Функция ядра у амебы

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.

Строение амебы обыкновенной

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 O₂ 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.

Кроме псевдоподий, из-за которых тело амебы не имеет определенной формы, для этих организмов характерно отсутствие жесткой оболочки клетки. Клетка окружена только особым молекулярным слоем, плазматической мембраной – составной частью живой цитоплазмы. Последняя подразделяется на тонкую поверхностную относительно однородную часть, называемую эктоплазмой, и лежащую в глубине зернистую эндоплазму. Та, в свою очередь, состоит из наружной студенистой зоны, плазмагеля, и внутреннего текучего плазмазоля. В эндоплазме находятся ядро, а также пищеварительные и сократительные вакуоли. Захваченная псевдоподиями пища, например бактерии, водоросли и простейшие, окружается пищеварительной вакуолью и в ней переваривается. Непереваренный материал выбрасывается из клетки при слиянии мембраны этой вакуоли с плазматической мембраной. Отходы метаболизма выделяются наружу путем простой диффузии. Определенная их часть, возможно, удаляется через сократительные вакуоли, но главная функция последних – выведение из клетки избытка воды. Они время от времени сокращаются, выталкивая ее наружу. Размножение у амеб бесполое – путем деления клетки надвое. Ядро при этом делится митотически, а затем цитоплазма перетягивается и распадается на две примерно одинаковые по объему части, содержащие по дочернему ядру. Две образовавшиеся клетки растут и в конечном итоге тоже делятся.

К или относятся мельчайшие существа, тело которых состоит из одной клетки. Эти клетки представляют собой самостоятельный организм со всеми характерными для него функциями (обмен веществ, раздражимость, движение, размножение).

Тело одноклеточных может иметь постоянную (инфузория-туфелька, жгутиковые) или непостоянную форму (амебы). Основные компоненты тела простейших — ядро и цитоплазма. В цитоплазме простейших наряду с общеклеточными органоидами (митохондрии, рибосомы, аппарат Гальджи и др.) имеются специальные органоиды (пищеварительная и сократительная вакуоли), выполняющие функции пищеварения, осморегуляции, выделения. Почти все простейшие способны активно передвигаться. Движение осуществляется при помощи ложноножек (у амебы и других корненожек), жгутиков (эвглена зеленая) или ресничек (инфузории). Простейшие способны захватывать твердые частицы (амеба), что называют фагоцитозом. Большинство простейших питаются бактериями и гниющими органическими веществами. Пища после заглатывания переваривается в пищеварительных вакуолях. Функцию выделения у простейших выполняют сократительные вакуоли, или специальные отверстия — порошица (у инфузории).

Среди простейших встречаются виды с автотрофным, гетеротрофным или смешанным типом питания. У автотрофов имеются хроматофоры — органеллы, содержащие фотосинтезирующие пигменты, например, у вольвокса, смешанный тип питания — у эвглены зеленой. Гетеротрофные простейшие поглощают готовые органические вещества из окружающей среды. Среди них встречаются сапрофиты и паразиты.

Простейшие обитают в пресных водоемах, морях и почве. Подавляющее большинство простейших обладает способностью к инцистированию, то есть образованию при наступлении неблагоприятных условий (понижение температуры, высыхание водоема) стадии покоя — цисты, покрытой плотной защитной оболочкой. Образование цисты — не только приспособление к выживанию при неблагоприятных условиях, но и к распространению простейших. Попав в благоприятные условия, животное покидает оболочку цисты, начинает питаться и размножаться.

Размножение простейших происходит путем деления клетки на две (бесполое); у многих наблюдается половой процесс. В жизненном цикле у большинства простейших чередуются бесполое и половое размножение.

Одноклеточных насчитывают свыше 90 000 видов. Все они эукариоты (имеют обособленное ядро), но находятся на клеточном уровне организации.

Амеба

Представителем класса корненожки является амеба обыкновенная. В отличие от многих простейших, она не имеет постоянной формы тела. Передвигается с помощью ложноножек, служащих и для захвата пищи — бактерий, одноклеточных водорослей, некоторых простейших.

Окружив добычу ложноножками, пища оказывается в цитоплазме, где вокруг нее образуется пищеварительная вакуоль. В ней под влиянием пищеварительного сока, поступающего из цитоплазмы, происходит пищеварение, в результате которого образуются пищеварительные вещества. Они проникают в цитоплазму, а непереваренные остатки пищи выбрасываются наружу.

Амеба дышит всей поверхностью тела: растворенный в воде кислород путем диффузии прямо проникает в ее организм, а образующийся в клетке при дыхании углекислый газ выделяется наружу.

Концентрация растворенных веществ в теле амебы больше, чем в воде, поэтому вода непрерывно накапливается и ее избыток выводится наружу с помощью сократительной вакуоли. Эта вакуоль участвует и в удалении из организма продуктов распада. Размножается амеба делением. Ядро делится надвое, обе половинки его расходятся, между ними образуется перетяжка, а затем из одной материнской клетки возникают две самостоятельные, дочерние клетки.

Амеба относится к пресноводным животным.

Эвглена зеленая

В пресных водоемах обитает еще один широко распространенный вид простейших животных — эвглена зеленая. Она имеет веретенообразную форму, наружный слой цитоплазмы уплотнен и образует оболочку, способствующую сохранению этой формы .

От переднего конца тела у эвглены зеленой отходит длинный тоненький жгутик, вращая которым, эвглена передвигается в воде. В цитоплазме эвглены расположено ядро и несколько окрашенных овальных телец — хроматофоров, содержащих хлорофилл. Поэтому на свету эвглена питается как зеленое растение (автотрофно). Находить освещенные места эвглене помогает светочувствительный глазок.

Если эвглена долго находится в темноте, то хлорофилл исчезает и она переходит к гетеротрофному способу питания, то есть питается готовыми органическими веществами, всасывая их из воды всей поверхностью тела. Дыхание, размножение, деление надвое, образование цисты у эвглены зеленой сходны с таковыми у амебы.

Вольвокс

Среди жгутиковых встречаются колониальные виды, например, вольвокс.

Форма его шаровидная, тело состоит из студенистого вещества, в которое погружены отдельные клетки — члены колонии. Они мелкие, грушевидные, имеют по два жгутика. Благодаря согласованному движению всех жгутиков вольвокс передвигается. В колонии вольвокса есть немного клеток, способных к размножению; из них образуются дочерние колонии.

Инфузория-туфелька

В пресных водоемах часто встречается еще один вид простейших — инфузория-туфелька, получившая свое название из-за особенностей формы клетки (в виде туфельки). Органоидами передвижения ей служат реснички. Тело имеет постоянную форму, так как покрыто плотной оболочкой. У инфузории-туфельки имеются два ядра: большое и малое.

Большое ядро регулирует все жизненные процессы, маленькое — играет важную роль в размножении туфельки. Питается инфузория бактериями, водорослями и некоторыми простейшими. С помощью колебаний ресничек пища попадает в ротовое отверстие, затем — в глотку, на дне которой образуются пищеварительные вакуоли, где происходит переваривание пищи и всасывание питательных веществ. Непереваренные остатки удаляются через особый орган — порошицу. Функцию выделения осуществляет сократительная вакуоль.

Размножается, как и амеба — бесполым путем, однако для инфузории-туфельки характерен и половой процесс. Он состоит в том, что две особи объединяются, между ними происходит обмен ядерным материалом, после чего они расходятся (рис. 73).

Такой вид полового размножения называют конъюгацией. Таким образом, среди пресноводных простейших животных наиболее сложное строение имеет инфузория туфелька.

Раздражимость

Характеризуя простейшие организмы, следует обратить особое внимание еще на одно их свойство — раздражимость. Простейшие не имеют нервной системы, они воспринимают раздражения всей клетки и способны отвечать на них движением — таксисом, перемещаясь в направлении раздражителя или от него.

Простейшие обитающие в морской воде и почве и другие

Кроме обитателей пресных водоемов, существует многочисленная группа простейших, обитающих в почве, морских водоемах, а также в организмах различных животных и человека и ведущих паразитический образ жизни. Из морских обитателей наиболее распространены фораминиферы и радиолярии (лучевики). Фораминиферы имеют раковину, состоящую из углекислого кальция или песчинок. Часть фораминифер и радиолярий входят в состав планктона (организмов, проживающих в верхних слоях воды) или бентоса (организмов, существующих в толще дна и на поверхности водоемов). Отмершие фораминиферы играют большую роль в образовании и отложении мела или извести. Отмершие радиолярии образуют отложения таких минералов, как яшма, опал и др.

Почвенные простейшие — это представители амеб, жгутиковых и инфузорий, которые играют важную роль в почвообразовательном процессе.

Паразитов, вызывающих опасные заболевания у человека и животных, насчитывается среди простейших более 3 000 видов. Наиболее известные из них — малярийный плазмодий, поселяющийся в крови человека и вызывающий заболевание малярию; дизентерийная амеба, обитающая в толстом кишечнике человека, в случае ее проникновения в стенки кишечника вызывает заболевание дизентерию: трипаносома — возбудитель сонной болезни и др.

В природе простейшие участвуют в круговороте веществ, выполняют санитарную роль; в цепях питания составляют одно из первых звеньев, являясь пищей для многих животных, в частности рыб; принимают участие в образовании геологических пород, и по их раковинам определяют возраст отдельных геологических пород.