Reklama na portáli

Aké organely vykonávajú dýchaciu funkciu u prvokov. Najjednoduchšie jednobunkové organizmy. Aké organely tvoria bunku?

PROTOZOTY SUBKRÁLOVSTVA,
ALEBO JEDNOBUŇKOVÉ (PROTOZOA)

Do podríša jednobunkových organizmov patria živočíchy, ktorých telo pozostáva z jedinej bunky. Morfologicky sú podobné bunkám mnohobunkových živočíchov, ale fyziologicky sa líšia tým, že okrem bežných funkcií bunky (metabolizmus, syntéza bielkovín a pod.) plnia funkcie celého organizmu (výživa, pohyb , rozmnožovanie, ochrana pred nepriaznivými podmienkami prostredia). Jednotlivé funkcie u mnohobunkových organizmov ich vykonávajú špeciálne orgány, tkanivá alebo bunky a u jednobunkových organizmov vykonávajú funkcie tela konštrukčné prvky jedna bunka – organely. Delenie buniek u mnohobunkových živočíchov vedie k rastu tela a u prvokov vedie k rozmnožovaniu.

Protozoá sú organizmy na jednobunkovej úrovni organizácie. Integrita organizmu prvokov je udržiavaná funkciami jedinej bunky a v mnohobunkových organizmoch je udržiavaná prostredníctvom interakcie buniek, tkanív a orgánov.

Životný cyklus prvokov pozostáva z vývinových fáz s jednobunkovou organizáciou a u mnohobunkových organizmov sa jednobunkové vývinové fázy striedajú s mnohobunkovými.

V súčasnosti je známych viac ako 39 tisíc druhov prvokov, no každoročne sa objavia desiatky a stovky nových druhov, čo je indikátorom nedostatočnej znalosti tejto skupiny živočíchov.

Protozoa boli prvýkrát objavené holandským vedcom A. van Leeuwenhoekom, prvým vynálezcom mikroskopu (1675). Jeho mikroskopy boli vysoko zväčšovacie lupy, ktoré poskytovali 100- a dokonca 200-násobné zväčšenie. Prví mikroskopisti objavili najmä veľa prvokov v bylinných nálevoch (infusum - znamená „tinktúra“), preto sa tieto zvieratá spočiatku nazývali „tinktúra“ alebo nálevníky. Teraz si tento názov zachováva iba jedna skupina prvokov. V prvom systéme zvierat od C. Linnaeusa (1759) boli prvoky zaradené do jedného rodu - Chaos - z triedy červov. Iba

v 19. storočí Kölliker a Siebold ich identifikovali ako samostatný typ (1845). Na medzinárodnom kongrese protozoológov v roku 1977 bol prijatý nový systém prvokov odrážajúci najnovšie výdobytky vedy. Podľa nových zásad publikovaných v roku 1980 (Levine et al.) sú prvoky zoskupené do podkráľovstva Jednobunkové a rozdelené do siedmich kmeňov.

Tvar tela prvokov je mimoriadne rôznorodý. Medzi nimi sú druhy s premenlivým tvarom tela, ako sú améby. V prvokoch existujú rôzne typy symetrie. Rozšírené sú formy s radiálnou symetriou: rádiolariáni, slnečnice. Ide najmä o plávajúce planktónne prvoky. V niektorých sa pozoruje bilaterálna symetria

bičíkovci, foraminifery, rádiolárie. Pre foraminifery so špirálovito stočenou schránkou je charakteristická translačno-rotačná symetria. U niektorých druhov sa pozoruje metaméria - opakovateľnosť štruktúr pozdĺž pozdĺžnej osi. Životné formy prvokov alebo morfoadaptívne typy sú rôznorodé. Najbežnejšie formy sú: améboid, ktoré vedú plazivý životný štýl na rôznych substrátoch vo vode alebo v tekuté médium v tele hostiteľa; lastúra- sedavé bentické formy; aktívne plávajúce bičíkovci a nálevníky plávajúce v planktóne radiálne alebo žiarivé, formuláre; sedavý - stopoval, substrátové vrty s úzkym alebo plochým telom - intersticiálne reklamy ako aj okrúhle, stacionárne, odpočívajúci formy (cysty, spóry).

Štruktúra protozoálnej bunky sa vyznačuje všetkými hlavnými znakmi bunkovej štruktúry eukaryoty. Ultraštruktúru štruktúry prvokov študovali biológovia pomocou technológie elektrónovej mikroskopie. Rozlišovacie schopnosti moderného elektrónového mikroskopu umožňujú získať zväčšenie 200-300 tisíc krát.

Protozoálna bunka je typická pre eukaryotické organizmy a pozostáva z cytoplazmy a jedného alebo viacerých jadier. Cytoplazma je zvonka ohraničená trojvrstvovou membránou. Celková hrúbka membrány je asi 7,5 nanomikrónov (1 nm = 10 - 6 mm). V cytoplazme prvokov je vonkajšia, priehľadnejšia a hustejšia vrstva - ektoplazma a vnútorná, zrnitá vrstva - endoplazma. V endoplazme sú sústredené všetky hlavné organely bunky: jadro, mitochondrie, ribozómy, lyzozómy, endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát atď. Prvoky majú navyše špeciálne organely: nosné, kontraktilné fibrily, tráviace a kontraktilné vakuoly atď. Jadro je pokryté dvojvrstvovou membránou s občas. Vo vnútri jadra je karyoplazma, v ktorej je distribuovaný chromatín a jadierka. Chromatín sú despiralizované chromozómy pozostávajúce z DNA a proteínov, ako sú históny. Jadierka sú podobné ribozómom a sú tvorené RNA a proteínmi. Jadrá prvokov sa líšia zložením, tvarom a veľkosťou.

V prvokoch možno rozlíšiť špeciálne funkčné komplexy organel, ktoré zodpovedajú systémom orgánov a tkanív mnohobunkových organizmov.

Krycie a podporné organely. Niektoré jednobunkové druhy nemajú krycie alebo podporné štruktúry. Bunka takýchto prvokov je obmedzená len mäkkou cytoplazmatickou membránou. Takéto druhy nemajú stály tvar tela (améba). Iné druhy majú hustú elastickú škrupinu - pelikulu, ktorá sa vytvára v dôsledku zhutnenia periférnej vrstvy ektoplazmy a prítomnosti rôznych

podporné fibrily. Prvoci majú v tomto prípade určitý tvar tela (nálevníky, euglena) a zároveň si zachovávajú pružnosť a môžu sa pri pohybe ohýbať a čiastočne sťahovať. Iné jednobunkové organizmy vylučujú navonok schránku šupín, ktorá bráni zmenám tvaru tela (rozsievky). Tvar tela môže byť navyše podporený ďalšími nosnými štruktúrami - fibrilami, ktoré tvoria napríklad kôru u niektorých mihalníc.

Súčasťou nosných konštrukcií je aj skelet. Kostra prvokov môže byť vonkajšia (škrupina) alebo vnútorná (kostrové tobolky, ihlice). Škrupina je vylučovaná ektoplazmou bunky a súčasne vzniká extracelulárna formácia, ktorá má ochrannú funkciu. Vnútorná kostra sa tvorí v endoplazme bunky. K tvorbe kostrových puzdier a ihličiek dochádza biokryštalizáciou. Kostrové útvary pozostávajú z organických a minerálnych látok. Najčastejšie kostry prvokov obsahujú uhličitan vápenatý (CaCO 3) alebo oxid kremičitý (SiO 2), menej často síran strontnatý (SrSO 4).

Motorické organely. Za najprimitívnejšiu metódu pohybu u prvokov možno považovať améboidný pohyb pomocou falošných nôh, čiže pseudopódií. V tomto prípade sa vytvárajú špeciálne výčnelky bunky, do ktorých prúdi cytoplazma. Takéto organely pohybu sú charakteristické pre jednobunkové organizmy s premenlivým tvarom tela.

Viac komplexný pohyb charakteristické pre prvoky, ktoré majú bičíky alebo riasinky ako pohybové organely. Štruktúra bičíka a mihalnice je podobná (obr. 16). Každý bičík je zvonka pokrytý trojvrstvovou cytoplazmatickou membránou. Vo vnútri bičíka sú fibrily: dve centrálne a deväť dvojitých periférnych. Bičík je pripojený k cytoplazme pomocou základného telieska - kinetozómu. Typicky bičíky vytvárajú rotačný pohyb a mihalnice vytvárajú veslovací pohyb. Bičíky sú charakteristické pre bičíkovce a mihalnice sú charakteristické pre nálevníky.


Ryža. 16. Schéma stavby bičíka (podľa Noirota-Timoteho): A - pozdĺžny rez bičíkom, B, C, D, E - priečne rezy bičíkom v rôznych úrovniach; 1 - centrálne fibrily, 2 - periférne fibrily. 3 - vonkajšia membrána bičík, 4 - axiálna granula, 5 - kinetozóm

Niektoré prvoky sú schopné rýchlej kontrakcie tela vďaka špeciálnym kontraktilným fibrilám – myonemám. Napríklad sediace nálevníky - suvoiki - sú schopné ostro skrátiť svoju dlhú stopku a zložiť ju do špirály. Rádiolariáni sú schopní buď natiahnuť bunkové telo na radiálnych tŕňoch, alebo ho stiahnuť pomocou kontraktilných vlákien. To im zabezpečuje reguláciu voľného plávania vo vodnom stĺpci. Za nepriaznivých podmienok mnohé prvoky encystujú, t.j. vylučujú okolo seba hustú membránu a menia sa na cystu.

Typy výživy a trofické organely. Protozoá sa líšia typom výživy. Medzi nimi sú autotrofy schopné fotosyntézy. Ide o jednobunkové bičíkovité riasy. Vo svojej cytoplazme majú zrná chlorofylu alebo chromatofóry.

Väčšina prvokov sú heterotrofy, živia sa ako zvieratá hotovými organickými látkami. Niektoré z nich majú holozoický spôsob kŕmenia, prehĺtajú pevné hrudky potravy. Iné sa živia saprofyticky, absorbujú rozpustené organické látky. Častice potravy prehltnú améby a nálevníky. V ich cytoplazme sa tvoria tráviace vakuoly, kde dochádza k tráveniu potravy. Toto požitie tuhej potravy bunkou sa nazýva fagocytóza. Pri saprofytickom spôsobe výživy sa nevytvárajú tráviace vakuoly. Je však známe, že mnohé prvoky dokážu prehltnúť tekutinu dočasnou invagináciou membrány – špeciálnym lievikom. Táto absorpcia kvapaliny sa nazýva pinocytóza.

Niektoré druhy majú zmiešaný typ výživy (mixotrofy). Sú schopné fotosyntézy, ako rastliny, a živia sa hotovou organickou hmotou, ako zvieratá. V cytoplazme majú zrnká chlorofylu, ale môžu sa vytvárať aj tráviace vakuoly. Medzi takéto prvoky so zmiešaným typom výživy patria napríklad eugleny, ktoré sa živia na svetle ako rastliny a v tme ako zvieratá.

Jadrový aparát pozostáva z jedného alebo viacerých jadier. Jadrá regulujú metabolické procesy buniek prvokov a zabezpečujú reprodukciu. Jadrá prvokov sa líšia tvarom, počtom, ploidiou a funkciami. V niektorých mnohojadrových prvokoch sa rozlišujú dva typy jadier: generatívne a vegetatívne. Tento jav sa nazýva jadrový dualizmus. Vegetatívne jadrá regulujú všetky životné procesy v bunke a generatívne sa podieľajú na sexuálnom procese. Jadrový dualizmus je charakteristický pre nálevníky a niektoré foraminifery. Protozoálne jadrá môžu byť v určitom štádiu životného cyklu haploidné, diploidné alebo polyploidné. Väčšina prvokov je mononukleárna (monoenergetická). Druhy, ktoré majú veľa jadier, sa nazývajú polyenergetické.

Počas nepohlavného rozmnožovania prvokov sa jadrá delia mitózou. Jadrá prvokov, u ktorých je známy pohlavný proces, podliehajú meióze alebo redukčnému deleniu. Na rozdiel od mnohobunkových organizmov je meióza v jednobunkových organizmoch rôznorodá. V primitívnom prípade sa meióza vyskytuje počas jedného bunkového delenia, u iných, ako u vyšších živočíchov, v dôsledku dvoch po sebe nasledujúcich delení. V niektorých prípadoch dochádza k redukčnému deleniu po vytvorení zygoty (zygotická redukcia), v iných, ako u mnohobunkových organizmov, počas tvorby gamét (gametická redukcia).

Druhy reprodukcie prvoky sú rôznorodé. Vyznačujú sa nepohlavným a pohlavným rozmnožovaním. K nepohlavnému rozmnožovaniu dochádza rozdelením bunky na dve alebo veľa buniek (agamogamia) počas mitotického delenia jadra. Pohlavné rozmnožovanie prvokov je charakterizované tvorbou pohlavných buniek – gamét (gamogamia) s ich následným splynutím (kopuláciou), čo vedie k vytvoreniu zygoty, z ktorej sa vyvinie nový dcérsky organizmus. U niektorých prvokov (nálevníkov) dochádza k pohlavnému procesu - konjugácii nie fúziou gamét, ale fúziou generatívnych jadier z rôznych buniek. Počas procesu kopulácie môžu mať splývajúce gaméty rovnakú veľkosť a tvar (izogamia) alebo rôzne (heterogamia). V prípade ostrých rozdielov medzi gamétami, keď jedna z gamét je veľká, nehybná, bez bičíkov (oogamit) a druhá je malá, s bičíkmi, sa takéto kopulovanie nazýva oogamia. V tomto prípade sa makrogaméta (oogaméta) rovná vajíčku mnohobunkových organizmov a mikrogaméta spermii.

Životný cyklus prvokov predstavuje cyklicky sa opakujúci segment vývoja druhu medzi dvoma rovnomennými fázami (napríklad od zygoty po zygotu). Životný cyklus prvokov možno charakterizovať len nepohlavným rozmnožovaním (od delenia po delenie), alebo len pohlavným rozmnožovaním (od zygoty po zygotu), príp.

striedanie pohlavného a nepohlavného rozmnožovania (metagenéza). V budúcnosti sa budeme podrobnejšie zaoberať rôznymi typmi životných cyklov prvokov.

Klasifikácia. Podľa moderných konceptov sú prvoky v protozoológii rozdelené do siedmich typov:

Rozdelenie prvokov na typy je založené na princípoch štruktúry ich jadrového aparátu, organel pohybu, množstva mikroštruktúr, typov rozmnožovania a životných cyklov.

Návalky sa pohybujú pomocou pohybových organel - riasiniek alebo ich derivátov; majú jadrový dualizmus a polyenergiu. Sexuálny proces sa uskutočňuje prostredníctvom konjugácie.

Labyrinthulae žijú na vodných morských rastlinách a sú labyrintom cytoplazmatických vlákien, po ktorých sa pohybujú vretenovité bunky. Rozmnožujú sa zoospórami s bičíkmi.

Porovnávacie charakteristiky typov prvokov sú uvedené v tabuľke 1.

Organela je stála formácia v bunke, ktorá vykonáva špecifické funkcie. Nazývajú sa aj organely. Organela je to, čo umožňuje bunke žiť. Tak ako sa zvieratá a ľudia skladajú z orgánov, tak sa každá bunka skladá z organel. Sú rôznorodé a vykonávajú všetky funkcie, ktoré zabezpečujú život bunky: metabolizmus, skladovanie a delenie.

Aké druhy organel existujú?

Organela je zložitá štruktúra. Niektoré z nich môžu mať dokonca svoju vlastnú DNA a RNA. Všetky bunky obsahujú mitochondrie, ribozómy, lyzozómy, bunkové centrum, Golgiho aparát (komplex) a endoplazmatické retikulum (retikulum). Rastliny majú tiež špecifické bunkové organely: vakuoly a plastidy. Niektorí tiež klasifikujú mikrotubuly a mikrofilamenty ako organely.

Organela je ribozóm, vakuola, bunkové centrum a mnoho ďalších. Pozrime sa bližšie na štruktúru a funkcie organel.

Mitochondrie

Tieto organely dodávajú bunke energiu – sú zodpovedné za Nachádzajú sa v rastlinách, zvieratách a hubách. Tieto bunkové organely majú dve membrány: vonkajšiu a vnútornú, medzi ktorými je medzimembránový priestor. To, čo je vo vnútri škrupín, sa nazýva matrica. Obsahuje celý rad enzýmov – látok potrebných na urýchlenie chemické reakcie. Vnútorná membrána má záhyby nazývané cristae. Práve na nich dochádza k procesu bunkového dýchania. Okrem toho mitochondriálna matrica obsahuje mitochondriálnu DNA (mDNA) a mRNA, ako aj ribozómy, takmer podobné tým, ktoré majú

Ribozóm

Táto organela je zodpovedná za proces translácie, pri ktorom sa z jednotlivých aminokyselín syntetizuje proteín. Štruktúra ribozómovej organely je jednoduchšia ako mitochondrie – nemá membrány. Táto organela sa skladá z dvoch častí (podjednotiek) – malej a veľkej. Keď je ribozóm neaktívny, sú oddelené a keď začne syntetizovať proteín, spoja sa. Niekoľko ribozómov sa môže tiež spojiť, ak je nimi syntetizovaný polypeptidový reťazec veľmi dlhý. Táto štruktúra sa nazýva "polyribozóm".

lyzozómy

Funkcie organel tohto typu sú obmedzené na bunkové trávenie. Lyzozómy majú jednu membránu, vo vnútri ktorej sú enzýmy, ktoré katalyzujú chemické reakcie. Niekedy tieto organely nielen rozkladajú, ale aj trávia celé organely. To sa môže stať počas dlhšieho hladovania bunky a umožňuje jej nejaký čas žiť. Hoci ak živiny stále nezačnú prúdiť, bunka odumiera.

a funkcie

Táto organela sa skladá z dvoch častí – centriolov. Ide o útvary v tvare valca pozostávajúce z mikrotubulov. Bunkové centrum je veľmi dôležitá organela. Podieľa sa na procese tvorby vretena. Okrem toho je centrom organizácie mikrotubulov.

Golgiho aparát

Ide o komplex diskovitých membránových vakov nazývaných cisterny. Funkcie tejto organely zahŕňajú triedenie, skladovanie a premenu určitých látok. Tu sa syntetizujú hlavne sacharidy, ktoré sú súčasťou glykokalyx.

Štruktúra a funkcie endoplazmatického retikula

Ide o sieť rúrok a vreciek obklopených jednou membránou. Existujú dva typy endoplazmatického retikula: hladké a drsné. Ribozómy sa nachádzajú na ich povrchu. Hladké a drsné retikulum vykonávajú rôzne funkcie. Prvý je zodpovedný za syntézu hormónov, ukladanie a premenu sacharidov. Okrem toho sa v ňom vytvárajú základy vakuol, organely charakteristické pre rastlinné bunky. Hrubé endoplazmatické retikulum obsahuje na svojom povrchu ribozómy, ktoré produkujú polypeptidový reťazec aminokyselín. Potom sa dostane dovnútra endoplazmatického retikula, a tu vzniká určitá sekundárna, terciárna a kvartérna štruktúra proteínu (reťazec je skrútený správnym spôsobom).

Vakuoly

Sú to organely Majú jednu membránu. Hromadí sa v nich bunková šťava. Vakuola je nevyhnutná na udržanie turgoru. Zúčastňuje sa tiež procesu osmózy. Okrem toho existujú hlavne v jednobunkových organizmoch žijúcich vo vodných plochách a slúžia ako čerpadlá, ktoré odčerpávajú prebytočnú tekutinu z bunky.

Plastidy: odrody, štruktúra a funkcie

Sú to tiež organely Prichádzajú v troch typoch: leukoplasty, chromoplasty a chloroplasty. Prvé slúžia na ukladanie rezervných živín, najmä škrobu. Chromoplasty obsahujú rôzne pigmenty. Vďaka nim sú okvetné lístky rastlín viacfarebné. Telo to potrebuje predovšetkým preto, aby prilákalo opeľujúci hmyz.

Chloroplasty sú najdôležitejšie plastidy. Najväčšie množstvo sa ich nachádza v listoch a stonkách rastlín. Sú zodpovedné za fotosyntézu - reťazec chemických reakcií, počas ktorých organickej hmoty telo dostáva organické. Tieto organely majú dve membrány. Matrica chloroplastov sa nazýva "stroma". Obsahuje plastidovú DNA, RNA, enzýmy a škrobové inklúzie. Chloroplasty obsahujú tylakoidy, membránové formácie v tvare mince. V ich vnútri prebieha fotosyntéza. Obsahuje tiež chlorofyl, ktorý slúži ako katalyzátor chemických reakcií. Tylakoidy chloroplastov sú spojené do stohov - grana. Organely obsahujú aj lamely, ktoré spájajú jednotlivé tylakoidy a zabezpečujú komunikáciu medzi nimi.

Organely pohybu

Sú charakteristické hlavne pre jednobunkové organizmy. Patria sem bičíky a mihalnice. Prvé sú prítomné v euglenách, trypanozómoch a chlamydomonách. Bičíky sú prítomné aj v zvieracích spermiách. Návalky a iné jednobunkové organizmy majú riasinky.

Mikrotubuly

Zabezpečujú transport látok, ako aj stály tvar bunky. Niektorí vedci neklasifikujú mikrotubuly ako organely.

Každý živý organizmus sa skladá z buniek, z ktorých mnohé sú schopné pohybu. V tomto článku si povieme niečo o pohybových organelách, ich štruktúre a funkciách.

Organely pohybu jednobunkových organizmov

V modernej biológii sa bunky delia na prokaryoty a eukaryoty. Do prvej patria zástupcovia najjednoduchších organizmov, ktoré obsahujú jeden reťazec DNA a nemajú jadro (modrozelené riasy, vírusy).

Eukaryoty majú jadro a skladajú sa z rôznych organel, z ktorých jedna sú organely pohybu.

Medzi organely pohybu jednobunkových organizmov patria mihalnice, bičíky, vláknité útvary - myofibrily, pseudopody. S ich pomocou sa bunka môže voľne pohybovať.

Ryža. 1. Variety pohybových organel.

Organely pohybu sa nachádzajú aj v mnohobunkových organizmoch. Napríklad u ľudí je bronchiálny epitel pokrytý mnohými riasinkami, ktoré sa pohybujú striktne v rovnakom poradí. V tomto prípade sa vytvorí takzvaná „vlna“, ktorá môže chrániť dýchacie cesty pred prachom a cudzími časticami. Bičíky majú aj spermie (špecializované bunky mužského tela, ktoré slúžia na rozmnožovanie).

TOP 4 článkyktorí čítajú spolu s týmto

Motorickú funkciu možno vykonávať aj kontrakciou mikrovlákien (myonemy), ktoré sa nachádzajú v cytoplazme pod kožou.

Štruktúra a funkcie pohybových organel

Pohybové organely sú membránové výrastky, ktoré dosahujú priemer 0,25 µm. Pokiaľ ide o ich štruktúru, bičíky sú oveľa dlhšie ako riasy.

Dĺžka bičíka spermií u niektorých cicavcov môže dosiahnuť 100 mikrónov, zatiaľ čo veľkosť mihalníc je až 15 mikrónov.

Napriek takýmto rozdielom, vnútorná štruktúra Tieto organely sú úplne identické. Tvoria sa z mikrotubulov, ktoré sú štruktúrou podobné centriolám bunkového centra.

Pohyby motora sa vytvárajú v dôsledku kĺzania mikrotubulov medzi sebou, v dôsledku čoho sa ohýbajú. Na báze týchto organel je bazálne telo, ktoré ich pripája k bunkovej cytoplazme. Na zabezpečenie fungovania pohybových organel bunka spotrebováva energiu ATP.

Ryža. 2. Štruktúra bičíka.

Niektoré bunky (améby, leukocyty) sa pohybujú v dôsledku pseudopódií, inými slovami pseudopodov. Na rozdiel od bičíkov a mihalníc sú však pseudopódia dočasné štruktúry. Môžu zmiznúť a objaviť sa na rôznych miestach v cytoplazme. Medzi ich funkcie patrí pohyb a zachytávanie potravy a iných častíc.

Bičíky sa skladajú z vlákna, háčika a základného tela. Podľa počtu a umiestnenia týchto organel na povrchu baktérií delia sa na:

  • Monotrichovci(jeden bičík);
  • Amphitrichy(jeden bičík na rôznych póloch);
  • Lophotrichs(zhluk útvarov na jednom alebo oboch póloch);
  • Peritrichous(veľa bičíkov umiestnených po celom povrchu bunky).

Ryža. 3. Odrody bičíkovcov.

Medzi funkcie, ktoré vykonávajú pohybové organely, patria:

  • poskytovanie pohybu jednobunkovému organizmu;
  • schopnosť svalov kontrahovať;
  • ochranná reakcia dýchacieho traktu z cudzích častíc;
  • posun tekutiny.

Bičíkovce zohrávajú veľkú úlohu v kolobehu látok v životnom prostredí, mnohé z nich sú dobrými indikátormi znečistenia vodných útvarov.

Čo sme sa naučili?

Jedným zo základných prvkov bunky sú organely pohybu. Patria sem bičíky a riasinky, ktoré sa tvoria pomocou mikrotubulov. Medzi ich funkcie patrí poskytovanie pohybu jednobunkovému organizmu a podpora tekutín vo vnútri mnohobunkového organizmu.

Test na danú tému

Vyhodnotenie správy

Priemerné hodnotenie: 4.7. Celkový počet získaných hodnotení: 175.

Najjednoduchšie živočíchy sú jednobunkové organizmy, vlastnosti, výživa, prítomnosť vo vode a v ľudskom tele

všeobecné charakteristiky

Alebo jednobunkové organizmy, ako ich názov napovedá, sú tvorené jednou bunkou. Kmeň prvokov zahŕňa viac ako 28 000 druhov. Štruktúru prvokov možno porovnať so štruktúrou buniek mnohobunkových organizmov. Obe sú založené na jadre a cytoplazme s rôznymi organelami (organely) a inklúziami. Netreba však zabúdať, že každá bunka mnohobunkového organizmu je súčasťou akéhokoľvek tkaniva alebo orgánu, kde plní svoje špecifické funkcie. Všetky bunky mnohobunkového organizmu sú špecializované a nie sú schopné samostatnej existencie. Naproti tomu najjednoduchšie živočíchy spájajú funkcie bunky a samostatného organizmu. (Fyziologicky je bunka prvokov podobná nie jednotlivým bunkám mnohobunkových živočíchov, ale celému mnohobunkovému organizmu.

Najjednoduchšie všetky funkcie, ktoré sú vlastné každému živému organizmu, sú charakteristické: výživa, metabolizmus, vylučovanie, vnímanie vonkajších podnetov a reakcie na ne, pohyb, rast, rozmnožovanie a smrť.

Protozoá Bunková štruktúra

Jadro a cytoplazma, ako je uvedené, sú hlavnými štrukturálnymi a funkčnými zložkami akejkoľvek bunky, vrátane jednobunkových živočíchov. Telo druhého obsahuje organely, kostrové a kontraktilné prvky a rôzne inklúzie. Vždy je pokrytá bunkovou membránou, viac-menej tenkou, ale dobre viditeľnou v elektrónovom mikroskope. Cytoplazma prvokov je tekutá, ale jej viskozita sa medzi nimi líši odlišné typy a mení sa v závislosti od stavu zvieraťa a ďalej životné prostredie(jej teplota a chemické zloženie). U väčšiny druhov je cytoplazma priehľadná alebo mliečne biela, ale u niektorých je sfarbená do modra alebo do zelena (Stentor, Fabrea saliva). Chemické zloženie jadra a cytoplazmy prvokov nebolo úplne študované, najmä kvôli malej veľkosti týchto zvierat. Je známe, že základ cytoplazmy a jadra, ako u všetkých zvierat, tvoria bielkoviny. Nukleové kyseliny Sú úzko späté s bielkovinami tvoria nukleoproteíny, ktorých úloha v živote všetkých organizmov je mimoriadne veľká. DNA (deoxyribonukleová kyselina) je súčasťou chromozómov jadra prvoka a zabezpečuje prenos dedičnej informácie z generácie na generáciu. RNA (ribonukleová kyselina) sa nachádza v prvokoch v jadre aj v cytoplazme. Implementuje dedičné vlastnosti jednobunkových organizmov zakódovaných v DNA, keďže hrá vedúcu úlohu pri syntéze bielkovín.

Metabolizmu sa zúčastňujú veľmi dôležité chemické zložky cytoplazmy - tukom podobné látky lipidy. Niektoré z nich obsahujú fosfor (fosfatidy), mnohé sú spojené s proteínmi a tvoria lipoproteínové komplexy. Cytoplazma obsahuje aj rezervné živiny vo forme inklúzií - kvapiek alebo granúl. Sú to sacharidy (glykogén, paramyl), tuky a lipidy. Slúžia ako energetická rezerva pre telo prvoka.

Okrem organických látok obsahuje cytoplazma veľké množstvo vody a minerálnych solí (katióny: K+, Ca2+, Mg2+, Na+, Fe3+ a anióny: Cl~, P043“, N03“). V cytoplazme prvokov sa nachádzajú mnohé enzýmy zapojené do metabolizmu: proteázy, ktoré zabezpečujú rozklad bielkovín; karbohydrázy, ktoré rozkladajú polysacharidy; lipázy, ktoré podporujú trávenie tukov; veľké číslo enzýmy, ktoré regulujú výmenu plynov, a to alkalické a kyslé fosfatázy, oxidázy, peroxidázy a cytochrómoxidáza.

Predchádzajúce predstavy o fibrilárnej, granulárnej alebo penovo-bunkovej štruktúre cytoplazmy prvokov boli založené na štúdiách fixovaných a zafarbených preparátov. Nové metódy štúdia prvokov (v tmavom poli, v polarizovanom svetle, s použitím intravitálneho farbenia a elektrónovej mikroskopie) umožnili zistiť, že cytoplazma prvokov je komplexný dynamický systém hydrofilných koloidov (hlavne proteínových komplexov), ktorý má tekutej alebo polotekutej konzistencie. Pri ultramikroskopickom vyšetrení v tmavom poli sa cytoplazma prvokov javí opticky prázdna, viditeľné sú len bunkové organely a ich inklúzie.

Koloidný stav cytoplazmatických proteínov zabezpečuje variabilitu jeho štruktúry. V cytoplazme neustále dochádza k zmenám agregovaného stavu proteínov: prechádzajú z tekutého stavu (sol) do tuhšieho, želatínového stavu (gél). Tieto procesy sú spojené s uvoľňovaním hustejšej vrstvy ektoplazmy, tvorbou škrupiny - pelikuly a améboidným pohybom mnohých prvokov.

Jadrá prvokov, podobne ako jadrá mnohobunkových buniek, pozostávajú z chromatínového materiálu, jadrovej šťavy a obsahujú jadierka a jadrovú membránu. Väčšina prvokov obsahuje iba jedno jadro, existujú však aj viacjadrové formy. V tomto prípade môžu byť jadrá rovnaké (améby viacjadrové z rodu Pelomyxa, viacjadrové bičíkovce Polymastigida, Opalinida) alebo sa líšia tvarom a funkciou. V druhom prípade hovoria o jadrovej diferenciácii alebo jadrovom dualizme. Preto sa celá trieda nálevníkov a niektoré foraminifery vyznačujú jadrovým dualizmom. teda jadrá tvarovo a funkčne nerovnaké.

Tieto druhy prvokov, podobne ako iné organizmy, dodržiavajú zákon nemennosti počtu chromozómov. Ich počet môže byť jednoduchý alebo haploidný (väčšina bičíkovcov a sporozoánov), dvojitý alebo diploidný (nálevníky, opály a zrejme sarkody). Počet chromozómov v rôznych druhoch prvokov sa značne líši: od 2-4 do 100-125 (v haploidnom súbore). Okrem toho sa pozorujú jadrá s viacnásobným zvýšením počtu sád chromozómov. Nazývajú sa polyploidné. Zistilo sa, že veľké jadrá alebo makrojadrá nálevníkov a jadrá niektorých rádiolariánov sú polyploidné. Je veľmi pravdepodobné, že jadro Amoeba proteus je tiež polyploidné, počet chromozómov u tohto druhu dosahuje 500.

Reprodukcia Jadrová divízia

Hlavným typom delenia jadra u prvokov aj u mnohobunkových organizmov je mitóza alebo karyokinéza. Počas mitózy dochádza k správnej, rovnomernej distribúcii chromozomálneho materiálu medzi jadrami deliacich sa buniek. To je zabezpečené pozdĺžnym rozdelením každého chromozómu na dva dcérske chromozómy v metafáze mitózy, pričom oba dcérske chromozómy smerujú k rôznym pólom deliacej sa bunky.

Mitotické delenie gregarínového jadra Monocystis magna:
1, 2 - profáza; 3 - prechod do metafázy; 4, 5 - metafáza; 6 - skorá anafáza; 7, 8 - neskoro
anafáza; 9, 10 - telofáza.

Keď sa jadro Monocystis magna gregarina rozdelí, možno pozorovať všetky mitotické útvary charakteristické pre mnohobunkové organizmy. V profáze sú v jadre viditeľné nitkovité chromozómy, niektoré sú spojené s jadierkom (obr. 1, 1, 2). V cytoplazme možno rozlíšiť dva centrozómy, v strede ktorých sú centrioly s radiálne sa rozbiehajúcimi hviezdnymi lúčmi. Centrozómy sa približujú k jadru, pripájajú sa k jeho obalu a presúvajú sa k opačným pólom jadra. Jadrový obal sa rozpúšťa a vzniká achromatínové vreteno (obr. 1, 2-4). Dochádza k špirálovitosti chromozómov, v dôsledku čoho sa značne skracujú a zhromažďujú sa v strede jadra, jadierko sa rozpúšťa. V metafáze sa chromozómy presúvajú do rovníkovej roviny. Každý chromozóm pozostáva z dvoch chromatidov ležiacich navzájom paralelne a držaných pohromade jednou centromérou. Hviezdny obrazec okolo každého centrozómu zmizne a centrioly sa rozdelia na polovicu (obr. 1, 4, 5). V anafáze sa centroméry každého chromozómu rozdelia na polovicu a ich chromatidy sa začnú rozchádzať smerom k pólom vretienka. Pre prvoky je charakteristické, že vlákna ťažného vretienka pripojené k centroméram sú rozlíšiteľné len u niektorých druhov. Celé vreteno je natiahnuté a jeho závity, prebiehajúce nepretržite od pólu k pólu, sa predlžujú. Oddelenie chromatidov, ktoré sa zmenili na chromozómy, je zabezpečené dvoma mechanizmami: ich odtrhnutím pôsobením kontrakcie závitov ťažného vretienka a natiahnutím súvislých závitov vretena. To vedie k odstráneniu bunkových pólov od seba (obr. 1, 6, 7). V telofáze prebieha proces v opačnom poradí: na každom póle je skupina chromozómov obalená jadrovou membránou chromozómy sa despirujú a stenčujú a opäť sa vytvárajú jadierka Vreteno zaniká a okolo rozdelených centriolov sa vytvoria dva nezávislé centrozómy s hviezdicovými lúčmi. Každá dcérska bunka má dva centrozómy – budúce centrá ďalšieho mitotického delenia (obr. 9, 10) sa však delí aj cytoplazma, vrátane Monocystis, dochádza k sérii postupných jadrových delení, v dôsledku ktorých sa v životnom cykle dočasne objavia viacjadrové štádiá okolo každého jadra a súčasne vzniká veľa malých buniek.

Existujú rôzne odchýlky od vyššie opísaného procesu mitózy: jadrový obal môže byť zachovaný počas celého mitotického delenia, pod jadrovým obalom sa môže vytvoriť achromatínové vreteno a v niektorých formách sa nevytvárajú centrioly. Najvýraznejšie odchýlky sú u niektorých euglenidae: chýba im typická metafáza a vreteno prechádza mimo jadra. V metafáze sú chromozómy pozostávajúce z dvoch chromatidov umiestnené pozdĺž osi jadra, netvorí sa rovníková doska, zachováva sa jadrová membrána a jadro, ktoré je rozdelené na polovicu a prechádza do dcérskych jadier. Neexistujú žiadne zásadné rozdiely medzi správaním chromozómov pri mitóze u prvokov a mnohobunkových organizmov.

Pred použitím nových výskumných metód bolo jadrové delenie mnohých prvokov opísané ako amitóza alebo priame delenie. Pravou amitózou sa dnes rozumie delenie jadier bez správnej separácie chromatidov (chromozómov) na dcérske jadrá. V dôsledku toho sa vytvárajú jadrá s neúplnými sadami chromozómov. Nie sú schopné ďalšieho normálneho mitotického delenia. Je ťažké normálne očakávať takéto jadrové delenie v najjednoduchších organizmoch. Amitóza sa prípadne pozoruje ako viac-menej patologický proces.

Telo prvokov je pomerne zložité. V rámci jednej bunky dochádza k diferenciácii jej jednotlivých častí, ktoré plnia rôzne funkcie. Analogicky s orgánmi mnohobunkových živočíchov sa teda tieto časti prvokov nazývali organely alebo organely. Existujú organely pohybu, výživy, vnímania svetla a iných podnetov, vylučovacie organely atď.

Pohyb

Organely pohybu v prvokoch sú pseudopódia alebo pseudopódia, bičíky a riasinky. Pseudopódia sa tvoria z väčšej časti v momente pohybu a môžu zmiznúť, akonáhle sa prvok prestane pohybovať. Pseudopódia sú dočasné plazmatické výrastky tela prvokov, ktoré nemajú stály tvar. Ich obal je reprezentovaný veľmi tenkou (70-100 A) a elastickou bunkovou membránou. Pseudopódie sú charakteristické pre sarkody, niektoré bičíkovce a sporozoány.

Bičíky a mihalnice sú trvalé výrastky vonkajšej vrstvy cytoplazmy, schopné rytmických pohybov. Ultrajemná štruktúra týchto organel bola študovaná pomocou elektrónového mikroskopu. Zistilo sa, že sú konštruované v podstate rovnakým spôsobom. Voľná ​​časť bičíka alebo cilia siaha z povrchu bunky.

Vnútorná časť je ponorená do ektoplazmy a nazýva sa bazálne teliesko alebo blefaroplast. Na ultratenkých rezoch bičíka alebo cilia možno rozlíšiť 11 pozdĺžnych fibríl, z ktorých 2 sú umiestnené v strede a 9 pozdĺž periférie (obr. 2). Centrálne fibrily u niektorých druhov majú špirálovité pruhy. Každá periférna fibrila pozostáva z dvoch spojených trubíc alebo subbríl. Periférne fibrily prechádzajú do bazálneho tela, ale centrálne fibrily sa tam nedostanú. Membrána bičíka prechádza do membrány tela prvoka.

Napriek podobnosti v štruktúre mihalníc a bičíkov je povaha ich pohybu odlišná. Ak bičíky robia zložité skrutkové pohyby, potom prácu riasiniek možno najľahšie porovnať s pohybom vesiel.

Cytoplazma niektorých prvokov obsahuje okrem bazálneho telieska aj parabazálne teliesko. Bazálne telo je základom celého pohybového aparátu; okrem toho reguluje proces mitotického delenia prvoka. Parabazálne telo hrá úlohu v metabolizme prvoka, niekedy zmizne a potom sa môže znova objaviť.

Zmyslové orgány

Prvoky majú schopnosť určiť intenzitu svetla (osvetlenie) pomocou fotosenzitívnej organely – ocellus. Štúdia ultratenkej štruktúry oka morského bičíka Chromulina psammobia ukázala, že zahŕňa upravený bičík ponorený v cytoplazme.

Kvôli rôzne druhy prvoky majú veľmi širokú škálu tráviacich organel: od jednoduchých tráviacich vakuol alebo vezikúl až po také špecializované útvary, ako sú bunkové ústa, ústny lievik, hltan, prášok.

Vylučovací systém

Väčšina prvokov sa vyznačuje schopnosťou odolávať nepriaznivým podmienkam prostredia (vysychanie z dočasných rezervoárov, teplo, chlad a pod.) vo forme cýst. Pri príprave na encystáciu prvok uvoľňuje značné množstvo vody, čo vedie k zvýšeniu hustoty cytoplazmy. Zvyšky čiastočiek potravy sa vyhodia, mihalnice a bičíky zmiznú a pseudopódia sa stiahnu. Celkový metabolizmus klesá, vytvára sa ochranný obal, často zložený z dvoch vrstiev. Tvorbe cýst v mnohých formách predchádza akumulácia rezervných živín v cytoplazme.

Protozoá nestrácajú životaschopnosť v cystách veľmi dlho. V experimentoch tieto obdobia presiahli 5 rokov pre rod Oicomonas (Protomonadida), 8 rokov pre Haematococcus pluvialis a pre Peridinium cinctum prekročila maximálna doba prežitia cýst 16 rokov.

Vo forme cýst sú prvoky prenášané vetrom na značné vzdialenosti, čo vysvetľuje homogenitu fauny prvokov na celom svete. Cysty teda nemajú len ochrannú funkciu, ale slúžia aj ako hlavný prostriedok šírenia prvokov.


Telo prvoka pozostáva z cytoplazmy a jedného alebo viacerých jadier. Jadro je obklopené dvojitou membránou a obsahuje chromatín, ktorého súčasťou je deoxyribonukleová kyselina (DNA), ktorá určuje genetickú informáciu bunky. Väčšina prvokov má vezikulárne jadro s malým obsahom chromatínu, zhromaždené pozdĺž periférie jadra alebo v intranukleárnom tele, karyozóme. Mikrojadrá nálevníkov sú masívne jadrá s veľkým množstvom chromatínu. Medzi bežné zložky bunky väčšiny prvokov patria mitochondrie a Golgiho aparát.

Povrch tela améboidných foriem (sarcodidae, ako aj niektorých životných štádií iných skupín) je pokrytý bunkovou membránou s hrúbkou asi 100 A Väčšina prvokov má hustejšiu, ale elastickú membránu, pelikulu. Telo mnohých bičíkovcov je pokryté periplastom, tvoreným radom pozdĺžnych fibríl zrastených s pelikulou. Mnohé prvoky majú špeciálne podporné fibrily, ako je podporná fibrila zvlnenej membrány v trypanozómoch a trichomonádach.

Husté a tvrdé škrupiny majú pokojové formy prvokov, cysty. Testate améby, foraminifera a niektoré ďalšie prvoky sú uzavreté v domoch alebo lastúrach.

Na rozdiel od bunky mnohobunkového organizmu je bunka prvoka kompletným organizmom. Na vykonávanie rôznych funkcií tela môžu byť štrukturálne formácie a organely špecializované na telo prvoka. Podľa účelu sa organely prvokov delia na organely pohybu, výživy, vylučovania atď.

Organely pohybu prvokov sú veľmi rôznorodé. Améboidné formy sa pohybujú prostredníctvom tvorby cytoplazmatických výbežkov, pseudopódií. Tento typ pohybu sa nazýva améboidný a nachádza sa v mnohých skupinách prvokov (sarkódy, asexuálne formy sporozoanov atď.). Špeciálnymi organelami pohybu sú bičíky a riasinky. Bičíky sú charakteristické pre triedu bičíkovcov, ako aj gaméty zástupcov iných tried. Vo väčšine foriem je ich málo (od 1 do 8). Počet riasiniek, ktoré sú organelami pohybu riasiniek, môže u jedného jedinca dosiahnuť niekoľko tisíc. Štúdie elektrónového mikroskopu ukázali, že bičíky a riasinky v prvokoch, metazoách a rastlinných bunkách sú postavené podľa jedného typu. Ich základom je zväzok fibríl, pozostávajúci z dvoch centrálnych a deviatich párových, periférnych.

Turniket je obklopený membránou, ktorá je pokračovaním bunkovej membrány. Centrálne fibrily sú prítomné len vo voľnej časti povrazca a periférne fibrily siahajú hlboko do cytoplazmy a tvoria bazálne zrno – blefaroplast. Turniket môže byť na značnú vzdialenosť spojený s cytoplazmou tenkou membránou - zvlnenou membránou. Ciliárny aparát ciliátov môže dosiahnuť značnú zložitosť a diferencovať sa na zóny, ktoré vykonávajú nezávislé funkcie. Riasinky sa často spájajú do skupín a vytvárajú tŕne a membrány. Každé cilium začína bazálnym zrnom, kinetozómom, ktorý sa nachádza v povrchovej vrstve cytoplazmy. Všetky kinetozómy tvoria infraciliáciu. Knnetozómy sa rozmnožujú iba štiepením na dva a nemôžu znova vzniknúť. Pri čiastočnej alebo úplnej redukcii bičíkového aparátu infracilia zostáva a následne vedie k vzniku nových riasiniek.

K pohybu prvokov dochádza pomocou dočasných alebo trvalých pohybových organel. Medzi prvé patria pseudopódia alebo pseudopody - dočasne vytvorené výrastky ektoplazmy, napríklad v amébe, do ktorej sa zdá, že „tečie“ endoplazma, vďaka čomu sa zdá, že tá najjednoduchšia „tečie“ z miesta na miesto. Stálymi organelami pohybu sú bičíky alebo bičíky a mihalnice.

Všetky tieto organely sú výrastky protoplazmy prvoka. Turniket má pozdĺž svojej osi hustejšiu elastickú niť, ktorá je akoby oblečená v prípade tekutejšej plazmy. V tele prvokov je základ šnúry spojený s bazálnou granulou, ktorá sa považuje za homológ centrozómu. Voľný koniec turniketu naráža na okolitú kvapalinu a opisuje kruhové pohyby.

Mihalnice sú na rozdiel od mihalníc veľmi krátke a extrémne početné. Riasinky sa rýchlo ohýbajú na jednu stranu a potom sa pomaly narovnávajú; k ich pohybu dochádza postupne, vďaka čomu oko pozorovateľa získava dojem mihotavého plameňa a samotný pohyb sa nazýva blikanie.
Niektoré prvoky môžu mať súčasne pseudopódiu a turniket alebo pseudopódiu a mihalnice. Iné prvoky môžu vykazovať rôzne spôsoby pohybu v rôznych štádiách svojho životného cyklu.
U niektorých prvokov sa v protoplazme diferencujú kontraktilné vlákna alebo myonemy, vďaka ktorým môže telo prvokov rýchlo meniť tvar.

V prvom prípade sa prijímanie potravy uskutočňuje prácou pseudopódií, takzvanou fagocytárnou výživou, napríklad požitím cýst prvokov a baktérií črevnou amébou alebo riasinkami, ktoré vháňajú častice do úst bunky (cytostóm napríklad nálevníky Balantidium coll a škrobové zrná). Endosmotická výživa je charakteristická pre prvoky, ktoré nemajú nutričné ​​organely, napríklad trypanozómy, leishmánie, gregaríny, niektoré nálevníky a mnohé ďalšie. atď. Výživa v takýchto prípadoch nastáva v dôsledku absorpcie organických rozpustených látok z prostredia; Táto forma výživy sa tiež nazýva saprofytická.

Požité živiny vstupujú do endoplazmy, kde sú trávené. Nepoužité zvyšky sú vyhodené von alebo kdekoľvek na povrchu tela prvoka alebo v jeho určitej oblasti (analogicky k procesu defekácie).

V endoplazme prvoka sa ukladajú rezervné živiny vo forme glykogénu, paraglykogénu (nerozpustného v studenej vode a alkohole), tuku a iných látok.
Endoplazma obsahuje aj vylučovací aparát, ak je u daného druhu prvoka vôbec morfologicky vyjadrený. Organely vylučovania, ako aj osmoregulácie a čiastočne aj dýchania sú pulzujúce vakuoly, ktoré rytmickým sťahovaním vyprázdňujú svoj tekutý obsah, ktorý sa opäť zhromažďuje do vakuoly z priľahlých častí endoplazmy. Endoplazma obsahuje jadro prvoka. Mnohé prvoky majú dve alebo viac jadier, ktoré majú v rôznych prvokoch rôznu štruktúru.
Jadro je nevyhnutnou súčasťou toho najjednoduchšieho, pretože všetky životné procesy môžu prebiehať iba v jeho prítomnosti; Bezjadrové úseky protoplazmy prvoka môžu v experimentálnych podmienkach prežiť len chvíľu.

Protozoá majú tiež špecifickosť pre vektory. Niektoré druhy sa prispôsobujú iba jednému špecifickému vektoru, zatiaľ čo iné môžu byť prenášačmi niekoľko druhov, často patriacich do ktorejkoľvek triedy.