Одноклітинні еукаріоти. Матеріал для учнів 10 класу.

Виконати завдання 

Одноклітинні еукаріоти. Колоніальні організми. Організація колоній одноклітинними еукаріотами

План

1. Особливості організації та життєдіяльності одноклітинних еукаріотів;
2. Поведінка одноклітинних організмів;
3. Роль одноклітинних організмів у природі й житті людини;
4. Організація колоній одноклітинними еукаріотами.

Особливості організації та життєдіяльності одноклітинних еукаріотів
Крім прокаріотів, до одноклітинних організмів належать одноклітинні еукаріоти, серед яких є рослини, тварини і гриби.
За загальним планом будови і набору органел клітини одноклітинних організмів подібні до клітин багатоклітинних організмів. Існують організми одноклітинних тварин з дуже простою будовою, наприклад амеба (мал. 1), хлорела (мал. 2), і доволі складною, наприклад інфузорія-туфелька (мал. 3), ацетабулярія  (мал. 4).

мал.1                                                 мал.2

мал.3                                                 мал.4

Якщо для клітин багатоклітинних організмів характерне диференціювання функцій і неможливість виконувати відразу всі функції живого, то одноклітинні цю здатність зберігають.
Представниками одноклітинних тварин є найпростіші. їхнє тіло складається з однієї клітини. Представниками найпростіших є, наприклад, прісноводна амеба та інфузорія-туфелька.
Розміри найпростіших мікроскопічно малі. їхнє тіло складається із цитоплазми, у якій розрізняють зовнішній шар - ектоплазму, і внутрішній - ендоплазму. У більшості видів клітина ззовні вкрита оболонкою, яка надає одноклітинній тварині постійної форми.
Дізнайтеся більше
До найбільш високоорганізованих одноклітинних тварин належать інфузорії. Органоїдами руху в них є війки, тіло вкрите міцною еластичною оболонкою, яка надає йому постійної форми. У більшості інфузорій два ядра: велике й мале. Велике ядро - вегетативне - регулює процеси руху, живлення, виділення, а також нестатеве розмноження, що здійснюється поперечним поділом клітини навпіл. Мале ядро - генеративне, воно виконує важливу функцію у статевому процесі.
У найпростіших є органели, що виконують функції травлення (травні вакуолі), виділення (скоротливі вакуолі), руху (джгутики, війки), сприйняття світла (світлочутливе вічко) та інші органели, що забезпечують перебіг усіх процесів життєдіяльності. За способом живлення це гетеротрофні організми.
Найпростішим властива подразливість, яка виявляється в різних рухах - таксисах. Розрізняють позитивні таксиси - рухи до подразника, і негативні таксиси - рухи від подразника.

мал.5

Потрапляючи в несприятливі умови, найпростіші утворюють цисту. Інцистування - важлива біологічна риса найпростіших. Воно не лише забезпечує переживання несприятливих умов, а й сприяє широкому розселенню.

Морські одноклітинні тварини, наприклад форамініфери і радіолярії, мають зовнішній скелет у вигляді вапняної мушлі (мал.5).

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

Одноклітинні рослини і тварини є типовими еукаріотичними клітинами, що мають поверхневу мембрану, ядро, мітохондрії, апарат Гольджі, ендоплазматичну сітку, рибосоми, інші органели. Відмінності одноклітинних тварин і рослин виникають у зв'язку з відмінностями способу їх живлення. Для рослинних клітин характерна наявність пластид, вакуолі, клітинної стінки, інших особливостей, пов'язаних із фотосинтезом. Для тваринних клітин характерна наявність глікокаліксу, травних вакуолей, інших особливостей, пов'язаних із гетеротрофним живленням.

У грибів клітина має клітинну стінку, у цьому виявляється схожість грибів із бактеріями і рослинами. Але гриби - гетеротрофи, і це споріднює їх із тваринами.

Одноклітинні еукаріоти розмножуються в основному нестатевим шляхом, але в деяких із них, наприклад в інфузорії-туфельки, спостерігається статевий процес - обмін генетичною інформацією, а в деяких, наприклад у хламідомонади, відбувається статеве розмноження. Нестатеве розмноження відбувається шляхом поділу клітини навпіл за допомогою мітозу. При статевому розмноженні утворюються гамети, які потім зливаються з утворенням зиготи.

Поведінка одноклітинних організмів

Поведінка - це здатність організмів змінювати свої дії, реагуючи на вплив внутрішніх і зовнішніх чинників. Поведінка одноклітинних організмів складається в основному з автоматичних переміщень у бік подразника або від нього - позитивні й негативні таксиси. Таксисом називають спрямоване переміщення окремих клітин, що живуть у природі вільно, під впливом стимулу, що діє однобічно.

Учені виділяють термотаксис (рух під дією теплових стимулів), фототаксис (рух під дією світла), реотаксис (рух проти течії води або струменя повітря), гальванотаксис (рух під дією електричного струму), геотаксис (рух під дією сил гравітації).

Роль одноклітинних організмів у природі й житті людини

Роль одноклітинних еукаріотів у природі та житті людини значна. Вони є учасниками ланцюгів живлення, відіграють важливу роль у ґрунтоутворювальних процесах, деякі з них, відмираючи, утворюють поклади вапняних і сіліцієвих порід, що входять до складу земної кори.

