Строение и процессы жизнедеятельности амебы протей (питание, выделение, приспособление к движению, размножение, циста) | Биология. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест
Раздел: Амёбозои (Amoebozoa)
Питание амебы (рис. 9.3) происходит путем эндоцитоза. Псевдоподии охватывают добычу, и она оказывается в пузырьке — пищеварительной вакуоле. В этой временной органелле, движущейся вместе с цитоплазмой, пища переваривается: образуются небольшие органические молекулы. Через мембрану вакуоли они поступают в цитоплазму. Непереваренные остатки удаляются из клетки путем экзоцитоза, и пищеварительная вакуоль исчезает.
Молекулы, поступившие из пищеварительной вакуоли, в цитоплазме и других органеллах становятся исходными реагентами во множестве реакций. Эти реакции обеспечивают амебу энергией и необходимыми ей веществами.
| Рис. 9.2. Строение амебы: 1. — сократительная вакуоль; 2. — пищеварительные вакуоли; 3. — псевдоподии; 4. — ядро |
| Рис. 9.3. Питание амебы: образование и движение пищеварительной вакуоли |
Выделение у амебы. Одни вредные для амебы продукты реакций выделяются через поверхность ее тела, другие поступают в специальные пузырьки сократительные вакуоли (рис. 9.2). В эти органеллы попадает и избыток воды, полученной амебой извне. Сократительные вакуоли постепенно увеличиваются и, достигнув определенного размера, сокращаются, а их содержимое выталкивается наружу.
Приспособление к движению амебы. Плазматическая мембрана амебы образует вырост. Заполняясь цитоплазмой, он увеличивается, и возникает псевдоподия (рис. 9.2). Постепенно в нее перетекает все содержимое клетки, и животное перемещается в направлении этой псевдоподии. Материал с сайта http://worldofschool.ru
Размножение амебы. Амеба размножается делением (рис. 9.4). Ее тело удлиняется, ядро делится. Затем приблизительно посредине клетка сужается. По окончании деления ядра перепонка между частями клетки исчезает, и из одного организма образуется два. Обычно интервал между делениями амебы — 1-2 суток. За это время амебы-потомки успевают стать «взрослыми» — способными к размножению.
Циста — приспособление к изменениям окружающей среды. При похолодании или пересыхании водоема амеба прекращает питаться. Ее тело становится округлым, на поверхности появляется плотная оболочка — образуется циста
Строение амебы протея рисунок
Stroenie ameby
Амеба протей выделение
Строение клетки амебы
Жизнедеятельность амебы вкратце
Какие функции выполняют сократительные вакуоли, почему эти органеллы имеют такое название?
Какие органеллы характерны именно для амебы?
Как дышит амеба?
Как амеба питается и выделяет вредные продукты жизнедеятельности?
Какие составляющие клетки отвечают за питание амебы?
Амеба обыкновенная: просто и понятно
Строение амебы обыкновеннойАмеба обыкновенная – один из наиболее известных простейших одноклеточных организмов. Наряду с другими известными одноклеточными существами: инфузорией туфелькой и эвгленой зеленой (о каждой из них на нашем сайте есть большая и подробная статья) амеба является важным объектом для изучений биологов. Ведь понимание того как существую и функционируют простейшие одноклеточные организмы даст нам возможность проникнуть в самое начало длинного эволюционного пути. Какое строение амебы обыкновенной, ее среда обитания, как осуществляется ее питание, дыхание, размножение, об этом читайте далее.
Строение амебы обыкновенной
Форма тела амебы обыкновенной постоянно изменяется, происходит это по причине изменения ее ложноножек. Размерами своими амеба не превышает и половины миллиметра. Снаружи тело простейшего покрыто специальной мембраной – плазмалеммой, внутри же находится цитоплазма с важными структурными элементами.
Цитоплазма амебы имеет неоднородную структуру и условно делится на две части:
- наружная – эктоплазма,
- внутренняя, с зернистой структурой, эндоплазма, именно там сосредоточены все самые важные органоиды, структурные части одноклеточного организма.
Так выглядит строение амебы обыкновенной на рисунке.
Центральной частью амебы, как, впрочем, и любой другой клетки, является, конечно же, ядро. У амебы оно находится почти в центре ее тела. Ядро обладает ядерным соком, хроматином и покрыто оболочкой, имеющей многочисленные поры.
Если наблюдать амебу обыкновенную под микроскопом, то можно увидеть что она обладает многочисленными ложноножками, которые еще называют псевдопотиями. Эти ложноножки подобно ресничкам инфузории служат амебе для передвижения.
Дыхание амебы обыкновенной
Кислород необходимый для жизнедеятельности амебы, она получает из воды. Причем если человек и другие животные дышат при помощи легких, то амеба дышит всем своим телом, кислород из воды проникает через цитоплазму, сам процесс дыхания амебы заключается в окислении кислородом органических веществ в митохондриях. В результате этой реакции выделяется энергия, которая запасается в АТФ, а также попутно образуется углекислый газ и снова вода. Энергия, запасенная в АТФ, в дальнейшем расходуется на разные процессы жизнедеятельности.
Среда обитания амебы обыкновенной
Амеба обыкновенная живет в пресной воде канав, болот, небольших прудов. Может существовать в аквариумах, в целом культуру амебы обыкновенной очень легко разводить в лабораторных условиях.
Так выглядит амеба обыкновенная под микроскопом.
Питание амебы обыкновенной
Как мы писали выше, амеба обыкновенная способна передвигаться при помощи своих ложноножек, в среднем скорость передвижения простейшего составляет 1 сантиметр за 5 минут. Во время своего движения амебы наталкиваются на другие мелкие объекты: одноклеточные водоросли, бактерии, другие простейшие организмы. Если этот объект достаточно мал, то амеба поглощает его. Как происходит само поглощение, амеба обтекает свою добычу со всех сторон, и через какое-то время она уже оказывается внутри амебной цитоплазмы.
Процесс поглощения твердой пищи амебой биологи называют фагоцитозом. Поглощенная пища в цитоплазме перерабатывается специальной пищеварительной вакуолей, по сути, выполняющей функцию желудка у амебы. Но и не только желудка, так как эта же пищеварительная вакуоль, выбрасывают не переваренные остатки пищи из цитоплазмы наружу, то есть по сути исполняют роль кишечника и того самого «мягкого места».
Схема питания амебы.
Интересно, что помимо пищеварительной вакуоли в теле амебы есть и так званная сократительная вакуоль, она же пульсирующая вакуоль. Она представляет собой пузырек водянистой жидкости, которые периодически нарастает, а достигнув определенного размера, лопается, освобождая свое содержимое наружу. Основная задача сократительной вакуоли – регуляция осмотического давления внутри тела амебы. Дело в том, что из-за того, что концентрация веществ в цитоплазме амебы выше, чем в окружающей воде создается разность осмотического давления внутри клетки и вне ее. Хотя пресная вода и проникает в тело амебы, ее количество всегда остается в норме, благодаря тому, что сократительная вакуоль откачивает избыток воды из цитоплазмы простейшего.
Размножение амебы обыкновенной
Амебы размножаются бесполым размножением посредством деления одной клетки надвое. Как и эвглены зеленные, амебы практически бессмертны, так как непрерывно размножаясь делением они живут вечно. Некая амеба, которая делится сейчас, может вести свою родословную от некой амебы, которая делилась еще в эпоху динозавров.
Сам процесс размножения – деления амебы начинается с митотического деления ядра: из одного ядра образуется два, которые затем удаляются друг от друга. Параллельно с этим начинает свое разделение и цитоплазма амебы. А вот сократительная вакуоль не разделяется, а остается в одной из новообразованных клеток, во второй клетке-амебе вакуоль образуется заново. Размножение-деление амебы происходит весьма быстро, его скорость зависит от температуры окружающей среды. В жаркие летние дни амеба может даже делится несколько раз за день, а вот с наступлением зимних холодов частота деления уменьшается, а затем и вовсе прекращается. Чтобы пережить зиму сама амеба превращается в цисту – покрывается плотной двойной белковой оболочкой.
Значение амебы в природе и жизни человека
Амеба важная часть экологической системы, так как именно она ответственна за регуляцию численности бактериальных организмов в озерах и прудах. Также она очищает воду от чрезмерного бактериального загрязнения, поглощая бактерии. В свою очередь, в пищевой цепочке амеба сама служит кормом для многих маленьких рыб и насекомых.
Имеет свою пользу амеба и для науки, ученые проводят над ней многочисленные опыты и исследования.
Рекомендованная литература и полезные ссылки
- Обыкновенная амёба, ее среда обитания, особенности строения и жизнедеятельности // 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. 11—13. — ISBN 5090043884.
- Тихомиров И. А., Добровольский А. А., Гранович А. И. Малый практикум по зоологии беспозвоночных. Часть 1. — М.-СПб.: Товарищество научных изданий КМК, 2005. — 304 с.+XIV табл.
Амеба обыкновенная, 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.
Эта статья доступна на английском языке – Amoeba.
Учитель: 2.План строения простейших соответствует общим чертам организации ядерной клетки. 3.Все простейшие содержат хлоропласты. 4.Одноклеточные организмы имеют органоиды специального назначения. 5. Морские простейшие имеют сократительную вакуоль. 6.Все простейшие имеют постоянную форму тела. 7.Основная форма размножения простейших – бесполое размножение. 8.Простейшие паразитируют только на животных и человеке. 9.Амеба обыкновенная имеет многокамерную раковину. 10.Ложноножки служат для передвижения и захвата пищи. 11. Лучевики имеют внутренний скелет. 12. Некоторые жгутиковые могут питаться, как настоящие растения. 13.Раковинные амебы образуют колонии. 14.Споровики – исключительно паразитические организмы. 15. Инфузории – наиболее высокоорганизованные простейшие. (Обычно дети правильно отвечают на все утверждения). -Молодцы! Но, я бы хотела обратить ваше внимание на вопросы под номером 7,10,12. Что же общего в этих вопросах? -Какими еще признаками жизнедеятельности |
Ученик:
Отвечают на вопросы по цепочке, ответы обосновывают самостоятельно или подтверждают из текста учебника.
Отвечают. (Это признаки жизнедеятельности: размножение, передвижение, питание). |
Амеба
☰
Амебы — это род одноклеточных организмов-эукариот (относятся к простейшим). Считаются животноподобными, так как питаются гетеротрофно.
Строение амеб обычно рассматривают на примере типичного представителя — амебы обыкновенной (амебы протея).
Амеба обыкновенная (далее амеба) обитает на дне пресноводных водоемов с загрязненной водой. Ее размер колеблется от 0,2 мм до 0,5 мм. По внешнему виду амеба похожа на бесформенный бесцветный комок, способный менять свою форму.
Клетка амебы не имеет жесткой оболочки. Она образует выпячивания и впячивания. Выпячивания (цитоплазматические выросты) называют ложноножками или псевдоподиями. Благодаря им амеба может медленно двигаться, как бы перетекая с места на место, а также захватывать пищу. Образование ложноножек и перемещение амебы происходит за счет движения цитоплазмы, которая постепенно перетекает в выпячивание.
Хотя амеба одноклеточный организм и не может быть речи об органах и их системах, ей свойственны почти все процессы жизнедеятельности, характерные для многоклеточных животных. Амеба питается, дышит, выделяет вещества, размножается.
Цитоплазма амебы не однородна. Выделяют более прозрачный и плотный наружный слой (эктоплазма) и более зернистый и жидкий внутренний слой цитоплазмы (эндоплазма).
В цитоплазме амебы находятся различные органеллы, ядро, а также пищеварительная и сократительная вакуоли.
Питается амеба различными одноклеточными организмами и органическими остатками. Пища обхватывается ложноножками и оказывается внутри клетки, образуется пищеварительная вакуоль. В нее поступают различные ферменты, расщепляющие питательные вещества. Те, которые нужны амебе, потом поступают в цитоплазму. Ненужные остатки пищи остаются в вакуоли, которая подходит к поверхности клетки и из нее все выбрасывается.
«Органом» выделения у амебы является сократительная вакуоль. В нее поступают излишки воды, ненужные и вредные вещества из цитоплазмы. Заполненная сократительная вакуоль периодически подходит к цитоплазматической мембране амебы и выталкивает наружу свое содержимое.
Дышит амеба всей поверхностью тела. В нее из воды поступает кислород, из нее — углекислый газ. Процесс дыхания заключается в окислении кислородом органических веществ в митохондриях. В результате выделяется энергия, которая запасается в АТФ, а также образуются вода и углекислый газ. Энергия, запасенная в АТФ, далее расходуется на различные процессы жизнедеятельности.
Для амебы описан только бесполый способ размножения путем деления надвое. Делятся только крупные, т. е. выросшие, особи. Сначала делится ядро, после чего клетка амебы делится перетяжкой. Та дочерняя клетка, которая не получает сократительную вакуоль, образует ее впоследствии.
С наступлением холодов или засухи амеба образует цисту. Цисты имеет плотную оболочку, выполняющую защитную функцию. Они достаточно легкие и могут разноситься ветром на большие расстояния.
Амеба способна реагировать на свет (уползает от него), механическое раздражение, наличие в воде определенных веществ.
§ 1. Обыкновенная амеба, ее среда обитания, особенности строения и жизнедеятельности
§ 1. Обыкновенная амеба, ее среда обитания, особенности строения и жизнедеятельности
Среда обитания, строение и передвижение амебы.Обыкновенная амеба встречается в иле на дне прудов с загрязненной водой. Она похожа на маленький (0,2-0,5 мм), едва заметный простым глазом бесцветный студенистый комочек, постоянно меняющий свою форму («амеба» означает «изменчивая»). Рассмотреть детали строения амебы можно только под микроскопом.
Тело амебы состоит из полужидкой цитоплазмы с заключенным внутрь нее небольшим пузыревидным ядром. Амеба состоит из одной клетки, но эта клетка — целый организм, ведущий самостоятельное существование.
Цитоплазма клетки находится в постоянном движении. Если ток цитоплазмы устремляется к одной какой-то точке поверхности амебы, в этом месте на ее теле появляется выпячивание. Оно увеличивается, становится выростом тела — ложноножкой, в него перетекает цитоплазма, и амеба таким способом передвигается. Амебу и других простейших, способных образовывать ложноножки, относят к группе корненожек. Такое название они получили за внешнее сходство ложноножек с корнями растений.
Питание. У амебы одновременно может образовываться несколько ложноножек, и тогда они окружают пищу — бактерии, водоросли, других простейших. Из цитоплазмы, окружающей добычу, выделяется пищеварительный сок. Образуется пузырек — пищеварительная вакуоль.
Пищеварительный сок растворяет часть веществ, входящих в состав пищи, и переваривает их. В результате пищеварения образуются питательные вещества, которые просачиваются из вакуоли в цитоплазму и идут на построение тела амебы. Нерастворенные остатки выбрасываются наружу в любом месте тела амебы.
Простейшие в капле прудовой воды (под микроскопом).
Дыхание. Амёба дышит растворенным в воде кислородом, который проникает в ее цитоплазму через всю поверхность тела. При участии кислорода происходит разложение сложных пищевых веществ цитоплазмы на более простые. При этом выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности организма.
Выделение вредных веществ жизнедеятельности и избытка воды. Вредные вещества удаляются из организма амебы через поверхность ее тела, а также через особый пузырек — сократительную вакуоль. Окружающая амебу вода постоянно проникает в цитоплазму, разжижая ее. Избыток этой воды с вредными веществами постепенно наполняет вакуоль. Время от времени содержимое вакуоли выбрасывается наружу.
Итак, из окружающей среды в организм амебы поступают пища, вода, кислород. В результате жизнедеятельности амебы они претерпевают изменения. Переваренная пища служит материалом для построения тела амебы. Образующиеся вредные для амебы вещества удаляются наружу. Происходитобмен веществ. Не только амеба, но и все другие живые организмы не могут существовать без обмена веществ как внутри своего тела, так и с окружающей средой.
Размножение. Питание амебы приводит к росту ее тела. Выросшая амеба приступает к размножению. Размножение начинается с изменения ядра. Оно вытягивается, поперечной бороздкой делится на две половинки, которые расходятся в разные стороны — образуется два новых ядра. Тело амебы разделяет на две части перетяжка. В каждую из них попадает по одному ядру. Цитоплазма между обеими частями разрывается, и образуются две новые амебы. Сократительная вакуоль остается в одной из них, в другой же возникает заново. Итак, амеба размножается делением надвое. В течение суток деление может повторяться несколько раз.
Циста. Питание и размножение амебы происходит в течение всего лета. Осенью при наступлении холодов амеба перестает питаться, тело ее становится округлым, на его поверхности выделяется плотная защитная оболочка — образуется циста 3. То же самое происходит при высыхании пруда, где живут амебы. В состоянии цисты амеба переносит неблагоприятные для нее условия жизни.
При наступлении благоприятных условий амеба покидает оболочку цисты. Она выпускает ложноножки, начинает питаться и размножаться. Цисты, разносимые ветром, способствуют расселению амеб.
1. В какой среде живут и как передвигаются амебы?
2. По рисунку 1 расскажите о способе питания амебы.
3. Каким образом выделяются из тела амебы вредные вещества?
4. Объясните по рисунку 2 размножение амебы.
5. Какое значение имеет в жизни амебы циста?
Строение и процессы жизнедеятельности амебы протей (питание, выделение, приспособление к движению, размножение, циста)
Питание амебы (рис. 9.3) происходит путем эндоцитоза. Псевдоподии охватывают добычу, и она оказывается в пузырьке — пищеварительной вакуоле.
В этой временной органелле, движущейся вместе с цитоплазмой, пища переваривается: образуются небольшие органические молекулы. Через мембрану вакуоли они поступают в цитоплазму.
Непереваренные остатки удаляются из клетки путем экзоцитоза, и пищеварительная вакуоль исчезает.
Молекулы, поступившие из пищеварительной вакуоли, в цитоплазме и других органеллах становятся исходными реагентами во множестве реакций. Эти реакции обеспечивают амебу энергией и необходимыми ей веществами.
Выделение у амебы. Одни вредные для амебы продукты реакций выделяются через поверхность ее тела, другие поступают в специальные пузырьки сократительные вакуоли (рис.
9.2). В эти органеллы попадает и избыток воды, полученной амебой извне.
Сократительные вакуоли постепенно увеличиваются и, достигнув определенного размера, сокращаются, а их содержимое выталкивается наружу.
Процесс (1 серия) (2013) сериал
Также можно почитать…
Строение и процессы жизнедеятельности планарии (движение, питание, выделение, нервная система, регенерация, размножение)
Строение и особенности жизнедеятельности инфузории-туфельки (питание, выделение, размножение)
Процессы жизнедеятельности кишечнополостных (медуз и полипов). движение, питание, дыхание, нервная система, размножение
Внутреннее строение и процессы жизнедеятельности рака (дыхательная, кровеносная, выделительная и нервная системы; питание, размножение)
Процессы жизнедеятельности гидры (движения, раздражение, регенерация, питание, выделение, размножение)
Внутреннее строение и процессы жизнедеятельности насекомых (дыхательная, кровеносная, пищеварительная, выделительная и нервная системы; размножение и развитие)
форма тела, чем питается, где обитает, какие болезни может вызывать
Амеба обыкновенная
Простейшие в капле прудовой воды (под микроскопом).
Класс корненожек объединяет наиболее простых одноклеточных животных, тело которых лишено плотной оболочки, а потому не имеет постоянной формы.Для них характерно образование ложноножек, которые представляют собой временно образующиеся выросты цитоплазмы, способствующие передвижению и захвату пищи.
Среда обитания, строение и передвижение амёбы. Обыкновенная амёба встречается в иле на дне прудов с загрязненной водой. Она похожа на маленький (0,2-0,5 мм), едва заметный простым глазом бесцветный студенистый комочек, постоянно меняющий свою форму («амеба» означает «изменчивая»). Рассмотреть детали строения амёбы можно только под микроскопом.
Тело амёбы состоит из полужидкой цитоплазмы с заключенным внутрь неё небольшим пузыревидным ядром. Амёба состоит из одной клетки, но эта клетка — целый организм, ведущий самостоятельное существование.
Цитоплазма клетки находится в постоянном движении. Если ток цитоплазмы устремляется к одной какой-то точке поверхности амёбы, в этом месте на её теле появляется выпячивание. Оно увеличивается, становится выростом тела — ложноножкой, в него перетекает цитоплазма, и амёба таким способом передвигается. Амёбу и других простейших, способных образовывать ложноножки, относят к группе корненожек. Такое название они получили за внешнее сходство ложноножек с корнями растений.
Жизнидеятельность Амёбы.
Питание. У амёбы одновременно может образовываться несколько ложноножек, и тогда они окружают пищу — бактерии, водоросли, других простейших. Из цитоплазмы, окружающей добычу, выделяется пищеварительный сок. Образуется пузырёк — пищеварительная вакуоль. Пищеварительный сок растворяет часть веществ, входящих в состав пищи, и переваривает их. В результате пищеварения образуются питательные вещества, которые просачиваются из вакуоли в цитоплазму и идут на построение тела амебы. Нерастворенные остатки выбрасываются наружу в любом месте тела амебы.
Строение и питание Амёбы.
Дыхание Амёбы. Амёба дышит растворенным в воде кислородом, который проникает в ее цитоплазму через всю поверхность тела. При участии кислорода происходит разложение сложных пищевых веществ цитоплазмы на более простые. При этом выделяется энергия, необходимая для жизнидеятельности организма.
Выделение вредных веществ жизнидеятельности и избытка воды. Вредные вещества удаляются из организма амёбы через поверхность ее тела, а также через особый пузырек — сократительную вакуоль. Окружающая амебу вода постоянно проникает в цитоплазму, разжижая ее. Избыток этой воды с вредными веществами постепенно наполняет вакуоль. Время от времени содержимое вакуоли выбрасывается наружу. Итак, из окружающей среды в организм амёбы поступают пища, вода, кислород. В результате жизнедеятельности амёбы они претерпевают изменения. Переваренная пища служит материалом для построения тела амёбы. Образующиеся вредные для амёбы вещества удаляются наружу. Происходит обмен веществ. Не только амёба, но и все другие живые организмы не могут существовать без обмена веществ как внутри своего тела, так и с окружающей средой.
Размножение Амёбы. Питание амёбы приводит к росту ее тела. Выросшая амёба приступает к размножению. (? Наверное вследствии превышения определённой массы её тела.) Размножение начинается с изменения ядра. Оно вытягивается, поперечной бороздкой делится на две половинки, которые расходятся в разные стороны — образуется два новых ядра. Тело амёбы разделяет на две части перетяжка. В каждую из них попадает по одному ядру. Цитоплазма между обеими частями разрывается, и образуются две новые амёбы. Сократительная вакуоль остается в одной из них, в другой же возникает заново. Итак, амёба размножается делением надвое. В течение суток деление может повторяться несколько раз.
Деление (размножение) Амёбы.
Циста. Питание и размножение амёбы происходит в течение всего лета. Осенью при наступлении холодов амёба перестает питаться, тело ее становится округлым, на его поверхности выделяется плотная защитная оболочка — образуется циста. То же самое происходит при высыхании пруда, где живут амёбы. В состоянии цисты амёба переносит неблагоприятные для неё условия жизни. При наступлении благоприятных условий амёба покидает оболочку цисты. Она выпускает ложноножки, начинает питаться и размножаться. Цисты, разносимые ветром, способствуют расселению (распространению) амеб.
Возможные дополнительные вопросы для самостоятельного изучения.
- Что заставляет Цитоплазму планомеренно перетекать из одного участка Амёбы в другой, заставляя её передвигаться в заданном направлении?
- Как происходит распознавание оболочкой цитоплазмы Амёбы питательных веществ, вследствии чего амёба целенаправленно формирует ложноножки и пищеварительную вакуоль?
Что такое амеба, чем она питается, как размножается и выглядит на фото?
Амебы — это род одноклеточных организмов-эукариот (относятся к простейшим).
Считаются животноподобными, так как питаются гетеротрофно.
Строение амеб обычно рассматривают на примере типичного представителя — амебы обыкновенной (амебы протея).
Амеба обыкновенная (далее амеба) обитает на дне пресноводных водоемов с загрязненной водой. Ее размер колеблется от 0,2 мм до 0,5 мм. По внешнему виду амеба похожа на бесформенный бесцветный комок, способный менять свою форму.
Клетка амебы не имеет жесткой оболочки.
Она образует выпячивания и впячивания. Выпячивания (цитоплазматические выросты) называют ложноножками или псевдоподиями. Благодаря им амеба может медленно двигаться, как бы перетекая с места на место, а также захватывать пищу.
Образование ложноножек и перемещение амебы происходит за счет движения цитоплазмы, которая постепенно перетекает в выпячивание.
Хотя амеба одноклеточный организм и не может быть речи об органах и их системах, ей свойственны почти все процессы жизнедеятельности, характерные для многоклеточных животных.
Амеба питается, дышит, выделяет вещества, размножается.
Цитоплазма амебы не однородна. Выделяют более прозрачный и плотный наружный слой (эктоплазма) и более зернистый и жидкий внутренний слой цитоплазмы (эндоплазма).
В цитоплазме амебы находятся различные органеллы, ядро, а также пищеварительная и сократительная вакуоли.
Питается амеба различными одноклеточными организмами и органическими остатками.
Пища обхватывается ложноножками и оказывается внутри клетки, образуется пищеварительная вакуоль. В нее поступают различные ферменты, расщепляющие питательные вещества. Те, которые нужны амебе, потом поступают в цитоплазму. Ненужные остатки пищи остаются в вакуоли, которая подходит к поверхности клетки и из нее все выбрасывается.
«Органом» выделения у амебы является сократительная вакуоль.
В нее поступают излишки воды, ненужные и вредные вещества из цитоплазмы. Заполненная сократительная вакуоль периодически подходит к цитоплазматической мембране амебы и выталкивает наружу свое содержимое.
Дышит амеба всей поверхностью тела.
В нее из воды поступает кислород, из нее — углекислый газ. Процесс дыхания заключается в окислении кислородом органических веществ в митохондриях. В результате выделяется энергия, которая запасается в АТФ, а также образуются вода и углекислый газ.
Энергия, запасенная в АТФ, далее расходуется на различные процессы жизнедеятельности.
Для амебы описан только бесполый способ размножения путем деления надвое. Делятся только крупные, т. е. выросшие, особи. Сначала делится ядро, после чего клетка амебы делится перетяжкой. Та дочерняя клетка, которая не получает сократительную вакуоль, образует ее впоследствии.
С наступлением холодов или засухи амеба образует цисту.
Цисты имеет плотную оболочку, выполняющую защитную функцию. Они достаточно легкие и могут разноситься ветром на большие расстояния.
Амеба способна реагировать на свет (уползает от него), механическое раздражение, наличие в воде определенных веществ.
| Царство | Животные |
| Подцарство | Одноклеточные |
| Тип | Корненожки |
| Род | Амёбы |
К подцарству Одноклеточные относятся животные, тело которых состоит всего из одной клетки, большей частью микроскопического размера, но со всеми присущими организму функциями.
В физиологическом отношении эта клетка представляет целый самостоятельный организм.
Двумя основными компонентами тела одноклеточных являются цитоплазма и ядро (одно или несколько).
Как выглядит амеба? Форма тела
Цитоплазма окружена наружной мембраной. Она имеет два слоя: наружный (более светлый и плотный)— эктоплазму — и внутренний — эндоплазму.
В эндоплазме находятся клеточные органоиды: митохондрии, эндоплазматическая сеть, рибосомы, элементы аппарата Гольджи, различные опорные и сократительные волокна, сократительные и пищеварительные вакуоли и др.
Среда обитания и внешнее строение обыкновенной амёбы
Простейшее живёт в воде. Это может быть и вода озера, и капля росы, и влага почвы, и даже вода внутри нас.
Поверхность тела их очень нежная и без воды моментально высыхает. Внешне амёба похожа на сероватый студенистый комочек (0,2-05 мм), не имеющий постоянной формы.
Движение
Амёба «перетекает» по дну. На теле постоянно образуются меняющие свою форму выросты— псевдоподии (ложноножки). В один из таких выступов постепенно переливается цитоплазма, ложная ножка в нескольких точках прикрепляется к субстрату и происходит передвижение.
Внутреннее строение
Внутреннее строение амебы
Питание
Передвигаясь, амёба наталкивается на одноклеточные водоросли, бактерии, мелкие одноклеточные, «обтекает» их и включает в цитоплазму, образуя пищеварительную вакуоль.
Питание амебы
Ферменты, расщепляющие белки, углеводы и липиды, поступают внутрь пищеварительной вакуоли, и происходит внутриклеточное пищеварение.
Пища переваривается и всасывается в цитоплазму. Способ захвата пищи с помощью ложных ножек называется фагоцитозом.
Дыхание
Кислород расходуется на клеточное дыхание. Когда его становится меньше, чем во внешней среде, новые молекулы проходят внутрь клетки.
Дыхание амебы
Молекулы углекислого газа и вредных веществ, накопившихся в результате жизнедеятельности, наоборот, выходят наружу.
Выделение
Пищеварительная вакуоль подходит к клеточной мембране и открывается наружу, чтобы непереваренные остатки выбросить наружу в любом участке тела.
Жидкость поступает в тело амёбы по образующимся тонким трубковидным каналам, путём пиноцитоза. Откачиванием лишней воды из организма занимаются сократительные вакуоли. Они постепенно наполняются, а раз в 5-10 минут резко сокращаются и выталкивают воду наружу. Вакуоли могут возникать в любой части клетки.
Размножение
Амёбы размножаются только бесполым путём.
Размножение амебы
Выросшая амёба приступает к размножению.
Оно происходит путём деления клетки. До деления клетки ядро удваивается, чтобы каждая дочерняя клетка получила свою копию наследственной информации (1). Размножение начинается с изменения ядра. Оно вытягивается (2), а затем постепенно удлиняется (3,4) и перетягивается посредине. Поперечной бороздкой делится на две половинки, которые расходятся в разные стороны— образуются два новых ядра. Тело амёбы разделяется на две части перетяжкой и образуется две новые амёбы.
В каждую из них попадает по одному ядру (5). Во время деления происходит образование недостающих органоидов.
В течение суток деление может повторяться несколько раз.
Бесполое размножение — простой и быстрый способ увеличить число своих потомков.
Этот способ размножения не отличается от деления клеток при росте тела многоклеточного организма. Разница в том, что дочерние клетки одноклеточного организма, расходятся, как самостоятельные.
Реакция на раздражение
Амёба обладает раздражимостью — способностью чувствовать и реагировать на сигналы из внешней среды.
Наползая на предметы, она отличает съедобные от несъедобных и захватывает их ложноножками. Она уползает и прячется от яркого света (1),
механических раздражений и повышенной концентрации, вредных для нее веществ (2).
Такое поведение, состоящее в движении к раздражителю или от него, называется таксисом.
Половой процесс
Отсутствует.
Переживание неблагоприятных условий
Одноклеточное животное очень чувствительно к изменениям окружающей среды.
В неблагоприятных условиях (при высыхании водоёма, в холодное время года) амёбы втягивают псевдоподии.
На поверхность тела из цитоплазмы выделяются значительное количество воды и вещества, которые образуют прочную двойную оболочку. Происходит переход в покоящееся состояние— цисту (1). В цисте жизненные процессы приостанавливаются.
Цисты, разносимые ветром, способствуют расселению амебы.
При наступлении благоприятных условиях амёба покидает оболочку цисты.
Она выпускает псевдоподии и переходит в активное состояние (2-3).
Ещё одна форма защиты — способность к регенерации (восстановлению). Повреждённая клетка может достроить свою разрушенную часть, но только при условии сохранения ядра, так как там хранится вся информации о строении.
Жизненный цикл амёбы
Жизненный цикл амёбы прост.
Клетка растёт, развивается (1) и делится бесполым путём (2). В плохих условиях любой организм может «временно умереть» — превратиться в цисту (3). При улучшении условий он «возвращается к жизни» и усиленно размножается.
Жизненный цикл амёбы
ОБЫКНОВЕННАЯ АМЕБА. СРЕДА ОБИТАНИЯ. ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ.
Амёба пресноводная обитает в илистых отложениях дна болот, прудов, сточных канав.
Тело амёбы размером 0,2-0,5 мм состоит из цитоплазмы, ограниченной элементарной плазматической мембраной, и одного ядра. Цитоплазма подразделяется на два слоя — наружный — эктоплазму, и внутренний — эндоплазму.
Наружный слой более вязкий, однородный; внутренний-более жидкий, зернистый. В эндоплазме располагается ядро, органоиды общеклеточного значения, сократительная и пищеварительные вакуоли.
ПИТАНИЕ.На теле амёбы постоянно образуются ложноножки, что связано с изменением коллоидных свойств цитоплазмы и попеременным переходом эктоплазмы в эндоплазму и наоборот.
Благодаря образованию ложноножек амёба перемещается в среде. Наталкиваясь при движении на пищевые частицы, она обволакивает их ложноножками, поглощает цитоплазмой, образуя фагоцитарный пузырёк. Последний сливается в эндоплазме с лизосомой и образует пищеварительную вакуоль, в которой происходит переваривание пищи. Непереваренные остатки пищи выбрасываются в любом участке тела путём экзоцитоза.
ДЫХАНИЕ. Дыхание осуществляется путём диффузии через плазматическую мембрану кислорода, растворённого в воде.
Углекислый газ, образующийся в процессах внутриклеточного метаболизма выделяется через мембрану клетки или частично с водой сократительной вакуолью.
ВЫДЕЛЕНИЕ. Выделение продуктов диссимиляции осуществляется через плазматическую мембрану, а также сократительной вакуолью. Пульсируя с частотой 1-5 раз в минуту, она выполняет функции осморегуляции, т.к. удаляет из цитоплазмы избыток воды, а вместе с ней и растворённые продукты обмена.
РАЗДРАЖИМОСТЬ.Приспособление к изменяющимся условиям среды осуществляется за счёт раздражимости, которая проявляется у амёбы в форме таксисов.
Таксисы — это направленные ответные реакции одноклеточных организмов на действие определенных (химических, физических, биологических) раздражителей. Они могут быть положительными, если простейшее движется в сторону раздражителя, и отрицательными, если организм удаляется от раздражителя.
ОБРАЗОВАНИЕ ЦИСТЫ. Если интенсивность действия внешних факторов среды превышает пределы выносливости вида, то амёба переживает неблагоприятные условия в форме цисты.
Процесс образования цисты — инцистирование — сопровождается прекращением активных движений, исчезновением ложноножек, выделением защитной оболочки, покрывающей тело, замедлением процессов обмена. При попадании в благоприятные условия амёба выходит из цисты. Таким образом инцистирование обеспечивает сохранение вида в неблагоприятных условиях среды.
Размножение у амёбы бесполое. Материнская клетка делится посредством митоза на две генетически ей идентичные дочерние.
МОРСКИЕ ПРОСТЕЙШИЕ.Многие саркодовые являются обитателями морей.
Это фораминиферы и радиолярии. Фораминиферы имеют наружную раковину из органического вещества, которое выделяется эктоплазмой.
Размножаются бесполым и половым путями. Большинство видов живут на дне водоёмов. Отмирая, они образуют осадочные породы: толстые слои известняков, мела, зелёного песчаника, которые состоят преимущественно из раковин фораминифер. Обнаружение определенных видов фораминифер в древних пластах земной коры может указывать на близость нефтяных месторождений. Известняк используют как строительный материал.
Лучевики ведут планктонный образ жизни и обладают минеральным внутренним скелетом, состоящим, как правило, из окиси кремния.
Скелет выполняет защитную функцию и обеспечивает парение в воде. Лучевики, отмирая, образуют кремнийсодержащие осадочные породы, которые используют для изготовления абразивных порошков.
Среди корненожек есть виды, паразитирующие в организме человека.
Например, дизентерийная амёба поражает слизистую оболочку толстого кишечника, вызывая образование кровоточащих язв. Заражается человек, проглатывая цисты, которые выделяются во внешнюю среду носителями этого паразита.
КЛАСС ЖГУТИКОВЫЕ. Объединяет около 8 тысяч видов простейших, органоидами движения которых являются жгутики.
Число их колеблется от одного до множества. Жгутики — это цилиндрические фибриллярные цитоплазматические структуры. Они состоят из 9 пар периферических и пары центральных фибрилл, покрытых цитоплазмой. Фибриллы начинаются в эндоплазме от базальных ядер и представляют собой микротрубочки, состоящие из сократимых белков.
Жгутиковые покрыты плотной эластичной оболочкой — пелликулой, благодаря которой и цитоскелету сохраняют постоянную форму тела.
В цитоплазме находятся одно или несколько ядер, общеклеточные органоиды. Большинство представителей класса гетеротрофы, но некоторые виды при определенных условиях могут питаться и аутотрофно.
Среди жгутиковых есть колониальные формы, например, вольвокс.
Считается, что именно от подобной группы простейших берут начало многоклеточные животные.
Размножаются делением надвое, но у некоторых видов встречается чередование бесполого размножения с половым процессом.
ЭВГЛЕНА ЗЕЛЕНАЯ.Представляет интерес как организм, занимающий промежуточное положение между растениями и животными.
Эвглена обитает в пресных стоячих водоёмах, загрязнённых гниющими органическими остатками.
Тело веретеновидное, размером около 0,05 мм, покрыто пелликулой. На переднем, закруглённом конце тела располагается жгутик, который берёт начало в цитоплазме от базального ядра. Его вращательные движения обеспечивают поступательное движение в воде. Вблизи жгутика у переднего конца тела локализуется сократительная вакуоль-органоид выделения и осморегуляции. Рядом с ней виден красный светочувствительный глазок. С помощью его осуществляются положительные фототаксисы, т.к.
свет играет важную роль в питании эвглены. По способу питания эвглена относится к миксотрофным организмам. На свету она питается как аутотроф, осуществляя с помощью хроматофоров, в которых содержится хлорофилл, реакции фотосинтеза.
Хроматофоры располагаются в цитоплазме, число их доходит до 20. Синтезируемые на свету углеводы превращаются в процессе анаболизма в парамил, вещество подобное крахмалу. Он откладывается в виде гранул в цитоплазме. В темноте эвглена питается как гетеротроф, органическими веществами, содержащимися в воде. Таким образом, сочетая в себе особенности питания зелёных растений и животных, эвглена является как бы переходной формой между первыми и вторыми.
О родстве с животными свидетельствует также наличие в стигме пигмента — астаксантина, который присущ только животным. Кроме того, даже при аутотрофном питании, эвглена нуждается в поступлении из вне витаминов В-1 и В-12, аминокислот. Ближе к заднему концу тела в цитоплазме лежит крупное ядро. Оно отделено от цитоплазмы двойной мембраной с порами. В кариоплазме находится хроматин и ядрышко.
Дыхание осуществляется за счёт диффузии кислорода из омывающей клетку воды.
Размножение эвглены происходит бесполым путём. Оно начинается с митотического деления ядра и удвоения жгутика. Затем на переднем конце тела между жгутиками в цитоплазме образуется углубление. Распространяясь в продольном направлении оно делит материнскую клетку на две дочерних. В благоприятных условиях среды эвглена существует в виде вегетативных форм, которые периодически делятся. В неблагоприятной среде эвглена инцистируется.
Жгутиковые имеют важное медицинское значение, т.к.некоторые виды являются паразитами человека. Например, лямблии паразитируют в тонком кишечнике человека, трихомонада влагалищная — в мочеполовых путях мужчин и женщин, лейшмании в клетках кожного эпителия.
ТИП ИНФУЗОРИИ.
Тип инфузории или ресничные объединяет около 9000 видов одноклеточных, органоидами движения которых являются реснички. Они по структуре идентичны жгутикам, но значительно короче последних.
Среди простейших инфузории имеют наиболее сложную организацию, которая связана с дифференцировкой у них определенных цитоплазматических структур и ядерного аппарата, выполняющих специфические функции. Характерные признаки и биологию типа можно рассмотреть на примере инфузории-туфельки. Она обитает в стоячих пресных водоёмах с большим количеством разлагающихся органических остатков. Форма тела постоянная, удлиненная, передний конец закруглен, задний заострен.
Размеры от 0,1 до 0,3 мм. Оно покрыто тонкой, эластичной пелликулой, которая имеет сложное ячеистое строение. Цитоплазма дифференцирована на экто- и эндоплазму. Эктоплазма прозрачная, в ней находятся базальные ядра ресничек и особые палочковидные образования — трихоцисты, которые выполняют защитную функцию.
Реснички располагаются на поверхности тела в определенном порядке. Их согласованная работа обеспечивает направленное движение инфузорий в воде. Ближе к переднему концу на поверхности тела находится околоротовая воронка, которая ведёт в клеточную глотку. На дне последней расположен клеточный рот-цитостом.
В области околоротовой воронки реснички более длинные. Они направляют поток воды со взвешенными в ней пищевыми частицами через клеточную глотку к цитостому. На дне его вокруг пищевых частиц образуются пищеварительные вакуоли, которые совершают упорядоченное движение в эндоплазме клетки. Непереваренные остатки пищи через порошицу, располагающуюся вблизи заднего конца тела, выбрасываются наружу.
Функции выделения и осморегуляции выполняют две сократительные вакуоли, расположенные на противоположных концах тела.
Они окружены радиальными приводящимися каналами, в которые из цитоплазмы осуществляется постоянный приток воды и продуктов обмена, растворенных в ней. Приводящие каналы и пульсирующие вакуоли сокращаются попеременно каждые 20-30 секунд. Заполняясь водой, каналы периодически опорожняются в пульсирующие вакуоли. При сокращении вакуолей их содержимое выталкивается во внешнюю среду.
В центре тела инфузории находятся два ядра. Большое, бобовидной формы полиплоидное — макронуклеус — управляет процессами метаболизма и дифференцировки.
Малое, диплоидное ядро — микронуклеус — контролирует процессы размножения и хранит видоспецифическую наследственную информацию.
Дышат инфузории кислородом, растворённым в воде и диффундирующим в организм через плазматическую мембрану.
Раздражимость играет важное значение в приспособлении к изменению условий среды и проявляется в форме таксисов — положительных или отрицательных. Это можно проследить на двух опытах. Поместим рядом на два предметных стекла по капле культуры инфузорий и чистой воды.
Внесём в культуру инфузорий на одном стекле кристалл соли, а в каплю чистой воды на другом стекле взвесь бактерий.
Соединим капли на каждом стекле тонким водяным мостиком и пронаблюдаем за поведением инфузорий. В первом опыте простейшие из культуры с кристаллом переходят в каплю чистой воды (отрицательный хемотаксис). Во втором, инфузории из культуры будут передвигаться в каплю с суспензией бактерий (положительный хемотаксис).
Для инфузорий характерно бесполое размножение путём поперечного деления.
Но у многих видов оно чередуется с половым процессом, который называется конъюгацией.
При бесполом размножении после удвоения ДНК оба ядра принимают вытянутую форму. Полиплоидный макронуклеус перешнуровывается в поперечном направлении с образованием двух дочерних макронуклеусов с почти одинаковыми наборами хромосом.
Микронуклеус делится митотически.
Образующееся при этом ахроматиновое веретено деления обеспечивает равномерное распределение хромосом и образование двух генетически идентичных дочерних микронуклеусов
После деления ядер посередине тела инфузории появляется поперечная перетяжка, которая углубляется и делит клетку на две части. У дочерних клеток в процессе их последующего развития формируются ротовые аппараты, недостающие сократительные вакуоли, трихоцисты, реснички.
При конъюгации две инфузории прикрепляются друг к другу перистомами и между ними образуется цитоплазматический мостик.
Макронуклеусы конъюгантов растворяются, а микронуклеусы делятся путем мейоза. Три из образовавшихся гаплоидных ядер каждой особи растворяются. Четвёртое ядро делится митотически на два пронуклеуса. Один из пронуклеусов каждой инфузории остаётся в материнской клетке. Второй пронуклеус — блуждающий, через цитоплазматический мостик переходит к партнёру. После обмена пронуклеусы сливаются и инфузории расходятся. Из образовавшихся диплоидных ядер происходит формирование новых макро- и микронуклеусов.
При конъюгации не происходит увеличения числа особей в популяции.
Но благодаря ей осуществляется обмен наследственной информацией и создаётся генетическое разнообразие в популяциях инфузорий. За счёт этого повышается приспособленность вида, его выживание.
Неблагоприятные условия среды инфузория переживает в форме цисты.
Экология инфузорий разнообразна. Они встречаются в пресных и морских водоёмах, почве, полостных органах многоклеточных животных. В водоёмах они входят в состав планктона или донных сообществ. В природе играют определенную роль в цепях питания. Питаясь микроорганизмами,водорослями инфузории способствуют очистке водоёмов. В тоже время эти простейшие служат пищей различных видов водных многоклеточных.
Некоторые виды инфузорий являются симбионтами жвачных млекопитающих.
Поселяясь в рубце и сетке их желудка, они участвуют в
процессах пищеварения хозяев.
Паразитические формы многочисленны. Они поражают жабры и кожу рыб. У человека в толстом кишечнике паразитирует единственная инфузория — балантидий. Его вегетативные формы вызывают образование язв в стенке органа.
ТИП СПОРОВИКИ.
Простейшие этого типа интересны тем, что ведут исключительно паразитический образ жизни.
Для их жизненного цикла характерно развитие с чередованием бесполого и полового размножения. Оно может протекать со сменой или без смены хозяев.
Одним из представителей типа является возбудитель малярии человека — малярийный плазмодий. Тело спорозоидов плазмодия веретеновидное, длиной до 5-8 мкм, органоиды движения отсутствуют, ядро одно. В организм человека паразит попадает при укусе малярийным комаром, в слюне которого содержится возбудитель болезни.
Малярийный паразит проникает в эритроциты, где размножается бесполым способом и разрушает их. Человек — промежуточный хозяин паразита, т.к. в его организме идёт бесполое размножение плазмодия.
В некоторых эритроцитах паразит развивается в незрелые половые клетки (гаметоциты). При сосании крови у малярийного больного они попадают в желудок комара и развиваются в мужские и женские гаметы.
Последние, сливаясь попарно, образуют зиготы, при делении которых в теле комара образуется новое поколение паразитов.
Таким образом комар является окончательным хозяином возбудителя малярии. В послевоенные годы на территории России малярия была ликвидирована.
Раздражимость у одноклеточных организмов. Таксисы.
Наиболее простые формы раздражимости наблюдаются у микроорганизмов (бактерий, одноклеточных грибов, водорослей, простейших).
В примере с амебой мы наблюдали движение амебы в сторону раздражителя (пища).
Такая двигательная реакция одноклеточных организмов в ответ на раздражение из внешней среды называется таксисом.Таксис вызван химическим раздражением, поэтому его называют еще хемотаксисом(рис. 51).
Рис.51.Хемотаксис у инфузорий
Таксисы могут быть положительными и отрицательными. Поместим пробирку с культурой инфузорий-туфелек в закрытую картонную коробочку с единственным отверстием, расположенным против средней части пробирки, и выставим ее на свет.
Через несколько часов все инфузории сконцентрируются в освещенной части пробирки.
Это положительный фототаксис.
Таксисы свойственны многоклеточным животным. Например, лейкоциты крови проявляют положительный хемотаксис по отношению к веществам, выделяемым бактериями, концентрируются в местах скопления этих бактерий, захватывают и переваривают их.
Amoeba Proteus: среда обитания, строение и обмен веществ
В этой статье мы обсудим Amoeba Proteus: — 1. Привычка, среда обитания и культура Amoeba Proteus 2. Структура Amoeba Proteus 3. Передвижение 4. Питание 5. Дыхание и выделение 6. Метаболизм 7. Поведение 8. Размножение 9. Бессмертие 10. Биологическое значение.
В комплекте:
- Среда, среда обитания и культура Amoeba Proteus
- Структура Amoeba Proteus
- Передвижение амебы Proteus
- Питание в Amoeba Proteus
- Дыхание и выделение у Amoeba Proteus
- Метаболизм у Amoeba Proteus
- Поведение Amoeba Proteus
- Размножение Amoeba Proteus
- Бессмертие Amoeba Proteus
- Биологическое значение Amoeba Proteus
1.Среда обитания и культура Amoeba Proteus :
Amoeba Proteus широко распространена. Он обычно встречается в иле или придонном иле в пресноводных бассейнах, прудах, канавах, озерах и медленных ручьях, часто на мелководье на нижней стороне водной растительности. Также встречается во влажных почвах. Бока прудов с лотосами и желобов — отличные места для сбора амеб.
В изобилии встречается в воде, которая в изобилии содержит бактерии и органические вещества, такие как листья, ветки и другую водную растительность.
Культура Amoeba Proteus :Amoeba Proteus можно получить для лабораторного использования из различных мест, таких как органический ил гниющей растительности или нижняя поверхность кувшинок. Чтобы создать культуру амебы, добавьте немного воды из пруда, грязи и листьев в 100 мл воды, содержащей несколько зерен пшеницы.
Амебы появятся через несколько дней, это свидетельствует о наличии цист в воде пруда. Для получения чистой культуры отварите четыре-пять зерен пшеницы в 100 мл дистиллированной воды в течение 10 минут и остудите несколько дней; к этому добавить немного амеб из первой культуры и накрыть стеклянной пластиной; через десять дней в чистой культуре образуется много амеб.
2. Строение Amoeba Proteus :
(i) Размер и форма:
Amoeba proteus — одноклеточное микроскопическое животное диаметром около 0,25 мм (250 микрон), настолько прозрачное, что невидимо невооруженным глазом. Под сложным микроскопом он выглядит как неправильная, бесцветная, полупрозрачная масса живого животного, похожего на желе или протоплазмы, которая постоянно меняет свою форму, посылая и удаляя пальцеобразные отростки, псевдоподии.
Название Амеба происходит от греческого слова амоибе, что означает изменение. Видовое имя протей основано на имени мифологического греческого морского бога, который постоянно меняет свой облик. Хотя у него нет клеточной стенки, у него есть тонкая нежная внешняя мембрана, называемая плазменной леммой.
Сразу под ним находится негранулярный слой, эктоплазма, которая окружает гранулярную эндоплазму. Однако демаркационной линии между эктоплазмой и эндоплазмой нет.
(ii) Псевдоподии:
Псевдоподии (Gr., псевдо = ложь; podos = стопа) — это временные тупые продолжения, похожие на пальцы, которые постоянно выдаются или выводятся телом. Они от широких до цилиндрических, с тупыми закругленными кончиками и состоят как из эктоплазмы, так и из эндоплазмы.
Такие псевдоподии называют лобоподиями. Они образуются в результате разжижения и продвижения цитоплазмы. Поскольку многие псевдоподии образуются одновременно, Amoeba proteus является полиподиальным видом.
(iii) Плазменная лемма:
Плазменная лемма — очень тонкая, нежная, невидимая, эластичная внешняя клеточная мембрана.Толщина плазменной леммы может составлять от 1/4 микрона (0,00025 мм) до 2 микрон.
Он состоит из двойного слоя липидных и белковых молекул. Согласно Шнайдеру и Вохифарту Баттерману (1959), плазменная лемма состоит из двух темных слоев, толщиной около 200 A 0 , разделенных прозрачным слоем. Другие нити диаметром около 80 A 0 простираются на 1100–1700 A 0 в среду от плазменной леммы.
Предполагается, что внешний слой плазменной леммы содержит мукопротеин.Лемма о плазме может восстанавливаться при нарушении. Эта мембрана избирательно проницаема и регулирует обмен веществ, таких как вода, O 2 и CO 2 , между животным и окружающей средой.
Он также удерживает протоплазму внутри клетки. Предполагается, что многочисленные тонкие гребневидные выступы на внешней поверхности плазменной леммы прилипают и связывают организм с его субстратом.
(iv) Цитоплазма:
Внутри плазменной леммы находится плотная масса цитоплазмы, содержащая несколько органелл.Он разделен на две районные зоны: внешнюю эктоплазму и внутреннюю эндоплазму.
(v) Эктоплазма:
Эктоплазма образует внешний и относительно прочный слой, лежащий прямо под леммой о плазме. Это тонкий, прозрачный (негранулированный) и гиалиновый слой. Он утолщается в виде гиалинового колпачка на продвигающемся конце на кончиках псевдоподий. Эктоплазма имеет ряд заметных продольных гребней. Из-за наличия в эктоплазме продольных гребней она считается опорным слоем.Эктоплазма придает форму телу клетки.
(vi) Эндоплазма:
Эндоплазма образует основную массу тела, полностью окруженную эктоплазмой. Это зернистая гетерогенная жидкость, содержащая бипирамидальные кристаллы. Согласно Масту, эндоплазма состоит из внешнего, относительно жесткого плазмогеля и более жидкого внутреннего плазмозоля.
Плазмагель гранулированный и более твердый, но его гранулы не двигаются. Плазмазоль представляет собой высокодисперсную жидкость, имеющую различные включения, и она демонстрирует текущие движения.Помимо гранул, эндоплазма содержит ряд важных включений, таких как ядро, сократительная вакуоль, пищевые вакуоли, митохондрии, аппарат Гольджи, жировые глобулы и пластинчатые или бипирамидальные кристаллы.
(vii) Эндоплазматические органеллы:
Эндоплазма содержит несколько подвешенных в ней органелл или структур. Эти органеллы представляют собой ядро, сократительную вакуоль, пищевые вакуоли и водные глобулы.
1. Ядро:
У Amoeba proteus есть одно заметное ядро.Ядро выглядит как двояковогнутый диск у молодых особей, но у более старых экземпляров оно часто складчато и извилисто. Ядро имеет прочную ядерную мембрану или ядерную оболочку и содержит прозрачное ахроматическое вещество с мельчайшими гранулами хроматина или хромидиями, равномерно распределенными по поверхности.
Нуклеоплазма небольшая. Такое ядро называется массивным или зернистым ядром. Электронно-микроскопические исследования показывают сотовую решетку под двухслойной ядерной оболочкой.Внутри ядра находится множество маленьких сферических хромосом, которых насчитывается более 500. Положение ядра в эндоплазме не определено, но изменяется во время движения амебы.
В течение жизни амебы, до периода размножения, ядро играет важную роль в метаболической активности клетки. Это было доказано экспериментами, в которых животное было разрезано пополам. Поток цитоплазмы прекращается в течение нескольких минут в куске без ядра, но возобновляется через несколько часов.
Энуклеированная амеба может прикрепляться к субстрату и проявлять раздражительность, хотя ее реакция на стимулы изменена. Пищевые тела поглощаются и перевариваются совершенно нормально, но в конце концов наступает смерть. Часть с ядром продолжает свою жизнь как обычная амеба. Изолированное ядро не выживет.
Таким образом, ядро и цитоплазма взаимозависимы, и их разделение в конечном итоге приводит к гибели обоих.
