Царство живой природы простейшие

Царство Простейшие

К царству простейшие (Protista) относятся эукариотические организмы, тело которых морфологически представлено одной клеткой, а функционально соответствует целостному организму. Иными словами, это организмы на клеточном уровне организации.

Снаружи клетка простейшего отграничена от окружающей среды цитоплазматической мембраной типичного строения. На мембране находится слой, образованный из мукополисахаридов, — гликокаликс. Этот слой связан с рецепторной системой мембраны. У простейших растительного происхождения кнаружи от мембраны формируется клеточная стенка из целлюлозы или других полисахаридов. Поддержанию постоянной формы тела способствует пелликула — определенным образом структурированный, прилегающий к мембране слой цитоплазмы. Если оболочка или пелликула отсутствует, то форма тела простейших непостоянна. Тело простейших может быть заключено в панцирь или раковину — наружный скелет. Форма и материал, из которого строятся раковины, весьма различны. Они могут быть целиком органическими (псевдохитин), из углекислого кальция, диоксида кремния, сернокислого стронция. Некоторые простейшие обладают внутренним минеральным или органическим скелетом (лучевики, солнечники).

Цитоплазма клетки делится на два слоя: наружный — эктоплазму — и внутренний — эндоплазму. Эктоплазма — прозрачная и плотная, в то время как эндоплазма — зернистая, более жидкая и содержит различные включения и клеточные органеллы. Граница между этими слоями условна.

В клетке имеется набор органелл, характерных для клеток эукариот. Это эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, митохондрии, пластиды, различные вакуоли. Расположенные в цитоплазме микрофиламенты обеспечивают подвижность клеток, сокращение тела и т. д. Микротрубочки выполняют роль цитоскелета: они входят в состав пелликулы, участвуют в образовании ротовых аппаратов, выполняют роль «рельсов», при транспортировке некоторых клеточных структур внутри клетки. В основе строения жгутиков и ресничек лежат в определенном порядке расположенные микротрубочки. Снаружи жгутики и реснички одеты цитоплазматической мембраной, а в цитоплазме связаны с базальным тельцем. Органеллами движения и захвата пищи у простейших служат псевдоподии (ложноножки), жгутики и реснички.

К мембранным структурам клетки принадлежат сократительные (пульсирующие) вакуоли. Основная функция сократительных вакуолей — регуляция осмотического давления. У разных видов организмов число вакуолей колеблется от 1 до 20.

У гетеротрофных и миксотрофных простейших образуются пищеварительные вакуоли в процессе фагоцитоза или пиноцитоза. Фагоцитоз и пиноцитоз — 2 формы эндоцитоза, различие между которыми состоит только в размерах захватываемых частиц. При фагоцитозе с помощью псевдоподий захватываются крупные пищевые частицы (бактерии, одноклеточные водоросли и др.). При пиноцитозе захватываются или исключительно мелкие частицы, или растворенные в воде органические вещества. Непереваренные остатки пищи выбрасываются во внешнюю среду (дефекация).

В верхнем слое цитоплазмы у ряда простейших располагаются экструсомы. Это органеллы, окруженные мембраной и способные при раздражении выбрасывать свое содержимое из клетки. Примером экструсом могут служить трихоцисты инфузорий.

Как у всех эукариот, у простейших есть ядро. Клетка может иметь одно ядро, при этом ядро бывает или гаплоидным (хламидомонада), или диплоидным (амеба). У крупных протистов клетка может содержать много ядер, при этом все ядра — одной плоидности. Для простейших отмечено явление ядерного дуализма (фораминиферы, инфузории): в клетке минимум 2 ядра, но они разной плоидности. Малое ядро, или генеративное, — диплоидное, большое ядро, или вегетативное —- полиплоидное. У простейших известны разные типы митотического процесса.

По типу питания простейшие делятся на автотрофов (фотосинтетики), гетеротрофов (сапрофиты, паразиты, хищники) и миксотрофов. Миксотрофы — организмы, сочетающие как автотрофный, так и гетеротрофный тип питания.

Простейшие дышат всей поверхностью тела растворенным в воде кислородом. У паразитов — дыхание анаэробное (гликолиз). Выделение растворимых в воде продуктов обмена происходит также через всю поверхность тела.

Простейшие могут размножаться как бесполым, так и половым способом. Бесполое размножение протекает или по типу мопотомии (деление клетки на две с последующим их ростом), или по типу палинтомии (многократное деление без последующего роста клеток). Половой процесс происходит также по двум типам: копуляции — слияние гамет — и конъюгации. Различают изогамную копуляцию и анизогамную копуляцию. Крайним выражением анизогамии служит оогамный половой процесс. Второй тип полового процесса — коньюгация — представляет собой обмен генетическим материалом между двумя особями.

Простейшие обладают раздражимостью. Воздействие факторов внешней среды они воспринимают с помощью рецепторов, расположенных в мембранах, или с помощью определенных органелл — светочувствительных глазков. Ответом на раздражение обычно служит движение — таксис. Если организм перемещается по направлению к действующему фактору, это положительный таксис, а если в противоположном направлении — отрицательный таксис. Простейшие реагируют на свет, температуру, химические вещества, механическое воздействие и т. д.

Простейшие способны инцистироваться — образовывать вокруг тела плотную защитную оболочку. В состоянии цисты происходит переживание неблагоприятных условий среды и расселение.

Простейшие широко распространены. Они обитают в морях и пресных водоемах, где входят в состав бентоса и планктона. Большую группу составляют почвенные простейшие, в качестве среды обитания использующие капиллярную влагу почвы. Среди простейших много паразитических форм, поражающих животных, включая человека, и растения.

Система простейших вызывает много споров, и окончательно принятого варианта фактически не существует.

Источник

Краткое описание подцарства Простейшие

К подцарству Простейшие относятся одноклеточные животные. Некоторые виды образуют колонии.

Клетка простейших имеет такую же схему строения как клетка многоклеточного животного: ограничена оболочкой, внутреннее пространство заполнено цитоплазмой, в которой находятся ядро (ядра), органоиды и включения.

Клеточная оболочка у одних видов представлена наружной (цитоплазматической) мембраной, у других – мембраной и пелликулой. Некоторые группы простейших формируют вокруг себя раковинку. Мембрана имеет типичное для эукариотической клетки строение: состоит из двух слоев фосфолипидов, в которые на различную глубину «погружаются» белки.

Количество ядер – одно, два или более. Форма ядра – обычно округлая. Ядро ограничено двумя мембранами, эти мембраны пронизаны порами. Внутреннее содержимое ядра – ядерный сок (кариоплазма), в котором находятся хроматин и ядрышки. Хроматин состоит из ДНК и белков и представляет собой интерфазную форму существования хромосом (деконденсированные хромосомы). Ядрышки состоят из рРНК и белков и являются местом, в котором образуются субъединицы рибосом.

Наружный слой цитоплазмы обычно более светлый и плотный – эктоплазма, внутренний – эндоплазма.

В цитоплазме находятся органоиды, характерные как для клеток многоклеточных животных, так и органоиды, свойственные только этой группе животных. Органоиды простейших, общие с органоидами клетки многоклеточного животного: митохондрии (синтез АТФ, окисление органических веществ), эндоплазматическая сеть (транспорт веществ, синтез различных органических веществ, компартменализация), комплекс Гольджи (накопление, модификация, секреция различных органических веществ, синтез углеводов и липидов, место образования первичных лизосом), лизосомы (расщепление органических веществ), рибосомы (синтез белков), клеточный центр с центриолями (образование микротрубочек, в частности, микротрубочек веретена деления), микротрубочки и микрофиламенты (цитоскелет). Органоиды простейших, характерные только для этой группы животных: стигмы (световосприятие), трихоцисты (защита), акстостиль (опора), сократительные вакуоли (осморегуляция) и др. Органоиды фотосинтеза, имеющиеся у растительных жгутиконосцев, называются хроматофорами. Органоиды движения простейших представлены псевдоподиями, ресничками, жгутиками.

Питание – гетеротрофное; у растительных жгутиконосцев – автотрофное, может быть миксотрофным.

Газообмен происходит через клеточную оболочку, подавляющее большинство простейших – аэробные организмы.

Ответная реакция на воздействия внешней среды (раздражимость) проявляется в виде таксисов.

При наступлении неблагоприятных условий большинство простейших образуют цисты. Инцистирование – способ переживания неблагоприятных условий.

Основной способ размножения простейших – бесполое размножение: а) деление материнской клетки на две дочерних, б) деление материнской клетки на множество дочерних (шизогония), в) почкование. В основе бесполого размножения лежит митоз. У ряда видов имеет место половой процесс – конъюгация (инфузории) и половое размножение (споровики).

Среды обитания: морские и пресные водоемы, почва, организмы растений, животных и человека.

Классификация простейших

Подцарство Простейшие, или Одноклеточные (Protozoa)
- Тип Саркомастигофоры (Sarcomastigophora)
  - Подтип Жгутиконосцы (Mastigophora)
    - Класс Растительные жгутиконосцы (Phytomastigophorea)
    - Класс Животные жгутиконосцы (Zoomastigophorea)
    - Класс Корненожки (Rhizopoda)
    - Класс Радиолярии, или Лучевики (Radiolaria)
    - Класс Солнечники (Heliozoa)
    - - Класс Перкинсеи (Perkinsea)
      - Класс Споровики (Sporozoea)
      - Класс Миксоспоридии (Myxosporea)
        
        Класс Актиноспоридии (Actinosporea)
        
        Класс Ресничные инфузории (Ciliata)
        
        Класс Сосущие инфузории (Suctoria)
        
        Простейшие появились около 1,5 млрд. лет назад.
        
        Простейшие относятся к примитивным одноклеточным эукариотам (надцарство Eucariota). В настоящее время считается общепризнанным, что эукариоты произошли от прокариот. Существуют две гипотезы происхождения эукариот от прокариот: а) сукцесивная, б) симбиотическая. Согласно сукцессивной гипотезе, мембранные органоиды возникают постепенно из плазмалеммы прокариот. Согласно симбиотической гипотезе (эндосимбиотической гипотезе, гипотезе симбиогенеза), эукариотическая клетка возникает в результате серии симбиозов нескольких древних прокариотических клеток.
        
        Из семи типов (Шарова, 1999) простейших четыре (асцетоспоридии, апикомплексы, микроспоридии, миксоспоридии) являются паразитами и поэтому в процессе эволюции могут возникнуть только после появления многоклеточных животных, их хозяев. Лабиринтулы вследствие особенностей своего строения рассматриваются как вариант переходных форм от одноклеточности к многоклеточности. Инфузории– самые высокоорганизованные простейшие, многие из них обладают надклеточным уровнем организации. Отсюда следует, что предков простейших следует искать среди саркомастигофор. Большинство ученых считает, что первые простейшие были бесхлорофилльными амебоидными жгутиконосцами. Подобные виды существуют в настоящее время, они объединены в группу ризомастигин (например, Mastigamoeba aspera). От них произошли остальные группы простейших и многоклеточные животные. Одной из ступеней, ведущих к появлению многоклеточных, являются колониальные жгутиковые простейшие.
        
        ► Читайте также:
        
        Источник