Серед найпростіших є паразити рослин, тварин і людини. Так, малярійний плазмодій, оселяючись в еритроцитах людини, руйнує їх, спричиняючи виникнення тяжкого захворювання - малярії, а дизен­терійна амеба, паразитуючи в клітинах стінок товстого кишечнику людини, спричиняє тяжке захворювання кишечнику. Джгутикові трипаносоми і лейшманії (переважно тропічні види) спричиняють такі захворювання, як сонна хвороба і лейшманіози.

Профілактика захворювань людини, які спричиняють паразитичні одноклітинні еукаріоти, включає дотримання правил гігієни, термічну обробку їжі, проведення заходів із переривання життєвого циклу паразита на тій чи іншій його стадії.

Важливу роль у природі відіграють і одноклітинні водорості, які є одним з основних постачальників органічної речовини та кисню. Це початкова ланка в ланцюгу живлення мешканців водойм, корм для багатьох тварин.

Людина використовує здатність водоростей очищувати водойми шляхом поглинання розчинених у воді речовин. Водорості збагачують водойми киснем, який виділяють у процесі фотосинтезу. Під дією кисню органічні залишки руйнуються і стічні та забруднені води очищуються. Отже, одноклітинні водорості беруть участь у процесі природного очищення водойм (мал.. 6).

мал.6                                              мал.7

Багато видів одноклітинних водоростей поширені в ґрунті и на його поверхні. Вони поліпшують фізичні властивості ґрунту, збагачують його органічними речовинами. Деякі види водоростей виконують функцію біологічного індикатора у визначенні токсичності водойм і ґрунтів унаслідок забруднення гербіцидами чи іншими отрутохімікатами.

Одноклітинні водорості входять до складу лишайників, які сприяли утворенню ґрунту з гірських порід і відіграли велику роль у заселенні суходолу.

Людина використовує у своїй господарській діяльності одноклітинні гриби. Так, спеціальні види дріжджів, що виділяють багато карбон(ІУ) оксиду, використовуються у хлібопекарнях для піднімання тіста (мал.7). Дріжджі також застосовують у виробни­цтві лимонної кислоти. Одноклітинні гриби відіграють велику роль у кругообігу речовин у природі.

Організація колоній одноклітинними еукаріотами

Клітини одноклітинних організмів можуть об'єднуватися в колонії для спільного виконання життєвих функцій. Але при цьому кожна клітина колонії, як і раніше, може сама виконувати всі функції живого і є окремим самостійним Організмом.

Одними із представників колоніальних організмів є колоніальні зелені водорості, наприклад вольвокс. Дуже поширені колоніальні форми й серед інших груп водоростей - діатомових, золотистих. З-поміж гетеротрофних джгутиконосців та інфузорій також чимало колоніальних форм, існують колоніальні радіолярії.

Умови життя клітин у колонії різні. Одні живуть у середині колонії, інші на периферії.

У примітивних колоніях спостерігається рівномірне розміщення клітин у товщі слизу, що їх об'єднує, а в більш високоорганізованих

       

 мал.8

колоніях відбувається певне диференціювання, при якому клітини відходять до периферії колонії.
Колоніальні організми, що належать до роду вольвокс (мал.8), мають вигляд слизових кульок діаметром до 2 мм, у периферичному шарі яких розміщено до 50 тис. клітин із джгутиками. Ці клітини зрослися своїми бічними стінками одна з одною і з'єднані плазмодесмами - цитоплазматичними містками. Внутрішня порожнина кулі заповнена рідким слизом.
Завдяки рухові джгутиків вольвокс перекочується у воді. Назва вольвокс означає «той, що котиться». Кожна клітина має вигляд самостійного найпростішого організму. Та оскільки вони утворюють колонію, то можлива узгоджена робота джгутиків усіє колонії.
Давні колоніальні форми, утворені одноклітинними еукаріотами, є проміжною ланкою між одноклітинними й багатоклітинними організмами. Клітини багатоклітинних організмів диференціюються і вже не можуть існувати поза межами організму. їх об'єднання є більш повним, ніж те, що характерне для колоній. Виконувати всі функції цілісного організму клітина багатоклітинних організмів не може, вона повністю залежить від інших клітин і структур організму.
Опорні точки
В одноклітинних еукаріотів усі функції живого організму виконує одна клітина. Окрема клітина одноклітинних організмів - це цілісний організм, котрому притаманні всі прояви життя: обмін речовин, подразливість, ріст, розмноження та інші властивості живого.
Клітини одноклітинних організмів можуть об'єднуватися у колонії для спільного виконання життєвих функцій, але при цьому кожна клітина може сама виконувати всі функції живого.

Перевір себе 

Існують організми одноклітинних тварин з дуже простою будовою, це, наприклад:

ацетабулярія
вольвокс
дріжджі
інфузорія

У найпростіших є органели, що виконують функції травлення, це: 

скротливі вакуолі
травні вакуолі
війки
світлочутливе вічко

Потрапляючи в несприятливі умови, найпростіші утворюють : 

колонії
джгутики
цисту
слизові кульки

Відмінності одноклітинних тварин і рослин виникають у зв'язку з відмінностями способу їх : 

розмноження
реакції на подразнення
руху
живлення

У колоніальних організмів клітини зрослися своїми бічними стінками одна з одною і з'єднані: 

плазмодесмами
джгутиками
мембранами
генеративними ядрами