Особенности одноклеточных простейших

К специальным органоидам простейших относятся органоиды движения, питания, выделения, размножения защиты, а также опорные (скелетные) органоиды. Газообмен происходит через поверхность тела.

Клетки простейших способны к самостоятельному питанию, передвижению, защите от врагов и к переживанию неблагоприятных условий. Клетка простейшего организма ограничена наружной мембраной.

В эндоплазме простейшего организма расположено ядро (или несколько ядер), общеклеточные органоиды (рибосомы, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, митохондрии и др.), а также некоторые специальные органоиды
и включения. Ядро в жизни простейших выполняет две функции: наследственную и регулирующую обменные процессы. Ядро окружено оболочкой и содержит ядерный сок (нуклеазу), хроматин и ядрышки (нуклеолы).

Ядерная оболочка состоит из двух мембран, в ней заложен механизм вса-сывания, обеспечивающий ядерно-цитоплазматический обмен. В оболочке
имеются поры для всасывания питательных веществ.

Ядерный сок представлен бесструктурной массой, заполняющей ядро, в состав которой входят различные белки.

Хроматин состоит из белков и нуклеиновых кислот, главным образом из

ДНК, имеет сетчатый или зернистый вид.

Ядрышки представляют собой наиболее плотную структуру клетки. Количество их в ядре бывает от одного до нескольких. Ядрышко отличается наиболее высоким содержанием РНК.

Цитоплазма простейших имеет жидкую или полужидкую консистенцию

и условно разделяется на поверхностный слой – эктоплазму и на внутреннюю
часть – зернистую и более жидкую – эндоплазму. В эндоплазме всегда имеется
одно, два и более ядер. На поверхности эктоплазмы различают тонкую оболочку – цитоплазматическую мембрану. У большинства видов под мембраной имеется плотная, эластичная оболочка пелликула. У некоторых простейших пелликула отсутствует и ее функции выполняет более плотный гомогенный поверхностный слой цитоплазмы эктоплазма, окружающая более жидкую и зернистую эндоплазму. У ряда других видов простейших, кроме пелликулы, формируется более толстая наружная оболочка, выполняющая защитную и опорную функции.

Цитоплазматическая сеть представляет собой систему субмикроскопических канальцев, трубочек, пузырьков, участвующих в обменных процессах.

Рибосомы являются центром синтеза белков.

Митохондрии участвуют в обмене веществ и окислительно-востановительных процессах и являются носителями сложных ферментных
систем.

Лизосомы являются пищеварительной системой клетки, имеют вид крошечных мешочков, содержащих ферменты.

Аппарат Гольджи пластинчатый комплекс, выполняет функцию секреторной деятельности, состоит из пакетов двойных мембран и большого количества пузырьковидных вакуолей и располагается в окружности ядра.

Размеры простейших колеблются от 3 мкм до 3 мм (в среднем 50-150 мкм). В большинстве случаев форма их тела асимметричная, некоторые из
них, имеющие более плотную скелетную структуру, построены по радиальнолучевой, спиральной или двусторонней симметрии.

Понятие простейшие – довольно относительное. Как бы просто не было

устроено одноклеточное, все же оно является целым организмом, которому
свойственны все жизненные функции: движение, восприятие питательных веществ, их переваривание, усвоение и выбрасывание неиспользованных остатков пищи, раздражимость и размножение.

Распространение.

Паразитические простейшие, попадая в неблагоприятные условия внешней среды, инцистируются. В таком состоянии они способны переноситься ветром, водой и животными на огромные расстояния и таким образом расселяться. Основными средами их обитания являются вода и почва.

При попадании цисты в благоприятные условия происходит эксцистирование, и простейшее начинает активно функционировать в состоянии трофозоита. В связи с этим их размножение в организме хозяина обычно сопровождается увеличением размеров их популяции до тех пор, пока этот процесс не замедлится или не остановится защитными механизмами хозяина или другими внешними факторами. Это означает, что один паразитический организм в принципе способен, размножившись, привести к гибели своего хозяина. В этом плане простейшие возбудители заболеваний, сходны с возбудителями инфекционных болезней, например с патогенными бактериями и вирусами.

Движение. Большинству простейших, за исключением некоторых паразитических форм, свойственна способность к движению – перемещению в пространстве. Формы движения простейших разнообразны.

Наиболее простой и, вероятно, исходной формой является амебовидное

движение. Оно выражается в образовании ложных ножек (псевдоподий) – выростов цитоплазмы разной формы. Все содержимое клетки как бы медленно перетекает в направлении образующейся псевдоподии, и таким путем осуществляется перемещение простейшего в пространстве. Эта форма движения преимущественно свойственна представителям класса саркодовых. Разным видам
свойственна различная форма псевдоподий.

Более сложной формой является движение, осуществляемое при помощи

жгутиков и ресничек. Жгутиковая форма движения характерна для класса жгутиконосцев.

Жгутики представляют собой тончайшие выросты тела. Количество их у разных видов различно от одного до многих десятков и даже сотен. Каждый жгутик берет начало от небольшого базального зернышка, называемого блефаропластом и расположенного в цитоплазме. Таким образом непосредственно граничащая с базальным зерном часть жгутика проходит внутри цитоплазмы (она носит название корневой нити), а затем проходит через пелликулу наружу.

Механизм жгутикового движения у разных видов различен. В большинстве случаев он сводится к вращательному движению. Жгутик описывает фигуру конуса вершиной обращенного к месту его прикрепления. Быстрота движения различна, она колеблется у разных видов между 10 и 40 оборотами в секунду. Простейшее как бы «ввинчивается» в окружающую его жидкую среду.

Нередко вращательное движение жгутика сочетается с его волнообразным движением. Обычно при поступательном движении само тело простейшего вращается вокруг продольной оси. Изложенная схема справедлива для
большинства одножгутиковых форм. У многожгутиковых движение жгутиков
может носить иной характер, в частности жгутики могут находиться в одной
плоскости, не образуя конуса вращения.

Электронно-микроскопические исследования последних лет показали,

что внутренняя ультрамикроскопическая структура жгутиков весьма сложна.
Снаружи жгутик окружен тонкой мембраной, которая является непосредственным продолжением самого поверхностного слоя эктоплазмы – пелликулы.
Внутренняя полость жгутика заполнена цитоплазматическим содержимым. По
продольной оси жгутика проходит одиннадцать тончайших нитей (фибрилл).

Функциональное значение фибрилл жгутиков окончательно не выяснено.

По-видимому, часть их играет активную роль в двигательной функции жгутика
и содержит особые белковые молекулы, способные сокращаться, другие же являются опорными эластическими структурами, имеющими поддерживающее
значение.

Реснички служат органоидами движения инфузорий. Обычно число их у

каждой особи очень велико и измеряется несколькими сотнями, тысячами и
даже десятками тысяч. Механизм движения ресничек несколько иной, чем жгутиков. Каждая ресничка совершает гребные движения. Она быстро и с силой сгибается в одну сторону, а затем медленно выпрямляется. Совместное действие большого числа ресничек, биение которых координировано, вызывает быстрое поступательное движение простейшего.

Некоторым высокоорганизованным простейшим (инфузориям, радиоляриям) свойственна еще одна форма движения сокращение. Тело таких простейших способно быстро менять свою форму, а затем вновь возвращаться к исходному состоянию. Способность к быстрому сокращению обусловлена наличием в теле простейшего особых волоконец – мионем – образований, аналогичных мышцам многоклеточных животных.

Питание.

Паразитические простейшие питаются путем заглатывания пищи через специальный органоид – цитостом (балантидии), или ультрацитостом (тейлерии), или всасыванием питательных веществ всей поверхностью тела (трипаносомы). Отдельные простейшие питаются путем фагоцитоза или пиноцитоза. Фагоцитозозначает захват оформленных частиц, пиноцитоз – по-глощение жидкости и ионов.

Дыхание.

Обменные процессы у простейших могут совершаться в аэробных или анаэробных условиях. При этом одни простейшие развиваются в среде с достаточным количеством кислорода (пироплазмы, трипаносомы), тогда как другие с недостаточным количеством кислорода – в анаэробных условиях (трихомонады).

Раздражимость.

Как и все живые существа, простейшие обладают раздражимостью, т. е. способностью отвечать той или иной реакцией на факторы, действующие извне. Простейшие реагируют на механические, химические, термические, световые, электрические и иные раздражители. Реакции простейших на внешние раздражители часто выражаются в изменении направления движения и носят название «таксис». Поэтому ответная реакция простейших на химический раздражитель называется хемотаксисом, на термический раздражитель – термотаксисом. Таксисы могут быть положительными, если движение
осуществляется в направлении раздражителя, и отрицательными, если оно
осуществляется в противоположную сторону.

Реакции многоклеточных животных на раздражители осуществляются под воздействием нервной системы. Многие исследователи пытались обнаружить и у простейших аналоги нервной системы. Однако в настоящее время
большинство ученых, изучающих тонкие фибриллярные структуры, придерживаются иного мнения об их функциональной роли в клетке простейшего. Экспериментальных доказательств нервной роли фибриллярных структур не получено. Напротив, имеются опытные данные, которые дают возможность предполагать, что у простейших волна возбуждения распространяется непосредственно по наружному слою цитоплазмы эктоплазме. Что же касается различного рода фибриллярных структур, которые еще недавно рассматривались как «нервная система» простейших, то они имеют, скорее всего, опорное (скелет-
ное) значение и способствуют сохранению формы тела простейшего.

Размножение.

Простейшим, как и всем организмам, свойственно размножение. Существуют две основные формы размножения простейших: бесполое и половое. В основе того и другого лежит процесс деления клетки. У многих паразитических простейших, особенно у споровиков, оба эти вида размножения чередуются.

Бесполое размножение совершается путем простого или множественного

деления, а также почкованием. При простом делении вначале ядро, а затем протоплазма расщепляется на два образования, каждое из которых получает часть ядра и протоплазмы.

Например, амеба при бесполом размножении делится на две амебы путем

перетяжки тела. Процесс этот начинается с ядра, а затем захватывает цитоплазму. Иногда бесполое размножение приобретает характер множественного деления. При этом ядро предварительно делится несколько раз и простейшее становится многоядерным. Вслед за этим цитоплазма распадается на число отдельностей, соответствующих количеству ядер. В результате организм простейшего сразу дает начало значительному количеству мелких особей.

В процессе множественного деления образуются бесполые многоядерные особи – меронты, а сам процесс деления называется мерогонией. Новые особи, возникшие в результате мерогонии, называются мерозоитами.

Почкование

происходит при неравном делении тела простейшего, когда от крупной материнской клетки отпочковывается одна или несколько дочерних особей.

У некоторых простейших имеет место половое размножение. Оно может

проходить в форме копуляции или конъюгации. При копуляции двух половых
особей (гамет) они сливаются полностью, включая и их ядра, в результате чего
образуется новая клетка. При половом размножении, если в результате дальнейшего множественного деления образуются мужские и женские особи, такую многоядерную клетку называют гамонтом, а сам процесс деления гаметогонией. Особи, возникшие в результате гаметогонии, называются гаметами, в дальнейшем они дифференцируются на микрогаметы (мужские) и макрогаметы (женские). Такие половые клетки сливаются (копулируют) образуя зиготу.

При конъюгации, которая наблюдается у инфузорий, две их особи обмениваются частицами ядра, образовавшимися после его митотического деления и, следовательно, содержащими гаплоидный набор хромосом. У некоторых простейших (например, у споровиков) имеет место чередование поколений, размножающихся половым и бесполым способом (жизненный цикл со сменой генераций).

Если же множественное деление наступает после полового процесса, то многоядерная клетка называется споронитом, а процесс деления спорогонией. Вновь возникшие в результате спорогонии особи называются спорозоитами.

Биологический цикл многих простейших включает две жизненные формы: активную, или вегетативную, форму, которая называется трофозоитом, и покоящуюся, резистентную, форму, называемую цистой.

Инцистирование это процесс образования вокруг простейших особей оболочки цисты. Многие простейшие, например пироплазмы, вне организма хозяина не встречаются, т. е. они ведут только паразитический образ жизни. Другие способны некоторое время находиться во внешней среде, вне тела хозяина. В этих условиях у простейших выработалось свойство инцистироваться. При этом тело паразита уплотняется и окружается особой оболочкой, которая придает ему большую устойчивость по сравнению с вегетативными, неинцистированными формами.

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: