Практическая работа «Изучение одноклеточных организмов. Эвглена зеленая»
Строение одноклеточного организма
Практическая работа
«Эвглена зеленая»
Руководитель проекта: «Академия естественных наук для детей»
Павлова Вероника Дмитриевна
Санкт-Петербург
Эвглена зеленая – одноклеточный организм, с признаками животных и растений.
( Миксотрофный организм — совмещение автотрофного и гетеротрофного типа питания)
Цель урока: сформировать знание об особенностях строения и жизнедеятельности различных представителей класса Жгутиконосцев
Задачи урока:
Образовательные:
Познакомиться с основными представителями класса Жгутиконосцев, и их средой обитания.
Изучить внутреннее строение и внешнее на примере эвглены зеленой.
Определить место в систематике и познакомится с промежуточным положением эвглены между растениями и животными.
Формирование научного мировоззрения.
Оказывать взаимопомощь.
Воспитывать умение работать в коллективе.
Развивающие:
Развивать умения учащихся работать с текстом, иллюстрациями учебника.
Учиться выделять главное, сравнивать, обобщать, делать соответствующие выводы.
Одноклеточные организмы «Подцарство Простейшие»
Животные, состоящие из единственной клетки, располагающей ядром, называются одноклеточными организмами. В них сочетаются характерные особенности клетки и независимого организма.
Строение простейших чрезвычайно разнообразно, но все они обладают чертами, характерными для организации и функции клетки. Общим в строении в строении простейших являются два основных компонента тела – цитоплазма и ядро.
Жгутиконосцы – это простейшие, имеющие в качестве органоидов движения жгутики
- Где обитает амеба обыкновенная?
- Как передвигается амеба?
- Как дышит амеба?
- Как происходит процесс пищеварения у амебы?
- Как называется процесс поступления веществ в клетку и удаление продуктов жизнедеятельности?
- Какую функцию выполняет сократительная вакуоль?
«Жизнь под микроскопом»
Дети познакомят с чудесным изобретением человечества –микроскопом, а также с жизнью растительного и животного мира на примере маленькой клетки. Ребята открывают для себя удивительный мир, который не рассмотреть невооруженным взглядом.
Рассмотрите под микроскопом микропрепарат эвглены зеленой. Объясните, почему ботаники относят ее к растениям, а зоологи – к животным.
1. Рассмотрите микропрепарат и найдите основные части клетки: ядро, цитоплазму, оболочку.
2. Найдите органоиды клетки: сократительную вакуоль, хлоропласты, светочувствительный глазок, жгутик.
3. Зарисуйте увиденное и обозначьте главные части и органоиды клетки.
Тело зелёное веретеновидное, длинное тело, задний конец которого обычно заострён, на переднем тупом конце расположен жгутик. У переднего конца имеется красный глазок (светочувствительный органоид, стигма).
Размер ее варьируется в пределах 50-60 микрометров, а ширина составляет около 14-18 микрометров. Тело подвижное, при необходимости эвглена сокращаться или становится шире.
Эвглену назвали зеленой благодаря цвету ее тела – зеленый оттенок придают клетке хроматофоры. По форме хроматофоры овальные, они располагаются в эвглене в виде звезды, в них осуществляется процесс фотосинтеза. На свету образуются углеводы, они имеют вид бесцветных зерен.
Размер клетки около 0,05 мм, поэтому невооруженным глазом эвглену увидеть трудно. Тело вытянуто, на переднем конце есть один длинный жгутик, задний конец слегка расширен и заострен. Эвглена имеет эластичную оболочку, которая придает ей форму, но позволяет незначительно изменять форму клетки. В клетке жгутик переходит в базальное тельце.
Эвглена зелёная — типичный жгутиконосец. Передвижение эвглены зеленой осуществляется с помощью длинного и тонкого протоплазматического выроста – жгутика, расположенного на переднем конце тела эвглены. Благодаря ему эвглена зеленая передвигается. Жгутик производит винтообразные движения, как бы ввинчиваясь в воду.
Эти существа обитают в загрязненных водах с большим содержанием органических веществ. В связи с эти эвглены зеленые имеют два типа питания: они питаются и растительной пищей и животной. Миксотрофный организм — совмещение автотрофного и гетеротрофного типа питания
В клетке жгутик переходит в базальное тельце. Оно плотное и служит для крепления жгутика. Со стороны жгутика расположен клеточный рот, с помощью которого она заглатывает органические частицы. Этому помогает жгутик. Эвглена зеленая заглатывает органику не только клеточным ртом. Растворенные органические вещества могут поглощаться через всю ее оболочку. Выброс непереваренных остатков из пищеварительных вакуолей происходит не в любом месте поверхности клетки.
Сверху эвглена зеленая покрыта тонким слоем цитоплазмы, это эластичное вещество называется пелликулой, оно выполняет защитную функцию.
При неблагоприятных условиях у эвглены, как и у амёбы, образуется циста. Жгутик отпадает, тело округляется и покрывается плотной защитной оболочкой. В таком состоянии эвглена проводит зиму или переносит высыхание водоёма.
Размножается эвглена бесполым путем: клетка делится надвое вдоль продольной оси тела. Сначала разделяется ядро. Затем тело эвглены продольной перетяжкой делится на две примерно одинаковые половины.
При благоприятных условиях эвглены зеленые активно размножаются. В этом случае за один день прозрачная вода в пруду становится мутной, буроватого или зеленоватого цвета.
Жгутиконосцы – это простейшие, имеющие в качестве органоидов движения жгутики. Среди них встречаются одиночные и колониальные организмы.
Эвглена зеленая – организм, сочетающий в себе признаки животного и растения.
Общий вид и строение эвглены зеленой
Жизненный цикл клетки – промежуток времени от момента возникновения клетки в результате деления до её гибели или до следующего деления
Дыхание и выделение
Эвглена дышит растворенным в воде кислородом. Газообмен происходит через всю поверхность тела. В сократительную вакуоль собираются вещества (продукты распада) и избыток воды.
Питание
Способы питания меняются в зависимости от условий среды. На свету – автотрофное (фотосинтез). В темноте – гетеротрофное питание готовыми органическими веществами
Размножение
Размножается бесполым путем: клетка делится надвое вдоль продольной оси тела. Сначала разделяется ядро. Затем тело эвглены продольной перетяжкой делится на две примерно одинаковые половины.
Чувствительность
Рядом с сократительной вакуолью на переднем конце тела эвглены имеется светочувствительный глазок. Эвглена всегда плывет к освещенной части водоема, где условия для фотосинтеза наиболее благоприятны.
Источники информации:
- Захаров В.Б., Сонин Н.И. Биология. Многообразие живых организмов.
- М.: Дрофа,2018
- Эвглена зеленая. Биология. http://biology.su/zoology/euglena-green (дата обращения : 17.12.21018)
- https :// bioros.net/vsyo-obo-vsyom/evglena-zelenaya.html
- https://onliskill.ru/video/1873-biologija-7-klass-evglena-zelenaja.html
[PDF] Простейшие. Кишечнополостные. Вариант 1. 1.Место образования пищеварительных вакуолей у инфузории:
Download Простейшие. Кишечнополостные. Вариант 1. 1.Место образования пищеварительных вакуолей у инфузории:…
Простейшие. Кишечнополостные. Вариант 1. 1.Место образования пищеварительных вакуолей у инфузории: А) клеточный рот б) клеточная глотка в) цитоплазма г) оболочка. 2. Органоид передвижения эвглены зеленой: А) ложноножки б) реснички в) жгутик 3. Жидкая часть клетки амебы: А) ядро б) цитоплазма в) оболочка г) пищеварительная вакуоль. 4. Органоиды эвглены зеленой, обеспечивающие её питание на свету: А) сократительная вакуоль б) ядро в) хлоропласты г) глазок. 5. Пульсирующие вакуоли, находящиеся в цитоплазме простейших: А) пищеварительные б) сократительные в) ядро 6. Размножение инфузории-туфельки в благоприятных условиях: А) половое б) бесполое в) бесполое и половое. 7. Плотная оболочка, помогающая сохранить простейшее в неблагоприятных условиях: А) мембрана б) циста в) кутикула. 8. Непостоянную форму тела имеет: А) амеба б) эвглена зеленая в) инфузория-туфелька г) малярийный плазмодий. 9. Средой обитания дизентерийной амебы является: А) вода б) земля в) кишечник г) печень. 10. Дыхание амебы происходит с помощью: А) цитоплазмы б) оболочки в) ядра г) сократительной вакуоли. 11.Тело кишечнополостных животных состоит из А) одного слоя клеток; Б)двух слоев клеток; В)трех слоев клеток; Г)слоевища. 12.У гидры щупальца расположены А)вокруг ротового отверстия; Б)внутри кишечной полости; В)на конечностях; Г)на подошве. 13. Какие клетки входят в состав эктодермы? А)пищеварительно-мускульные; Б)железистые; В)промежуточные; Г) желудочные. 14. Чем дышит гидра? А)легкими; Б)жабрами; В)дыхательной трубкой; Г)всем телом. 15.Какие клетки выделяют пищеварительный сок? А)железистые; Б)пищеварительные; В)эпителиально-мускульные; Г)нервные. 16. Нервные клетки гидры образуют А)эктодерму; Б)кишечную полость; В)диффузную нервную систему; Г)щупальца вокруг рта. 17. Разные типы клеток гидры могут, формируются из А)кишечной полости; Б)нервных клеток; В)промежуточных клеток; Г) стрекательных клеток. Б1. Верны ли следующие утверждения? А. Медузы по типу питания являются хищниками. Б. Коралловые рифы образованы колониями кишечнополостных животных. 1)верно только А; 2)верно только Б; 3)Верны оба суждения; 4) неверны оба суждения. Б2. Установите последовательность этапов питания гидры 1)Добыча попадает через рот в кишечную полость. 2)Непереваренные остатки пищи удаляются через рот. 3)Гидра захватывает щупальцами добычу и парализует ее стрекательными клетками. 4)Пищевые частицы перевариваются в клетках энтодермы. 5)Пища начинает перевариваться в кишечной полости. С1. Как называется прослойка между эктодермой и энтодермой?_________________ С2. Какие клетки у гидры служат средством нападения или защиты?________________растение, животное или простой организм?
Эвглена зеленая – это растение или животное ? Ученые не могут ответить на этот вопрос долгие годы, но мы приблизились к разгадке этого вопроса. Что еще мы знаем об организме, обитающем в воде вокруг нас?
Описание и характеристика. Как выглядит эвглена зеленая?
Тело эвглены зеленой состоит из двадцати хлоропластов, в которых и находится хлорофилл, участвующий в фотосинтезе. Хлоропласты представляют собой зеленые пластины, и в целом они присутствуют только у клеток с ядром в центре. И благодаря ним, эвглена зеленая и названа «зеленой», за счет хлоропластов и хлорофилла она действительно ярко-зеленого цвета.
Так выглядит эвглена зеленая, если смотреть на нее под микроскопом.
Если днем эвглена получает энергию за счет солнечного света благодаря процессу фотосинтеза, то ночью она питается органикой из воды. Сама вода при этом должна быть пресной. Поэтому эвглена водится в пресных водоемах: прудах, озерах, реках, болотах.
По внешнему виду эвглена схожа с водорослью, и была бы таковой одноклеточной водорослью, если бы не несколько нюансов. Во-первых, гетерофорное ночное питание эвглены характерно для животных, но не растений. Помимо этого есть и другие признаки принадлежности эвглены к животным:
- Способность к активному передвижению. Передвигается эвглена при помощи специального жгутика, его вращательные движения обеспечивают ее мобильность. Движется эвглена всегда поступательно, к слову в этом моменте она отличается от другого простейшего одноклеточного организма – инфузории туфельки, чьи движения всегда плавные за счет большого количества маленьких ресничек.
- Специальные пульсирующие вакуоли – еще один признак принадлежности эвглены к животному царству, своим строением они подобны мышечным волокнам, коими обладают животные, но не растения.
- Наличие ротовой воронки, еще одно свидетельство об эвглене как о животном. Но стоит заметить, что как такового ротового отверстия у эвглены все-таки нет. Просто в попытке захватить органическую пищу, эвглена как бы вжимает внутрь часть своей наружной мембраны. В созданном таким образом отсеке и задерживается пища.
По причине всех этих моментов в ученом сообществе до сих пор не единодушия о том, куда эвглена зеленая относится: к растениям или животным. Большинство ученых все-таки причисляют ее к флоре, видя в ней одноклеточную водоросль, 15% биологов считают ее животным, остальные видят в ней промежуточный вид.
Источник: http://poznavayka.org/biologiya/evglena-zelenaya/
Из Википедии — свободной энциклопедии
Эвглена зелёная (лат. Euglena viridis) — вид протистов из типа Эвгленозои (Euglenozoa). Наиболее известный представитель эвгленовых протистов. Передвигается с помощью жгутика. Клетка эвглены зелёной обычно веретеновидной формы и зелёного цвета. Является миксотрофом.
Источник: http://wiki2.org/ru/%D0%AD%D0%B2%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B0_%D0%B7%D0%B5%D0%BB%D1%91%D0%BD%D0%B0%D1%8F
Признаки
Тело нашей героини веретеновидной формы с жесткой оболочкой. Длина тела эвглены в среднем составляет 0,5 мм. Передняя часть тела имеет тупую форму и обладает красным глазком. Глазок этот светочувствителен и позволяет своему обладателю находить «кормовые» места днем, другими словами «он ведет эвглену на свет», в любом водоеме эти микроорганизмы всегда собираются в самых светлых местах. К слову большое количество эвглен в том или ином водоеме делает поверхность воды красноватой, даже бурой. Столь необычный эффект от скопления эвглен наблюдал и описал в своих работах великий натуралист древности Аристотель в IV веке до н. е.
На переднем конце тела одноклеточного организма имеется жгутик. Причем у новорожденных организмов жгутик может отсутствовать, так как клетка делится на двое и жгутик остается только на одной из частей. На второй эвглене он отрастет со временем.
Задний конец тела эвглены зеленой наоборот является заостренным, такая его форма улучшает обтекаемость, а значит и скорость.
Интересно, что для эвглены зеленой свойственна метаболия, то есть способность менять форму тела. Несмотря на то, что как правило эвглены веретенообразные, в разных обстоятельствах они могут принимать и другие формы, быть:
- подобными кресту,
- вальковатыми,
- шарообразными,
- комковатыми.
Но вне зависимости от формы тела эвглены зеленой жгутик ее будет невидимым, если клетка живая. А невидим он по той причине, что частота его движений настолько быстрая, что человеческий глаз попросту не способен его уловить.
Источник: http://poznavayka.org/biologiya/evglena-zelenaya/
Почему эвглена зелёная так называетсяКлетка получила своё название благодаря своему яркому внешнему виду. Благодаря хлорофиллу эвглена имеет зелёный окрас. Чем дольше она находится под открытыми солнечными лучами, тем насыщеннее её окрас. Благодаря способности к фотосинтезу хлорофилл накапливается в её организме. А без солнечного света эвглена становится бледнее.
Источник: http://karatu.ru/evglena-zelyonaya/
Среда обитания
Обитает эвглена только в пресных водоемах, причем особенно предпочитая те, где вода погрязнее. В водоемах с чистой водой эвглена либо малочисленна, либо и вовсе отсутствует. В этом отношении эвглена схожа с другими своими одноклеточными «коллегами»: амебами и инфузориями, которые также любят грязную воду.
Так как эвглены являются довольно таки устойчивыми к холоду, то помимо пресной воды они могут обитать в суровых условиях льда и снега.
Стоить заметить, что эвглена зеленая может быть опасной, так обитая в гнилостной воде она порой служит переносчиком трипаносом и лейшмании. Последняя является возбудителем некоторых кожных заболеваний. Трипаносомы же могут вызывать африканскую сонную болезнь, поражающую нервную и лимфатическую системы, что приводит к лихорадке.
Если эвглена попадет в аквариумную воду, то такая вода зацветет, поэтому не без основания аквариумисты считают эвглену опасным паразитом и пытаются от нее избавиться. Избавиться от эвглены зеленой можно при помощи специальных химических средств (не забыв на это время перемесить рыбу в другое место). И, разумеется, не стоит забывать о регулярной замене воды и фильтрации, тогда вода в аквариуме будет свежей и чистой и эвглены в ней не заведутся.
Источник: http://poznavayka.org/biologiya/evglena-zelenaya/
Дыхание
Эвглена зеленая дышит кислородом, растворенным в воде, и так же, как и у амебы, кислород поступает в цитоплазму через всю поверхность тела. При участии кислорода идут реакции окисления органических веществ, в результате чего образуется необходимая для жизнедеятельности эвглены энергия.
Источник: http://kid-mama.ru/evglena-zelenaya/
Трахеломонас (Trachelomonas)
Trachelomonas на увеличении микроскопа 1000х
Trachelomonas — родственник эвглены зеленой, жгутиконосец, живущий в домике, называемым лорикой.
В лорике имеется отверстие, окруженное горлышком, из которого выходит длинный жгутик.
Можно рассмотреть хлоропласты и красный глазок — стигму.
Размножается бинарным делением, после которого одна из особей через отверстие покидает домик и сразу же синтезирует себе новую лорику. Свежепостроенный дом абсолютно прозрачный и бесцветный. Со временем он приобретеает коричневый оттенок из-за отложения солей железа и марганца.
Источник: http://microbia.ru/euglena-zelenaya-euglenida/
Эвглена в аквариуме
Несмотря на то что эвглена сама по себе — интересный организм, большое количество простейших становятся нежеланными гостями в аквариуме. Больше всего появлению этих одноклеточных подвержены новые аквариумы, где обитатели находятся в процессе адаптации к новым условиям, тогда как простейшие приспосабливаются очень быстро.
Другими причинами появления в аквариуме эвглен могут стать:
- попадание в аквариум прямых солнечных лучей или чрезмерное искусственное освещение;
- повышенная температура воды;
- большое количество растений;
- слишком частая или редкая замена воды;
- остатки корма для рыбок в аквариуме;
- внесение органических удобрений.
Чтобы избавиться от простейших в аквариуме, рекомендуется затенить аквариум на 2 недели и уменьшить количество корма или установить аквариумный стерилизатор. Впрочем, эвглена не приносит ощутимого вреда экосистеме, единственные минусы — ухудшение внешнего вида аквариума и уменьшение поступающего к растениям и рыбкам света из-за потери прозрачности водой.
Статьи по теме:
Источник: http://rybki.guru/kormlenie/jevglena-zelenaja.html
Органоиды
Органоиды или органеллы – это постоянные или специализированные структуры каждой клетки, как животной, так и растительной. Что же касается органоидов эвглены зеленой, то они уже были перечислены выше, в разделе о строении эвглены. Каждый из этих органоидов или органелл жизненно важный элемент одноклеточного организма, без которого он не смог бы питаться, передвигаться, размножаться и вообще существовать.
Источник: http://poznavayka.org/biologiya/evglena-zelenaya/
Размножение
Хотели бы вы дорогой читатель жить вечно? Это философский вопрос, и возможно вы удивитесь, но в биологии есть пример «бесконечной жизни», и да, наша сегодняшняя героиня, эвглена и является этим примером. Продолжительность жизни эвглены зеленой, по сути, бесконечна! А все из-за способа ее размножения, который осуществляется исключительно посредством деления клетки. Так что эвглены, которые вы можете сегодня наблюдать в каком-нибудь зеленом пруду или болоте были созданы посредством деления от некой эвглены, живущей еще в эпоху динозавров, а то и раньше.
А вот то время, которое эвглена сохраняется неделимой, наоборот крайне мало, и составляет всего несколько дней. Дальше эвглена начинает делиться, потом опять делиться, и так до бесконечности.
Что же касается самого деления эвглены, то оно происходит в несколько этапов, все начинается с деления ядра клетки. Два новых ядрышка расходятся по разные стороны клетки, после чего уже сама клетка начинает делиться в продольном направлении. Поперечное деление не возможно.
Так деление эвглены выглядит схематически.
Разделенная оболочка замыкается на каждой половине клетки. Таким образом, из одной эвглены получается две. В благоприятной среде эти существа могут размножаться прямо таки в арифметической прогрессии.
Источник: http://poznavayka.org/biologiya/evglena-zelenaya/
Примечания
Эта страница в последний раз была отредактирована 25 апреля 2021 в 19:08. Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.
Источник: http://wiki2.org/ru/%D0%AD%D0%B2%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B0_%D0%B7%D0%B5%D0%BB%D1%91%D0%BD%D0%B0%D1%8F
Рекомендованная литература и полезные ссылки
- Зеленая эвглена — своеобразный жгутиконосец. Вольвокс // Биология: Животные: Учебник для 7—8 классов средней школы / Б. Е. Быховский, Е. В. Козлова, А. С. Мончадский и другие; Под редакцией М. А. Козлова. — 23-е изд. — М.: Просвещение, 1993. — С. 14—16. — ISBN 5090043884.
- Біологія: підруч. для 8 кл, загальноосвіт. навч. закл./ С. В. Межжерін, Я. О. Межжеріна. — К.: Освіта, 2008. — 256с. ISBN 978-966-04-0617-9.
- Міхеева Т. М. Эўглена // Беларуская энцыклапедыя: У 18 т. Т. 18. Кн. 1.: Дадатак: Шчытнікі — ЯЯ. — Мн. : БелЭн, 2004. — Т. 18. — С. 186. — 10 000 прим. — ISBN 985-11-0295-4 (Т. 18. Кн. 1.).
Источник: http://poznavayka.org/biologiya/evglena-zelenaya/
Колациум (Colacium)
Эвглены рода колациум на рачке. Увеличение микроскопа 200х и 400х
На рачках чаще можно встретить инфузорий в роли эпибионтов (т.е. организмов, обитающих на поверхности других организмов), но в данном случае это эвгленовые протисты Colacium. Они представляют собой единственный род эвглен, ведущих прикрепленный образ жизни, поселяясь на мелких планктонных животных.
В их цикле развития есть подвижная стадия, во время которой они имеют жгутик и выглядят как типичные эвглены, но когда они находят хозяина, то жгутик сбрасывается и формируется слизистая ножка для прикрепления к телу животного.
Источник: http://microbia.ru/euglena-zelenaya-euglenida/
Видео
Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка
При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту [email protected] или в Фейсбук, с уважением автор.
Источник: http://poznavayka.org/biologiya/evglena-zelenaya/
Эвглена зеленая строение рисунок с надписями – euglena viridis
Зелёная Эвглена, жгутиконосец. Класс жгутиковые.
Среда обитания, строение и передвижение зелёной эвглены. Зелёная эвглена, как и обыкновенная амёба, живёт в прудах, загрязненных гниющими листьями, в лужах и в других водоёмах со стоячей водой. Тело эвглены вытянутое, длиной около 0,05 мм. Его передний конец притуплён, а задний заострён. Наружный слой цитоплазмы эвглены плотный, он образует вокруг её тела оболочку. Благодаря оболочке форма тела эвглены мало изменяется при движении. На переднем конце тела эвглены находится тонкий нитевидный вырост цитоплазмы — жгутик. Эвглена вращает жгутиком, как бы ввинчиваясь в воду, и благодаря этому плывет тупым концом вперед.
Строение Зелёной Эвглены.
Питание. В цитоплазме эвглены имеется более 20 зеленых овальных хлоропластов, придающих ей зеленый цвет (отсюда и название эвглены — зеленая). В хлоропластах находится хлорофилл. Питается эвглена на свету, как зеленые растения, строя свое тело из органических веществ, образующихся на свету путём фотосинтеза. В цитоплазме скапливаются мелкие зернышки запасного питательного вещества, близкого по составу к крахмалу и расходуемого при голодании эвглены.
Если поместить эвглену на длительное время в темноту, хлорофилл у неё исчезает, она становится бесцветной. Вследствие этого фотосинтез прекращается, и эвглена начинает усваивать растворённые органические вещества, образующиеся при разложении различных отмерших организмов.
Эвглена может питаться двумя различными способами: на свету — как зелёные растения, в темноте — как животные, усваивая готовые органические вещества. Такая особенность её, а также сходство в строении клеток растений и животных указывают на родство между растениями и животными.
Чувствительность к свету. Рядом с сократительной вакуолью у эвглены находится ярко-красный чувствительный к свету глазок. Эвглена всегда плывет к освещенной части водоема, где условия для фотосинтеза наиболее благоприятны.
Размножение эвглены происходит продольным делением надвое.
Деление Зелёной Эвглены.
Циста. При неблагоприятных условиях у эвглены, как и у амёбы, образуется циста. При этом жгутик отпадает, а тело эвглены округляется, покрываясь плотной защитной оболочкой. В таком состоянии эвглена проводит зиму или переносит высыхание водоёма, в котором живет.
К оглавлению.
Описание и особенности Эвглены
В существующей классификации Эвглена Зеленая относится к одноклеточным водорослям. Подобно прочим растениям, одноклеточное содержит хлорофилл. Соответственно, в признаки Эвглены Зеленой входит способность к фотосинтезу — преобразованию энергии света в химическую. Это типично для растений.
Строение Эвглены Зеленой предполагает наличие в клетке 20-ти хлоропластов. Именно в них и сосредоточен хлорофилл. Хлоропласты представляют собой зеленые пластины и бывают только у клеток, имеющих в центре ядро. Питание солнечным светом называется автотрофным. Таковым Эвглена пользуется днем.
Строение Эвглены Зелёной
Стремление одноклеточных к свету называется положительным фототаксисом. Ночью же водоросль гетеротрофна, то есть поглощает органику из воды. Вода должна быть пресной. Соответственно, встречается Эвглена в озерах, прудах, болотах, реках, предпочитая загрязненные. В водоемах с чистой водой водоросль малочисленна или вовсе отсутствует.
Обитая в загрязненных водоемах, Эвглена Зеленая может быть переносчиком трипаносом и лейшмании. Последняя является возбудителем ряда кожных заболеваний. Трипаносомы же провоцируют развитие африканской сонной болезни. Она поражает лимфатическую, нервную систему, приводит к лихорадке.
Любовью к стоячей воде с гнилостными остатками эвглена родственна амебе. Завестись героиня статьи может и в аквариуме. Достаточно на некоторое время забыть о фильтрации, смене воды в нем. При наличии в аквариуме Эвглены, вода зацветает. Поэтому аквариумисты считают одноклеточную водоросль своеобразным паразитом.
Приходится протравливать домашние водоемы химическими средствами, пересаживая при этом рыб в другие емкости. Однако, некоторые аквариумисты рассматривают героиню статьи в качестве корма для мальков. Последние воспринимают Эвглен в качестве животных, подмечая активное движение.
В качестве корма для мальков эвглен размножают в домашних условиях. Не ходить же все время на пруд. Размножаются простейшие быстро в любом блюдце с грязной водой. Главное, не убирать посуду с дневного света. Иначе, приостановится процесс фотосинтеза.
Гетеротрофное питание, к коему Эвглена прибегает ночью, — признак животных. Еще к животным чертам одноклеточного относится:
- Активное передвижение. Клетка Эвглены Зеленой имеет жгутик. Его вращательные движения обеспечивают мобильность водоросли. Перемещается она поступательно. Этим разнятся Эвглена Зеленая и Инфузория Туфелька. Последняя движется плавно, имея вместо одного жгутика множество ресничек. Они короче и изгибаются волнообразно.
- Пульсирующие вакуоли. Они подобны мышечным кольцам.
- Ротовую воронку. Как такового ротового отверстия у Эвглены нет. Однако, стремясь захватывать органическую пищу, одноклеточное как бы вжимает внутрь часть наружной мембраны. В этом отсеке задерживается пища.
Учитывая наличие у Зеленой Эвглены признаков как растений, так и животных, ученые спорят о принадлежности героини статьи к определенному царству. Большинство за причисление Эвглены к флоре. Животным одноклеточное считают примерно 15% ученых. Остальные видят в Эвглене промежуточный вид.
Признаки Эвглены Зеленой
У одноклеточного тело веретеновидной формы. У него жесткая оболочка. Длина тела приближена к 0,5 миллиметра. Перед тела Эвглены тупой. Здесь находится красный глазок. Он светочувствительный, позволяет одноклеточному находит «кормовые» места днем. За счет обилия глазков в местах скопления Эвглен, поверхность воды смотрится красноватой, бурой.
Эвглена Зелёная под микроскопом
Еще на переднем конце тела клетки крепится жгутик. У новорожденных особей его может не быть, поскольку клетка делится надвое. Жгутик остается на одной из частей. На второй двигательный орган отрастает со временем. Задний конец тела растение Эвглена Зеленая имеет заостренный. Это помогает водоросли ввинчиваться в воду, улучшает обтекаемость, а значит, и скорость.
Героини статьи свойственна метаболия. Это способность менять форму тела. Хоть зачастую оно веретенообразное, может быть и:
- подобным кресту
- вальковатым
- шарообразным
- комковатым.
Какой бы формы не была Эвглена, ее жгутик не виден, если клетка живая. От глаз отросток скрыт за счет частоты движения. Человеческий глаз не может уловить его. Способствует тому и малый диаметр жгутика. Рассмотреть его можно под микроскопом.
Строение Эвглены
Если обобщить сказанное в первых главах, Эвглена Зеленая — животное или растений, состоящее из:
- Жгутика, наличие которого относит Эвглену к классу жгутиконосцев. У его представителей бывает от 1-го до 4-х отростков. Диаметр жгутика равен примерно 0,25 микрометра. Отросток покрыт плазматической мембраной ми сложен из микротрубок. Они движутся относительно друг друга. Это и вызывает общее движение жгутика. Крепится он к 2-м базальным телам. Они удерживают резвый жгутик в цитоплазме клетки.
- Глазок. Иначе называется стигмой. Содержит зрительные волокна и линзоподобное образование. За счет них глазок и улавливает свет. Его линза отражает на жгутик. Получая импульс, тот начинает двигаться. Красный орган за счет окрашенных капель липида — жира. Расцвечен он каротиноидами, в частности, гематохромом. Каротиноидами именуют органические пигменты оранжево-красных тонов. Глазок окружен мембраной, подобной оболочке хлоропластов.
- Хроматофоры. Так называются пигментированные клетки и компоненты растений. Иначе говоря, речь о хлорофилле и содержащий его хлоропластов. Участвуя в фотосинтезе, они вырабатывают углеводы. Накапливаясь, последние могут перекрывать хроматофоры. Тогда Эвглена становится вместо зеленой белесой.
- Пелликула. Состоит из плоских мембранных пузырьков. Они слагают покровную пленку простейшего. Кстати, на латыни pillis — кожа.
- Сократительная вакуоль. Находится ниже основания жгутика. В латыни «вакуоль» означает «полый». Подобная мышечной, система сокращается, выталкивая из клетки излишки воды. За счет этого сохраняется постоянный объем Эвглены.
С помощью сократительной вакуоли не только происходит выталкивание продуктов обмена веществ, но и дыхание. В их системе схожи Эвглена Зеленая и Амеба. Основа основ клетки — ядро. Оно смещено к заднему концу тела водоросли, подвешено на хроматиновых нитях. Ядро — основа деления, которым размножается Эвглена Зеленая. Класс простейших характеризуется именно таким путем воспроизведения.
Жидкостным наполнением клетки Эвглены является цитоплазма. Ее основа — гиалоплазма. Она состоит из белков, полисахаридов и нуклеиновых кислот. Именно среди них откладываются крахмалоподобные вещества. Компоненты буквально плавают в воде. Этот раствор и есть цитоплазма.
Процентный состав цитоплазмы непостоянен и лишен организации. Зрительно наполнение клетки бесцветно. Окраску Эвглене придает исключительно хлорофилл. Собственно, его скоплениями, ядром и оболочкой цитоплазма ограничена.
Питание
Питание Эвглены Зеленой не только наполовину автотрофное, а на половину гетеротрофное. В цитоплазме клетки накапливается взвесь крахмалоподобного вещества. Это питательный резерв на черный день. Смешенный тип питания именуется учеными миксотрофным. Если Эвглена попадает в скрытые от света водоемы, к примеру, пещерные, постепенно теряет хлорофилл.
Тогда одноклеточная водоросль больше начинает походить именно на простейшее животное, питаясь исключительно органикой. Это еще раз подтверждает возможность родства меж растениями и зверями. При наличии освещения героиня статьи не прибегает к «охоте» и малоподвижна. Зачем махать жгутиком, если пища в виде света сама падает на тебя? Активно двигаться Эвглена начинает исключительно в сумеречных условиях.
Обойтись ночь без еды водоросль не может, поскольку микроскопична. Делать достаточные запасы энергии попросту негде. Накопленное тут же расходуется на процессы жизнедеятельности. Если Эвглена голодает, испытывая как недостаток света, так и нехватку органики в воде, начинает расходовать крахмалоподобную субстанцию. Она называется парамил. Животные также используют откладываемый под кожей жир.
К резервному способу питания простейшее Эвглена Зеленая прибегает, как правило, в цисте. Это твердая оболочка, которую водоросль образует при сжатии. Капсула подобна пузырю. Собственно, понятие «циста» так и переводится с греческого.
Перед цистообразованием водоросль отбрасывает жгутик. Когда неблагоприятные условия сменяются стандартными, циста прорастает. Из капсулы может выйти одна Эвглена, или уже несколько. У каждой отрастает новый жгутик. Днем Эвглены устремляются к хорошо освещенным участкам водоема, держась у поверхности. Ночью одноклеточные распределяются по всей площади пруда или заводи реки.
Размножение и продолжительность жизни
Размножение Эвглены Зеленой, как говорилось, начинается с деления ядра. Два новых расходятся по разным сторонам клетки. Потом она начинает делиться в продольном направлении. Поперечное деление не возможно. Линия разрыва Эвглены Зеленой проходит меж двух ядер. Разделенная оболочка как бы замыкается на каждой половинке клетки. Получается две самостоятельных.
Пока происходит продольное деление, на «бесхвостой части» вырастает жгутик. Процесс может происходить не только в воде, но и снеге, на льду. Эвглена терпима к холоду. Поэтому на Урале, Камчатке, островах Арктики встречается цветущий снег. Правда, зачастую он алый или темный. Своеобразным пигментом служат родственницы героини статьи — Красная и Черная Эвглены.
Деление Эвглены Зелёной
Жизнь Эвглены Зеленой, по сути, бесконечная, поскольку одноклеточное размножается делением. Новая клетка — часть старой. Первая при этом продолжает «давать» потомство, сохраняясь сама.
Если говорит о сроке жизни конкретной клетки, сохраняющей целостность, речь о паре дней. Таков век большинства одноклеточных. Их жизнь столь же мала, как и размеры. Кстати, слово «Эвглена» сложено из двух греческих — «эу» и «глене». Первое переводится как «хорошо», а второе — «блестящая точка». В воде водоросль, действительно, поблескивает.
Наряду с другими простейшими, Эвглена Зеленая ходит в школьную программу. Одноклеточную водоросль изучают в 9-м классе. Учителя часто дают детям стандартную версию, согласно которой Эвглена — растение. Вопросы о нем встречаются в ЕГЭ по биологии.
Подготавливаться можно как по учебникам ботаники, так и зоологии. В обоих есть главы, посвященные Эвглене Зеленой. Поэтому некоторые учителя рассказывают детям о двойственности одноклеточного. Особенно часто углубленный курс дают в профильных биохимических классах. Ниже видео об Эвглене Зелёной, которая пугает инфузорий туфелек.
Тема: подцарство Одноклеточные
Цель: изучить разнообразие свободноживущих и паразитических одноклеточных животных.
Задания:
Изучить систематическое положение, образ жизни, строение тела, размножение, значение в природе и для человека Амебы обыкновенной, Эвглены зеленой, Вольвокса, Инфузории туфельки. Следует выполнить конспект в тетради.
Рассмотреть под микроскопом, найти и отметить главные составные части тела Амебы обыкновенной, Эвглены зеленой, Вольвокса, Инфузории туфельки. В работе используются готовые микропрепараты животных.
В альбоме зарисовать и обозначить строение тела Амебы обыкновенной, Эвглены зеленой, Вольвокса, Инфузории туфельки. Рисунок выполняется простым карандашом, возможна растушевка цветными карандашами. Подписи к рисунку выполняются ручкой. Во всех случаях перед рисунком требуется записывать систематическое положение изображенного животного. Систематическое положение это полное название биологического вида изучаемого животного, его принадлежность к отряду, классу, типу. Следует выполнить рисунки, обозначенные в печатной методичке V (красной галочкой), а в данной электронной методичке эти рисунки помещены в конце всего текста (стр. 28-35).
Изучить систематическое положение, образ жизни и болезни, вызываемые Амебой дизентерийной, Трипаносомами, Лейшманиями, Трихомонадами, Лямблией, Балантидием. Выполнить конспект в тетради.
Выучить систематическое положение и подробный цикл развития Плазмодия малярийного и кокцидии из рода Эймерия. Конспект в тетради.
В альбоме зарисовать схему цикла развития (жизненного цикла) Плазмодия малярийного и кокцидии Эймерия магна.
Знать ответы на контрольные вопросы темы:
Общая характеристика подцарства Одноклеточные. Классификация подцарства Одноклеточные.
Систематическое положение, образ жизни, строение тела, размножение, значение в природе и для человека Амебы обыкновенной, Эвглены зеленой, Вольвокса, Инфузории туфельки.
Систематическое положение, образ жизни и болезни, вызываемые Амебой дизентерийной, Трипаносомами, Лейшманиями, Трихомонадами, Лямблией, Балантидием, меры профилактики этих болезней.
Систематическое положение и цикл развития Плазмодия малярийного и кокцидии из рода Эймерия, меры профилактики малярии и кокцидиоза.
Всего по теме «Подцарство Одноклеточные» в альбоме должно быть 7 рисунков.
Обзор свободноживущих одноклеточных
В подцарстве Одноклеточные выделяют пять типов животных: Тип Саркомастигофоры, Тип Споровики, Тип Микроспоридии, Тип Книдоспоридии, Тип Инфузории. Свободноживущие виды встречаются среди представителей типов Саркомастигофоры и Инфузории.
Амеба обыкновенная – вид Amoeba proteus (тип Саркомастигофоры, класс Саркодовые) обитает в воде в прудах, канавах с илистым дном. Похожа эта Амеба на крошечную капельку киселя, которая постоянно изменяет форму своего тела. Размеры ее тела достигают 0,2 — 0,7 мм.
Строение. Тело Амебы покрыто цитоплазматической мембраной, за которой идет слой прозрачной плотной эктоплазмы. Далее располагается полужидкая эндоплазма, составляющая основную массу амебы. В цитоплазме есть ядро. Цитоплазма находится в непрерывном движении, в результате которого возникают цитоплазматические выросты — псевдоподии, или ложноножки. Псевдоподии служат для передвижения и для поглощения частиц пищи.
Питание. Амеба охватывает пищевые частицы (бактерии, водоросли) ложноножками и втягивает их внутрь тела. Вокруг бактерий образуются пищеварительные вакуоли. В них благодаря ферментам происходит переваривание пищи. Вакуоли с не переваренными остатками подходят к поверхности тела, и эти остатки выбрасываются наружу.
Выделение. Жидкие продукты жизнедеятельности выделяются через сократительную, или иначе пульсирующую вакуоль. Вода из окружающей среды постоянно поступает в тело Амебы осмотически через наружную мембрану. Концентрация веществ в теле Амебы выше, чем в пресной воде. Это создает разность осмотического давления внутри и вне тела простейшего. Сократительная вакуоль периодически удаляет избыток воды из тела Амебы. Промежуток между двумя пульсациями равен 1-5 мин. Сократительная вакуоль выполняет также функцию дыхания.
Обзор свободноживущих одноклеточных
Дыхание. Амеба дышит растворенным в воде кислородом всей поверхностью тела. Насыщенная диоксидом углерода вода удаляется из организма через сократительную вакуоль.
Размножение. Амеба размножается бесполым путем — делением тела (клетки) на двое. Сначала втягиваются псевдоподии и Амеба округляется. Затем происходит деление ядра митозом. На теле Амебы появляется перетяжка, которая перешнуровывает его на две равные части. В каждую из них отходит по одному ядру. Летом при благоприятных условиях в теплой воде Амеба размножается раз в сутки.
При наступлении холодов осенью или при отсутствии пищи, или наступлении иных не благоприятных условий Амеба инцистируется — покрывается плотной защитной оболочкой и превращается в цисту. Цисты очень малы и легко разносятся ветром, что способствует расселению Амебы.
Значение в природе. Амеба обыкновенная является элементом разнообразия жизни на Земле. Она участвует в круговороте веществ в природе. Она является составной частью пищевых цепей: Амеба питается бактериями и детритом, ею питаются мальки рыб, гидры, какие-то черви, мелкие ракообразные.
Вопросы для самоконтроля
Назовите систематическое положение Амебы обыкновенной.
Где живет Амеба обыкновенная?
Какое строение имеет Амеба обыкновенная?
Чем покрыто тело Амебы обыкновенной?
С помощью чего передвигается Амеба обыкновенная?
Как питается Амеба обыкновенная?
Как происходит выделение продуктов жизнедеятельности у амебы?
Как размножается Амеба обыкновенная?
Каково значение Амебы обыкновенной в природе?
Обзор свободноживущих одноклеточных
Рис. Амеба обыкновенная.
1 — пищеварительная вакуоль с «заглоченной» пищевой частицей; 2 — выделительная (сократительная) вакуоль; 3 — ядро; 4 — пищеварительная вакуоль; 5 — псевдоподии; 6 — эндоплазма; 7 — эктоплазма.
Рис. Питание и движение Амебы обыкновенной.
Обзор свободноживущих одноклеточных
Рис. Размножение Амебы обыкновенной.
Рис. Циста Амебы обыкновенной (сильно увеличено).
А — циста; Б — выход амебы из цисты.
Обзор свободноживущих одноклеточных
Эвглена зеленая – вид Euglena viridis (тип Саркомастигофоры, класс Жгутиковые, подкласс Растительные жгутиковые) обитает в пресных водах, канавах, болотах (в стоячей воде). Это очень своеобразный организм, находящийся на грани между растительным и животным мирами.
Строение. Тело Эвглены длиной около 0,05 мм, имеет вытянутую веретенообразную форму. На переднем конце тела Эвглены находится длинный и тонкий протоплазматический вырост — жгутик, с помощью которого Эвглена осуществляет передвижение. Жгутик производит винтообразные движения, как бы ввинчиваясь в воду. Действие его можно сравнить с действием винта моторной лодки или парохода. Такое движение более совершенно, чем передвижение с помощью ложноножек. Эвглена передвигается значительно быстрее, чем Инфузория туфелька или Амеба обыкновенная. Покрыто тело Эвглены цитоплазматической мембраной, но наружный слой цитоплазмы Эвглены плотный, он образует вокруг тела плотную оболочку — пелликулу. Благодаря этой оболочке форма тела Эвглены не изменяется. В цитоплазме находятся, ядро, резервуар, сократительная вакуоль, стигма (глазок), хроматофоры (содержат хлорофилл).
Питание. Эвглена зеленая соединяет в себе черты растительных и животных организмов. В цитоплазме находится большое количество хроматофоров, содержащих хлорофилл. Благодаря присутствию хлорофилла Эвглена способна к фотосинтезу, как растение. На свету из углекислого газа и воды с помощью хлорофилла Эвглена образует органические вещества. Это автотрофный тип питания. В темноте она питается готовыми органическими веществами, как животное. Это гетеротрофный тип питания. Таким образом, Эвглена зеленая имеет смешанный (миксотрофный) тип питания.
Двоякий способ питания Эвглены – чрезвычайно интересное явление. Оно указывает на общее происхождение растений и животных.
Выделение и дыхание. Выделительную функцию выполняет сократительная вакуоль. Она находится на переднем конце тела. Жидкие
Обзор свободноживущих одноклеточных
продукты жизнедеятельности из сократительной вакуоли выводятся в резервуар, затем во внешнюю среду. Эвглена дышит всей поверхностью тела растворенным
в воде кислородом, а выделяет углекислый газ. Сбоку от резервуара располагается органелла ярко-красного цвета — светочувствительный глазок, или стигма. Эвглена проявляет положительный фототаксис, т.е. предпочитает хорошо освещенные участи водоема и активно сюда устремляется.
Размножение. Размножается Эвглена бесполым путем — продольным делением на двое. Сначала делятся ядро, хроматофоры, затем делится цитоплазма. Жгутик отпадает или переходит к одной особи, а у другой он образуется снова.
При не благоприятных условиях, например при высыхании водоёма, при наступлении холодов, при попадании в водоем каких-либо моющих или загрязняющих веществ эвглены, подобно Амёбам, образуют цисты. В таком виде они могут разноситься с пылью.
Значение в природе. Эвглена зеленая является элементом разнообразия жизни на Земле. Она участвует в круговороте веществ в природе. Она является составной частью пищевых цепей: Эвглена зеленая как водоросль продуцирует органическое вещество, ею питаются рыбы, гидры, какие-то мелкие черви, мелкие ракообразные. Вместе с Сине-зелеными Эвглена зеленая участвует в явлении «цветения» воды.
Вопросы для самоконтроля
Назовите систематическое положение Эвглены зеленой.
Где обитает Эвглена зеленая?
Какое строение имеет Эвглена зеленая?
Чем покрыто тело Эвглены зеленой?
С помощью чего передвигается Эвглена зеленая?
Как питается Эвглена зеленая?
Как происходят выделение и дыхание у Эвглены зеленой?
Как происходит размножение Эвглены зеленой?
Каково значение Эвглены зеленой в природе?
Обзор свободноживущих одноклеточных
Рис. Строение Эвглены зеленой.
1 — жгутик; 2 — глазок; 3 — хроматофоры; 4 — ядро; 5 — пелликула; 6 — сократительная вакуоль; 7 — запасные питательные вещества.
Рис. Деление Эвглены зеленой.
Обзор свободноживущих одноклеточных
Вольвоксы – род Volvox (тип Саркомастигофоры, класс Жгутиковые, подкласс Растительные жгутиковые) это несколько видов колониальных жгутиковых одноклеточных, которые подобно Эвглене зеленой относятся одновременно и к царству Животные, и к царству Растения (ботаники изучают их как представителей отдела Зеленые водоросли). Вольвоксы обитают в летнее время в воде прудов, озер, самые обычные представители гидробионтов.
Строение. Вольвокс это колониальное одноклеточное, по форме напоминающее полый шар. По периметру шара в один слой располагаются отдельные клетки колонии, которые соединены друг с другом цитоплазматическими мостиками. Размеры колонии у разных видов различны. Колонии вида Volvox globator достигают 2 мм в поперечнике. У Volvox aureus в состав колонии входит 500—1000 отдельных клеток, а у Volvox globator — до 20 тыс. Внутри колонии находится студенистое вещество, образующееся в результате ослизнения клеточных оболочек.
Каждая клетка имеет в основных чертах такое же строение, как и одиночные Эвглены зеленые, только у каждой клетки колонии Вольвокс по два жгутика. Не все клетки колонии одинаковы. 9/10,т.е. подавляющее большинство, это вегетативные клетки, которые обеспечивают движение, питание и вегетативный рост Вольвокса. Вегетативные клетки мелкие, грушевидной формы, у каждой есть 2 жгутика, хроматофор, ядро, стигма, сократительные вакуоли. 1/10 часть клеток колонии это генеративные клетки, которые несколько крупнее, округлые и они обеспечивают половое размножение.
Движение. Движение Вольвокса осуществляется благодаря совместному действию жгутиков всех клеток колонии. Движения не беспорядочны: Вольвокс стремится в самые освещенные и теплые участки водоема.
Питание. Питается Вольвокс также как Эвглена зеленая.
Размножение. Вольвокс может размножаться и бесполым, и половым способами. Бесполое размножение заключается в следующем. В какой-то
Обзор свободноживущих одноклеточных
благоприятный момент времени какая-то вегетативная клетка колонии «уходит» внутрь колонии. Там она начинает делиться на двое (в основе деления ядра лежит
митоз, деление осуществляется также как у Эвглены зеленой). Но клетки не расходятся, а остаются соединенными цитоплазматическими мостиками. Вновь появившиеся дочерние клетки в свою очередь тоже делятся, и так далее пока не образуется маленькая дочерняя колония, располагающаяся внутри материнской колонии. В одном материнском шаре можно увидеть сразу несколько дочерних колоний, которые растут и через некоторое время разрывают материнскую колонию и выходят наружу. Материнская колония при этом погибает.
Как правило, с наступлением не благоприятных условий начинается половое размножение Вольвокса. Из генеративных клеток возникают гаметы (в основе деления ядра генеративных клеток лежит редукционное деление – мейоз). Часть гамет преобразуется в макрогаметы (яйцевые клетки), другие же гаметы превращаются в подвижные микрогаметы (мужские половые клетки). Макро- и микрогаметы сливаются, образуется зигота (оплодотворенная яйцеклетка). Зигота после некоторого периода покоя дает начало новой колонии. Зимует Вольвокс в состоянии зиготы.
Значение. Значение Вольвокса в природе и в жизни человека велико. Прежде всего — это активные санитары загрязненных и сточных вод. Развиваясь в массе в многочисленных мелких и сильно загрязненных водоемах, Вольвоксы принимают самое активное участие в процессах самоочищения загрязненных вод. Благодаря способности Вольвокса выдерживать различную степень загрязнения среды обитания их используют в качестве индикатора загрязнения вод. Вольвоксы принимают также активное участие в отложении сапропелей (донные отложения мертвого органического вещества), являются одним из звеньев в цепи питания гидробионтов. Некоторые из них способны вызывать зеленое и красное «цветение» воды в крупных водоемах, где создаются оптимальные условия для их массового развития. Из некоторых видов, вызывающих красное «цветение»,
Обзор свободноживущих одноклеточных
можно получать каротин, препараты которого широко используются в медицинской практике.
Вопросы для самоконтроля.
Назовите систематическое положение Вольвокса.
Где обитают Вольвоксы?
Какое строение имеет Вольвокс?
С помощью чего передвигается Вольвокс?
Как питается Вольвокс?
Как происходят выделение и дыхание у Вольвокса?
Как происходит размножение Вольвокса?
Каково значение Вольвокса в природе?
Обзор свободноживущих одноклеточных
Рис. Колония Volvox aureus с дочерними колониями внутри материнской колонии.
Рис. Небольшой участок колонии Volvox aureus (схема).
1 — вегетативная клетка (особь) колонии, 2- цитоплазматический мостик, 3 — более крупная вегетативная клетка, из которой в будущем появятся дочерние колонии.
Обзор свободноживущих одноклеточных
Инфузория туфелька — Paramecium caudatum (тип Инфузории, класс Ресничные Инфузории) самый обычный обитатель стоячих вод, встречается также в пресноводных водоемах с очень слабым течением, содержащих разлагающийся органический материал. Из всех одноклеточных, Инфузория туфелька имеет наиболее сложную организацию.
Строение. Тело (клетка) Инфузории напоминает след человеческой туфельки (отсюда название). Размеры тела 0,1-0,3 мм. Инфузория имеет постоянную форму, так как эктоплазма уплотнена и образует пелликулу. В теле выделяют передний конец, он у нее тупой, и задний, который несколько заострен. Она передвигается с помощью ресничек, плавая тупым концом вперед. Реснички покрывают все тело, расположены парами. Ресничек у Инфузории более 15 тысяч. Располагаясь продольными диагональными рядами, реснички, совершая биения, заставляют Инфузорию вращаться и продвигаться вперед. Скорость движения — около 2 мм/c.
Между ресничками в эктоплазме находятся отверстия, ведущие в особые камеры, называемые трихоцистами, это защитные образования. При раздражении трихоцисты выстреливают наружу, превращаясь в длинные нити, парализующие жертву. После использования одних трихоцист на их месте в эктоплазме развиваются новые.
Тело Инфузории покрыто пелликулой. Под пелликулой располагается цитоплазма. Наружный слой цитоплазмы — эктоплазма — это прозрачный слой плотной цитоплазмы консистенции геля. Но основная масса цитоплазмы Инфузории туфельки представлена эндоплазмой, имеющей более жидкую консистенцию, чем эктоплазма. Именно в эндоплазме расположено большинство органелл. На нижней поверхности Инфузории ближе к ее переднему концу находится околоротовая воронка, на дне которой находится клеточный рот, или цитостом, или перистом.
Обзор свободноживущих одноклеточных
В эндоплазме Инфузорий находятся два ядра. Большее из них – макронуклеус, или вегетативное ядро — полиплоидное; оно имеет более двух наборов хромосом и контролирует метаболические процессы, не связанные с
размножением. Микронуклеус, или генеративное ядро — диплоидное. Оно контролирует размножение и образование макронуклеусов при делении ядра.
Питание. На нижней стороне тела у Инфузории есть околоротовая воронка, на дне которой находится клеточный рот (перистом, цитостом), переходящий в клеточную глотку. Как околоротовая воронка, так и глотка могут быть выстланы ресничками, движения которых направляют к цитостому поток воды, несущей с собой различные пищевые частицы, такие, например, как бактерии, кусочки мертвого органического вещества. Вода с бактериями через клеточный рот попадает в клеточную глотку, далее в эндоплазму, где образуются пищеварительные вакуоли. Вакуоли передвигаются вдоль тела инфузории. Первые стадии пищеварения протекают при кислой, последующие при щелочной реакции. Не переваренные остатки пищи, оставшиеся внутри вакуоли, путем экзоцитоза удаляются наружу через порошицу — отверстие, расположенное неподалеку от заднего конца тела Инфузории.
Выделение. В цитоплазме (эндоплазме) Инфузории туфельки имеются также две сократительные вакуоли, местоположение которых в клетке строго фиксировано: одна расположена в передней части тела, другая — в задней. Эти вакуоли отвечают за осморегуляцию, т. е. поддерживают в клетке определенную концентрацию воды. Эти вакуоли также удаляют жидкие продукты жизнедеятельности. Жизнь в пресной воде осложняется тем, что в клетку постоянно поступает вода в результате осмоса. Эта вода должна непрерывно выводиться из клетки, чтобы не произошло ее разрыва. Каждая вакуоль состоит из округлого резервуара и подходящих к нему в виде звезды (расходящихся лучами) 5-7 приводящих канальцев. Жидкие продукты и вода из цитоплазмы сначала поступают в приводящие канальцы; резервуар в это время сокращен. Затем канальцы все сразу сокращаются и изливают содержимое в резервуар.
Обзор свободноживущих одноклеточных
После этого через маленькое отверстие жидкость выбрасывается наружу при сокращении резервуара. Канальцы в это время вновь наполняются. Две вакуоли работают в противофазе (сокращаются поочередно), каждая при нормальных физиологических условиях сокращается один раз в 10-15 с. За час вакуоли выбрасывают из клетки объём воды, примерно равный объёму клетки.
Дыхание. Инфузория туфелька дышит всей поверхностью клетки. Но она способна существовать также и за счёт гликолиза при низкой концентрации кислорода в воде. Продукты азотистого обмена также выводятся через поверхность клетки и частично через сократительную вакуоль.
Размножение. Инфузории размножаются как бесполым, так и половым способами. Бесполое размножение осуществляется поперечным делением клетки на двое. Размножение сопровождается делением макро- и микронуклеусов (в основе деления ядер лежит митоз). Размножение повторяется 1 — 2 раза в сутки. Бесполое размножение повторяется много раз подряд.
Время от времени в жизненном цикле Инфузории происходит половое размножение, которое протекает в форме конъюгации. Происходит это следующим образом. Две инфузории подходят друг к другу брюшными сторонами, соединяются. Пелликула на месте их соприкосновения растворяется. Между Инфузориями образуется цитоплазматический мостик. Одновременно макронуклеус распадается, а микронуклеус делится мейозом на 4 части (ядра). Три из них растворяются. Оставшееся ядро делится на 2. Одно из них подвижно и соответствует мужскому (мигрирующему) ядру, второе (женское) — стационарное ядро. По цитоплазматическому мостику Инфузории обмениваются мигрирующими ядрами. Оба половых ядра (стационарное и мигрирующее) сливаются, и таким образом, восстанавливается диплоидный набор хромосом. К концу конъюгации каждая Инфузория имеет по одному ядру двойственного происхождения — синкариону. Затем Инфузории расходятся, восстанавливается макронуклеус. После конъюгации инфузории усиленно делятся бесполым путем. Таким образом, при половом процессе число Инфузорий не увеличивается, а
Обзор свободноживущих одноклеточных
обновляются наследственные свойства ядер и возникают новые комбинации генетической информации, что с эволюционной точки зрения весьма прогрессивно.
При неблагоприятных условиях Инфузории, как и прочие простейшие (одноклеточные) образуют цисты.
Значение в природе. Инфузория туфелька является элементом биологического разнообразия на Земле. Она участвует в круговороте веществ в природе. Она является составной частью пищевых цепей: Инфузория питается бактериями и детритом, ею питаются мальки рыб, гидры, какие-то черви, мелкие ракообразные.
Вопросы для самоконтроля.
Назовите систематическое положение Инфузории туфельки.
Где обитает Инфузория туфелька?
Какое строение имеет Инфузория туфелька?
Чем покрыто тело Инфузории туфельки?
С помощью чего передвигается Инфузория туфелька?
Как питается Инфузория туфелька?
Как происходят выделение и дыхание у Инфузории туфельки?
Как происходит размножение Инфузории туфельки?
Каково значение Инфузории туфельки в природе?
Обзор свободноживущих одноклеточных
Рис. Строение инфузории-туфельки.
1 -реснички; 2 — цитоплазма; 3 — большое ядро; 4 — малое ядро; 5 — пелликула; 6 — сократительная вакуоль; 7 -пищеварительная вакуоль; 8 – клеточный рот; 9 — порошица; 10 — трихоцисты.
Рис. Питание Инфузории туфельки.
1 — пищеварительные вакуоли; 2 -ротовое отверстие; 3 — порошица;
4 — реснички.
Обзор свободноживущих одноклеточных
Рис. Бесполое размножение Инфузории-туфельки.
Рис. Конъюгация у Инфузорий (схема).
A — начало конъюгации, у левой особи ядерный аппарат без изменений, в правой микронуклеус вздут; Б — первое мейотическое деление микронуклеуса, у левой особи метафаза, у правой — анафаза, начало распада макронуклеуса; В — в левой Инфузории окончание первого деления микронуклеуса, а в правой — начало второго деления микронуклеуса, распад макронуклеуса; Г — второе деление микронуклеуса; Д — один микронуклеус в каждой особи приступает к третьему делению, по 3 микронуклеуса в каждой особи дегенерируют; Е — обмен мигрирующими пронуклеусами; Ж — слияние пронуклеусов, образование синкариона; 3 – Инфузория, участвовавшая в конъюгации (эксконъюгант), деление синкариона; И — начало превращения одного из продуктов деления синкариона в новый макронуклеус; К — развитие ядерного аппарата закончено, восстановлены новые макро- и микронуклеусы, фрагменты старого макронуклеуса окончательно разрушены в цитоплазме.
Эвглена зелёная
Для улучшения этой статьи желательно:
|
Эвглена зелёная | |||||||||||||||
Научная классификация | |||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
промежуточные ранги
| |||||||||||||||
Международное научное название | |||||||||||||||
Euglena viridis (O. F. Müller) Ehrenberg, 1832 | |||||||||||||||
Синонимы | |||||||||||||||
Cercaria viridis O. F. Mueller, 1786 | |||||||||||||||
|
Эвглена зелёная (лат. Euglena viridis) — вид протистов из типа Эвгленозои (Euglenozoa). Наиболее известный представитель эвгленовых протистов. Передвигается с помощью жгутика. Клетка эвглены зелёной обычно веретеновидной формы и зелёного цвета. Является миксотрофом.
> Распространение
В природе эвглены живут обычно в сильно загрязнённых пресных водоемах с большим количеством растворённых органических веществ. Часто вызывают «цветение» воды.
Биологическое описание 1
Эвглена зеленая сочетает в себе признаки как растений, так и животных. Ее клетка содержит хлорофилл и на свету может питаться за счет процесса фотосинтеза, как это делают растения. В темноте и при обилии органической пищи эвглена питается гетеротрофно, как животное, поглощая органику. Кроме способа питания ее роднит с животными также способность к активному передвижению.
Эвглена зеленая обычно обитает в загрязненных пресных водоемах. При ее сильном размножении вода приобретает зеленый оттенок («цветение воды»). Размер клетки около 0,05 мм, поэтому невооруженным глазом эвглену увидеть трудно. Тело вытянуто, на переднем конце есть один длинный жгутик, задний конец слегка расширен и заострен. Эвглена имеет эластичную оболочку, которая придает ей форму, но позволяет незначительно изменять форму клетки. Движение осуществляется в том направлении, где находится жгутик. Он ввинчивается в воду, сама клетка в это время крутится в другую сторону.
В клетке жгутик переходит в базальное тельце. Оно плотное и служит для крепления жгутика.
С той же стороны, где находится жгутик у эвглены зеленой находится клеточный рот, с помощью которого она заглатывает органические частицы. Этому помогает жгутик.
Также в передней части клетки находится светочувствительное образование — глазок, имеющий красный цвет. Эвглена зеленая обладает положительным фототаксисом, т. е. плывет в сторону света.
Биологическое описание 2
Эвглена зелёная — типичный растительный жгутиконосец, имеет зелёное веретеновидное, длинное тело, задний конец которого обычно заострён, на переднем тупом конце расположен жгутик. У переднего конца имеется красный глазок (светочувствительный органоид, стигма). Длина тела 50—60 микрометров, ширина 14—18 микрометров. Форма тела подвижна: эвглена может сжиматься, становясь короче и шире. Размножается зелёная эвглена путём продольного деления клетки. При наступлении плохих для неё условий среды (зима, пересыхание водоёма) зелёная эвглена образует цисту, при этом утрачивает жгутик и становится шарообразной.
Эвглена зелёная способна к автотрофному типу питания за счёт наличия хлоропластов. Фотосинтез происходит на свету. В темноте же вследствие его невозможности эвглена зелёная питается гетеротрофно. Длительное пребывание в малоосвещённых местах приводит к «обесцвечиванию» зелёного тела эвглены: хлорофилл в хлоропластах разрушается, и эвглена приобретает бледно-зелёный или вовсе теряет цвет. Однако при возвращении в освещённые места у эвглены вновь начинает иметь место автотрофное питание. Эвглена зелёная перемещается с помощью жгутика, при этом движется вперёд тем концом, на котором он расположен.
Часто в природе в теплое время года при определённых благоприятных условиях эвглены начинают быстро делиться. Тогда вода в пруду или речной заводи, которая вчера ещё была прозрачна, становится мутно-зелёной или буроватой. В капле этой воды под микроскопом можно увидеть множество эвглен.
Родственные виды
Ближайшими родственниками эвглены зелёной являются эвглена кровавая (Euglena sanguinea) и эвглена снежная (Euglena nivalis). При массовом размножении этих видов наблюдается так называемое «цветение снега». Ещё Аристотель в IV веке до н. э. описал появление «кровавого» снега. Чарльз Дарвин наблюдал это явление во время путешествия на корабле «Бигль».
На территории России «цветение» снегов неоднократно наблюдалось на Кавказе, Урале, Камчатке и на некоторых островах в Арктике. Жгутиконосцы способны жить в снегах и льдах, в результате при массовом размножении жгутиковых снег приобретает ту окраску, которую имеет цитоплазма этих простейших. Известно зелёное, жёлтое, голубое и даже чёрное «цветение» снегов, однако чаще наблюдается красное, вызываемое большим количеством размножившихся эвглен — кровавой и снежной.
Некоторые эвгленовые вообще не способны к фотосинтезу и питаются гетеротрофно подобно животным, например, представители рода Астазия (Astasia). У таких животных могут развиваться даже сложные ротовые аппараты, с помощью которых они поглощают мельчайшие пищевые частицы.
Читайте также:
- Зеленая мамба змея
Зеленая мамба (латинское название Dendroaspis angusticeps) — небольшая, красивая и жутко ядовитая рептилия. В рейтинге…
- Все о гидре
ЭктодермаВнутреннее строение гидры представлено эктодермой и эндодермой. Эктодермой называется наружный слой клеток, образующих тело гидры.…
- Как обустроить клетку хомяку
Необходимые покупки для встречи хомячкаОсновной список с важными атрибутами по содержанию джунгарика или сирийского хомячка…
- Клетка для перепелов чертежи
Постройка перепелятника своими рукамиКлетки в несколько этажей можно разместить в любом помещении хозяйственного назначения. Это…
- Все о пиявках
Биология медицинской пиявки Латинское название класса пиявок — гирудинеи — происходит от древнего латинского слова…
Запасное питательное вещество эвглены зеленой
Эвглена зелёная (лат. Euglena viridis ) — вид протистов из типа Эвгленозои ( Euglenozoa ). Наиболее известный представитель эвгленовых протистов. Передвигается с помощью жгутика. Клетка эвглены зелёной обычно веретеновидной формы и зелёного цвета. Является миксотрофом.
Содержание
Анатомия и физиология [ править | править код ]
Длина тела 50—60 микрометров, ширина 14—18 микрометров. Тело вытянуто, на переднем конце есть один длинный жгутик, который в клетке переходит в базальное тельце, задний конец слегка расширен и заострен. Эвглена имеет эластичную оболочку, которая придает ей форму, но позволяет сжиматься, становясь короче и шире.
С той же стороны, где находится жгутик, у эвглены зеленой располагается клеточный рот, с помощью которого она заглатывает органические частицы. Этому помогает жгутик.
Также в передней части клетки находится светочувствительное образование – глазок (см. стигма), имеющий красный цвет. [1] Эвглена зеленая обладает положительным фототаксисом, т. е. плывет в сторону света.
Движение осуществляется в том направлении, где находится жгутик. Он ввинчивается в воду, сама клетка в это время крутится в другую сторону.
Эвглена зеленая сочетает в себе признаки как растений, так и животных. Ее клетка содержит хлорофилл и на свету может питаться за счет процесса фотосинтеза. В темноте и при обилии органической пищи эвглена питается гетеротрофно, поглощая органику. Длительное пребывание в малоосвещённых местах приводит к «обесцвечиванию» зелёного тела эвглены: хлорофилл в хлоропластах разрушается, и эвглена приобретает бледно-зелёный или вовсе теряет цвет. Однако при возвращении в освещённые места у эвглены вновь начинает иметь место автотрофное питание.
При наступлении негативных для неё условий среды (зима, пересыхание водоёма) зелёная эвглена образует цисту, при этом утрачивает жгутик и становится шарообразной [1] [2] .
Размножается зелёная эвглена путём продольного деления клетки [1] .
Распространение и экология [ править | править код ]
В природе эвглены живут обычно в сильно загрязнённых пресных водоемах с большим количеством растворённых органических веществ. При сильном размножении эвглен вода приобретает зеленый оттенок («цветение воды»).
Родственные виды [ править | править код ]
Ближайшими родственниками эвглены зелёной являются эвглена кровавая [en] (Euglena sanguinea) и эвглена снежная (Euglena nivalis). При массовом размножении этих видов наблюдается так называемое «цветение снега». Ещё Аристотель в IV веке до н. э. описал появление «кровавого» снега. Чарльз Дарвин наблюдал это явление во время путешествия на корабле «Бигль».
Некоторые эвгленовые вообще не способны к фотосинтезу и питаются гетеротрофно подобно животным, например, представители рода Астазия ( Astasia ). У таких животных могут развиваться даже сложные ротовые аппараты, с помощью которых они поглощают мельчайшие пищевые частицы.
Эвглена зеленая (Euglena viridis) — представитель биологической группы жгутиковых простейших (в современной систематике тип жгутиковые, или Sarcomastigophora, не выделяется, а E. viridis относят к типу Euglenozoa), включающий в своей жизнедеятельности черты как животных, так и растительных организмов. Последнее — интересный феномен в науке о жизни, хотя, стоит отметить, эта особенность вида говорит о примитивности организма с эволюционной точки зрения, а не наоборот.
Признаки Эвглены Зеленой
У одноклеточного тело веретеновидной формы. У него жесткая оболочка. Длина тела приближена к 0,5 миллиметра. Перед тела Эвглены тупой. Здесь находится красный глазок. Он светочувствительный, позволяет одноклеточному находит «кормовые» места днем. За счет обилия глазков в местах скопления Эвглен, поверхность воды смотрится красноватой, бурой.
Еще на переднем конце тела клетки крепится жгутик. У новорожденных особей его может не быть, поскольку клетка делится надвое. Жгутик остается на одной из частей. На второй двигательный орган отрастает со временем. Задний конец тела растение Эвглена Зеленая имеет заостренный. Это помогает водоросли ввинчиваться в воду, улучшает обтекаемость, а значит, и скорость.
Героини статьи свойственна метаболия. Это способность менять форму тела. Хоть зачастую оно веретенообразное, может быть и:
- подобным кресту
- вальковатым
- шарообразным
- комковатым.
Какой бы формы не была Эвглена, ее жгутик не виден, если клетка живая. От глаз отросток скрыт за счет частоты движения. Человеческий глаз не может уловить его. Способствует тому и малый диаметр жгутика. Рассмотреть его можно под микроскопом.
Строение эвглены зеленой
Снаружи клетка покрыта тонким эластичным слоем цитоплазмы — пелликулой, играющей роль оболочки. От переднего конца тела эвглены отходит один жгут, за счет вращения которого она продвигается вперед. У основания жгутика всегда имеется особое утолщение, против которого лежит глазное пятно.
Свое название эвглена получила за цвет, который придают клетке зеленые хроматофоры.
Они имеют овальную форму и обычно располагаются в клетке в виде звезды. В хроматофорах происходит фотосинтез. Образующиеся на свету углеводы откладываются в клетке в виде бесцветных зерен. Иногда их образуется так много, что они закрывают хроматофоры, и эвглена приобретает беловатый цвет. В темноте процессы фотосинтеза прекращаются, а эвглена начинает переваривать накопленные зерна углеводов и снова становится зеленой.
В природе эвглены живут обычно в загрязненных водах с большим количеством растворенных органических веществ, поэтому сочетают обычно оба топа питания — фотосинтез, свойственный растениям, и питание, свойственное животным. Таким образом, эвглена, с одной стороны, является растением, с другой стороны, животным. Такое ее «смешанное» строение до сих пор вызывает споры ученых: ботаники относят эвглен к особому типу растений, тогда как зоологи выделяют их в отряд подтипа жгутиконосцев.
Некоторые представители отряда эвгленовых (родственники эвглены зеленой) вообще не способны к фотосинтезу и питаются, как животные, например, астазия (Astasia). У таких животных могут развиваться даже сложные ротовые аппараты, с помощью которых они поглощают мельчайшие пищевые частицы.
Передвижение эвглены зелёной
Передвижение эвглены зеленой осуществляется с помощью длинного и тонкого протоплазматического выроста – жгутика, расположенного на переднем конце тела эвглены. Благодаря ему эвглена зеленая передвигается. Жгутик производит винтообразные движения, как бы ввинчиваясь в воду. Действие его можно сравнить с действием винта моторной лодки или парохода. Такое движение более совершенно, чем передвижение с помощью ложноножек. Эстроглена передвигается значительно быстрее, чем инфузория туфелька.
Среда обитания и образ жизни
Чаще всего местом обитания эвглены зеленой становятся загрязненные водоемы — болота, канавы и т. д. Но могут эти простейшие поселиться и в чистой воде, однако такая среда является для них менее комфортной. Если вода начинает «цвести», то есть становится зеленой, то это является признаком появления в воде этих одноклеточных.
Что касается питания, то эвглена относится к миксотрофам, то есть для получения энергии она способна использовать два вида энергии. В обычных условиях простейшее ведет себя, как растение, а именно питается автотрофным способом — получает энергию из света при помощи хлорофилла. При этом euglena малоподвижна, передвигается только к источнику света.
Если одноклеточное остается в темноте на длительный период, оно переключается на гетеротрофный способ питания — поглощает органические вещества из воды. В этом случае с целью поиска микроэлементов эвглене приходится больше двигаться. Происходят с клеткой и внешние изменения — она теряет свой зеленый окрас, становится практически прозрачной.
Хотя для большинства эвглен основным способом получения энергии является фотосинтез, встречаются экземпляры, предпочитающие с рождения питаться органической пищей. Следует отметить, что у одноклеточного имеется для такого питания своеобразный рот. Хотя пища заглатывается микроорганизмом не только этим ртом, но и всей оболочкой.
Из-за такой особенности питания биологи не имеют единой точки зрения по поводу того, является эвглена водорослью или животным. Ученые объясняют, что такое двойственное получение энергии подтверждает, что растения и животные имеют общее происхождение.
Оказавшись в темноте в чистой воде, лишенной органических веществ, клетка погибает. При пересыхании или замерзания водоема она превращается в цисту. В этот период она не питается и не дышит. У нее исчезает жгутик и появляется плотная защитная оболочка. В таком виде она будет находиться, пока условия снова не станут приемлемыми для жизни.
Способом размножения эвглены зеленой является деление. При благоприятных условиях простейшие могут очень быстро делиться. При этом можно наблюдать, как вода становится мутной и приобретает зеленый оттенок.
Деление происходит продольным способом. Сначала делится ядро материнской клетки, а затем остальные ее части. Вдоль организма проходит продольная борозда, по которой материнская клетка разделяется на две дочерних.
Питание
Эвглена зеленая — представитель так называемых растительных жгутиконосцев, у которых в цитоплазме имеются хлоропласты, благодаря которым эвглена может питаться, как растение — автотрофно, с помощью фотосинтеза синтезируя органические веществаиз воды и углекислого газа, растворенного в воде. Этот процесс происходит на свету. Благодаря наличию специального органа — глазка, расположенного на переднем конце эвглены, она может различать свет, и всегда плывет туда, где больше света, то есть туда, где фотосинтез идет активнее. Органические вещества, образующиеся при фотосинтезе, запасаются в виде гранул в цитоплазме, и расходуются, когда эвглена голодает.
Однако, в отличие от растений, эвглена зеленая может питаться и гетеротрофно, поглощая готовые органические вещества, засасывая их через клеточный рот, при этом образуется пищеварительная вакуоль. Или непосредственно через клеточную оболочку — пелликулу, образующую микротрубочки — впячивания, через которые в цитоплазму поступают растворенные в воде органические вещества.
Пищей для эвглены зеленой могут служить одноклеточные водоросли и животные, бактерии, микрочастицы органических веществ. В темноте эвглена зеленая питается только гетеротрофно, а на свету у нее присутствуют оба способа питания. Если поместить эвглену на долгое время в темноту, хлорофилл у нее исчезает, и она переходит полностью на гетеротрофное питание.
Таким образом, эвглена зеленая занимает промежуточное положение между растением и животным.
Как размножаются эвглены зеленые
Размножение эвглены зелёной происходит только в максимально благоприятных условиях. За короткий промежуток времени чистая вода водоёма может стать мутно-зелёного цвета за счёт активного деления этих простейших организмов. Близкими родственниками этого простейшего считаются снежная и кровавая эвглены. При размножении этих микроорганизмов можно наблюдать удивительные явления.
Так, в IV веке Аристотель описывал удивительный «кровавый» снег, который, однако, появился за счёт активного деления этих микроорганизмов. Цветной снег можно наблюдать во многих северных районах России, например, на Урале, Камчатке, или некоторых островах Арктики. Эвглена – существо неприхотливое и может обитать даже в суровых условиях льда и снега. Когда эти микроорганизмы размножаются снег приобретает цвет их цитоплазмы. Снег в буквальном смысле «цветёт» красными и даже чёрными пятнами.
Простейшее размножается исключительно делением. Материнская клетка делится продольным способом. Сначала процессу деления подвергается ядро, а затем уже остальной организм. Вдоль тела микроорганизма образуется своеобразная борозда, которая постепенно делит материнский организм на два дочерних.
При неблагоприятных условиях вместо деления можно наблюдать процесс образования цист. В этом случае амёба и эвглена зелёная также похожи между собой. Подобно амёбам, они покрываются специальной оболочкой и впадают в своеобразную спячку. В виде цист эти организмы разносятся вместе с пылью и когда попадают вновь в водную среду пробуждаются и начинают вновь активно размножаться.
Видео
Эвглена Ко., Лтд. | Исследования и разработки
Маленькое существо 0,05 мм
Эвглена — небольшой микроорганизм (разновидность водорослей) с длиной тела всего около 0,05 мм.
Толщина волос примерно 0,07 мм, то есть она меньше.
Единственный способ увидеть это отчетливо — это посмотреть под микроскопом.
Но у этого тельца безграничные возможности.
Загадочное существо, которое одновременно является животным и растением
Эвглена, обладающая как животными, так и растительными характеристиками, растет в пресной воде.
Кроме того, хотя по-японски он называется «эвглена», это не «муси», а член тех же «водорослей», что и водоросли вакаме и ламинария.
Зеленое тело может не только фотосинтезировать и накапливать питательные вещества в организме, как растение, но также может трансформировать и перемещать клетки, как животное.
Таким образом, организмы, которые обладают как растительными, так и животными свойствами в биологии, чрезвычайно редки.
Великий старший из людей, родившийся более 500 миллионов лет назад
Эвглена — существо, родившееся на примитивной Земле более 500 миллионов лет назад.
Он был обнаружен Антони ван Левенгук из Нидерландов. Это было в 1660-х годах. Euglena (научное название: Euglena) на латыни означает красивый (eu) глаз (glena).
После этого, в 1950-х годах, Мелвин Кальвин и его коллеги в Соединенных Штатах провели исследования фотосинтеза с использованием эвглены и других, и выяснили цикл Кальвина-Бенсона, который представляет собой реакцию фиксации углерода посредством фотосинтеза. За это достижение он получил Нобелевскую премию по химии в 1961 году.
В 1970-х годах Эвглена также была замечена НАСА с точки зрения освоения космоса.
Он начинал как одно из типичных существ при наблюдении за поведением в космосе, но, кроме того, эвглена может расти за счет солнечного света и углекислого газа, а также углекислого газа, выделяемого дыханием экипажа. рост эвглены и приводящий к кислороду.
В 1990-е годы проводились исследования по лечению с помощью эвглены, разработке медицинских изделий, фиксации углекислого газа и так далее.
В 2005 году компании Euglena Co., Ltd. удалось массово культивировать первую в мире эвглену в качестве пищевого продукта на открытом воздухе.
Поскольку это растение, питательные вещества могут производиться путем «фотосинтеза».
Благодаря природе растений, эвглена растет путем фотосинтеза, поэтому она может расти на солнечном свете, воде и углекислом газе.
Считается, что эффективность производства питательных веществ примерно в десять раз выше, чем у риса.
Также стоит отметить высокую жизнеспособность для роста даже в суровых условиях с высокой концентрацией углекислого газа.
Он имеет надлежащую способность к интенсивному росту, даже когда газ с высокой концентрацией углекислого газа, которая примерно в 1000 раз превышает концентрацию атмосферы, подвергается аэрации.
А фотосинтез означает, что углекислый газ иммобилизуется на углеводах для производства кислорода. Такая эффективность производства очень хороша для Эвглены.
Ожидается, что такая высокая способность связывать углекислый газ очень многообещающе для мер противодействия глобальному потеплению.
Имеет 59 видов обильных питательных веществ
Обладая свойствами животных и растений, эвглена содержит 59 питательных веществ, включая витамины, минералы, аминокислоты и ненасыщенные жирные кислоты.Без преувеличения можно сказать, что эвглена содержит большинство питательных веществ, необходимых человеку для выживания.
Обладая такой высокой питательной ценностью, Мидоримуши является надежной пищевой добавкой и добавкой для жителей развитых стран, дополняющей питательные вещества, отсутствующие в их ежедневном рационе.
Кроме того, эвглена может стать большим подспорьем в качестве материала продовольственной помощи для людей, страдающих дефицитом питательных микроэлементов в развивающихся странах.
Еще можно сделать топливо
Биотопливо, производимое из растений и водорослей, привлекает внимание как топливо следующего поколения.В отличие от ископаемого топлива, такого как нефть, для биотоплива не нужно беспокоиться об истощении ресурсов. Кроме того, ископаемое топливо выделяет новый углекислый газ только за счет использования его в качестве топлива, а биотопливо фиксирует углекислый газ, когда растения-сырье и водоросли растут и выделяют его в качестве топлива. Я буду. Следовательно, в целом выбросы углекислого газа не увеличиваются, и считается, что это эффективно для предотвращения глобального потепления.
Эвглена производит жиры и масла, когда растет, фиксируя углекислый газ путем фотосинтеза, который может использоваться в качестве источника биотоплива.В частности, известно, что эвглена более подходит для использования в качестве топлива для реактивных двигателей, чем другие микроводоросли, потому что добываемая и очищенная нефть является легкой среди микроводорослей.
Какое значение имеет глазное пятно в клетке эвглены? — Реабилитацияrobotics.net
Какое значение имеет глазное пятно в клетке эвглены?
Ответ Проверен экспертом. Значение глазного пятна клеток эвглены — это световой рецептор. Световой рецептор позволяет свету проникать и ориентировать клетку, чтобы двигаться к свету или уходить.Пятно на глазу также известно как клеймо.
Как пятно стигмы помогает эвглене?
Глазное пятно, также называемое стигмой, сильно пигментированная область у некоторых одноклеточных организмов, которая, по-видимому, функционирует в области восприятия света. У зеленого одноклеточного организма эвглена глазное пятно расположено в глотке, у основания жгутика (хлыстоподобная двигательная структура).
Как эвглена влияет на человека?
Эти организмы являются паразитами, которые могут вызывать у людей серьезные заболевания крови и тканей, такие как африканская сонная болезнь и лейшманиоз (обезображивающая кожная инфекция).Обе эти болезни передаются человеку при укусе мух.
Как лечится эвглена?
Эвглену нельзя контролировать механически или физически, кроме как путем замены воды в пруду…. Активные ингредиенты, успешно применяемые при лечении эвглены, включают:
- Медные комплексы (Оценка: Отлично)
- Алкиламиновые соли эндоталла (оценка: хорошо)
- Пероксигидрат карбоната натрия (оценка: хорошо)
Почему эвглена выглядит зеленой?
Хлоропласты внутри эвглены улавливают солнечный свет, который используется для фотосинтеза, и их можно рассматривать как несколько стержневидных структур по всей клетке.Раскрасьте хлоропласты в зеленый цвет. Это помогает эвглене находить яркие участки для сбора солнечного света для приготовления пищи.
Как дышит эвглена?
Эвглена дышит, поглощая кислород, который находится в воде, через свою мембрану. Сократительная вакуула — это органелла, которая собирает и выталкивает лишнюю воду в клетку, чтобы контролировать количество воды в организме и предотвращать его взрыв из-за слишком большого количества воды.
Почему трудно решить, является ли эвглена растением или животным?
Из Википедии, Euglena — это род «одноклеточных жгутиковых протистов.Ключ к объяснению того, почему они не считаются растениями или животными, заключается в слове «одноклеточные», которое означает, что весь организм состоит из одной клетки. / Span>
Какова средняя длина экземпляров эвглены в нашей культуре?
Около 100 мкм
[PDF] Euglena — Скачать бесплатно PDF
Скачать Euglena …
Эвглена. Эвглены часто классифицируются как отдельный тип, потому что они проявляют как характеристики простейших, так и водорослей. Эвглены перемещаются, делая их похожими на простейших.Эвглена содержит хлоропласты, которые позволяют им осуществлять фотосинтез, делая их более похожими на водоросли, хотя они не содержат клеточной стенки. Поэтому эвглену можно отнести к категории водорослей и простейших. Эвглена чувствует свет через глазок. Поскольку эвглена похожа на водоросли, она проходит процесс фотосинтеза. Глазное пятно обычно красное и находится рядом с «головой», где находится жгутик. Эуглена использует глазное пятно, чтобы помочь найти пищу, иногда, когда нет света, эвглена захватывает и питается, как амеба.Как уже было сказано, эвглена перемещается в основном за счет жгутика. Во время активного передвижения он раскачивается назад, и волны быстро проходят от его основания к кончику. Однако клетка эвглены также окружена пленкой. Гибкость пленки позволяет эвглене ползать по грязи или воде, усеянной мусором. Эуглена также может двигаться, как червяк, подтягивая заднюю половину и скользя вперед, это не обычный способ передвижения. Эвглена — одноклеточный микроорганизм, обладающий свойствами как животных, так и растений.Как и у многих растительных клеток, у них есть ярко-зеленые хлоропласты, содержащие хлорофилл и осуществляющие фотосинтез. Подобно животным клеткам, у них есть длинный хлыст, похожий на жгутик, используемый для передвижения. Тело обычно удлиненное и несколько веретенообразное. Он заключен в гибкую полосатую пленку, состоящую в основном из белка. Передний конец корпуса образует полость в форме колбы или резервуар. Красное пятно или стигма располагается около одной стенки резервуара примерно на том же уровне, что и припухлость на жгутике.Эти две структуры отвечают за светочувствительностьи позволяют людям ориентироваться на свет. Помимо многочисленных хлоропластов в клетке есть запасы углеводов. Большое ядро находится в задней половине тела. Размножение бесполое, при котором тело раскалывается в продольном направлении, в то время как ядро подвергается расщеплению. Таким же образом размножается амеба. Эвглена является обычным обитателем пресноводных водоемов и ручьев, где она является частью планктона, живущего в верхних слоях в пределах диапазона солнечного света.Сочетание солнечного света, высоких температур и загрязненных условий часто способствует их росту, так что они образуют непрозрачную зеленую пену на поверхности воды. Эуглена дышит и удаляет так же, как амеба. Клеточная мембрана распознает питательные вещества и не дает им уйти, в то же время позволяя отходам уйти. Дыхание осуществляется таким же образом; кислород проходит через клеточную мембрану, а углекислый газ уходит.
Различные типы дыхательных систем
Результаты обучения
- Обсудить дыхательные процессы, используемые животными без легких
Рисунок 1.Клетка одноклеточной водоросли Ventricaria ventricosa — одна из самых крупных из известных, достигая от одного до пяти сантиметров в диаметре. Как и все одноклеточные организмы, V. ventricosa обменивается газами через клеточную мембрану.
Все аэробные организмы нуждаются в кислороде для выполнения своих метаболических функций. На древе эволюции разные организмы изобрели разные способы получения кислорода из окружающей атмосферы. Среда, в которой живет животное, во многом определяет то, как оно дышит.Сложность дыхательной системы коррелирует с размерами организма. По мере увеличения размера животного расстояния диффузии увеличиваются, а отношение площади поверхности к объему уменьшается. У одноклеточных организмов диффузии через клеточную мембрану достаточно для снабжения клетки кислородом (рис. 1).
Распространение — это медленный пассивный транспортный процесс. Для того чтобы диффузия была возможным средством обеспечения клетки кислородом, скорость поглощения кислорода должна соответствовать скорости диффузии через мембрану.Другими словами, если бы ячейка была очень большой или толстой, диффузия не могла бы достаточно быстро доставить кислород внутрь ячейки. Следовательно, зависимость от диффузии как средства получения кислорода и удаления углекислого газа остается возможной только для небольших организмов или организмов с сильно уплощенным телом, таких как многие плоские черви (Platyhelminthes). Более крупные организмы должны были развить специализированные респираторные ткани, такие как жабры, легкие и дыхательные пути, сопровождаемые сложной системой кровообращения, чтобы транспортировать кислород по всему телу.
Прямая диффузия
Рис. 2. Процесс дыхания этого плоского червя осуществляется путем диффузии через внешнюю мембрану. (кредит: Стивен Чайлдс)
Для небольших многоклеточных организмов диффузии через внешнюю мембрану достаточно для удовлетворения их потребности в кислороде. Газообмен путем прямой диффузии через поверхностные мембраны эффективен для организмов диаметром менее 1 мм. У простых организмов, таких как книдарии и плоские черви, каждая клетка тела находится рядом с внешней средой.Их клетки остаются влажными, а газы быстро диффундируют за счет прямой диффузии. Плоские черви — это маленькие, буквально плоские черви, которые «дышат» путем диффузии через внешнюю мембрану (рис. 2). Плоская форма этих организмов увеличивает площадь поверхности для диффузии, гарантируя, что каждая клетка в теле находится близко к поверхности внешней мембраны и имеет доступ к кислороду. Если бы плоский червь имел цилиндрическое тело, то клетки в центре не могли бы получать кислород.
Кожа и жабры
Дождевые черви и земноводные используют свою кожу (покровы) как орган дыхания.Плотная сеть капилляров находится чуть ниже кожи и способствует газообмену между внешней средой и кровеносной системой. Поверхность дыхательных путей должна быть влажной, чтобы газы растворялись и распространялись через клеточные мембраны.
Рис. 3. Этот карп, как и многие другие водные организмы, имеет жабры, которые позволяют ему получать кислород из воды. (кредит: «Guitardude012» / Wikimedia Commons)
Организмам, живущим в воде, необходим кислород из воды.Кислород растворяется в воде, но в меньшей концентрации, чем в атмосфере. В атмосфере содержится примерно 21 процент кислорода. В воде концентрация кислорода намного меньше. У рыб и многих других водных организмов развились жабры, которые поглощают растворенный кислород из воды (рис. 3). Жабры — это тонкие тканевые нити, сильно разветвленные и складчатые. Когда вода проходит через жабры, растворенный в воде кислород быстро диффундирует через жабры в кровоток. Система кровообращения может переносить насыщенную кислородом кровь к другим частям тела.У животных, которые содержат целомическую жидкость вместо крови, кислород диффундирует через жаберные поверхности в целомическую жидкость. Жабры встречаются у моллюсков, кольчатых червей и ракообразных.
Складчатые поверхности жабр обеспечивают большую площадь поверхности, гарантирующей, что рыба получает достаточно кислорода. Диффузия — это процесс, при котором материал перемещается из областей с высокой концентрацией в области с низкой концентрацией до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие. В этом случае кровь с низкой концентрацией молекул кислорода циркулирует по жабрам.Концентрация молекул кислорода в воде выше, чем концентрация молекул кислорода в жабрах. В результате молекулы кислорода диффундируют из воды (высокая концентрация) в кровь (низкая концентрация), как показано на рисунке 4. Точно так же молекулы углекислого газа в крови диффундируют из крови (высокая концентрация) в воду (низкая концентрация).
Рис. 4. Когда вода течет по жабрам, кислород передается крови по венам. (кредит «рыба»: модификация работы Дуэйна Рейвера, NOAA)
Трахеальные системы
Рисунок 5.Насекомые дышат через трахею.
Дыхание насекомого не зависит от его кровеносной системы; следовательно, кровь не играет прямой роли в транспорте кислорода. У насекомых есть узкоспециализированная дыхательная система, называемая трахеальной системой, которая состоит из сети небольших трубок, по которым кислород проходит по всему телу. Трахеальная система — самая прямая и эффективная дыхательная система активных животных. Трубки в трахеальной системе изготовлены из полимерного материала, называемого хитином.
Тела насекомых имеют отверстия, называемые дыхальцами, вдоль грудной клетки и брюшка. Эти отверстия соединяются с трубчатой сетью, позволяя кислороду проходить в тело (Рисунок 54) и регулируя диффузию CO 2 и водяного пара. Воздух входит и выходит из трахеи через дыхальца. Некоторые насекомые могут проветривать трахею с помощью движений тела.
Внесите свой вклад!
У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.
Улучшить эту страницуПодробнее
Эуглена — прокариотик? — Легче с практикой.com
Эуглена — прокариотик?
Эвглена — одноклеточные и прокариотические микроорганизмы.
Почему эвглена является прокариотической клеткой?
Ответить Проверено экспертом Ответ: «Эвглена — эукариотический организм». Эукариотические клетки имеют истинное ядро и мембранные органеллы, такие как хлоропласты, митохондрии, но прокариотические клетки имеют циклическую ДНК вместо истинного ядра и отсутствие мембранных органелл.
Как дышит эвглена?
Эти зеленые части тела эвглены называются хлоропластами.Поскольку это скорее растительный организм, его дыхание может немного сбить с толку. Так уж получилось, что эвглены дышат и поглощают кислород так же, как амебы, и выдыхают углекислый газ.
Как добывают еду эвглена?
Все эвглены имеют хлоропласты и могут производить себе пищу путем фотосинтеза. Хотя они не полностью автотрофны, эвглена также может поглощать пищу из окружающей среды; эвглены обычно обитают в тихих водоемах или лужах.
Эуглена — это гриб?
Euglena — одноклеточные организмы, принадлежащие к роду protist.Таким образом, они не являются растениями, животными или грибами.
Водоросли — это грибы?
Водоросли и грибы являются живыми организмами, но принадлежат к разным классификационным царствам… .Разница между водорослями и грибами.
Водоросли | Грибы |
---|---|
Водоросли служат источником пищи и не являются паразитами. | Некоторые виды грибов, такие как мучнистая роса и ложная мучнистая роса, являются примерами паразитов грибов. |
Эуглена одноклеточная?
Эвглена — одноклеточные организмы, относящиеся к Королевству Протиста и Типу Эвгленофита.
Является ли Volvox одноклеточным?
Вольвокс и его родственники живут в пресноводных прудах по всему миру. Некоторые виды одноклеточные, другие живут колониями до 50 000 клеток. Многие виды колониальных водорослей видны глазу и выглядят как маленькие зеленые шарики, катящиеся по воде.
3D-инструкция по посадке в вашем классе
Научный вопрос (вопрос, на который мы пытаемся ответить): Почему растения зеленые?
Претензия (утверждение, которое отвечает на вопрос; должно быть проверено): Растения зеленые, потому что зеленый цвет хорошо выглядит для животных, питающихся растениями.Зеленый цвет позволяет этим животным знать, что эти растения безопасны для употребления в пищу.
Свидетельство (наблюдения, подтверждающие ваше утверждение; укажите как минимум два): Многие ядовитые растения красного или других ярких цветов. Животные часто используют яркие цвета, чтобы показать, что они ядовиты. Ядовитые лягушки-дротики ярко окрашены, что говорит другим животным держаться от них подальше.
Рассуждения (утверждение, связывающее ваши доказательства и утверждение): Многие животные привыкли рассматривать красный, оранжевый и желтый как «цвета опасности.«Растения также используют эти опасные цвета, чтобы дать животным понять, что они небезопасны для употребления в пищу. Однако некоторые растения хотят, чтобы их съели, чтобы они могли распространить свои семена. Эти зеленые растения выглядят вкуснее (и безопаснее) для травоядных животных. Эти зеленые растения съедаются и распространяют свои семена дальше, чем растения с «опасными цветами».
Объяснение, основанное на доказательствах (несколько предложений, которые связывают ваше утверждение, доказательства и аргументы): В природе яркие цвета часто рассматриваются как «опасные цвета.«Многие ядовитые животные используют яркие цвета, чтобы показать хищникам, что их небезопасно есть. Лягушки с ядовитыми стрелами используют красный, синий и желтый цвета, чтобы показать хищникам, что их небезопасно есть. Эти же цвета используют растения, чтобы показать, что они ядовиты. Красные ягоды в лесу используют свой красный цвет, чтобы показать, что их небезопасно есть. Но не каждое растение небезопасно употреблять в пищу. Некоторые растения хотят, чтобы их съели, чтобы они могли распространить свои семена в других местах. Эти растения используют зеленый цвет, чтобы показать, что их можно есть.Эти зеленые растения выглядят аппетитно для животных, их едят и распространяют свои семена дальше, чем растения с «опасными цветами».
Пересмотренное объяснение, основанное на фактах: Сегодня мы используем доказательства, собранные в ходе различных экспериментов, чтобы ответить на наш научный вопрос: «Почему растения зеленые?» Мы будем использовать наши доказательства для написания исчерпывающего обоснованного объяснения, которое включает в себя: претензию, доказательства и доводы. Вы начнете с перечисления всех соответствующих свидетельств наших экспериментов, чтений и обсуждений в классе.Убедитесь, что вы указали источник доказательств (откуда они). Перечислите не менее пяти доказательств.
Обоснование: 1. Когда мы посмотрели на растительные клетки под микроскопом, мы увидели зеленые органеллы, которых не было в исследуемых нами животных или клетках парамеций. Позже мы узнали, что эти зеленые органеллы называются хлоропластами и имеют зеленый пигмент (хлорофилл) и встречаются только в растительных клетках и в Euglena . Источник: лаборатория микроскопа. 2. В лаборатории окрашивания мы использовали этанол для удаления зеленого цвета с листьев растений и окрашивали растения пурпурным пятном.Это пурпурное пятно превращает сахар в пурпурный. Поскольку пурпурная часть листа была такой же, как зеленая часть листа, мы думаем, что зеленая часть листа производит сахар. Источник: лаборатория окрашивания. 3. В классе мы говорили о том, как зеленые органеллы (хлоропласты) помогают растению в фотосинтезе. При фотосинтезе растение потребляет углерод и воду для производства сахара и кислорода. Этот кислород позволяет нам дышать, а этот сахар позволяет растениям расти и делает растения вкусными для животных. Источник: обсуждение в классе. 4. Во время лаборатории цветного освещения мы помещали разные растения в свет разного цвета, чтобы посмотреть, сколько пузырей они образовали.Эти пузырьки кислорода были созданы путем фотосинтеза. Чем больше пузырьков, тем больше фотосинтеза. Красные и синие огни образовали множество пузырей. Зеленый свет не давал много пузырей. Источник: лаборатория цветного света. 5. После лаборатории цветного света мы поговорили о том, что заставляет нас видеть цвет. Мы узнали, что цвета создаются при отражении света. Красные вещи (например, яблоки) отражают красный свет, зеленые — зеленый свет. Растения отражают зеленый свет. Источник: обсуждение в классе.
После перечисления ваших доказательств изложите пересмотренное заявление.
Заявление: Растения зеленые, что позволяет им лучше осуществлять фотосинтез.
Используйте свои доказательства и аргументы в поддержку своего утверждения, написав обоснованное объяснение. Убедитесь, что вы используете как минимум три доказательства в своем объяснении. Будьте максимально точными с научной точки зрения.
Объяснение, основанное на фактах: Зеленые растения позволяют им лучше осуществлять фотосинтез. Фотосинтез — это процесс использования световой энергии для превращения углерода и воды в сахар и кислород.Нам нужен фотосинтез, чтобы дать им энергию для роста, пищу для нас, чтобы мы могли есть, и воздух, чтобы мы могли дышать. В эксперименте под микроскопом мы увидели, что и растения, и эвглена (две вещи, осуществляющие фотосинтез) имеют зеленые органеллы, называемые хлоропластами, заполненные зеленым пигментом, называемым хлорофиллом. В эксперименте по окрашиванию мы узнали, что в этой зеленой органелле происходит фотосинтез растений. Мы покрасили лист в фиолетовый цвет, чтобы увидеть, где находится сахар. Поскольку сахар находился в том же месте, что и зелень листа, в зеленой зоне (где находятся хлоропласты) растения превращают солнечную энергию в пищу (сахар).Оба эксперимента говорят нам, что в зеленой части растения происходит фотосинтез растений, но они не говорят нам о том, как зеленый цвет помогает хлоропластам фотосинтезировать. В нашем последнем эксперименте (с цветными огнями) мы узнали, почему зеленый цвет помогает растениям лучше фотосинтезировать. Когда растения находились под красным или синим светом, они могли поглощать больше световой энергии, помогая им лучше осуществлять фотосинтез и производить больше пузырьков кислорода. Однако, когда растения находились под зеленым светом, они не поглощали световую энергию и не производили очень много пузырьков кислорода.Растения должны поглощать как можно больше световой энергии, чтобы расти, и поэтому у нас есть достаточно еды для еды. Растения приспособились поглощать как красный, так и синий свет, потому что они находятся на противоположных сторонах светового спектра. Поскольку растения поглощают красный и синий свет (концы светового спектра), они должны отражать зеленый свет (средние длины волн). Поскольку растения приспособились использовать как красный, так и синий свет, но отражают зеленый свет для лучшего фотосинтеза, они кажутся нам зелеными.
Заявка на патент США на патентную заявку на новый алкалоид, производный от эвгленоида (Заявка № 20100081571 от 1 апреля 2010 г.)
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУНастоящая заявка испрашивает приоритет по 35 U.S.C. §119 (e) к US Provisional Ser. № 61/100 874, которая была подана 29 сентября 2008 г., заявка включена сюда посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯДанное изобретение относится к очищенному токсину, полученному из Euglena sanguinea. Более конкретно, токсин, называемый эвгленофицином, представляет собой алкалоид, обладающий гербицидным и цитотоксическим действием в отношении клеток растений и млекопитающих.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯБыло задокументировано множество факторов, которые могут способствовать смертности, наблюдаемой в аквакультуре рыб, включая болезни и вредоносное цветение водорослей цианобактерий, в дополнение к более распространенным проблемам, связанным с кислородным стрессом или азотным токсикозом.Источник, распространение и эпидемиология многих пресноводных, эстуарных и морских токсинов, продуцируемых водорослями, хорошо известны. Например, известно, что подразделения фотосинтетического планктона продуцируют токсины, которые включают, помимо прочего, Bacillariophyceae, Pyrrophyta, Prymnesiophyta, Raphidophyta, а также некоторых представителей цианопрокариот. Воздействие этих токсинов зависит от пораженного организма, а также от пути, концентрации и продолжительности воздействия.
Хотя давно известно, что цианопрокариотические водоросли, диатомовые водоросли, примнезиофиты, динофлагелляты, эвгленоиды и рафидофиты продуцируют токсины водорослей, идентификация токсичного эвгленоида является неожиданной, учитывая, что этот вид Euglena был идентифицирован Эренбергом в 1830 году. нет убедительных доказательств производства токсина.Исключением может быть случай уничтожения тилапии, подробно описанный в Xavier MB, et al., 1991. Algological Studies, 62: 133-142, где тилапия, подвергшаяся цветению Euglena sanguinea в аквариумах, имела эвгленоидные клетки, связанные с жабрами, что приводит к затрудненному дыханию, что проявляется в поверхностной морской свинье и незначительной смертности рыб тилапии.
Euglena образует защитную кисту при воздействии агрессивной окружающей среды в качестве механизма выживания. Это образование вносит свой вклад в трудность распознавания токсинов, продуцируемых euglena , поскольку эти клетки инцистируют, когда вода турбулентна.Другие факторы окружающей среды затрудняют идентификацию токсинов. Один сценарий состоит в том, что поверхностная накипь эвгленоидов образуется в безветренную погоду с середины утра до полудня, что приводит к высоким концентрациям токсина в воде толщиной несколько сантиметров. Ветер приведет к рассеиванию накипи через инцистирование, в результате чего останется поверхностный микрослой, содержащий растворенные токсины. Затем аквакультурных рыб кормят плавающими кормами, что приводит к концентрированному воздействию. Эти события затрудняют идентификацию эвгленофицина как источника токсина.
В то время как цианопрокариотические водоросли, диатомовые водоросли, примнезиофиты, динофлагелляты, эвгленоиды и рафидофиты, как давно известно, продуцируют токсины водорослей, эвгленоидные водоросли, которые продуцируют токсины, были изолированы из прудов для аквакультуры с подтверждением токсинов на основе положительных результатов биоанализов на водоросли. культур. Остается открытым вопрос о выделении токсина из цветущих эвгленоидных водорослей на пресноводных объектах.
Кроме того, хотя таксономисты признали присутствие эвгленоидных водорослей как в пресноводных, так и в морских системах, отсутствие уникальных биомаркеров пигментов препятствовало рутинному мониторингу с использованием методов дистанционного зондирования или идентификации биомаркеров пигмента с помощью ВЭЖХ, что привело бы к недооценке важности разделения. .Кроме того, поскольку о существовании эвгленоидного токсина сообщалось только недавно, многие предыдущие случаи гибели рыбы, вызванные неидентифицированными биологическими агентами, могли быть связаны с эвгленоидами. Очевидная эффективность этого соединения настоятельно требует дальнейшей оценки его присутствия в питьевой воде.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВ данном документе раскрыта новая токсиновая композиция. Новый токсиновый состав получен из изолятов эвгленоидных водорослей. Состав имеет структуру, аналогичную алкалоидам, вырабатываемым ядом огненных муравьев.Преимущественно очищенные токсины, продуцируемые этими изолятами эвгленоидов, обладают активностью против линий раковых клеток. Токсичность наблюдалась в изолятах клональных культур эвгленоидов, полученных из пруда, а также в таксоне коллекции клональных культур. Эвгленоидный токсин, полученный из Euglena sanguinea , выращивают в периодической культуре, в которой токсин выделяют и очищают методами, хорошо известными специалистам в данной области.
В данном документе также описана очищенная биоактивная композиция эвгленофицина, выделенная из Euglena sanguinea , имеющая структуру:
. В одном варианте осуществления изобретения эвгленофицин токсичен для клеток растений и млекопитающих.Соединение представляет собой алкалоид с молекулярной массой от примерно 288 Да до примерно 306 Да. В другом варианте изобретения эугленофицин является гербицидом и токсичен в отношении клеток водорослей.
Далее раскрывается способ борьбы с нежелательным цветением водорослей, включающий контактирование водных путей с гербицидной композицией, имеющей формулу:
В одном варианте осуществления гербицид присутствует в диапазоне концентраций от примерно 0,3 мг на литр до примерно 30 мг на литр. литр.В другом варианте осуществления гербицид эффективен против нежелательного цветения водорослей, таких как Microcystis aeruginosa (цианобактерии), Planktothrix (цианобактерии), Gomphonema parvum (диатомовые), Scenedesmus dimorphus и polymorphus . (зеленые водоросли).
Как раскрывается способ выделения и очистки эугленофицина, способ включает культивирование Euglena sanguina в среде для выращивания для получения в ней эугленофицина, экстракцию клеток Euglena sanguina путем отделения фракции органических соединений от указанной среды для выращивания с помощью градиентное элюирование с использованием воды и ацетона и разделение градиента с помощью хроматографии с использованием пористых гранул диоксида кремния.В одном варианте фракции разделяют градиентом 90:10 вода: ацетон в течение 2 минут, затем 20 минут 100% ацетона. В другом варианте осуществления изобретения указанные пористые шарики из диоксида кремния представляют собой шарики из пористого диоксида кремния.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙНастоящее изобретение вместе с указанными выше и другими целями и преимуществами можно лучше всего понять из следующего подробного описания варианта осуществления изобретения, проиллюстрированного на чертежах, где:
Фиг.1 изображает химическую структуру очищенного токсина согласно настоящему изобретению. На рисунке изображена структура пиперидина с двумя заместителями R1 и R2 вдоль атомов углерода 2 и 6 кольцевой структуры.
РИС. 2 показан второй день концентрации хлорофилла множества видов водорослей в зависимости от воздействия эвгленофицина при концентрациях 0, 0,3, 3 и 30 мг / л.
РИС. 3 представлен график реакции линии клеток HT29 на эугленофицины, диметилсульфоксид и 5-фторурацил.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИзобретение обеспечивает новую токсиновую композицию. Этот токсиновый состав получают из Euglena sanguinea. Euglena sanguinea была определена как доминирующая водоросль, присутствующая в ряде случаев гибели рыбы с 2004 года. После этого открытия события токсического цветения произошли в ряде штатов, включая Северную Каролину, Южную Каролину, Техас, Арканзас и Миссисипи. Было получено более 400 граммов (сырой вес) осадка клеток Euglena для последующего выделения и очистки токсина из клонального изолята Северной Каролины.Микроскопический анализ подтвердил чистоту клеточного осадка, при этом единственной присутствующей водорослью была E. sanguinea. Токсин, полученный из E. sanguinea , был идентифицирован на основании токсичности по отношению к клеткам гипофиза крысы Gh5C1.
ОпределенияИспользуемые в описании и формуле изобретения формы единственного числа включают множественные ссылки, если контекст явно не диктует иное. Например, термин «ячейка» включает множество ячеек, включая их смеси.
Термин «Euglenophyceae» относится к группе одноклеточных бесцветных или фотосинтезирующих жгутиконосцев, обитающих в пресноводных, морских, почвенных и паразитических средах. Класс характеризуется одиночными одноклеточными клетками, большинство из которых свободно плавают и имеют два жгутика (один из которых может не возникать), возникающих из передней инвагинации, известной как резервуар. Описано около 1000 видов, которые классифицируются примерно на 40 родов и 6 отрядов. Примеры Euglenophyceae включают, но не ограничиваются ими, следующие роды: Eutreptiella, Euglena и Tetruetreptia. Вид Euglena sanguinea имеет веретеновидную, цилиндрическую или ленточную форму и имеет пленку, обычно отмеченную продольными или спиральными бороздками; некоторые с тонкой пленкой очень пластичны; рыльце обычно переднее; хлоропласты дискообразные, ленточные или веретенообразные; два парамилумных тела, расположенные по обе стороны от ядра, палочковидные или яйцевидные по форме или многочисленные и разбросанные по всему телу; сократительная вакуоль возле резервуара.
Термин «по существу чистое химическое соединение», используемый в данном описании и формуле изобретения, относится к химическому соединению как к химическому соединению, имеющему высокую степень чистоты по сравнению с исходными продуктами, из которых получены химические соединения.Специалист в данной области легко поймет, что любое химическое соединение, даже после очистки, может содержать «примеси» в большей или меньшей степени. Соответственно, хотя очищенные химические соединения были «очищены», абсолютная чистота не обязательно может быть получена без значительного снижения выхода.
Термин «эвгленофицин» относится к химическому соединению, имеющему структуру, изображенную на фиг. 1. Соединение представляет собой алкалоид и относится к органическому соединению, содержащему по меньшей мере один атом азота, и гетероциклическим соединениям в форме пиперидинового кольца.
Идентификация и очистка токсиновОбразцы эпизодического цветения водорослей были исследованы на предмет источников токсичного цветения водорослей. Пробы воды исследовали с помощью световой микроскопии (100-400 ×) для определения присутствующего планктона. Потенциально токсичные виды были выделены и выращены в стерильных средах, а затем токсичность оценена с помощью ВЭЖХ / МС или биоанализов.
Изоляты Unialgal Euglena sanguinea (выделенные в виде клональной культуры из убоя рыбы в Северной Каролине) выращивали в камере для окружающей среды в стерильной среде AF6 при 27 ° C.на фотопериоде свет: темнота 14:10 при 35 мкмоль фотонов м −2 с −1 . Осадки клеток собирали из полунепрерывных культур с экспоненциальной фазой, обычно при каждом выращивании собирали 35-50 л среды. Для каждого урожая среду фильтровали с использованием скрининга 10 мкм и клетки осаждали центрифугированием при 2800 об / мин в течение 10 минут, затем немедленно замораживали при -80 ° C.
Схема фракционирования с использованием элютропного растворителя использовалась для экстракции токсина из биомассы клеток на основе растворителя. определенная полярность.Осадки клеток размораживали в темноте, обрабатывали ультразвуком, затем воду, метанол, ацетон и гексан и использовали для последовательной солюбилизации клеточных компонентов. Цитотоксичность каждой фракции оценивали с использованием GH 4 C 1 линий клеток культуры ткани гипофиза крысы. Исходные культуры клеток гипофиза крысы (GH 4 C 1 ) поддерживали в среде Ham’s F10 с добавлением 15% лошадиной сыворотки и 2,5% фетальной бычьей сыворотки (FBS). Культуры инкубировали при 37 ° C с 5% CO 2 и 95% воздуха.
Образцы, проявляющие цитотоксическую активность, подвергали дальнейшей очистке с помощью ВЭЖХ.
Экстракты токсичных растворителей подвергали аналитическому фракционированию с помощью ВЭЖХ. На всех этапах разделения использовали фракционирование под контролем биопробы для отслеживания активности образца и выявления цитотоксических и / или ихтиотоксических экстрактов. Очистку ВЭЖХ проводили с использованием системы ВЭЖХ WATERS (WATERS 2767 Sample Manager, 1525 Binary Pump, 510 pump, WATERS 2996 PDA и одноквадратурный масс-детектор WATERS ZQ, оснащенный активным разделителем потока, переключающим клапаном с использованием программного обеспечения MASS LYNX (Waters Corporation). , Милфорд, Массачусетс.). Метод ВЭЖХ / МС представлял собой градиент вода / ацетон с 0,2% TFA в обоих растворителях. Экстракт загружали в колонку Phenomenex (Phenomenex Corporation, Торранс, Калифорния) C18 LUNA с размером частиц 3 мкм, 250 × 4,6 мм. Условия схемы потока были следующими: скорость потока 1 мл / мин, вода / ацетон 90:10 (выдержка в течение 2 минут). Затем последовал линейный градиент в течение 20 минут до 100% ацетона. Ацетон выдерживали в течение 3 минут до исходных условий потока. Температура колонки поддерживалась на уровне 35 ° C.
После разработки методологии очистки ВЭЖХ / МС основной токсичный изомер (> 80% присутствующего токсина) был произведен в достаточных количествах для анализа ЯМР (Bruker DMX 500 МГц ЯМР с градиентом датчик тройного резонанса 5 мм).С помощью серии экспериментов 1- и 2D ЯМР ( 1 H, 13 C, APT, COSY, HSQC, HMBC и NOESY) была охарактеризована молекулярная структура токсина.
ЯМР и масс-спектральный анализ позволили однозначно идентифицировать новый токсин. Повторное воздействие токсина на рыбу привело к гибели рыб, что подтвердило биологическую активность выясненного компонента. Эугленоиды в культуре, по-видимому, образуют токсин независимо от фазы роста. Это может указывать на функциональность заранее сформированного защитного механизма.
Экстракты клеток метанола и ацетона проявляли сходную цитотоксическую и ихтиотоксическую активность. ВЭЖХ-анализ этих экстрактов подтвердил, что одни и те же соединения присутствовали в обеих фракциях растворителей. Последующую методологию экстракции токсина клеточной массы проводили только экстракцией ацетоном (3 ×) с последующей фильтрацией шприцом. Этот ацетоновый экстракт дополнительно очищали с использованием повторной экстракции ацетоном и масс-фракционированной ВЭЖХ / МС.
Выделенный токсин представляет собой относительно неполярное соединение, демонстрирующее максимальное поглощение при 238 нм в УФ-области спектра.Очистка была затруднена, так как присутствовало несколько стерео и молекулярных изомеров. Активные фракции демонстрировали сильный отпечаток массы при 288 а.е.м., который, как впоследствии было показано, представляет собой молекулярный ион минус функциональность ОН (потерянная как H 2 O). MS-анализы предоставили массовые отпечатки пальцев, общие для всех биоактивных фракций (288 [MH-H 2 O] + ; 306 MH + ), подтверждающие изомерную природу токсичных веществ. Токсин существует в виде двузамещенного пиперидинового кольца 2,6 (фиг.1). Было показано, что основной изомер имеет цис-конфигурацию по отношению к C2 и C6, а второстепенные компоненты включают транс-конфигурацию. УЮТНЫЕ эксперименты по ЯМР выявили наличие четырех стереоизомеров под двумя хиральными центрами. В настоящее время известна только относительная стереохимия (таблица 1).
Эвгленоидный токсин, описанный здесь, может быть получен путем: (а) культивирования Euglena sanguinea в питательной среде для образования в нем эвгленоидного токсина; (b) отделение первой фракции органических соединений, включая указанный эвгленоидный токсин, от указанной питательной среды; (c) отделение второй фракции, состоящей в основном из указанного эвгленоидного токсина, от указанной первой фракции с помощью хроматографии с пористыми гранулами диоксида кремния.
Исследования роста клональных культур эвгленоидовКлональные изоляты трех штаммов Euglena sanguinea и Euglena viridis, Euglena granulata, и Euglena splendens выращивали в среде AF6 при 28 ° C на 14:10 L: Цикл D.
Образцы культуры отбирали каждые 3-5 дней для оценки скорости роста, и для определения токсичности других видов использовали единственную конечную точку средней экспоненциальной фазы.
Клональные изоляты пяти репрезентативных цианопрокариот, диатомовых и зеленых водорослей выращивали в среде BG11 при 28 ° C в цикле L: D 14:10.При средней экспоненциальной фазе роста аликвоты по 1 мл каждой культуры переносили в 96-луночные планшеты. Растворитель-носитель (контроль) и токсин эвгленофицина добавляли в три или более повторных флаконов (при 0, 300 частей на миллиард, 3 частей на миллион и 30 частей на миллион) и наблюдали за ростом в течение пяти дней.
Следующие ниже примеры предназначены для дополнительной иллюстрации изобретения без какого-либо намерения ограничить изобретение конкретными вариантами осуществления, описанными в нем. Все патенты и публикации, цитируемые здесь, включены в качестве ссылки.
ПРИМЕР 1 Цитотоксичность в отношении культур тканевых клеток млекопитающихGH 4 C 1 клетки гипофиза крысы, полученные выше, подвергали воздействию эугленофина. В частности, клетки Euglenga sanguinea лиофилизировали для высушивания и затем экстрагировали 200 мл дихлорметана. Раствор обрабатывали ультразвуком, после чего сливали весь растворитель, оставляя образовавшуюся клеточную массу. Клеточную массу переносили с 100 г гранул Iatrabeads вместе с 200 мл дихлорметана и упаривали на роторном испарителе досуха.Затем сухой экстракт элюировали через колонку с чистыми гранулами Iatrabeads множеством растворителей, как показано в таблице 2. Из семи фракций три фракции проявляли активность против GH 4 C 1 клеток гипофиза крысы.
Для оценки эвгленофицина относительно скорости роста выбранных таксонов водорослей.Эугленофицину подвергали культуры пяти видов водорослей, выращенные в периодической культуре. Культура включает Microcystis aeruginosa (цианобактерии), Planktothrix (цианобактерии), Gomphonema parvum (диатомовые водоросли), Scenedesmus dimorphus (зеленые водоросли) и Oocystis polymorpha. Культуры выращивали с использованием 1410-часовых циклов L: D в культуральной среде BG11. Когда водоросль достигала экспоненциальной фазы, клетки помещали в 96-луночные планшеты для культивирования тканей Falcon и добавляли эвгленофицин при 0,0.Концентрации 3, 3 и 30 мг / л. Заготовки растворителя (ацетон) были включены в контрольный тест. Показания хлорофилла а снимали на спектрометре BMG Labtech FLUOstar Omega ежедневно в течение четырех дней. ИНЖИР. 2 показано, что экспозиция эвгленофицина негативно повлияла на все культуры.
ПРИМЕР 3 Токсичность в отношении клеточной линии аденокарциномы, Ht-29Коллекция культур АТСС HTB-38, также называемая Ht-29, была протестирована против токсина, полученного из Euglena sanguinea , как показано на фиг.