Что общего у растений и автотрофных протистов
§ 21. Особенности строения клеток эукариот
1. Каковы основные черты строения клеток эукариот?
Клетки эукариот построены по единому плану, включающему наличие оформленного ядра, цитоплазмы с мембранными и немембранными органоидами и включениями, сходство процессов обмена веществ и энергии, а также сходство процессов деления клеток.
2. Чем растительная клетка отличается от животной?
Клетка растений отличается от животной клетки наличием клеточной целлюлозной стенки, а также пластид трех видов (хлоропластов, лейкопластов, хромопластов), вакуолей, заполненных клеточным соком, запасного углевода в виде крахмала, отсутствием в клетках большинства растений центриолей, фотоавтотрофным способом питания.
3. По каким признакам клетки грибов отличаются от растительных и животных клеток?
Клетки грибов отличаются от клеток растений гетеротрофным способом питания, наличием в клеточной стенке полисахарида хитина, запасного углевода гликогена, конечного продукта азотистого обмена мочевины. Клетки грибов отличаются от животных клеток наличием клеточной стенки, способностью клетки к неограниченному росту и образованию спор, осмотическим питанием, наличием вакуолей.
4. Что общего и какие различия в строении можно выделить, сравнивая клетки разных групп протистов?
По способу питания выделяют три группы протистов: автотрофные, гетеротрофные и автогетеротрофные. Общим для них является наличие единого плана строения: плазмалеммы, цитоплазмы, включающей гиалоплазму с погруженными в нее органоидами и включениями, и ядра. Автотрофные и автогетеротрофные протисты в отличие от гетеротрофных протистов имеют клеточную стенку, хлоропласты с хлорофиллом, некоторые имеют светочувствительный глазок и сократительные вакуоли (обитатели пресных водоемов).
§ 10. Многоклеточные водоросли
1. Что представляет собой тина?
Тина – это сплетения водорослей, которые свободно плавают в воде.
2. В чем заключаются особенности строения клеток спирогиры?
Клетки спирогиры имеют цилиндрическую форму, расположены в один ряд, имеют хорошо заметную клеточную оболочку. Также хлоропласт спирогиры закручивается спиралью вдоль клеточной стенки, а вакуоль занимает большую часть клетки. Ядро клетки спирогиры расположено внутри цитоплазматического мешочка, который соединяется с постенной цитоплазмой с помощью тяжей.
3. Что общего и отличительного в строении одноклеточных и многоклеточных водорослей.
Общее в их строении то, что их клетки имеют ядро, цитоплазму, оболочку, вакуоль. хлоропласт. Отличаются они тем, что одноклеточные водоросли состоят из одной клетки, а многоклеточные имеют много клеток, которые устроены одинаково и выполняют одинаковые функции. Также они отличаются по форме.
4. В чем заключается основное отличие бурых водорослей от других водорослей.
Тело бурых водорослей имеет форму пластин, а в их клетках содержится пигмент фукоксантин, который придает водорослям бурый цвет.
Сравните изученные группы протистов (гетеротрофные, автотрофные и автогетеротрофные). Установите общие для всех групп и отличительные для каждой группы признаки.
Общее для всех групп то, что они ядерные, просто организованные существа, которые невозможно точно определить ни к животным, ни к растениям или грибам. Также общей чертой является их среда обитания (все группы живут в водоемах или влажной почве, на коре деревьев).
В первую очередь эти группы различаются по типу питания: гетеротрофные протисты потребляют готовые органические вещества, автотрофные – при помощи фотосинтеза, автогетеротрофные – используют оба типа питания.
Протист – определение, типы и примеры
Определение простистов
Первоначально эта группа включала бактерии и грибки, но теперь он состоит исключительно из организмов, имеющих полностью определенное ядро, со сложной клеточной структурой, но не имеющих ткань организация
История классификации
Протисты включают в себя значительное количество и разнообразие живых организмов, которые значительно превосходят по численности виды бактерий и вирусов. Подсчитано, что число обнаруженных протистов почти в три раза больше, чем тех, которые были описаны. Их функциональное разнообразие и космополитическая природа ниш, в которых они обитают, делают их важными для сохранения и поддержания биоразнообразия.
Протисты были впервые классифицированы как группа организмов Эрнстом Геккелем в 1860-х годах, используя термин, полученный от греческого слова protistos, означающего «самый первый». Первоначально он использовался для указания того, что эти организмы, вероятно, были примитивными формами растений и животных. Этот термин появился на фоне изобретения микроскопа и открытия широкого спектра микроорганизмов.
Секвенирование ДНК и молекулярный генетика облегчили установление эволюционных линий и взаимоотношений между различными группами организмов. Это также способствовало перераспределению протистов среди других пяти эукариотических королевств. Однако некоторые ученые классифицируют их на основе их ультраструктуры и биохимия, Классификация протистов продолжает оставаться областью активных исследований, даже когда появляются новые инструменты для изучения филогенетики.
Характеристики протистов
Протисты показывают широкий спектр привычек питания, репродуктивных циклов и способов передвижения. Некоторые являются автотрофами, использующими пигменты для использования солнечной энергии и превращения ее в простые углеводы. Некоторые другие, как гетеротрофы, как амеба и потреблять другие организмы для еды. Однако многие из них, как известно, переключают режимы кормления с автотрофного на гетеротрофный в ответ на окружающую среду.
Они также видны почти в каждом экологическая ниша – от горячих источников до арктических ледяных шапок, от бассейнов до кишечника комаров. Некоторые даже присутствуют в глубоких океанских геотермальных жерлах.
Большинство протистов имеют митохондрии и четко определенная клеточная структура. Однако клетки редко организованы в более высокие структуры. Даже макроскопические виды, такие как гигантские водоросли, длина которых может достигать десятков метров, образованы большими клональными скоплениями сложных клеток, которые полностью функциональны и полностью независимы. Там нет специализации на клетки, ни образование тканей или органов. Это способствует явлению полиморфии, когда протист может выступать в качестве независимого клетка в какой-то момент его жизненного цикла и как клональная совокупность в других. Это одна из основных причин, почему гигантские водоросли не считаются растениями.
Воспроизведение в основном через двойное деление или подающий надежды, допускающий продолжение специализированных адаптаций. Однако, половое размножение когда это происходит, может принимать различные формы, как самооплодотворенные, так и черезоплодотворение, Например, Plasmodium, возбудитель малярии, имеет бесполую, а также половую фазы в своем жизненном цикле. Также считается, что многие протисты демонстрируют факультативное половое размножение.
Типы протистов
Протисты могут быть классифицированы на основании их формы, размера, природы и количества ядерных структур, цитоплазматических органелл, наличия эндо- или эктоскелетных структур и так далее. Однако, учитывая их природу и разнообразие, неформальная классификация часто основывается на подвижность.
Автотрофы
Говорят, что автотрофные, неподвижные протисты напоминают растения, хотя им не хватает более высокого уровня организации тканей. Предполагается, что члены этой группы способствуют почти 40% фотосинтетической активности на Земле. Эти организмы могут быть дополнительно дифференцированы на основе пигмента, используемого в фотосинтез : хлорофилл (зеленый водоросли ), фукоксантин (бурые водоросли) и фикоэритрин (красные водоросли) и другие. Многие из них появляются как дополнительные пигменты вместе с хлорофиллом.
гетеротрофы
Некоторые протисты гетеротрофны и подвижны. Они классифицируются на основе их способа передвижения. Некоторые, как амеба, используют псевдоподию или «ложные ноги», в то время как другие используют жгутики или реснички. Эти свободноживущие протисты являются одними из основных потребителей бактерий и способствуют разнообразию видов во многих экосистемах.
Примеры протистов
Протисты разнообразны и существуют в различных экосистемах, часто образуя основу энергетическая пирамида – как производители, так и первичные потребители.
Гигантская водоросль
Гигантские водоросли являются автотрофными водорослевыми протистами, которые могут образовывать обширные подводные леса. Они содержат фукоксантиновые пигменты в дополнение к хлорофиллу, что способствует их коричневому цвету. Они найдены в мелких океанах, которые содержат достаточное количество света и питательных веществ и способны выдерживать сложные экосистема.
Paramecium
Часто используется в качестве модели организм Для изучения полового размножения эти микроорганизмы в изобилии присутствуют в водоемах – от застойных водоемов до открытого океана. Они имеют обильные реснички и используют их скоординированно для перемещения.
Паразитические протисты
Многие свободные формы жизни протистов являются паразитами и могут вызывать болезни у животных и сельскохозяйственных культур. Плазмодий вызывает малярию у людей и обезьян. Entamoeba histolytica является причиной амебной дизентерии. Водяные плесени, такие как Phytophthora infestans (возбудитель большого ирландского картофельного голода) и Plasmopara viticola, вызвали широкое распространение болезней у сельскохозяйственных культур.
викторина
1. Какие из этих функций встречаются у всех протистов?A. Микроскопический размерB. Половое размножениеC. Четко определенное ядроD. автотрофность
Ответ на вопрос № 1
С верно. Все протисты имеют четко очерченное ядро. Не все микроскопические. Некоторые образуют крупные колонии, протяженностью до десятков метров. Некоторые размножаются половым путем, а другие размножаются путем создания генетических клонов. Протисты могут быть автотрофами или гетеротрофами. Некоторые даже являются патогенными.
Ответ на вопрос № 2
D верно. Водоросли представляют собой крупные колонии функционально независимых клеток. У них нет тканевой организации на уровне клеток, в отличие от растений.
3. Ранняя классификация протистов включала бактерии и грибки.A. ПравдаB. Ложь
Ответ на вопрос № 3
Правда. Первоначально считалось, что простисты являются примитивными версиями растений и животных и включают в себя все микроскопические организмы.
Протисты
Общая характеристика протистов
Протисты — это одноклеточные или (реже) колониальные ядерные организмы (эукариоты) с клеточным уровнем организации (примеры: эвглена зеленая, хламидомонада, амеба обыкновенная, инфузория туфелька, вольвокс; см. рис. 6.5-6.8).
Протисты отличаются высокой способностью адаптироваться к разнообразным внешним условиям, неприхотливостью и высокой физиологической пластичностью.
Известно около 30 000 видов протистов, среди которых имеются паразитические (малярийный плазмодий, трипаносома, дизентерийная амеба, балантидий, лямблия и др.).
❖ Распространение — по всему земному шару: в пресных и соленых водоемах, на поверхности и в толще почвы, на скалах, в снегу и в горячих источниках, на различных строениях и т.д.
Строение протистов
❖ Форма тела: постоянная (шаровидная, удлиненная или грушевидная) и покрыта плотной оболочкой — пелликулой, или непостоянная (как у амебы) и покрыта цитоплазматической мембраной. Некоторые обитатели океана (фораминифоры, лучевики) имеют известковую раковину.
❖ Строение клетки простое, малодифференцированное. В клетках имеются одно или два ядра, органеллы общего назначения (рибосомы, митохондрии, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи), органеллы специального назначения (органеллы движения — ложноножки, жгутики, реснички, органеллы защиты — трихоцисты, сократительная и пищеварительная вакуоли, у некоторых протистов — клеточный рот, клеточная глотка, хроматофоры, стигма и др.). У колониальных форм протистов нередко существуют специализированные клетки, выполняющие различные функции.
❖ Цитоплазма у большинства протистов неоднородна и делится на гомогенную эктоплазму (наружный слой) и зернистую эндоплазму (внутренний слой).
Микронуклеус — малое ядро в клетках инфузорий, участвующее в конъюгации.
Макронуклеус — большое ядро у инфузорий, обеспечивающее регуляцию обмена веществ.
Сократительная вакуоль — органелла пресноводных протис-тов, участвующая в удалении избытка воды из клетки.
Стигма — светочувствительный глазок у некоторых протистов (хламидомонады, эвглены).
Трихоцисты — цитоплазматические органеллы некоторых протистов, «выстреливаемые» при механическом или химическом раздражении; выполняют защитную функцию.
Таксис — двигательная реакция организма на раздражение.
❖ Классификация таксисов:
■ в зависимости от источника раздражения: фототаксисы (реакция на свет), хемотаксисы (реакция на химические вещества), гидротаксисы (реакция на влагу), термотаксисы (реакция на температуру) и др.;
■ в зависимости от направления движения после раздражения: положительные и отрицательные.
Питание и дыхание протистов
❖ Типы питания протистов:
■ гетеротрофный — у большинства протистов (примеры: амеба обыкновенная, инфузория туфелька, фитофтора); у таких протистов органические вещества служат одновременно и источником энергии;
■ автотрофный — у некоторых протистов (примеры: хлорелла, плеврококк, вольвокс);
■ миксотрофный (автогетеротрофный, или смешанный) — у некоторых протистов (примеры: эвглена зеленая, хламидомонада).
♦ Способ питания протистов — голозойный (описано в статье по ссылке).
❖ Способы поступления питательных веществ в организм:
■ фагоцитоз и пиноцитоз через клеточный рот с последующим образованием пищеварительных вакуолей;
■ осмос (пример: споровики);
■ всасывание (пример: фитофтора), диффузия, облегченная диффузия, активный перенос.
Жидкие продукты диссимиляции выделяются через сократительную вакуоль и поверхность тела. Сократительная вакуоль также участвует в осморегуляции и дыхании.
❖ Дыхание протистов: протисты дышат кислородом, растворенным в воде. Дыхание осуществляется всей поверхностью тела.
Размножение протистов
Размножение протистов осуществляется бесполым или половым путем.
❖ Формы бесполого размножения протистов (подробнее):
■ деление клетки надвое (примеры: амеба, эвглена зеленая);
■ шизогония;
■ почкование;
■ спорогония(пример: споровики);
■ распад колонии на отдельные фрагменты.
❖ Формы полового процесса у протистов:
■ конъюгация, при которой происходит обмен ядрами между клетками (характерна для некоторых инфузорий);
■ копуляция (характерна для паразитических протистов), при которой клетки протистов преобразуются в макро- и микрогаметы и происходит их слияние. Образовавшаяся зигота делится путем спорогонии (т.е. в этом случае происходит чередование полового процесса и бесполого размножения).
Значение протистов
❖ Положительное значение:
■ они участвуют в круговороте веществ и являются конечным звеном всех цепей питания;
■ являются продуцентами огромного количества органических веществ в водоемах;
■ поглощая из воды углекислый газ, протесты насыщают ее кислородом;
■ многие протесты — активные санитары загрязненных водоемов, хозяйственных и бытовых стоков городской канализации;
■ принимали участие в образовании горных и меловых пород, известняков, рифов, особых разновидностей угля, ряда горючих сланцев;
■ хлореллу, которая способна ассимилировать от 10 до 18% световой энергии, можно использовать для регенерации воздуха в замкнутых биологических системах жизнеобеспечения человека при длительных космических полетах;
■ протесты, способные накапливать радионуклиды (хлорелла, сценедесмус и др.), используются для дополнительной очистки слабоактивных сточных вод атомных электростанций.
Протисты как одноклеточные представители органического мира #4
Общая характеристика протистов
Генетический аппарат представлен ДНК в соединении с белками-гистонами (ДНП). Среда обитания : влажная почва, лужи, пресные и морские водоемы, организм животных и человека. Тело, как правило, представлено одной клеткой, выполняющей функции целого организма. Размеры тела составляют от нескольких мкм до 0,2 — 0,6 мм. Наружные покровы — плазматическая мембрана, пелликула, раковина (морские формы), целлюлозная оболочка. Цитоплазма имеет два слоя: наружный гомогенный — эктоплазма и внутренний зернистый — эндоплазма. Органоиды движения — псевдоподии (ложноножки), жгутики и реснички. Встречаются и полностью неподвижные формы.
