какая наука изучает инфузорию туфельку

Инфузория-туфелька

Paramecium caudatum Ehrenberg, 1838

Инфузория-туфелька, парамеция хвостатая (лат. Paramecium caudatum ) — вид инфузорий рода Paramecium, входит в группу организмов под названием простейшие, одноклеточный организм. Обычно инфузориями-туфельками называют и другие виды рода Paramecium. Водная среда обитания, встречаются в пресных водах. Организм получил своё название за постоянную форму тела, напоминающую подошву туфли.

По другой классификационной схеме помещают в царство животных в отряд равноресничных (Holotricha) подкласса ресничных инфузорий (Ciliata) класса Ciliophora типа простейших (Protozoa), а по третьей схеме — к отряду Hymenostomatida подкласса Holotrichia. Есть также многочисленные иные схемы классификации инфузорий.

Содержание

Инфузория туфелька

Средой обитания инфузории туфельки является любой пресный водоем со стоячей водой и наличием в воде разлагающихся органических веществ. Ее можно обнаружить и в аквариуме, взяв пробы воды с илом и рассмотрев их под микроскопом.

Размеры разных видов туфелек составляют от 0,1 до 0,6 мм, парамеции хвостатой — обычно около 0,2—0,3 мм. Форма тела напоминает подошву туфли. Наружный плотный слой цитоплазмы (пелликула) включает находящие под наружной мембраной плоские мембранные цистерны альвеолы, микротрубочки и другие элементы цитоскелета.

На поверхности клетки в основном продольными рядами расположены реснички, число которых — от 10 до 15 тыс. В основании каждой реснички находится базальное тельце, а рядом — второе, от которого ресничка не отходит. С базальными тельцами у инфузорий связана инфрацилиатура — сложная система цитоскелета. У туфельки она включает отходящие назад посткинетодесмальные фибриллы и радиально расходящиеся поперечно исчерченные филаменты. Возле основания каждой реснички имеется впячивание наружной мембраны — парасомальный мешочек.

Между ресничками расположены мелкие веретеновидные тельца — трихоцисты, которые рассматриваются как органоиды защиты. Они расположены в мембранных мешочках и состоят из тела и наконечника.Трихоцисты — разновидность разнообразных по строению органоидов экструсом, наличие которых характерно для инфузорий и некоторых других групп протистов.Их тело имеет поперечную исчерченность с периодом 7 нм. В ответ на раздражение (нагрев, столкновение с хищником) трихоцисты выстреливают — мембранный мешочек сливается с наружной мембраной, а трихоциста за тысячные доли секунды удлиняется в 8 раз. Предполагается, что трихоцисты, набухая в воде, могут затруднять движение хищника. Известны мутанты туфелек, лишенные трихоцист и вполне жизнеспособные. Всего у туфельки 5—8 тысяч трихоцист. У туфельки 2 сократительные вакуоли в передней и задней части клетки. Каждая состоит из резервуара и отходящих от него радиальных каналов. Резервуар открывается наружу порой, каналы окружены сетью тонких трубочек, по которым жидкость поступает в них из цитоплазмы. Вся система удерживается в определенном участке цитоскелетом из микротрубочек.

У туфельки имеется два разных по строению и функциям ядра — диплоидный микронуклеус (малое ядро) округлой формы и полиплоидный макронуклеус (большое ядро) бобовидной формы.

Состоит на 6,8% из сухого вещества, из которого 58,1% — белок, 31,7% — жиры, 3,4% — зола.

Функции ядер

Микронуклеус содержит полный геном, с его генов почти не считываются мРНК и, следовательно, его гены не экспрессируются. При созревании макронуклеуса происходят сложные перестройки генома, именно с генов, содержащихся в этом ядре, считываются почти все мРНК; следовательно, именно макронуклеус «управляет» синтезом всех белков в клетке. Туфелька с удаленным или разрушенным микронуклеусом может жить и размножаться бесполым путем, однако теряет способность к половому размножению. При половом размножении макронуклеус разрушается, а затем восстанавливается заново из диплоидного зачатка.

Движение

Питание и пищеварение

На теле инфузории имеется углубление — клеточный рот, который переходит в клеточную глотку. Около рта располагаются специализированные реснички околоротовой цилиатуры, «склеенные» в сложные структуры. Они загоняют в глотку вместе с потоком воды основную пищу инфузорий — бактерии. Инфузория находит свою добычу, чувствуя наличие химических веществ, которые выделяют скопления бактерий.

На дне глотки пища попадает в пищеварительную вакуоль. Пищеварительные вакуоли перемещаются в теле инфузории током цитоплазмы по определенному «маршруту» — сначала к заднему концу клетки, затем к переднему и затем снова к заднему. В вакуоли пища переваривается, а переваренные продукты поступают в цитоплазму и используются для жизнедеятельности инфузории. Сначала внутренняя среда в пищеварительной вакуоли становится кислой из-за слияния с ней лизосом, затем она становится более щелочной. По ходу миграции вакуоли от неё отделяются мелкие мембранные пузырьки (вероятно, тем самым увеличивается скорость всасывания переваренной пищи). Оставшиеся внутри пищеварительной вакуоли непереваренные остатки пищи выбрасываются наружу в задней части тела через особый участок поверхности клетки, лишенный развитой пелликулы — цитопиг, или порошицу. После слияния с наружной мембраной пищеварительная вакуоль тут же отделяется от неё, распадаясь на множество мелких пузырьков, которые по поверхности микротрубочек мигрируют к дну клеточной глотки, формируя там следующую вакуоль.

Дыхание, выделение, осморегуляция

Туфелька дышит всей поверхностью клетки. Она способна существовать за счёт гликолиза при низкой концентрации кислорода в воде. Продукты азотистого обмена также выводятся через поверхность клетки и частично через сократительную вакуоль.

Основная функция сократительных вакуолей осморегуляторная. Они выводят из клетки излишки воды, проникающие туда за счёт осмоса. Сначала набухают приводящие каналы, затем вода из них перекачивается в резервуар. При сокращении резервуара он отделяется от приоводящих каналов, а воды выбрасывается через пору. Две вакуоли работают в противофазе, каждая при нормальных физиологических условиях сокращается один раз в 10—15 с. За час вакуоли выбрасывают из клетки объём воды, примерно равный объёму клетки.

Размножение

У туфельки есть бесполое и половое размножение (половой процесс). Бесполое размножение — поперечное деление в активном состоянии. Оно сопровождается сложными процессами регенерации. Например, одна из особей заново образует клеточный рот с околоротовой цилиатурой, каждая достраивает недостающую сократительную вакуоль, происходит размножение базальных телец и образование новых ресничек и т. п.

Половой процесс, как и у других инфузорий, происходит в форме конъюгации. Туфельки, относящиеся к разным клонам, временно «склеиваются» ротовыми сторонами, и между клетками образуется цитоплазматический мостик. Затем макронуклеусы конъюгирующих инфузорий разрушаются, а микронуклеусы делятся путем мейоза. Из образовавшихся четырёх гаплоидных ядер три погибают, а оставшаяся делится митозом. В каждой инфузории теперь есть два гаплоидных пронуклеуса — один из них женский (стационарный), а другой — мужской (мигрирующий). Инфузории обмениваются мужскими пронуклеусами, а женские остаются в «своей» клетке. Затем в каждой инфузории «свой» женский и «чужой» мужской пронуклеусы сливаются, образуя диплоидное ядро — синкарион. При делении синкариона образуется два ядра. Одно из них становится диплоидным микронуклеусом, а второе превращается в полиплоидный макронуклеус. Реально этот процесс происходит сложнее и сопровождается специальными постконъюгационными делениями.

Источник

Инфузории (ресничные)

Инфузория-туфелька

Если бы не сократительные вакуоли, удаляющие избыток воды, клетка лопнула, как переполненный воздушный шарик.

При конъюгации две инфузории соединяются в области клеточных ртов (цитостом), между ними возникает цитоплазматический мостик. Вегетативное ядро (полиплоидное) каждой клетки растворяется, а генеративное (2n) мейотически делится, в результате образуется 4 ядра (n), 3 из которых растворяются, а одно оставшееся (n) делится митотически на мужское (n) и женское (n) ядро.

Женское ядро каждой инфузории остается на месте, а мужское (n) по цитоплазматическому мостику перемещается в клетку партнера, где сливается с женским (n) ядром клетки-партнера.

В результате в каждой клетке сливается женское ядро (которое никуда не перемещалось) с мужским ядром клетки-партнера, переместившимся по цитоплазматическому мостику. При слиянии образуется синкарион.

