Содержание

Саркодовые

Саркодовые

Саркодовые – большая группа простейших (тысячи видов), объединяющая одноклеточных гетеротрофных протистов, у которых отсутствуют жгутики. Все саркодовые – достаточно примитивные организмы со слабой дифференциацией цитоплазмы и наружной мембраны.

Классификация саркодовых, как и всех остальных протистов, недостаточно ясна. Основные группы саркодовых (иногда выделяемые в типы): корненожки, актиноподы, фораминиферы, радиолярии, солнечники.

Корненожки (Rhyzopoda) отличаются наличием ложноножек – выростов цитоплазмы, образующихся в разных частях клетки, благодаря которым они движутся и захватывают пищу. Типичным представителем корненожек является амёба-протей.

Амёба – это всеядное животное диаметром до 0,1 мм, обитающее в мелких прудах и проточных ручьях. Её пищу составляют микроскопические водоросли, инфузории, жгутиконосцы. Цитоплазма отделена от внешней среды тончайшей мембраной и дифференцирована на два слоя: прозрачный наружный (эктоплазма или плазмагель) и зернистый внутренний (эндоплазма или плазмазоль). В эндоплазме помимо ядра и органоидов имеются капельки жира, обеспечивающие плавучесть. Частица пищи обхватывается ложноножками и обволакивается цитоплазмой; вокруг неё образуется пузырёк пищеварительной вакуоли с ферментами. Питательные вещества всасываются внутрь цитоплазмы, остальное выбрасывается прочь. Время от времени в амёбе появляются сократительные вакуоли, в которых накапливается просачивающаяся снаружи вода.

1

Внутреннее строение амёбы

У амёбы нет специализированных чувствительных структур, однако она реагирует на пищу, избегает яркого света и механических раздражителей, а также некоторых химических веществ. Чтобы переместиться вперёд, амёба вытягивает в нужном направлении ложноножку, а затем «перетекает» в неё. Скорость её движения – 10–15 мм в час. Размножение амёбы происходит путём деления надвое; процесс деления занимает не более получаса.

Некоторые виды амёб (например, дизентерийная амёба) размножаются также путём образования цист. Внутри цисты происходят митотические деления, после чего из неё появляются 4, 8 или больше молодых амёб. В некоторых тропических странах дизернтерийной амёбой заражено более половины всего населения.

2

Амёбы. Слева направо: амёба-протей, дизентерийная амёба, эвглифа, арцелла, панцирная амёба диффлюгия

Цитоплазма фораминифер заключена в известковую (с вкраплениями песка и других частиц), однокамерную или многокамерную, иногда ветвящуюся раковину. Это морские, как правило, донные организмы. Среди фораминифер чаще всего попадаются экземпляры размерами от 0,1 мм до 1 мм, хотя встречаются и настоящие гиганты – до 20 см. Внутренняя полость раковины сообщается с окружающей средой через многочисленные поры, а также через отверстие в раковине – устье.

У фораминифер наблюдается последовательная смена полового и бесполого поколений. При этом на разных этапах жизненного цикла ядро дважды многократно делится. Образовавшиеся в результате клетки в дальнейшем сливаются, давая начало организмам нового поколения. Однако, в отличие от большинства других животных, подвижные мелкие двужгутиковые гаметы образуются у фораминифер в результате простого митотического деления. Мейоз наблюдается при образовании крупных, лишённых жгутиков агамет.

Первые фораминиферы появились ещё в докембрии; в карбоне они достигли расцвета. Раковины фораминифер образовали значительные массы известняка; в каждом кубическом сантиметре породы их до 20 000.

3

Раковины фораминифер

4

Раковины глобигерин – источник голубого ила

Другая группа саркодовых – радиолярии, или лучевики (Radiolaria). Это морские (преимущественно тепловодные) планктонные животные размеров от 40 мкм до 1 мм. У радиолярий есть подобие внутреннего скелета, который образован плотным слоем цитоплазмы и пронизан многочисленными порами. Находящаяся снаружи от скелета эктоплазма богата жировыми капельками, что помогает лучевику парить в воде. Нитевидные ложноножки служат дополнительным приспособлением для парения и помогают захватывать пищу. Минеральный скелет, состоящий из кремнезёма или сульфата стронция (у акантарий), принимает форму правильных геометрических фигур (шаров, многогранников, колец), состоящих из отдельных игл. Лёгкие и прочные, они несут защитную функцию, а также значительно увеличивают площадь поверхности, что также является приспособлением к планктонному образу жизни. Размножаются радиолярии делением; лишь у некоторых видов наблюдается половой процесс (копуляция двужгутиковых гамет). Скелеты радиолярий образуют ил, переходящий со временем в осадочную породу – радиолярит.


5

Наружные скелеты радиолярий Lithoptera muelleri, Spongosphaera streptacantha


6

Актиносфериум – один из представителей группы актинопод

7

Эти радиолярии симбиотируют с фотосинтезирующими водорослями, придающими этим саркодовым характерную окраску

Кремнезёмный наружный скелет имеют и большинство представителей другой, большей частью пресноводной, группы саркодовых – солнечников (Heliozoa). У всех солнечников из шаровидного тела подобна лучам солнца расходятся плотные прямые нитевидные ложноножки; в цитоплазме расположено одно или несколько ядер (до 500). В эндоплазме часто симбиотируют водоросли. Солнечники питаются водорослями и простейшими; чтобы захватить более крупную добычу (коловраток, ресничных червей), несколько солнечников объединяются вместе. Добычу, скорее всего, убивают ядом. Эти простейшие также размножаются в результате полового деления или простым путём.

8

Солнечник Pompholyxophrys

 

Схема амебы обыкновенной. Смотреть что такое «Амёба протей» в других словарях

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). 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.

Амеба-протей — это одноклеточное животное, сочетающий в себе функции клетки и самостоятельного организма. Внешне обыкновенная амеба напоминает маленький студенистый комочек размером всего 0,5 мм, постоянно меняющий свою форму из за того, что амеба постоянно образует выросты — так называемые ложноножки, и как бы перетекает с места на место.

За такую изменчивость формы тела амебе обыкновенной и дали имя древнегреческого бога Протея, который умел изменять свой облик.

Строение амебы

Организм амебы состоит из одной клетки, и содержит цитоплазму, окруженную цитоплазматической мембраной. В цитоплазме находится ядро и вакуоли — сократительная вакуоль, выполняющая функции органа выделения, и пищеварительная вакуоль, служащая для переваривания пищи. Наружный слой цитоплазмы амебы более плотный и прозрачный, внутренний — более текучий и зернистый.

Амеба протей живет на дне небольших пресных водоемов — в прудах, лужах, канавах с водой.

Питание амебы

Питается амеба обыкновенная другими одноклеточными животными и водорослями, бактериями, микроскопическими остатками умерших животных и растений. Перетекая по дну, амеба наталкивается на добычу, и обволакивает ее со всех сторон с помощью ложноножек. При этом вокруг добычи образуется пищеварительная вакуоль, в которую из цитоплазмы начинают поступать пищеварительные ферменты, благодаря которым пища переваривается и затем всасывается в цитоплазму. Пищеварительная вакуоль перемещается к поверхности клетки в любом месте, и сливается с клеточной оболочкой, после чего открывается наружу, и непереваренные остатки пищи выбрасываются во внешнюю среду. Переваривание пищи в одной пищеварительной вакуоли занимает у амебы протея от 12 часов до 5 дней.

Выделение

В процессе жизнедеятельности любого организма, в том числе и у амебы, образуются вредные вещества, которые должны выводиться наружу. Для этого у амебы обыкновенной имеется сократительная вакуоль, в которую из цитоплазмы постоянно поступают растворенные вредные продукты жизнедеятельности. После того, как сократительная вакуоль наполнится, она перемещается к поверхности клетки и выталкивает содержимое наружу. Этот процесс повторяется постоянно — ведь сократительная вакуоль наполняется за несколько минут. Вместе с вредными веществами в процессе выделения удаляется также избыток воды. У простейших, живущих в пресной воде, концентрация солей в цитоплазме выше, чем во внешней среде, и вода постоянно поступает в клетку. Если лишнюю воду не удалять, клетка просто лопнет. У простейших же, живущих в соленой, морской воде сократительной вакуоли нет, у них вредные вещества удаляются через наружную мембрану.

Дыхание

Амеба дышит растворенным в воде кислородом. Как это происходит и для чего необходимо дыхание? Для того, чтобы существовать, 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, поступивших с пищей. Главным участником этих реакций является кислород. У простейших кислород поступает в цитоплазму через всю поверхность тела и участвует в реакциях окисления, при этом и выделяется необходимая для жизнедеятельности энергия. Кроме энергии, образуется углекислый газ, вода и некоторые другие химические соединения, которые затем выделяются из организма.

Размножение амебы

Амебы размножаются бесполым путем, с помощью деления клетки надвое. При этом сначала делится ядро, затем внутри амебы появляется перетяжка, которая делит амебу на две части, в каждой из которых находится по ядру. Затем по этой перетяжке части амебы разделяются друг от друга. Если условия благоприятные, то амеба делится примерно раз в сутки.

В неблагоприятных условиях, например, при пересыхании водоема, похолодании, изменении химического состава воды, а также осенью амеба превращается в цисту. Тело амебы при этом становится округлым, ложноножки исчезают, и ее поверхность покрывается очень плотной оболочкой, защищающей амебу от высыхания и других неблагоприятных условий. Цисты амебы легко переносятся ветром, и таким образом происходит заселение амебами других водоемов.

Когда условия внешней среды становятся благоприятными, амеба выходит из цисты и начинает вести обычный, активный образ жизни, питаться и размножаться.

Раздражимость

Раздражимость – это свойство всех животных реагировать на различные воздействия (сигналы) внешней среды. У амебы раздражимость проявляется способностью реагировать на свет – амеба уползает от яркого света, а также на механическое раздражение и изменение концентрации соли: амеба уползает в сторону, противоположную от механического раздражителя или от помещенного рядом с ней кристаллика соли.

Амебы, раковинные амебы, фораминиферы

Для корненожек характерны органоиды движения типа лобоподий или ризоподий. Ряд видов образует органическую или минеральную раковинку. Основной способ размножения — бесполое путем митотического деления клетки надвое. У некоторых видов наблюдается чередование бесполого и полового размножения.

К классу Корненожки относятся отряды: 1) Амебы, 2) Раковинные амебы, 3) Фораминиферы.

Отряд Амебы (Amoebina)

рис. 1.
1 — ядро, 2 — эктоплазма, 3 — эндоплазма,
4 — псевдоподия, 5 — пищеварительная
вакуоль, 6 — сократительная вакуоль.

Амеба протей (Amoeba proteus) (рис. 1) обитает в пресных водоемах. Достигает в длину 0,5 мм. Имеет длинные псевдоподии, одно ядро, оформленного клеточного рта и порошицы нет.


рис. 2.
1 — псевдоподии амебы,
2 — пищевые частицы.

Питается бактериями, водорослями, частицами органических веществ и др. Процесс захвата твердых пищевых частиц происходит с помощью псевдоподий и называется фагоцитозом (рис. 2). Вокруг захваченной пищевой частицы формируется фагоцитозная вакуоль, в нее поступают пищеварительные ферменты, после чего она превращается в пищеварительную вакуоль. Процесс поглощения жидких пищевых масс называется пиноцитозом. В этом случае растворы органических веществ попадают в амебу через тонкие каналы, которые образуются в эктоплазме путем впячивания. Формируется пиноцитозная вакуоль, она отшнуровывается от канала, в нее поступают ферменты, и эта пиноцитозная вакуоль также становится пищеварительной вакуолью.

Кроме пищеварительных вакуолей имеется сократительная вакуоль, удаляющая излишки воды из организма амебы.

Размножается путем деления материнской клетки на две дочерних (рис. 3). В основе деления лежит митоз.


рис. 3.

При неблагоприятных условиях амеба инцистируется. Цисты устойчивы к высыханию, низким и высоким температурам, течениями воды и воздушными потоками переносятся на большие расстояния. Попав в благоприятные условия, цисты раскрываются, и из них выходят амебы.

Дизентерийная амеба (Entamoeba histolytica) обитает в толстом кишечнике человека. Может вызывать заболевание — амебиаз. В жизненном цикле дизентерийной амебы выделяют следующие стадии: циста, мелкая вегетативная форма, крупная вегетативная форма, тканевая форма. Инвазионной (заражающей) стадией является циста. Циста попадает в организм человека перорально вместе с пищей или водой. В кишечнике человека из цист выходят амебы, имеющие небольшие размеры (7-15 мкм), питающиеся в основном бактериями, размножающиеся и не вызывающие заболевания у человека. Это — мелкая вегетативная форма (рис. 4). При попадании в нижние отделы толстого кишечника она инцистируется. Выделяющиеся с фекалиями цисты могут попасть в воду или почву, далее — на пищевые продукты. Явление, при котором дизентерийная амеба живет в кишечнике, не причиняя вреда хозяину, называется цистоносительством.


рис. 4.
А — мелкая вегетативная форма,
Б — крупная вегетативная форма
(эритрофаг): 1 — ядро,
2 — фагоцитированные эритроциты.

Лабораторная диагностика амебиаза — изучение под микроскопом мазков фекалий. В острый период болезни в мазке обнаруживаются крупные вегетативные формы (эритрофаги) (рис. 4), при хронической форме или цистоносительстве — цисты.

Механическими переносчиками цист дизентерийных амеб являются мухи, тараканы.

Кишечная амеба (Entamoeba coli) обитает в просвете толстого кишечника. Кишечная амеба питается бактериями, остатками растительной и животной пищи, не причиняя хозяину никакого вреда. Никогда не заглатывает эритроциты, даже если они находятся в кишечнике в больших количествах. В нижнем отделе толстого кишечника образует цисты. В отличие от четырехядерных цист дизентерийной амебы, цисты кишечной амебы имеют восемь или два ядра.


рис. 5.
А — арцелла (Arcella sp.),
Б — диффлюгия (Difflugia sp.).

Отряд Раковинные амебы (Testacea)

Представители этого отряда — пресноводные бентосные организмы, некоторые виды обитают в почве. Имеют раковинку, размеры которой варьируют от 50 до 150 мкм (рис. 5). Раковинка может быть: а) органической («хитиноидной»), б) из кремниевых пластинок, в) инкрустированной песчинками. Размножаются делением клетки надвое. При этом одна дочерняя клетка остается в материнской раковинке, другая строит себе новую. Ведут только свободный образ жизни.

Отряд Фораминиферы (Foraminifera)


рис. 6.
А — планктонная фораминифера глобигерина
(Globigerina sp.), Б — многокамерная известковая
раковинка эльфидиума (Elphidium sp.).

