эти раковинные амебы (рис. 7—4, А) часто встречаются в пре­сной воде и легко определяются в ее пробах по характерным раковинам. Аме­бы, которые живут в раковинах, очень похожи на некоторые виды амеб, не имеющих защитного слоя. Более отда­ленными родственниками этих групп яв­ляются фораминиферы, радиолярии и солнечники (рис. 7—4, Б, В, Г). Эти три класса саркодовых имеют тонкие ните­видные псевдоподии, но способ их движе­ния и поведенческие реакции отличаются от амеб.

Некоторые представители саркодовых…

7.10. Фотосинтезирующие и гете­ротрофные жгутиковые типа Mastigophora обладают большим разнообразием способов питания, которые позволяют им существо­вать в различных условиях

Очевидно, жгутиковые являются пре­успевающей группой одноклеточных. Большое разнообразие обнаруживают как фотосинтезирующие («растениеподобные») фитофлагелляты, так и гетеротрофные («животноподобные») зоофлагелляты. Некоторые фитофлагелляты в условиях отсутствия света могут осуще­ствлять обмен веществ подобно животным клеткам и имеют мутантные формы без хлоропластов. Таким обра­зом, отличия между фито- и зоофлагеллятами должны быть подчеркнуты особо. Действительно, оба типа, воз­можно, являются близкородственными. Некоторые зоофлагелляты питаются бактериями, тогда как другие поглощают и расщепляют различные органические молекулы. Многие зоофлагелляты оби­тают в кишечнике высших животных в качестве симбионтов или паразитов. Разнообразные по структуре зоофлагел­ляты обнаружены в кишечнике различ­ных видов термитов. Здесь они живут как симбионты, переваривая древеси­ну для собственных нужд и обеспечивая питанием термита, в то время как термит, в свою очередь, обеспечивает приют, транспортировку и постоянную поставку древесины. В одном термите можно обнаружить более сотни различ­ных видов зоофлагеллят.

7.11. Euglena является хорошим примером фитофлагеллят типа Euglenophyta

Хлоропласты фитофлагеллят, по-видимому, первоначально возникли из проглоченных сине-зеленых водорослей. Характерным представителем типа флагеллят является Euglena gracilis (рис. 7—5). Эвгленовые обычно обитают в пресной воде, богатой органическими питательными веществами и обладают способностью двигаться в направлении света. Эвгленовые представляют собой удлиненную клетку с хорошо сформиро­ванным ядром, содержащим ядрышко, двумя жгутиками (из которых выдвига­ется только один), митохондриями и со­кратительной вакуолью. Каждая клетка также содержит несколько хлоропластов и может осуществлять процесс фотосин­теза на солнечном свету. В темноте эвгленовые живут за счет органических веществ мертвых организмов.

Схема строения эвглены

Поскольку эвгленовые малы, то газообмен с окружающей средой про­исходит путем диффузии. В дневное вре­мя они утилизируют как углекислый газ, так и кислород. В теплое время суток у них осуществляется кислородное дыха­ние.

Подобно большинству пресновод­ных протист эвгленовые имеют сократи­тельные вакуоли, которые удаляют из цитоплазмы избыток воды, входящей в клетку в результате диффузии.

Более длинный жгутик эвгленовых используется для движения. Кроме того, кортикальная область клетки под пелли­кулой (внешней оболочкой) содержит спирально извитой стержень сократи­тельного материала, производящий пе­ристальтические, так называемые эвгле­новые, движения. Эти движения про­исходят, когда клетка подвергается осве­щению высокой интенсивности. Рядом с вакуолью Е. gracilis расположено крас­ное пятно, называемое стигмой. Оно служит затеняющим устройством для фоторецептора и главным образом определяет поведение эвглены.

7.12. Организмы типа Ciliophora, по-видимому, произошли от при­митивных жгутиковых предков и содержат различные специализи­рованные структуры

Полагают, что представители типа Ciliophora произошли от примитивных жгутиковых предков. Обе группы обла­дают структурами, возникшими из цен-триолей, которые видоизменились в различных направлениях.

Латинские названия cilia (реснички) и flagella (жгутики) введены задолго до того, как было обнаружено, что их сходство по структуре и химическому составу, вероятно, значительно большее, чем некоторые различия в обеспечении способов движения. Однако, несмотря на сходство этих двух структур, реснитча­тые и жгутиковые организмы опреде­ленно различаются во многих отношени­ях, что свидетельствует об их диверген­ции на очень ранних этапах эволюции.

Представители класса Ciliata, или реснитчатые, составляют успешно разви­вающуюся группу одноклеточных, кото­рые адаптировались к таким различным местам обитания, как открытые океаны, дренажные канавы и даже кишечник животных. Реснитчатые классифициру­ются по расположению ресничек на поверхности тела. Реснички содержат два вида ядер — микро- и макронуклеусы. Отдельные представители основных групп показаны на рисунке 7—6.

Некоторые разнообразные формы свободноживущих реснитчатых

Многие реснитчатые размножаются бесполым путем — делением. У некото­рых же наблюдается половой процесс в виде конъюгации, который включает обмен микронуклеусами между двумя организмами. В результате конъюгации генетический полиморфизм и вследствие этого увеличивается генетическое разно­образие реснитчатых. Многие реснитча­тые обладают постоянными специализи­рованными структурами, характерными для парамеций, которые будут рассмот­рены в качестве примера в следующем разделе.

7.13. Paramecium является одним из наиболее изученных представи­телей реснитчатых, и в настоящее время многое известно о ее струк­туре, химическом составе, генети­ке и поведенческих реакциях

Частое использование Paramecium в качестве объекта исследований связано с тем, что по крайней мере один из нескольких ее видов обнаруживается почти повсеместно в пресной воде.

Paramecium multimicronucleatum (рис. 7—7) представляет собой животное в форме туфельки с постоянным около­ротовым углублением. Ряды ресничек покрывают все тело, включая око­лоротовое углубление. Наиболее заметными внутренними структура­ми являются две сократительные ва­куоли, несколько микронуклеусов и единственный макронуклеус. Кор­тикальный слой цитоплазмы содер­жит базалъные тельца ресничек, за­ряженные трихоцисты и различные фибриллярные структуры. Трихоци­сты — это органеллы, расположенные под клеточной поверхностью, которые выстреливают нитеподобные структуры, охраняющие животное от хищников или захватывающие жертву. Внутренняя ци­топлазма содержит митохондрии, комп­лекс Гольджи и другие органеллы, обычные для эукариотических клеток.

Paramecium multimicronucleatum…

С помощью ресничек парамеция создает постоянный ток воды, направля­ющий пищевые частицы в околорото­вое углубление, где они поступают в цитостом (клеточный рот) и проходят в пищеварительную вакуоль, окруженную мембраной. В то время как пища пе­реваривается, пищеварительные вакуо­ли подхватываются циркулирующим по­током цитоплазмы, или циклозом, и пе­ремещаются внутри клетки. Неперева­ренная часть пищи, остающаяся в вакуоли, выбрасывается. Азотистые продукты распада могут удаляться из клетки либо путем диффузии, либо вместе с водой через сократительную вакуоль. Сократи­тельная вакуоль необходима пресновод­ным протестам для удаления избытка воды, диффундирующей в клетку. Газо­обмен у парамеции осуществляется путем диффузии.

Перемещаясь в воде, парамеции вращаются вокруг своей продольной оси. Индивидуальные реснички бьют по воде подобно тоненьким веслам, чередуя эффективный взмах с восстановитель­ным. Реснички бьются метахроналъны­ми волнами, это значит, что в каждый данный момент времени реснички, распо­ложенные вдоль тела клетки, находятся в нескольких различных фазах своего движения (рис. 7—7). Такая картина не­сколько напоминает вид пшеничного по­ля, охваченного порывами ветра.

Парамеции имеют тенденцию дви­гаться почти по прямой линии до тех пор, пока они не натолкнутся на препятствие. В этом случае они изменяют направление своего эффективного взмаха и гребут обратно, затем производят поворот на 25—30° и начинают снова двигаться вперед. Этот процесс называют реакцией уклонения. Недавно Эккерт (R. Eckert) и Найтох (Y. Naitoh) показали, что пара­меции осуществляют реакцию уклонения путем изменения проницаемости плазма­тической мембраны, регулирующей по­ступление в клетку кальция. Если ионы кальция присутствуют в кортикальном слое, животное плывет назад; если же они удаляются, то животное возобновля­ет нормальный курс.

Парамеции обычно размножаются путем клеточного деления (см. рис. 1—1), но могут также обмениваться генетиче­ским материалом при конъюгации. Для осуществления этого примитивного по­лового процесса два организма временно сливаются в области околоротового уг­лубления и обмениваются микронуклеу­сами через временный мостик.

7.14. Тип Sporozoa состоит из паразитирующих форм со слож­ным жизненным циклом. Некото­рые формы вызывают серьезные заболевания человека и животных

Тип Sporozoa получил свое название потому, что на одной из стадий своего сложного жизненного цикла эти парази­ты существуют в виде спор, содержащих инфекционные спорозоиты. Представи­тели этого типа одноклеточных привле­кают большое внимание, поскольку явля­ются возбудителями заболеваний у чело­века и животных. Жизненный цикл спо­ровиков может включать бесполое и по­ловое размножение и происходить со сменой двух хозяев.

Plasmodium является паразитом, вы­зывающим заболевание малярией. Хотя распространение малярии в настоящее время ограничено тропической зоной, полстолетия назад это заболевание было широко распространено в умеренных зонах Европы и Соединенных Штатов Америки. Заболевание переносится кома­ром Anopheles, в теле которого проходит половина жизненного цикла паразита. Другая половина его жизненного цикла протекает в теле человека. Схема жизненного цикла плазмодия представ­лена на рисунке 7—8.

Цикл развития малярийного паразита…

Для установления контроля над заболеванием необходимо разработать меры борьбы с комаром Anopheles. В прошлом это осуществлялось с по­мощью инсектицида ДДТ, но этот препа­рат сейчас используется значительно ре­же из-за его токсичности и продолжи­тельности действия на окружающую сре­ду. Предпринимаются усилия для огра­ничения численности комара Anopheles и других опасных насекомых с помощью биологических мер борьбы, которые не наносят вреда окружающей среде, но эффективно тормозят размножение насе­комых и тем самым снижают числен­ность их популяции.

7.15. Protophyta и Protozoa ста­вят перед таксономистами круп­ную проблему: являются ли они протестами, растениями или гри­бами

При введении классификации из пяти царств было принято произвольное ре­шение: отнести все одноклеточные эука­риотические организмы к одному цар­ству — Protista. Такое отделение одно­клеточных Protista от многоклеточных Planta, Fungi и Animalia не всегда четко проявляется в природе, и это, соответ­ственно, ставит проблемы перед систе­матиками. Не имеет значения, какие границы проведены между царствами, типами, классами и другими подразделе­ниями. Они искусственны, созданы для удобства человека, и не все организмы будут точно подходить под установлен­ные категории. Замечательным приме­ром в этом отношении являются расте-ниеподобные протисты. Эти организмы могут быть классифицированы по-разно­му среди царств Planta, Protista и Fungi. В данной книге типы Chrysophyta, Bacillariophyta, Xanthophyta, Pyrrophy­ta и одноклеточные Chlorophyta (зеле­ные водоросли) будут рассмотрены среди протает.

Обсуждение многоклеточных пред­ставителей Chlorophyta вместе с бурыми и красными водорослями отнесено к ра­зделу растений, а слизевики (тип Мухо-mycota) будут рассмотрены вместе с гри­бами в главе 8.

7.16. Тип Pyrrophyta включает динофлагеллят, которые в боль­ших количествах встречаются в фитопланктоне

Динофлагелляты вместе с диатомо­выми и другими растительными проте­стами составляют фитопланктон, или траву моря. Большинство динофлагеллят имеет два жгутика одинаковой длины, один из которых расположен в неглубо­ком желобке, огибающем тело. Они секретируют целлюлозную оболочку часто неправильной, но видоспецифичной формы и обычно имеют панцир­ные щитки. Хлоропласты дино­флагеллят содержат хлорофилл и другие пигменты, которые придают им красно-коричневый оттенок. Они содержат красное пятно, подобное стигме эвглено­вых флагеллят.