Это и есть половой процесс у инфузорий, в результате него происходит обмен генетической информацией между клетками.

Балантидий

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

ГДЗ биология 7 класс Пасечник, Суматохин, Калинова Просвещение 2019-2020 Задание: 4 Жгутиконосцы и инфузории

Стр. 22. Вспомните

№ 1. Где обитают простейшие?

Простейшие организмы обитают в разных условиях жизни. И большинство из них – водные, которые широко распространены как в морских, так и в пресных водоемах. Некоторые виды живут в придонных слоях, потому входят в состав бентоса. Также есть такие виды, которые обитают в других организмах, так как являются возбудителями многих опасных для здоровья человека и животных заболеваний.

№ 2. Что такое бесполое размножение?

Бесполое размножение – это один из видов размножения живых организмов, при котором последующее поколение может развиваться из соматических клеток без участия гамет – репродуктивных клеток. В нем принимает участие только одна особь, а генотип потомков будет таким же, как и у родительской особи.

Стр. 25. Лабораторная работа. Изучение многообразия свободноживущих водных простейших

Невооруженным глазом рассматриваем воду в пробирках с культурами простейших. Вода мутного цвета за счет мельчайших клеток – включений.

С помощью ручной лупы рассматриваем пробирки с культурами простейших. Мы видим, что простейшие очень маленькие по размеру, практически невозможно отличить, какие именно и где, не говоря о размерах, формах, приспособлениях для передвижения.

Берем из пробирки каплю воды с культурой простейших.

Помещаем каплю с культурой простейших на предметное стекло и рассматриваем под малым увеличением микроскопа.

Определяем форму тела, величину, характер передвижения и окраску простейших. Зарисовываем увиденных простейших. Мы видим, что все простейшие разного размера и формы. У них есть реснички, жгутики, при помощи которых они могут передвигаться. Также можно увидеть ядро и ядрышко, в которых содержится набор генетического материала; клеточную стенку, которая позволяет держать форму; вакуоли; аппарат Гольджи.

Рассматриваем инфузорию-туфельку при малом увеличении. Находим передний (тупой) и задний (заостренный) концы ее тела.

Рассматриваем инфузорию-туфельку при большом увеличении. На поверхности ее тела находим реснички. Рассматриваем сократительные вакуоли в передней и задней частях тела.

Последовательно рассматриваем и зарисовываем все культуры простейших.

Вывод:

Многообразие свободноживущих водных простейших довольно велико. Они различаются и по форме и строению, и по способу передвижения, и по типу питания и методам размножения. В строении большинства из них можно выделить ядро с ядрышком; сократительную вакуоль, которая нужна для выведения жидкости из клеток; комплекс Гольджи; эндоплазматическую сетку; клеточную стенку.

Стр. 25. Вопросы после параграфа

№ 1. Каковы особенности строения и жизнедеятельности жгутиконосцев?

Характерной особенностью в строении всех жгутиконосцев является наличие у них одного или более жгутиков, при помощи которых они передвигаются. Представляют собой жгутики нитевидные выросты эктоплазмы и располагаются на переднем конце клетки. Внутри каждого из них проходят микрофибриллы, которые построены из сократительных белков.

Тело жгутиконосцев кроме цитоплазматической мембраны покрыто снаружи специальной периферической пленкой – пелликулой, которая является производной эктоплазмы. Благодаря ей и обеспечивается постоянство формы клетки. Иногда между пелликулой и жгутиком проходит ундулирующая мембрана – волнообразная цитоплазматическая перепонка. Ее волнообразные движения провоцируют движения жгутика. У некоторых представителей есть опорная органелла – аксо-стиль, который имеет вид плотного тяжа и проходит через всю клетку.

По типу питания жгутиконосцы являются гетеротрофами. Но некоторые их представители способны и к автотрофному питанию, а также являются миксотрофами (эвглена). Размножение у них бесполое – поперечным делением.

№ 2. Как передвигаются жгутиконосцы и инфузории?

Передвигаются жгутиконосцы при помощи специальных жгутиков (один или несколько), которые располагаются на переднем конце клетки и внешне представляют собой нитевидные выросты эктоплазмы.

№ 3. В чем сложность строения инфузории-туфельки по сравнению с амебой протей и бодо?

Строение инфузории-туфельки более сложное и развитое по сравнению со строением амебы протей и бодо. Ложноножки и жгутики у них заменены ресничками, которые расположены по всему телу и благодаря своим волнообразным движениям обеспечивают им возможность более быстрого передвижения.

Также у инфузории-туфельки в строении два ядра (у бодо и амебы протей – одно), две сократительные вакуоли, есть микронуклеус и макронуклеус, клеточный рот и порошица. Размножение возможно двумя путями: бесполый (деление клетки пополам) и конъюгация.

№ 4. Как размножаются жгутиконосцы и инфузории?

Жгутиконосцы размножаются бесполым способом, а именно – путем митотического продольного деления клетки, из которой потом получается две дочерних. При этом надвое делится только ядро в материнском организме, а все остальные органеллы растут и развиваются. Имеющийся жгутик переходит к одной из половинок – будущих дочерних клеток. У второй клетки он образуется заново. У небольшого числа видов жгутиконосцев возможно также половое размножение. Оно проходит по типу гетерогамии или изогамии.

У инфузории-туфельки присутствует как бесполое, так и половое размножение. При бесполом размножении происходит поперечное деление клетки в активном состоянии, которое сопровождается процессами регенерации. Половой способ размножения происходит в форме конъюгации, при которой туфельки, относящиеся к разным семействам (кланам), «склеиваются» друг с другом ротовыми сторонами. Между ними в процессе такого склеивания образуется цитоплазматический мостик, по которому происходит обмен наследственной информацией. В результате обмена происходит повышение не только наследственного разнообразия, но и вероятности выживания особей.

Стр. 25. Задание

Рассмотрите на рисунках 6, 9, 11 строение амебы протея, бодо и инфузории-туфельки. Что у них общего и в чем различия? Ответ представьте в виде таблицы.

Стр. 25. Подумайте

Докажите, что простейшие являются самостоятельными организмами.

Клетка простейших в состоянии выполнять все функции, которые присущи целостному самостоятельному организму. Они дышат, двигаются, питаются, способны к размножению и имеют органеллы выведения. Кислород поступает в клетки простейших через всю поверхность эктоплазмы и участвует в окислении сложных органических веществ для воды, углекислого газа и других соединений, а также в высвобождении энергии, которая необходима для жизнедеятельности организмов.

Передвигаются простейшие при помощи ресничек, ложноножек и жгутиков. Переваривание пищи происходит в пищеварительных вакуолях, куда она попадает благодаря псевдоподиям. Непереваренные остатки пищи выводятся либо через сократительные вакуоли, либо через любое место на клетке. Размножение у простейших происходит путем почкования или деления. Однако, например, для инфузории-туфельки характерно и половое размножение, которое осуществляется методом временного соединения организмов между собой и обмена маленькими ядрами, которые содержат наследственную информацию.

Источник

Инфузория туфелька особенности строения и процессов жизнедеятельности

Инфузория туфелька самый известный одноклеточный организм, который встречается в пресных видах вод.

Что она собой представляет, какой у нее способ питания, кто она автотроф или гетеротроф, какие имеет органоиды и каковы их функции, как дышит, каково внутреннее строение и сколько живет?

Об этом и многом другом расскажем далее.

Инфузория туфелька что это такое

Инфузория paramecium caudatum или парамеция по систематике является простейшим видом одноклеточных микроскопических организмов, который смог получить наименование за сходство с обувной подошвой.

По размерам она достигает от десяти микрометров до четырех с половиной миллиметров, но подобные виды встретить можно редко.

Часто одноклеточное обитает в пресном и стоячем виде воды, но увидеть ее сложно. Если вы увидите движущееся большое скопление овальных пятен светлого оттенка это и есть туфелька. Подробнее узнать, что такое инфузория, можно, взглянув на рисунок.

Внешнее строение

По внешнему строению этот представитель фауны обладает тонкой эластичной оболочкой, именуемой в природе мембраной. Она на всем цикле жизни способна фиксировать свою сформировавшуюся форму.

Это происходит благодаря наличию цитоплазменного слоя с развитыми опорными волокнами. Такие виды волокон располагаются тесным образом к поверхности оболочки. Для инфузории характерно два ядра, одно из которых ответственно за процесс пищеварения, а другое за процесс размножения.

Вся поверхность инфузории с особыми ресничками несет ответственность за процесс передвижения. Этих ресничек больше 15 тыс. Их движения схожи с веслами. Перемещение происходит со скоростью 3 миллиметра в секунду. Инфузория передвигается с помощью волнообразных движений ресничек.

Особенности процессов жизнедеятельности

По строению и жизнедеятельности инфузории обладают одинаковой формой и размером, вне зависимости от того, в каких условиях они находятся. Однако их жизнедеятельность меняется в зависимости от температуры и света.

Инфузории чувствительно относятся к свету и изменениям температуры. Когда температура снижается до 15 градусов, инфузории не питаются и не размножаются, впадая в процесс анабиоза.

То же самое касается света. Чем ярче светит солнце, тем быстрее одноклеточный организм впадает в анабиоз. В этом заключаются особенности ее процесса жизнедеятельности.

Среда обитания

Одноклеточная туфелька обитает в небольшом пресном виде воды, предпочтительно на водной глади, в которой разлагаются остатки природных микроорганизмов.

Подобная среда обитания позволяет туфельке стремительно двигаться и искать пищу во время своего движения.

Также в этой среде происходит и процесс деления. То, что она ведет неподвижный образ жизни, сказать нельзя, поскольку она вынуждена всегда искать себе пищу.

Как передвигается

Инфузория туфелька активно передвигается с помощью своих специальных ресничек, называемых в науке органеллами. На поверхности одного клеточного организма находится их порядка 15 тыс. Это можно увидеть под микроскопом, разглядывая модель одноклеточного.

Благодаря четко организованной деятельности органелл (они также называются трихоцистами), организм стремительно двигается подобно кораблю на веслах или маятнику. Движение получается быстрое, но плавное.

Органеллы быстро приподнимаются, а потом направляются в прежнее положение. За одну минуту таких движений происходит очень много. Инфузория двигается тупым кончиком вперед и поворачивает свое тело около оси.

Размножение

Процесс размножения инфузории зависит от погодных и температурных условий. Если температура комфортная выше 15 градусов, то она делится пополам, начиная процесс деления с ядер.

Большое ядро и малое ядро она дробит, получая дочерние клетки.

Если температура ниже установленной отметки, и инфузория не получает достаточного питания, то она размножается половым путем, с помощью процесса конъюгации.

При этом половом процессе два клеточных организма приближаются друг другу, формируя цитоплазматический вид мостика и обмениваются генами.

В итоге новых клеток не появляется, но процесс важен, поскольку у инфузории обновляется наследственный материал. Он позволяет ей увеличить адаптацию к окружающей среде и сделать все, чтобы она:

В целом, тип размножения половой и бесполый.

Чем питается

Данный вид организма причисляется к гетеротрофным организмам, поскольку он питается сформировавшимися органическими элементами, поступающими через естественную среду обитания.

Питается она бактериями с миниатюрными видами растений, которые располагаются в мутной и грязной воде. Делает инфузория это специализированными сократительными вакуолями. Место образования их цитоплазма.

Кормление происходит клеточным ртом небольшим углублением посередине организма. Через рот пища направляется в условный пищевод и движется в цитоплазму, поглощая пищу в своеобразной пищеварительной сократительной вакуоли.

Именно там еда расщепляется гидролитическими ферментами и попадает во все тело, насыщая одноклеточное полезными микроэлементами. То, что инфузория не переваривает, она выделяет через маленькое углубление сзади, именуемую порошицой.

Значение в природе

Инфузория туфелька значимое одноклеточное для природы и почвы. Она повышает уровень плодородия в почве, что помогает орошаемым землям на юге планеты получать богатый урожай.

Однако те одноклеточные, которые обитают в речных водоемах с большим количеством рыб, негативно влияют на них. Они вызывают у рыб заболевания и массовую гибель.

Вокруг этого одноклеточного собрано немало информации и интересных фактов. Из положительных свойств одноклеточного микроорганизма можно назвать то, что он хорошо очищает водоем. Уничтожает бактерии и микроскопические виды водорослей. Участвует в пищевой цепочке, поскольку считается пищей для других животных.

Интересно, что инфузория сегодня является также отличным кормом для аквариумных рыбок. Поэтому человек активно разводит их, чтобы кормить любимцев.

Источник