2. Сократительная вакуоль:
Наружная часть эндоплазмы около заднего конца содержит прозрачную округлую пульсирующую вакуоль, заполненную водянистой жидкостью. Эта вакуоль, называемая сократительной вакуолью, окружена единичной мембраной. Он не фиксируется, а циркулирует в эндоплазме. Он возникает около заднего конца животного и увеличивается в размерах, вероятно, за счет слияния ряда более мелких вакуолей.
По мере того, как он продолжает расти, он оказывается в периферическом слое плазмагеля, где он остается, пока эндоплазма течет вперед, так что он остается на заднем конце, где он лопается от сжатия своей стенки, и содержимое вытесняется через очевидная пора.Он появляется около точки исчезновения, затем движется к ядру и, наконец, движется назад.
Вакуоль ритмично наполняется жидкостью, а затем выводит ее наружу. У простейших сократительная вакуоль окружена скоплением митохондрий, рядом с которыми появляются крошечные вакуоли воды, которые затем сливаются в более крупную вакуоль.
Митохондрии обеспечивают энергию для фактического образования и работы вакуоли.Он ритмично расширяется (диастола) и сужается (систола) и служит для выделения и осморегуляции.
Он удаляет CO 2 и отходы из организма животного, он не только выделительный и респираторный, но в основном это гидростатический орган, потому что он постоянно удаляет воду, которую поглощает амеба, таким образом, он регулирует осмотическое давление и гармонизирует напряжение между протоплазмой и окружающей водой, следовательно, регулирует также вес животного.
У многих морских и паразитических амеб нет сократительной вакуоли, потому что осмотическое давление их протоплазмы примерно такое же, как и окружающей среды.
3. Пищевые пылесосы:
В эндоплазме разбросаны многочисленные пищевые вакуоли. Они не сжимаются и разного размера. Каждая пищевая вакуоль содержит кусочек перевариваемой пищи. Пищевые вакуоли переносятся движением эндоплазмы.Переваривание пищи происходит внутри пищевой вакуоли. Эндоплазма также содержит отходы и песчинки.
4. Водные глобулы:
Это несколько небольших сферических бесцветных неконтрактильных вакуолей, заполненных водой.
Ультраструктура или структура с помощью электронного микроскопа:Электронно-микроскопические исследования не выявили наличия в эндоплазме двух коллоидных фаз — золя и геля.Считается, что именно эктоплазма находится в состоянии геля, а эндоплазма — в состоянии золя.
Де Брюн предположил, что протоплазма может рассматриваться как «трехмерная сеть» белковых цепей, связанных между собой поперечными связями боковых цепей. Состояние геля обусловлено полностью вытянутыми белковыми цепями, а состояние золя обусловлено сжатием таких цепей.
Структура ядра Amoeba proteus похожа на сотовую решетку.Ядерная мембрана двухслойная с порами. Нуклеоплазма содержит несколько ядрышек и большое количество хромосом. Также видны различные органеллы, характерные для животной клетки. Митохондрии имеют более или менее овальную форму с трубчатыми гребешками.
Аппарат Гольджи представляет собой группу мешкообразных канальцев. Лизосомы разбросаны в виде мелких сферических тел, связанных с мембраной. Эндоплазматический ретикулум образует сеть канальцев, а также пузырьков. Эндоплазма содержит резервный пищевой материал в виде пластинчатых или бипирамидальных кристаллов.Видна сократительная вакуоль, окруженная несколькими митохондриями и пузырьками.
3. Передвижение Amoeba Proteus:
Amoeba Proteus демонстрирует характерное амебовидное движение за счет образования пальцевидных временных отростков, псевдоподий. Псевдоподии амебы известны как лобоподии из-за их тупого, похожего на пальцы внешнего вида и закругленных кончиков. Эктоплазма образует тупой выступ, в который втекает эндоплазма, образуя псевдоподий на продвигающемся конце, который затем называется передним концом.
Обычно сначала формируется несколько небольших псевдоподий, одна из которых увеличивается, а другие исчезают. Протоплазма, которая попадает в псевдоподии, естественным образом удаляется из других частей, так что животное меняет не только форму тела, но и свое положение; таким образом, псевдоподии вызывают изменение формы и положения животного. Это называется амебоидными движениями, которые происходят не только у амеб, но и у других простейших и некоторых амебоидных клеток Metazoa.
4. Питание Amoeba Proteus:
Амеба не может формировать пищу из простых веществ, но ей необходимы готовые органические вещества для еды; такой режим питания, при котором поступают в организм твердые органические частицы, называется зоотрофическим или голозойским.
Пища амебы состоит из клеток и нитей водорослей, бактерий, других простейших, мелких многоклеточных животных, таких как коловратки и нематоды, а также органических веществ. Более мелкие жгутиконосцы и инфузории, по-видимому, составляют любимую пищу амебы.
Amoeba proteus не питается диатомовыми водорослями, как часто утверждают. Амеба демонстрирует выбор в отношении пищи и может различать неорганические частицы и органическую пищу. Если частица углерода прикреплена к пище, животное проглотит пищу и оставит частицу углерода наружу.
Рта нет, но пища проглатывается в любой точке, обычно на переднем продвигающемся конце. Питание включает в себя ряд процессов, а именно прием пищи, пищеварение, ассимиляцию, диссимиляцию и вываривание.
(a) Попадание внутрь организма:Нет определенных областей или органелл для приема пищи. Пища захватывается псевдоподиями, обычно в результате образования кормовой чаши, в которой псевдоподии охватывают добычу с каждой стороны, а сверху над ней надвигается тонкий лист, прикрепляя ее к субстрату.
Затем чашка наполняется ниже, и еда закрывается. Частицы пищи могут попадать в любую точку на поверхности тела, но обычно они попадают в так называемый временный передний конец, то есть часть тела в направлении движения. Согласно Рамблеру (1930), прием внутрь амебы происходит по-разному, в зависимости от природы пищи.
Используются следующие методы приема внутрь:
(i) Обращение:
Когда амеба приближается к своей еде, часть, находящаяся непосредственно на одной линии с ней, перестает двигаться, и сверху, снизу и по бокам от еды образуются псевдоподии, образуя чашку для еды, при этом чашка для еды касается не еды, а краев ее поверхности. чашка для еды сливается с пищей, образуя неконтрактильную пищевую вакуоль, в которую также попадает немного воды.
Стенки пищевой вакуоли состоят из эктоплазмы, которая становится внутренней и превращается в эндоплазму. Этот метод заглатывания используется для поимки живой добычи. Однако непонятно, как Амеба воспринимает частицу, пригодную для еды, и выдвигает псевдоподии, чтобы поглотить их.
(ii) Окружность:
Когда пища менее активна или неподвижна, псевдоподий вступает в контакт с пищей, образуя над ней чашку для пищи и прикрепляя ее к субстрату, затем чашка заполняется внизу, чтобы заключить пищу в пищевую вакуоль.Повторяя этот процесс, амеба может заглатывать и свертывать длинные волокна водорослей. У других видов амеб пища попадает в организм путем импорта и инвагинации.
(iii) Импорт:
У Amoeba verrucosa пища вступает в контакт с животным и пассивно проникает в организм. Таким образом он поглощает и поедает нитчатые водоросли.
(iv) Инвагинация:
Amoeba verrucosa вступает в контакт с пищей и прилипает к ней, эктоплазма вместе с пищей инвагинируется в виде трубки в эндоплазму, и частица пищи всасывается, лемма плазмы исчезает, а эктоплазма превращается в эндоплазму.
Вновь проглоченный организм может какое-то время оставаться активным в большой первичной пищевой вакуоли. В течение часа первичные пищевые вакуоли распадаются на более мелкие вторичные вакуоли, которые подразделяются на множество мелких вакуолей, которые составляют большую часть эндоплазматического содержимого.
(v) Пиноцитоз:
Когда поглощение жидкого материала в больших количествах происходит клеткой через плазматическую мембрану, этот процесс известен как пиноцитоз (греч., Пинин = пить).Процесс пиноцитоза был впервые обнаружен Мастом и Дойлом (Mast, Doyle, 1934) у Amoeba proteus. Посредством пиноцитоза анималкула (амебы) поглощает высокомолекулярные соединения из внешней среды.
Пиноцитоз не распространяется на всю поверхность тела амебы. Понятно, что лемма плазмы вместе с коллоидным пищевым материалом образует каналы пиноцитоза, которые проходят от поверхности глубоко в эндоплазму.
Затем внутренние концы каналов отламываются, образуя пузырьки пиноцитоза или пиносомы, содержащие поглощенный пищевой материал.Позже пиносомы транспортируются внутрь клетки, где они сливаются с лизосомами. Еще предстоит подтвердить, является ли пиноцитоз нормальным способом проглатывания амебы.
(б) Пищеварение:
Пищеварение происходит в первичной пищевой вакуоли после того, как она попадает в эндоплазму. Содержимое пищевой вакуоли сначала кислое из-за HCl, но позже оно становится щелочным, живая пища умирает в кислой фазе.Протоплазма выделяет ферменты в вакуоли, которые превращают белки в аминокислоты, крахмал в растворимый сахар и жиры в жирные кислоты и глицерин.
Присутствие некоторых ферментов, например, протеаз (ферментов, расщепляющих белок), амилаз (ферментов, расщепляющих крахмал) и липаз (ферментов, расщепляющих жир), было продемонстрировано у амебы. Когда переваренная пища превращается в молекулярную форму, тогда пищевая вакуоль отрастает все меньшие и меньшие вторичные пищевые вакуоли, которые уносят переваренную пищу.
Переваривание пищи амебой считается внутриклеточным, в отличие от внеклеточного переваривания у высших животных, таких как дождевой червь и лягушка, занимающего клетки в полости пищеварительного тракта.
(c) Ассимиляция:Переваренная пища, вода и минералы поглощаются окружающей протоплазмой в результате простого процесса диффузии. У амебы пищевые вакуоли постоянно перемещаются в текущей эндоплазме за счет циклоза и напрямую снабжают питанием все части клетки.В протоплазме переваренная пища ассимилируется для создания новой протоплазмы.
Аминокислоты образуют живую протоплазму; сахар, жирные кислоты и глицерин обеспечивают энергию. Эта способность образовывать живую протоплазму из простых веществ является фундаментальным свойством живого вещества.
(d) Диссимиляция:Живая протоплазма постоянно разрушается в результате окисления с образованием тепла, кинетической энергии и отходов. Сложные молекулы протоплазмы распадаются путем диссимиляции, чтобы произвести энергию для различных видов деятельности животного.
(e) Egestion:Непереваренные остатки пищевых вакуолей — это отходы, которые тяжелее протоплазмы, следовательно, они тяготеют к заднему концу, откуда они выбрасываются амебой, удаляющейся от него. Выделение непереваренных частиц происходит в произвольной точке, они выходят в любой точке поверхности через специальное отверстие.
Процесс переваривания не так прост у Amoeba verrucosa, имеющей эктоплазматическую пленку, которая представляет собой толстую и прочную мембрану.Гранулы отходов экструдируются, как показано на рис. 14.14. В точке выхода образуется новая пленка, препятствующая оттоку эндоплазмы.
5. Дыхание и выделение у Amoeba Proteus:
Амеба не имеет органов дыхания и дыхательных пигментов. Дыхание у амебы происходит путем диффузии через общую поверхность тела (плазменная лемма). Амеба аэробна, поглощает кислород и выделяет углекислый газ, как и другие животные.Кислород, растворенный в окружающей воде, попадает в цитоплазму амебы путем диффузии.
Поскольку концентрация кислорода в воде выше, чем в цитоплазме амебы, кислород постоянно поступает и немедленно расходуется на сжигание пищи.
Таким образом, концентрация кислорода в животном всегда остается ниже, чем в окружающей воде, и кислород постоянно поступает в животное и используется для удовлетворения потребностей в энергии. Во время метаболической активности кислород сжигает или окисляет живое вещество или цитоплазму амебы и расщепляет ее на более простые соединения.
В результате образуются вода, углекислый газ и мочевина и высвобождается энергия, которая сохраняется в высокоэнергетических связях АТФ и используется в жизнедеятельности организма. Углекислый газ диффундирует наружу, потому что он всегда находится в более высокой концентрации внутри тела амебы, чем в окружающей воде.
Если амебу поместить в водород вместо кислорода, движение прекращается и наступает смерть. Если вместо кислорода вводится углекислый газ, амеба сначала инцистирует, но в конце концов умирает.
Экскреция у Amoeba Proteus :Окисление углеводов и жиров приводит к образованию метаболических отходов, углекислого газа и воды. У амебы побочными продуктами окисления белков являются аммиак и углекислый газ, реже мочевина. Углекислый газ и аммиак растворимы в воде, и они выводятся через плазменную лемму путем диффузии в окружающей воде или в воде, выделяемой сократительной вакуолью.
Осморегуляция :
Осморегуляция — это процесс, при котором контролируется содержание воды в протоплазме.Регулирование содержания воды в протоплазме амебы осуществляется сократительной вакуолью. Протоплазма амебы более концентрирована, чем окружающая вода, поэтому регулярный водный поток проникает в ее тело путем осмоса через лемму полупроницаемой плазмы. Если избыток воды не будет вытеснен, это приведет к разрыву животного. Этот избыток воды собирается сократительной вакуолью и выводится из протоплазмы.
За исчезновением одной вакуоли следует образование новой.Регулирование воды в протоплазме поддерживает осмотическое равновесие с окружающей водой. Отсутствие сократительной вакуоли у большинства морских амеб может быть связано с тем, что концентрация солей в протоплазме почти эквивалентна концентрации соли в окружающей среде, поэтому вода не накапливается в протоплазме.
У морских амеб образуется сократительная вакуоль, когда их помещают в пресную воду. С другой стороны, если пресноводные амебы переводятся в соленую воду, их сократительные вакуоли уменьшаются и в конечном итоге полностью исчезают.Таким образом, вероятно, что основная функция сократительной вакуоли — регулирование содержания воды в амебе.
6. Метаболизм у Amoeba Proteus :
Amoeba Proteus принимает пищу и O 2 , из которых она производит протоплазму, затем протоплазма распадается на продукты жизнедеятельности и вырабатывается кинетическая энергия; Эти процессы включают множество сложных химических реакций, совокупность которых называется метаболизмом.
Процессы, в которых используется энергия и накапливается протоплазма, известны как анаболизм, а процессы, которые разрушают протоплазму с выделением энергии и производством продуктов жизнедеятельности, называются катаболизмом.
Отходами катаболизма являются мочевина, CO 2 , H 2 O и минералы. В метаболизме ядро контролирует усвоение пищи, а цитоплазма продолжает катаголическую фазу. Метаболические процессы, демонстрируемые амебой (рис. 14.16), включают прием внутрь, переваривание, переваривание, всасывание, циркуляцию, ассимиляцию, диссимиляцию, секрецию, экскрецию и дыхание.
7. Поведение Amoeba Proteus :
У Amoeba Proteus нет специальных структур для приема раздражителей, но она реагирует на различные раздражители. Реакции амебы на стимулы или изменения в окружающей среде, внутренние или внешние, составляют ее поведение. Ответы или реакции Amoeba Proteus на раздражители обусловлены фундаментальным свойством протоплазмы, называемым раздражительностью.
Все изменения условий окружающей среды называются раздражителями или раздражениями, а свойство реакции на раздражители называется раздражительностью или чувствительностью.Поведение амебы включает изменение формы, передвижения, получение пищи (прием пищи), избегание неблагоприятной окружающей среды, голода и так далее. Его ответы на разные формы ситмули различаются.
Реакция на стимулы называется налогами (единственное число, такси). Таксис может быть положительным, когда организм движется навстречу стимулу, или отрицательным, когда организм уходит от стимула. Amoeba proteus проявляет оба типа налогов, как положительных, так и отрицательных, в зависимости от различных стимулов.
По видам стимулов налоги классифицируются следующим образом:
(i) Тигмотаксис (реакция на контакт или прикосновение):Реакция Amoeba Proteus на контакт разнообразна. Amoeba Proteus отрицательно реагирует на прикосновение к любой точке твердым предметом, пораженная часть сжимается, и животное уходит. Плавающая амеба с раскрытыми псевдоподиями положительно реагирует на контакт с твердым предметом, прикрепляясь к нему.
Контакт с пищей также вызывает положительную реакцию. Ползучая амеба, слегка касаясь ее иглой, реагирует отрицательно, отступая и удаляясь. Следовательно, амеба отрицательно реагирует на сильный механический раздражитель и положительно на слабый.
(ii) Хемотаксис (реакция на химические вещества):Amoeba Proteus отрицательно реагирует на многие химические вещества и изменения в культуральной воде. Это также позволяет избежать попадания частиц песка. Положительно отзывается на пищевые организмы.
(iii) термотаксис (реакция на тепло):
Отрицательная реакция возникает при локальном воздействии тепла на амебу, поскольку животное уходит от тепловых раздражителей. Скорость передвижения амебы снижается из-за низких температур и может полностью прекратиться около точки замерзания. Его скорость увеличивается до 30 ° C, но он перестает двигаться при более высоких температурах.
(iv) Фототаксис (реакция на свет):Амеба удаляется от яркого света и может несколько раз изменить свое направление, чтобы избежать его, но может положительно отреагировать на слабый свет.
(v) Гальванотаксис (реакция на электрический ток):Когда электрический ток проходит через воду, содержащую амебу, она перестает двигаться, удаляет свои псевдоподии и становится шаровидной. В слабом электрическом токе он движется к отрицательному полюсу (катоду) и, таким образом, избегает положительного полюса (анода).
(vi) Реотаксис (реакция на течение воды):Amoeba Proteus демонстрирует положительный реотаксис, поскольку имеет тенденцию двигаться в соответствии с течением воды.
(vii) Геотаксис (реакция на гравитацию):Amoeba Proteus демонстрирует положительный геотаксис, поскольку движется к центру тяжести, как и другие животные.
8. Размножение Amoeba Proteus:
Размножение Amoeba Proteus — это периодический процесс, происходящий через определенные промежутки времени. Продолжительность между последовательными фазами размножения существенно зависит от скорости роста амебы. Когда амеба достигает максимального размера, то есть 0,25 мм, она начинает размножаться.Размножение амеб в основном происходит бесполым путем, то есть путем бинарного деления, множественного деления и споруляции. Амеба не размножается половым путем путем спаривания, то есть путем слияния клеток или гамет.
(i) Двоичное деление:Двоичное деление — наиболее распространенный способ воспроизведения. Это приводит к разделению родительской амебы на две дочерние амебы. Деление включает ядерное деление с последующим делением цитоплазмы. Амеба подвергается бинарному делению при благоприятных условиях пищи и температуры.
Бинарное деление происходит, когда организм достигает максимального предела размеров, он становится вялым и имеет сферическую форму, а его поверхность покрыта небольшими радиально расположенными псевдоподиями.
При бинарном делении сократительная вакуоль перестает функционировать, ядро делится митотически, затем клетка сжимается посередине, образуя две дочерние клетки. Существует корреляция между ядерным делением и изменениями внешних признаков. Амеба делится на митоз и включает профазу, метафазу, анафазу и телофазу.
На стадии профазы ядро приобретает овальную форму и образуются многочисленные мелкие псевдоподии, расходящиеся во всех направлениях. Цитоплазма в значительной степени теряет прозрачность, исчезает сократительная вакуоль. Сотовидная решетка сразу под ядерной мембраной сначала фрагментируется, а затем исчезает. Ядрышки распадаются. Хромосомы возникают в центральной нуклеоплазме.
Стадия метафазы отмечена расположением хромосом на экваторе.Каждая хромосома продольно расщепляется и становится парной. Хромосомы с каждой стороны прикрепляются к волокнам веретена, выходящим из нескольких полюсов, расположенных внутри ядерной мембраны. Внешне псевдоподии начинают утолщаться.
В стадии анафазы дочерние хромосомы движутся к противоположным полюсам, и сужение ядерной мембраны начинается посередине. Псевдоподии становятся толстыми и грубыми. На стадии телофазы поперечное сужение ядерной мембраны завершается, и ядро окончательно разделяется на два дочерних ядра.
В каждом дочернем ядре решетка образуется сразу под ядерной мембраной, и ядрышки появляются снова. Далее следует цитокинез. Амеба растягивается и сжимается посередине. На противоположных полюсах образуются многочисленные крупные псевдоподии, которые тянут обе дочерние амебы в противоположных направлениях.
В конечном итоге амеба делится на две дочерние амебы. Псевдоподии становятся нормальными, затем каждая дочерняя амеба приобретает сократительную вакуоль и начинает расти. При температуре около 24 ° C процесс занимает от 20 до 30 минут.
Очень интересной особенностью бинарного деления, наблюдаемой при делении ядра, является существование мультиполярного ядерного веретена в метафазе, которое сводится к трехполюсному ядерному веретену на стадии середины анафазы и, наконец, сводится к униполярному ядерному веретену на стадии середины анафазы. конец поздней анафазы.
У амеб, размножающихся бинарным делением, родитель полностью сливается с потомством. Таким образом, существует непрерывность жизни, так что Амеба потенциально бессмертна.Однако смерть может наступить из-за голода, несчастного случая или другого несчастья.
(ii) Множественное деление:
Amoeba Proteus размножается путем множественного деления при неблагоприятных условиях питания и температуры (т. Е. При нехватке пищи и повышении и понижении температуры). Псевдоподии удаляются, животное становится округлым, потоки эндоплазмы прекращаются, более крупные гранулы растворяются, а протоплазма становится мелкозернистой, различие между эктоплазмой и эндоплазмой теряется.
Животное начинает вращаться и выделяет кисту внутри, к которой добавляются два новых слоя, чтобы сформировать трехслойную кисту, затем вращение животного прекращается. Киста — это стадия покоя, и она защищает животное, а также вызывает рассеивание животного, когда пруд высыхает.
При возвращении благоприятных условий или переносе кисты в другой водоем, киста лопается, и протоплазма выходит наружу, чтобы преобразовать амебу. Сообщалось, что размножение кисты происходит путем множественного деления.
Ядро амитотически делится на от 500 до 600 ядер, которые движутся к периферии клетки. Каждое ядро образует некоторую цитоплазму вокруг себя, образуя псевдоподиоспоры или амебулы. Когда благоприятные условия возвращаются, стенка кисты поглощает воду и лопается, псевдоподиоспоры ускользают, и каждая из них превращается в амебу.
Сегментация цитоплазмы не распространяется до центра кисты, остается некоторая остаточная цитоплазма. Множественное деление кисты описано, но не установлено, согласно современным представлениям, в кисте не происходит множественного деления, фактически происходит только образование кисты.
(iii) Споруляция:
Недавно Тейлор описал, что Amoeba proteus размножается за счет процесса спороношения без инцистирования в неблагоприятных условиях. У A. proteus споры образуются внутри. Ядерная мембрана разрывается, и ядро распадается на несколько небольших блоков хроматина, которые высвобождаются в текущую эндоплазму. Каждый блок хроматина приобретает ядерную мембрану, чтобы сформировать новое ядро.
Новые ядра окружаются некоторой цитоплазмой, образуя амебулы внутри родительского тела.Каждая амебула окружена футляром для спор, который образует спору. У одного родителя может образоваться около 200 таких спор. В конце концов, материнское тело распадается, и высвобождаются споры, которые некоторое время остаются неактивными.
По возвращении благоприятных условий каждая спора образует молодую амебу, которая вскоре вырастает до взрослых размеров.
Согласно Джонсону (1930) и Хэсли (1936), множественное деление не происходит у более крупных свободноживущих видов, таких как Amoeba proteus и A.dubia, но может встречаться в более мелких формах или паразитических амебах.
Encystment:
Amoeba Proteus приливает к неблагоприятным условиям, выделяя защитное покрытие или кисту вокруг себя.
Этот процесс образования кисты известен как инцистирование. В крайнюю прохладу или жару, или когда пруд пересыхает, или при недостатке пищи и в других неблагоприятных условиях, амеба энцилирует. Во время инцистенции псевдоподии удаляются, и тело приобретает округлую форму.
Частицы пищи либо абсорбируются, либо выбрасываются наружу, и сократительная вакуоль исчезает. Эктоплазма выделяет твердую кисту с двойными стенками вокруг тела.
Киста находится в стадии покоя и защищает животное. Его может унести ветром, что облегчает расселение амебы на большие расстояния. По возвращении благоприятных условий киста разрывается, и амеба выходит из нее, чтобы вести активный образ жизни. Киста амебы является защитной, а не репродуктивной.
Свидетельства в пользу того, что амеба подвергается делению ядра в инцистированном состоянии, очень редки. Следует отметить, что из одной кисты выходит одна амеба.
Спряжение:
Также было замечено, что две амебы сближаются и временно соединяются, а через некоторое время разделяются. Однако его значение полностью не известно.
Регенерация:
Бруно и Хогер описали, что если амебу разрезать на части, имеющие часть ядра, каждая часть вырастет в новую амебу, но части без ядерной части вырождаются.
9. Бессмертие Amoeba Proteus:
Хертман (1928) впервые предположил, что естественная смерть не наступила у амебы, следовательно, она бессмертна.
Вейсманн подчеркнул, что тело многоклеточных животных состоит из двух типов клеток:
(i) Соматические клетки
(ii) Половые клетки.
Соматические клетки связаны с общим поддержанием организма. Следовательно, эти клетки подвергаются износу во время жизнедеятельности и, в конце концов, подвергаются смерти.Половые клетки связаны с воспроизводством, т. Е. Производством новых особей. Следовательно, эти клетки перед смертью что-то дают своим новым особям. Поэтому половые клетки можно назвать бессмертными в отличие от соматических клеток.
Амеба — клеточное животное без дифференциации на соматические и половые клетки. Итак, в ходе различных репродуктивных процессов все тело амебы делится на дочерние клетки. Таким образом, на смену материнскому телу приходит дочерняя Амеба.Следовательно, Амеба считается бессмертной.
Таким образом, мы видим, что амеба остается как таковая, хотя и в виде дочерней амебы. Однако у амебы может произойти только случайная смерть.
10. Биологическое значение Amoeba Proteus:
Amoeba Proteus обладает следующим биологическим значением:
1. Амеба изображает организацию протоплазматической массы или отдельной клетки в целостный организм.
2.Бинарное деление амебы дает четкое представление о митотическом делении клетки.
3. Ответы или налоги Amoeba Proteus представляют собой раннее начало чувствительности у животных.
4. Различные органеллы Amoeba Proteus являются первым признаком разделения труда в отношении жизнедеятельности.
5. Большое количество хромосом, присутствующих в ядре амебы, предполагает наличие изолированных генов, которые у высших животных расположены в хромосомах.
6. Амеба дает слабое представление об анатомическом строении высших животных. Например, чашка для еды сравнима с ротовой полостью, пищевая вакуоль с кишечником, псевдоподии с ногами, сократительная вакуоль с мочевым пузырем и т. Д.
Амеба — определение и примеры
В протистологии амеба конкретно относится к роду Amoeba (настоящая амеба) семейства Amoebidae, класс Tubulinea. Этот род состоит из одноклеточных простейших.Они свободны и питаются бактериями, другими простейшими или детритом. Они характеризуются движением протоплазмы и цитоплазматическими выступами, называемыми псевдоподиями ( ложных ног ). Один из самых известных примеров — гигантская амеба, Amoeba proteus . Некоторые источники, однако, рассматривают амебу как любой тип клетки, способной изменять форму клетки и формировать псевдоподы, которые можно расширять и втягивать. Эти организмы первоначально были отнесены к подтипу Sarcodina.Однако с помощью современных молекулярно-филогенетических анализов было обнаружено, что подтип является монофилетическим . Члены этой таксономической группы не произошли от общего предка и поэтому не могут рассматриваться как единая группа. Таким образом, использование термина амеба включает те, которые имеют амебоидные (амебоподобные) характеристики. Примерами амебоидных протистов с медицинской точки зрения являются Entamoeba histolytica и Naegleria fowleri .
Этимология
Термин амеба происходит от греческого amoibe , что означает «изменяться».Это может быть связано с его постоянно меняющейся формой. Варианты: амеба; амеба.
Определение амебы
Термин амеба обычно используется для обозначения любой клетки, которая демонстрирует амебоидное движение . Амебоидное движение — это движение, при котором клетка образует псевдоножки, которые могут расширяться и втягиваться по мере движения клетки. В этом отношении амебы включают клетки, подобные амебе, такие как клетки некоторых грибов, водорослей и животных. Их также называют амебоидными , чтобы отсылать к их амебоподобному внешнему виду и амебоидным движениям.Однако в более строгом определении амеба относится к видам, принадлежащим к роду Amoeba . Этот род является членом семейства Amoebidae, класса Tubulinea, домена Eucarya. Виды этого рода (например, Amoeba proteus ) называются настоящими амебами . Это одноклеточные, свободноживущие и эукариотические протисты.
Характеристики
Способность постоянно изменять форму клеток — одна из основных характеристик Amoeba .Внутри клетки находятся цитоплазматические микрофиламенты, которые позволяют формировать временные цитоплазматические выступы, называемые псевдоподиями (или псевдоподиями). Функция псевдоподий у амебы — передвижение. По сути, он формируется перед клеткой и затем скользящим движением тянет клетку вперед. Таким образом, клетка амебы, кажется, ползает по субстрату своим псевдоподом. Другая функция псевдоподий — захват и проглатывание пищи. Клетка амебы окружает свою пищу (например, бактерии, другие простейшие, детрит) псевдоподом.Когда пища вступает в контакт с клеткой амебы, эктоплазма образует трубку, называемую эктоплазматической трубкой , , забирает в нее пищу и затем превращает ее в пищевую вакуоль . (1) Процесс поедания амебы можно сравнить с фагоцитом человека, выполняющим фагоцитоз инородного тела.
Что касается структуры амебы, клетка состоит из двух отдельных частей: внутренней эндоплазмы и внешней эктоплазмы . Эндоплазма — это метаболически активная часть протоплазмы амебы.Эктоплазма — это тонкий, прозрачный, несколько жесткий участок. Различная консистенция эндоплазмы и эктоплазмы способствует образованию ложноножки. Клетка амебы может образовывать одну доминирующую псевдоножку, особенно при ползании, или сразу несколько псевдопод, когда они свободно плавают. Обычно есть одно ядро, которое содержит большую часть ДНК. Другой заметной цитоплазматической структурой является сократительная вакуоль . Основная функция сократительной вакуоли амебы — осморегуляция.Он регулирует осмотическое давление внутри клетки. Он делает это, наполняясь избытком цитоплазматической воды ( диастола, ). Затем он сливается с клеточной мембраной, чтобы высвободить содержимое наружу путем быстрого сокращения (систола , ).
Размножение амеб осуществляется бинарным делением, типом бесполого размножения, включающим митоз и цитокинез. Половое размножение (например, путем сингамии), по-видимому, также происходит, особенно у некоторых амебозойных особей. (3) Хотя нет прямых наблюдений, что это происходит у амеб, наблюдались мейоз и генетическая рекомбинация. (3, 4)
Классификация
В старой системе классификации Amoeba классифицируется в подтипе Sarcodina, таксономической группе в рамках типа Sarcomastigophora. Члены этого подтипа характеризуются тем, что они одноклеточные, и их способность двигаться протоплазматическим потоком или псевдоподом. Однако молекулярные филогенетические исследования предполагают, что Sarcodina не является монофилетической группой, то есть ее члены не имеют общего происхождения и как таковые не могут рассматриваться как единая группа. (5) Тем не менее, амебы по-прежнему относятся к домену Eucarya, что подразумевает, что они являются эукариотами.
Примеры
Свободноживущие виды рода Amoeba встречаются в пресноводных и почвенных средах обитания. Они являются основными хищниками бактериальных популяций. (6) Amoeba proteus — пример свободноживущей амебы. Протист крупный, длина его может достигать 2 мм. Это непатогенное заболевание, так как не было зарегистрировано Amoeba proteus болезни у людей и других животных.
Однако некоторые амебоподобные протисты являются условно-патогенными микроорганизмами. Если есть возможность, они могут жить как паразиты внутри хозяина и вызывать болезни. Одна из важных с медицинской точки зрения амеб — Entamoeba histolytica. Этот вид вызывает энтамебиаз и амебную дизентерию у людей и других приматов-хозяев. Он образует кисту, которая может передаваться через зараженную воду или пищу. При проглатывании киста выделяет трофозоит в пищеварительном тракте и становится патогенным.Это вызывает язвы в форме колб и, в конечном итоге, кровавый понос. В некоторых случаях он мигрирует в кровоток и впоследствии достигает других органов (например, печени), где они также вызывают повреждение.
Другой — амеба, поедающая мозг, Naegleria fowleri . Обитает в горячих источниках, теплых пресноводных озерах и реках. Он может превратиться из свободно живущего состояния в паразита, когда попадает в организм хозяина, например люди. Он попадает через нос и проникает через слизистую носа.Позже он мигрирует в мозг через обонятельные нервы. В головном мозге он питается тканями мозга, например. астроцитов и нейронов и, таким образом, вызывает наэглериоз (или первичный амебный менингоэнцефалит), который может быть внезапным, тяжелым и смертельным для хозяина.
См. Также
Ссылки
- Биосистематика, структура и функции беспозвоночных. Получено с http://assets.vmou.ac.in/MZO01.pdf
- Alberts Eds .; и другие. (2007). Молекулярная биология клетки 5-е издание.Нью-Йорк: Наука о гирляндах. п. 1037.
- Лар, Д. Дж., Парфри, Л. В., Митчелл, Э. А., Кац, Л. А., и Лара, Э. (июль 2011 г.). «Целомудрие амеб: переоценка доказательств секса у амебоидных организмов». Proc. Биол. Sci. 278 (1715): 2083–6.
- Hofstatter, P. G., Brown, M. W., & Lahr, D. J. G. (ноябрь 2018 г.). «Сравнительная геномика поддерживает секс и мейоз у различных амебозоов». Genome Biol Evol. 10 (11): 3118–3128.
- Павловски Дж. (2008). Сумерки Саркодины: молекулярная перспектива полифилетического происхождения амебоидных протистов.Протистология, группа 5, С. 281–302. https://www.biologyonline.com/wp-content/uploads/attachments/pawlowski.pdf
- Родригес-Сарагоса, С. (1994). Экология свободноживущих амеб. Критические обзоры в микробиологии, 20 (3), 225–241. https://doi.org/10.3109/104084194056
© Biology Online. Контент предоставлен и модерируется онлайн-редакторами биологии
Структура и функции | Амеба протей
Состав:
Как и многие другие протисты, структура Amoeba proteus относительно проста.Это одноклеточный организм, который кажется прозрачным и желатиноподобным — с возможно «навсегда» изменяющейся формой, с ядром и мембранными органеллами (такими как пищевые вакуоли, сократительные вакуоли, аппарат Гольджи, митохондрии и т. Д.). Как упоминалось выше, Amoeba proteus не имеет фиксированной формы — она постоянно меняется из-за того, что она расширяет свои псевдоподии для подвижности и поглощает свою добычу. Средний размер A. proteus составляет 500-1000 мкм — это видно невооруженным глазом! Несмотря на небольшие размеры по сравнению с человеческими, A.Proteus считается очень большим одноклеточным организмом — на самом деле, они очень близки к «гигантским амебам», размер которых обычно колеблется от 1000 до 3000 мкм. Многие другие простейшие и одноклеточные эукариоты микроскопические и бледные по сравнению с «могучим» A. proteus.
Помеченная диаграмма Amoeba proteus.
Псевдоподии — Структура и функции:
Помеченную схему Amoeba proteus можно увидеть выше.Псевдоподии представляют собой наиболее четко выраженные структуры A. proteus и являются частью того, что делает этот организм таким интересным. Эти «ложные лапы» используются для передвижения и захвата добычи (см. «Питание» для более подробной информации), что делает ее неотъемлемой частью ее структуры. Излишне говорить, что без этих структур A. proteus пришлось бы адаптироваться, используя другие средства для передвижения и получения питательных веществ, или же его бы стерли с поверхности планеты. Amoeba proteus перемещается, расширяя свою цитоплазму, и, по-видимому, делает это медленно, плавно.Эти расширения их цитоплазмы называются псевдоподиями . Эта форма движения за счет расширения цитоплазмы называется «амебоидным движением» и является обычным методом движения в других клетках. По мере того как амеба приближается к своей жертве, ее псевдоподы вытягиваются и поглощают добычу. Образование псевдоподий можно объяснить изменением вязкости (золь-гель теория).
Окрашенный экземпляр Amoeba proteus. На этой фотографии расширены «ложные ноги».
Пищевые пылесосы:
Пищевые вакуоли внутри А.Proteus — это не «конкретные» органеллы, то есть они появляются и исчезают. Они являются результатом фагоцитоза — процесса, с помощью которого A. proteus поглощает свою добычу. Пищевая вакуоль — это, по сути, единица хранения пищи для амебы и образуется только тогда, когда амеба полностью поглотила свою добычу — тогда пищеварительные ферменты высвобождаются в вакуоль.
Образование пищевой вакуоли после того, как A. proteus поедает свою добычу.
Сократительная вакуоль:
Сократительная вакуоль представляет собой водный пузырь в эндоплазме A.Протеус . Его функция — регулировать содержание воды в клетке. Это также средство вывода отходов из клетки (через клеточную мембрану) посредством диффузии. A. proteus регулярно перемещается к поверхности воды, когда ему необходимо сбросить отходы и избыток воды. Это делается с помощью осмоса, где есть полупроницаемая мембрана, которая пропускает поток материалов через ячейку. Без сократительной вакуоли амеба может лопнуть. Несомненно, это очень важная органелла, выполняющая важную функцию для амебы.
Ядро:
Ядро A. proteus представляет собой мембранно-связанную органеллу, которая содержит большую часть генетической информации клетки и контролирует действия амебы. Если ядро каким-то образом удалить из клетки (т.е. разделить клетку на 2 части), клетка быстро погибнет. Это важная часть размножения клетки.
На видео ниже показана амеба в действии (в частности, не показано A. proteus , демонстрируются функции A.протей ).
0:16 — использование сократительной вакуоли
0:24 — выведение отходов
0:52 — избегая хищничества
Цитоплазма и чувствительность:
Цитоплазма (эндоплазма — это цитоплазма внутри внутренней части клетки) представляет собой гелеобразное вещество в пределах A. proteus , в котором суспендированы органеллы. Это также часть клетки, которая позволяет A. proteus функционировать. образуют псевдоподии и выполняют соответствующие функции.Цитоплазма A. proteus выглядит слегка зернистой — это вызвано крошечными кристаллами в цитоплазме. См. Изображение ниже.
Обратите внимание на гранулированный вид цитоплазмы A. proteus.
A. Proteus (и амебы в целом) не имеют нервной системы и органелл органов чувств. Таким образом, они полагаются исключительно на свою цитоплазму для чувствительности. Они реагируют на различные стимулы, такие как: тигмотаксис и фототаксис. На приведенной ниже диаграмме показано значение A.proteus реагирует на различные раздражители.
A. proteus реагирует на различные раздражители
Дыхание:
A. Proteus — это организм, которому необходим кислород, как и другим аэробным эукариотам. Он получает кислород посредством клеточного дыхания — в основном за счет поступления кислорода и выделения углекислого газа. Эти газы просто входят и выходят из диффузии A. proteus через его полупроницаемую мембрану.
Плазменная мембрана:
Это очень тонкая мембрана с хорошими регенерирующими способностями и эластичностью.Он содержит внутреннюю часть клетки (органеллы, цитоплазму и т. Д.) И является полупроницаемым. Он позволяет перемещать материалы в ячейку и из нее (например, воду, кислород, отходы и т. Д.), Что делает его важным компонентом ячейки. Особенностью плазматической мембраны A. proteus является то, что к ней прикреплено множество микроворсинок (можно увидеть под электронным микроскопом), которые предотвращают прилипание амебы к поверхности воды.
Encystment :
Когда А.Proteus «обнаруживает» неприятных состояний — таких как среда с дефицитом питательных веществ, он удаляет свои псевдоподии и освобождает защитное покрытие на своей плазматической мембране (состоящее из хитиноподобного вещества), называемое кистой. Этот процесс часто приводит к одному из способов воспроизведения A. proteus — множественному делению. Это один из способов, которым A. proteus защищает себя и обеспечивает возможность размножения в неидеальных условиях.
Нравится:
Нравится Загрузка…
Доказательства условного поведения у амеб
Клеточные культуры
Amoeba proteus (Carolina Biological Supply Company, Берлингтон, Северная Каролина, товар # 131306) выращивали при 21 ° C на упрощенной среде Чалкли (NaCl, 1,4 мМ; KCl, 0,026 мМ; CaCl2, 0,01 мМ), наряду с Chilomonas в качестве пищевых организмов (Carolina Biological Supply Company, № 131734) и запеченными зернами пшеницы.
Metamoeba leningradensis (Коллекция культур водорослей и простейших, Обан, Шотландия, Великобритания, каталожный номер CCAP 1503/6).Их культивировали в тех же условиях, что и Amoeba proteus .
Экспериментальная установка
Все эксперименты проводились на специальной установке (рис. 1), состоящей из двух стандартных блоков электрофореза, длиной 17,5 см (Biorad Mini-Sub cell GT), источника питания (Biorad powerbank s2000 ), два агаровых мостика (2% агар в 0,5 н. KCl, длина 10–12 см) и структура, сделанная из стандартного предметного стекла и крышек, обычно используемых в цитологических лабораториях.
Первый блок электрофореза был напрямую подключен к источнику питания, в то время как другой был подключен к первому через два агаровых мостика, которые позволяли току проходить и предотвращали прямой контакт между анодом и катодом и средой, в которой находятся клетки. будет размещен позже.Оба блока электрофореза состояли из 3 частей: на крайних участках располагались 2 лунки, заполненные проводящей средой (упрощенная среда Чокли), а в середине — приподнятая платформа (рис. 1).
В центре второго блока электрофореза мы разместили экспериментальную камеру, которая позволяла получать ламинарный поток, когда она была закрыта, и добавление и извлечение клеток, когда она была открыта.
Экспериментальная камера состояла из 4 кусков стекла (стандартное предметное стекло и крышки, обычно используемые в цитологических лабораториях), модифицированного предметного стекла 75 × 25 мм и трех маленьких кусочков, полученных обрезкой трех покровных стекол размером 60 × 24 × 0.1 мм (рис. 1).
Три покровных стекла были обработаны метакрилатной линейкой, одно размером около 3 × 24 × 0,1 мм и два размером около 40 × 24 × 0,1 мм каждое, здесь называемые центральная деталь и скользящие боковые детали, соответственно. Эти три стакана предназначались только для одного использования.
Эта стеклянная конструкция (рис. 1) поддерживала скользящие части экспериментальной камеры. После очистки его можно было использовать повторно. Чтобы построить его, мы закрепили силиконом на предметном стекле по двум самым длинным сторонам предметного стекла (если ширина крышки 24 мм, около 4 мм застряли на предметном стекле и 20 мм выступали наружу предметного стекла. ).Затем оставили сушиться на 24 часа. Последний этап заключался в обрезке выступающих частей покровных стекол (около 60 × 20 × 0,1 мм) метакрилатной линейкой так, чтобы две небольшие продольные полоски размером примерно 60 × 4 × 0,1 мм были приклеены к стеклянному предметному стеклу (см. Рис. 1), которые сформировали боковые границы экспериментальной камеры.
Модифицированное предметное стекло помещали на центральную площадку второго блока электрофореза. Чтобы среда не попадала на модифицированное предметное стекло снизу, каплю масла помещали в центральную площадку блока электрофореза, на которую помещали модифицированное предметное стекло.Очень важно, чтобы капля масла расширялась и покрывала всю ширину экспериментальной камеры. В центре модифицированного слайда, без какого-либо клея, мы поместили центральную часть и две скользящие боковые части, оставив небольшое расстояние между ними.
Амебы помещали под центральную часть камеры примерно в 30 мкл. Следует отметить, что очень важно, чтобы амебы не оставались в наконечнике микропипетки более нескольких секунд, чтобы избежать прилипания амеб к внутренней поверхности наконечника.
После того, как амебы были помещены под центральную часть камеры, мы ждали две минуты, чтобы позволить клеткам прилипнуть к поверхности модифицированного предметного стекла. Затем мы заполнили лунки блоков электрофореза упрощенной средой Чокли до уровня, необходимого для контакта с основанием модифицированного предметного стекла, но не двумя скользящими боковыми частями. Позже две скользящие боковые части толкали двумя наконечниками микропипеток до тех пор, пока они не соприкоснулись с жидкостью в лунках.Затем две скользящие боковые части прижимаются к центральной части камеры. Таким образом, можно установить ламинарный поток во внутреннем пространстве экспериментальной камеры.
В процессе индукции, после создания ламинарного потока и до активации электрического поля, мы добавили 750 мкл 2 × 10 -4 M раствора пептида nFMLP в среду (75 мл) в положительном полюсе. лунка второго блока электрофореза.
Учитывая, что амебы, которые показали определенное поведение, были необходимы для проведения дальнейших экспериментов, клетки собирали, открывая скользящие боковые части кончиком микропипетки.
Набор видеороликов, предназначенных только для дидактических целей. Они являются просто описательными, чтобы облегчить понимание нашей экспериментальной процедуры и воспроизводимость наших исследований. Обратите внимание, что шаги с 5 по 8 выполняются непосредственно под микроскопом, и мы не снимали их под микроскопом для лучшей визуализации.
Таким образом, экспериментальная камера представляла собой раздвижную стеклянную конструкцию. Скользящие боковые части могли смещаться в продольном направлении.Таким образом, когда скользящие детали были закрыты, в камере имелся внутренний ламинарный поток, а когда они были открыты, размещение и сбор ячеек было возможно легко. Фильмы, показывающие основные экспериментальные процедуры, размещены на сайте figshare (https://doi.org/10.6084/m9.figshare.8868326).
A. Proteus и M. leningradensis могут иметь некоторые физиологические вариации в зависимости от условий культивирования. Перед экспериментами клетки голодали в течение 24 часов в упрощенной среде Чокли (та же среда, которая использовалась в экспериментах) в отсутствие внешних раздражителей.После голодания в экспериментах использовались только те клетки, которые были прочно прикреплены к субстрату, активно перемещались по нему и показывали небольшое количество тонких псевдоподий.
Клетки промывали чистой средой Чалкли и помещали в центр стеклянной установки (экспериментальной камеры) под центральную часть покровного стекла и оставляли в покое до тех пор, пока все они не стали прочно прикреплены к нижней части. модифицированное предметное стекло. Затем два покровных стекла длиной 4 см (скользящие боковые части) были помещены по бокам стеклянной конструкции, выступая за пределы средней платформы блока и над боковыми колодцами (рис.1). После этого каждую лунку заполняли 75 мл среды Чалкли таким образом, чтобы стеклянный выступ над каждой лункой соприкасался с поверхностью жидкости. Наконец, по мере того, как среда Чокли медленно заполняла экспериментальную камеру, оба боковых покровных стекла нужно было осторожно подтолкнуть друг к другу, пока они не коснулись среднего покровного стекла, полностью покрывая всю структуру и формируя ламинарный поток, который соединял обе боковые лунки.
Эксперименты всегда проводились с небольшими группами клеток.Например, у Amoeba proteus во время процесса индукции мы проанализировали в общей сложности 180 клеток, которые были изучены в 32 разных раза (экспериментальные повторы), анализируя их в группах по 4–10 клеток в каждой (количество клеток на репликацию). Сценарий 1 был повторен 32 раза. Сценарии 2 и 3 были выполнены 27 и 9 раз соответственно.
Процесс индукции обычно выполнялся с использованием примерно 7 клеток на эксперимент, иногда всего 4 или 5, а в других случаях до 9 или 10, в среднем 6–8 клеток.Количество ячеек, проанализированных в сценариях, зависело от того, сколько ячеек оказалось кондиционированным на первом этапе, так что количество ячеек в эксперименте каждый раз меньше, например, в сценарии 1 количество ячеек обычно составляло от 2 до 2. и 4. Наконец, в сценариях 2 и 3 эксперименты проводились с использованием меньшего количества ячеек за эксперимент, обычно 1-3, которые были ячейками, которые мигрировали к катоду во время процесса кондиционирования.
По сравнению с Amoeba proteus , Metamoeba leningradensis продемонстрировала более разнообразное поведение и форму.С этими клетками также было труднее работать, поскольку они были более склонны к сильному прилипанию к кончикам микропипеток, при этом обычно проявляя более слабое прикрепление к стеклянным камерам.
Электрическое поле (гальванотаксис)
К первому блоку электрофореза прикладывали электрическое поле, которое затем подводили ко второму двумя агаровыми мостиками. Прямые измерения, проведенные мультиметром во втором блоке (где были размещены ячейки), показали, что сила электрического тока колебалась в пределах 58.5 и 60 В (334–342 мВ / мм), а значения интенсивности варьировались от 0,09 до 0,13 мА.
После 30 минут воздействия, в течение которых регистрировали миграцию клеток, отключили питание и удалили агаровые мостики.
Все эксперименты, в которых единственным стимулом было электрическое поле, проводились в блоке электрофореза, который никогда не контактировал с каким-либо хемотаксическим веществом.
Индукция клеток
Группы от 4 до 10 амеб помещали в экспериментальную камеру.После того, как все ячейки были прикреплены к поверхности стекла, ламинарный поток стабилизировался путем осторожного закрытия структуры с помощью скользящих покровных стекол. Затем пептид nFMLP вводили в левую лунку блока электрофореза. Примерно через 1 мин было включено питание и установилось электрическое поле. Процесс длился 30 мин. после этого источник питания был отключен, и ячейки, которые двигались к аноду, были удалены из экспериментальной камеры и помещены в чашку Петри с чистой средой Чалкли для будущих экспериментов (Сценарий 1, 2 или 3).
Когда клетки были подвергнуты обоим стимулам одновременно (процесс индукции), возникла новая популяционная реакция. Такое поведение популяции у Amoeba proteus показало, что около половины клеток амеб мигрировали к аноду (куда был помещен пептид nFMLP), а примерно другая половина клеточной популяции мигрировала на катод (рис. 4). С другой стороны, только 39% из Metamoeba leningradensis двигались к анодному пептиду в процессе индукции (Рисунок S1).Соответственно, реакция миграции клеток под действием двух одновременных стимулов, как известно, отличается от реакции, наблюдаемой при разделении стимулов (рис. 3b, c и 8a), и поэтому нельзя сделать вывод, что хемотаксический градиент имеет более сильное влияние на миграцию клеток, чем электрическое поле.
Чтобы максимально гомогенизировать клеточные ответы, мы помещали всех амеб в голодные условия минимум на 24 часа перед проведением каких-либо экспериментов.
Пептидный градиент (хемотаксис)
После создания ламинарного потока мы добавили 750 мкл 2 × 10 -4 M раствора пептида nFMLP (# F3506, Sigma-Aldrich) в среду (75 мл) в положительном состоянии. полюсная лунка второго блока электрофореза; поэтому раствор пептида разбавляли до конечной концентрации 2 × 10 -6 М.Во всех наших экспериментах мы использовали одну и ту же концентрацию nFMLP. Чтобы гомогенизировать раствор и ускорить создание хемотаксического градиента в экспериментальной камере, мы тщательно перемешивали содержимое левой лунки до тех пор, пока амебы не начали двигаться к ней. Наконец, поведение клеток регистрировали в течение 30 мин.
Расчет градиента пептида
Образование градиента пептида nFMLP оценивали путем измерения его концентрации в середине экспериментальной камеры.С этой целью в левую часть установки загружали 4 мкМ пептида, меченного флуоресцеином (# F1314, Invitrogen) (рис. 1). Затем центральный кусок стекла экспериментальной камеры был немного смещен, и небольшое отверстие размером с кончик микропипетки на 50–200 мкл оставалось между скользящими покровными стеклами и центральной частью стекла. Это небольшое разделение позволило нам получить образцы объемом 60 мкл из средней части потока ламинарной камеры через 0, 2, 5, 10, 15, 20 и 30 мин после установления ламинарного потока.Концентрацию пептида рассчитывали путем экстраполяции значений стандартной кривой с известной концентрацией пептида, меченного флуоресцеином (фиг. 2). Все измерения были продублированы, и эксперимент был повторен трижды. Флуоресценцию измеряли в 96-луночных планшетах с черным дном со стеклянным дном (P96-1.5HN, In Vitro Scientific) с использованием планшет-ридера SynergyHTX (Biotek) при длинах волн возбуждения / излучения 460/528 в соответствии со стандартными лабораторными методами, описанными Green and Sambrook 36 .
Запись и оцифровка треков
Подвижность клеток регистрировали с помощью цифровой камеры, присоединенной к стереомикроскопу SM-2T. Изображения получали каждые 10 секунд в течение не менее 30 минут (180 кадров). Если видео было длиннее, количественно оценивались только первые 30 минут, за исключением тех, которые использовались на рис. 7a. Поскольку программное обеспечение автоматического отслеживания часто неточно 37 , мы выполнили отслеживание вручную с помощью программного обеспечения TrackMate в ImageJ (http://fiji.sc/TrackMate) 38 , как было предложено в Hilsenbeck et al. 37 Каждая дорожка соответствует отдельной амебе.
Анализ направленности и статистическая значимость
Чтобы количественно оценить и сравнить направленность миграции клеток к аноду или катоду, мы вычислили косинусы углов смещения каждой амебы 17 . Точнее, мы вычислили косинус угла, образованного между начальным и конечным положениями каждой ячейки. Следовательно, мы смогли количественно проанализировать, двигалась ли амеба к катоду (положительные значения косинуса) или к аноду (отрицательные значения).Кроме того, это исследование показало степень направленности, поскольку значения, близкие к 1 (или к -1 в случае анода), указали на очень высокое предпочтение этого полюса. Затем, чтобы оценить значимость наших результатов, мы сначала изучили, происходит ли распределение косинусов углов из нормального распределения, применяя тест Колмогорова-Смирнова для отдельных выборок. Поскольку нормальность была отвергнута, группы косинусов сравнивали попарно с помощью непараметрического теста, критерия суммы рангов Вилкоксона, и, следовательно, результаты отображались как медиана / IQ, а не как среднее ± стандартное отклонение.Помимо p-значения, мы сообщили Z-статистику теста суммы рангов Уилкоксона 39 .
Обратите внимание, что знаки косинусов из второго и третьего сценариев были изменены, чтобы выполнить соответствующие тесты с гальванотаксисом без предварительной индукции (рис. 3b), потому что полярность электрического поля была инвертирована.
Исследователи, занимавшиеся количественным анализом клеточных траекторий, никогда не знали, к какому сценарию принадлежит каждая траектория.Только после того, как все траектории были количественно определены и обработаны, исследователи, отвечающие за регистрацию движений амебы, проинформировали остальную команду о том, какие траектории принадлежат каждому эксперименту или контролю.
Краткое изложение отчета
Дополнительная информация о дизайне исследования доступна в Резюме отчета по исследованию природы, связанном с этой статьей.
Что такое амеба? | Живая наука
Термин «амеба» относится к простым эукариотическим организмам, которые передвигаются характерным ползанием.Однако сравнение генетического содержания различных амеб показывает, что эти организмы не обязательно являются близкими родственниками.
Клеточная структура
Все живые организмы можно условно разделить на две группы — прокариоты и эукариоты, которые отличаются относительной сложностью своих клеток. В отличие от прокариотических клеток, эукариотические клетки высокоорганизованы. Бактерии и археи — прокариоты, а все остальные живые организмы — эукариоты.
Амебы — эукариоты, тела которых чаще всего состоят из одной клетки.Клетки амеб, как и других эукариот, обладают некоторыми характерными особенностями. Их цитоплазма и клеточное содержимое заключены в клеточную мембрану. Их ДНК упакована в центральный клеточный отсек, называемый ядром. Наконец, они содержат специализированные структуры, называемые органеллами, которые выполняют ряд клеточных функций, включая производство энергии и транспорт белка.
Большинство этих органелл являются общими для всех эукариотических клеток, однако есть несколько исключений.Например, паразит Entamoeba histolytica, , вызывающий амебную дизентерию у человека, не имеет аппарата Гольджи, органеллы, ответственной за модификацию и транспортировку белков. Вместо этого, согласно статье 2005 года, опубликованной в The Journal of Biological Chemistry, Entamoeba histolytica содержат гольджи-подобные компартменты или пузырьки, которые выполняют аналогичные функции. Сазерленд Макивер, читатель кафедры биомедицинских наук Эдинбургского университета, заметил, что существуют амебы, у которых нет митохондрий (органелл, ответственных за выработку клеточной энергии), потому что они живут в среде с недостатком кислорода или в «бескислородных условиях».«Согласно обзору 2014 года, опубликованному в журнале Biochemie, такие организмы могут содержать органеллы, такие как гидрогеносомы или митосомы, которые связаны с митохондриями и считаются сильно измененными версиями того же самого. Это относится к Entamoeba histolytica и свободноживущая амеба, Mastigamoeba balamuthi .
На этом изображении показана ткань, инфицированная амебой Naegleria fowleri., (Изображение предоставлено CDC / д-р Говинда С. Висвесвара)Псевдоподии
структурно очень похожи на амебу. клетки высших организмов.«Они похожи на наши клетки, и на самом деле, когда они движутся, они очень похожи на наши белые кровяные тельца», — сказал Макивер LiveScience.
Подобно нашим лейкоцитам, амебы передвигаются с помощью псевдоподий (что переводится как «ложные ноги»). Эти кратковременные выступы цитоплазмы наружу помогают амебам захватывать поверхность и продвигаться вперед. По словам Макивера, когда псевдоподий продвигается по поверхности в одном направлении, задний конец амебы сокращается. «По мере того, как он сжимается, он делает две вещи», — сказал он.«Сокращение толкает цитоплазму вперед, чтобы заполнить расширяющуюся ложноножку, но сокращение также подтягивает спайки на заднем конце клетки». Макивер описывает эти спайки между амебой и поверхностью, по которой она движется, как физические молекулярные адгезии, которые постоянно образуются в передней части и ломаются в задней части. Это движение — с использованием псевдоподий — объединяет различных амеб и отличает их от других простейших (простых эукариотических организмов, таких как амебы, которые не являются растениями, животными или грибами).
Среди амеб встречаются различные типы псевдоподий, которые различаются по внешнему виду. Согласно веб-проекту «Древо жизни», лопастные псевдоподии представляют собой широкие тупые цитоплазматические выступы, а филозные псевдоподии (или филоподии) представляют собой тонкие нитевидные выступы. Другие псевдоножки поддерживаются структурными элементами, известными как микротрубочки, которые отвечают за выполнение клеточных движений. Ретикулоподии представляют собой тонкие нитевидные выступы, которые сцепляются друг с другом, а актиноподии (или аксоподии) являются жесткими, состоящими из ядра микротрубочек, окруженных цитоплазмой.
Амебы также могут питаться псевдоподиями. В статье 1995 года, опубликованной в журнале «Прикладная и экологическая микробиология», приводится пример обитающей в почве амебы, Acanthamoeba castellanii , которая поглощает как твердые вещества, так и жидкости, используя свои псевдоподии. Процесс проглатывания твердого вещества называется фагоцитозом. «Большинство известных амеб питаются бактериями», — сказал Макивер. Он объяснил, что у амеб есть рецепторы на их клеточной поверхности, которые связываются с бактериями, которые собираются и попадают в амебу путем фагоцитоза, обычно в задней части клетки.В случае с гигантской амебой (например, Amoeba proteus ) процесс фагоцитоза, по словам Макивера, несколько иной. Гигантские амебы поглощают свою добычу «сознательным скоплением псевдоподов вокруг бактерий». В обоих случаях, когда бактерии втягиваются внутрь, окружающая их клеточная мембрана отщипывается, образуя внутриклеточный отсек, называемый вакуолью. Процесс поглощения капель жидкости известен как пиноцитоз.
Классификация
На протяжении веков различные системы классификации организмов, включая амеб, основывались на сходстве наблюдаемых характеристик и морфологии.«На самом деле нет единой группы организмов под названием амебы», — сказал Макивер. «Скорее, амебы — это любые клетки простейших, которые передвигаются путем ползания».
Исторически амебы были классифицированы вместе в единую таксономическую группу под названием Sarcodina, объединенную использованием псевдоподий. Согласно статье 2008 года, опубликованной в журнале Protistology, в пределах Sarcodina амебы были подразделены по типу псевдоподий. Однако эта система классификации не иллюстрирует эволюционные отношения между амебами.Это не было, так сказать, генеалогическим древом.
Молекулярная филогенетика особенно изменила курс таксономической классификации эукариот. Сравнивая сходства и различия в конкретных последовательностях ДНК в организмах, ученые смогли определить, насколько тесно они связаны. Ранние анализы сравнивали последовательности ДНК, которые кодируют субъединицу 18S рибосом, или «SSU рДНК» (рибосомы служат местом для синтеза белка). Основываясь на анализе рДНК SSU и других последовательностей ДНК, эукариотические организмы теперь организованы таким образом, который лучше отражает их эволюционные отношения — филогенетическое древо, согласно статье Protistology 2008 года.
Каждая ветвь филогенетического дерева имеет разветвленную структуру. В этой системе первые уровни известны как «супергруппы». Фабьен Бурки, автор обзорной статьи 2014 года, опубликованной в журнале Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, описывает эти супергруппы как «строительные блоки» дерева.
Бурки перечисляет пять супергрупп эукариотических организмов: Ophiskontha, Amoebozoa, Excavata, Archaeplastida и SAR (который состоит из трех групп: Stramenopiles, Alveolata и Rhizaria).Животные и грибы подпадают под Ophiskontha. Амебоидные протисты и некоторые паразитарные линии, в которых отсутствуют митохондрии, являются частью Amoebozoa. Вместе две супергруппы, Ophiskontha и Amoebozoa, образуют более крупную супергруппу под названием Amorphea. Гетеротрофные протисты — организмы, которые принимают питательные вещества от других организмов — являются частью Excavata, в то время как растения и большинство других фотосинтезирующих организмов являются частью Archaeplastida.
«Если вы посмотрите на огромное разнообразие протистов, вы увидите, что амебы есть практически во всех группах», — сказал Макивер.«Внутри бурых водорослей есть даже амебоидный организм [ Labyrinthula ]». По словам Макивера, большинство амеб присутствует в составе Amoebozoa. Кроме того, он отметил, что амебы также присутствуют в Rhizaria, Excavata, Opisthokonta (например, Nucleariids, у которых есть филоподии) и в Stramenopiles (например, Labyrinthulids).
Entamoeba histolytica является кишечным паразитом человека. Это может вызвать колит, тяжелую диарею и дизентерию.(Изображение предоставлено CDC / д-р Мэй Мелвин)Важность
Известно, что амебы вызывают ряд заболеваний человека. Амебиаз (или амебная дизентерия) — это инфекция, вызываемая кишечным паразитом человека Entamoeba histolytica. По данным Национального института здравоохранения, Entamoeba histolytica c поражает стенку толстой кишки и вызывает колит или может вызвать тяжелую диарею и дизентерию. Хотя болезнь может возникнуть в любой точке мира, она наиболее распространена в тропических регионах с некачественной санитарией и густонаселенными условиями.
Пользователи контактных линз потенциально подвержены риску редкой инфекции роговицы, называемой кератитом Acanthamoeba . По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), видов Acanthamoeba свободноживущие и обычно встречаются в почве, воздухе и воде. Плохие правила гигиены контактных линз, такие как неправильное хранение, обращение и дезинфекция или плавание с линзами, являются одними из факторов риска заболевания. Хотя первоначальные симптомы включают покраснение, зуд и помутнение зрения, при отсутствии лечения инфекция в конечном итоге приведет к сильной боли и может привести к потере зрения.
Амебы также вызывают различные инфекции головного мозга. Naegleria fowleri , , которую окрестили «амебой, поедающей мозг», вызывает первичный амебный менингоэнцефалит (ПАМ). Хотя заболевание встречается редко, оно почти всегда заканчивается смертельным исходом. По данным CDC, ранние симптомы включают лихорадку и рвоту, которые в конечном итоге прогрессируют до более серьезных симптомов, таких как галлюцинации и кома. Naegleria fowleri присутствует в теплых пресноводных водоемах, таких как горячие источники, озера и реки, или в плохо хлорированных бассейнах и загрязненной горячей водопроводной воде.Амеба проникает через нос и попадает в мозг. Однако нельзя заразиться инфекцией, проглотив воду (согласно CDC).
Другая амеба, Balamuthia mandrillaris , может вызывать инфекцию головного мозга гранулематозного амебного энцефалита (ГАЭ). Balamuthia инфекции редки, но чаще всего приводят к летальному исходу. CDC заявляет, что уровень смертности от инфекции составляет 89 процентов. Ранние симптомы включают головные боли, тошноту и субфебрильную температуру, которые в конечном итоге приводят к потере веса, частичному параличу и затруднениям речи. Balamuthia mandrillaris встречается в почве и может попасть в организм через открытые раны или при вдыхании зараженной пыли.
Амебы также могут быть хозяевами бактерий, патогенных для человека, и способствовать их распространению. Бактериальные патогены, такие как Legionella , могут сопротивляться перевариванию при потреблении амебами. Вместо этого они высвобождаются неповрежденными из вакуолей в цитоплазму амебы, где они размножаются. В таких случаях бактерии могут стать устойчивыми к обработкам, предназначенным для контроля их численности (например, обработке воды хлором).Согласно статье 1995 года в журнале Applied and Environmental Microbiology, это может увеличить вероятность воздействия на человека бактериальных патогенов. Макивер приводит в пример градирни, где могут расти как амебы, так и бактерии. Эти градирни, как правило, выбрасывают капли воды, которыми могут дышать прохожие. «Известно, что во многих случаях происходит то, что мы вдыхаем каплю воды, содержащую амебу, которая полна этих патогенов [ Legionella ]», — сказал он. сказал.Если бактерии попадают в организм человека с ослабленным иммунитетом таким образом, они могут в конечном итоге заразить макрофаги, одну из многих защитных клеток иммунной системы. «Макрофаг не только выглядит как амеба, его биохимические пути и клеточная биология очень похожи», — сказал Макивер. «Таким образом, те же самые запрограммированные события, которые позволяют бактериям покинуть амебу, теперь действуют, чтобы позволить Legionella покинуть макрофаг».
Наконец, амебы являются важной частью почвенной экосистемы.Они регулируют популяции бактерий. Возможно, что более 60 процентов уменьшения численности бактерий в поле происходит из-за голых амеб, то есть амеб без оболочки (Applied and Environmental Microbiology, 1995). Амебы также важны для повторного использования питательных веществ в почве. По словам Макивера, когда питательные вещества становятся доступными, они поглощаются бактериями, которые «эффективно блокируют все питательные вещества в бактериальной массе». Когда бактерии потребляются, питательные вещества высвобождаются обратно в почву. почва.«Если у вас есть цикл, в котором амеба поедает бактерии, общий эффект заключается в увеличении доступности питательных веществ для растений», — сказал Макивер.
[TopTenReviews: Лучшие микроскопы 2016 года]
Дополнительные ресурсы
Amoeba Protist: Тип и описание
Что такое амеба?
Амеба (произносится как а-мееба) — это классификация протистов, которые имеют аморфную форму, что означает, что их тело не имеет фиксированных структур.Правильно, у этих маленьких существ нет четких областей головы или хвоста, а это означает, что им не нужно поворачиваться, чтобы изменить направление, они могут просто начать сочиться в другом направлении!
На самом деле существует довольно много разных видов амеб, но, поскольку они не имеют фиксированной формы, их бывает очень трудно отличить друг от друга. Некоторые из наиболее распространенных видов:
- Amoeba proteus — названа в честь Протея, греческого бога, который мог изменять форму и природу морей,
- Chaos разновидности — гигантские амебы размером от 1 до 5 мм, но не опасные для человека,
- Naegleria fowleri , (зловещая музыка) — они могут привести к смертельным инфекциям человеческого мозга.
Аморфность не означает, что они «оборотни» вроде Мистик из Людей Икс, которые могут придать своему телу форму чего угодно, все это означает, что их тело не зафиксировано или жесткий. Итак, почему это важно, кроме того факта, что это действительно круто? Что ж, именно эта способность изменять форму своего тела позволяет им свободно перемещаться по окружающей среде.
Эти ботинки были созданы для ходьбы
Хорошо, амебы на самом деле не носят сапоги, но они известны своей способностью двигаться через psuedopodia , или «поддельные ноги».Амеба может существенно изменять свою внутреннюю цитоплазматическую вязкость (или толщину), так что они просачиваются в определенном направлении, образуя псевдоподии, похожие на мизинцы, которые затем затвердевают и тянутся назад.
Более того, эти псевдоножки предназначены не только для передвижения, амебы также используют их для еды. Амебы участвуют в форме потребления клеток, называемой фагоцитоз (буквально означает «поедать клетки»). По сути, амебы вытягивают свои маленькие поддельные ножки вокруг предмета, который они собираются съесть, и заключают его в пакет из собственной клеточной мембраны, который они затем поглощают своим телом, образуя вакуоль (или пузырек хранения), называемый фагосомой .
Эта фагосома затем сливается с другой вакуолью, называемой лизосомой (содержащей ферменты, которые расщепляют и переваривают продукт питания), образуя новую вакуоль, называемую фаголизосомой , или фермент и пищу, содержащую вакуоль.
Окружающая среда
Итак, где бы вы нашли амебы? Что ж, краткий ответ на этот вопрос — любая водянистая среда. Это означает пресную воду, соленую воду, болота, реки, ручьи, озера, сточные воды и, если нам действительно не повезло, даже внутри людей.
Entamoeba histolytica (histolytica, буквально означает «лизировать» или разрушать ткань) является частой причиной амебиаза или амебной дизентерии у людей и приводит к тяжелой диарее, спазмам желудка, тошноте и / или рвоте. .
Acanthamoeba вызывает гранулематозный амебный энцефалит (GAE) , или серьезное опухание головного мозга, от которого умирают около 95% инфицированных людей. К счастью, Aconathamoeba встречается довольно редко, всего около 400 случаев во всем мире.
Но подождите, давайте не будем ругать амеб, они не все подлые паразиты. Многие из них вносят важный вклад в пищевую сеть, потому что они потребляют водоросли, бактерии, других простейших и крошечные частицы мертвых растений или животных и служат для питания мидий и других мелких планктоноядных.
Краткое содержание урока
Амёба представляет собой классификацию простейших (одноклеточных эукариотических организмов, не являющихся растениями, животными, бактериями или грибами), которые имеют аморфную форму.Они передвигаются, образуя «ногоподобные» псевдоподии , которые также используются для кормления. Пища потребляется с помощью их псевдоподов для поглощения предметов добычи в процессе, называемом фагоцитоз . Хотя существует множество видов амеб, опасных для человека, в том числе Entamoeba histolytica , , Acanthamoeba или Naegleria fowleri , , многие из них служат жизненно важной цели в пищевой цепи, обеспечивая доступность питательных веществ для высших форм жизни.
Строение, среда обитания, природное значение
Амеба обыкновенная внешне представляет собой клетку, напрямую относится к виду простейших, к классу ризопод, или их еще называют саркодами.У них есть псевдоножки — органы, с помощью которых они двигаются и захватывают пищу. У клетки нет плотной мембраны, поэтому амеба легко меняет форму. Наружное покрытие — очень тонкая цитоплазматическая мембрана.
Амеба обыкновенная структура.
Амеба очень проста. Одно из самых простых живых существ. Скелета нет. Амеба обыкновенная обитает на дне различных водоемов, в иле. Есть одно: только в пресных водоемах: пруд, канава и т. Д. Если вы посмотрите на него, то заметите, что этот серый прозрачный комок не имеет постоянной формы.Название этого существа переводится как «изменчивое». На теле клетки постоянно образуются ложноножки, из-за того, что цитоплазма течет то тут, то там. Размер шишки может составлять не менее 0,2 миллиметра и не более 0,7 миллиметра. Органоиды — псевдоножки облегчают передвижение этого крохотного существа. Движение очень медленное, напоминает вытекание густой слизи. В процессе движения амеба натыкается на различные одноклеточные организмы, например, водоросли, бактерии. Он обтекает их и как бы всасывает собственную цитоплазму, при этом образуется пищеварительная вакуоль.
Цитоплазма обыкновенной амебы выделяет специфические ферменты, переваривающие пищу. Происходит процесс внутриклеточного пищеварения. Переваренные продукты в жидком виде попадают в саму цитоплазму, а непереваренные остатки пищи выбрасываются. Такой способ захвата пищи называется фагоцитозом. В теле амебы есть тонкие каналы, по которым жидкость попадает в тело клетки. Этот процесс называется пиноцитозом. Доступна одна вакуоль, которая выбрасывает лишние жидкие продукты. Это называется избавляться от лишнего каждые пять минут.Эндоплазма имеет ядро. Размножение происходит следующим образом: клетка делится пополам, то есть бесполым путем.
Как амеба защищена от неблагоприятных внешних воздействий.
Амеба обыкновенная и дизентерийная амеба перемещаются с помощью органелл псевдопод, относятся к корневищам;
Класс корневищ напоминает водоросли, что указывает на их родство;
Питается растениями, унаследованными от других растений или других растений, что отличает их от водорослей амеб.
Амеба — пусть и простейший, но цельный организм, способный вести самостоятельное существование.
Амеба-протей — одноклеточное животное, сочетающее в себе функции клетки и независимого организма. Внешне обычная амеба напоминает небольшой студенистый комок размером всего 0,5 мм, постоянно меняющий форму из-за того, что амеба постоянно образует наросты — так называемые ложноножки, и как бы перетекает с места на место.
За такую изменчивость формы тела амебе обыкновенной было дано имя древнегреческого бога Протея, умевшего изменить свою внешность.
Строение амебы
Организм амебы состоит из одной клетки и содержит цитоплазму, окруженную цитоплазматической мембраной. Цитоплазма содержит ядро и вакуоли — сократительную вакуоль, выполняющую функции выделительного органа, и пищеварительную вакуоль, служащую для переваривания пищи. Внешний слой цитоплазмы амебы более плотный и прозрачный, внутренний слой более жидкий и зернистый.
Amoeba proteus обитает на дне небольших пресных водоемов — в прудах, лужах, канавах с водой.
Корм для амебы
Амеба обыкновенная питается одноклеточными животными и водорослями, бактериями, микроскопическими останками мертвых животных и растений. Протекая по дну, амеба натыкается на добычу и обволакивает ее со всех сторон с помощью ложноножек. В этом случае вокруг добычи образуется пищеварительная вакуоль, в которую из цитоплазмы начинают поступать пищеварительные ферменты, за счет чего пища переваривается, а затем всасывается в цитоплазму. Пищеварительная вакуоль перемещается в любом месте на поверхность клетки и сливается с клеточной мембраной, после чего открывается наружу, а непереваренные остатки пищи выбрасываются во внешнюю среду.Переваривание пищи в одной пищеварительной вакуоли занимает у Proteus amoeba от 12 часов до 5 дней.
Выделение
В процессе жизнедеятельности любого организма, в том числе амебы, образуются вредные вещества, которые необходимо выводить наружу. Для этого у амебы обыкновенной имеется сократительная вакуоль, в которую из цитоплазмы постоянно поступают растворенные вредные продукты жизнедеятельности. После заполнения сократительной вакуоли она перемещается к поверхности клетки и выталкивает содержимое наружу. Этот процесс повторяется постоянно — ведь сократительная вакуоль заполняется за несколько минут.Избыточная вода также удаляется вместе с вредными веществами в процессе изоляции. У простейших, обитающих в пресной воде, концентрация солей в цитоплазме выше, чем во внешней среде, и вода постоянно поступает в клетку. Если не удалить лишнюю воду, ячейка просто лопнет. Простейшие, живущие в соленой морской воде, не имеют сократительной вакуоли; их вредные вещества удаляются через внешнюю мембрану.
Дыхание
Амеба дышит кислородом, растворенным в воде.Как это происходит и почему необходимо дыхание? Для существования любому живому организму нужна энергия. Если растения получают ее в процессе фотосинтеза, используя энергию солнечного света, то животные получают энергию в результате химических реакций окисления органических веществ, полученных с пищей. Кислород — главный участник этих реакций. У простейших кислород проникает в цитоплазму через всю поверхность тела и участвует в реакциях окисления, при этом выделяется энергия, необходимая для жизни.Помимо энергии образуются углекислый газ, вода и некоторые другие химические соединения, которые затем выводятся из организма.
Размножение амебы
Амебы размножаются бесполым путем, разделяя клетку на две части. В этом случае сначала делится ядро, затем внутри амебы появляется перетяжка, которая делит амебу на две части, каждая из которых содержит ядро. Затем по этой перетяжке части амебы отделяются друг от друга. При благоприятных условиях делится амеба примерно раз в сутки.
При неблагоприятных условиях, например, при пересыхании водоема, похолодании, изменении химического состава воды, а также осенью амеба превращается в кисту. При этом тело амебы приобретает округлую форму, ложные ножки исчезают, а ее поверхность покрывается очень плотной оболочкой, предохраняющей амебу от пересыхания и других неблагоприятных условий. Цисты амебы легко переносятся ветром, и поэтому происходит колонизация амебами других водоемов.
Когда условия окружающей среды становятся благоприятными, амеба покидает кисту и начинает вести нормальный активный образ жизни, питаться и размножаться.
Раздражительность
Раздражительность — свойство всех животных реагировать на различные воздействия (сигналы) внешней среды. У амебы раздражительность проявляется в способности реагировать на свет — амеба уползает от яркого света, а также на механическое раздражение и изменение концентрации соли: амеба уползает от механического раздражителя или от кристалла соли, помещенного рядом с ним. Это.
Самый простой в капле прудовой воды (под микроскопом).
Класс корневищ объединяет самых простых одноклеточных животных, тело которых лишено плотной оболочки, а потому не имеет постоянной формы. Для них характерно образование ложноножек, которые представляют собой временно образующиеся выросты цитоплазмы, облегчающие перемещение и захват пищи.
Среда обитания, строение и передвижение амебы. Обыкновенная амеба находится в иле на дне прудов с загрязненной водой.Выглядит как небольшой (0,2-0,5 мм) бесцветный студенистый комок, едва заметный невооруженным глазом, постоянно меняющий форму («амеба» означает «изменчивая»). Рассмотреть детали строения амебы можно только под микроскопом.
Тело амебы состоит из полужидкой цитоплазмы с маленьким пузырьковидным ядром … Амеба состоит из одной клетки, но эта клетка представляет собой целый организм, ведущий самостоятельное существование.
Цитоплазма клеток находятся в постоянном движении.Если ток цитоплазмы устремляется к одной точке на поверхности амебы, в этом месте на ее теле появляется выступ. Он увеличивается, становится выростом тела — ложноножкой, в нее впадает цитоплазма, и амеба таким образом движется. Амеба и другие простейшие, способные образовывать ложноножки, относятся к группе rhizome … Это название они получили за внешнее сходство псевдопод с корнями растений.
Жизнь амебы.
Питание … У амебы одновременно могут образовываться несколько псевдопод, а затем они окружают пищу — бактерии, водоросли и другие простейшие. Пищеварительный сок выделяется из цитоплазмы, окружающей жертву. Образуется пузырек — пищеварительная вакуоль. Пищеварительный сок растворяет некоторые вещества, входящие в состав пищи, и переваривает их. В результате пищеварения образуются питательные вещества, которые просачиваются из вакуоли в цитоплазму и идут на построение тела амебы. Нерастворенные остатки выбрасываются в любую часть тела амебы.
Дыхание амебы … Амеба дышит кислородом, растворенным в воде, который проникает в ее цитоплазму через всю поверхность тела. С участием кислорода сложные пищевые вещества цитоплазмы разлагаются на более простые. При этом высвобождается энергия, необходимая для жизнедеятельности организма.
Выброс вредных веществ жизнь и лишняя вода. Вредные вещества выводятся из тела амебы через поверхность ее тела, а также через специальный пузырек — сократительную вакуоль.Вода, окружающая амебу, постоянно проникает в цитоплазму, разжижая ее. Избыток этой воды с вредными веществами постепенно заполняет вакуоль. Время от времени содержимое вакуоли выбрасывается наружу. Итак, пища, вода, кислород попадают в организм амебы из окружающей среды. В результате жизнедеятельности амебы они претерпевают изменения. Переваренная пища служит материалом для построения тела амебы. Образовавшиеся вредные для амебы вещества выводятся наружу.Обмен веществ происходит. Не только амеба, но и все другие живые организмы не могут существовать без обмена веществ как внутри своего тела, так и с окружающей средой.
Размножение амебы … Питание амебы приводит к росту ее тела. Подросшая амеба начинает размножаться. (? Вероятно, из-за превышения определенной массы ее тела.) Размножение начинается с изменения ядра. Он растягивается, разделяется поперечной бороздкой на две половины, расходящиеся в разные стороны — образуются два новых ядра.Тело амебы разделено перетяжкой на две части. Каждому из них достается одно ядро. Цитоплазма между обеими частями разрывается, и образуются две новые амебы. В одной из них сократительная вакуоль остается, а в другой появляется заново. Итак, амеба размножается делением пополам. Деление можно повторять несколько раз в течение дня.
Дивизия (репродукция) амебы.
Циста … Питание и размножение амебы происходит в течение всего лета.Осенью с наступлением холодов амеба перестает питаться, ее тело округляется, на ее поверхности выделяется плотная защитная оболочка — образуется киста. То же самое происходит , когда пруд высыхает где обитают амебы. В состоянии кисты амеба переносит неблагоприятные для нее условия жизни. При благоприятных условиях амеба покидает оболочку кисты. Выпускает ложноножки, начинает питаться и размножаться. Кисты, переносимые ветром, способствуют разгону (распространению) амеб.
Возможные дополнительные вопросы для самостоятельного изучения.
- Что заставляет цитоплазму систематически перетекать из одной области амебы в другую, заставляя ее двигаться в заданном направлении?
- Как мембрана цитоплазмы амебы распознает питательные вещества, в результате чего амеба целенаправленно образует ложноножки и пищеварительную вакуоль?
Животные, как и все организмы, находятся на разных уровнях организации. Один из них клеточный, и его типичные представители — амеба протей.Подробнее об особенностях его строения и жизни мы рассмотрим ниже.
Подцарство Одноклеточные
Несмотря на то, что эта систематическая группа объединяет наиболее примитивных животных, ее видовое разнообразие уже достигает 70 видов. С одной стороны, это действительно самые просто устроенные представители животного мира. С другой стороны, это просто уникальные сооружения. Только представьте: одна, иногда микроскопическая, клетка способна выполнять все жизненно важные процессы: дыхание, движение, размножение.Amoeba Proteus (на фото показано ее изображение под световым микроскопом) — типичный представитель подцарства простейших. Его размеры едва достигают 20 микрон.
Amoeba proteus: класс простейших
Очень специфическое название этого животного указывает на уровень его организации, поскольку proteus означает «простой». Но так ли примитивно это животное? Amoeba proteus — представитель класса организмов, передвигающихся с помощью нестабильных выростов цитоплазмы. Аналогичным образом движутся бесцветные клетки крови, формирующие иммунитет человека.Это лейкоциты. Их характерное движение называется амебоидным.
В какой среде обитает амеба протеус?
Proteus amoeba, обитающая в загрязненных водоемах, никому не вредит. Эта среда обитания является наиболее подходящей, поскольку в ней простейшие играют важную роль в пищевой цепи.
Структурные особенности
Amoeba proteus является представителем этого класса или, скорее, подцарства одноклеточных.Его размер едва достигает 0,05 мм. Невооруженным глазом его можно увидеть как еле заметный желеобразный комок. Но все основные органеллы клетки будут видны только под световым микроскопом при большом увеличении.
Представлен поверхностный аппарат клетки протеуса амебы, обладающий превосходной эластичностью. Внутри находится полужидкое содержимое — цитоплазма. Она все время двигается, вызывая образование ложноножек. Амеба — эукариотическое животное. Это означает, что его генетический материал содержится в ядре.
Движение простейших
Как передвигается протей амеба? Это происходит с помощью непоследовательных выростов цитоплазмы. Она двигается, образуя выступ. И тогда цитоплазма плавно перетекает в клетку. Псевдоножки втягиваются и образуются в другом месте. По этой причине у амебы Proteus нет постоянной формы тела.
Nutrition
Amoeba proteus способна к фаго- и пиноцитозу. Это процессы поглощения клеткой твердых частиц и жидкости соответственно.Питается микроскопическими водорослями, бактериями и подобными простейшими. Amoeba proteus (на фото ниже показан процесс захвата пищи) окружает их своими ложноножками. Далее еда находится внутри клетки. Вокруг него начинает образовываться пищеварительная вакуоль. Благодаря пищеварительным ферментам частицы расщепляются, абсорбируются организмом, а непереваренные остатки удаляются через мембрану. Посредством фагоцитоза лейкоциты крови разрушают болезнетворные частицы, которые ежеминутно проникают в организм человека и животных.Если бы эти клетки не защищали организмы таким образом, жизнь была бы почти невозможной.
Помимо специализированных питательных органелл, в цитоплазме также можно обнаружить включения. Это нестабильные клеточные структуры. Они накапливаются в цитоплазме, когда для этого существуют необходимые условия. И тратятся они тогда, когда в этом есть жизненная необходимость. Это зерна крахмала и липидные капли.
Дыхание
Amoeba proteus, как и все одноклеточные организмы, не имеет специализированных органелл для процесса дыхания.Он использует растворенный в воде или другой жидкости кислород, если мы говорим об амебах, обитающих в других организмах. Газообмен происходит через поверхностный аппарат амебы. Клеточная мембрана проницаема для кислорода и углекислого газа.
Размножение
Для амебы характерно деление клеток на две части. Этот процесс проводится только в теплое время года. Это происходит в несколько этапов. Сначала делится ядро. Он растянут, отделяется перетяжкой. В результате из одного ядра образуются два идентичных ядра.Цитоплазма между ними разорвана. Его участки отделяются от ядер, образуя две новые клетки. оказывается в одном из них, а в другом его образование происходит заново. Деление происходит посредством митоза, поэтому дочерние клетки являются точной копией материнских клеток. Репродуктивный процесс амебы происходит довольно интенсивно: несколько раз в день. Так что продолжительность жизни каждого человека очень коротка.
Регулирование давления
Большинство амеб обитает в водной среде.В нем растворено определенное количество солей. Гораздо меньше этого вещества находится в цитоплазме простейших. Следовательно, вода должна перетекать из области с более высокой концентрацией вещества в противоположную. Это законы физики. В этом случае тело амебы должно было бы лопнуть от избытка влаги. Но этого не происходит из-за действия специализированных сократительных вакуолей. Они удаляют лишнюю воду с растворенными в ней солями. В то же время они обеспечивают гомеостаз — поддержание постоянства внутренней среды организма.
Что такое циста
Amoeba proteus, как и другие простейшие, особым образом адаптировалась к опыту неблагоприятных условий. Его клетка перестает питаться, снижается интенсивность всех жизненных процессов, прекращается обмен веществ. Амеба перестает делиться. Он покрыт плотной оболочкой и в таком виде переносит неблагоприятный период любой продолжительности. Это происходит периодически каждую осень, и с наступлением тепла одноклеточный организм начинает интенсивно дышать, питаться и размножаться.То же самое может произойти в теплое время года с наступлением засухи. Образование кисты имеет другое значение. Он заключается в том, что в этом состоянии амебы разносятся ветром на значительные расстояния, заселяя этот биологический вид.
Раздражительность
Конечно, об этих простейших одноклеточных организмах не может быть и речи о нервной системе, потому что их организм состоит всего из одной клетки. Однако это свойство всех живых организмов у Proteus amoeba проявляется в виде таксистов.Этот термин означает реакцию на действие раздражителей разного рода. Они могут быть положительными. Например, амеба явно движется к продуктам питания. По сути, это явление можно сравнить с рефлексами животных. Примеры негативных таксисов — движение амебы Proteus от яркого света, из зоны повышенной солености или от механических раздражителей. Эта способность в первую очередь защитная.
Итак, Proteus amoeba — типичный представитель подцарства простейших или одноклеточных.Эта группа животных самая примитивная. Их тело, однако, способно выполнять функции всего организма: дышать, питаться, размножаться, двигаться, реагировать на раздражения и неблагоприятные условия окружающей среды. Amoeba proteus является частью экосистем пресных и соленых водоемов, но также может населять другие организмы. В природе он является участником круговорота веществ и важнейшим звеном пищевой цепи, являясь основой планктона во многих водоемах.
Amoeba proteus или амеба обыкновенная — лат.Amoeba proteus. Amoeba Proteus или огромный амебоидный организм, представитель класса лобозных амеб, относится к типу простейших. Встречается в пресных водах, аквариумах.
В капле воды, взятой из пруда, болота, канавы или аквариума, при рассмотрении под микроскопом открывается целый мир живых существ. Среди них есть крошечные полупрозрачные беспозвоночные, которые постоянно меняют форму своего тела.
Обыкновенная амеба, как и инфузория туфелька, — самые простые животные по своему строению.Чтобы осмотреть обыкновенную амебу, необходимо поместить под микроскоп каплю воды с амебой. Все тело обычной амебы состоит из крохотного студенистого комочка живого вещества — протоплазмы с ядром внутри. Из курса ботаники известно, что комок протоплазмы с ядром — это клетка. Это означает, что амеба обыкновенная — одноклеточное беспозвоночное животное. Его тело состоит только из протоплазмы и ядра.
Наблюдая за Proteus amoeba под микроскопом, мы замечаем, что через некоторое время форма его тела меняется.У амебы протей непостоянной формы тела. Поэтому она получила название «амеба», что в переводе с греческого означает «изменчивая».
Также под микроскопом можно увидеть, как он медленно ползет на затемненную часть стекла. Яркий солнечный свет быстро убивает амебы обыкновенные. Если в каплю воды добавить кристалл поваренной соли, амеба перестанет двигаться, втянет в себя ложноножки и приобретет сферическую форму. Таким образом, амебы обыкновенные уменьшают поверхность тела, которая подвергается воздействию вредного солевого раствора.Это означает, что обыкновенные амебы способны реагировать на внешние раздражители. Эта способность называется раздражительностью. Он связывает амебу обыкновенную с внешней средой и имеет защитное значение.
Амеб обыкновенных можно найти даже в канавах и лужах, которые образовались недавно. Когда водоем, в котором живут обычные амебы и другие простейшие, начинает подсыхать, они не погибают, а покрываются плотной оболочкой, превращаясь в кисту. В таком состоянии амебы и другие простейшие могут переносить как высокие температуры (до +50, + 60 °), так и сильное охлаждение (до — 273 градусов).Кисты разносятся ветром на значительные расстояния. Когда такая киста снова попадает в благоприятные условия, она начинает питаться и размножаться. Благодаря такой адаптации обыкновенные амебы попадают в неблагоприятные для себя условия жизни и расселяются по всей планете. Передвижение амебы происходит с помощью ложноножек.
Амеба питается бактериями, водорослями, микроскопическими грибами. С помощью ложноножек (за счет которых амеба передвигается) захватывает пищу.
Proteus amoeba, как и все животные, нуждается в кислороде.Дыхание амебы осуществляется за счет поглощения кислорода из воды и выделения углекислого газа.