Наиболее известные динофлагелляты Noctiluca и Gonyaulax являются причи­ной люминесценции моря. В местах ин­тенсивного размножения Gonyaulax чис­ло этих организмов увеличивается иног­да в 5—6 млн. раз, и тогда море при­обретает красный цвет. В это время у берегов наблюдаются красные приливы и отливы. Токсины, секретируемые динофлагеллятами, убивают рыбу, которая разлагается и поглощает из воды так много кислорода, что гибнет еще боль­шее количество рыбы. Благодаря гниению образуются питательные вещества, которые, в свою очередь, способствуют увеличению численности представителей рода Gonyaulax.

7.17. Типы Chrysophyta [золоти­стые водоросли], X anthophy ta [желтые водоросли] и Bacillariophyta [диатомовые] яв­ляются важными первичными продуцентами в водной среде

Типы Chrysophyta, Xanthophyta и Bacillariophyta включают десятки тысяч видов, большинство из которых явля­ются одноклеточными. Известны также колониальные, нитевидные и многокле­точные формы. У этих организмов хло­ропласты (желтые, коричневые, золоти­сто-коричневые) содержат три различ­ных типа хлорофилла и несколько вспо­могательных пигментов. Они имеют мощные клеточные стенки и запасают питательные вещества в виде масла или лейкозина. Уникальность клеточных сте­нок диатомовых заключается в том, что они являются углеродными и пропитаны кремнеземом. При митотическом деле­нии каждая дочерняя клетка получает только часть клеточной стенки и затем синтезирует остальную. Панцири диато­мовых симметричны, богаты орнамента­ми и особенно красивы, когда содержат живую клетку (рис. 7—9). Морфология панциря является основой для определе­ния видов. Диатомовые чрезвычайно многочисленны и отвечают за большую часть фотосинтеза, который осуществля­ется в океанах. Погибшие диатомовые опускаются на дно, где в течение тысяче­летий их кремневидные скелеты накапли­ваются на больших глубинах на дне озер и океанов. В результате сжатия земной коры иногда обнажаются огромные от­ложения диатомового грунта. В наши дни диатомовые отложения добываются и используются во многих производ­ственных процессах.

Коллекция морских диатомовых…

7.18. Одноклеточная зеленая во­доросль Chlamydomonas является представителем фитофлагеллят. Некоторые родственные ей мно­гоклеточные формы занимали ключевые позиции в эволюции растений

Тип Chlorophyta (зеленые водоросли) будет рассмотрен также и в следующей главе, так как его представители отно­сятся к двум царствам, если считать многоклеточностъ (или многоядер­ность) основной разграничения на протисты и более высокоорганизованные формы организмов.

Chlamydomonas является одним из наиболее простых и подробно изученных одноклеточных представителей типа Chlorophyta. Как и все представители этого типа, они имеют три характерные особенности: клеточные оболочки, со­держащие целлюлозу, хлоропласт, име­ющий хлорофилл, и крахмал в виде запасного питательного вещества. Chla­mydomonas (рис. 7—10) широко распро­странена в пресных водоемах. При длине около 25 мкм она имеет плотную кле­точную оболочку и два жгутика одинако­вой величины. Хламидомонада содержит единственный хлоропласт в форме чаши, который частично охватывает ядро. Будучи обычно гаплоидной, она размно­жается бесполым путем — митотическим делением. Иногда дочерние клетки функционируют как изогаметы и слива­ются (в начальной стадии путем жгути­кового контакта), формируя диплоидную зиготу с четырьмя жгутиками. Затем зигота переходит в стадию покоя и пере­зимовывает. При благоприятных усло­виях среды происходит мейоз, который восстанавливает нормальное гаплоидное состояние. Полагают, что этот простой половой цикл представляет собой самую раннюю форму полового размножения растений.

Chla­mydomonas…

7.19. При изучении водорослей возникают проблемы их система­тизации. Как должны быть клас­сифицированы колониальные и нитчатые водоросли? И куда от­нести слизевиков?

Среди зеленых водорослей существу­ет особенно много форм, тесно связан­ных с одноклеточными колониальными и нитчатыми водорослями. У одних водо­рослей все клетки сходны по структуре и функции, у других одна или несколько клеток дифференцируются и образуют половые клетки или прикрепляющуюся часть таллома. В этом случае совокуп­ность клеток в действительности не является больше колонией, а представля­ет собой очень простой многоклеточный организм. Вопрос о разделении на проти­сты и растения до сих пор остается спорным, однако границы между ними провести необходимо, хотя они будут искусственными.

Для установления наиболее есте­ственных категорий исследователи пыта­ются реконструировать возможный путь эволюции. Таксономисты растений дли­тельное время были заняты вопросом происхождения наземных растений и спо­рили о возможном эволюционном пути, который привел к их появлению. Эволю­ция, по-видимому, сопровождалась по­явлением огромного числа небольших наследственных изменений, только неко­торые из них были подхвачены есте­ственным отбором. Очень немногие фор­мы живых ископаемых организмов еще сохранились, иллюстрируя путь эволю­ции. Перед таксономистами стоит важ­ная проблема, является ли все, с чем они работают, листьями эволюционного дерева, а не стволом или ветвями, по которым можно было бы проследить взаимосвязь между листьями. Тем не менее в настоящее время считают, что наземные растения произошли от пред­ков зеленых водорослей типа Chlorophyta. Более того, некоторые группы водорослей этого типа, по-видимому, находятся где-то близко к эволюционно­му пути, который привел к мохооб­разным и высшим наземным растени­ям. Таким образом, одноклеточных пред­ставителей типа Chlorophyta следует рассматривать как протист — предков высших растений.

Другой серьезной проблемой при классификации протист является разгра­ничение между красными и зелеными водорослями, с одной стороны, и гриба­ми — с другой. Теперь кажется веро­ятным, что слизевики являются проме­жуточной группой. Типы Myxomycota (истинные, неклеточные слизевики) и Acrasiomycota (клеточные слизевики) часть своего жизненного цикла существу­ют как почвенные амебы или как жгути­ковые. Это позволяет отнести их к протистам. Однако слизевики в амебоидной стадии могут (но не обязательно) сли­ваться в многоядерную цитоплазматическую массу, или плазмодиум, который растет и мигрирует в поисках бактерий. В этой плазмодиальной стадии слизевики напоминают некоторые виды грибов. Они развиваются во влажном воздухе после дождя, разлагая поваленные де­ревья. Когда появляется солнце и лес высыхает, плазмодиум также начинает подсыхать и формирует тонкие плодоно­сящие тела, содержащие споры, что является характерным признаком гри­бов. В дальнейшем споры высыпаются и разносятся на значительные расстояния. При благоприятных условиях среды, наличии влажности и питательных ве­ществ они переходят в следующую ста­дию жизненного цикла. Следовательно, слизевики являются промежуточными формами и могут рассматриваться и как протисты, и как грибы. Про­исхождение высших грибов в настоя­щее время неизвестно. Существует пред­положение, что различные группы гри­бов произошли от зеленых водорослей, красных водорослей или зоофлагеллят.

одноклеточные организмы микробиология

Купить растворы для микробиологии в Санкт-Петербурге , Microbiology

В каталоге химической продукции Химснаб-СПБ представлены товары для микробиологических исследований, фиксаторы-красители, для определения приготовления рабочийх раствоов
растворы для микробиологии, категории: solutions for Microbiology, готовые растворы для микробиологии (ready solutions for microbiology), исследование гистологических препаратов (histological preparations), микроскопирование (microscopy).

растворы для микробиологии

Подробнее…

Купить растворы для микробиологии различного объема. Готовые растворы для микробиологии по выгодной цене. Растворы — цитологический метод (cytological method) окрашивания микроорганизмов, клеточных структур и тканей различных видов.

Лабораторное оборудование для микробиологической лаборатории. микробиологическое оборудование

В компании Химснаб-СПБ можно подобрать по характеристиками и приобрести лабораторное оборудование для серологической (иммунологической) лаборатории, для осуществления различных лабораторных исследований: микробиологических исследований;
биохимических исследований;
молекулярно-биологических исследований. Подбор лаб. оборудования зависит от объектов исследования и целевой направленности научные исследования, диагностика заболеваний. Изучение иммунного ответа и серодиагностика заболеваний в иммунологических и серологических (serum — сыворотка крови) лабораториях. Приборы и оборудование для бактериологических, вирусологических, микологических и серологических (иммунологических) лаборатории.

Купить стерилизаторы, sterilizers в Санкт-Петербурге

стерилизаторы воздушные, сухожаровые

Подробнее…

Купить стерилизаторы воздушные, сухожаровые — sterilizers air в ХИМСНАБ-СПБ, контактный телефон +7-812-337-18-93. Стерилизатор может быть использован для дезинфекции и сушки медицинских изделий. Основное предназначение сухожаровых стерилизаторов воздушных:  стерилизация хирургических инструментов, стерилизация стеклянной посуды, стерилизация термостойких шприцев (с отметкой 20…

Купить термостатирующее оборудование (термостаты), temperature equipment (thermostats) в Санкт-Петербурге

В каталоге товаров/продукции представлены термостатирующее оборудование (термостаты) —
инкубаторы, термостаты, категории: incubators, thermostats, ; лабораторные приборы для поддержания заданной температуры, автоматические лабораторные инкубаторы, ,

термостаты

Подробнее…

(plugin.block types_of_thermostats) Купить термостаты — thermostats в ХИМСНАБ-СПБ, контактный телефон +7-812-337-18-93. Купить в Санкт-Петербурге по выгодной цене.  Современные приборы позволяющие поддерживать постоянную, заданную температуру (поддержание определенного температурного баланса). Используются в различных видах  деятельности: физических, химических исследований, примен…

Купить шкафы сушильные, drying cabinets в Санкт-Петербурге

В каталоге товаров/продукции представлены шкафы сушильные —
СНОЛ, другие сушильные шкафы, категории: ovens SNOL, other ovens, ; оборудование для контроля температуры и влажности, электропечь, сушильный шкаф, ,

СНОЛ

Подробнее…

(plugin.block ovens_heating_temperature) Объем рабочей камеры может составлять: 40-60 дм3. 
Купить СНОЛ — ovens SNOL в ХИМСНАБ-СПБ, контактный телефон +7-812-337-18-93. Купить сушильный шкаф в Санкт-Петербурге по выгодной цене. шкафы сушильные drying cabinets шкафы сушильные, drying cabinets СНОЛ СНОЛ оборудование для контроля температуры и влажности, лабораторная электропеч…

другие сушильные шкафы

Подробнее…

(plugin.block ovens_heating_temperature) Широчайший выбор лабораторных сушильных шкафов. Купить шкафы сушильные для быстрого и равномерного нагрева, объемом сушильной камеры от 20 до 1000 л — drying cabinets в ХИМСНАБ-СПБ, контактный телефон +7-812-337-18-93. Средней наивысшей точкой нагрева данных моделей является температура 300°С. Отдельные модели приборов снабжаются обратным таймером…

Купить перемешивающие устройства, magnetic stirrers в Санкт-Петербурге

В каталоге товаров/продукции представлены перемешивающие устройства —
магнитные мешалки, шейкеры (встряхиватели), верхнеприводные мешалки, категории: magnetic stirrers, the shakers (shakers), overhead stirrers, ; магнитные мешалки, шейкеры, встряхиватели, ,

магнитные мешалки

Подробнее…

Современное электрическое лабораторное оборудование для бесшумного перемешивая жидкостей, растворов в малом объеме находящее свое применение в фармацевтических, клинических, медицинских, исследовательских и научных лабораториях. Лабораторное устройство, которое использует вращающееся магнитное поле для того, чтобы мешалка (или якорь), погруженный в жидкость или раствор, вращалась очень быстр…

Купить весовое оборудование, weight equipment в Санкт-Петербурге

аналитические весы

Подробнее…

Купить аналитические весы — analytical balance в ХИМСНАБ-СПБ, контактный телефон +7-812-337-18-93. Купить весы аналитические в Санкт-Петербурге по выгодной цене — современное весовое оборудование, лабораторная продукция нового поколения. Приборы отличаются достаточно приемлемой ценой.

