Царство Простейшие Protista
Тип Саркомастигофоры Sarcomastigophora
Тип Апикомплексы Apicomplexa
Тип Книдоспоридии Cnidosporidia
Тип Микроспоридии Microspora
Тип Инфузории Ciliophora
Впервые обнаружил Левенгук в 1625 году.
Отличия от многоклеточных: одна клетка выполняет функцию всего организма; функции выполняются с помощью органелл, а не с помощью органов; у многоклеточных – деление=рост, одноклеточные – деление=размножение.
Обитают повсеместно: вода, почва, надземная среда, другие организмы.
Размеры – 5-250 мкм.
Формы: непостоянной формой тела (амёбы), радиальной (радиолярии), двухсторонней (некоторые жгутиковые), с поступательно-вращательной симметрией (у фораминифер со спирально-закрученной раковиной), метамерия — повторяемость структур по продольной оси.
Наиболее широко распространенными формами являются: амебоидные; раковинные — малоподвижные бентосные формы; активно плавающие жгутиконосцы и ресничные; парящие в составе планктона радиальные, или лучистые, формы; сидячие — стебельчатые, а также округлые неподвижные, покоящиеся формы (цисты, споры).
Цитоплазма ограничена снаружи трехслойной мембраной. В цитоплазме простейших различают наружный, более прозрачный и плотный слой — эктоплазму и внутренний, зернистый слой — эндоплазму. В эндоплазме сосредоточены все основные органеллы клетки: ядро, митохондрии, рибосомы, лизосомы, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи и др. Кроме того, у простейших имеются особые органеллы: опорные, сократительные фибриллы, пищеварительные и сократительные вакуоли и др. Ядро покрыто двуслойной мембраной с порами. Внутри ядра находится кариоплазма, в которой распределены хроматин и ядрышки.
Покровные и опорные органеллы. Часть видов одноклеточных не обладает покровными и опорными структурами (не имеют постоянной формы тела). Клетка таких простейших ограничена лишь мягкой цитоплазматической мембраной. У других видов имеется плотная эластичная оболочка — пелликула, образующаяся за счет уплотнения периферического слоя эктоплазмы и наличия в нем различных 34 опорных фибрилл. Другие одноклеточные выделяют снаружи панцирь из чешуек, что препятствует изменению формы тела (диатомовые жгутиковые). Форму тела дополнительно могут поддерживать и другие опорные структуры — фибриллы, образующие (у некоторых инфузорий) кортекс.
К опорным образованиям относится еще и скелет. Скелет простейших может быть наружным (раковина) или внутренним (скелетные капсулы, иглы).
Двигательные органеллы:
Ложноножки
Жгутики и реснички. Каждый жгутик снаружи покрыт трехслойной цитоплазматической мембраной. Внутри жгутика имеются фибриллы: две центральные и девять двойных периферических. Жгутик крепится в цитоплазме при помощи базального тельца — кинетосомы. Обычно жгутики производят вращающее движение, а реснички — гребное. Жгутики свойственны жгутиконосцам, а реснички — инфузориям.
Мионемы – сократительные фибриллы. Сувойки способны резко сокращать свой длинный стебелек и сворачивать его в спираль.
Типы питания и трофические органеллы.
Гетеротрофы, готовыми органическими веществами. Часть из них обладает голозойным способом питания, проглатывая твердые комочки пищи. Другие питаются сапрофитным способом, поглощая растворенные органические вещества. Частицы пищи заглатывают амебы, инфузории. У них в цитоплазме образуются пищеварительные вакуоли, где происходит переваривание пищи (фагоцитоз). При сапрофитном способе питания пищеварительные вакуоли не образуются. Однако известно, что многие простейшие могут заглатывать жидкость через временное впячивание мембраны — особую воронку (пиноцитоз).
Смешанный тип питания (миксотрофы). Они способны к фотосинтезу, как растения, и к питанию готовым органическим веществом, как животные. У них имеются в цитоплазме хлорофилловые зерна, но могут образовываться и пищеварительные вакуоли.
Органеллы выделения и осморегуляции. Выделение и осморегуляция осуществляются у простейших сократительными вакуолями. Они имеются только у пресноводных форм и отсутствуют у морских и паразитических видов, живущих в изотонической среде. Сократительная вакуоль в простейшем случае представляет собой пузырек в цитоплазме, регулярно заполняющийся жидкостью, которая затем удаляется наружу через пору в мембране клетки.
Выделение продуктов обмена происходит у большинства простейших через поверхность клетки, а также через сократительную вакуоль, если она имеется.
Особых органелл дыхания у них нет, и они поглощают кислород через клеточную мембрану.
Ядерный аппарат. Ядра регулируют обменные процессы клеток простейших и обеспечивают размножение. Ядра простейших варьируют по форме, числу, плоидности, функциям. У некоторых многоядерных простейших различают два типа ядер: генеративные и вегетативные. Это явление получило название ядерного дуализма. Виды, у которых много ядер, называют полиэнергидными.
Это простейшие без постоянной формы тела, так как покрыты лишь мембраной и не имеют уплотненных оболочек, но могут выделять раковину или внутренний скелет. Передвигаются при помощи псевдоподий или за счет циркуляции цитоплазмы. Жгутики могут присутствовать лишь на кратковременной стадии развития (гаметы, агаметы, зооспоры). Для большинства видов известно лишь бесполое размножение: простое деление надвое или множественное. Половой процесс известен для немногих и осуществляется путем копуляции жгутиковых или амебоидных гамет.
Большинство саркодовых — свободноживущие виды, которые обитают в морях, пресных водах, во влажной почве. Редко среди них встречаются паразиты животных и человека.
***характерны пседовподии типа лобоподии или ризоподий, подобных ветвящимся корням растений
***у многих имеется скелет в форме раковины, органический или минеральный
Отряды:
отряд Амебы(Amoebina)
отряд Раковинные амебы (Testacea)
отряд Фораминиферы(Foraminifera)
Отряд Амебы
*живут в воде/влажной почве, некоторые – паразиты человека и животных
*лишены скелета
*большинство одноядерные, есть многоядерные
*питание. При движении амеба как бы обтекает пищевые частицы, которые оказываются внутри цитоплазмы. Цитоплазма выделяет вокруг пищевого комка пищеварительный сок. Так образуется пищеварительная вакуоль. После переваривания пищи из вакуоли удаляются непереваренные остатки через мембрану клетки. Заглатывание твердой пищи называется фагоцитозом. Кроме фагоцитоза, амебе свойствен пиноцитоз — заглатывание жидкости. При этом образуются на поверхности клетки впячивания в форме трубочки, по которой поступает внутрь цитоплазмы капелька жидкости. Образующая вакуоль с жидкостью отшнуровывается от трубочки. После всасывания жидкости вакуоль исчезает.
* сократительная вакуоль обычно одна, реже две. Они поддерживают постоянство осмотического давления внутри клетки. У пресноводных простейших всегда существует разница в осмотическом давлении с окружающей средой, поэтому в клетку постоянно проникает вода, избыток которой удаляется сократительными вакуолями. У морских и паразитических амеб сократительных вакуолей нет.
*бесполое размножение, осуществляемое путем деления надвое.
Представители.
Энтамеба коли. Питается содержимым кишечника, бактериями и большей частью не причиняют никакого вреда хозяину.
Энтамеба гистолитика (дизентирийная). Амеба эта имеет 20-30 мкм в диаметре, подвижна. Живет она в толстых кишках человека и обычно питается бактериями, не нанося никакого вреда. Подобное явление, когда патогенный паразитический организм не проявляет своей патогенности, называется носительством. Но в ряде случаев дизентерийная амеба начинает вести себя иначе: проникает под слизистую оболочку кишки, начинает там питаться и усиленно размножаться. Слизистая кишечника изъязвляется, результатом чего бывает тяжелый кровавый понос (колит).
Отряд Раковинные амебы.
Это свободноживущие амебы, имеющие раковину. Они живут в пресной воде, болотной почве, в сфагновых мхах. Их численность в почве может быть очень высокой, и они имеют значение в почвообразовании. Размножаются делением клетки надвое. При этом одна дочерняя клетка остается в материнской раковине, а другая строит новую.
Раковина обычно имеет вид округлого или овального мешочка с отверстием (устьем), из которого выдаются псевдоподии, имеющие у разных видов неодинаковую форму и длину. Раковина у одних форм представляет тонкий слой плотного органического вещества, у других она образуется посторонними частицами (песчинки и т. п.), скленными выделениями цитоплазмы.
Отряд Фораминиферы.
Раковина состоит из плотного органического вещества — псевдохитина. Это вещество выделяется эктоплазмой. У других видов к этой тонкой пленке приклеиваются захваченные псевдоподиями посторонние частицы, главным образом песчинки. Получается хитиноидная основа, инкрустированная зернами кварца.
Ризоподии представляют собой длинные тонкие переплетающиеся и сливающиеся нити, образующие вокруг раковинки сложную сеть. В ризоподиях осуществляется непрерывный ток цитоплазмы. По одной и той же ризоподии одни струи ее текут в центростремительном (к раковине), другие — в центробежном направлениях. Ризоподии служат для улавливания и, частично, переваривания пищи, а также для передвижения животного. Они способны сокращаться и вытягиваться.
* исключительно морские животные, ведущие планктонный образ жизни.
* большинство радиолярий обладает минеральным сложно устроенным внутренним скелетом.
* тело их в большинстве случаев шарообразно, но может быть и другой формы. От тела во все стороны отходят многочисленные нитевидные, частично псевдоподии.
* ядро занимает срединную часть клетки, окружено зоной плотной внутрикапсулярной цитоплазмы. Цитоплазма подразделяется на внутрикапсулярную, содержащую одно или несколько ядер, и внекапсулярную, сильно вакуолизированную. Стенка центральной капсулы пронизана многочисленными порами, через которые проходят цитоплазматические нити, связывающие внутрикапсулярную и внекапсулярную цитоплазму.
*скелет радиолярий нередко отличается большой сложностью и разнообразием. По причудливости форм радиоляриям нет равных среди живых существ. Их скелеты могут быть похожи на короны, кубки, ажурные шары.
*размножаются либо путем простого деления с распределением скелетных элементов, либо путем образования мелких дочерних клеток — зооспор, которые затем вырастают и образуют скелет.
К солнечникам относятся всего несколько десятков видов пресноводных и морских простейших. От радиолярий они отличаются отсутствием центральной капсулы. Тело, чаще всего шаровидное, распадается на широкую зону эктоплазмы и эндоплазму. Имеются многочисленные радиально расположенные аксоподии. В эндоплазме одно или несколько ядер. В эктоплазме пресноводных видов есть редко сокращающиеся пульсирующие вакуоли. Большинство видов лишено минерального скелета, но некоторые морские солнечники имеют решетчатый сферический скелет из кремнезема.
- 8 тыс. видов
- обитают в морях, пресных водах, в почве, а также в организмах животных и растений; немало опасных паразитов животных и человека
- размеры 1—2 мкм до нескольких мл
- форма тела может быть овальной, веретеновидной, бутылковидной (постоянная)
- клетка некоторых покрыта только мембраной (они способны образовывать псевдоподии); у большинства - пелликула; у некоторых образуется панцирь, состоящий из клетчатки или из хитиноидного органического вещества
- органеллами движения им служат жгутики — выросты цитоплазмы. Их может быть 1, 2, 4, 8 или множество
Строение жгутика
Жгутик состоит из наружной части — бича и базальной части — кинетосомы, находящейся в эктоплазме клетки. Снаружи жгутик покрыт трехслойной мембраной, а внутри его располагаются 11 фибрилл. В центре жгутика располагаются две центральные фибриллы, а по периферии размещаются девять фибрилл, каждая из которых состоит из двух спаянных микротрубочек. Центральные фибриллы выполняют опорную функцию, а периферические — локомоторную.
Кинетосома цилиндрической формы, покрыта мембраной. В кинетосоме имеется особая аксиальная гранула, к которой прикрепляются центральные фибриллы жгутика. Периферические девять фибрилл продолжаются в кинетосому, только становятся более сложными и состоят уже не из двух, а из трех спаянных микротрубочек. Рядом с кинетосомой может располагаться кинетопласт, который по своей функции соответствует митохондрии и обеспечивает генерацию энергии жгутику. У части видов жгутиконосцев у основания жгутика может находиться еще и парабазальное тельце или блефаропласт, содержащий запас резервных веществ, расходуемых жгутиком при движении. По своему строению парабазальное тельце близко к аппарату Гольджи.
- жгутиконосцам свойственны разнообразные способы питания. Среди них имеются автотрофы, способные к фотосинтезу, гетеротрофы — с животным питанием, а также миксотрофы, сочетающие животный и растительный способы питания.
- гетеротрофные жгутитоносцы – рот у основания жгутика +пищеварительные вауколи
- у пресноводных – сократительная вакуоль
- у зеленых жгутиконосцев – стигма
- размножение. Большинство жгутиковых размножается бесполым способом, путем продольного деления клетки на две дочерние. При этом ядро делится путем митоза. Делятся надвое базальные и парабазальные тельца, жгутик же переходит к одной из дочерних клеток, а у другой образуется заново.
Колонии – два способа: монотомическое(1) и палинтомическое(2). 1 – дочерние кл вырастают до материнских и колония делится надвое. 2 – из материнской колонии возникает маленькая дочерняя, которая потом растет.
Классификация:
Класс Растительные жгутиконосцы (фитомастигофорея)
Отряд Хризомонадовые
Отряд Панцирные жгутиконосцы
Отряд Примнезиидовые
Отряд Эвгленовые
Отряд Вольвоксовые
Класс Животные жгутиконосцы (зоомастигофорея)
Отряд Кинетопластиды
Отряд Дипломонады
Отряд Трихомонадовые
Отряд Многожгутиковые
Отряд Воротничковые
***Кинетопластиды
Трипаносомы паразитируют главным образом в крови и спинномозговой жидкости животных и человека, вызывая тяжелые заболевания — трипаносомозы.
Trypanosoma rhodesiense и Т. brucei gambiense вызывают «сонную болезнь» людей в Тропической Африке. На ранних фазах развития болезни трипаносомы живут в крови человека и вызывают лихорадку, затем переходят в спинномозговую жидкость, что приводит к нервному расстройству, сонливости, а в дальнейшем наступает смерть больного от истощения.
Переносчиком возбудителей сонной болезни является кровососущая муха цеце. В кишечнике мухи цеце трипаносомы размножаются и накапливаются в слюнных железах и хоботке.
Leishmania tropica вызывает кожный лейшманиоз — пендинскую язву. Переносчиком лейшманиозов являются мелкие кровососущие двукрылые — москиты рода Phlebotomus, в желудке которых паразиты размножаются, образуя промастиготы.
***Дипломонады
Lamblia intestinalis паразитирует в кишечнике человека и вызывает болезнь — лямблиоз, сходный с колитом. Заражение происходит цистами с потреблением загрязненной пищи или воды.
Значение:
составляют основу планктона в водоемах
цепи питания
зеленые жгутиконосцы — продуценты органического вещества, а гетеротрофные виды, будучи консументами и редуцентами, участвуют в переработке и дальнейшей минерализации органики
некоторые виды – полезные симбионты животных