Царство	Животные
Подцарство	Одноклеточные
Тип	Инфузории

Среда обитания, строение и передвижение

Инфузория-туфелька обитает в мелких стоячих водоёмах. Это одноклеточное животное длиной 0,5 мм имеет веретеновидную форму тела, отдалённо напоминающую туфлю. Инфузории все время находятся в движении, плавая тупым концом вперёд. Скорость передвижения этого животного достигает 2,5 мм в секунду. На поверхности тела у них имеются органоиды движения — реснички. В клетке два ядра: большое ядро отвечает за питание, дыхание, движение, обмен веществ; малое ядро участвует в половом процессе.

Строение инфузории туфельки

Организм инфузории устроен сложнее. Тонкая эластичная оболочка, покрывающая инфузорию снаружи, сохраняет постоянную форму её тела. Этому же способствуют хорошо развитые опорные волоконца, которые находятся в прилегающем к оболочке слое цитоплазме. На поверхности тела инфузории расположено около 15 000 колеблющихся ресничек. У основания каждой реснички лежит базальное тельце. Движение каждой реснички состоит из резкого взмаха в одном направлении и более медленного, плавного возвращения к исходному положению. Реснички колеблются примерно 30 раз в секунду и, словно вёсла, толкают инфузорию вперёд. Волнообразное движение ресничек при этом согласованно. Когда инфузория-туфелька плывёт, она медленно вращается вокруг продольной оси тела.

Процессы жизнедеятельности

Питание

Туфелька и некоторые другие свободно живущие инфузории питаются бактериями и водорослями.

Реакция инфузории-туфельки на пищу

Тонкая эластичная оболочка, (клеточная мембрана) покрывающая инфузорию снаружи, сохраняет постоянную форму тела. На поверхности тела расположено около 15 тысяч ресничек. На теле имеется углубление — клеточный рот, который переходит в клеточную глотку. На дне глотки пища попадает в пищеварительную вакуоль. В пищеварительной вакуоле пища переваривается в течение часа, вначале при кислой, а затем при щелочной реакции. Пищеварительные вакуоли перемещаются в теле инфузории током цитоплазмы. Не переваренные остатки выбрасываются наружу в заднем конце тела через особую структуру — порошицу, расположенную позади ротового отверстия.

Дыхание

Дыхание происходит через покровы тела. Кислород поступает в цитоплазму через всю поверхность тела и окисляет сложные органические вещества, в результате чего они превращаются в воду, углекислый газ и некоторые другие соединения. При этом освобождается энергия, которая необходима для жизни животного. Углекислый газ в процессе дыхания удаляется через всю поверхность тела.

Выделение

В организме инфузории-туфельки находятся две сократительные вакуоли, которые располагаются у переднего и заднего концов тела. В них собирается вода с растворёнными веществами, образующимися при окислении сложных органических веществ. Достигнув предельной величины, сократительные вакуоли подходят к поверхности тела, и их содержимое изливается наружу. У пресноводных одноклеточных животных через сократительные вакуоли удаляется избыток воды, постоянно поступающей в их тело из окружающей среды.

Раздражимость

Инфузории-туфельки собираются к скоплениями бактерий в ответ на действие выделяемых ими веществ, но уплывают от такого раздражителя, как поваренная соль.

Раздражимость — свойство всех живых организмов отвечать на действия раздражителей — света, тепла, влаги, химических веществ, механических воздействий. Благодаря раздражимости одноклеточные животные избегают неблагоприятных условий, находят пищу, особей своего года.

Размножение

Бесполое

Инфузория обычно размножается бесполым путём — делением надвое. Ядра делятся на две части, и в каждой новой инфузории оказывается по одному большому и по одному малому ядру. Каждая из двух дочерних получает часть органоидов, а другие образуются заново.

Половое

При недостатке пищи или изменении температуры инфузории переходят к половому размножению, а затем могут превратиться в цисту.

При половом процессе увеличения числа особей не происходит. Две инфузории временно соединяются друг с другом. На месте соприкосновения оболочка растворяется, и между животными образуется соединительный мостик. Большое ядро каждой инфузории исчезает. Малое ядро дважды делится. В каждой инфузории образуются четыре дочерних ядра. Три из них разрушаются, а четвёртое снова делится. В результате в каждой остаётся по два ядра. По цитоплазматическому мостику происходит обмен ядрами, и там сливается с оставшимся ядром. Вновь образовавшиеся ядра формируют большое и малое ядра, и инфузории расходятся. Такой половой процесс называется конъюгацией. Он длится около 12 часов. Половой процесс ведёт к обновлению, обмену между особями и перераспределению наследственного (генетического) материала, что увеличивает жизнестойкость организмов.

Состояние

отпатрулирована

Инфузория-туфелька
Научная классификация

Домен:

Эукариоты

Группа :

SAR

Надтип :

Альвеоляты

Подтип :

Intramacronucleata

Инфратип :

Ventrata

Класс:

Oligohymenophorea

Подкласс :

Peniculia

Отряд:

Peniculida

Семейство:

Parameciidae Dujardin, 1840

Вид:	Инфузория-туфелька

Международное научное название

Инфузо́рия-ту́фелька (лат. Paramécium caudátum ) — вид инфузорий, одноклеточных организмов из группы альвеолят. Иногда инфузориями-туфельками называют и другие виды рода Paramecium. Встречаются в пресных водах. Своё название получила за постоянную форму тела, напоминающую подошву туфли.

Содержание

Описание [ править | править код ]

Средой обитания инфузории-туфельки являются любые пресные водоемы со стоячей водой и наличием в воде разлагающихся органических веществ. Её можно обнаружить и в аквариуме, взяв пробы воды с илом и рассмотрев их под микроскопом.

Размер инфузории туфельки составляет 0,1—0,3 мм [1] . Форма тела напоминает подошву туфли. Наружный плотный слой цитоплазмы (пелликула) включает находящиеся под наружной мембраной плоские мембранные цистерны альвеолы, микротрубочки и другие элементы цитоскелета.

На поверхности клетки в основном продольными рядами расположены реснички [1] , количество которых — от 10 до 15 тыс. [2] . В основании каждой реснички находится базальное тельце, а рядом — второе, от которого ресничка не отходит. С базальными тельцами у инфузорий связана инфрацилиатура — сложная система цитоскелета. У туфельки она включает отходящие назад посткинетодесмальные фибриллы и радиально расходящиеся поперечно исчерченные филаменты. Возле основания каждой реснички имеется впячивание наружной мембраны — парасомальный мешочек.

Между ресничками расположены мелкие веретеновидные тельца — трихоцисты, которые рассматриваются как органоиды защиты [3] . Они расположены в мембранных мешочках и состоят из тела и наконечника. Трихоцисты — разновидность разнообразных по строению органоидов экструсом, наличие которых характерно для инфузорий и некоторых других групп протистов. Их тело имеет поперечную исчерченность с периодом 7 нм. В ответ на раздражение (нагрев, столкновение с хищником) трихоцисты выстреливают — мембранный мешочек сливается с наружной мембраной, а трихоциста за тысячные доли секунды удлиняется в 8 раз. Предполагается, что трихоцисты, набухая в воде, могут затруднять движение хищника. Известны мутанты туфелек, лишённые трихоцист и вполне жизнеспособные. Всего у туфельки 5—8 тысяч трихоцист.

У туфельки 2 сократительные вакуоли в передней и задней части клетки [1] . Каждая состоит из резервуара и отходящих от него радиальных каналов. Резервуар открывается наружу порой, каналы окружены сетью тонких трубочек, по которым жидкость поступает в них из цитоплазмы. Вся система удерживается в определённом участке цитоскелетом из микротрубочек.

У туфельки имеется два разных по строению и функциям ядра — диплоидный микронуклеус (малое ядро) округлой формы и полиплоидный макронуклеус (большое ядро) бобовидной формы.

Клетка инфузории-туфельки состоит на 6,8 % из сухого вещества, из которого 58,0 % — белок, 31,4 % — жиры, 3,6 % — зола.

Функции ядер [ править | править код ]

Микронуклеус содержит полный геном, с его генов почти не считываются мРНК и, следовательно, его гены не экспрессируются. При созревании макронуклеуса происходят сложные перестройки генома, именно с генов, содержащихся в этом ядре, считываются почти все мРНК; следовательно, именно макронуклеус «управляет» синтезом всех белков в клетке. Туфелька с удалённым или разрушенным микронуклеусом может жить и размножаться бесполым путём, однако теряет способность к половому размножению. При половом размножении макронуклеус разрушается, а затем восстанавливается заново из диплоидного зачатка.

Движение [ править | править код ]

Совершая ресничками волнообразные движения, туфелька передвигается (плывёт тупым концом вперёд) [1] . Ресничка движется в одной плоскости и совершает прямой (эффективный) удар в выпрямленном состоянии, а возвратный — в изогнутом. Каждая следующая ресничка в ряду совершает удар с небольшой задержкой по сравнению с предыдущей. Плывя в толще воды, туфелька вращается вокруг продольной оси. Скорость движения — около 2—2,5 мм/c [2] . Направление движения может меняться за счёт изгибаний тела. При столкновении с препятствием направление прямого удара меняется на противоположное, и туфелька отскакивает назад. Затем она некоторое время «раскачивается» взад-вперед, а затем снова начинает движение вперёд. При столкновении с препятствием мембрана клетки деполяризуется, и в клетку входят ионы кальция. В фазе «раскачивания» кальций выкачивается из клетки.

Питание и пищеварение [ править | править код ]

На теле инфузории имеется углубление — клеточный рот, который переходит в клеточную глотку. Около рта располагаются специализированные реснички околоротовой цилиатуры, «склеенные» в сложные структуры. Они загоняют в глотку вместе с потоком воды основную пищу инфузорий — бактерии [1] . Инфузория находит свою добычу, чувствуя наличие химических веществ, которые выделяют скопления бактерий.

На дне глотки пища попадает в фагосому, перемещаются в теле инфузории током цитоплазмы по определённому «маршруту» — сначала к заднему концу клетки, затем к переднему и затем снова к заднему. В фагосоме пища переваривается, а переваренные продукты поступают в цитоплазму и используются для жизнедеятельности инфузории. Сначала внутренняя среда в фагосоме становится кислотной из-за слияния с ней лизосом, затем она становится слабощелочной [4] . По ходу миграции вакуоли от неё отделяются мелкие мембранные пузырьки (вероятно, тем самым увеличивается скорость всасывания переваренной пищи). Оставшиеся внутри пищеварительной вакуоли непереваренные остатки пищи выбрасываются наружу в задней части тела через особый участок поверхности клетки, лишённый развитой пелликулы — цитопиг, или порошицу. После слияния с наружной мембраной пищеварительная вакуоль тут же отделяется от неё, распадаясь на множество мелких пузырьков, которые по поверхности микротрубочек мигрируют к дну клеточной глотки, формируя там следующую вакуоль.

Дыхание, выделение, осморегуляция [ править | править код ]

Туфелька дышит всей поверхностью клетки. Она способна существовать за счёт гликолиза при низкой концентрации кислорода в воде. Продукты азотистого обмена также выводятся через поверхность клетки и частично через сократительную вакуоль.

Основная функция сократительных вакуолей осморегуляторная. Они выводят из клетки излишки воды, проникающие туда за счёт осмоса. Сначала набухают приводящие каналы, затем вода из них перекачивается в резервуар [5] . При сокращении резервуара он отделяется от приводящих каналов, а вода выбрасывается через пору. Две вакуоли работают в противофазе, они сокращаются с периодом в 20—25 с [1] (по другим данным — 10—15 с при комнатной температуре [5] ). За час вакуоли выбрасывают из клетки объём воды, примерно равный объёму клетки.

Размножение [ править | править код ]

У инфузории-туфельки есть бесполое размножение, в то же время у неё присутствует половой процесс, который не приводит к размножению. Бесполое размножение — поперечное деление в активном состоянии. Оно сопровождается процессами регенерации. Например, одна из особей заново образует клеточный рот с околоротовой цилиатурой, каждая достраивает недостающую сократительную вакуоль, происходит размножение базальных телец и образование новых ресничек и т. п.

Половой процесс, как и у других инфузорий, происходит в форме конъюгации [6] . Туфельки, относящиеся к разным клонам, временно «склеиваются» ротовыми сторонами, и между клетками образуется цитоплазматический мостик. Затем макронуклеусы конъюгирующих инфузорий разрушаются, а микронуклеусы делятся путём мейоза. Из образовавшихся четырёх гаплоидных ядер три погибают, а оставшаяся делится митозом [6] . В каждой инфузории теперь есть два гаплоидных пронуклеуса — один из них женский (стационарный), а другой — мужской (мигрирующий). Инфузории обмениваются мужскими пронуклеусами, а женские остаются в «своей» клетке. Затем в каждой инфузории «свой» женский и «чужой» мужской пронуклеусы сливаются, образуя диплоидное ядро — синкарион. При делении синкариона образуется два ядра. Одно из них становится диплоидным микронуклеусом, а второе превращается в полиплоидный макронуклеус. Реально этот процесс происходит сложнее и сопровождается специальными постконъюгационными делениями.

Информация — Биология

Другие материалы по предмету Биология

Класс Ресничные инфузории

Подкласс Равноресничные инфузории

Характерные признаки типа Инфузории

Наиболее высокоорганизованные простейшие.

Размеры от 10 мкм до 3 мм.

Форма тела разнообразная.

Одиночные подвижные или прикреплённые (нередко колониальные) формы.

Тело на всех или некоторых стадиях жизненного цикла покрыто разнообразно расположенными рядами ресничек.

В эктоплазме хорошо развиты опорные фибриллы, поддерживающие постоянную форму тела, и органеллы нападения и защиты — трихоцисты, токсицисты, муко-цисты.

Характерные признаки класса Ресничные инфузории

Покрыты ресничками в течение всей своей жизни.

Питаются через цитостом или осмотически.

Размножение происходит с помощью поперечного деления.

Бесполое размножение чередуется с процессом конъюгации.

Обитают в пресной воде.

Имеются паразитические формы.

Жизненный цикл инфузории туфельки

Размножение: бесполое и половое.

Бесполое происходит путем поперечного деления надвое.

Через несколько поколений наступает половой процесс.

Конъюгация — половой процесс, при котором происходит временное объединение и обмен частями ядерного аппарата и цитоплазмы. При этом макронуклеусы обеих частиц разрушаются, а оставшиеся делятся митозом. Таким образом в каждой инфузории образуется одно мигрирующее(мужское) и одно стационарное(женское) ядра. Инфузории обмениваются мигрирующими ядрами, которые сливаются со стационарными. Затем особи расходятся. Слившиеся ядра называют синкарионом. Он делится и снова образуются большое и малое ядра инфузорий

Форма размножения: происходит смена бесполого и полового поколения.

Чередование поколений — первичное.

При благоприятных условиях интенсивно размножается делением, образуя ряд поколений. Время от времени наблюдается половой процесс — конъюгация, после которой осуществляется бесполое размножение.

Жизненный цикл малярийного плазмодия

Отряд: Кровяные споровики

Подотряд: Кровяные споровики

Вид: Малярийный плазмодий

Характерные признаки типа споровики

класс целиком паразитического типа Cnidospora, характерной чертой которого является многоклеточное и спор.

Слизистые споровики, с одной стороны, близки к низкоорганизованным простейшим — амёбам, с другой, — достигнув высокой специализации, они независимо от Metazoa перешли к многоклеточному состоянию.

Класс насчитывает свыше 1 тыс. видов. Большинство слизистых споровиков паразитирует в костистых рыбах, пресноводных и морских

Многие являются возбудителями заболеваний, вызывающих массовую гибель рыбы в естественных водоёмах, особенно при искусственном разведении.

Характерные признаки отряда кровяные споровики

Кровяные споровики, как показывает и само название отряда, приспособились к паразитированию в крови позвоночных животных, главным образом млекопитающих и птиц.

Они являются внутриклеточными паразитами.

Место локализации паразитов — кровяные клетки.

Число видов кровяных споровиков превосходит сотню.

Малярийный плазмодий имеет разное строение и разные формы на разных стадиях развития.

Распространены широко на всех континентах, кроме Антарктиды. Отсутствуют в пустынных областях и на крайнем севере (крайняя северная точка ареала — юг Карелии). В мировой фауне около 400 видов, в России и сопредельных странах — 10 видов.

В России обитают в Европейской части и Западной Сибири. Не живут в Восточной Сибири, зимы слишком суровые для них.

Жизненный цикл малярийного плазмодия

.При укусе в кровь человека попадают спорозоиты (бесполое поколение).

.С током крови они попадают в печень, где делятся путём шизогонии. Шизогония — это способ бесполого размножения, при котором ядро делится на множество частей, вокруг каждой возникает цитоплазма и клетка делится на много частей.

.После нескольких делений в печени спорозоиты выходят в кровь и проникают в эритроциты.

.В эритроцитах плазмодии также делятся шизогонией. В момент разрыва эритроцита в кровь выделяются токсины — ядовитые продукты жизнедеятельности плазмодия, которые вызывают лихорадку.

.Через несколько таких делений плазмодии превращаются в клетки — предшественники гамет — гаметоциты.

.При укусе гаметоциты попадают в организм комара, выходят из эритроцитов и превращаются в гаметы.

.Гаметы попадают в кишечник комара и сливаются, образуя оплодотворённую яйцеклетку — зиготу.

.Зигота попадает в гемолимфу комара, где делится => образуются спорозоиты.

.Спорозоиты попадают в слюнные железы комара

Схема жизненного цикла печёночного сосальщика

Тип: Плоские черви

Класс: Дигенетические сосальщики, или Трематоды

Вид: Печёночный сосальщик

Характерные признаки класса сосальщики

.Плоское не расчленённое тело в виде листа.

.Имеют сложный цикл со сменой хозяина

Характерные признаки отряда Echinostomida

.Паразиты со сложным жизненным циклом, включающим партеногенетические и гермафродитное поколения.

.В качестве хозяина для партеногенетических поколений обычно выступают малые прудовики (Galba truncatula). Гермафродитное поколение обитает в печени, желчном пузыре и его протоке у млекопитающих, как правило, домашних копытных (коров и овец), иногда происходит заражение человека.

Характерные признаки семейства Fasciolidae

Это род трематод отряда Fasciolidida, семейства Fasciolidae, паразитирующих в желчных протоках и желчном пузыре млекопитающих; промежуточные хозяева — моллюски; включает виды, представители которых вызывают фасциолез у человека.

Паразитируют в печени и желчных путях теплокровных

В длину обычно достигает 3 см, в ширину — 1.3 см

Форма тела листовидная.

Передняя часть вытянута конусовидно. На ней расположены две присоски — ротовая и брюшная

Каналы кишечника сильно разветвлены.

Многолопастная матка расположена за брюшной присоской, под ней лежит ветвистый яичник, по бокам тела расположены многочисленные желточники, а всю среднюю часть занимают ветвящиеся семенники.

Жизненный цикл печёночного сосальщика

.В печени крупного рогатого скота обитает взрослая половозрелая особь — марита.

.Марита откладывает яйца и вместе с фекалиями они попадают в окружающую среду.

.В воде из яиц выходят свободно плавающие личинки покрытые ресничками — мирацидиями.

.С помощью острого хоботка мирацидии внедряются в промежуточного хозяина. В тканях мироцидии размножаются партеногенезом. В результате образуется — спорозициста.

.Спорозициста также делится партеногенезом.

.В редиях в результате размножения партеногенезом образуются церкарии.

.Попав на околоводное растение церкария покрывается защитной оболочкой.

.Далее попадают в желудок оттуда в желчные ходы, а далее в печень коровы.

Жизненный цикл бычьего цепня

Под царство Многоклеточные

Тип Плоские черви

Вид Бычий цепень

Характерные признаки класса сосальщики

2.Плоское не расчленённое тело в виде листа.

6.Имеют сложный цикл со сменой хозяина

Жизненный цикл бычьего цепня

.Из организма человека выходят зрелые проглоттиды, отрывающиеся от тела червя — стробилы.

.Попав вместе с человеческими испражнениями во внешнюю среду, проглоттиды некоторое время ползают по почве, рассеивая яйца, в которых уже имеются инвазионные личинки.

.Яйца могут быть случайно проглочены крупным рогатым скотом. В кишечнике коров из яиц выходят шестикрючные личинки-онкосферы, которые пробуравливают стенку кишки и с током крови и лимфы разносятся по всему организму, в том числе в мышцы, где превращаются в финны типа цистицерков. Для продолжения жизненного цикла, необходимо, чтобы заражённое мясо съел человек.

.В кишечнике человека финны высвобождаются из мяса, их головки выворачиваются. Оставшийся на конце тела пузырь финны через некоторое время отваливается.

.Головка с шейкой начинают усиленно расти, продуцируя всё новые и новые проглоттиды, червь увеличивается в размерах, зрелые проглоттиды, набитые яйцами, постепенно отрываются и выводятся вместе с каловыми массами во внешнюю среду.

Саркодовые — большая группа простейших, объединяющая одноклеточных гетеротрофных протистов, у которых отсутствуют жгутики. Все са