-соответствуют всем современным требованиям к подобному оборудованию и имеют сертификаты качества. …

лабораторные весы

Подробнее…

Современные электронные позволяют проводить измерение веса в различных единицах измерения на выбор пользователя, функция выбор единиц измерения : грамм, карат, %, шт. Это очень удобная функция автоматического перевода одних значений в другие.

Как подобрать электронные лабораторные весы для лаборатории

В разделе каталога ХИМСНАБ-СПБ весового оборудования можно подобрать модель весов и…

Купить расходные материалы для лабораторий, consumables for laboratories в Санкт-Петербурге

В каталоге товаров/продукции представлены расходные материалы для лабораторий —
бумага фильтровальная, пергамент, фильтры бумажные, индикаторная бумага для анализа жидких сред, банки фармацевтические, флаконы, категории: parchment, filters paper, test paper for analysis of liquid media, banks pharmaceutical, bottles, ; , бумага фильтровальная, бумажные фильтрующие элементы, вискозные сульфитные фильтрующие элементы из целлюлозы, бумага индикаторная, тестовые полоски, бумага измерение ph, ph полоска, ph катушка, универсальная индикаторная бумага, индикаторная бумага рн, индикаторная бумага ph, , ,

фильтры бумажные

Подробнее…

Купить фильтры бумажные, фильтровальную продукцию — filters paper, filter products: круглой или прямоугольной формы в ХИМСНАБ-СПБ, контактный телефон +7-812-337-18-93. Компания ХИМСНАБ-СПБ поставляет широкий ассортимент расходных материалов, фильтрующих элементов, бумажных фильтров различного назначения и скорости фильтрации, аналитических фильтров, индикаторной бумаги различных произво…

индикаторная бумага для анализа жидких сред

Подробнее…

Купить индикаторная бумага для анализа жидких сред и проведения лабораторных тестов на кислотность / щелочность определения визуально показателя pH в водных растворах, анализ кислотно-основных показателей растворов — test paper for analysis of liquid media в ХИМСНАБ-СПБ, контактный телефон +7-812-337-18-93. Купить индикаторную бумага для анализа в Санкт-Петербурге по выгодной цене, прод…

Лабораторная посуда для лаборатории

Лабораторная посуда: пробирки, колбы, чашки Петри, матрацы, флаконы, ампулы, пастеровские и градуированные пипетки и др..

Оставьте заявку ON-LINE или позвоните. Менеджер компании ответит на ваши вопросы.

Широкий ассортимент

В каталоге компании более 4000 наименований продукции в 200 товарных категориях: химические реактивы, лаб. оборудование и посуда, аксессуары и принадлежности для лабораторий, различные виды удобрений, химическое сырьеи многе другое. Можно подобрать продукцию воспользовавшись фильтром характеристик.

Проверенные поставщики

Компания реализует товары и продукцию только от проверенных поставщиков гарантирующих качестно продукции.

Консультация по продукции

Менеджеры компании проконсультируют вас по ассортименту реализуемой продукции, звоните в рабочее время

Доставка

География потребителей выходит за пределы России, компания «Химснаб-СПБ» осуществляет доставку приобретаемых товаров и продукции по Санкт-Петербургу, Ленинрадской обл, России и странам СНГ.

Индивидуальный подход

Строим свое сотрудничество с клиентом с учетом всех пожеланий клиента.
Гибкий и индивидуальный подход к каждому клиенту, ориентированность на долгосрочные партнерские отношения, строгое соблюдение оговоренных сроков и предоставления документов заказчику являются неоспоримыми преимуществами компании «Химснаб-СПБ». Мы заботимся о том, чтобы каждый наш клиент остался доволен приобретаемой продукцией и полученным результатом, который является нашим общим успехом!

Малотоннажная химия

Реализация продукции малотоннажной химии: продукция химической и нефтехимической промышленности. Малотоннажная химия дает возможность на скромном оборудовании и в небольших объемах производить дорогостоящие модификаторы, пластификаторы, ингибиторы и другие микродобавки, способные наделять конечный продукт новыми свойствами

Комплексное снабжение, оснащение

Компания Химснаб-СПБ имеет многолетний опыт работы на рынке химической продукции и лабораторного оборудования. Компания тесно сотрудничает со многими промышленными и производственными организациями и имеет возможность осуществлять комплексное снабжение и оснащение предприятии различных отраслений промышленности необходимым оборудованием и расходными материалами.

Предствленная информация на страницах данного интернет-сайта и в каталоге продукции носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) Гражданского кодекса РФ. Для получения подробной информации о наличии и стоимости указанных товаров и (или) услуг,обращайтесь к менеджерам отдела продаж: форма обратной связи, e-mail, телефон.

Реализация продукции для сельского хозяйства, химической, строительной, нефтегазовой, металлургической, текстильной, кожевенной, и других отраслей промышленности.

Новая классификация одноклеточных организмов : Пургаторий (БиМ)

Существует множество классификаций одноклеточных организмов. Предлагаю рассмотреть классификацию в основу которой положен жизненный цикл. Жизненный цикл – это период между двумя одинаковыми фазами двух или большего количества поколений. В зависимости от жизненного цикла – одноклеточные организмы можно разделить на две группы:
1.Простейшие одноклеточные организмы.
2. Стволовые одноклеточные организмы.
К простейшим одноклеточным организмам относятся одноклеточные организмы в жизненном цикле которых отсутствует многоклеточная стадия в виде смертной сомы.
К стволовым одноклеточным организмам относятся одноклеточные организмы (бессмертные стволовые клетки) в жизненном цикле которых в естественной среде присутствует многоклеточная стадия в виде смертной (предел Хейфлика) сомы, а в искусственной среде – отсутствует многоклеточная стадия.
Жизненный цикл стволовых одноклеточных организмов человеческого вида в естественной среде (упрощенная схема)
Соматические клетки → сома (тело)
↑
Зигота → стволовые клетки →стволовые клетки→ яйцеклетка↘
зигота
Зигота → стволовые клетки→ стволовые клетки→ сперматозоид ↗
↓
Соматические клетки → сома (биоробот, биодом …)
Жизненный цикл стволового одноклеточного организма человеческого вида в искусственной среде (схема)
Зигота (одноклеточный организм)→ стволовые клетки→ стволовые клетки …
Простейшие одноклеточные организмы существуют более 3,5 миллиарда лет. В результате мутаций генома появились одноклеточные организмы, которые в естественной среде погибают. Но, некоторые одноклеточные организмы, шестьсот миллионов лет назад, при своем делении стали образовывать два вида клеток: бессмертные стволовые (одноклеточные организмы) и смертные соматические. Функция соматических клеток – создать среду в которой бы стволовые одноклеточные организмы смогли бы жить и размножаться.
В дальнейшем, в процессе эволюции, сома постепенно становилась сложнее и стала выполнять множество других функций. В частности, сома стала для стволовых одноклеточных организмов: биоинкубатором, биодомом, биороботом, биокомпьютером и т.д.
С позиции данной классификации – многоклеточные организмы, в том числе и человек, это, всего лишь, смертная сома (биодомом, биороботом …) в промежуточном цикле одноклеточного стволового организма.
Литература.
1.Теория по теме «Воспроизведение организмов (соответствие)» https://examer.ru/ege_po_biologii/teori … otvetstvie
2.Жизненные циклы многоклеточных организмов. —Biology-Basics-M11-Dobrochaev-141124.02.pdfy-Basics-M11-.02.pdfv-141124.02.pdf

одноклеточных организмов — обсуждение бактерий, простейших, грибов, водорослей и архей

Обсуждение бактерий, простейших, грибов, водорослей и архей

Что такое одноклеточный организм?

По сути, одноклеточные организмы живые
организмы, существующие в виде отдельных клеток. Примеры включают такие бактерии, как Salmonella, и простейшие, такие как Entamoeba coli. Быть одиноким
клеточные организмы разных типов обладают разными структурами и характеристиками, которые
позволить им выжить.29 одноклеточных организмов (около 20 000 видов).

Вот, это
Стоит отметить, что эта цифра отражает только количество одноклеточных
организмов в океане, а не на суше, что, другими словами, означает, что
общее количество намного больше.

Хотя на Земле существует огромное количество, они делятся на следующие группы:

• Бактерии
• Простейшие
• Грибки (одноклеточные)
• Водоросли (одноклеточные)
• Археи

Несмотря на их разнообразие , у них есть ряд основных характеристик.

Они живы и разделяют ряд
характеристика для всех живых существ, таких как:

Организация — одноклеточные организмы
обладают различными структурами, которые позволяют им выжить. Эти
структуры содержатся внутри клетки (в цитоплазме) и включают такие
структуры, такие как эндоплазматический ретикулум и генетический материал среди других.

Рост — Учитывая, что они
живые существа, одноклеточные организмы увеличиваются в размерах.

Размножение — одноклеточные организмы
также воспроизводятся, что позволяет им образовывать другие организмы, похожие на
сами себя. Генетический материал, которым обладают эти микроорганизмы, делит
позволяя каждой из дочерних клеток получить точную копию генетического
материал, который содержался в исходной ячейке.

Ответ на внешний
окружающая среда — Одноклеточные организмы также реагируют на различные условия, такие как
как изменение температуры, света, так и прикосновения.Это способность отвечать
к изменениям окружающей среды, которые позволяют одноклеточным организмам
найти пищу и продолжить выживание.

* Учитывая, что одноклеточные
(одноклеточные) организмы обладают характеристиками живых существ, мы не можем
включить сюда вирусы. Это связано с тем, что вирусы не считаются
живые существа, несмотря на то, что у них есть генетический материал и различные
характеристики живых организмов.

Есть ряд характеристик, которые
отличать вирусы от других одноклеточных организмов, к ним относятся:

• Вирусы не
  увеличиваются / увеличиваются в размере после формирования
• Вирусы не усваивают
  энергия, как и у других одноклеточных организмов.
• Они зависят от хоста
  клетки для воспроизводства (они не могут воспроизводиться самостоятельно).

Узнайте больше о вирусах под микроскопом, также ответив на вопрос: что такое вирусы?

Бактерии

Бактерии (одиночные бактерии) являются одними из
самые многочисленные одноклеточные организмы в мире. В соответствии с
Национальной академии наук, одно человеческое тело насчитывает 100
триллион отдельных бактериальных клеток.

Это прокариотические клетки, что означает
что это простые одноклеточные организмы без ядра и
мембраносвязанные органеллы (имеют небольшие рибосомы).

Для большинства
бактерий (прокариотических клеток) ДНК содержится в нуклеоиде в виде
большая петля кольцевой хромосомы. У разных видов бактерий такие
структуры, такие как жгутик, пили, биопленка, клеточная стенка и капсула среди
другие.

Хотя большое количество бактерий могут вызывать и вызывают как у человека, так и у человека,
болезни животных, очень важны некоторые бактерии. Например, тогда как
такие бактерии, как актиномицеты, используются для производства антибиотиков, которые ценны при лечении определенных заболеваний, другие, такие как Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus
thermophilus используются в йогуртах.

Были показаны и другие типы бактерий.
быть выгодным в таких отраслях, как сельское хозяйство и пищевая промышленность.

Существуют разные типы бактерий в зависимости от формы, питания, потребности в газе, а также клеточной стенки.

Форма

Существует три типа бактерий на основе
форма.

Различные формы включают:

Бактерии сферической формы (кокк)

Кокковые бактерии имеют сферическую форму (или
яйцевидный).Хотя они могут встречаться в виде отдельных клеток, кокковые бактерии также могут
оставаться привязанным к другим.

Есть разные типы прикрепленных бактерий
в том числе:

Бактерии диплококки — Диплококки встречаются в
пары (две) и включают такие бактерии, как Nisseria gonorrhoeae

Streptococci бактерии — Streptococci бактерии
происходят в виде цепочек с несколькими бактериями, прикрепленными друг к другу в
цепочка подобным образом.Хороший пример бактерий стрептококков включает виды
Streptococcus canis и Streptococcus bovis.

Бактерии стафилококка — Бактерии этого типа
происходит в кластере. Примером стафилококковых бактерий является стафилококк.
aureus. Некоторые бактерии, которые существуют в кластерах, существуют только в кластерах
четыре и известны как тетрады (например, вид Micrococcus).

Спириллы (spirillum )

Спириллы — грамотрицательные бактерии, которые склонны к
иметь форму спирали.Они принадлежат к семейству Spirillaceae и включают
виды Spirillum winogradskyi и Spirillum volutans.

Вибрион

В то время как спириллы имеют спиралевидную форму, вибрион
такие бактерии, как холерный вибрион, имеют форму запятой.

Классификация по питанию

Бактерии также группируются по питанию.

По сути, есть две широкие категории, которые включают:

автотрофные бактерии

Автотрофные бактерии — это тип бактерий, которые могут
синтезируют свою пищу из неорганических веществ (веществ, не содержащих
углерод).Для этого типа бактерий углекислый газ используется для получения углерода.

Существует два основных типа автотрофных бактерий.

Фотоавтотрофы — Фотоавтотрофы
бактерии — это тип бактерий, которые имеют фотосинтетический пигмент (пурпурный
пигмент, зеленый пигмент и т. д.). Эти пигменты используются для синтеза пищи.
(углевод) в присутствии солнечного света посредством процесса, известного как
фотосинтез.

Примеры фотоавтотрофных бактерий:

Подробнее на Autotrophs

Хемосинтетические бактерии — В отличие от фотоавтотрофных
бактерии, хемосинтетические бактерии могут синтезировать пищу из неорганических
химикаты при отсутствии солнечного света.Таким образом, они не требуют световой энергии.
синтезировать пищу.

Хемосинтетические бактерии также делятся на:

• Нитрифицирующие бактерии, такие как
  Nitrosomonas, которые получают энергию путем окисления аммиака

• Сульфомонадные бактерии, такие как
  Тиобациллы, которые получают энергию за счет окисления сероводорода

• Ferrromonas бактерии или
  железобактерии, такие как лептотрикс. Эти бактерии получают энергию от окисления.
  соединений железа.

• Бактерии Hydromonas — Для
  Hydromonas, такие как Bacillus pantotrouphs, энергия получается за счет преобразования водорода
  в воде

Гетеротрофные бактерии

Гетеротрофные бактерии — это тип бактерий.
которые получают энергию из органических соединений. Это означает, что они не могут
сами готовят себе еду и, таким образом, используют готовые продукты в качестве источника энергии.

Гетеротрофные бактерии также делятся на:

Сапрофитные бактерии — в том числе бактерии
как Acetobacter, которые получают энергию из мертвых и разлагающихся органических веществ
люблю листья, мясо и перегной.Эти бактерии способны выделять ферменты, которые
используются для брожения или разложения при пищеварении.

Паразитарные бактерии — Bacillus anthracis и
Vibrio cholerae — примеры бактерий-паразитов. Таким образом, они получают энергию
из тканей живых существ. В то время как некоторые из них могут быть безвредными, некоторые из них
бактерии могут вызвать у хозяина серьезные заболевания.

Симбиотические бактерии — Симбиотические бактерии, подобные
Bacillus azotobacter и Rhizobium способны установить симбиотический
отношения с хозяином.Таким образом, они полезны для хозяина и не
причинить вред.

Подробнее о гетеротрофах

Бактерии в зависимости от потребности в газах

Бактерии также классифицируются по
газообразные потребности. В то время как некоторым бактериям для выживания нужен кислород, другим — нет.
нет.

Аэробы — Аэробы (аэробные бактерии) — это тип бактерий, которые могут
живут и размножаются только в присутствии кислорода. Есть две группы
аэробы, к которым относятся облигатные аэробы и микроаэрофилы.

Для
облигатные микробы, такие как микобактерии, высокая концентрация кислорода (как в комнатных
воздух) требуется для жизни. Однако такие микроаэрофилы, как Campylobacter, только
для выживания требуется более низкая концентрация кислорода (около 5 процентов кислорода).

Анаэробы — В отличие от аэробов, анаэробы относятся к типу бактерий, которые не
нужен кислород для выживания. Анаэробы включают облигатные анаэробы, такие как Clostridium.
которые не могут жить и размножаться в присутствии кислорода и факультативных
анаэробы, такие как бактерии Staphylococci, которые могут выжить в присутствии или
отсутствие кислорода.

Классификация бактерий по содержанию клеточной стенки

Метод окрашивания по Граму также используется для классификации
бактерии. В то время как клеточная стенка некоторых бактерий содержит тонкий слой
полимер, известный как пептидогликан (грамотрицательные бактерии) между внутренними
и внешняя липидная мембрана, другие имеют более толстый слой полимера в дополнение
липотейхоевой кислоте (грамположительные бактерии).

Из-за мыслительного полимера в
их клеточная стенка, грамположительные сохраняют кристаллический фиолетовый краситель окраски по Граму
и кажутся фиолетовыми под микроскопом.Однако у грамотрицательных бактерий есть
более тонким слоем и поэтому не могут сохранять цвет. В результате они
окрасьте в розовый / красный цвет, взяв краситель Сафранин.

грамположительные бактерии

• Bacillus
• Streptococcus
• Nocardia
• Lactobacillus и т. Д.

грамотрицательные бактерии 3 942000 и грамотрицательные бактерии

Простейшие

В отличие от бактерий, простейшие эукариотические одноклеточные
организмы.Большинство простейших живут свободно (они могут существовать сами по себе).
в то время как другие заражают высших животных и могут вызывать болезни.

Быть эукариотом
клетки простейшие отображают черты, общие для других клеток животных. Этот
связано с тем, что они обладают ядром и рядом других важных
органеллы внутри клеточной мембраны. Учитывая, что существуют разные типы
простейшие, классификация во многом основана на способах передвижения.

Сюда входят:

Sarcodina

Тип Sarcodina — самый крупный тип простейших.
и содержит около 11 500 видов простейших.Амеба протей и
Entamoeba histolytica, принадлежащие к этому типу, перемещаются через потоки
эктоплазма.

Кроме того, одноклеточные организмы, принадлежащие к типу
Sarcodina также используют временные псевдоподии, которые являются проекциями протоплазмы.
обычно называемые ложными ногами.

Мастигофора

Мастигофора также относится к типу простейших и
включает такие, как Giardia lamblia и Trichomonas vaginalis. Хотя некоторые
имеют временные псевдоподии, большинство мастигофор — жгутиковые, которые
означает, что во время движения они приводятся в движение хлыстовой конструкцией.

Эти
жгутиконосцы могут иметь один или несколько жгутиков, делающих возможным движение. Некоторые в
тип Mastigophora — свободноживущие организмы (Cercomonas longicauda и т. д.)
в то время как другие существуют как паразиты (например, Trypanosoma gambiense).

Ciliophora

В отличие от Phylum Mastigophora, одноклеточные организмы в Phylum Ciliophora обладают ресничками, которые представляют собой короткие волоскообразные выступы, которые толкают их и обеспечивают их движение.

Некоторые из наиболее распространенных примеров включают Paramecium caudatum и Vorticella campanula, которые живут свободно.Эти одноклеточные организмы, известные как инфузории, также могут иметь выступы вокруг рта для кормления. Паразитарная форма Ciliophora включает Balantidium coli.

Sporozoa

По сути, Sporozoa являются паразитическими формами, у которых отсутствуют двигательные структуры. Общие примеры Sporozoa включают виды Plasmodium, вызывающие малярию у человека-хозяина.

По данным Центра по контролю и профилактике заболеваний, на Земле проживает примерно 1 человек.5 миллионов видов грибов. Из них идентифицировано более 800 видов одноклеточных грибов (дрожжей).

Подобно простейшим, дрожжи также являются эукариотическими клетками, что означает, что они обладают клеточным ядром и другими клеточными органеллами.

Они обычно встречаются во влажных средах и включают:

Виды Saccharomyces Cerevisiae

Это бутовые дрожжи, которые, как известно, превращают углеводы в углекислый газ и спирты.Этот вид дрожжей особенно используется в пищевой промышленности и особенно для выпечки хлеба. Углекислый газ, образующийся при расщеплении углеводов, заставляет тесто подниматься. Поскольку при этом также образуется спирт, дрожжи также используются в спиртовой промышленности.

Патогенные дрожжи

Хотя некоторые дрожжи полезны и используются в таких
промышленности, как пищевая промышленность, другие являются патогенными и имеют тенденцию вызывать
болезни.В основном это условно-патогенные микроорганизмы, что означает, что они вызывают
инфекции среди людей с ослабленной иммунной системой. Пример патогенного
дрожжи включают Cryptococcus neoformans, которые, как было показано, вызывают системные
инфекции.

Водоросли

Водоросли включают разнообразную группу фотосинтетических
организмы, которые можно найти в самых разных средах обитания (от водных до наземных). В
одноклеточные водоросли — это в основном автотрофы, похожие на растения, которые могут создавать свои собственные
еда.

Есть пять основных подразделений одноклеточных водорослей, включая:

Chlorophyta (зеленые водоросли) — Chlorophyta зеленые в
цвет из-за наличия хлорофилла.Они также могут содержать
каротиноидные пигменты и такие, как хламидомонада, которые используют
жгутик для движения.

Charophyta — Отдел Charophyta
включает некоторых представителей класса Zygnemophyceae, таких как Zygnematales. Подвижный
клетки в этом делении также обладают жгутиками и в большинстве своем раздвоены.

Euglenophyta — Хороший пример этого
делением является клетка эвглены. Эти клетки обладают большим ядром, а также ядрышком.В них также есть хлорофилл и
каротидные пигменты, которые делают возможным фотосинтез. Эти клетки также используют
жгутики для передвижения.

Chrysophyta — Диатомовые водоросли являются одними из
самый обычный Chrysophyta. Они вложены
в клеточной стенке, которая состоит из диоксида кремния и может существовать как отдельные клетки или в
колонии.

Pyrrophyta — Некоторые из наиболее распространенных
Pyrrophyta включает динофлагеллаты, такие как морские планктоны.Они также включают
амебоидные клетки и обладают хлорофиллом и такими пигментами, как каротиноид и
пигменты ксантофилла.

Археи

Археи, как и бактерии, являются прокариотами, которые
означает, что они лишены четко определенного ядра и мембраносвязанных органелл.
Хотя они являются прокариотами, как бактерии, археи отличаются
что касается их биохимии, которая отличает их от бактерий и
другие одноклеточные эукариоты. Например, в отличие от бактерий, клеточная стенка архей
отсутствие пептидогликана.

Кроме того, в липидах архей отсутствуют жирные кислоты (жирные
кислоты заменены изопреновыми звеньями), которые можно найти как в бактериях, так и в
эукариоты. Хотя идентификация и классификация архей были
Показано, что это довольно сложно, их можно сгруппировать в следующие типы.

Crenarchaeota — Тип Crenarchaeota
в основном состоит из гипертермофилов и термоацидофилов, оба из которых
могут быть описаны как экстремофилы.

Экстремофилы водятся в морских
окружающей среде, а также других экстремальных средах, таких как горячие и кислотные
пружины. Хорошим примером экстремофилов является Sulfolobus acidocaldarius, который может
можно найти в земных сольфатарных источниках.

Euryarchaeota — этот тип в значительной степени
состоит из галофилов (например, Halobacterium) и метаногенов (например, Methanococcus).
Галофилы в основном встречаются в таких соленых средах, как Мертвое море, в то время как
метаногены также можно найти в кишечнике животных (коров и людей)
как в заболоченных местах.

Korachaeota — В отличие от Crenarchaeota и
Euryarchaeota, тип Korachaeota, как было показано, состоит из более
примитивные члены, теплолюбивые по своей природе. Их также можно найти только в
гидротермальные среды и включают вид Candidatus.

Подробнее о клетках:

Эукариоты — клеточная структура и различия

Прокариоты — клеточная структура и различия

Протисты — открытие протистов Кингдона с помощью микроскопии

Диатомовые водоросли — классификация и характеристики

грибок Aspergillus type

Водоросли — размножение, идентификация и классификация

Простейшие — анатомия, классификация, жизненный цикл и микроскопия

Бактерии — морфология, типы, среда обитания, анализ анаэробов, эубактерии

Археи — определение и классификация

См. Также:

Микроскопия инфузорий

Бактерии под микроскопом

Здесь можно узнать больше о делении клеток, дифференцировке клеток, пролиферации клеток и пентозофосфатном пути

См. Статьи о культуре клеток, окрашивании клеток и окрашивании по Граму.

В чем разница между растительной клеткой и животной клеткой?

Ознакомьтесь с информацией по теории клеток.

Вернуться к фотосинтетическим бактериям

Проверить многоклеточные организмы — развитие, процессы и взаимодействия

Вернуться от одноклеточных организмов к MicroscopeMaster Research Home

сообщить об этом объявлении

Список литературы

Hawksworth, D.L. 2001. Величина грибного разнообразия:
1.Пересмотрена оценка 5 миллионов видов. Микологические исследования 105: 1422-1432.

Каллмейер, Дж., Покалны, Р., Адхикари, Р., Смит, Д. и
D’Hondt, S. Proc. Natl Acad. Sci. США http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1203849109
(2012).

Кеннет Дж. Лосея и Джей Т. Леннона (2015)
Законы масштабирования предсказывают глобальное микробное разнообразие.

М.Дж. Бентон Биоразнообразие на суше и в море.
Геол. J., 36 (2001), pp. 211-230

Простейшие: структура, классификация, рост и
Разработка.Роберт Дж. Ягер 1996. The Columbia Electronic Encyclopedia, 6-е изд. Авторское право © 2012, Columbia University Press.
Все права защищены.

Ссылки

https://www.classzone.com/science_book/mls_grade6_FL/255_260.pdf

https://www.cdc.gov/fungal/diseases/index.html#one

Определение и примеры одноклеточных организмов

Определение одноклеточных

Одноклеточный организм — это организм, состоящий из одной клетки.Это означает, что все жизненные процессы, такие как размножение, питание, пищеварение и выделение, происходят в одной клетке. Амебы, бактерии и планктон — это лишь некоторые типы одноклеточных организмов. Они обычно микроскопические и не видны невооруженным глазом.

Функции одноклеточных организмов

Клетки называют строительными блоками жизни, потому что они часто собираются вместе, образуя многоклеточные организмы, такие как растения или животные. Однако некоторые организмы состоят только из одной клетки.Это одноклеточные организмы. Хотя одноклеточные организмы намного меньше по размеру, они могут выполнять некоторые из тех же сложных функций, что и многоклеточные.

Многие одноклеточные организмы обитают в экстремальных условиях, таких как горячие источники, термальные источники океана, полярный лед и замерзшая тундра. Эти одноклеточные организмы называются экстремофилами. Экстремофилы устойчивы к экстремальным температурам или pH и специально приспособлены для жизни в местах, где многоклеточные организмы не могут выжить.Эта уникальная особенность позволяет ученым использовать одноклеточные организмы способами, о которых раньше можно было только мечтать. Когда Thermus aquaticus был обнаружен в кипящей воде горячего источника Йеллоустонского парка, ученые использовали его специальный фермент TAQ-полимеразу , чтобы воспроизвести ДНК миллиарды раз за несколько часов. Без этого открытия судебной медицины и генетического тестирования в том виде, в каком мы их знаем, не существовало бы. Другие экстремофилы использовались для лечения артрита и аутоиммунных заболеваний, изготовления бумаги, обработки отходов и устойчивости к радиации.

Однако не все одноклеточные организмы являются экстремофилами. Многие типы живут в том же узком диапазоне условий жизни, что и многоклеточные организмы, но все же производят вещи, необходимые для всех форм жизни на Земле. Например, фитопланктон — это одноклеточный организм, обитающий в океане. Они не только являются самой основой пищевой цепи океана, но и фитопланктон обеспечивает большую часть кислорода в атмосфере Земли. Без них люди не могли бы дышать, растения не могли бы процветать, а жизнь полностью перестала бы существовать.

Типы одноклеточных организмов

Ученые используют таксономию, чтобы разделить все живые организмы на группы на основе определенных характеристик. Домен — это наивысший ранг таксономии, который затем можно разбить на более конкретные царства. Всего существует шесть царств, четыре из которых сосредоточены исключительно на одноклеточных организмах. Эти четыре типа затем можно разделить на две группы: эукариотические и прокариотические организмы.

Эукариоты уникальны, потому что они могут быть одноклеточными или многоклеточными; однако клетка должна иметь связанные с мембраной органеллы, чтобы соответствовать этой категории.Эти клетки имеют ядро, в котором хранится ДНК, митохондрии для получения энергии и другие органеллы для выполнения функций клетки. Напротив, прокариоты состоят из одной клетки без мембраносвязанных органелл. ДНК свободно плавает в цитоплазме, так как ядра нет. Организм также должен адаптироваться к другим способам осуществления воспроизводства, питания и выведения отходов, поскольку у него нет специализированных органелл.

Prokaryotes

Archaeabacteria: Это царство изначально было отнесено к категории бактерий, но позже ученые поняли, что эти организмы на самом деле являются одноклеточными микробами.Археабактерии уникальны тем, что эти организмы процветают в условиях, недоступных для других, например в пустынях и тундре. По этой причине архебактерии считаются экстремофилами. Однако они также могут выжить в нормальной окружающей среде, включая почву, океаны и толстую кишку человека.

Это разнообразие позволило совершить прорыв как в медицине, так и в технологиях. Pyrococcus , вид, который может функционировать при температурах выше 100 ° C, позволяет обрабатывать пищевые продукты при чрезвычайно высоких температурах, например, с сывороткой и другими молочными продуктами.Другие архебактерии потенциально могут стать ключом к созданию нового штамма антибиотиков. Они отличаются от бактериальных антибиотиков по структуре, поэтому могут лечить пациентов иначе, чем обычно назначаемые сейчас антибиотики.

Эубактерии: Большинство организмов в этом царстве — одноклеточные бактерии. Хотя обычно их не считают экстремофилами, бактерии можно найти практически повсюду на Земле. Люди часто думают о болезнях или микробах, когда думают о бактериях, но большинство эубактерий полезны.Их можно найти в йогурте, сыре и других продуктах, которые помогают пищеварению.

Бактерии также являются основой многих антибиотиков, доступных сегодня. Если бы этих антибиотиков не существовало, смертность даже от самых незначительных недугов резко возросла бы. Эритромицин, лекарство, изготовленное из хороших бактерий, часто назначают для борьбы с вредными бактериями путем прекращения производства и репликации белка.

Помимо медицинских целей, бактерии разлагают мертвые и разлагающиеся вещества для получения питательных веществ.От этого выигрывает каждый организм на Земле, особенно когда происходят промышленные успехи (и бедствия). Например, Pseudomona — это бактерия, которая разлагает разливы нефти в океане и на почве. Другие бактерии разрушают загрязнения тяжелыми металлами и обрабатывают вредные вещества в процессе очистки сточных вод.

Eukaryotes

Protozoa: Это царство состоит только из одноклеточных организмов. Они бывают разных форм и размеров, живут в разных средах и имеют несколько разных целей.Некоторые из них совершенно безвредны, но другие могут быть паразитическими и вызывать болезни.

Одним из видов безвредных простейших является амеба. Амеба — одноклеточный хищник, который живет во влажной среде, включая гниющую растительность, влажную почву или внутри человека. Хотя они одноклеточные, они могут быть плотоядными, травоядными или всеядными. Они добывают пищу, охотясь на более мелкие организмы, такие как бактерии, живущие на гниющей растительности. У амеб такие отличные охотничьи навыки из-за их медузоподобных щупалец, называемых псевдоподиями.Они используют эти щупальца, чтобы перемещаться, касаться и хватать свою добычу. Как только добыча захвачена, ферменты внутри амебы переваривают ее, а затем удаляют отходы, проталкивая их обратно через мембрану.

Спорозойные — это простейшие, которых большинство людей старается избегать. Эти простейшие очень паразитируют, вызывая малярию как у птиц, так и у млекопитающих. Комары-хозяева, уже инфицированные малярией, несут ответственность за попадание спорозоя в кровоток, вызывая малярийную инфекцию. Сегодня от малярии страдает больше людей, чем от любой другой болезни, особенно в Африке, где от природы теплые условия идеальны для роста и заражения.

Протисты: Королевство протистов недавно разделилось на пять супергрупп, которые классифицируют протистов по их способам передвижения и способам получения питания. Некоторые из них похожи на животных, растения или грибы в зависимости от характеристик, которые они проявляют. В этом королевстве обитают одни из самых важных одноклеточных организмов на планете, такие как фитопланктон и эвглена.

Фитопланктон — одноклеточные протисты, обитающие в водной среде, соленой или свежей. Некоторые из них являются бактериями, но большинство из них — одноклеточные, похожие на растения организмы.Диатомовые водоросли и зеленые водоросли — два прекрасных примера фитопланктона. Они похожи на наземные растения, потому что они используют фотосинтез для получения химической энергии — процесс, в котором используется углекислый газ и выделяется кислород. Когда условия идеальны, популяции фитопланктона взрываются так называемым цветением. Эти цветы такие большие и длятся так долго, что фактически обеспечивают большую часть кислорода, присутствующего на Земле.

Эвглены уникальны, потому что они похожи на одноклеточный гибрид растения и животного.Они могут готовить себе еду, как растения, но также могут есть что-то вроде животных. Большинство эвглен являются зелеными, потому что они поедают зеленые водоросли, когда света недостаточно для фотосинтеза. Когда может происходить фотосинтез, выделяемое в результате кислородное излучение такое же, как и у фитопланктона.

Примеры одноклеточных организмов

Диатомовые водоросли

Диатомовые водоросли являются наиболее распространенным типом фитопланктона. Ученые считают, что они — самая значительная группа организмов на всей планете, потому что они производят четверть всего доступного кислорода.Они образуют прозрачную стеклянную оболочку, которая различается по форме, размеру и рисунку в зависимости от вида диатомовых водорослей. Хотя они одноклеточные, они могут образовывать колонии, соединяясь вместе, и вместе производить еще больше кислорода. Колонии могут иметь форму лент, зигзагов или даже звезд.

Дрожжи

Дрожжи — один из немногих одноклеточных организмов, попадающих в Королевство грибов. В основном он содержится в сахаристых областях, например, на цветочном нектаре и фруктах. Существует несколько различных типов дрожжей, многие из которых используются для приготовления хлеба, пива и вина.Недавно с дрожжами начали производить этанол, что привело к новым идеям и улучшениям в экологических источниках топлива.

Формы слизи

Формы слизи — один из самых уникальных видов одноклеточных организмов. В течение многих лет они считались грибами, но недавно ученые поняли, что между ними нет никакого отношения. Хотя они одноклеточные, они роятся вместе и образуют одну гигантскую клеточно-подобную структуру с несколькими ядрами. Поскольку эта «клетка» настолько велика, она позволяет ученым легче понять межклеточные взаимодействия.

• Таксономия — Раздел науки, связанный с классификацией организмов на основе определенных характеристик.
• Фермент — молекула белка, вырабатываемая живыми организмами для катализа (ускорения) реакций.

Тест

1. Чем отличаются одноклеточные и многоклеточные организмы?
A. Одноклеточные организмы не имеют органелл, но многоклеточные имеют.
B. Одноклеточные организмы используют фотосинтез для производства пищи, а многоклеточные — нет.
C. Одноклеточные организмы состоят из прокариот, а многоклеточные организмы являются эукариотами.
D. Одноклеточные организмы состоят из одной клетки, а многоклеточные организмы состоят из более чем одной клетки.

Ответ на вопрос № 1

D правильный. Одноклеточные организмы могут иметь органеллы, питаться хищниками и быть эукариотами или прокариотами. Однако они всегда состоят из одной клетки.

2. Почему важны экстремофилы?
А. Они могут выжить в среде, в которой не могут жить никакие другие организмы.
B. Доставляют кислород в окружающую среду.
C. Они могут лечить такие болезни, как малярия.
D. Они обеспечивают источники питания, такие как молочные продукты и хлеб.

Ответ на вопрос № 2

правильный. Экстремофилы выживают в экстремальных условиях. Некоторые из них сыграли ключевую роль в научных открытиях, в том числе в области судебной медицины и генетического тестирования.

3.Какие две категории одноклеточных организмов?
A. Экстремофилы и неэкстремофилы.
B. Protista и Eubacteria.
C. Прокариоты и эукариоты.
D. На основе фотосинтеза и на основе нефотосинтеза.

Ответ на вопрос № 3

C правильный. Одноклеточные организмы обладают множеством функций и характеристик, но одним отличительным фактором является то, что некоторые из них имеют мембраносвязанные органеллы (эукариоты), а другие нет (прокариоты).

Одноклеточные организмы — обзор, типы, список и часто задаваемые вопросы

За исключением некоторых, эксперты в целом согласны с тем, что планете Земля более 4,5 миллиардов лет. Также известно, что самые ранние формы жизни возникли около 3,5 миллиардов лет назад, по данным Королевского общества наук. Некоторые из этих самых ранних живых существ были одноклеточными организмами.

В течение долгого времени было очевидно, что одноклеточные существа постепенно уступили место многоклеточным организмам, которыми мы, люди и другие растения и животные.Это также основа «Гипотезы мира РНК», объяснения, выдвинутого многими ведущими учеными, которые пытаются объяснить происхождение жизни.

Прежде чем перейти к другим, более сложным предметам биологии, вы должны понять и дать определение одноклеточным организмам.

Что такое одноклеточный организм?

Все формы жизни, состоящие из одной клетки, в которой успешно протекают все сложные процессы, включая дыхание, пищеварение, выделение и размножение, являются примерами одноклеточных организмов.

Большинство таких организмов микроскопические по очевидным причинам. Все бактерии, жгутики и другие микроорганизмы одноклеточные.

Для продвинутых студентов: не все одноклеточные организмы микроскопичны. Есть исключения. Пузырьковые водоросли (Valonia ventricosa), также называемые «матросскими глазными яблоками», представляют собой зеленые одноклеточные водоросли диаметром от 1 до 4 сантиметров. Это от 0,39 до 1,57 дюйма!

Типы одноклеточных существ

Есть два типа одноклеточных организмов: прокариоты и эукариоты.По оценкам ученых, первыми были прокариотические формы жизни.

Прокариоты

Прокариоты — это одноклеточные микроорганизмы, у которых отсутствуют общие клеточные органеллы, включая митохондрии, тельца Гольджи или даже собственное ядро. Вместо этого у этих существ есть нуклеоид, содержащий ДНК. Этот нуклеоид лишен мембраны и имеет неправильную форму.

Средний размер большинства прокариот составляет от 0,1 до 5,0 мкм. Передвижение обычно достигается с помощью жгутика, удлиненного хвоста, который действует как руль направления.

Эти организмы — одни из самых выносливых и устойчивых из всех форм жизни на Земле. Их нашли в подводных горячих источниках в замерзшей тундре.

По этой причине эти одноклеточные образцы также называют экстремофилами. Прокариоты распространены повсеместно. Они также образуют планктон — жизненно важный источник пищи для китов.

Факт дня: Особый прокариот, Thermus aquaticus, был обнаружен в источнике горячего пара в Йеллоустонском парке в США. Позднее было обнаружено, что T. Aquaticus содержит TAQ-полимеразу, уникальный фермент, способный обрабатывать огромные фрагменты ДНК за считанные часы.Это открытие положило начало современным генетическим исследованиям и судебной медицине.

Примерами прокариот являются бактерии, включая архебактерии и эубактерии.

Эукариоты:

Они немного больше по размеру, чем прокариоты. У эукариот есть связанные с мембраной органеллы, которых нет у прокариот. Также, в отличие от прокариот, эти одноклеточные организмы способны к размножению посредством митоза и мейоза.

По оценкам экспертов, первые эукариоты возникли около 2 миллиардов лет назад.

Эукариоты были первыми одноклеточными организмами, которые позже сформировали многоклеточные существа. Все эукариоты имеют четко выраженную ДНК и митохондрии, которые производят энергию и питают клетки.

Если вас попросят назвать два одноклеточных организма, которые являются эукариотами, первыми будут простейшие и одноклеточные водоросли.

Из них одноклеточные водоросли включают динофлагелляты, хлорофиты или зеленые водоросли и диатомовые водоросли. Только диатомовые водоросли насчитывают более 100 000 видов.

Другие эукариоты включают одноклеточные грибы, такие как дрожжи.Некоторые дрожжи полезны для человечества, например, Saccharomyces cerevisiae, который используется в процессах ферментации и для приготовления хлеба. Другие, такие как Candida и ее разновидности, вызывают грибковые инфекции кожи и рта, такие как молочница или кандидоз.

Задание для продвинутых студентов: изучите «Красный прилив» и выясните, как динофлагелляты связаны с этим природным явлением.

Список одноклеточных организмов

Вот несколько общих примеров для краткого ознакомления:

1. Фитопланктон

2. Пивные дрожжи

3. Escherichia Coli (болезнетворные бактерии)

6. Хламидомонада, фотосинтетическая водоросль, способная улавливать свет!

Узнайте больше о многоклеточных и одноклеточных организмах на Веданту сегодня.В Vedantu у нас есть команда хорошо осведомленных экспертов, которые составляют учебные материалы. Чтобы получить более подробное представление о различных главах биологии, взгляните на наши остальные заметки сегодня. Загрузите приложение и учитесь на ходу!

Важный переход к многоклеточной жизни, возможно, не был таким трудным в конце концов | Наука

Автор Элизабет Пенниси 28 июня 2018 г., 12:30

Миллиарды лет назад жизнь переступила порог.Одиночные клетки начали объединяться, и мир бесформенной одноклеточной жизни должен был превратиться в буйство форм и функций современной многоклеточной жизни, от муравьев до грушевых деревьев и людей. Это столь же важный переход, как и любой другой в истории жизни, и до недавнего времени мы понятия не имели, как это произошло.

Пропасть между одноклеточной и многоклеточной жизнью кажется почти непреодолимой. Существование одной клетки просто и ограничено. Подобно отшельникам, микробам нужно заботиться только о том, чтобы прокормить себя; ни координация, ни сотрудничество с другими не требуется, хотя некоторые микробы иногда объединяют усилия.Напротив, клетки многоклеточного организма, от четырех клеток некоторых водорослей до 37 триллионов клеток человека, отказываются от своей независимости, чтобы прочно держаться вместе; они берут на себя специализированные функции и сокращают собственное воспроизводство для общего блага, увеличиваясь ровно настолько, насколько им необходимо для выполнения своих функций. Когда они восстают, может вспыхнуть рак.

Multicellularity открывает новые возможности. Животные, например, приобретают подвижность для поиска лучшей среды обитания, ускользания от хищников и преследования добычи.Растения могут глубоко проникать в почву в поисках воды и питательных веществ; они также могут расти к солнечным пятнам, чтобы максимизировать фотосинтез. Грибы образуют массивные репродуктивные структуры для распространения своих спор. Но, несмотря на все преимущества многоклеточности, говорит Ласло Надь, биолог-эволюционист из Центра биологических исследований Венгерской академии наук в Сегеде, ее традиционно «рассматривали как важный переход с большими генетическими препятствиями».

Теперь, Надь и другие исследователи понимают, что, возможно, это было не так уж и сложно.Доказательства приходят с разных сторон. История эволюции некоторых групп организмов фиксирует повторяющиеся переходы от одноклеточных к многоклеточным формам, предполагая, что препятствия не могли быть такими высокими. Генетические сравнения между простыми многоклеточными организмами и их одноклеточными родственниками показали, что большая часть молекулярного оборудования, необходимого для объединения клеток и координации их деятельности, могла существовать задолго до того, как возникла многоклеточность. А умные эксперименты показали, что в пробирке одноклеточная жизнь может дать начало многоклеточности всего за несколько сотен поколений — эволюционный момент.

Биологи-эволюционисты до сих пор спорят о том, что заставляло простые агрегаты клеток становиться все более и более сложными, что привело к удивительному разнообразию сегодняшней жизни. Но вступление на этот путь больше не кажется таким сложным. «Мы начинаем понимать, как это могло произойти», — говорит Бен Керр, биолог-эволюционист Вашингтонского университета в Сиэтле. «Вы делаете то, что кажется важным шагом в эволюции, и делаете из него серию второстепенных шагов».

Намеки на многоклеточность датируются 3 миллиардами лет, когда в летописи окаменелостей появляются отпечатки того, что кажется матами микробов.Некоторые утверждали, что окаменелости в форме спирали возрастом 2 миллиарда лет, которые могут быть сине-зелеными или зелеными водорослями, найдены в Соединенных Штатах и ​​Азии и названы Grypania spiralis — или микроскопические образования возрастом 2,5 миллиарда лет. нити, зарегистрированные в Южной Африке, представляют собой первое достоверное свидетельство многоклеточной жизни. Другие виды сложных организмов появляются в летописи окаменелостей гораздо позже. Губки, которые многие считают самым примитивным живым животным, могут появиться 750 миллионов лет назад, но многие исследователи считают группу вайноподобных существ, называемых эдиакарскими существами, распространенных около 570 миллионов лет назад, первыми окончательными окаменелостями животных.Точно так же ископаемые споры предполагают, что многоклеточные растения произошли от водорослей по крайней мере 470 миллионов лет назад.

Растения и животные совершили прыжок к многоклеточности только однажды. Но в других группах переход происходил снова и снова. У грибов, вероятно, возникла сложная многоклеточная форма в виде плодовых тел — например, грибов — примерно в дюжине отдельных случаев, заключил Надь в препринте, опубликованном 8 декабря 2017 года на сайте bioRxiv, на основе обзора того, как разные виды грибов — некоторые одноклеточные, некоторые многоклеточные — связаны друг с другом.То же самое и с водорослями: красные, коричневые и зеленые водоросли развили свои собственные многоклеточные формы за последний миллиард лет или около того.

Николь Кинг, биолог из Калифорнийского университета (Калифорнийский университет) в Беркли, нашла открывающее окно в этих древних переходах: хоанофлагелляты, группа живых протистов, которая, кажется, находится на пороге перехода к многоклеточности. Эти одноклеточные родственники животных, наделенные хлыстоподобным жгутиком и воротником из более коротких волосков, напоминают фильтрующие пищу «воротничковые» клетки, выстилающие каналы губок.Сами хоанофлагелляты могут образовывать шаровидные колонии. Более двух десятилетий назад Кинг научилась культивировать и изучать этих водных существ, и к 2001 году ее генетический анализ начал вызывать сомнения в существовавшей тогда точке зрения, согласно которой переход к многоклеточности был крупным генетическим скачком.

В ее лаборатории начали обнаруживать ген за геном, который когда-то считался эксклюзивным для сложных животных — и, казалось, ненужным в одиночной камере. Хоанофлагелляты имеют гены тирозинкиназ, ферментов, которые у сложных животных помогают контролировать функции специализированных клеток, такие как секреция инсулина в поджелудочной железе.У них есть регуляторы роста клеток, такие как p53 , ген, печально известный своей связью с раком у людей. У них даже есть гены кадгеринов и лектинов С-типа, белков, которые помогают клеткам слипаться, сохраняя целостность ткани.

В целом, исследовав активные гены у 21 вида хоанофлагеллят, группа Кинга обнаружила, что эти «простые» организмы имеют около 350 семейств генов, которые когда-то считались эксклюзивными для многоклеточных животных, о чем они сообщили 31 мая в eLife . Если, как она и другие считают, хоанофлагелляты дают представление об одноклеточном предке животных, этот организм уже был хорошо приспособлен для многоклеточной жизни.Кинг и ее лаборатория «поставили протистов на передний план исследования происхождения животных», — говорит Иньяки Руис-Трилло, биолог-эволюционист из Испанского национального исследовательского совета и Университета Помпеу Фабра в Барселоне, Испания.

Вы делаете то, что кажется важным шагом в эволюции, и делаете его серией второстепенных шагов.

Бен Керр, Вашингтонский университет в Сиэтле

Предковые версии этих генов могли не выполнять ту работу, которую выполняли позже.Например, у хоанофлагеллят есть гены белков, важных для нейронов, но их клетки не похожи на нервные клетки, говорит Кинг. Точно так же их жгутик содержит белок, который у позвоночных помогает создавать лево-правую асимметрию тела, но что он делает в одноклеточном организме, неизвестно. И геномы хоанофлагеллат не во всех отношениях предполагают многоклеточность; им не хватает некоторых критических генов, в том числе факторов транскрипции, таких как Pax и Sox , важных для развития животных.По словам Кинга, отсутствующие гены дают нам «лучшее представление о реальных инновациях в области животных».

Когда клетки объединялись в группы, они не просто использовали существующие гены для новых целей. Исследования Volvox , водоросли, образующей красивые жгутиковые зеленые шары, показывают, что многоклеточные организмы также нашли новые способы использования существующих функций. Volvox и его родственники охватывают переход к многоклеточности. В то время как у особей Volvox от 500 до 60 000 клеток, расположенных в виде полой сферы, у некоторых родственников, таких как виды Gonium , всего от четырех до 16 клеток; другие полностью одноклеточные.Сравнивая биологию и генетику по континууму от одной клетки к тысячам, биологи выясняют, что нужно для того, чтобы становиться все более сложным. «Эта группа водорослей научила нас некоторым этапам эволюции многоклеточного организма», — говорит Мэтью Херрон, биолог-эволюционист из Технологического института Джорджии в Атланте.

Эти исследования показывают, что многие функции специализированных клеток в сложном организме не новы. Вместо этого особенности и функции, наблюдаемые у одноклеточных организмов, перестраиваются во времени и пространстве у их многоклеточных родственников, говорит Корина Тарнита, биолог-теоретик из Принстонского университета.Например, у одноклеточного родственника вольвокса , Chlamydomonas , органеллы, называемые центриолями, выполняют двойную функцию. На протяжении большей части жизни клетки они закрепляют два вращающихся жгутика, которые продвигают клетку через воду. Но когда эта клетка готовится к воспроизведению, она теряет жгутики, и центриоли перемещаются к ядру, где они помогают разделить хромосомы делящейся клетки. Позже каждая дочерняя клетка отрастает жгутики заново. Chlamydomonas может плавать и размножаться, но не одновременно.

Multicellular Volvox может работать с обоими сразу, потому что его ячейки специализированы. У более мелких клеток всегда есть жгутики, которые переносят питательные вещества по поверхности Volvox и помогают ему плавать. Более крупные клетки лишены жгутиков и вместо этого используют центриоли все время для деления клеток.

Простота использования мультиклеточности

Исследователи получили одноклеточные дрожжи для развития многоклеточности в лаборатории, продемонстрировав относительную легкость перехода.

2 Многоклеточность1 Отбор 3 Дифференциация4 Узкое место5 Отбор на уровне группы Новая мутация По мере роста одиночных дрожжевых клеток более крупные опускаются быстрее.Только этим клеткам разрешено воспроизводиться; повторяющиеся циклы отбора приводят к тому, что дрожжи становятся все более крупными. Некоторые скопления клеток работают лучше, чем другие, и процветают; другие — нет. Каждый свободный кончик разрастается, и образуются многие разновидности многоклеточных снежинок. Некоторые клетки специализируются на ранней гибели, высвобождая клетки на кончиках снежинки, чтобы образовались новые снежинки. Единственная мутация вызывает прилипание дочерних клеток воспроизводящихся дрожжей. все вместе. Формируются ветвящиеся снежинки. Дочерние клетки.

В.АЛЬТУНИАН / НАУКА

Volvox также изменил назначение других функций одноклеточного предка. У Chlamydomonas древний путь реакции на стресс блокирует размножение в ночное время, когда фотосинтез прекращается и ресурсы становятся более скудными. Но у Volvox тот же самый путь активен все время в его плавательных клетках, чтобы постоянно сдерживать их размножение. По словам Керра, то, что было ответом на сигнал окружающей среды в одноклеточном предке, было использовано для содействия разделению труда в его более сложном потомке.

Третий набор организмов намекает на то, как могло произойти это перепрофилирование существующих генов и функций. За последнее десятилетие Руис-Трилло и его коллеги сравнили более дюжины геномов протистов с геномами животных — сравнение, которое подчеркнуло больший размер и сложность геномов животных, сообщили они 20 июля в eLife . Но более показательное открытие произошло, когда Руис-Трилло; Арнау Себе-Педрос, сейчас работает в Научном институте Вейцмана в Реховоте, Израиль; и Лучано ди Кроче из Барселонского центра геномной регуляции проанализировали портфель генно-регулирующих сигналов протиста Capsaspora .Они обнаружили, что протист использует некоторые из тех же молекул, что и животные, для включения и выключения генов в определенное время и в определенном месте: белки, называемые факторами транскрипции, и длинные цепи РНК, которые не кодируют белки. Но его промоторы — регуляторная ДНК, которая взаимодействует с факторами транскрипции, — были намного короче и проще, чем у животных, как сообщили 19 мая 2016 г. в Cell группы, что свидетельствует о менее сложной регуляции.

Для Руиса-Трилло и его команды открытие указывает на ключ к многоклеточности: усиление тонкой настройки регуляции генов.То, что казалось огромным скачком по сравнению с одноклеточными предками, выглядело менее устрашающим, если бы отчасти это было связано с перезагрузкой генетических переключателей, позволяющих существующим генам быть активными в новое время и в новых местах. «Это то, что всегда делает эволюция, она использует существующие вокруг для новых целей», — говорит Уильям Рэтклифф из Технологического института Джорджии.

Этим бережливым перепрофилированием можно объяснить быстрые изменения, произошедшие в лаборатории Рэтклиффа. Вместо того, чтобы смотреть на летопись окаменелостей или сравнивать геномы существующих организмов, он воссоздал эволюцию в лабораторных культурах.«Мое собственное исследование было направлено не на то, чтобы выяснить, что происходит в реальном мире, а на то, чтобы посмотреть на процесс увеличения сложности эволюции клеток», — объясняет он.

В качестве постдока, работающего с Майклом Трэвисано в Университете Миннесоты в Сент-Поле, Рэтклифф подвергал дрожжевые культуры искусственному отбору. Он позволил выжить и воспроизвести только самые большие клетки — измеряемые по тому, как быстро они оседают на дно колбы. В течение 2 месяцев начали появляться многоклеточные кластеры, поскольку новообразованные дочерние клетки прикреплялись к своим матерям и образовывали ветвящиеся структуры.

По мере того, как каждая культура продолжала развиваться — некоторые уже прошли более 3000 поколений — снежинки становились больше, дрожжевые клетки становились более прочными и более вытянутыми, и развивался новый способ воспроизводства. В больших дрожжах-снежинках несколько клеток вдоль длинных ветвей подвергаются форме самоубийства, высвобождая клетки на кончике, чтобы образовалась новая снежинка. Умирающая клетка жертвует своей жизнью, чтобы группа могла размножаться. Ратклифф объясняет, что это рудиментарная форма клеточной дифференцировки.Он только начал исследовать генетическую основу этих быстро появляющихся черт; Похоже, что это смесь существующих генов, которые кооптируются для новых функций, а другие гены — например, тот, который помогает разделять делящиеся клетки дрожжей — становятся отключенными.

Дрожжи также разработали средство защиты, которое является ключом к многоклеточности: способ сдерживать клеточные мошенники. Такие мошенники возникают, когда мутации делают одни клетки отличными от других и, возможно, менее способными к сотрудничеству. У сложных организмов, таких как люди, защита частично обеспечивается иммунной системой, разрушающей аберрантные клетки.Это также зависит от узкого места между поколениями, в котором одна клетка (например, оплодотворенная яйцеклетка) служит отправной точкой для следующего поколения. В результате все клетки нового поколения генетически идентичны. У снежных дрожжей есть собственный способ очищения от девиантных клеток. Поскольку со временем мутации накапливаются, наиболее аберрантные клетки обнаруживаются на кончиках снежинок. Но они отрываются, чтобы образовать новые колонии, прежде чем у них появится шанс стать мошенниками.

Этот механизм также позволяет групповым признакам развиваться у дрожжей. Мутации в клетках, высвобождаемых из каждой ветки снежинки, передаются всем клеткам следующей колонии. Следовательно, последующие снежинки начинают с новых групповых черт — например, размера и количества клеток или частоты и местоположения ячеек-самоубийц — которые становятся засыпкой для дальнейшей эволюции. С этого момента адаптируется совокупность, а не отдельные клетки.

Результаты на дрожжах не были случайностью.В 2014 году Рэтклифф и его коллеги применили тот же метод отбора для более крупных клеток к Chlamydomonas , одноклеточной водоросли, и снова увидели, как быстро появились колонии. Чтобы отреагировать на критику в отношении того, что его метод искусственного отбора был слишком надуманным, он и Херрон затем повторили эксперимент Chlamydomonas с более естественным давлением отбора: популяция парамеций, которые поедают Chlamydomonas и склонны отбирать более мелкие клетки. Опять же, своего рода многоклеточность возникла быстро: в течение 750 поколений — примерно за год — две из пяти экспериментальных популяций начали формироваться и воспроизводиться как группы, как написала команда 12 января в препринте на bioRxiv.

При сравнении Volvox , водоросли с сотнями клеток (внизу), с ее более простыми родственниками — одноклеточными Chlamydomonas (вверху слева) и с 4–16 клетками Gonium (вверху справа) — обнаружено шаги к многоклеточности.

(вверху слева) Эндрю Сайред / Science Source; (вверху справа) ФРАНК ФОКС / НАУЧНАЯ ФОТОБИБЛИОТЕКА; (внизу) ВИМ ВАН ЭГМОНД / НАУЧНАЯ ФОТОБИБЛИОТЕКА

Если многоклеточность дается так просто, почему сложным организмам потребовалось несколько миллиардов лет после зарождения жизни, чтобы прочно утвердиться? Традиционно исследователи винят в ранней атмосфере низкий уровень кислорода: чтобы получить достаточно кислорода, организмы нуждались в максимально возможном соотношении поверхности к объему, что заставляло их оставаться маленькими.Только после повышения уровня кислорода около 1 миллиарда лет назад могли возникнуть более крупные многоклеточные организмы.

Однако в 2015 году Николас Баттерфилд, палеонтолог из Кембриджского университета в Соединенном Королевстве, предположил, что низкие уровни кислорода на самом деле способствовали развитию многоклеточности у древних морских организмов. Более крупные многоклеточные организмы с множеством жгутиков лучше уносили воду через клеточные мембраны для сбора кислорода. Дефицит питательных веществ в древних морях помог бы сделать следующий шаг — эволюцию специализированных типов клеток, потому что более сложные организмы могут более эффективно собирать пищу.Что касается того, почему сложным организмам потребовалось так много времени, чтобы появиться, Баттерфилд считает, что отставание отражает время, которое потребовалось для развития более сложной регуляции генов, необходимой для многоклеточности.

Теория

Баттерфилда «действительно довольно элегантна и проста, она основана на первых принципах физики и химии, помещена в глубокий геохимический, биогеохимический и биофизический контекст», — говорит Ричард Гросберг, биолог-эволюционист из Калифорнийского университета в Дэвисе.

После того, как организмы переступили порог многоклеточности, они редко возвращались назад.Во многих линиях количество типов клеток и органов продолжало расти, и они разработали все более изощренные способы координации своей деятельности. Ратклифф и Эрик Либби, биолог-теоретик из Университета Умео в Швеции, 4 года назад предположили, что эффект трещотки взял верх, что привело к неумолимому увеличению сложности. Чем более специализированными и зависимыми друг от друга становились клетки сложных организмов, тем труднее было вернуться к одноклеточному образу жизни. Эволюционные биологи Гай Купер и Стюарт Уэст из Оксфордского университета в Соединенном Королевстве недавно подтвердили эту картину с помощью математического моделирования.«Разделение труда — это не следствие, а движущая сила» более сложных организмов, писали Купер и Уэст 28 мая в журнале «Nature Ecology & Evolution ».

В результате первоначального перехода от одной клетки ко многим, начался цикл возрастающей сложности, и результатом стало богатство современной многоклеточной жизни.

Одноклеточные организмы: определение и примеры — видео и стенограмма урока

Примеры одноклеточных организмов

Все прокариоты, большинство протистов и некоторые грибы одноклеточные.Некоторые из этих организмов действительно живут большими колониями, но каждая отдельная клетка представляет собой простой живой организм. Давайте рассмотрим несколько примеров одноклеточных организмов.

Valonia ventricosa — протист. Это одноклеточные водоросли и один из крупнейших одноклеточных организмов, которые существуют. Их можно найти в Карибском бассейне и на севере Флориды. Обычно они живут поодиночке, но иногда встречаются небольшими группами. Они имеют шаровидную форму и имеют зеленый цвет. Как и типичные одноклеточные организмы, они едят, растут, размножаются и умирают как одна клетка.

Почти каждый урок биологии использует эвглену, род простейших, который включает такие виды, как Euglena sanguinea и Euglena viridis , в качестве примера одноклеточных организмов. Эвглена — один из наиболее изученных одноклеточных организмов. Ученые проводят различные работы с эвгленой, чтобы узнать о ее жизненном цикле и привычках. Эвглены — одноклеточные жгутиковые протисты. Это означает, что они состоят из одной клетки и для движения используют хлыстоподобный хвост, известный как жгутик (множественное число — жгутик).Эвглена — это зеленые водоросли, обитающие в пресной и соленой воде, а также в тихих водоемах. Они осуществляют фотосинтез, чтобы производить энергию и выполнять все свои жизненные функции как одна уединенная клетка.

Другой широко изучаемый одноклеточный организм — парамеций. Парамеций — одноклеточное простейшее инфузорийное. Их можно найти в пресноводных и морских средах, а также в стоячих прудах. Их одноклеточное тело покрыто небольшими волосками, называемыми ресничками, которые они используют для движения.

Итоги урока

Давайте рассмотрим. Одноклеточные организмы — это целые особи, состоящие только из одной клетки. Эти организмы состоят из простейших, прокариот и грибов. Хотя все они различаются по внешнему виду и среде обитания, все они имеют одну очень важную общую черту; они могут выполнять все свои необходимые жизненные функции, будучи состоящими только из одной клетки.

Что следует помнить

• Одноклеточные организмы — это организмы, которые осуществляют все свои жизненные процессы в одной клетке
• Одноклеточные организмы включают простейшие, прокариоты и грибы

Результат обучения

По окончании этого урока вы сможете описывать и перечислять примеры одноклеточных организмов.

Клонирование одноклеточных организмов

Молекулярное клонирование обычно выполняется для одного гена или небольшого сегмента ДНК за раз. Однако технология клонирования продвинулась до такой степени, что ученые начали клонировать геномы целых одноклеточных организмов. Этот подход может быть ценным для инженерных организмов, которые до сих пор не поддаются размножению и инженерии с помощью обычных лабораторных методов.

Клонирование геномов этих организмов в систему-хозяин позволит манипулировать геномом в этой системе для исследований.Этот тип экспериментов по клонированию был успешно проведен для ряда различных одноклеточных организмов.

Простейшие / одноклеточные организмы — Изображение предоставлено: Christoph Burgstedt / Shutterstock

Бактериальные геномы, клонированные в дрожжи

В одном исследовании, опубликованном в 2010 году, исследователи описывают клонирование геномов Mycoplasma genitalium , M. pneumoniae и M. mycoides в дрожжах Saccharomyces cerevisiae .Геномы были клонированы с использованием центромеры дрожжей, кольцевой формы ДНК, нативной для дрожжей.

Для размножения в дрожжах бактериальный геном должен включать некоторые последовательности дрожжей. Они включены стандартным молекулярным клонированием в бактериальный геном. Их также можно добавить путем совместного преобразования в дрожжи. Другой вариант — клонирование путем сборки нескольких перекрывающихся фрагментов.

Значительная часть трансформантов дрожжей, полученных этими методами, имела полные геномы микоплазмы.Некоторые клоны по неизвестным причинам содержали неполные геномы микоплазм. Последовательности геномов M. mycoides , выделенные из клонированных дрожжей, показали ту же последовательность, что и исходный организм, за исключением изменений, внесенных в целях клонирования.

Эти методы могут быть полезны для изучения организмов, которые не растут в лабораторных условиях или не имеют доступных генетических инструментов. Например, патогены и организмы, собранные путем отбора проб окружающей среды. После того, как геном клонирован в дрожжах, с ним можно манипулировать стандартными методами генной инженерии для дрожжей.

Трансплантация генома

Еще одним приложением может быть трансплантация генома, когда сконструированный геном устанавливается в новую бактериальную клетку и обрабатывается для создания организма с определенными характеристиками.

В публикации 2007 года исследователи описывают эксперимент по трансплантации генома. Они трансплантировали интактную геномную ДНК из большой колонии Mycoplasma mycoides в клеток M. capricolum , используя трансформацию, опосредованную полиэтиленгликолем. Полученная линия клеток содержала полный геном донора, не содержала геномных последовательностей реципиента и была фенотипически идентична штамму донора.

По данным Института Дж. Крейга Вентера, клонирование целых бактериальных геномов из одного одноклеточного организма в другой является шагом к созданию синтетического генома — главной цели института. Ученые из JCVI продолжили эксперимент по трансплантации бактерий в 2007 году, клонировав весь бактериальный геном из M. mycoides в дрожжевую клетку. Затем они выделили клонированную бактериальную хромосому и трансплантировали ее родственной бактерии, M. capricolum , создав новый тип M.mycoides .

Это был первый случай, когда геном был перенесен от прокариота к эукариоту и снова обратно к прокариоту. Одной из проблем заключительного этапа было метилирование клонированного генома из дрожжей, чтобы его можно было снова превратить в бактерию.

Список литературы

1. Создание бактериальной клетки, контролируемой химически синтезированным геномом, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20488990
2. Трансплантация генома бактерий: смена одного вида на другой, https: // www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17600181
3. Исследователи института Дж. Крейга Вентера клонируют и создают бактериальные геномы в дрожжах и трансплантируют геномы обратно в бактериальные клетки, https://www.jcvi.org/j-craig-venter-institute-researchers-clone-and-engineer-bacterial- геномы-дрожжи-и-трансплантат
4. Клонирование полных бактериальных геномов в дрожжах, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2860123/

Дополнительная литература

Микроскопические организмы — Австралийская антарктическая программа

Микроскопические организмы — это крошечные формы жизни, часто состоящие из одной клетки.Они очень чувствительны к изменениям.

Микроскопические организмы жизненно важны в пищевой цепи и для здоровья нашей планеты. Они составляют основу морской пищевой сети и прямо или косвенно служат пищей для всего остального в открытом море.

Микроскопические организмы также играют важную роль в поддержании атмосферы Земли. Они помогают удалять углекислый газ и выделяют химические вещества, которые способствуют образованию облаков. Ученые изучают микроскопические организмы в Антарктике, чтобы лучше понять атмосферные изменения и истощение озонового слоя.

Четыре основных типа микроорганизмов в океане:

• Водоросли — это одноклеточные растения, также известные как фитопланктон (от греческого означает дрейфующие растения).
• Простейшие — это одноклеточные животные, также известные как зоопланктон (от греческого — дрейфующие животные).
• Бактерии — самые многочисленные организмы на Земле.
• Вирусы — самые распространенные биологические агенты в морской воде.Они заражают фитопланктон, простейшие и бактерии и могут играть важную роль в контроле их численности и состава.

«Протисты» — это общий термин для одноклеточных организмов, включая фитопланктон и простейшие.

Размер

Бактерии — это мельчайшие микроорганизмы, размер которых колеблется от 0,0001 мм до 0,001 мм. Фитопланктон и простейшие колеблются от примерно 0,001 мм до примерно 0,25 мм. Самый большой фитопланктон и простейшие можно увидеть невооруженным глазом, но большинство из них можно увидеть только под микроскопом.

Изобилие

Эти организмы могут быть крошечными, но они присутствуют в огромных количествах.

В каждом литре морской воды содержится:

• от 1 до 4 миллиардов вирусов
• около 1 млрд бактерий
• около 1 млн фитопланктона
• около полумиллиона простейших

Когда вес и количество этих организмов умножаются вместе, микроорганизмы составляют самую большую биомассу на Земле.

Тип

Фитопланктон: морское пастбище

Фитопланктон — это растения.Они получают энергию для роста от солнечного света в процессе фотосинтеза.

В Южном океане обитает около 400 видов фитопланктона. Различные виды различаются по форме и размеру или по фотосинтетическим пигментам. Их также можно отличить по тому, заключены ли они клеточной стенкой, и если да, то из чего эта клеточная стенка сделана. Многие также могут быть идентифицированы по расположению крошечных чешуек и шипов, покрывающих их поверхность.Эти чешуйки настолько малы, что детали их формы и рисунка можно увидеть только с помощью электронного микроскопа с большим увеличением. Очень немногие фитопланктон ядовиты.

Фитопланктон можно рассматривать как морское пастбище. Они обеспечивают пищу и энергию для пищевой сети Южного океана. Большую часть года антарктические моря покрыты льдом. Это, в сочетании с низким углом наклона солнца и короткими днями, ограничивает доступный для фотосинтеза свет. В результате количество многих видов сокращается в зимние месяцы и снова цветет весной и летом, когда условия освещения более благоприятны.

В верхних слоях океана фитопланктон сопровождается одноклеточными животными, называемыми простейшими. Простейшие питаются бактериями. И фитопланктон, и простейшие поедаются более крупными животными Южного океана, включая криль.

Простейшие

Простейшие встречаются в самых разных средах обитания, включая море, пресную воду, почву и тела других организмов. Фактически, везде, где есть влага, обычно встречаются простейшие. Некоторые виды ограничены холодной водой и встречаются только в Южном океане.

Эти крошечные животные обладают всеми функциями более крупных существ: они поглощают пищу, выделяют отходы, размножаются и общаются. Они питаются непосредственно фитопланктоном, бактериями и другими простейшими. Их дыхание высвобождает большую часть углекислого газа, содержащегося в фитопланктоне. Однако они также помогают удалять углекислый газ из атмосферы, превращая свою микроскопическую пищу в собственную клеточную массу. Примечательно, что такое маленькое отдельное устройство может выполнять все действия, выполняемые более крупными животными.Некоторые простейшие могут выйти из неблагоприятных условий, впадая в спячку.

Бактерии

Бактерии были обнаружены везде, где может существовать жизнь. Они встречаются в глубинах океана и в ледяных покровах на полюсах. Некоторые из них были извлечены и выросли из льда и снега, выпавших много веков назад в Антарктике. Наиболее распространенные виды бактерий имеют размер от 0,0005 мм до 0,005 мм. Это означает, что ряд из 100 самых крупных бактерий достигнет точки в конце этого предложения.

Большинство бактерий являются потребителями. Очень незначительное меньшинство может вызывать болезни у других живых существ, но подавляющее большинство питается отходами или мертвыми организмами. Это организмы-разлагатели. Они имеют жизненно важное значение для жизни на Земле, поскольку распространяют элементы, из которых состоят живые существа.

Некоторые бактерии являются продуцентами.