Реферат - Простейшие организмы, их классификация, свойства, питание. Значение в очистке сточных вод

Подождите немного. Документ загружается.

3. Классификация

Известно свыше 30 тыс. видов одноклеточных. По строению органелл

движения и особенностями размножения тип Простейшие разделяют на 6

классов. Ныне существует несколько классификационных систем

простейших: некоторые ученые традиционно рассматривают их как тип,

другие (их большинство) — как подцарство, которое охватывает разное число

типов — 5, 7 или 9. Соответственно упорядоченные таксоны получают в

разных системах не одни и те же ранги и часто не совпадают по размеру.

Международный комитет по систематике простейших в 1980 г. выделил 7

типов: Саркомастикофоры (Саркоджгутиконосцы), Лабиринтулы,

Апикомплекси, Микроспоридии, Асцетоспоровые, Миксоспоридии,

Инфузории. Эта классификация является наиболее общепринятой, она

постепенно вытесняет старую.[4].

3.1. ТИП САРКОМАСТИГОФОРЫ

Общая характеристика типа

К этому типу принадлежат свободноживущие или паразитические

простейшие животные, органоидами движения которых служат непостоянные

выросты цитоплазмы — ложные ножки или жгутики. У некоторых животных

имеются одновременно и ложные ножки, и жгутики; у других эти типы

органоидов движения существуют на различных стадиях жизненного цикла.

Обитают саркомастигофоры в морских и пресных водоемах, влажной почве,

многие паразитируют в различных органах человека и животных, вызывая

тяжелые заболевания.

3.1.1. Класс Саркодовые

Саркодовые насчитывают около 10 тыс. видов простейших, 80 % которых

живет в морях. Некоторые приспособились к жизни в пресных водоемах,

почве и мхах, на торфяных болотах и в лесах. К паразитическому образу

жизни приспособились приблизительно 1,3 % видов этого класса. Тело

саркодовых состоит из цитоплазмы, покрытой одной тонкой мембраной. Во

взрослом состоянии саркодовые передвигаются благодаря ложным

ножкам, или псевдоподиям.

Рис .3.1.1. Амеба:

а — схема строения — эндоплазма; 2 — эктоплазма; 3 — псевдоподии,

которые охватывают добычу; 4 — пищеварительнаяая вакуоль; 5 —

сократительная вакуоль — ядро; 7 — псевдоподии; б — захват (фагоцитоз)

пищевых частиц: 8-11 — амеба поглощает цисту; 12-14 — амеба поглощает

нитчатую водоросль

Амеба обыкновенная (рис.3.1.1)— одно из наиболее просто устроенных

животных, лишенное скелета. Живет в пресной воде канав, небольших

прудов и болот. Может жить в аквариуме. Культуру амебы обыкновенной

можно легко разводить в лабораторных условиях. Это наибольшая из

свободносуществующих амеб, которые достигает 50 мкм в диаметре и

видны невооруженным глазом. Внешне тело амебы представляет собой

сероватый студенистый комочек, не имеющий постоянной формы, откуда и

второе ее название в честь мифического персонажа Протея, который тоже

умел видоизменяться.[1].

На теле амебы постоянно образуются меняющие свою форму выросты —

ложные ножки (псевдоподии). В момент образования в нее направляется

цитоплазма, которая на

периферических

участках уплотняется и

превращается в

эктоплазму. В это время

в противоположной

части тела эктоплазма

частично превращается в

эндоплазму. Таким

образом, в основе

образования ложноножки

лежит обратное явление

преобразования

эктоплазмы в

эндоплазму и наоборот.

Ложная ножка в

нескольких точках

прикрепляется к субстрату и происходит передвижение амебы.

Передвигаясь, амеба наталкивается на одноклеточные водоросли, бактерии,

мелкие одноклеточные, «обтекает» их и включает в цитоплазму, где вокруг

чужеродного тела формируется пищеварительная вакуоль. Ферменты,

расщепляющие белки, углеводы и липиды, поступают внутрь

пищеварительной вакуоли, и происходит внутриклеточное пищеварение.

Непереваренные остатки выбрасываются наружу в любом участке тела,

(экзоцитоз) Способ захвата пищи с помощью ложных ножек называется

фагоцитозом. Жидкость поступает в тело амебы по образующимся тонким

трубковидным каналам, т. е. путем пиноцитоза. У амебы имеется одна

сократительная вакуоль, удаляющая излишки жидкости через каждые 1—5

мин. В эндоплазме находится пузырьковидное ядро. Амебы размножаются

только бесполым путем. В неблагоприятных условиях (например, при

высыхании водоема) амебы втягивают псевдоподии, покрываются прочной

двойной оболочкой и образуют цисты.[2].

Как амеба дышит? Всей поверхностью тела, которое вбирает

растворенный в воде кислород. Лишняя вода, которая при этом

нагромождается, выводит сквозь сократительную вакуоль.[1].

У амебы есть большое ядро, размещенное приблизительно в центре тела

животных. Оно содержит ядерный сок, хроматин и покрыто оболочкой с

многочисленными порами. Свободноживущие амебы при неблагоприятных

условиях, покрываясь двойной оболочкой белковой природы, образуют цисту.

Размножается амеба митотическим делением, когда перед делением ядра

происходит удвоение генетического материала — ДНК. Сначала делится

ядро, две его половинки расходятся в разные стороны, а потом поперек всего

тела образовывается перепонка. Сократительная вакуоль остается в одной

половинке, а в другой она формируется сызнова.

Студенистое полупрозрачное тело некоторых амеб скрыто в раковинах.

Пресноводная раковинная амеба, размножаясь, выпячивает наружу

половину своего тела, вокруг него образовывается новая раковина, после

чего происходит митоз. Дальше обе амебы расходятся. [4],

Паразитические амебы

В кишечнике человека и многих позвоночных

животных обитают паразитические виды амеб. Один из

них — дизентерийная амеба — питается разрушенными

частичками эпителия кишечника и эритроцитами крови

и является возбудителем тяжелой болезни — амебной

дизентерии.

3.1.2. Класс Жгутиковые

Жгутиковые также принадлежат к типу

Саркожгутиконосцы. Класс включает 8 тыс. видов.

Передвигаются они благодаря движению жгутиков,

которых у них может быть 1-2 или 4-8. Есть животные,

которые имеют десятки и сотни жгутиков. У

колониальных форм число особей достигает 10-20 тыс.

Большинство жгутиковых имеют постоянную форму

тела, которое покрыто пелликулой (уплотненным

пластом этоплазми). При неблагоприятных условиях

жгутиковые образовывают цисты.

Размножаются в основном бесполым путем. Половой

процесс наблюдается лишь у колониальных форм

(семья вольвоксовы). Бесполое размножение

Рис. 23. Амеба:

1 — ядро; 2 => пищеваритель-

ная вакуоль; 3 — сократи-

тельная вакуоль; 4 — ложная

ножка.

Рис. 23. Амеба:

1 — ядро; 2 => пищеваритель-

ная вакуоль; 3 — сократи-

тельная вакуоль; 4 — ложная

ножка.

Рис. 23. Амеба:

1 — ядро; 2 => пищеваритель-

ная вакуоль; 3 — сократи-

тельная вакуоль; 4 — ложная

ножка.

Рис. 23. Амеба:

1 — ядро; 2 => пищеваритель-

ная вакуоль; 3 — сократи-

тельная вакуоль; 4 — ложная

ножка.

Рис. 23. Амеба:

1 — ядро; 2 => пищеваритель-

ная вакуоль; 3 — сократи-

тельная вакуоль; 4 — ложная

ножка.

Рис. 23. Амеба:

1 — ядро; 2 => пищеваритель-

ная вакуоль; 3 — сократи-

тельная вакуоль; 4 — ложная

ножка.

Рис. 23. Амеба:

1 — ядро; 2 => пищеваритель-

ная вакуоль; 3 — сократи-

тельная вакуоль; 4 — ложная

ножка.

начинается митотическим делением ядра. Потом происходит продольное

деление организма.

Жгутиковые чаще живут в пресных водоемах, однако случаются и в морях.

Много видов являются паразитами человека и животных (лямблии).[4].

Эвглена зеленая (рис. 3.1.2.) — типичный представитель

класса жгутиковых. Это свободносуществующий организм,

который живет в лужах и прудах. Форма тела эвглены

удлинена, ее длина составляет около 0,05 мм. Передний конец

тела животных сужен и притуплен, а задний расширен и обострен. На переднем

конце тела эвглены есть плазматическое вырост — жгутик, с помощью

которого она передвигается. Жгутик осуществляет круговые движения, в

результате чего эвглена будто ввинчивается в воду.

В цитоплазме эвглены содержатся овальные хлоропласты, которые дают ей

зеленую окраску. Благодаря наличию в хлоропластах хлорофилла эвглена на

свету, подобно растениям, способна к фотосинтезу. В темноте хлорофилл у

єэвглены исчезает, фотосинтез прекращается, и она может питаться

осмотическим путем. Эта особенность питания свидетельствует о

родственности между растительными и животными организмами.

Дыхание и выделение у эвглены осуществляются подобно амебе.

Сократительная вакуоль, расположенная на переднем конце тела, периодически

удаляет из организма не только излишек воды, а и продукты обмена.

Недалеко от сократительной вакуоли есть ярко-красный глазок, или стигма,

которая принимает участие в восприятии света. Эвглены всегда плывут к

освещенной части водоема, где самые благоприятные условия для фотосинтеза,

т.е. им характерен положительный фототаксис.

Вольвокс принадлежит к колониальным формам и входит в состав планктонов

прудов и озер. Колонии вольвокса могут достигать 2 мм в диаметре.

Основную массу колонии образовывает студенистое вещество, которое

возникает вследствие ослизнения оболочек части клеток. Поверхность

колонии состоит из значительного количества (до 20 тыс.) клеток, которые

соединяются цитоплазматическими мостиками и образовывают один пласт.

Клетки, которые составляют колонию, неоднородные. Большинство из них

не способны к дальнейшему размножению (вегетативные клетки). Эти клетки

имеют два жгутики, один хроматофор, ядро и две сократительные вакуоли.

Бесполое размножение происходит за счет больших клеток, которые

проникают вглубь колонии и в результате деления дают начало новым

колониям. После гибели материнского организма они переходят к

самостоятельному образу жизни.

Вольвокс способен и к половому размножению. Внутри отдельных клеток

формируются мужские и женские гаметы, которые попарно сливаются

(зигота) и дают начало новой колонии.[4].

3.2. КЛАСС СПОРОВИКИ

Рис. 3.1.2.Эвглена зеленая:

1— ядро; 2 — зерна углеводов;

3— хлоропласті; 4 — сократительная

вакуоль; 5 —стигма; 6 — жгутик; 7 —

ререзервуар сократительной вакуоли

К классу Споровиков принадлежит около 3600 видов простейших (по новой

классификации — это класс типа Апикомплексы), которые ведут

паразитический образ жизни. Преимущественно это внутриклеточные

паразиты человека и животных, которые вызывают малярию и другие

заболевания (токсоплазмоз). В связи с паразитическим образом жизни

споровики не имеют органел захвата и приема пищи, у них исчезли

пищеварительные и сократительные вакуоли, а также органеллы активного

движения (кроме жгутиков у мужских гамет). Тем не менее, благодаря

паразитизму возникли сложные жизненные циклы.

Для возбудителя малярии (плазмодия) характерна смена двух хозяев:

человека и комара, при этом происходит чередование полового и бесполого

размножения. Половое размножение плазмодиев происходит в теле разных

видов малярийных комаров, бесполое - в теле человека.

Спорозоиты малярийного плазмодия, попадая в организм человека вместе

со слюной комара, развиваются сначала в клетках печени в

экзоэритроцитарные шизонты, которые дают начало так называемой

преэритроцитарной шизогонии. Распадаясь на большое количество

мерозоитов, экзоэритроцитарные шизонты дают начало эритроцитарной

стадии паразита. В эритроцитах они проходят несколько стадий с

образованием мерозоитов, которые выходят в плазму крови и снова

проникают в эритроциты. В это время у человека наступают приступы малярии,

повышается до 40-41

○

С температура, ее лихорадит. Такие приступы

повторяются через каждые 2-3 суток. На определенном этапе развития

мерозоиты больше не делятся, а превращаются в микро - и макрогаметоциты,

которые являются источником заражения комаров. Во время укуса больного

человека в желудок комара попадаются плазмодии разных стадий развития.

Тем не менее, только гаметоциты сохраняют свою жизнеспособность и

превращаются в зрелые половые клетки. Они копулируют и дают начало

подвижной зиготе, которая через ряд преобразований дает несколько тысяч

спорозоитов. Они проникают в слюнные железы комара и во время укуса со

слюной передаются человеку.

Если не принимать лечебные меры, то с каждым циклом развития в крови

человека количество плазмодиев возрастает, что приводит к разрушению

огромного количества эритроцитов. У человека

развивается малокровие и может наступить смерть. [4].

3.3. ТИП ИНФУЗОРИИ [3] ( РЕСНИЧНЫЕ ) [4]

Общая характеристика типа

К. этому типу относятся наиболее сложноорганизованные

одноклеточные животные, органоидами, движения которых

служат многочисленные реснички, имеются, по меньшей

мере, два ядра (малое и большое) с различными

функциями. Обитают инфузории в морских и пресных

водоемах, влажной почве, многие паразитируют в различных животных и

человеке.

Инфузория-туфелька (рис. 3.3.) имеет размер около 0,1-0,3 мм. Ее тело по

форме напоминает подошву туфли. Это животные имеет постоянную форму

тела, поскольку эктоплазма извне уплотнена и образовывает пелликулу. Тело

инфузорий покрыто ресничками, которые делают до 30 взмахов в секунду[1],

их насчитывается около 10-15 тыс. Туфелька быстро передвигается благодаря

согласованной работе ресничек, которые загребают воду. Особые

группы ресничек направляют пищу к ротовому отверстию и в

небольшую трубчатую глотку. Характерным признаком инфузорий

является наличие двух ядер: большого (макронуклеуса) и малого

(микронуклеуса). Большое ядро — вегетативное, в нем происходит

транскрипция — синтез на матрицах ДНК информационной и

других форм РНК, которые уходят в цитоплазму, где на рибосомах

осуществляется синтез белка. Малое ядро играет важную роль в

половом процессе, являясь «депо» наследственной информации,

передаваемой из поколения в поколение. Туфелька двигается

вперед передним (тупым) концом и одновременно крутит вправо вдоль оси

своего тела благодаря согласованному действию ресничек, которые

загребают воду.

В эктоплазме туфельки есть образования, которые называются трихоцистами.

Они выполняют защитную функцию. Во время раздражения трихоцисти

выбрасываются наружу и превращаются в длинные тонкие ниточки, которые

поражают врага-хищника или жертву. На месте использованных трихоцист

образовываются новые.

Органелами питания в инфузории-туфельки являются: предротовое

углубление, клеточный рот и клеточная глотка. Бактерии и другие питательные

вещества вместе с водой загоняются околоротовыми ресничками через рот в

глотку и попадают в пищеварительную вакуоль. Достигнув определенного

размера, вакуоль отрывается от глотки и захватывается круговым движением

цитоплазмы. При этом пища в ней переваривается под действием ферментов

и всасывается в эндоплазму. Потом пищеварительная вакуоль приближается к

порошице, и непереваренные остатки пищи выкидываются наружу.

Инфузории прекращают питание лишь в период размножения.

Органелами осморегуляции и выделения у туфельки являются две

сократительные вакуоли с приводными канальцами.[4].

Размножается туфелька поперечным делением, во время которого сначала

происходит деление ядер. Макронуклеус делится амитотично, а микронуклеус

— митотично. Время от времени у инфузорий происходит половой процесс,

или конъюгация. При этом две особи прикладываются одна к другой ротовыми

сторонами. При комнатной температуре в таком виде они плавают около 12

часов. Большие ядра разрушаются и растворяются в цитоплазме. В результате

мейотичного деления из малых ядер формируются блуждающее и

стационарное ядра. В каждом из них содержится гаплоидный набор

хромосом. Блуждающее ядро активно перемещается через

Рис. 3.3. Инфузория-

туфелька:

1— реснички;

2, 6 — пищеварительные

вакуоли;

3 — микронуклеус;

4 — передглотолочное углубление;

5 — глоточный канал;

7 — порошица (анальная пора);

8 — трихоцисти;

9 — сократительная вакуоль с

приводящими канальцами;

10 — макронуклеус

цитоплазматический мостик из одной особи в другую и сливается с ее

стационарным ядром, т.е. происходит процесс оплодотворения. На этой стадии

у каждой особи образовывается одно сложное ядро (синкарион), которое имеет

диплоидный набор хромосом и дает начало новому ядерному аппарату

инфузорий после конъюгации. Потом инфузории расходятся, у них снова

восстанавливается нормальный ядерный аппарат, и они интенсивно

размножаются путем деления.[2].

Биологическая суть конъюгации заключается в периодической реорганизации

ядерного аппарата и его обновлении, которое оказывает содействие

повышению наследственной изменчивости инфузорий и этим самим

увеличивает их приспособительные возможности к условиям среды. Кроме

того, развитие нового ядра и разрушение старого имеют большое значение в

жизни инфузорий. Это связано с тем, что основные жизненные процессы и

синтез белка в организме инфузорий контролируются большим ядром. В

случае продолжительного бесполого размножения у инфузорий снижаются

обмен веществ и темп деления. После конъюгации эти процессы

восстанавливаются.

Итак, инфузории сравнительно с другими простейшими имеют более сложное

строение: постоянную форму тела, наличие клеточного рта, клеточной глотки,

порошицы, сложного ядерного аппарата.

В кишках копытных, жвачных, человекообразных обезьян и человека живут

разные виды паразитических инфузорий.[4].

4. Значение простейших

Казалось бы, такие крохотные создания не могут активно влиять на

состояние Земли. А, тем не менее, простейшие интенсивно питаются и усиленно

размножаются и их влияние на круговорот веществ в природе очень велико.

Именно простейшие (вместе с диатомовыми водорослями) вырабатывают три

четверти органического вещества нашей планеты.[1].Они поглощают из воды

вещества, находящиеся там в небольшом количестве, и концентрируют их в

своих телах. После смерти простейших эти вещества скапливаются на дне

водоемов.[3]. На протяжении десятков миллионов лет микроскопические

скелеты умерших животных опускаются на дно и образуют там мощные

отложения известняков, мела, зеленого песчаника. Так образовались

геологические отложения многих полезных элементов и соединений. Обще-

известно, что многие меловые отложения образовались из несметного

количества раковинок ЛОЖНОНОЖКОВЫХ простейших. Скелеты некоторых

простейших употребятся в практике геологоразведочных работ для

определения нефтеносных пластов.[2]

Обитающие в почве инфузории и другие простейшие, раскладывая отмершие

остатки, способствуют повышению плодородия орошаемых земель в южных

районах. Иногда туфелек разводят для корма только что вылупившихся из

икринок мальков рыб.

Инфузории помогают высшим животным справляться с грубым

кормом. Жвачные овцы, коровы, козы, антилопы - глотают траву, только

смочив ее слюной. Необработанный корм попадается в специальный отдел

желудка - рубец, где, кроме уже знакомых вам бактерий, живет еще и

огромное количество инфузорий. Общая их масса, которая «квартирует» в

коровьем желудку, может достигать 3 кг. Обработанная микроорганизмами

пища в другом отделении желудка - сетке - формируется в шарики, которые

возвращаются ко рту. Вот ими и заняты животные на досуге, жуя.

У коня и осла инфузории поселяются в слепой и толстой кишках, но

их роль в жизнедеятельности животных такая же.[4].

Особо нужно отметить, что в разных классах простейших имеются

паразиты домашних животных и человека, которые могут причинить своим

хозяевам большой вред или вызвать их гибель. Многие инфузории

паразитируют на рыбах, иногда вызываемые ими заболевания приводят к

массовой гибели молоди карпа в прудовых хозяйствах.

4.1. Значение в очистке сточных вод

Простейшие интенсивно питаются и усиленно размножаются и их

влияние на круговорот веществ в природе очень велико. Они поглощают из

воды вещества, находящиеся там в небольшом количестве, и концентрируют

их в своих телах. В водоемах в результате спуска сточных вод, богатых органи-

ческими веществами, размножаются бактерии и другие микроорганизмы,

которые питаются этими веществами. Вслед за бактериями появляются

простейшие (например, различные инфузории), которые поедают первых, чем

способствуют естественному очищению водоемов. Простейшие служат пищей

для других беспозвоночных, а последние для рыб. Массовое размножение

простейших в стоячих водоемах (например, в водохранилищах) может повести за

собой различные отрицательные последствия (резкое снижение количества

кислорода. усиление процессов гниения в результате массового отмирания

организмов и т д.).

Заключение

Простейшими называются животные организмы, которые состоят из

одной клетки или их колоний (наиболее характерная особенность их строения),

большей частью микроскопического размера, но со всеми присущими

организму функциями. Они были открыты в 1675 году. Всего известно более

30000 видов простейших.

. Клетки простейших, как у всех ядерных организмов, состоят из ядра,

цитоплазмы и оболочки, или мембраны. Простейшие воспринимают

разнообразные изменения внешней среды: температурные, химические,

световые, механические и др. Простейшие гетеротрофы. Только в классе

жгутиковых кроме многочисленных гетеротрофных видов имеется значительное

количество автотрофов. Во всех случаях деление ядра одноклеточных

представляет собой митоз. Процесс деления клетки лежит в основе двух форм

размножения одноклеточных — полового и бесполого. Перенос веществ в

клетках простейших происходит путем диффузии растворенных веществ

(кислорода, продуктов диссимиляции, переваренной пиши и т. д.). Кроме того,