По типу питания подразделяются на:
Многообразие протистов: свободноживущие (амеба обыкновенная, эвглена зеленая, хлорелла, раковинные амебы и др.), обитатели придонного ила, компоненты планктона, живущие в пресных или соленых водоемах, с чистой или загрязненной водой, паразиты (амеба дизентерийная, малярийный плазмодий).
Амеба обыкновенная как обитатель пресных водоемов
Амеба обыкновенная и инфузория-туфелька являются представителями гетеротрофных протистов.
Среда обитания амебы обыкновенной — придонный ил небольших пресных водоемов. Амеба является свободноживущим организмом. Размеры 0,2 — 0‚5 мм. Тело покрыто плазматической мембраной и не имеет постоянной формы.
Схема строения амебы: 1-эктоплазма; 2-эндоплазма; 3-заглатываемые пищевые частицы; 4-сократительная вакуоль; 5-ядро; 6-пищеварительная вакуоль; 7-ложноножки; 8-плазматическая мембрана.
Инфузория-туфелька обитатель загрязненных водоемов
Схема строения инфузории: 1-реснички; 2-пищеварительные вакуоли; 3-микронуклеус; 4-клеточный рот; 5-клеточная глотка; 6-порошица; 7- сократительная вакуоль; 8-макронуклеус.
Половой процесс конъюгация: две инфузории временно соединяются и обмениваются частями микронуклеусов. Увеличение числа особей не происходит. Размножение инфузории происходит бесполым способом, которое подразумевает поперечное деление клетки надвое.
Эвглена зеленая как автогетеротрофный протист
Схема строения эвглены: 1-жгутик; 2-резервуар сократительной вакуоли; 3-стигма; 4 — сократительная вакуоль; 5-хроматофоры; 6-ядро;7-зерна запасного питательного вещества; 8-пелликула.
Размножение бесполое — продольное деление клетки надвое. Неблагоприятные условия эвглена переносит в состоянии цисты.
Хламидомонада — обитатель стоячих водоемов
Хламидомонада встречается в лужах и мелких стоячих водоемах с органическими отбросами. Форма тела шаровидная или овальная. Передвигается с помощью двух жгутиков на переднем конце тела. Оболочка клетки пектиновая, прозрачная. Клетка содержит одно ядро, две пульсирующие вакуоли, глазок – стигму. У хламидомонады положительный фото- и аэротаксис. Хлорофилл находится в хроматофоре, который имеет форму чаши. В нем на свету происходит фотосинтез.
Схема строения хламидомонады: 1-оболочка; 2-жгутики; 3-ядро; 4-цитоплазма; 5-хроматофор; 6-стигма.
Хламидомонада способна поглощать растворенные в воде органические вещества и используется для очистки водоема. «Цветение» воды — это массовое размножение хламидомонады. Бесполое размножение: материнская клетка образует 4 — 8 спор со жгутиками (зооспоры), каждая из которых дает начало новой особи. При неблагоприятных условиях протекает половое размножение: образовавшиеся в материнской клетке гаметы (32-64) выходят из нее и попарно сливаются с гаметами от других особей, образуя зиготу. Зигота зимует на дне водоема, а весной дает начало 4 новым особям.
Хлорелла как автотрофный протист
Автотрофные протисты содержат зеленый пигмент и способны к фотосинтезу. Представитель — хлорелла. Места обитания — мелкие пресные водоемы, влажная почва, кора деревьев. Имеет шаровидную форму и микроскопические размеры. Неподвижна. Клетка покрыта плотной целлюлозной оболочкой. Имеет одно ядро, множество мелких вакуолей, хроматофор, содержащий хлорофилл.
Схема строения хлорелы: 1-оболочка; 3-ядро; 4-цитоплазма; 5-хроматофор.
Процесс фотосинтеза в хроматофоре идет с выделением большого количества кислорода. Размножается хлорелла безжгутиковыми спорами (до 8 в одной материнской клетке).
Значение протистов
Значение протистов в природе:
Медицинское значение имеют протисты-паразиты человека: