Publicitate pe portal

Ce organele îndeplinesc funcția respiratorie la protozoare. Cele mai simple organisme unicelulare. Ce organele alcătuiesc celula?

SUB-REGAT PROTOZOȚI,
SAU SINGELELULĂ (PROTOZOARE)

Subregnul organismelor unicelulare include animalele al căror corp este format dintr-o singură celulă. Din punct de vedere morfologic, sunt asemănătoare cu celulele animalelor pluricelulare, dar fiziologic diferă prin faptul că, pe lângă funcțiile obișnuite ale celulei (metabolism, sinteza proteinelor etc.), îndeplinesc funcțiile unui întreg organism (nutriție, mișcare). , reproducere, protecție împotriva condițiilor de mediu nefavorabile). Funcții individualeîn organismele pluricelulare sunt îndeplinite de organe, țesuturi sau celule speciale, iar în organismele unicelulare funcțiile organismului sunt îndeplinite elemente structurale o celulă - organele. Diviziunea celulară la animalele multicelulare duce la creșterea organismului, iar la protozoare duce la reproducere.

Astfel, protozoarele sunt organisme la nivel unicelular de organizare. Integritatea organismului protozoarelor este menținută de funcțiile unei singure celule, iar în organismele multicelulare este menținută prin interacțiunea celulelor, țesuturilor și organelor.

Ciclul de viață al protozoarelor constă din faze de dezvoltare cu o organizare unicelulară, iar în organismele pluricelulare, fazele de dezvoltare unicelulare alternează cu cele pluricelulare.

În prezent, sunt cunoscute peste 39 de mii de specii de protozoare, dar zeci și sute de specii noi sunt descoperite în fiecare an, ceea ce este un indicator al cunoașterii insuficiente a acestui grup de animale.

Protozoarele au fost descoperite pentru prima dată de omul de știință olandez A. van Leeuwenhoek, primul inventator al microscopului (1675). Microscoapele sale erau lupe cu mărire puternică care asigurau o mărire de 100 și chiar de 200 de ori. Primii microscopiști au descoperit în special multe protozoare în infuzii de plante (infusum - înseamnă „tinctură”), așa că la început aceste animale au fost numite „tinctură” sau ciliați. Acum acest nume este păstrat doar de un grup de protozoare. În primul sistem de animale al lui C. Linnaeus (1759), protozoarele au fost repartizate unui singur gen - Chaos - din clasa viermilor. Numai

în secolul 19 Kölliker și Siebold le-au identificat ca fiind un tip independent (1845). La Congresul Internațional al Protozoologilor din 1977, a fost adoptat un nou sistem de protozoare, care reflectă cele mai recente realizări ale științei. Conform noilor principii publicate în 1980 (Levine et al.), protozoarele sunt grupate în subregnul Unicelular și împărțite în șapte phyla.

Forma corpului protozoarelor este extrem de diversă. Printre acestea se numără specii cu o formă variabilă a corpului, cum ar fi amibe. Există diferite tipuri de simetrie la protozoare. Formele cu simetrie radială sunt răspândite: radiolari, pești soare. Acestea sunt în principal protozoare planctonice plutitoare. La unii se observă simetrie bilaterală

flagelate, foraminifere, radiolari. Simetria translațional-rotațională este caracteristică foraminiferelor cu o coajă răsucită în spirală. La unele specii se observă metamerism - repetabilitate a structurilor de-a lungul axei longitudinale. Formele de viață ale protozoarelor sau tipurile morfoadaptative sunt diverse. Cele mai comune forme sunt: amiboid, care duc un stil de viață târât pe diverse substraturi în apă sau în mediu lichidîn corpul gazdei; coajă scoică- forme bentonice sedentare; plutind activ flagelati si ciliati plutind în plancton radial sau radiant, forme; sedentar - pândit, foraje pentru substrat cu corp îngust sau cu corp plat - interstițiale, precum și rotunde, staționare, odihnindu-se forme (chisturi, spori).

Structura unei celule protozoare este caracterizată de toate caracteristicile principale structura celulara eucariote. Ultrastructura structurii protozoarelor a fost studiată de biologi folosind tehnologia microscopiei electronice. Capacitățile de rezoluție ale unui microscop electronic modern fac posibilă obținerea unei măriri de 200-300 de mii de ori.

Celula protozoare este tipică pentru organismele eucariote și constă din citoplasmă și unul sau mai mulți nuclei. Citoplasma este delimitată extern de o membrană cu trei straturi. Grosimea totală a membranei este de aproximativ 7,5 nanomicroni (1 nm = 10 - 6 mm). În citoplasma protozoarelor există un strat exterior, mai transparent și dens - ectoplasmă și un strat interior, granular - endoplasmă. Toate organelele principale ale celulei sunt concentrate în endoplasmă: nucleul, mitocondriile, ribozomii, lizozomii, reticulul endoplasmatic, aparatul Golgi etc. În plus, protozoarele au organele speciale: fibrile de susținere, contractile, vacuole digestive și contractile etc. Nucleul este acoperit cu o membrană cu dublu strat uneori. În interiorul nucleului există carioplasmă, în care sunt distribuite cromatina și nucleolii. Cromatina este cromozomi despiralizați alcătuiți din ADN și proteine ​​precum histonele. Nucleolii sunt similari cu ribozomii și sunt formați din ARN și proteine. Nucleele protozoarelor sunt variate ca compoziție, formă și dimensiune.

În protozoare, pot fi distinse complexe funcționale speciale de organite, care corespund sistemelor de organe și țesuturi ale organismelor multicelulare.

Organele tegumentare și de susținere. Unele specii unicelulare nu au structuri tegumentare sau de susținere. Celula unor astfel de protozoare este limitată doar de o membrană citoplasmatică moale. Astfel de specii nu au o formă constantă a corpului (amoeba). Alte specii au o coajă elastică densă - o peliculă, formată din cauza compactării stratului periferic de ectoplasmă și a prezenței diferitelor

fibrile de sustinere. În acest caz, protozoarele au o anumită formă a corpului (ciliate, euglena) și în același timp își păstrează flexibilitatea și se pot îndoi la mișcare și se pot contracta parțial. Alte organisme unicelulare secretă în exterior o înveliș de solzi, care împiedică modificările formei corpului (diatomee). Forma corpului poate fi susținută suplimentar de alte structuri de susținere - fibrile, care formează, de exemplu, cortexul la unii ciliați.

Structurile de susținere includ și scheletul. Scheletul protozoarelor poate fi extern (coaja) sau intern (capsule scheletice, ace). Învelișul este secretat de ectoplasma celulei și, în același timp, se formează o formațiune extracelulară care are funcție de protecție. Scheletul intern se formează în endoplasma celulei. Formarea capsulelor scheletice și a acelor are loc prin biocristalizare. Formațiunile scheletice constau din substanțe organice și minerale. Cel mai adesea, scheletele de protozoare includ carbonat de calciu (CaCO3) sau oxid de siliciu (SiO2), mai rar sulfat de stronțiu (SrSO4).

Organele motorii. Cea mai primitivă metodă de mișcare la protozoare poate fi considerată mișcare amiboid cu ajutorul picioarelor false, sau pseudopode. În acest caz, se formează proeminențe speciale ale celulei în care curge citoplasma. Astfel de organele de mișcare sunt caracteristice organismelor unicelulare cu o formă variabilă a corpului.

Mai mult mișcare complexă caracteristice protozoarelor, care au flageli sau cili ca organele de mișcare. Structura flagelului și cililor este similară (Fig. 16). Fiecare flagel este acoperit extern cu o membrană citoplasmatică cu trei straturi. În interiorul flagelului există fibrile: două centrale și nouă periferice duble. Flagelul este atașat de citoplasmă folosind un corp bazal - un cinetozom. De obicei, flagelii produc o mișcare de rotație, iar cilii produc o mișcare de vâslă. Flagelii sunt caracteristici flagelatelor, iar cilii sunt caracteristici ciliatelor.


Orez. 16. Diagrama structurii flagelului (după Noirot-Timote): A - secțiune longitudinală a flagelului, B, C, D, E - secțiuni transversale ale flagelului la diferite niveluri; 1 - fibrile centrale, 2 - fibrile periferice. 3 - membrana exterioară flagel, 4 - granulă axială, 5 - kinetozom

Unele protozoare sunt capabile de contracția rapidă a corpului datorită fibrilelor contractile speciale - mioneme. De exemplu, ciliatii sesili - suvoiki - sunt capabili să-și scurteze brusc tulpina lungă și să o plieze într-o spirală. Radiolarii sunt capabili fie să întindă corpul celular pe țepii radiali, fie să îl contracteze folosind fibre contractile. Acest lucru le oferă reglementarea înotului liber în coloana de apă. În condiții nefavorabile, multe protozoare devin enchistate, adică. secretă o membrană densă în jurul lor și se transformă într-un chist.

Tipuri de nutriție și organele trofice. Protozoarele sunt variate în ceea ce privește tipul lor de nutriție. Printre aceștia se numără și autotrofe capabile de fotosinteză. Acestea sunt alge flagelate unicelulare. Au granule de clorofilă sau cromatofori în citoplasmă.

Majoritatea protozoarelor sunt heterotrofe, hrănindu-se ca animalele cu substanțe organice gata preparate. Unii dintre ei au o metodă holozoică de hrănire, înghițind bulgări solide de mâncare. Alții se hrănesc saprofit, absorbind materia organică dizolvată. Particulele de alimente sunt înghițite de amibe și ciliați. Vacuolele digestive se formează în citoplasma lor, unde alimentele sunt digerate. Această ingerare de alimente solide de către celulă se numește fagocitoză. Cu metoda saprofită de nutriție nu se formează vacuole digestive. Cu toate acestea, se știe că multe protozoare pot înghiți lichid printr-o invaginare temporară a membranei - o pâlnie specială. Această absorbție de lichid se numește pinocitoza.

Unele specii au un tip mixt de nutriție (mixotrofe). Ei sunt capabili de fotosinteză, ca și plantele, și de a se hrăni cu materie organică gata preparată, precum animalele. Au granule de clorofilă în citoplasmă, dar se pot forma și vacuole digestive. Astfel de protozoare cu un tip mixt de nutriție includ, de exemplu, euglena, care se hrănește la lumină ca plantele și în întuneric ca animalele.

Aparat nuclear este format din unul sau mai multe nuclee. Nucleii reglează procesele metabolice ale celulelor protozoare și asigură reproducerea. Nucleii protozoarelor variază ca formă, număr, ploidie și funcții. La unele protozoare multinucleate se disting două tipuri de nuclee: generative și vegetative. Acest fenomen se numește dualism nuclear. Nucleii vegetativi reglează toate procesele de viață din celulă, iar cei generativi participă la procesul sexual. Dualismul nuclear este caracteristic ciliatelor și unor foraminifere. Nucleii protozoarelor pot fi haploizi într-un anumit stadiu al ciclului de viață, sau diploizi sau poliploizi. Majoritatea protozoarelor sunt mononucleare (monoenergetice). Speciile care au multe nuclee se numesc polienergetice.

În timpul reproducerii asexuate a protozoarelor, nucleii se divid prin mitoză. Nucleii protozoarelor pentru care este cunoscut procesul sexual suferă meioză sau diviziune de reducere. Spre deosebire de organismele multicelulare, meioza la organismele unicelulare este variată. În cazul primitiv, meioza apare în timpul unei diviziuni celulare, în altele, ca la animalele superioare, ca urmare a două diviziuni succesive. În unele cazuri, diviziunea de reducere are loc după formarea zigotului (reducerea zigotică), în altele, ca în organismele pluricelulare, în timpul formării gameților (reducerea gametică).

Tipuri de reproducere protozoarele sunt diverse. Se caracterizează prin reproducere asexuată și sexuală. Reproducerea asexuată are loc prin împărțirea unei celule în două sau mai multe celule (agamogamie) în timpul diviziunii nucleare mitotice. Reproducerea sexuală a protozoarelor se caracterizează prin formarea de celule sexuale - gameți (gamogamie) cu fuziunea lor ulterioară (copulare), ceea ce duce la formarea unui zigot, din care se dezvoltă un nou organism fiică. La unele protozoare (ciliate), procesul sexual - conjugarea are loc nu prin fuziunea gameților, ci prin fuziunea nucleelor ​​generative din diferite celule. În timpul procesului de copulare, gameții care fuzionează pot fi la fel ca mărime și formă (izogamie) sau diferiți (heterogamie). În cazul diferențelor puternice între gameți, când unul dintre gameți este mare, imobil, fără flageli (oogamet), iar celălalt este de dimensiuni mici, cu flageli, o astfel de copulație se numește oogamie. În acest caz, macrogametul (oogametul) este echivalat cu ovulul organismelor multicelulare, iar microgametul cu spermatozoizii.

Ciclul de viață al protozoarelor reprezintă un segment care se repetă ciclic al dezvoltării unei specii între două faze cu același nume (de exemplu, de la zigot la zigot). Ciclul de viață al protozoarelor poate fi caracterizat doar prin reproducere asexuată (de la diviziune la diviziune) sau numai prin reproducere sexuală (de la zigot la zigot) sau

reproducere alternativă sexuală și asexuată (metageneza). În viitor, diferitele tipuri de cicluri de viață ale protozoarelor vor fi luate în considerare mai detaliat.

Clasificare. Conform conceptelor moderne, în protozoologie, protozoarele sunt împărțite în șapte tipuri:

Împărțirea protozoarelor în tipuri se bazează pe principiile structurii aparatului lor nuclear, organele de mișcare, un număr de microstructuri, tipuri de reproducere și cicluri de viață.

Ciliații se mișcă cu ajutorul organelelor de mișcare - cilii sau derivații acestora; au dualism nuclear și polienergie. Procesul sexual se realizează prin conjugare.

Labyrinthulae trăiește pe plante marine acvatice și sunt un labirint de fire citoplasmatice de-a lungul cărora se mișcă celulele în formă de fus. Se reproduc prin zoospori cu flageli.

Caracteristicile comparative ale tipurilor de protozoare sunt prezentate în tabelul 1.

Un organel este o formațiune permanentă dintr-o celulă care îndeplinește funcții specifice. Se mai numesc si organite. Un organel este ceea ce permite unei celule să trăiască. Așa cum animalele și oamenii sunt formați din organe, la fel fiecare celulă este formată din organite. Sunt diverse și îndeplinesc toate funcțiile care asigură viața celulei: metabolism, stocare și divizare.

Ce tipuri de organite există?

Un organel este o structură complexă. Unele dintre ele pot avea chiar și propriul lor ADN și ARN. Toate celulele conțin mitocondrii, ribozomi, lizozomi, un centru celular, aparatul Golgi (complex) și reticulul endoplasmatic (reticulul). Plantele au și organele celulare specifice: vacuole și plastide. Unii clasifică, de asemenea, microtubulii și microfilamentele ca organele.

Un organel este un ribozom, o vacuolă, un centru celular și multe altele. Să aruncăm o privire mai atentă asupra structurii și funcțiilor organelelor.

Mitocondriile

Aceste organite furnizează celulei energie - sunt responsabile pentru Se găsesc în plante, animale și ciuperci. Aceste organite celulare au două membrane: externă și internă, între care există un spațiu intermembranar. Ceea ce se află în interiorul cochiliilor se numește matrice. Conține o varietate de enzime - substanțe necesare pentru a accelera reacții chimice. Membrana interioară are pliuri numite criste. Pe ele are loc procesul de respirație celulară. În plus, matricea mitocondrială conține ADN mitocondrial (ADNm) și ARNm, precum și ribozomi, aproape similari cu cei deținuți de

Ribozom

Acest organel este responsabil pentru procesul de translație, în care proteina este sintetizată din aminoacizi individuali. Structura organelului ribozom este mai simplă decât mitocondriile - nu are membrane. Acest organel este format din două părți (subunități) - mici și mari. Când ribozomul este inactiv, ei sunt separati, iar când începe să sintetizeze proteine, se unesc. Mai mulți ribozomi pot veni împreună dacă lanțul polipeptidic sintetizat de ei este foarte lung. Această structură se numește „poliribozom”.

Lizozomi

Funcțiile organelelor de acest tip sunt limitate la digestia celulară. Lizozomii au o singură membrană, în interiorul căreia există enzime care catalizează reacțiile chimice. Uneori, aceste organele nu numai că se descompun, ci și digeră organele întregi. Acest lucru se poate întâmpla în timpul înfometării prelungite a celulei și îi permite să trăiască ceva timp. Deși dacă nutrienții încă nu încep să curgă, celula moare.

si functii

Acest organel este format din două părți - centrioli. Acestea sunt formațiuni în formă de cilindru formate din microtubuli. Centrul celular este un organel foarte important. Este implicat în procesul de formare a fusului. În plus, este centrul organizării microtubulilor.

aparate Golgi

Este un complex de saci membranari în formă de disc numite cisterne. Funcțiile acestui organel includ sortarea, stocarea și transformarea anumitor substanțe. Carbohidrații, care fac parte din glicocalix, sunt sintetizați în principal aici.

Structura și funcțiile reticulului endoplasmatic

Este o rețea de tuburi și buzunare înconjurate de o singură membrană. Există două tipuri de reticul endoplasmatic: neted și aspru. Ribozomii sunt localizați pe suprafața acestora din urmă. Reticulul neted și aspru îndeplinește diferite funcții. Primul este responsabil pentru sinteza hormonilor, stocarea și conversia carbohidraților. În plus, în ea se formează rudimentele vacuolelor, organele caracteristice celulelor vegetale. Reticulul endoplasmatic dur conține ribozomi pe suprafața sa, care produc un lanț polipeptidic de aminoacizi. Apoi ea intră reticulul endoplasmatic, și aici se formează o anumită structură secundară, terțiară și cuaternară a proteinei (lanțul este răsucit în mod corect).

Vacuole

Acestea sunt organite. Au o singură membrană. Seva celulară se acumulează în ele. Vacuola este necesară pentru a menține turgul. De asemenea, participă la procesul de osmoză. În plus, se găsesc în principal în organismele unicelulare care trăiesc în corpuri de apă și servesc ca pompe care pompează excesul de lichid din celulă.

Plastide: varietăți, structură și funcții

Acestea sunt și organele. Sunt de trei tipuri: leucoplaste, cromoplaste și cloroplaste. Primele servesc la stocarea nutrienților de rezervă, în principal amidon. Cromoplastele conțin diverși pigmenți. Datorită lor, petalele plantelor sunt multicolore. Organismul are nevoie de acest lucru în primul rând pentru a atrage insectele polenizatoare.

Cloroplastele sunt cele mai importante plastide. Cea mai mare cantitate dintre ele se găsește în frunzele și tulpinile plantelor. Ei sunt responsabili de fotosinteză - un lanț de reacții chimice în timpul cărora materie organică organismul primește organic. Aceste organite au două membrane. Matricea cloroplastelor se numește „stroma”. Conține ADN plastid, ARN, enzime și incluziuni de amidon. Cloroplastele conțin tilacoizi, formațiuni de membrană în formă de monedă. Fotosinteza are loc în interiorul lor. De asemenea, conține clorofilă, care servește ca catalizator pentru reacțiile chimice. Tilacoizii cloroplastelor sunt combinați în stive - grana. Organelele conțin și lamele, care conectează tilacoizii individuali și asigură comunicarea între ele.

Organele de mișcare

Sunt caracteristice în principal organismelor unicelulare. Acestea includ flageli și cili. Primele sunt prezente în euglena, tripanozomi și chlamydomonas. Flagelii sunt, de asemenea, prezenți în sperma animală. Ciliații și alte organisme unicelulare au cili.

Microtubuli

Acestea asigură transportul substanțelor, precum și forma constantă a celulei. Unii oameni de știință nu clasifică microtubulii drept organele.

Fiecare organism viu este alcătuit din celule, dintre care multe sunt capabile de mișcare. În acest articol vom vorbi despre organitele de mișcare, structura și funcțiile lor.

Organele de mișcare a organismelor unicelulare

În biologia modernă, celulele sunt împărțite în procariote și eucariote. Primele includ reprezentanți ai celor mai simple organisme care conțin o catenă de ADN și nu au nucleu (alge albastre-verzi, viruși).

Eucariotele au un nucleu și constau dintr-o varietate de organite, dintre care unul este organelele de mișcare.

Organelele de mișcare a organismelor unicelulare includ cili, flageli, formațiuni sub formă de fire - miofibrile, pseudopode. Cu ajutorul lor, celula se poate mișca liber.

Orez. 1. Varietăți de organite de mișcare.

Organele de mișcare se găsesc și în organismele multicelulare. De exemplu, la om, epiteliul bronșic este acoperit cu mulți cili, care se mișcă strict în aceeași ordine. În acest caz, se formează un așa-numit „und” care poate proteja tractul respirator de praf și particule străine. Spermatozoizii (celule specializate ale corpului masculin care servesc pentru reproducere) au și flageli.

TOP 4 articolecare citesc împreună cu asta

Funcția motorie poate fi realizată și datorită contracției microfibrelor (mioneme), care se află în citoplasmă sub tegument.

Structura și funcțiile organelelor de mișcare

Organelele de mișcare sunt excrescențe membranare care ajung la 0,25 µm în diametru. În ceea ce privește structura lor, flagelii sunt mult mai lungi decât cilii.

Lungimea flagelului spermatozoizilor la unele mamifere poate ajunge la 100 de microni, în timp ce dimensiunea cililor este de până la 15 microni.

În ciuda acestor diferențe, structura interna Aceste organite sunt absolut identice. Ele sunt formate din microtubuli, care sunt similare ca structură cu centriolii centrului celular.

Mișcările motorii se formează din cauza alunecării microtubulilor între ei, ca urmare a cărora se îndoaie. La baza acestor organite se afla un corp bazal care le ataseaza de citoplasma celulara. Pentru a asigura funcționarea organelelor de mișcare, celula consumă energie ATP.

Orez. 2. Structura flagelului.

Unele celule (amebe, leucocite) se deplasează datorită pseudopodelor, cu alte cuvinte, pseudopodelor. Cu toate acestea, spre deosebire de flageli și cili, pseudopodiile sunt structuri temporare. Ele pot dispărea și pot apărea în diferite locuri din citoplasmă. Funcțiile lor includ locomoția și captarea alimentelor și a altor particule.

Flagelii constau dintr-un filament, un cârlig și un corp bazal. După numărul și locația acestor organite pe suprafața bacteriilor sunt impartite in:

  • Monotrici(un flagel);
  • Amfitrihia(un flagel la poli diferiți);
  • Lophotrichs(o grămadă de formațiuni pe unul sau ambii poli);
  • Peritric(mulți flageli localizați pe întreaga suprafață a celulei).

Orez. 3. Soiuri de flagelate.

Printre funcțiile îndeplinite de organelele de mișcare se numără:

  • asigurarea mișcării unui organism unicelular;
  • capacitatea mușchilor de a se contracta;
  • reacție de protecție a tractului respirator de particule străine;
  • avansarea fluidelor.

Flagelatii joaca un rol important in ciclul substantelor din mediu multe dintre ele sunt buni indicatori ai poluarii corpurilor de apa.

Ce am învățat?

Unul dintre elementele constitutive ale celulei sunt organele de mișcare. Acestea includ flageli și cili, care se formează cu ajutorul microtubulilor. Funcțiile lor includ furnizarea de mișcare a unui organism unicelular și promovarea fluidelor în interiorul unui organism multicelular.

Test pe tema

Evaluarea raportului

Rata medie: 4.7. Evaluări totale primite: 175.

Cele mai simple animale sunt organismele unicelulare, caracteristici, nutriție, prezență în apă și în corpul uman

caracteristici generale

Sau organismele unicelulare, după cum sugerează numele lor, sunt alcătuite dintr-o singură celulă. Filul Protozoare include peste 28.000 de specii. Structura protozoarelor poate fi comparată cu structura celulelor organismelor multicelulare. Ambele se bazează pe nucleu și citoplasmă cu diverse organite (organele) și incluziuni. Cu toate acestea, nu trebuie să uităm că orice celulă a unui organism multicelular face parte din orice țesut sau organ în care își îndeplinește funcțiile specifice. Toate celulele unui organism multicelular sunt specializate și nu sunt capabile de existență independentă. În schimb, cele mai simple animale combină funcțiile unei celule și ale unui organism independent. (Fiziologic, celula protozoare este similară nu cu celulele individuale ale animalelor multicelulare, ci cu un întreg organism multicelular.

Cel mai simplu toate funcțiile inerente oricărui organism vii sunt caracteristice: nutriție, metabolism, excreție, percepția stimulilor externi și reacția la aceștia, mișcare, creștere, reproducere și moarte.

Structura celulelor protozoare

Nucleul și citoplasma, așa cum este indicat, sunt principalele componente structurale și funcționale ale oricărei celule, inclusiv animalele unicelulare. Corpul acestuia din urmă conține organele, elemente scheletice și contractile și diverse incluziuni. Este întotdeauna acoperită cu o membrană celulară, mai mult sau mai puțin subțire, dar vizibilă clar la microscopul electronic. Citoplasma protozoarelor este lichidă, dar vâscozitatea sa variază între ele tipuri diferiteși variază în funcție de starea animalului și pe mediu inconjurator(temperatura și compoziția sa chimică). La majoritatea speciilor citoplasma este transparentă sau albă lăptoasă, dar la unele este colorată în albastru sau verzui (Stentor, Fabrea saliva). Compoziția chimică a nucleului și citoplasmei protozoarelor nu a fost studiată pe deplin, în principal din cauza dimensiunii mici a acestor animale. Se știe că baza citoplasmei și a nucleului, ca la toate animalele, este formată din proteine. Acizi nucleici Sunt strâns legate de proteine, formează nucleoproteine, al căror rol în viața tuturor organismelor este extrem de mare. ADN-ul (acidul dezoxiribonucleic) face parte din cromozomii nucleului protozoarului și asigură transmiterea informațiilor ereditare din generație în generație. ARN (acidul ribonucleic) se găsește în protozoare atât în ​​nucleu, cât și în citoplasmă. Implementează proprietățile ereditare ale organismelor unicelulare codificate în ADN, deoarece joacă un rol principal în sinteza proteinelor.

Componente chimice foarte importante ale citoplasmei - substanțe asemănătoare grăsimilor - lipide - participă la metabolism. Unele dintre ele conțin fosfor (fosfatide), multe sunt asociate cu proteine ​​și formează complexe lipoproteice. Citoplasma contine si nutrienti de rezerva sub forma de incluziuni - picaturi sau granule. Acestea sunt carbohidrați (glicogen, paramil), grăsimi și lipide. Ele servesc ca rezervă de energie pentru corpul protozoarelor.

Pe lângă substanțele organice, citoplasma conține o cantitate mare de apă și săruri minerale (cationi: K+, Ca2+, Mg2+, Na+, Fe3+ și anioni: Cl~, P043“, N03“). În citoplasma protozoarelor se găsesc multe enzime implicate în metabolism: proteaze, care asigură descompunerea proteinelor; carbohidrazele care descompun polizaharidele; lipaze care promovează digestia grăsimilor; număr mare enzime care reglează schimbul de gaze, și anume fosfataze alcaline și acide, oxidaze, peroxidaze și citocrom oxidaze.

Ideile anterioare despre structura fibrilară, granulară sau spumoasă-celulară a citoplasmei protozoarelor s-au bazat pe studii de preparate fixate și colorate. Noile metode de studiere a protozoarelor (în câmp întunecat, în lumină polarizată, folosind colorarea intravitală și microscopia electronică) au făcut posibilă stabilirea că citoplasma protozoarelor este un sistem dinamic complex de coloizi hidrofili (în principal complexe proteice), care are un consistență lichidă sau semi-lichidă. În timpul examinării ultramicroscopice într-un câmp întunecat, citoplasma protozoarelor apare optic goală, doar organelele celulare și incluziunile sale sunt vizibile.

Starea coloidală a proteinelor citoplasmatice asigură variabilitatea structurii acesteia. În citoplasmă, se produc în mod constant modificări în starea agregată a proteinelor: acestea trec de la o stare lichidă (sol) la o stare mai solidă, gelatinoasă (gel). Aceste procese sunt asociate cu eliberarea unui strat mai dens de ectoplasmă, formarea unei învelișuri - pelicule și mișcarea amoeboid a multor protozoare.

Nucleii protozoarelor, ca și nucleii celulelor multicelulare, constau din material cromatinic, suc nuclear și conțin nucleoli și o membrană nucleară. Majoritatea protozoarelor conțin un singur nucleu, dar există și forme multinucleate. În acest caz, nucleele pot fi aceleași (amibe multinucleate din genul Pelomyxa, flagelate multinucleate Polymastigida, Opalinida) sau diferi ca formă și funcție. În acest din urmă caz, ei vorbesc despre diferențierea nucleară sau dualismul nuclear. Astfel, întreaga clasă de ciliați și unele foraminifere se caracterizează prin dualism nuclear. adică nuclee inegale ca formă și funcție.

Aceste tipuri de protozoare, ca și alte organisme, respectă legea constanței numărului de cromozomi. Numărul lor poate fi simplu sau haploid (majoritatea flagelate și sporozoare), sau dublu sau diploid (ciliați, opaline și, aparent, sarcode). Numărul de cromozomi la diferite specii de protozoare variază foarte mult: de la 2-4 la 100-125 (în setul haploid). În plus, se observă nuclee cu o creștere multiplă a numărului de seturi de cromozomi. Se numesc poliploide. S-a constatat că nucleii mari, sau macronucleii, de ciliați și nucleii unor radiolari sunt poliploizi. Este foarte probabil ca nucleul Amoeba proteus să fie și poliploid numărul de cromozomi la această specie să ajungă la 500.

Reproducere Divizia nucleară

Principalul tip de diviziune nucleară atât în ​​protozoare, cât și în organismele multicelulare este mitoza sau cariokineza. În timpul mitozei, are loc distribuția corectă și uniformă a materialului cromozomial între nucleii celulelor în diviziune. Acest lucru este asigurat de divizarea longitudinală a fiecărui cromozom în doi cromozomi fiice în metafaza mitozei, ambii cromozomi fiice mergând la poli diferiți ai celulei în diviziune.

Diviziunea mitotică a nucleului gregarin al lui Monocystis magna:
1, 2 - profaza; 3 - trecerea la metafaza; 4, 5 - metafaza; 6 - anafaza precoce; 7, 8 - târziu
anafaza; 9, 10 - telofaza.

Când nucleul Monocystis magna gregarina se divide, pot fi observate toate figurile mitotice caracteristice organismelor pluricelulare. În profază, cromozomii sub formă de fir sunt vizibili în nucleu, unii dintre ei fiind asociați cu nucleol (Fig. 1, 1, 2). În citoplasmă se pot distinge doi centrozomi, în centrul cărora se află centrioli cu raze stelare divergente radial. Centrozomii se apropie de nucleu, se alătură învelișului acestuia și se deplasează la polii opuși ai nucleului. Învelișul nuclear se dizolvă și se formează un fus de acromatină (Fig. 1, 2-4). Are loc spiralizarea cromozomilor, în urma căreia aceștia sunt scurtați foarte mult și colectați în centrul nucleului, nucleolul se dizolvă. În metafază, cromozomii se deplasează în planul ecuatorial. Fiecare cromozom este format din două cromatide situate paralele una cu cealaltă și ținute împreună de un centromer. Figura steluță din jurul fiecărui centrozom dispare, iar centriolii sunt împărțiți în jumătate (Fig. 1, 4, 5). În anafază, centromerii fiecărui cromozom se împart în jumătate, iar cromatidele lor încep să diverge către polii fusului. Este caracteristic protozoarelor că filamentele fusului de tragere atașate la centromeri se disting doar la unele specii. Întregul ax este întins, iar firele sale, mergând continuu de la stâlp la stâlp, se alungesc. Separarea cromatidelor care s-au transformat în cromozomi este asigurată prin două mecanisme: smulgerea lor sub acțiunea de contracție a firelor fusului tractor și întinderea firelor fusului continuu. Acesta din urmă duce la îndepărtarea polilor celulari unul de celălalt (Fig. 1, 6, 7, procesul are loc în ordine inversă: la fiecare pol, un grup de cromozomi este îmbrăcat cu un înveliș nuclear). cromozomii se despira și devin mai subțiri, iar nucleolii se formează din nou, iar în jurul centriolilor divizați se formează doi centrozomi independenți cu raze de stele. Fiecare celulă fiică are doi centrozomi - viitorii centri ai următoarei diviziuni mitotice. 9, 10). Cu toate acestea, în unele protozoare, citoplasma se divide, inclusiv în Monocystis, apar o serie de diviziuni nucleare succesive, în urma cărora apar stadii multinucleare temporare în ciclul de viață în jurul fiecărui nucleu și se formează simultan multe celule mici.

Există diverse abateri de la procesul de mitoză descris mai sus: învelișul nuclear poate fi păstrat pe toată durata diviziunii mitotice, fusul de acromatină se poate forma sub învelișul nuclear și în unele forme nu se formează centrioli. Cele mai semnificative abateri sunt la unele euglenide: le lipsește o metafază tipică, iar fusul trece în afara nucleului. În metafază, cromozomii, formați din două cromatide, sunt localizați de-a lungul axei nucleului, placa ecuatorială nu se formează, membrana nucleară și nucleolul sunt păstrate, acesta din urmă este împărțit în jumătate și trece în nucleii fiice. Nu există diferențe fundamentale între comportamentul cromozomilor în mitoză la protozoare și organismele multicelulare.

Înainte de utilizarea noilor metode de cercetare, diviziunea nucleară a multor protozoare a fost descrisă ca amitoză sau diviziune directă. Amitoza adevărată este acum înțeleasă ca diviziunea nucleelor ​​fără separarea adecvată a cromatidelor (cromozomilor) în nuclee fiice. Ca urmare, se formează nuclee cu seturi incomplete de cromozomi. Ele nu sunt capabile de alte diviziuni mitotice normale. Este greu de așteptat la astfel de diviziuni nucleare în cele mai simple organisme în mod normal. Amitoza se observă opțional ca un proces mai mult sau mai puțin patologic.

Corpul protozoarelor este destul de complex. În cadrul unei celule, are loc diferențierea părților sale individuale, care îndeplinesc diferite funcții. Astfel, prin analogie cu organele animalelor pluricelulare, aceste părți ale protozoarelor au fost numite organite sau organite. Există organele de mișcare, nutriție, percepția luminii și a altor stimuli, organite excretoare etc.

Circulaţie

Organelele de mișcare în protozoare sunt pseudopode, sau pseudopode, flageli și cili. Pseudopodiile se formează în cea mai mare parte în momentul mișcării și pot dispărea imediat ce protozoarul încetează să se miște. Pseudopodiile sunt excrescențe plasmatice temporare ale corpului protozoarelor care nu au o formă permanentă. Învelișul lor este reprezentat de o membrană celulară foarte subțire (70-100 A) și elastică. Pseudopodiile sunt caracteristice sarcodelor, unor flagelate și sporozoare.

Flagelii și cilii sunt excrescențe permanente ale stratului exterior al citoplasmei, capabile de mișcări ritmice. Structura ultrafină a acestor organite a fost studiată cu ajutorul unui microscop electronic. S-a constatat că sunt construite aproape în același mod. Partea liberă a flagelului sau ciliului se extinde de la suprafața celulei.

Partea internă este scufundată în ectoplasmă și se numește corp bazal sau blefaroplast. Pe secțiunile ultrasubțiri ale unui flagel sau cili, se pot distinge 11 fibrile longitudinale, dintre care 2 sunt situate în centru și 9 de-a lungul periferiei (Fig. 2). Fibrilele centrale la unele specii au striații elicoidale. Fiecare fibrilă periferică este formată din două tuburi conectate, sau subfibrile. Fibrilele periferice trec în corpul bazal, dar fibrilele centrale nu ajung la el. Membrana flagelului trece în membrana corpului protozoarului.

În ciuda asemănării structurii cililor și flagelilor, natura mișcării lor este diferită. Dacă flagelii fac mișcări complexe ale șuruburilor, atunci munca cililor poate fi comparată cel mai ușor cu mișcarea vâslelor.

Pe lângă corpul bazal, citoplasma unor protozoare conține un corp parabazal. Corpul bazal este baza întregului sistem musculo-scheletic; în plus, reglează procesul de diviziune mitotică a protozoarelor. Corpul parabazal joacă un rol în metabolismul protozoarului uneori dispare și apoi poate apărea din nou.

Organe de simț

Protozoarele au capacitatea de a determina intensitatea luminii (iluminanța) folosind un organel fotosensibil - ocelul. Un studiu al structurii ultrasubțiri a ochiului flagelatului marin Chromulina psammobia a arătat că acesta include un flagel modificat scufundat în citoplasmă.

Din cauza tipuri variate nutriția, despre care se va discuta în detaliu mai târziu, protozoarele au o varietate foarte mare de organele digestive: de la simple vacuole digestive sau vezicule până la formațiuni atât de specializate precum gura celulară, pâlnia bucală, faringe, pulbere.

Sistemul excretor

Majoritatea protozoarelor se caracterizează prin capacitatea de a tolera condiții de mediu nefavorabile (uscarea rezervoarelor temporare, căldură, frig etc.) sub formă de chisturi. În pregătirea pentru enchistare, protozoarul eliberează o cantitate semnificativă de apă, ceea ce duce la o creștere a densității citoplasmei. Resturile de particule de mâncare sunt aruncate afară, cilii și flagelii dispar, iar pseudopodiile sunt retractate. Metabolismul general scade, se formează o înveliș protector, deseori format din două straturi. Formarea chisturilor în multe forme este precedată de acumularea de nutrienți de rezervă în citoplasmă.

Protozoarele nu își pierd viabilitatea în chisturi pentru o perioadă foarte lungă de timp. În experimente, aceste perioade au depășit 5 ani pentru genul Oicomonas (Protomonadida), 8 ani pentru Haematococcus pluvialis, iar pentru Peridinium cinctum perioada maximă de supraviețuire a chisturilor a depășit 16 ani.

Sub formă de chisturi, protozoarele sunt transportate de vânt pe distanțe considerabile, ceea ce explică omogenitatea faunei protozoare de pe tot globul. Astfel, chisturile nu numai că au o funcție de protecție, ci servesc și ca principal mijloc de dispersie a protozoarelor.


Corpul protozoarului este format din citoplasmă și unul sau mai mulți nuclei. Nucleul este înconjurat de o membrană dublă și conține cromatina, care include acidul dezoxiribonucleic (ADN), care determină informația genetică a celulei. Majoritatea protozoarelor au un nucleu vezicular cu un conținut mic de cromatină, colectat de-a lungul periferiei nucleului sau în corpul intranuclear, cariozomul. Micronucleii de ciliați sunt nuclei masivi cu o cantitate mare de cromatină. Componentele comune ale celulei majorității protozoarelor includ mitocondriile și aparatul Golgi.

Suprafața corpului formelor amiboide (sarcodidae, precum și unele stadii de viață ale altor grupuri) este acoperită cu o membrană celulară de aproximativ 100 A. Majoritatea protozoarelor au o membrană mai densă, dar elastică. Corpul multor flagelate este acoperit cu un periplast, format dintr-o serie de fibrile longitudinale fuzionate cu pelicula. Multe protozoare au fibrile de susținere speciale, cum ar fi fibrila de susținere a membranei ondulate în tripanozomi și trichomonade.

Cochiliile dense și dure au forme de repaus de protozoare, chisturi. Amoebele testate, foraminifere și alte protozoare sunt închise în case sau scoici.

Spre deosebire de celula unui organism multicelular, celula unui protozoar este un organism complet. Pentru a îndeplini diversele funcții ale corpului, formațiunile structurale și organitele pot fi specializate în corpul unui protozoar. În funcție de scopul lor, organelele protozoarelor sunt împărțite în organele de mișcare, nutriție, excreție etc.

Organelele mișcării protozoarelor sunt foarte diverse. Formele amiboide se deplasează prin formarea de proeminențe citoplasmatice, pseudopode. Acest tip de mișcare se numește ameboid și se găsește în multe grupuri de protozoare (sarcoduri, forme asexuate de sporozoare etc.). Organele speciale ale mișcării sunt flagelii și cilii. Flagelii sunt caracteristici clasei flagelate, precum și gameții reprezentanților altor clase. În majoritatea formelor sunt puține la număr (de la 1 la 8). Numărul de cili, care sunt organitele mișcării ciliate, poate ajunge la câteva mii la un individ. Studiile microscopice electronice au arătat că flagelii și cilii din protozoare, metazoare și celulele vegetale sunt construite conform unui singur tip. Baza lor este un mănunchi de fibrile, format din două centrale și nouă pereche, periferice.

Garouul este înconjurat de o membrană, care este o continuare a membranei celulare. Fibrilele centrale sunt prezente numai în partea liberă a cordonului, iar fibrilele periferice se extind adânc în citoplasmă, formând boabele bazale - blefaroplastul. Garouul poate fi conectat la citoplasmă pe o distanță considerabilă printr-o membrană subțire - membrana ondulată. Aparatul ciliar al ciliatilor poate atinge o complexitate semnificativă și se poate diferenția în zone care îndeplinesc funcții independente. Cilii fuzionează adesea în grupuri pentru a forma spini și membranele. Fiecare cilio pleacă de la un bob bazal, un cinetozom, situat în stratul de suprafață al citoplasmei. Totalitatea kinetozomilor formează o infraciliere. Knetozomii se reproduc numai prin împărțirea în două și nu pot apărea din nou. Cu reducerea parțială sau completă a aparatului flagelar, infracilia rămâne și ulterior dă naștere la noi cili.

Mișcarea protozoarelor are loc cu ajutorul organelelor de mișcare temporare sau permanente. Primele includ pseudopode sau pseudopode - excrescențe formate temporar ale ectoplasmei, de exemplu, într-o amebă, în care endoplasma pare să „curgă”, datorită cărora cel mai simplu în sine pare să „curgă” dintr-un loc în altul. Organelele permanente ale mișcării sunt bice, sau flageli și cilii.

Toate aceste organite sunt excrescențe ale protoplasmei protozoarelor. Garouul are un fir elastic mai dens de-a lungul axei sale, imbracat, parca, intr-o cutie de plasma mai lichida. În corpul protozoarelor, baza cordonului este conectată la granula bazală, care este considerată un omolog al centrozomului. Capătul liber al garoului lovește lichidul din jur, descriind mișcări circulare.

Cilia, spre deosebire de gene, sunt foarte scurte și extrem de numeroși. Cilia se îndoaie rapid într-o parte și apoi se îndreaptă încet; mișcarea lor are loc secvențial, datorită căruia ochiul observatorului primește impresia unei flăcări pâlpâitoare, iar mișcarea în sine se numește pâlpâire.
Unele protozoare pot avea simultan pseudopodi și un garou sau pseudopodi și cili. Alte protozoare pot prezenta moduri diferite de mișcare în diferite etape ale ciclului lor de viață.
În unele protozoare, fibrele contractile sau mionemele se diferențiază în protoplasmă, datorită muncii căreia corpul protozoarelor își poate schimba rapid forma.

În primul caz, ingestia de alimente se realizează prin munca pseudopodiilor, așa-numita nutriție fagocitară, de exemplu, ingestia de chisturi de protozoare și bacterii de către amiba intestinală sau de către cilii care conduc particule în gura celulei (citostomul). , de exemplu, ciliatii Balantidium coll si boabe de amidon). Nutriția endosmotică este caracteristică protozoarelor care nu au organite nutriționale, de exemplu, tripanozoame, leishmania, gregarine, unii ciliați și multe altele. etc. Alimentatia in astfel de cazuri apare datorita absorbtiei substantelor organice dizolvate din mediu; Această formă de nutriție se mai numește și saprofită.

Nutrienții ingerați intră în endoplasmă unde sunt digerați. Reziduurile neutilizate sunt aruncate afară sau oriunde pe suprafața corpului protozoarului sau într-o anumită zonă a acestuia (analog cu procesul de defecare).

În endoplasma protozoarelor, nutrienții de rezervă se depun sub formă de glicogen, paraglicogen (insolubil în apă rece și alcool), grăsime și alte substanțe.
Endoplasma conține și aparatul excretor, dacă este exprimat morfologic la o anumită specie de protozoare. Organelele excreției, precum și osmoreglarea și parțial ale respirației, sunt vacuole pulsatorii, care, contractându-se ritmic, își golesc conținutul lichid, care sunt din nou colectate în vacuole din părțile adiacente ale endoplasmei. Endoplasma conține nucleul protozoarului. Multe protozoare au două sau mai multe nuclee, care au o structură variată în diferite protozoare.
Nucleul este o componentă necesară a celor mai simple, căci toate procesele vieții pot avea loc numai în prezența lui; Secțiunile fără nuclee ale protoplasmei unui protozoar pot supraviețui doar o perioadă în condiții experimentale.

Protozoarele au, de asemenea, specificitate pentru vectori. Unele specii se adaptează doar unui vector specific, în timp ce pentru altele purtătorii pot fi mai multe specii, aparținând adesea oricărei clase.