Фораминиферы обитают в морских водоемах, входят в состав бентоса, за исключением семейств Глобигерины (рис. 6А) и Глобороталиды, ведущих планктонный образ жизни. Фораминиферы имеют раковины, размеры которых варьируются от 20 мкм до 5-6 см, у ископаемых видов фораминифер — до 16 см (нуммулиты). Раковины бывают: а) известковыми (наиболее распространенные), б) органические из псевдохитина, в) органические, инкрустированные песчинками. Известковые раковины могут быть однокамерными или многокамерными с устьем (рис. 6Б). Перегородки между камерами пронизаны отверстиями. Очень длинные и тонкие ризоподии выходят как через устье раковины, так и через многочисленные поры, пронизывающие ее стенки. У некоторых видов стенка раковины не имеет пор. Число ядер — от одного до множества. Размножаются бесполым и половым способами, которые чередуются друг с другом. Половое размножение — изогамного типа.

Фораминиферы играют важную роль в формировании осадочных пород (мел, нуммулитовые известняки, фузулиновые известняки и др.). В ископаемом состоянии фораминиферы известны с кембрийского периода. Для каждого геологического периода характерны свои массовые виды фораминифер. Эти виды являются руководящими формами для определения возраста геологических пластов.

>>Обыкновенная амеба, ее среда обитания, особенности строения и жизнедеятельности

Одноклеточные животные, или Простейшие

§ 3. 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.

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

Амеба является представителем простейших одноклеточных животных. Свободно живущая клетка простейших способна самостоятельно передвигаться, питаться, защищаться от врагов и выживать в неблагоприятной среде.

В составе подкласса «Корненожки» они относятся к классу «Саркодовые».

Корненожка представлена большим разнообразия форм, среди которых выделяют три отряда:

  1. голые;
  2. раковинные;
  3. фораминиферы.

Наличие объединяющего признака – ложноножек, позволяет раковинным и фораминиферам перемещаться так же, как передвигается амеба.

В природе наибольшее видовое разнообразие наблюдается среди морских жителей фораминифер — свыше тысячи видов. Раковинных форм корненожек существенно меньше — несколько сотен, они часто встречаются в воде, болотах, мхах.

К морским амебам иногда относят имеющие скелет радиолярии, хотя по классификации они относятся к другому подклассу саркодовых.

Для медицинской практики интерес представляют голые (обыкновенные) амебы, в строении которых нет скелета или раковин. Обитают голые как в пресных, так и в соленых водах. Примитивность организации этого организма отражается в его видовом названии «протеи» («протей» означает простой, хотя есть трактовка этого названия, отсылающая к древнегреческому богу Протею).

Насчитывается более 100 видов протеев, среди них описано 6 видов, встречающихся в разных частях организма человека:

  1. в ротовой полости;
  2. в тонкой и толстой кишке;
  3. в полостных органах;
  4. в лёгких.

Все протеи состоят из одной клетки, тело которой покрыто тонкой цитоплазматической мембраной. Мембрана защищает плотную прозрачную эктоплазму, за ней находится желеобразная эндоплазма. В эндоплазме заключена основная масса амебы, в том числе и пузыревидное ядро. Ядро обычно одно, но встречаются и многоядерные виды организмов.

Дышат протеи всем телом, продукты жизнедеятельности могут удаляться через поверхность тела, а также через специально формируемую вакуоль.

Размеры амебы обыкновенной варьируются в диапазоне от 10 мкм до 3 мм.

Органов чувств простейшие не имеют, но они способны прятаться от солнечного света, чувствительны к химическим раздражителям и механическому воздействию.

При возникновении неблагоприятных условий жизнедеятельности протеи образуют цисту: форма амебы округляется, а на поверхности формируется защитная оболочка. Процессы внутри клетки замедляются до наступления благоприятных времен.

Особенности позволяет животному организму формировать цитоплазматические выросты, имеющие различные названия:

  • псевдоподии;
  • корненожки;
  • ложноножки.

Псевдоподии протеев находятся в непрерывном движении, меняют форму, ветвятся, исчезают и вновь формируются. Количество псевдоподий непостоянно, может достигать 10 и более.

Перемещение и питание


Корненожки обеспечивают передвижение одноклеточной амебы и захват обнаруженной пищи. Независимо от среды обитания амебовидное движение заключается в выпячивании корненожки в определенном направлении и последующим перетекании цитоплазмы внутрь клетки. Затем псевдоподии вновь образуются в другом месте. Происходит постоянное незаметное перетекание организма в поисках пищи. Такой способ перемещения не позволяет протеям иметь фиксированную форму тела.

В многообразии форм, принимаемых протеями в движении, насчитывают до 8 типов. Характеристика типов определяется формой клетки и видом ветвления псевдоподий при перемещении.

Выбранный животным тип движения главным образом зависит от состава водной среды обитания, на который влияет содержание солей, щелочей и кислот.

Протеи всеядны, питаются путем фагоцитоза. Пищей этому гетеротрофу могут служить:

  • бактерии;
  • одноклеточные водоросли;
  • мелкие простейшие.

Процесс питания начинается в движении сразу же, как только животное обнаруживает рядом потенциальную добычу. Тело простейшего формирует несколько псевдоподий, которые окружают найденный объект и образуют замкнутую полость.

В образовавшуюся область из цитоплазмы выделяется пищеварительный сок — формируется пищеварительная вакуоль. После усвоения питательных веществ непереваренные остатки пищи выбрасываются наружу.

Роль в биоценозах


Миллиарды лет простейшие активно участвуют в формировании биосферы Земли, являясь необходимым консументом в цепи питания различных биоценозов.

Способность амебы самостоятельно передвигаться позволяет ей регулировать численность бактерий и болезнетворных микроорганизмов, которыми она питается. Биоценозы сточных иловых отложений, торфяных и болотистых почв, пресных и морских вод невозможны без участия простейших организмов.

Даже болезнетворная дизентерийная амеба в биоценозе кишечника вреда здоровому организму-хозяину не приносит, питаясь разнообразными бактериями. И лишь органические поражения слизистой кишечника позволяют ей перемещаться в кровеносную систему и переходить на питание эритроцитами крови.

В природных биоценозах простейшие служат пищей для рыбных мальков, мелких рачков, червей и гидр. Те, в свою очередь, служат пищей для более крупных существ. Таким образом, амебы становятся участниками движения круговорота веществ.

Чем питается пресноводная амеба. Строение и жизнедеятельность амебы

Амёба обыкновенная (протей) – вид простейших животных из рода амёбы подкласса корненожки класса саркодовые типа саркомастигофоры. Это типичный представитель рода амёб, представляющий собой сравнительно крупный амёбоидный организм, отличительной особенностью которого является формирование множества ложноножек (10 и более у одной особи). Форма амёбы обыкновенной при движении за счет псевдоподий весьма изменчива. Так, ложноножки постоянно меняют вид, ветвятся, исчезают и снова образуются. Если амёба выпускает псевдоподии в определенном направлении, она может передвигаться со скоростью до 1,2 см в час. В состоянии покоя форма амёбы протея шаровидная либо эллипсовидная. В свободном плавании у поверхности водоёмов амёба приобретает звёздчатую форму. Таким образом, существуют флотирующие и локомоторные формы.

Средой обитания данного вида амёб являются пресные водоемы со стоячей водой, в частности, в болота, загнивающие пруды, а также аквариумы. Амёба протей встречается по всему земному шару.

Размеры этих организмов колеблются от 0,2 до 0,5 мм. Строение амёбы протея имеет характерные особенности. Внешней оболочкой тела амёбы обыкновенной является плазмалемма. Под ней находится цитоплазма с органеллами. Цитоплазма делится на две части – наружную (эктоплазму) и внутреннюю (эндоплазму). Основная функция прозрачной, относительно однородной эктоплазмы – это образование псевдоподий для улавливания пищи и передвижения. В плотной зернистой эндоплазме заключены все органеллы, там же происходит переваривание пищи.

Питание обыкновенной амёбы осуществляется путем фагоцитоза мельчайших простейших, в том числе инфузорий, бактерий, одноклеточных водорослей. Пища захватывается псевдоподиями – выростами цитоплазмы клетки амёбы. При соприкосновении плазмалеммы и пищевой частицы образуется вдавление, которое превращается в пузырек. Туда интенсивно начинают выделяться пищеварительные ферменты. Так происходит процесс формирования пищеварительной вакуоли, которая далее переходит в эндоплазму. Воду амёба получает путем пиноцитоза. При этом на поверхности клетки формируется впячивание наподобие трубочки, по которой в организм амёбы поступает жидкость, затем образуется вакуоль. При всасывании воды данная вакуоль исчезает. Выделение непереваренных пищевых остатков происходит в любом участке поверхности тела при слиянии вакуоли, перемещенной из эндоплазмы, с плазмалеммой.

В эндоплазме амёбы обыкновенной размещаются, кроме пищеварительных вакуолей, сократительные вакуоли, одно относительно крупное дискоидальное ядро и включения (жировые капли, полисахариды, кристаллы). Органоиды и гранулы в эндоплазме находятся в постоянном движении, подхватываемые и переносимые токами цитоплазмы. В новообразованной ложноножке цитоплазма смещается к ее краю, а в укорачивающейся, наоборот, — вглубь клетки.

Амёба протей реагирует на раздражение – на пищевые частицы, свет, отрицательно – на химические вещества (хлорид натрия).

Размножение амёбы обыкновенной бесполое делением клетки пополам. Перед началом процесса деления амёба прекращает двигаться. Вначале происходит деление ядра, затем цитоплазмы. Половой процесс отсутствует.

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). 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.

Амёба обыкновенная (лат. Amoeba proteus )

или амёба протей (корненожка) -амебоидный организм, представитель класса Lobosa (лобозные амёбы). Полиподиальная форма (характеризуется наличием многочисленных (до 10 и более) псевдоподий — ложноно́жки). Псевдоподии постоянно меняют свою форму, ветвятся, исчезают и появляются вновь.

Строение клетки

A. proteus снаружи покрыты только плазмалеммой. Цитоплазма амёбы отчётливо подразделяется на две зоны, эктоплазму и эндоплазму (см. ниже).

Эктоплазма , или гиалоплазма, тонким слоем залегает непосредственно под плазмалеммой. Оптически прозрачна, лишена каких-либо включений. Толщина гиалоплазмы в разных участках тела амёбы различна. По боковым поверхностям и у основания псевдоподий это как правило тонкий слой, а на концах псевдоподий слой заметно утолщается и образует так называемый гиалиновый колпачок, или шапочку.

Эндоплазма , или гранулоплазма — внутренняя масса клетки. Содержит все клеточные органоиды и включения. При наблюдении за движущейся амёбой заметно различие в движении цитоплазмы. Гиалоплазма и периферические участки гранулоплазмы остаются практически неподвижными в то время как центральная её часть находится в непрерывном движении, в ней хорошо заметны токи цитоплазмы с вовлечёнными в них органоидами и гранулами. В растущей псевдоподии цитоплазма перемещается к её концу, а из укорачивающихся — в центральную часть клетки. Механизм движения гиалоплазмы тесно связан с процессом перехода цитоплазмы из состояния золя в гель и изменениями в цитоскелете.

Питание

Амёба протей питается путем фагоцитоза , поглощая бактерий, одноклеточных водорослей и мелких простейших. Образование псевдоподий лежит в основе захвата пищи. На поверхности тела амёбы возникает контакт между плазмалеммой и пищевой частицей, в этом участке образуется «пищевая чашечка». Её стенки смыкаются, в эту область (с помощью лизосом) начинают поступать пищеварительные ферменты. Таким образом формируется пищеварительная вакуоль. Далее она переходит в центральную часть клетки, где подхватывается токами цитоплазмы. Кроме фагоцитоза, амебе свойственпиноцитоз — заглатывание жидкости. При этом образуется на поверхности клетки впячивания в форме трубочки, по которой поступает внутрь цитоплазмы капелька жидкости. Образующая вакуоль с жидкостью отшнуровывается от трубочки. После всасывания жидкости вакуоль исчезает.

Дефекация

Эндоцитоз (экскреция). Вакуоль с непереваренными остатками пищи подходит к поверхности клетки и сливается с мембраной, таким образом выбрасывая наружу содержимое.

Осморегуляция

В клетке периодически образуется пульсирующая сократительная вакуоль — вакуоль, содержащая излишнюю воду и выводящая её наружу.

Размножение

Только агамное , бинарное деление. Перед делением амёба перестает ползать, у неё исчезают диктиосомы, аппарата Гольджи и сократительная вакуоль. В начале делится ядро, потом происходит цитокинез. Половой процесс не описан.

Вызывает расстройство пищеварения и колит (кровавый понос).

Амеба обыкновенная – вид простейших существ из эукариот, типичный представитель рода Амебы.

Систематика . Вид амебы обыкновенной относится к царству — Животные, типу – Амебозои. Амебы объединены в класс Lobosa и отряд – Amoebida, семейство – Amoebidae, род – Amoeba.

Характерные процессы . Хотя амебы – это простые, состоящие из одной клетки существа, не имеющие никаких органов, им присущи все жизненно необходимые процессы. Они способны передвигаться, добывать пищу, размножаться, поглощать кислород, выводить продукты обмена.

Строение

Амеба обыкновенная – одноклеточное животное, форма тела неопределенная и изменяется из-за постоянного перемещения ложноножек. Размеры не превышают половины миллиметра, а снаружи ее тело окружено мембраной – плазмалемой. Внутри располагается цитоплазма со структурными элементами. Цитоплазма представляет собой неоднородную массу, где выделяют 2 части:

  • Наружная – эктоплазма;
  • внутренняя, с зернистой структурой – эндоплазма, где сосредоточены все внутриклеточные органеллы.

У амебы обыкновенной имеется крупное ядро, которое расположено примерно в центре тела животного. Оно имеет ядерный сок, хроматин и покрыто оболочкой, имеющей многочисленные поры.

Под микроскопом видно, что амеба обыкновенная образует псевдоподии, в которые переливается цитоплазма животного. В момент образования псевдоподии в нее устремляется эндоплазма, которая на периферических участках уплотняется и превращается в эктоплазму. В это время на противоположном участке тела эктоплазма частично превращается в эндоплазму. Таким образом, в основе образования псевдоподий лежит обратимое явление превращения эктоплазмы в эндоплазму и наоборот.

Дыхание

Амеба получает O 2 из воды, который диффундирует во внутреннюю полость через наружные покровы. Все тело участвует в дыхательном акте. Кислород, попавший в цитоплазму, необходим для расщепления питательных веществ на простые составляющие, которые Amoeba proteus сможет переварить, а еще для получения энергии.

Среда обитания

Обитает в пресной воде канав, небольших прудов и болот. Может жить также в аквариумах. Культуру амебы обыкновенной можно легко разводить в лабораторных условиях. Она является одной из крупных свободноживущих амеб, достигающих 50 мкм в диаметре и видимых невооруженным глазом.

Питание

Амеба обыкновенная передвигается с помощью ложноножек. Она преодолевает один сантиметр за пять минут. Передвигаясь, амебы наталкиваются на различные мелкие объекты: одноклеточные водоросли, бактерии, мелких простейших и т.д. Если объект достаточно мал, амеба обтекает его со всех сторон и он, вместе с небольшим количеством жидкости, оказывается внутри цитоплазмы простейшего.


Схема питания амебы обыкновенной

Процесс поглощения твердой пищи амебой обыкновенной называется фагоцитозом. Таким образом, в эндоплазме образуются пищеварительные вакуоли, внутрь которых из эндоплазмы поступают пищеварительные ферменты и происходит внутриклеточное пищеварение. Жидкие продукты переваривания проникают в эндоплазму, вакуоль с непереваренными остатками пищи подходит к поверхности тела и выбрасывается наружу.

Кроме пищеварительных вакуолей в теле амеб находится и так называемая сократительная, или пульсирующая, вакуоль. Это пузырек водянистой жидкости, который периодически нарастает, а достигнув определенного объема, лопается, опорожняя свое содержимое наружу.

Основная функция сократительной вакуоли — регуляция осмотического давления внутри тела простейшего. В связи с тем, что концентрация веществ в цитоплазме амебы выше, чем в пресной воде, создается разность осмотического давления внутри и вне тела простейшего. Поэтому пресная вода проникает в организм амебы, но ее количество остается в пределах физиологической нормы, поскольку пульсирующая вакуоль «откачивает» избыток воды из тела. Подтверждением этой функции вакуоли служит их наличие только у пресноводных простейших. У морских она или отсутствует, или сокращается очень редко.

Сократительная вакуоль кроме осморегуляторной функции частично выполняет и выделительную функцию, выводя вместе с водой в окружающую среду продукты обмена веществ. Однако основная функция выделения осуществляется непосредственно через наружную мембрану. Известную роль играет, вероятно, сократительная вакуоль в процессе дыхания, ибо проникающая в результате осмоса в цитоплазму вода несет растворенный кислород.

Размножение

Амебам свойственно бесполое размножение, осуществляемое путем деления надвое. Этот процесс начинается с митотического деления ядра, которое продольно удлиняется и перегородкой разъединяется на 2 самостоятельные органеллы. Они отдаляются и формируют новые ядра. Цитоплазма с оболочкой делится с помощью перетяжки. Сократительная вакуоль не разделяется, а попадает в одну из новообразованных амеб, во второй вакуоль формируется самостоятельно. Размножаются амебы достаточно быстро, за день процесс деления может происходить несколько раз.

В летний период времени амебы растут и делятся, но с приходом осенних холодов, из-за пересыхания водоемов, трудно найти питательные вещества. Поэтому амеба превращается в цисту, оказавшись в критических условиях и покрывается прочной двойной белковой оболочкой. При этом цисты легко распространяются за ветром.

Значение в природе и жизни человека

Amoeba proteus — важное составляющее экологических систем. Она регулирует численность бактериальных организмов в озерах и прудах. Очищает водную среду от чрезмерного загрязнения. Также является важным составляющим пищевых цепочек. Одноклеточные – еда для маленьких рыб и насекомых.

Ученые используют амебу как лабораторное животное, проводя на ней множество исследований. Очищает амеба не только водоемы, но поселившись в человеческом организме, она поглощает разрушенные частицы эпителиальной ткани пищеварительного тракта.

>>Обыкновенная амеба, ее среда обитания, особенности строения и жизнедеятельности

Одноклеточные животные, или Простейшие

§ 3. 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.

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

Задания

МОДУЛЬ1. ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ ЖИВОТНЫЕ

Лабораторная работа 1. Микроскопирование . зоологических объектов. . Строение амебы

Актиноподы – преимущественно планктонные организмы. Псевдоподии – аксоподии. Радиолярии имеют центральную капсулу и внутриклеточную раковину. Псевдоподии не только аксоподии, но и филоподии, и ретикулоподии. Солнечники не имеют раковины. Псевдоподии – аксоподии. Размножаются актиноподии бесполым и половым способом.

Отряд Amoebina объединяет моноэнергидные и полиэнергидные виды. Все представители имеют голое тело и лопастные псевдоподии (лобоподии). Псевдоподии выполняют двойственную функцию: захват пищи и передвижение. Постоянного места для образования псевдоподий нет. Захват пищи и выбрасывания непереработанных остатков у амеб происходят в любом участке тела. Размножение – делением надвое (монотомия). Наиболее характерным и часто встречающимся представителем голых амеб являетсяAmoeba proteus.

Задание1.

Освоить методы приготовления временных препаратов зоологических объектов* и технику микроскопирования.

Ход работы. Положите объект на сухое и чистое предметное стекло. Нанесите пипеткой капельку либо водопроводной воды, либо с культурой любого микроскопического простейшего. Накройте объект покровным стеклом. Покровное стекло берут большим и указательным пальцами правой руки, касаясь лишь краев. Один из свободных краев покровного стекла прикладывают к предметному стеклу и медленно опускают, прикрывая каплю и изучаемый объект.

Поставьте микроскоп на рабочий стол ручкой штатива к себе. Положите приготовленный препарат на предметный столик микроскопа. Закрепите препарат зажимом объектодержателя. Опустите (или поднимите) тубус вращением макровинта, изменяя расстояние между объективом и препаратом примерно до 1 см. Осветите поле зрения микроскопа. Откройте диафрагму до предела. Начните наблюдение на малом увеличении (объектив 4 х, 10 х). Глядя левым глазом в окуляр, правой рукой слегка переместите вверх микровинт, добиваясь ясного изображения объекта. Более тонкая наводка на фокус производится микрометрическим винтом. Резкость изображения скорректируйте, частично прикрыв диафрагму.

Справа на боку предметного столика расположена рукоять с винтами – препаратоводитель. Вращая винты, можно передвигать объектодержатель вместе с препаратом в горизонтальной плоскости. После того как будет вы-

* Задание 1 написано по материалам работы: Веселов, Е. А. Практикум по зоологии : учеб. пособие для сельскохозяйственных вузов / Е. А. Веселов, О. Н. Кузнецов. – М. : Высш. шк., 1979. – 240 с.

 Зоология беспозвоночных. Лабораторный практикум

23

МОДУЛЬ1. ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ ЖИВОТНЫЕ

Лабораторная работа 1. Микроскопирование . зоологических объектов. . Строение амебы

бран участок объекта для детального изучения, перейдите на большее увеличение (объектив 40 х, 100 х).

После окончания работы перейдите на объектив с малым увеличением (4 х, 10 х), откройте диафрагму. Уберите препарат, стекла (предметное, покровное) протрите. Отключите микроскоп, закрепите на корпусе сетевой блок, накройте микроскоп защитным чехлом.

Задание2.

Изучите строение и характер движения амебы.

Ход работы. Приготовьте временный препарат с лабораторной культурой амебы, рассмотрите животное на большом увеличении (объектив 10 х, 40 х). Понаблюдайте за характером движения амебы, изменением формы тела, образованием псевдоподий. Наблюдения ведутся в затененном поле микроскопа.

Снаружи тело амебы покрыто плазмалеммой (plasmalemma), проницаемой для газов и воды и непроницаемой для большинства органических и неорганических соединений. В цитоплазме выделяются два слоя: экто- и эндоплазма. Эктоплазма – светлая, гелеобразная, лишена пищеварительных вакуолей. Эндоплазма – зернистая, золеобразная, несущая многочисленные пищевые включения. В состав псевдоподий входят оба слоя цитоплазмы. В эктоплазме амеб протекают активные сократительные процессы, за счет которых эндоплазма перемещается в направлении движения. В центральной части тела расположено крупное ядро. На живой амебе увидеть ядро не удается. Рассмотрите ядро на постоянном препарате.

Под микроскопом у амебы хорошо просматривается расположенный в цитоплазме светлый пузырек, который в интервале 5–10 мин может исчезать и снова появляться. Это сократительная вакуоль, выполняющая функцию осморегуляции, выделения и газообмена.

Проследите за образованием пищеварительных вакуолей в процессе фагоцитоза. Захват пищи производится следующим образом. Псевдоподия прикасается к пищевой частичке, обтекатет ее до тех пор, пока та не будет окружена плазмой со всех сторон. Концы псевдоподии сливаются, и пищевая частичка оказывается внутри тела амебы.

Зарисуйте строение амебы. На рисунке укажите основные элементы строения.

Задание3.

Ознакомьтесь со строением раковинных амеб, фораминифер, солнечников, лучевиков.

 Зоология беспозвоночных. Лабораторный практикум

24

МОДУЛЬ1. ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ ЖИВОТНЫЕ

Лабораторная работа 1. Микроскопирование . зоологических объектов. . Строение амебы

Ход работы. Используя демонстрационные таблицы, дайте характеристику строения и образа жизни этих животных. Обратите внимание на способы размножения фораминифер.

Задание4.

Составьте сравнительную таблицу основных признаков изученных объектов.

Системати-

Среда

Скелет

Движе-

Органеллы

Способ

ческое

обитания

 

ние

 

 

размно-

пищева-

сократи-

положение

 

 

 

рительные

тельные

жения

животного

 

 

 

вакуоли

вакуоли

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольныевопросы

1.Назовите компоненты клетки простейших.

2.Назовите типы симметрии простейших.

3.Назовитеболезни, вызываемыеамебамиучеловекаи домашнихживотных.

4.Укажите, по каким деталям строения амебы можно отличить пресноводные виды от обитателей соленых водоемов.

5.Назовите функции, выпоняемые микротрубочками.

6.Назовите органеллы питания амеб.

5.Назовите, чемотличаются гетерокариотные организмы от гомокариотных.

6.Назовите роль корненожек в биогеоценозах.

8.Назовите способ деления ядра у амеб.

9.Назовите признаки, по которым можно установить видовую принадлежность амеб.

10.Назовите процессы в цитоплазме, сопровождающие ее перемещение в теле амеб.

 Зоология беспозвоночных. Лабораторный практикум

25

МОДУЛЬ1. ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ ЖИВОТНЫЕ

Лабораторнаяработа2 Внешнееивнутреннеестроениежгутиконосцевиинфузорий

Тип Euglenozoa

– евгленозои

Класс Euglenoidae

 

Отряд Euglenoidea

– евгленовые

Род Euglena

– евглена

Вид E. viridis

– евглена зеленая

Класс Kinetoplastida

 

Род Trypanosoma

– трипаносома

Тип Chlorophyta

– хлорофита

Класс Chlorophyceae

 

Отряд Volvocida

 

Род Volvox

– вольвокс

Тип Opalinata

– опалината

Отряд Opalinida

– опалина

Вид O.ranarum

 

Тип Ciliophora

– инфузории

Класс Olygohymenophora

– олигохименофоры

Отряд Hymenostomata

– хименостоматы

Род Paramecium

– туфельки

Цель: изучение внешнего и внутреннего строения жгутиконосцев и инфузорий.

Задачи: изучить внешнее и внутреннее строение эвглены; изучить внешнее и внутреннее строение трипаносомы; изучить особенности строния колонии вольвокс; изучить внутреннее строение опалины; ознакомиться с жизненным циклом животного; изучить внешнее и внутреннее строение инфузории туфельки.

Теоретическиесведения

Тип Euglenozoa – одиночные животные. Форма тела разнообразная. Число жгутиков 1, 2, жгутики с мастигонемами. Жгутики изо- и гетероконтные. Жгутиконосцы характеризуются растительным и животным типом об-

мена. К первым относятся Dinoflagellata, Euglenoidea, Phytomonadina,Chiromonadina и др. Ко вторым Choanoflagellata, Kinetoplastida, Polymastigina и др.

Класс Euglenoidae. Многие евгленовые окрашены в зеленый цвет и содержат многочисленные хроматофоры. Автотрофный тип питания евглен основан на их способности синтезировать на свету углеводы (накапливаются

 Зоология беспозвоночных. Лабораторный практикум

26

МОДУЛЬ1. ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ ЖИВОТНЫЕ

Лабораторная работа 2. Внешнее и внутреннее строение жгутиконосцев и инфузорий

в виде парамила) из воды и углекислого газа. Необходимые для процесса фотосинтеза минеральные соли всасываются осмотически из окружающей среды. Большинство евгленовых способны к миксотрофизму, т. е. одновременному использованию авто- и гетеротрофного типа обмена веществ. При неблагоприятных условиях (понижении температуры, высыхании водоема и т. д.) некоторые представители способны инцистироваться. Движение – метаболия.

Класс Kinetoplastida объединяет свободноживущие и паразитические виды. Способ питания – анимальный или сапрофитный. Все представители имеют один или два жгута. У основания последнего имеется особый органоид – кинетопласт. Часто присутствует ундулирующая мембрана (тонкая плазматическая пластинка), одним своим краем охватывающая жгут, а другим присоединяющаяся к клетке. Размножение бесполое, путем палинтомии или монотомии. Половой процесс отсутствует. У паразитических видов имеется циклическое прохождение стадий, связанное со сменой хозяев. Представители рода Trypanosoma в жизненном цикле имеют следующие жизненные формы: амастиготы, промастиготы, эпимастиготы, трипостиготы.

Тип Chlorophyta. Относятся к автотрофным зеленым жгутиконосцам. Характерной особенностью вольвокса является колониальность. Клетки погружены в гелеобразный матрикс, клетки подразделяются на соматические и генеративные (гонидии). Соматические клетки со жгутиками, генеративные – безжгутиковые. Гонидии более крупные, лишены многих органелл. Размножение бесполое, палинтомия. Половое размножение в форме копуляции гамет.

Тип Opalinata. Относятся относительно крупные (0,5–1 мм) жгутиконосцы, обитатели заднего отдела кишечника земноводных. Тело опалин равномерно покрыто многочисленными короткими жгутиками, лишено органелл питания и выделения. Как правило, опалины являются многоядерными простейшими, ядра которых не отличаются по размерам.

Тип Инфузории (Ciliophora). Представлены свободноживущими и паразитическими животными.

Внешняя зона клетки инфузорий – кортекс. Он включает пелликулу, эпиплазму, комплекс кинетосом. Цилиатура (ресничный аппарат) подразделяется на кинеты, цирры, мембраны и мембранеллы.

Для инфузорий характерен ядерный дуализм. Органеллы питания и выделения сложно устроены.

Систематика инфузорий базируется в основном на строении и положении ротового аппарата и связанных с ним ресничных образований. Классическим примером высокой организованности инфузорий, которой они достигли в процессе эволюции, является туфелька хвостатая.

Инфузория туфелька имеет размеры от 0,2 до 3 мм. Все тело инфузории окружено ресничками, которые в совокупности составляют соматическую цилиатуру. Число ресничек достигает нескольких тысяч, они находятся в непрерывном быстром движении. За 1 с туфелька может пробегать расстояние, превышающее длину ее тела в 10–15 раз. На заднем конце тела реснички более длинные. Они выполняют функцию руля при движении. С ресничками в

 Зоология беспозвоночных. Лабораторный практикум

27

МОДУЛЬ1. ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ ЖИВОТНЫЕ

Лабораторная работа 2. Внешнее и внутреннее строение жгутиконосцев и инфузорий

эктоплазме чередуются коротенькие палочки, расположенные перпендикулярно поверхности. Эти образования называются трихоцистами (разновидность экструсом). Их число примерно соответствует числу ресничек, и они служат для защиты от химических, механических и другого рода воздействий окружающей среды.

На переднем конце брюшной стороны тела имеется желобок (перистом

– предротовое углубление), на дне которого располагается цитостом. Непереваренные остатки выводятся через клеточный анус – цитопрокт. Инфузория туфелька имеет несколько пищеварительных и две сократительные вакуоли. В центре тела инфузории на уровне перистома помещается большое массивное ядро яйцевидной формы – макронуклеус. В тесном соседстве с ним расположено второе ядро, во много раз меньше – микронуклеус. Ядра выволняют разные функции (ядерный дуализм).

Одними из наиболее широко распространенных инфузорий являются сувойки – виды рода Vorticella, обитатели разнообразных мелких пресных водоемов. Обнаружить их можно сидящими на различных водных объектах, например, на высшей водной растительности (макрофитах), экзувиях, раковинах моллюсков и т. д. При этом Vorticella, имеющая колоколообразное тело, прикрепляется к субстрату с помощью длинного стебелька. При малейшем раздражении инфузория принимает шарообразную форму. Скручивание (укорочение) стебелька происходит при сокращении внутренней мионемы. В нормальном (несвернутом) состоянии средняя длина тела сувоек составляет около 50 мкм. Тело и стебелек не имеют ресничек. Ресничный аппарат сконцентрирован только в области перистома, при этом реснички располагаются перпендикулярно по отношению к поверхности перистомального диска. Во внутреннем строении имеется по одной сократительной и пищеварительной вакуоли.

Обычным представителем биоты стоячих водоемов являются самые крупные из свободноживущих инфузорий виды рода Stentor. Это сидячие инфузории, способные к сильным сокращениям за счет работы системы внутренних мионем. В расправленном состоянии длина трубачей составляет 1–2 мм. Все тело Stentor сплошь покрыто ресничками, расположенными продольными рядами. Имеется единственная сократительная вакуоль и несколько пищеварительных.

Представителем брюхоресничных инфузорий является Stylonichia. На спинной стороне она имеет редко расположенные короткие щетинки, на брюшной стороне – сложное ресничное образование (цирри). У стилонихий выделяют несколько категорий цирр (лобные, анальные, каудальные, маргинальные и т. д.). В нормальном состоянии передвижение Stylonichia осуществляется за счет брюшных и части анальных цирр. Два задних крупных хвостовых цирруса субстрата не касаются, но энергично работают при совершении характерных для этих инфузорий прыжков. В эндоплазме имеется одна сократительная вакуоль и несколько пищеварительных.

 Зоология беспозвоночных. Лабораторный практикум

28

Ячейки

и универсальные функции их частей


Как часто повторяют, клетки являются основными строительными блоками всей жизни. Они несут ответственность за выработку энергии, которая поддерживает жизнь, устранение отходов и репликацию для замены поврежденных тканей. От одноклеточных организмов до людей — сложные функции возможны благодаря клеткам и разнообразным функциям их частей.

Некоторые организмы состоят из одной клетки, состоящей только из самых основных компонентов: генетического материала (ДНК), рибосом, цитоплазмы и клеточной мембраны.Бактерии, например, состоят в основном из этих самых основных частей клетки, а иногда и из клеточной стенки. Тем не менее, бактерии способны вызывать у людей болезни от легких пищевых отравлений до смертельного туберкулеза. И наоборот, они также могут способствовать укреплению здоровья человека; например, бактерии, живущие в сложных сообществах в кишечнике человека, помимо прочего, способствуют пищеварению и усвоению питательных веществ.

Благодаря динамическим возможностям своих ограниченных частей клетки бактерии также способны образовывать биопленки, слой из множества микробов, удерживаемых вместе пленкой секретируемых молекул, которые защищают бактерии.Секреторные способности и свойства мембраны бактериальной клетки, включая структуры клеточной поверхности, такие как белки и жгутики, способствуют способности бактерий образовывать биопленки. Некоторые биопленки вредны и могут расти на медицинском оборудовании и вызывать инфекцию. Они также образуются на промышленных материалах, таких как нефте- и газопроводы. Коррозия этих материалов, связанная с биопленкой, составляет 20 процентов от общего числа коррозионных повреждений, предотвращение и устранение которых обходится в миллиарды долларов США. Этот тип коррозии может даже привести к ущербу окружающей среде из-за утечек в трубопроводе.

Генетический материал может существовать в мобильных сегментах, что позволяет бактериям обмениваться частями ДНК посредством процесса, называемого горизонтальным переносом генов. В отличие от вертикального переноса генов, который происходит, когда родитель передает ДНК своему потомству, горизонтальный перенос генов включает перемещение генетического материала от одного живого организма к другому, независимо от родства. Эта способность позволяет быстро распространять устойчивость бактерий к антибиотикам. Горизонтальный перенос генов чаще встречается у прокариотических организмов, таких как бактерии, потому что у них отсутствует ядерная мембрана, которая защищает генетический материал организма от чужеродной ДНК.

Более сложные одноклеточные организмы, такие как дрожжи, являются эукариотическими, то есть они содержат ядро, а также другие органеллы, специализированные части клетки, которые выполняют определенные функции. Эти органеллы позволяют дрожжам выполнять такие процессы, как ферментация, которые люди использовали для нашего использования и удовольствия при приготовлении хлеба, вина, пива и даже биотоплива. Брожение возможно из-за определенных ферментов в дрожжах, которые позволяют им превращать сахар в спирт. Ферменты — это белки, и, как и все белки, они вырабатываются рибосомами внутри клетки.

Другие одноклеточные организмы, такие как клеточные слизистые плесени (разновидность амеб), могут агрегироваться с образованием многоклеточной структуры. Эти социальные амебы будут функционировать как отдельные организмы, когда в почве присутствуют питательные вещества. Однако во времена нехватки питательных веществ они объединяются, чтобы мигрировать в форме слизняков в поисках пищи. В клеточной коммуникации между амебами во время агрегации участвуют многие части клетки, включая цитоскелет и ядерную мембрану. В этом случае ядерная мембрана контролирует проникновение ключевых молекул из цитоплазмы в ядро, где эти молекулы регулируют транскрипцию генов, которая создает РНК из ДНК.

В конечном итоге агрегатная амеба обычно дифференцируется на стеблевые клетки и споровые клетки. Большая вакуоль образуется внутри стеблевых клеток, когда они подвергаются гибели клеток и образуют столб, поднимая споровые клетки и затем рассеивая их в новом месте. Многие части клетки играют роль в этом сложном поведении социальной амебы, включая функции митохондрий, которые имеют решающее значение для клеточного движения, дифференцировки и формирования паттерна клеток внутри многоклеточной слизи.

В настоящих многоклеточных организмах множество органелл допускают столь же невероятные способности.Хлоропласты в клетках растений (аналог митохондрий в клетках животных) позволяют организму улавливать солнечную энергию и производить пищу. У развивающегося животного цитоскелет сортирует важные части и молекулы внутри клетки для создания полярности, определяя концы клеток, чтобы обеспечить выполнение определенных функций по мере того, как эмбрион переходит в развитый организм.

После развития специализированные клетки в многоклеточных организмах выполняют определенные функции в поддержку организма, а различные органеллы способствуют способности клеток выполнять жизненно важные задачи.Эта специализация может создавать типы клеток. Например, зрелые эритроциты млекопитающих лишены ядра. Это дает как можно больше клеточного пространства для белка, называемого гемоглобином, который позволяет клетке переносить кислород от легких к остальному телу. Лейкоциты являются частью иммунной системы организма и используют лизосомы для поглощения и уничтожения бактерий, предотвращая заражение.

В более локализованном примере нейроны в человеческом мозге позволяют решать проблемы, память и эмоции.Части клетки нейрона имеют решающее значение для этих функций. Нейроны секретируют нейротрансмиттеры в ответ на сигналы окружающей среды, и эта секреция регулируется органеллами, называемыми тельцами Гольджи. Эти органеллы способны образовывать специальные пузырьки для транспортировки нейротрансмиттеров за пределы нейрона, где они помогают в клеточной коммуникации, помогая регулировать такие вещи, как настроение. Длинное волокно аксона, выходящее из клетки, высвобождает эти важные сигнальные химические вещества, а затем многие пальцеобразные дендриты соседней клетки принимают сигналы.Внутренние и внешние клеточные структуры работают согласованно, чтобы выполнять функции клеточного уровня.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Отношения между древними бактериями и амебами и патогенными бактериями животных

Abstract

Задолго до того, как бактерии заразили людей, они заразили амеб, которые остаются потенциально важным резервуаром болезней человека. Разнообразные почвенные амебы, включая Dictyostelium и Acanthamoeba , могут являться хозяевами внутриклеточных бактерий. Хотя внутренняя среда свободноживущих амеб во многом схожа с окружающей средой макрофагов млекопитающих, они различаются по ряду важных аспектов, включая температуру.Новое исследование в PLOS Biology , проведенное Taylor-Mulneix et al. демонстрирует, что Bordetella bronchiseptica имеет два разных набора генов, которые активируются в зависимости от того, находится ли бактерия в горячей среде хозяина млекопитающего или в прохладной среде хозяина амебы. В данном исследовании конкретно показано, что B . bronchiseptica не только населяет амебы, но и может сохраняться и размножаться на социальной стадии хозяина амебы, Dictyostelium discoideum .

Образец цитирования: Strassmann JE, Shu L (2017) Взаимоотношения древних бактерий и амеб и патогенные бактерии животных.PLoS Biol 15 (5): e2002460. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2002460

Опубликовано: 2 мая 2017 г.

Авторские права: © 2017 Strassmann, Shu. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Финансирование: Авторы не получали специального финансирования на эту работу.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Сокращения: LCV, Legionella — содержащая вакуоль; NCBI, Национальный центр биотехнологической информации; T2SS, система секреции типа II; T4SS, система секреции типа IV

Происхождение: Введен в эксплуатацию; внешняя экспертная оценка.

Экологические амебы появились раньше животных в качестве носителей бактерий.

Больше всего нас беспокоят бактерии, вызывающие болезни, но иногда мы настолько озабочены своей борьбой с ними, что забываем, что они ведут гораздо более длительную войну.Более чем за миллиард (10 9 ) лет до появления первых животных бактерии разрабатывали стратегии, чтобы сначала сопротивляться гибели простейшими хищниками, а затем фактически заразить своих бывших хищников [1]. Эти стратегии, вероятно, заложили основу для более поздней эволюции взаимодействий животных и бактерий, поэтому понимание того, как они функционируют, обеспечивает важный контекст для понимания современных бактериальных патогенов у людей. Это особенно верно для бактерий, которые проникают в животных через макрофаги [2].Кроме того, экологические амебы все еще широко распространены в современной почве и воде, поэтому они могут выступать в качестве важных резервуаров, из которых могут возникать новые болезни человека [3]. Многие амебы, в том числе Acanthamoeba castellanii , D . Было обнаружено, что discoideum , Hartmannella vermiformis и Naegleria gruberi содержат бактерии [4]. Бактерии, которые могут победить защиту амеб, получают убежище для размножения, где они защищены от враждебных внешних условий своими невольными хозяевами [5–8].

Стоит отметить, что амебы не относятся к монофилетической группе, а имеют общую жизненную форму и диету, основанную на фагоцитозе. Бактерии, которые могут уклоняться от защиты амебы, называются устойчивыми к амебе [3,4]. В этих амебах устойчивые бактерии могут выживать, размножаться и быть защищенными в неблагоприятных ситуациях, особенно когда амеба-хозяин образует стойкую кисту с бактериями внутри.

Глоссарий

Устойчивые к амебам бактерии : Бактерии, которые эволюционировали, чтобы противостоять гибели свободноживущим амебам.

Бактериальная секреционная система : механизмы, с помощью которых бактериальные патогены эволюционировали, чтобы экспортировать различные факторы вирулентности через фосфолипидную мембрану и клеточную оболочку.

Эжектосома : периферическая клеточная органелла, ответственная за выброс цитозольных бактерий из клетки без лизиса этой клетки.

Плодовое тело : Многоклеточная структура, на которой расположены споровые образования.

Свободноживущие амебы : Широко распространенные простейшие, обладающие способностью изменять свою форму и питающиеся бактериями, водорослями, грибами и мелкими органическими частицами.

Лизосома : мембраносвязанная органелла, содержащая гидролитические ферменты, способные разрушать биомолекулы.

Фагоцитоз : Процесс, при котором клетка поглощает твердую частицу с образованием внутреннего компартмента, известного как фагосома.

Фагосома : вакуоль, образованная вокруг частицы, охваченной фагоцитозом.

Симбиоз : Отношения между особями разных видов, живущими вместе.

Двухкомпонентная регуляторная система : один из видов механизма передачи сигнала, который позволяет организмам ощущать изменяющуюся среду и реагировать на нее.

Спора : Единица полового или бесполого размножения, способная распространяться и выживать в неблагоприятных условиях.

Фактор вирулентности : молекулы, продуцируемые патогенами, которые могут повышать свою приспособленность при взаимодействии с хозяином.

Стратегии выживания внутриклеточных бактерий внутри амеб.

Попадание бактерий в амебы происходит просто, потому что амебы поедают бактерии.Обычно амебы поглощают пищевые бактерии посредством фагоцитоза и убивают их внутри фагосомы, где проглоченные бактерии сталкиваются с подкислением, окислительным стрессом, недостатком питательных веществ и различными небольшими молекулами антимикробных препаратов [2] [9,10]. Считается, что выпас амебы является одной из основных факторов, определяющих численность и разнообразие бактерий [11]. Однако некоторые бактерии разработали стратегии, позволяющие выжить при фагоцитозе амеб, и могут использовать ресурсы клетки-хозяина. Бактерии, такие как Legionella pneumophila , которые остаются в вакуоли макрофагов у человека, возможно, являются наиболее изученными бактериями, инфицирующими людей и амеб, но они ни в коем случае не единственные (Таблица 1) [12,13].

Таблица 1. Список патогенов человека, обнаруженных у свободноживущих амеб.

Эти бактерии изолированы от разных хозяев амеб и ведут разный образ жизни [8,14–16]. Они разработали сложные способы экспорта различных факторов вирулентности через свою бактериальную внутреннюю и иногда внешнюю мембрану (у грамотрицательных бактерий), а также через плазматическую мембрану хозяина или фагосомную мембрану, используя различные системы секреции [17,18].

https: // doi.org / 10.1371 / journal.pbio.2002460.t001

Самая очевидная стратегия, позволяющая избежать гибели амебы-хозяина, — это вырваться из вакуоли в цитозоль амебы (рис. 1А). Например, M . маринум и M . tuberculosis развили эту способность (рис. 1A, желтый). Для этого процесса необходима система секреции микобактерий VII типа ESX-1 [12]. Кроме того, как M, . маринум и M . tuberculosis может выделяться из клетки через структуру F-актина, называемую эжектосомой, а затем распространяться от клетки к клетке [19,20].

Рис. 1. Схема стратегии выживания внутриклеточных бактерий внутри амеб.

На рисунке представлены две общие стратегии, которые используют внутриклеточные бактерии для выживания внутри амеб. Они могут ускользать из фагосомы (Рис. 1A) или оставаться внутри фагосомной вакуоли, но изменять ее (Рис. 1B). Зеленые внутриядерные бактерии; желтый — бактерии, которые попадают в цитозоль; синий, несет Burkholderia ; фиолетовый, B . bronchiseptica ; красный, L .Пневмофила .

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2002460.g001

В целом цитозоль считается благоприятным для роста бактерий, поскольку он обеспечивает питательными веществами и изолирован от иммунной системы хозяина [21]. Следовательно, это идеальное место для размножения бактерий после побега из фагосомы. Некоторые внутриклеточные патогены могут вторгаться в более необычную внутриклеточную нишу: ядро ​​эукариот (рис. 1А, зеленый). Об этом сообщалось у свободноживущих амеб — например, бактерия, называемая штаммом Pn в Chlamydiae, была обнаружена в ядрах N . clarki [22]. Бактерия, предварительно названная « Candidatus Nucleicultrix amoepiphila» и отдаленно родственная Rickettsiales , была обнаружена в ядрах Hartmannella sp. [23]. По-видимому, эти двое независимо друг от друга выработали внутриядерную привычку.

Вторая стратегия, которую используют бактерии, — оставаться в фагосомной вакуоли, но разрушать ее антимикробные механизмы (Рис. 1B). Эти методы подрывной деятельности включают предотвращение слияния фагосом и лизосом, модуляцию pH фагосом, повреждение фагосомных мембран и / или подавление окислительных всплесков [5].Внутриклеточные патогены используют комбинацию этих подходов. Например, L . pneumophila (рис. 1B, красный) развила сложную систему, которая позволяет бактериям захватить фагоцитарную вакуоль [24]. Он уклоняется от пути эндоцитоза и последующего слияния фагосома-лизосома, задерживает его закисление и создает безопасную внутриклеточную нишу, называемую Legionella -содержащую вакуоль (LCV), которая делает возможной внутриклеточную репликацию [24,25]. Дальнейшие исследования показывают, что L . pneumophila использует систему секреции Icm / Dot типа IV (T4SS) и систему секреции Lsp типа II (T2SS), чтобы избежать смерти и использовать ресурсы хозяина [24,26]. Другие бактерии используют аналогичные стратегии [12].

Хорошо изученная амеба D . discoideum добавляет еще одну морщину к истории взаимодействия амеб и бактерий. Эта социальная амеба из семейства Amoebozoa и других членов его семейства большую часть времени ведет себя так же, как и другие почвенные амебы, поедая бактерии и делясь путем бинарного деления.Но когда они перестают находить достаточное количество пищевых бактерий, амебы собираются десятками тысяч в многоклеточную слизь, которая движется навстречу теплу и свету [27]. В конечном итоге этот слизень образует плодовое тело, в котором около 20% клеток (ранее независимых амеб) погибают, образуя прочный стебель, а оставшиеся клетки образуют выносливые споры наверху стебля, куда они с большей вероятностью будут переноситься [27,28 ].

Бактерии могут использовать эту амебу [29,30]. Некоторые бактерии также могут оставаться внутри спор в течение социального цикла. Burkhoderia около грибов является одной из таких бактерий (рис. 1B). Фактически, этот и другие штаммы Burkholderia настолько изменяют фагосомный аппарат, что D . discoideum , инфицированные ими, также могут переносить пищевые бактерии, которые в противном случае переваривались бы (рис. 1B, синий) [31–34]. Эти клоны амебы называются фермерами, потому что они могут посевать и собирать урожай в новых условиях [34].

В целом, большинство внутриклеточных возбудителей амеб занимают фагосомные вакуоли, и лишь некоторые из них способны покинуть фагосому [5].Возможно, это связано с тем, что для выхода из фагосомы необходимы специальные механизмы [5,21]. Нет четкой взаимосвязи между типом стратегий выживания и тем, является ли микроб облигатным или факультативным внутриклеточным патогеном [5].

Взаимодействие между

B . bronchiseptica и амебы

Мы начали эту статью с того, что отметили, что амебы предшествовали животным на планете более чем на миллиард лет. Если бактерии начали свою инфекционную жизнь в почве и воде, то мы ожидаем, что эти линии будут более древними, чем линии от животных.Для B есть подробное и недавнее исследование по этой теме. bronchiseptica , которая является бактерией грамотрицательных бетапротеобактерий [35]. Он вызывает респираторные инфекции у некоторых видов млекопитающих и тесно связан с B . pertussis , который вызывает коклюш у людей, по данным Всемирной организации здравоохранения, в 2008 году на него во всем мире умерло около 89 000 человек.

Soumana et al. построили филогению штаммов Bordetella , собранных из источников окружающей среды и от животных [36].Для этого Soumana et al. провели поиск в базе данных Национального центра биотехнологической информации (NCBI) на предмет соответствия последовательности 16s рибосомной РНК нескольким видам Bordetella и связали то, что они обнаружили, с источниками последовательностей [36]. Древо соединения соседей, основанное на последовательностях 16S рРНК, показало, что изоляты из окружающей среды были базальными, как и предполагалось [36].

Это не единственная интересная особенность Bordetella . В большинстве исследований взаимодействия амеб с бактериями используются преимущества сходства между амебами и макрофагами, которые объясняются тем, что оба они обладают фагоцитарной активностью [12,24].Хотя использование амеб вместо животных в качестве экспериментальных хозяев для бактерий дает серьезные преимущества, амебы из окружающей среды обычно живут при гораздо более низких температурах (~ 21 ° C), чем макрофаги внутри человеческого тела (~ 37 ° C).

Б . bronchiseptica имеет двухкомпонентную систему передачи сигнала, называемую BvgAS, которая регулирует две отдельные фазы: вирулентную фазу Bvg + и авирулентную фазу Bvg- [37]. Эти системы по-разному работают при низких и высоких температурах [35].При более высокой температуре вирулентность у млекопитающего-хозяина регулируется Bvg +, который контролирует экспрессию более 100 генов [35]. При более низких температурах такой же большой набор генов активируется в состоянии Bvg-. Последние гены позволяют расти при более низких концентрациях питательных веществ и включают движение жгутиков [35]. Оказывается, состояние Bvg− — это то, что позволяет B . bronchiseptica для выживания внутри почвенных амеб, в том числе в лабораторных амебах D . discoideum [35].

Б . bronchiseptica оставалось живым через час после добавления к культуре D . discoideum с антибиотиком гентамицином. Напротив, B . bronchiseptica не смогла бы выжить и час в отсутствие D . discoideum с тем же антибиотиком. Стандартная пищевая бактерия, указанная в D . discoideum (а именно Klebsiella pneumoniae ) не присутствовала через час в любом случае, а B . bronchiseptica бактерий были защищены внутри амеб. Этот результат был подтвержден аналогичным экспериментом, допускающим B . bronchiseptica , чтобы вторгнуться в другой вид амеб, отдаленно связанный с D . дискоидеум , А . castellanii .

Когда D . discoideum прошел социальную стадию, B . bronchiseptica появилось сразу же, хотя и вне спор, что сделало его уязвимым на этой стадии для антибиотиков (рис. 1B, пурпурный).Не только B . bronchiseptica бактерии выживают в плодовых телах, но когда плодовые тела были разбавлены в 10 раз и переселены на новый кормовой газон, B . bronchiseptica пролиферировала справа вместе с D . Астрахань . Этот успех пролиферации и выживания у амеб обусловлен экспрессией системы Bvg-, что авторы продемонстрировали, показав, на сколько меньше клеток клона, заблокированного на стадии Bvg +, пролиферировало по сравнению с клоном дикого типа или клоном, заблокированным в Bvg. — этап [35].Авторы далее продемонстрировали, что после прохождения через споры D . дискоидеум , B . bronchiseptica были способны инфицировать дыхательные пути мышей [35].

Bordetella — древний род бактерий, который, вероятно, сначала напал на амеб, обитающих в окружающей среде, но теперь также вызывает респираторные заболевания у млекопитающих; к этому роду относятся B . pertussis , который поражает только людей и не может выжить в окружающей среде [36].

Тем не менее, вопросы остаются. Это B . bronchiseptica обнаружен в диких штаммах D . discoideum или другие виды Dictyostelium ? Есть ли у других бактерий, которые поражают как амеб, так и животных, разные наборы генов для адаптации к обоим? Кроме того, в будущем предстоит провести всесторонний обзор бактерий, обнаруженных в диких амебах. Возможно, наиболее поучительными будут дальнейшие открытия бактериальных последовательностей в секвенированных геномах амеб.

Выводы

Как прекрасно выразились Макфалл-Нгаи и соавторы, животные эволюционировали в мире, который уже содержал миллиарды бактерий, архей и амеб [38]. Таким образом, неудивительно, что некоторые бактериальные патогены человека и других млекопитающих произошли не только от предков, которые нападали на амеб, но и часто сохраняли эту способность в течение эволюционного времени. Эти новые и захватывающие результаты подробно рассказывают о том, как бактерия может использовать социальный цикл амебы и полностью изменить гены вирулентности, которые она использует, в зависимости от того, атакует ли она горячее млекопитающее или холодную амебу.Этот пример, вероятно, будет только первым из многих тщательных исследований, которые точно показывают, как бактерии справляются с этими уловками.

Благодарности

Мы благодарим Тайлера Ларсена и Дэвида Квеллера за чрезвычайно полезные комментарии.

Ссылки

  1. 1. Брюссоу Х (2007) Бактерии между простейшими и фагами: от стратегий борьбы с хищниками до эволюции патогенности. Молекулярная микробиология 65: 583–589. pmid: 17608793
  2. 2. Хаас А. (2007) Фагосома: отделение с лицензией на убийство.Трафик 8: 311–330. pmid: 17274798
  3. 3. Scheid P (2014) Актуальность свободноживущих амеб как хозяев для филогенетически разнообразных микроорганизмов. Паразитологические исследования 113: 2407–2414. pmid: 24828345
  4. 4. Denoncourt AM, Paquet VE, Charette SJ (2014) Потенциальная роль упаковки бактерий простейшими в сохранении и передаче патогенных бактерий. Границы микробиологии 5: 240. pmid: 24
  5. 3
  6. 5. Casadevall A (2008) Эволюция внутриклеточных патогенов.Анну Рев Микробиол 62: 19–33. pmid: 18785836
  7. 6. Guimaraes AJ, Gomes KX, Cortines JR, Peralta JM, Peralta RHS (2016) Acanthamoeba spp. как универсальный хозяин для патогенных микроорганизмов: один мост от вирулентности окружающей среды к хозяину. Микробиологические исследования 193: 30–38. pmid: 27825484
  8. 7. Hilbi H, Weber SS, Ragaz C, Nyfeler Y, Urwyler S (2007) Экологические хищники как модели бактериального патогенеза. Экологическая микробиология 9: 563–575. pmid: 17298357
  9. 8.Greub G, Raoult D (2004) Микроорганизмы, устойчивые к свободноживущим амебам. Обзоры клинической микробиологии 17: 413–433. pmid: 15084508
  10. 9. Cosson P, Lima WC (2014) Внутриклеточное уничтожение бактерий: Dictyostelium — это модельный макрофаг или инопланетянин? Клеточная микробиология 16: 816–823. pmid: 24628900
  11. 10. Герман Н., Дойшер Д., Ренсинг С. (2013) Убийство бактерий в макрофагах и амебах: все ли они используют латунный кинжал? Будущая микробиология 8: 1257–1264.pmid: 24059917
  12. 11. Matz C, Kjelleberg S (2005) С крючка — как бактерии выживают при выпасе простейших. Тенденции микробиологии 13: 302–307. pmid: 15935676
  13. 12. Steinert M. Взаимодействие патоген-хозяин у Dictyostelium, Legionella, Mycobacterium и других патогенов; 2011. Elsevier. С. 70–76.
  14. 13. Tosetti N, Croxatto A, Greub G (2014) Амебы как инструмент для выделения новых видов бактерий, обнаружения новых факторов вирулентности и изучения взаимодействий между хозяином и патогеном.Микробный патогенез 77: 125–130. pmid: 25088032
  15. 14. Tosetti N, Croxatto A, Greub G (2014) Амебы как инструмент для выделения новых видов бактерий, обнаружения новых факторов вирулентности и изучения взаимодействий между хозяином и патогеном. Микробный патогенез 77: 125–130. pmid: 25088032
  16. 15. Боззаро С., Эйхингер Л. (2011) Профессиональный фагоцит Dictyostelium discoideum как модельный хозяин для бактериальных патогенов. Current Drug Targets 12: 942–954. pmid: 21366522
  17. 16.Steinert M (2011) Взаимодействие патоген-хозяин у Dictyostelium, Legionella, Mycobacterium и других патогенов. Семинары по клеточной биологии и биологии развития 22: 70–76.
  18. 17. Green ER, Mecsas J (2016) Системы секреции бактерий: обзор. Микробиологический спектр 4.
  19. 18. Коста TRD, Фелисберто-Родригес С., Меир А., Прево М.С., Редзей А. и др. (2015) Системы секреции у грамотрицательных бактерий: структурные и механистические взгляды. Nature Reviews Microbiology 13: 343–359.pmid: 25978706
  20. 19. Хагедорн М., Роде К.Х., Рассел Д.Г., Солдати Т. (2009) Инфекция туберкулезными микобактериями распространяется путем нелитического выброса от их хозяев-амеб. Наука 323: 1729–1733. pmid: 19325115
  21. 20. Герстенмайер Л., Пилла Р., Херрманн Л., Херрманн Х., Прадо М. и др. (2015) Аутофагический механизм обеспечивает нелитическую передачу микобактерий. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки 112: E687 – E692. pmid: 25646440
  22. 21.Ray K, Marteyn B, Sansonetti PJ, Tang CM (2009) Жизнь внутри: внутриклеточный образ жизни цитозольных бактерий. Nature Reviews Microbiology 7: 333–340. pmid: 19369949
  23. 22. Шульц Ф., Хорн М. (2015) Внутриядерные бактерии: внутри клеточного центра управления эукариотами. Тенденции в клеточной биологии 25: 339–346. pmid: 25680230
  24. 23. Schulz F, Lagkouvardos I., Wascher F, Aistleitner K, Kostanjsek R, et al. (2014) Жизнь в необычной внутриклеточной нише: бактериальный симбионт, заражающий ядро ​​амеб.Журнал ISME 8: 1634–1644. pmid: 24500618
  25. 24. Hoffmann C, Harrison CF, Hilbi H (2014) Естественная альтернатива: простейшие как клеточные модели инфекции Legionella. Клеточная микробиология 16: 15–26. pmid: 24168696
  26. 25. Escoll P, Rolando M, Gomez-Valero L, Buchrieser C (2013) От амебы до макрофагов: изучение молекулярных механизмов инфекции Legionella pneumophila у обоих хозяев. Curr Top Microbiol Immunol 376: 1–34. pmid: 23949285
  27. 26.Hubber A, Kubori T, Nagai H (2014) Модуляция механизма убиквитинации с помощью Legionella. Молекулярные механизмы в патогенезе легионелл 376: 227–247.
  28. 27. Кессин Р.Х. (2001) Dictyostelium: эволюция, клеточная биология и развитие многоклеточности. Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. 308 с.
  29. 28. Smith J, Queller DC, Strassmann JE (2014) Плодовые тела социальной амебы Dictyostelium discoideum увеличивают перенос спор дрозофилой.BMC эволюционная биология 14: 105. pmid: 24884856
  30. 29. Хагеле С., Колер Р., Меркерт Х., Шлейхер М., Хакер Дж. И др. (2000) Dictyostelium discoideum: новая модельная система хозяина для внутриклеточных патогенов рода Legionella. Cell Microbiol 2: 165–171. pmid: 11207573
  31. 30. Bozzaro S, Bucci C, Steinert M (2008) Фагоцитоз и взаимодействия между хозяином и патогеном в Dictyostelium с учетом макрофагов. Международный обзор клеточной и молекулярной биологии 271: 253–300.pmid: 1

    45

  32. 31. ДиСальво С., Хаселкорн Т.С., Башир Ю., Хименес Д., Брок Д.А. и др. (2015) Бактерии Burkholderia заразно вызывают симбиоз протоферм Dictyostelium amoebae и пищевых бактерий. Труды Национальной академии наук 112: E5029 – E5037.
  33. 32. Столлфорт П., Брок Д.А., Кэнтли А.М., Тиан Х, Квеллер Д.К. и др. (2013) Бактериальный симбионт превращается из несъедобного продуцента полезных молекул в пищу с помощью единственной мутации в гене gacA.Труды Национальной академии наук 110: 14528–14533.
  34. 33. Брок Д., Рид С., Бозченко А., Квеллер Д. К., Штрассманн Дж. Э. (2013) Социальные фермеры, выращивающие амебы, носят бактериальное оружие, чтобы защитить и приватизировать свои посевы. Nature Communications 4: 2385. pmid: 24029835
  35. 34. Брок Д.А., Дуглас Т.Э., Квеллер Д.К., Штрассманн Дж. Э. (2011) Примитивное сельское хозяйство в социальной амебе. Природа 469: 393–396. pmid: 21248849
  36. 35. Taylor-Mulneix DL, Bendor L, Linz B, Rivera I, Ryman VE, Dewan KK и др. Bordetella bronchiseptica использует сложный жизненный цикл Dictyostelium discoideum как усиливающего вектора передачи. PLoS Biol. 2017; 15: e2000420. pmid: 28403138
  37. 36. Soumana IH, Linz B, Harvill ET (2017) Экологическое происхождение рода Bordetella. Границы микробиологии 8.
  38. 37. Yuk MH, Harvill ET, Miller JF (1998) Система контроля вирулентности BvgAS регулирует секрецию типа III у Bordetella bronchiseptica.Молекулярная микробиология 28: 945–959. pmid: 9663681
  39. 38. McFall-Ngai M, Hadfield MG, Bosch TC, Carey HV, Domazet-Lošo T. и др. (2013) Животные в бактериальном мире — новый императив для наук о жизни. Труды Национальной академии наук 110: 3229–3236.

амеб. Ресурсы для преподавания биологии от Д. Г. Макина

Виды амеб — одноклеточные животные, простейшие. У них нет хлорофилла или клеточных стенок, они поглощают и переваривают твердую пищу.Они живут в прудах, канавах и других влажных местах, а также в почве.

Строение. Простейшие — микроскопические организмы. Amoeba proteus, амеба, которую обычно изучают в лаборатории, имеет диаметр около 0,3 мм, а амебы, обитающие в почве, еще меньше. Единичная клетка амебы состоит из ядра и цитоплазмы. Внешний слой цитоплазмы, эктоплазма, представляет собой прозрачный гель, в то время как основная часть амебы состоит из эндоплазмы, которая более жидкая, чем эктоплазма, и содержит гранулы и другие мелкие структуры.

Амеба не имеет постоянной формы, но все время меняется, особенно при перемещении или кормлении.

Передвижение. Нет особых органов опорно-двигательного аппарата, таких как жгутики или реснички. Амебы перемещаются за счет протекания цитоплазмы по поверхности грязи или почвы. В одном месте амебы эктоплазма начинает распространяться в бугорок, называемый псевдоподией, за которым следует жидкая эндоплазма. Со временем вся эндоплазма переместится в расширяющуюся псевдоподию, так что амеба переместится в новое положение.

Изменение направления происходит, когда новый псевдоподий начинает формироваться в другой точке поверхности амебы. Направление движения, вероятно, определяется местными перепадами воды. Незначительная кислотность или щелочность могут вызвать выделение цитоплазмы или вообще помешать этому. Химические вещества, диффундирующие из подходящего пищевого материала, могут вызвать движение цитоплазмы в этом направлении.

Кормление. Когда амеба встречает микроскопическое растение, такое как хламидомонада, псевдоподии быстро выходят и окружают его, так что растение попадает с каплей воды в эндоплазму амебы.Это образует пищевую вакуоль. Окружающая цитоплазма выделяет ферменты в пищевую вакуоль. Эти ферменты переваривают мягкие части растения. Растворимые переваренные материалы затем абсорбируются окружающей цитоплазмой, а непереваренные остатки остаются или выводятся наружу по мере продвижения амебы.

Пищевые вакуоли с материалом на разных стадиях переваривания можно увидеть в цитоплазме амебы. Проглатывание и проглатывание могут происходить в любой точке поверхности; нет ни «рта», ни «ануса».

Регулировка Osmo. Клеточная мембрана амебы частично проницаема; в результате концентрация растворов в эндоплазме вызывает всасывание воды. Эта избыточная вода собирается в сферической вакуоли, которая постепенно набухает, а затем, кажется, сжимается или разрывается, высвобождая накопившуюся воду наружу.

Репродукция. Амеба перестает двигаться, и ее ядро ​​делится. Файл. цитоплазма затем делится на двух дочерних особей. Это бинарное деление.

У некоторых видов образуется киста: т. Е. Устойчивая стенка выделяется вокруг более или менее сферической амебы. В этой кисте амеба способна противостоять неблагоприятным условиям и может быть перенесена в другие ситуации. Ядро и цитоплазма внутри кисты многократно делятся, так что, когда она лопается, высвобождается довольно большое количество дочерних амеб.

Нет данных о каких-либо формах полового размножения.

Родственные простейшие. Амеба — не очень типичный представитель своей группы. У большинства его родственников есть скелетные структуры, образующие либо внутренний каркас, либо внешнюю оболочку. Кроме того, тупые псевдоподии не встречаются во многих семьях; более обычная форма — это сеть или бахрома из очень тонких протоплазматических нитей, в которых протоплазма находится в постоянном потоке движения.

Иллюстрации к этой статье: Protista
См. Также: Видео Amoeba

Amoebae, которая держит ритм

Даже незначительные изменения в окружающей среде могут вызвать колебания цитоскелета амебы Dictyostelium discoideum

Амеба Dictyostelium discoideum — «любимое животное» для многих биологов и некоторых физиков: одноклеточный организм, который обычно живет в почве, служит моделью для очень широкого круга клеток, которые способны изменять свою форму или двигаться. как только они почувствуют изменения в концентрации химических веществ в окружающей их среде.Примеры таких клеток включают раковые клетки, эмбриональные стволовые клетки на очень ранней стадии своего развития и клетки, участвующие в заживлении ран. Ученые сейчас очарованы ранее неизвестной характеристикой этой амебы: она колеблется внутри с 20-секундным интервалом. В течение этого периода цитоскелет, придающий клетке внутреннюю стабильность, может реорганизоваться. В рамках Центра совместных исследований «Коллективное поведение мягкой и биологической материи» физики из Института динамики и самоорганизации Макса Планка (MPIDS) в Геттингене продемонстрировали, что это позволяет амебам реагировать на минимальные раздражители из окружающей среды.Польза от этого ритмичного внутреннего обновления остается неясной. Предполагается, что он помогает клетке двигаться.

Движение цитоскелета амебы Dictyostelium discoideum запускается внешними химическими стимулами: сеть актина разбирается в направлении внутренней части клетки и восстанавливается в направлении клеточной мембраны с 20-секундными интервалами. На изображении слева внутри клетки все еще много актина (зеленый). Через несколько секунд (справа) структура актина сместилась в сторону кортикальной области, закрывающей клеточную мембрану.

© MPIDS

Движение цитоскелета амебы Dictyostelium discoideum запускается внешними химическими стимулами: актиновая сеть разбирается в направлении внутренней части клетки и восстанавливается в направлении клеточной мембраны с 20-секундными интервалами. На изображении слева внутри клетки все еще много актина (зеленый). Через несколько секунд (справа) структура актина сместилась в сторону кортикальной области, закрывающей клеточную мембрану.

© MPIDS

Амеба Dictyostelium discoideum — часто с любовью называемая «Дикти» — существо чувствительное: оно может воспринимать даже малейшие изменения химического состава окружающей среды. Этот навык окупается в экстренных ситуациях. Как только запас питательных веществ у амебы становится недостаточным, она передает химические призывы о помощи своим соседям. Они состоят из небольшого количества сигнального вещества циклического аденозинмонофосфата (цАМФ).Диктисты, находящиеся поблизости, регистрируют сигнал, а также передают собственный призыв о помощи. Круговые и спиралевидные волны «экстренного вызова» возникают самоорганизованно. Клетки следуют по зову, подползают к центру волны и собираются там. Затем они образуют плодовое тело со спорами, которые сохраняются до тех пор, пока окружающая среда снова не обеспечит достаточное количество питательных веществ. В своих новых экспериментах и ​​расчетах исследователи из Геттингена изучили, что происходит внутри отдельных ячеек, когда они получают экстренный вызов и включают свой внутренний «двигатель».

« Dicty — не единственная клетка, которая реагирует на внешний химический стимул», — говорит профессор Эберхард Боденшац, директор MPIDS, объясняя мотивацию нового исследования. Например, все эмбриональные клетки идентичны на ранних стадиях своего развития. Но многоклеточные организмы, как и люди, состоят из множества разных типов клеток. Только различия в концентрациях определенных сигнальных веществ заставляют клетки развиваться в разные виды, такие как клетки мозга, мышечные клетки или костные клетки.Здесь особое значение имеет правильная локализация различных типов клеток. Он следует тому же механизму, с помощью которого определенные химические вещества стимулируют клетки к заживлению ран.

Структурный белок актин играет решающую роль в этом процессе. Он может полимеризоваться в сеть тонких волокон, которая локализуется на внутренней стороне клеточной мембраны, подобно скелету, который поддерживает форму и механическую стабильность клетки. Ученые называют эту структуру актиновым цитоскелетом.Внешние химические стимулы заставляют эту сеть перемещаться: внутрь клетки актиновая сеть разбирается, в то же время она заново перестраивается по направлению к клеточной мембране.

«В наших экспериментах мы намеренно подвергали отдельные клетки пространственному и временному четко определенному изменению концентрации цАМФ», — объясняет Кристиан Вестендорф из MPIDS, проводивший эксперименты. Это стало возможным с помощью вещества под названием DMNB-cAMP. «Короткий лазерный импульс может расщепить этот компонент, чтобы высвободилось сигнальное вещество цАМФ», — объясняет Вестендорф.Чтобы ученые могли проследить последующую реакцию клетки под микроскопом, ее актиновая сеть была помечена флуоресцентным маркером.

При более внимательном рассмотрении амебы Dictyostelium discoideum с помощью флуоресцентного микроскопа можно увидеть актиновый цитоскелет: сеть волокон и трубок, которая простирается близко к клеточной мембране.

© MPIDS

При более внимательном рассмотрении амебы Dictyostelium discoideum с помощью флуоресцентного микроскопа можно увидеть актиновый цитоскелет: сеть волокон и трубок, которая простирается близко к клеточной мембране.

© MPIDS

Неожиданно изображения показали, что не все амебы реагируют одинаково. В то время как цитоскелет некоторых клеток только один раз выдвинулся наружу, а затем вернулся в исходное состояние, в других клетках наблюдалось несколько колебаний. «В небольшом проценте клеток структура актина фактически колеблется без каких-либо внешних стимулов», — говорит Вестендорф.

Чтобы исследовать эти колебания, исследователи провели дальнейшие эксперименты и подвергли клетки периодическому воздействию цАМФ.Они обнаружили, что период стимуляции в 20 секунд вызывает самую сильную реакцию. «Это доказывает, что 20-секундный ритм является неотъемлемым свойством клеток Dicty», — говорит профессор Карстен Бета, который работает в MPIDS и в Потсдамском университете. Поведение клеток можно сравнить с маятником, который колеблется с собственной уникальной частотой. Амплитуда колебаний максимальна, когда маятник периодически приводится в движение со скоростью, аналогичной его собственной частоте.

Но результаты этого исследования показывают еще больше: «Очевидно, амебы живут на грани нестабильности», — объясняет Боденшац.Даже самое маленькое, едва поддающееся измерению изменение внешних условий может заставить цитоскелет колебаться — или оставаться в состоянии покоя. Теоретическая модель, предложенная исследователями для описания динамики ответа цитоскелета, поддерживает этот вывод. Подобное поведение было обнаружено, например, для волосковых клеток внутреннего уха. «Каждая из клеток является очень чувствительным усилителем внешних раздражителей: крошечные различия во внешних условиях вызывают значительные изменения в поведении», — говорит Боденшац.В результате клетки могут особенно чувствительно реагировать на такие различия.

Однако до сих пор неясно, почему внутренний ритм амеб обнаруживается с периодами около 20 секунд. В своей естественной среде одноклеточные организмы не подвергаются таким быстрым сигналам. Призывы о помощи, исходящие от других клеток, возникают с интервалом в несколько минут. «Однако при движении клетки образуют выступы мембраны с интервалом от 10 до 20 секунд», — говорит Боденшац. «Возможно, что клетке нужны эти внутренние часы для своего движения.”

BK / HR

Семенниковая амеба в море бактерий

Оцеллоид

Вот филозная (= тонконогая) амеба из близлежащего разлагающегося листового опада. Скорее всего, это вид Lecythium , но эти амебы настолько плохо изучены, что трудно установить, что к чему (и почти не было никакой молекулярной работы. сделано, чтобы выяснить, где они подходят, но, вероятно, где-то в Cercozoa (в супергруппе Rhizaria), рядом с чешуйчатыми эуглифидами с филозой и другими мягкими волокнистыми (и мягкими жгутиками) тварями.Их псевдоподы довольно динамичны, и на них интересно смотреть! Четко очерченные кусочки на предметном стекле (в основном стержни) — это отдельные бактерии, которые вы действительно можете различить с помощью световой микроскопии! (просто вообще не много их внутреннего строения). Я думаю, что это изображение дает некоторое представление о поверхности, на которой живет амеба, но также демонстрирует некоторое морфологическое разнообразие бактерий — хотя и далеко не так драматично (или информативно), как их генетические и метаболические возможности, формы и структура их ячеек все еще могут значительно различаться и быть сложными.Слишком часто в сегодняшних разговорах о микробиологии об отдельном организме забывают, сводя его к жидким средам и последовательностям букв; но даже если с отдельными клетками трудно работать с использованием современных инструментов, я думаю, что важно не упускать из виду фундаментальную, связанную с мембранами единицу жизни. (100-кратное увеличение, ДИК; шкала масштаба 10 мкм)

Как вы думаете, сколько различных видов бактерий вы можете здесь увидеть? Просто для удовольствия — конечно, такие мелкие микроорганизмы невозможно точно идентифицировать по морфологии!

Выраженные взгляды принадлежат авторам и не обязательно являются точкой зрения Scientific American.

ОБ АВТОРЕ (-И)

Впервые я столкнулся с чудесами протистского царства еще в детстве, когда микроскоп обнаружил, что мутная капля прудовой нечистоты влечет за собой инопланетный мир сам по себе. Потребовалось еще десять лет, чтобы обнаружить, что существует область и сообщество, посвященное этим организмам, и я попрощался с изучением более знакомых больших вещей. В детстве меня увлекали рассказы об исследовании Нового Мира, а также сказки о мирах фэнтези. Тогда мне было грустно, что эпоха изучения новых массивов суши на Земле закончилась, и что человеческие внеземные приключения вряд ли произойдут при нашей жизни.Казалось, все уже обнаружено. Но это вряд ли может быть дальше от истины — все, что необходимо для начала собственной Эры Исследований, — это новый подход или перспектива, а также здоровое воображение. Поскольку реальность вызвала в воображении гораздо больше, чем когда-либо мог только человеческий разум, наука дает способ писать истории гораздо более дикие, чем вымысел. Все, что нужно, чтобы получить доступ к инопланетному миру микробов вокруг (и внутри) — это изменение масштаба с помощью простой стеклянной сферы.
В настоящее время я заканчиваю бакалавриат в Ванкувере и нахожусь на переходном этапе карьеры, надеюсь, скоро закончу аспирантуру.Я родился в России (и говорю на этом языке) и большую часть жизни провел в США и Канаде. Помимо протистов, меня восхищает эволюция, в том числе эволюция культуры и языков, разнообразие и биология клеток и их самоорганизация, лингвистика и антропология, особенно мало обсуждаемые культуры, социология науки и многое другое. совершенно случайные вещи, которые привлекают мое внимание.
Изображение баннера было любезно обработано и улучшено моим другом: опытным художником-комиком, известным под именем Ачиру.Подпишитесь на Psi Wavefunction в Twitter

Последние статьи от Psi Wavefunction

Прочтите дальше

Информационный бюллетень

Станьте умнее. Подпишитесь на нашу новостную е-мэйл рассылку.

Подробнее

Предыдущий

Bicosoeca — жгутик в рюмке

  • По пси-волновой функции 31 декабря 2012 г.
  • 2

Далее

Лорики — уютные сосуды протистов

  • По пси-волновой функции на 19 января 2013 г.
  • 1

Поддержка научной журналистики

Откройте для себя науку, меняющую мир.Изучите наш цифровой архив 1845 года, в который входят статьи более 150 лауреатов Нобелевской премии.

Подпишитесь сейчас!

Внешний вид Структура и движение рисунка амебы. Амеба обыкновенная, среда обитания, строение и средства к существованию

Амеба обыкновенная — это внешность простейших существ из эукариот, типичного представителя рода Амеба.

Систематика . Форма амебы обыкновенная относится к царству — животные, тип — амобосой. Амебы объединены в класс Lobosa и отряд — Amoebida, семейство — Amoebidae, Род — Amoeba.

Характерные процессы . Хотя амебы просты, состоят из солидной клетки, не имеющей органов власти, они присущи всем жизненным процессам. Они способны двигаться, добывать пищу, размножаться, поглощать кислород, выделять продукты обмена.

Строение

Амеба обыкновенная — одноклеточное животное, форма тела неопределенная и меняется из-за постоянного движения фальшивых очков. Размеры не превышают полмиллиметра, а снаружи его тело окружено мембраной — плазмой.Внутри находится цитоплазма со структурными элементами. Цитоплазма представляет собой неоднородную массу, где выделяют 2 части:

  • Наружная — эктоплазма;
  • внутренний, с зернистой структурой — эндоплазма, где сосредоточены все внутриклеточные органеллы.

Амеба имеет большую сердцевину, которая расположена примерно в центре тела животного. Он имеет ядерный сок, хроматин и покрыт оболочкой с многочисленными порами.

Под микроскопом можно увидеть, что обычная амеба образует псевдопод, в который переливается цитоплазма животного.В момент образования псевдоподий в нее устремляется эндоплазма, которая уплотняется на периферических участках и превращается в экстоплазму. В это время на противоположном участке тела эктоплазма частично превращается в эндоплазму. Таким образом, в основе образования псевдодиодов лежит обратимый феномен трансформации эктоплазмы в эндоплазму и наоборот.

Дыхание

Amebe получает O 2 из воды, который диффундирует во внутреннюю полость через внешнюю крышку.В акте дыхания задействовано все тело. Попавший в цитоплазму кислород необходим для разделения питательных веществ на простые компоненты, которые Amoeba Proteus сможет переваривать, и даже для получения энергии.

Место обитания

Базы данных, небольшие водоемы и болота живут в пресной воде. Также может жить в аквариумах. Культуру амебы легко разводить в лабораторных условиях. Это один из основных свободноживущих AmeB, достигающий 50 микрон в диаметре и видимый невооруженным глазом.

Еда

Амеба обыкновенная передвигается с помощью ложных сигналов.Она преодолевает один сантиметр за пять минут. Движущиеся амбеты встречаются на различных мелких объектах: одноклеточных водорослях, бактериях, мелких простейших и т. Д. Если объект достаточно мал, амеба обтекается со всех сторон и вместе с небольшим количеством жидкости оказывается внутри. цитоплазма простейшая.


Easy Ameba

Процесс абсорбции твердой пищи Ameject называется фагоцитозом . Таким образом, в эндоплазме образуются пищеварительные вакуоли, пищеварительные ферменты попадают внутрь эндоплазмы и происходит внутриклеточное пищеварение.Жидкие продукты пищеварения проникают в эндоплазму, вакуоль с нескошенными остатками пищи подходит к поверхности тела и выбрасывается наружу.

Помимо пищеварительных вакуолей в организме, AmeB также является так называемым сократительным или пульсирующим вакуолем. Этот пузырек водной жидкости, который периодически увеличивается и достигает определенного объема, лопается, опорожняя его содержимое наружу.

Основная функция сократительной вакуоли — регулирование осмотического давления внутри простейшего тела.В связи с тем, что концентрация веществ в цитоплазме амеб выше, чем в пресной воде, разница осмотического давления внутри и снаружи тела наиболее простая. Поэтому пресная вода проникает в организм амеба, но ее количество остается в пределах физиологической нормы, так как пульсирующий вакуоль «выкачивает» лишнюю воду из организма. Подтверждением этой функции вакуоли является наличие в них пресноводных простейших. Военно-морская она либо отсутствует, либо сокращается очень редко.

Сокращающаяся вакуоль Помимо ос-регуляторной функции, частично выполняет и выделительную функцию, притягивая вместе с водой в окружающую среду продукты метаболизма. Однако основная функция изоляции осуществляется непосредственно через внешнюю мембрану. Хорошо известную роль играет, вероятно, сократительная вакцинация в процессе дыхания, поскольку вода, проникая в цитоплазму, несет растворенный кислород.

Репродукция

Amebam имеет мощное воспроизведение, осуществляемое делением на две части.Этот процесс начинается с митотического деления ядра, которое удлиняется в продольном направлении и разделяется двумя независимыми органеллами. Они удаляются и образуют новые ядра. Цитоплазма с оболочкой разделяется хелпом. Сократительный вакуоль не разделяется, а попадает в одну из новообразованных AmeB, во второй вакуоль образуется самостоятельно. Амебо быстро размножается, процесс деления может происходить несколько раз в день.

В летний период амеба разрастается и делится, но с приходом осенних холодов из-за пересыхания водоемов трудно найти питательные вещества.Поэтому Ameb превращается в цистол, находясь в критических условиях и покрывается прочной двойной белковой оболочкой. При этом кисты легко распространяются на ветер.

Смысл в природе и жизни человека

Amoeba Proteus — важный компонент экологических систем. Он регулирует количество бактериальных организмов в озерах и прудах. Очищает водную среду от чрезмерного загрязнения. Это также важный компонент пищевых цепочек. Одноклеточный — корм для мелких рыбок и насекомых.

Ученые используют амебе в качестве лабораторного животного, проводя на нем множество исследований. Очищает амебу не только водоемы, но и поселившиеся в организме человека, она поглощает разрушенные частицы эпителиальной ткани пищеварительного тракта.

Простейший в капле прудовой воды (под микроскопом).

Класс Корнежек Объединяет наиболее простых одноклеточных животных, тело которых лишено плотной оболочки, а потому не имеет постоянной формы.Для них характерно образование ложных замков, которые представляют собой временно формирующуюся растущую цитоплазму, способствующую перемещению и захвату пищи.

Среда обитания, строение и передвижение амебы. Обыкновенная амеба встречается на Иле на дне прудов с загрязненной водой. Выглядит как небольшая (0,2-0,5 мм), едва заметная простым глазом, бесцветная подушечка, постоянно меняющая форму («амеба» — «изменчивая»). Рассмотреть детали постройки Амебы можно только под микроскопом.

Тело амеебы состоит из полпути , цитоплазма с заключенными внутри него маленьким пузырьком , ядром . Амеба состоит из одной клетки, но эта клетка представляет собой целый организм, ведущий самостоятельное существование.

Цитоплазма Клетки находятся в постоянном движении. Если ток цитоплазмы устремляется к одной из точек поверхности амозы, на ее теле появляется выступ. Он увеличивается, становится угловатым с ложным столиком, цитоплазма в него впадает, и амеба движется таким образом.Амеба и другие простейшие, способные формировать ложные столы, относятся к группе кукурузного стола . Такое название они получили за внешнее сходство фальшивых с корнями растений.

Мост жизни Эми.

Продукты питания . Амеба может одновременно образовывать несколько соколов, и тогда они окружают пищу — бактерии, водоросли и прочие простейшие. Из цитоплазмы, окружающей жертву, выделяют пищеварительный сок. Образуется пузырек — пищеварительная вакуоль. Пищеварительный сок растворяет некоторые продукты, из которых состоит пища, и переваривает их.В результате пищеварения образуются питательные вещества, которые просачиваются из вакуолей в цитоплазму и идут на построение тела амебы. Несомненные остатки амеб выбрасывают в любое место.

Дыхание Амеуба . Амеба дышит растворенным в воде кислородом, который проникает в ее цитоплазму через всю поверхность тела. При участии кислорода происходит распад сложных пищевых продуктов цитоплазмы на более простые. При этом выделяется энергия, необходимая для жизни тела.

Выделение вредных веществ Жизнеспособность и избыток воды. Вредные вещества выводятся из тела аномалии через поверхность его тела, а также через специальный пузырь — сократительную вакуоль. Окружающая воду вода постоянно проникает в цитоплазму, ныряя в нее. Избыток этой воды с вредными веществами постепенно заполняет вакуоль. Время от времени содержимое вакуоли выбрасывается наружу. Итак, из окружающей пищи в организм Амебы поступает вода, кислород.В результате жизнедеятельности амебы они претерпевают изменения. Переброшенная пища служит материалом для построения тела амосы. Вещества, вредные для амоса, выводятся наружу. Есть обмен веществ. Не только амеба, но и все другие живые организмы не могут существовать без обмена веществ как внутри их тела, так и с окружающей средой.

Репродукция Амеуба . Еда Amusea приводит к увеличению ее тела. Выращивание амебы переходит к размножению. (? Вероятно, из-за превышения массы тела.) Воспроизведение начинается со смены ядра. Вытаскивается, поперечная бороздка делится на две половины, расходящиеся в разные стороны — образуются два новых ядра. Тело Аместа разделяет две части переноски. В каждом из них попадает одно ядро. Цитоплазма между обеими частями разрывается, и образуются две новые амосы. В одной из них остается сократительная вакуоль, другая возникает снова. Итак, в делении Амеба размножается. В течение дня деление можно повторять несколько раз.

Решение (воспроизведение) Эми.

Киста . Питание и размножение аместа происходит в течение всего лета. Осенью при возникновении простуды Амеб перестает есть, его тело округляется, на его поверхности выделяется плотная защитная оболочка — образуется киста. То же самое происходит при сушке пруда , где живут Амоне. В состояние кисты Амеба переносит неблагоприятные для нее условия жизни.При наступлении благоприятных условий амеба покидает цистовую оболочку. Она запускает ткани, начинает есть и размножаться. Кисты, разнесенные ветром, способствуют заселению (распространению) AmeB.

Возможные дополнительные вопросы Для самостоятельного изучения.

  • Что заставляет цитоплазму течь из одного участка Аместа в другой, заставляя его двигаться в заданном направлении?
  • Как происходит распознавание оболочки цитоплазмы амоша питательными веществами, в результате чего на амебе ощущаются застежки и пищеварительная вакуоль?

Амеб обыкновенный водится на Илие на дне прудов с загрязненной водой.Выглядит как небольшая (0,2-0,5 мм), едва заметная простым глазом, бесцветная подушечка, постоянно меняющая форму («амеба» — «изменчивая»). Подробно рассмотреть строение амебы можно только под микроскопом.

Построение и перемещение амеб обыкновенных

Тело амебы состоит из полужидкой цитоплазмы с маленьким ядром пузыря, заключенным внутрь. Амеба состоит из одной клетки, но эта клетка представляет собой целый организм, ведущий самостоятельное существование.
Цитоплазма клетки находится в постоянном движении. Если ток цитоплазмы устремляется к одной из поверхностей поверхности амебы, на ее теле появляется выступ. Он увеличивается, становится угловатым с ложным столиком, в него впадает цитоплазма, и амеба так движется. Амеба и другие простейшие, способные образовывать ложные упоры, включают группу Корноек. Такое название они получили за внешнее сходство фальшивых с корнями растений.


Питание Амеба обыкновенная

Амеба может одновременно образовывать несколько соколов за одно и то же время, а затем они окружают пищу — бактерии, водоросли и другие простейшие.Из цитоплазмы, окружающей жертву, выделяют пищеварительный сок. Образуется пузырек — пищеварительная вакуоль.
Пищеварительный сок растворяет некоторые продукты, из которых состоит пища, и переваривает их. В результате пищеварения образуются питательные вещества, которые просачиваются из вакуолей в цитоплазму и идут на построение тела амебы. Несомненные остатки амеб выбрасывают в любое место.

Дыхан амеба обыкновенная

Амеба дышит растворенным в воде кислородом, который проникает в ее цитоплазму через всю поверхность тела.При участии кислорода происходит распад сложных пищевых продуктов цитоплазмы на более простые. При этом выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности организма.

Выделение вредных веществ жизнедеятельности и избытка воды амеб обыкновенной

Вредные вещества выводятся из организма амеба через поверхность его тела, а также через специальный пузырь — сократительную вакуоль. Окружающая воду вода постоянно проникает в цитоплазму, ныряя в нее.Избыток этой воды с вредными веществами постепенно заполняет вакуоль. Время от времени содержимое вакуоли выбрасывается наружу.
Итак, пища, вода, кислород поступают из окружающей среды в организм амебы. В результате жизнедеятельности амеба они претерпевают изменения. Переброшенная пища служит материалом для построения тела амеба. Вредные для амебы каркасные вещества удаляются. Происходит метаболизм амебы обыкновенной. Не только амеба, но и все другие живые организмы не могут существовать без обмена веществ как внутри их тела, так и с окружающей средой.

Размножение амебы обыкновенной


Сила амебы приводит к увеличению ее тела. Взрослая Амеба отправляется в путь. Воспроизведение начинается с изменения ядра. Вытаскивается, поперечная бороздка делится на две половины, расходящиеся в разные стороны — образуются два новых ядра. Тело Амеба разделяет две части переноски. В каждом из них попадает одно ядро. Цитоплазма между обеими частями разрывается, и образуются две новые амиды. В одной из них остается сократительная вакуоль, другая возникает снова.Итак, Амеб умножает деление. В течение дня деление можно повторять несколько раз.

Циста Амаба обыкновенная


Питание и размножение амебы происходит в течение всего лета. Осенью при возникновении простуды Амеб перестает есть, его тело округляется, на его поверхности выделяется плотная защитная оболочка — образуется киста. То же самое происходит при высыхании водоема, в котором обитают амебы. В состоянии кисты Амеб переносит для нее неблагоприятные условия жизни.При наступлении благоприятных условий амебе покидает раковину цисте. Она запускает ткани, начинает есть и размножаться. Кисты, разнесенные ветром, способствуют расселению AmeB.

Что касается учреждений, то к уничеллитам относятся животные, тело которых состоит только из одной клетки, в основном микроскопического размера, но со всеми присущими им организмами с функциями. В физиологическом растворе эта клетка представляет собой целый самостоятельный организм.

Двумя основными компонентами одноклеточного тела являются цитоплазма и ядро ​​(одно или несколько).Цитоплазма окружена внешней мембраной. Он имеет два слоя: внешний (более яркий и плотный) — это экзоплазма, а внутренний — эндоплазма. 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 амосы обыкновенной

Простейшие жизни в воде. Это может быть и вода озера, и капля росы, и влажность почвы, и даже вода внутри нас.Поверхность тела очень нежная и без воды моментально сохнет. Внешне амеба похожа на сероватый затор (0,2-05 мм), не имеющий постоянной формы.

Трафик

Амеба «дует» на дно. На теле меняется растущая форма — постоянно образуются ложноножки (ложные и столбы). Цитоплазма постепенно переливается в одно из этих выступов, ложная ножка в нескольких точках прикрепляется к субстрату и происходит движение.

Внутренняя структура

Внутренняя часть Amebe

Food

В движении, амеба бегает по одноклеточным водорослям, мелким одноклеточным бактериям, «обтекает» их и включает в цитоплазму, образуя пищеварительную вакуоль.

Nutrition Amebe

Ферменты, расщепляющие белки, углеводы и липиды попадают внутрь пищеварительной вакуоли, и происходит внутриклеточное пищеварение. Пища переваривается и всасывается в цитоплазму. Метод захвата пищи ложными ножками называется фагоцитозом.

Дыхание

Кислород расходуется на клеточное дыхание. Когда его становится меньше, чем во внешней среде, внутри клетки уходят новые молекулы.

Дыхание Амеба

Молекулы углекислого газа и вредных веществ, накопленные в результате жизнедеятельности, наоборот, выходят наружу.

Selection

Пищеварительный вакуоль подходит для клеточной мембраны и открывается наружу, так что непереваренные остатки выбрасываются в любую часть тела. Жидкость попадает в Тело Аместа по сформированным тонким трубчатым каналам путем пиноскитоза. Вывешивание лишней воды из тела приводит к сужению вакуолей. Они постепенно наполняются, а раз в 5-10 минут резко сокращаются и выталкивают воду наружу. Вакуоли могут возникать в любой части клетки.

Репродукция

Амеба размножается только самым каламбурным.

Размножение амебы

Выращивание амебы переходит в размножение. Это происходит при делении клетки. Перед разделением основная клетка удваивается, так что каждая дочерняя компания получает свою копию наследственной информации (1). Воспроизведение начинается с изменения ядра. Он вытягивается (2), затем постепенно расширяется (3.4) и тянется посередине. Поперечная бороздка делится на две половины, расходящиеся в разные стороны — образуются два новых ядра. Тело Амебы делится на две части с помощью ястреба и образует две новые амосы.Каждый из них попадает в одно ядро ​​(5). Во время деления не хватает органоидов.

В течение дня деление может повторяться несколько раз.

Пыль репродукции — простой и быстрый способ увеличить количество ваших потомков. Этот способ размножения ничем не отличается от деления клеток по мере роста тела многоклеточного организма. Разница в том, что дочери одноклеточного организма расходятся как самостоятельные.

Реакция на раздражение

Амеба обладает раздражительностью — способностью чувствовать и реагировать на сигналы из внешней среды.Находясь на предметах, он отличает съедобное от несъедобного и захватывает их с лживыми крестьянами. Она ползает и прячется от яркого света (1),

механических раздражений и повышенной концентрации, вредных веществ (2).

Такое поведение, заключающееся в движении к стимулу или от него, называется Таксисом.

Половой процесс

Отсутствует.

Чрезвычайная ситуация и неблагоприятные условия

Одноклеточные животные очень чувствительны к изменениям окружающей среды.

В неблагоприятных условиях (при сушке бобины, в холодное время года) Амест тянется псевдоподиями. На поверхности тела из цитоплазмы выделяется значительное количество воды и веществ, образующих прочную двойную оболочку. Происходит переход в состояние покоя — киста (1). В кисте приостановлены жизненные процессы.

Цисты, разнесенные ветром, способствуют заселению амебы.

При наступлении благоприятных условий амеба покидает цистовую раковину.Он производит псевдоподии и переходит в активное состояние (2-3).

Еще одна форма защиты — возможность регенерации (восстановления). Поврежденная клетка может завершить свою разрушенную часть, но только при сохранении ядра, поскольку сохраняется вся информация о структуре.

Жизненный цикл Ameub

Жизненный цикл Amest прост. Клетка растет, развивается (1) и делится мощным путем (2). В плохих условиях любой организм может «временно умереть» — превратиться в цистол (3).С улучшением условий он «возвращается к жизни» и усиленно размножается.

Лобоподы, цилиндрические увеличения с внутренними токами цитоплазмы.

Амеба обыкновенная
Научная классификация
Международное научное название

Амеба протей. (ПРИЯТЕЛЬ)


Систематика
на Викивидах

Изображения
на викискладе

Строение Амеуба

Покров Амеуба А.Протей. Представлен только цитоплазматической мембраной. Из-за отсутствия твердых оболочек клетка имеет непостоянную форму и образует цитоплазматические разрастания — псевдоожиженные (или ложные крестьянские). Цитоплазма клеток дифференцировалась на более светлый гель внешней части гиалоплазмы (extoplasma) и более темной формы гранулоплазмы (эндоплазмы) , названные так из-за большого содержания различных включений и органелл. Среди клеточных органелл можно выделить одно ядро, один сократительный вакуоль и множество пищеварительных вакуолей, а также гранулы запасных частей (различные полисахариды, липидные капли, многочисленные кристаллы).

Этот вид имеет довольно сложный цитоскелет. Гиалоплазма пронизана сетью актиновых и мозаичных микрофиламентов — это корковый слой, связанный с клеточной мембраной и окружающим ее содержимым (протопластом). Нити располагаются в разнонаправленной клетке. Подвижный амон на переднем («гиалиновый колпачок») и заднем (уридис) концах актина образует очень тонкий слой, в то время как к середине клетки концентрация актиновых филаментов увеличивается.Миозин на переднем конце клетки также образует тонкий слой, который увеличивается к середине, а на заднем конце, в отличие от актина, — достигает максимальной толщины. Также их ориентация отличается в пространстве. В передней трети тела движущегося амона актиновые филаменты расположены продольно и соединены специальными мостиками как от клеточной мембраны, так и между собой. На заднем конце конца Актин образует трехмерную сеть, в которой находятся жировые волокна миозина.

Продукты питания

Ameba protea питается фагоцитозом, поглощая бактерии, одноклеточные водоросли и мелкие простейшие.Образование псевдоении лежит в основе изъятия пищи. На поверхности тела амебы происходит контакт плазмамамы и частицы пищи, в этой области образуется «чашка еды». Его стенки закрываются, в эту область начинают поступать пищеварительные ферменты (с лизосомами). Таким образом образуется пищеварительная вакуоль. Далее он попадает в центральную часть клетки, где улавливаются токи цитоплазмы. Вакуоль с неразрешенными остатками еды подходит к поверхности клетки и сливается с мембраной, выбрасывая содержимое.Помимо фагоцитоза, для амебы характерен пиноцитоз — пыление жидкости. При этом он образуется на поверхности выливной клетки в виде трубки, которая входит в цитоплазму жидкой капли. Образующийся вакуоль с жидкостью закрывают от трубки. После всасывания жидкости вакуоль исчезает. Осорлагуляция заключается в том, что клетка периодически производит пульсирующий сократительный вакуоль — вакуоль, содержащий избыток воды и очерчивающий ее.

Движение и реакция на раздражение

Тело Амибе Авейи образует выступы — Fallencoas.Выпуская ложные лепешки в определенном направлении, Ameba protea движется со скоростью около 0,2 мм в минуту. Амеба распознает различные микроскопические организмы, обслуживающие ее пищу. Ползет от яркого света, механического раздражения и повышенной концентрации растворенных в воде веществ (например, из кристаллической соли).

Основной современной теорией амебоидного движения является теория «обобщенных корковых сокращений» (Rowetski, 1982). Предполагается, что трехмерное сокращение действующего комплекса, который составляет слой кортикальных клеток, приводит к сжатию эндоплазмы, в результате чего она направляется к переднему концу клетки, где кора головного мозга является тончайшей. .Есть также молекулы глобулярного актина (G-актин), который образуется на заднем конце в результате деполимеризации фибриллярного актина (F-актина), входящего в состав коры. В результате этого сокращения в эндоплазме создается повышенное давление, которое проталкивает цитоплазму через слой микрофиламентов на ее переднем конце через сито. Благодаря этой мембране передний конец клетки отделяется от коры и выступает наружу. Также через филаментное «сито» и молекулы g-актина (в отличие от крупных включений цитоплазмы), которые затем попадают в пространство между цитоскелетом и мембраной в растущем стебле.На внутренней поверхности мембраны расположены специальные центры, полимеризующие G-актин обратно в F-актин, который становится основой для формирования нового цитоскелета. Новообразованный слой нитей начинает сокращаться, оказывая давление на цитоплазму, и поэтому его ток направлен назад, что останавливает рост лобоподов. При этом деполимеризация слоя Cortex исчерпана раньше.

Помимо этой теории, стоит упомянуть еще несколько предшествующих ей гипотез.

  1. Гипотеза «течения под давлением» Мастер. Предполагалось, что сокращение цитоскелета на заднем конце вызвано чрезмерным давлением, которое вызывает движение эндоплазмы к переднему концу клетки, где она разносится, достигая гвиального колпачка. В корковой зоне происходит переход эндоплазмы в эктоплазму (так называемый золь-гель переход). Благодаря тому, что эти процессы проходят быстро, создается ощущение непрерывного тока цитоплазмы, в результате чего формируются стемподии.
  2. Гипотеза Аллена. Он похож на предыдущий, за исключением того, что Аллен считал, что сокращения эндоплазмы происходят не на заднем конце, а на переднем. И тут же происходит переход от золя к гелю, в результате чего новый участок золотой эндоплазмы «подтягивается» к переднему концу, вызывая рост стебля. В уроидной зоне обратный переход от геля к золю.
  3. Гипотеза Серавина. Предполагается, что все амебоидные клетки могут представлять один и тот же набор различных механизмов движения, а различия в движении разных видов образуются в результате разной степени участия механизма в двигательной активности.Таким образом, по мнению Серавина, механизмы, описанные Алленом и Масте, могут иметь место одновременно.

Место обитания

Обитает на дне пресных водоемов со стоячей водой, особенно в гниющих прудах и болотах, в которых много бактерий.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *