ЛЕКЦІЯ 2. ТИП НАЙПРОСТІШІ АБО ОДНОКЛІТИННІ

Питання:

1. Будова найпростіших як одноклітинних організмів.

2. Багатофункціональність клітин найпростіших.

3. Уявлення про органели.

4. Поширення і середовище існування найпростіших.

Клітина найпростішого — це самостійний організм, якому
властиві всі життєві функції: обмін речовин, подразливість, розм-
ноження, пересування в просторі.

Усі найпростіші належать до еукаріот, їхні клітини мають
оформлене ядро, в якому знаходиться генетичний матеріал. Від
навколишнього середовища клітина відмежована клітинною мем-
браною, яка викопує бар'єрну та захисну функції. У цитоплазмі
розрізняють два шари: ектоплазму (зовнішній) і ендоплазму (вну-
трішній). До органел, типових для еукаріотичних клітин, належать
мітохондрїі, ендоплазматичний ретикулум, рибосоми, апарат
Гольджі, лізосоми, ядро. Поряд із ними в цитоплазмі найпростіших
присутні специфічні органели — травні та скоротливі вакуолі, ба-
зальне тільце (у джгутикових), вічка.

Скоротлива вакуоля — це органела осморегуляції, що кон-
тролює надходження води в клітину. Вода накопичується в ско-
ротливій вакуолі, а внаслідок її скорочення виливається назовні
крізь пору. Інші функції скоротливої вакуолі: виділення — разом
з водою назовні виводяться продукти обміну речовин; дихання —
з водою надходить розчинений кисень.Травна вакуоля виконує
функцію травлення.У її порожнину виділяються ферменти, пере-
травлюють поглинені частинки їжі (органічні залишки, бактерії та інш.).

Як і всім живим організмам, найпростішим притаманна по-
дразливість — здатність реагувати на різні зміни навколишнього
середовища. Подразливість одноклітинних носить характер такси-
су. Розрізняють позитивні таксиси — рух до джерела подразнення,
і негативні — уникнення дії подразника.

За типом живлення найпростіші можуть бути фототрофами
і гетеротрофами. Деякі одноклітинні, наприклад евглена зелена,
в умовах яскравого освітлення поводяться як фототрофи, а в темря-
ві, за наявності органічних речовин, переходять на гетеротрофний
тип живлення. Серед найпростіших зустрічаються вільноживучі
(прикріплені, вільноплаваючі) і паразитичні форми. Вільношта-
ваючі здатні до активного руху, який забезпечується мінливими
виростами клітини — псевдоподіями, (амеби, радіолярії), джгути-
ками (хламідомонада, трипаносома), війками (інфузорії). Багато
з найпростіших утворюють колонії (вольвокс). Деякі одноклітин-
ні пристосувалися до паразитичного способу життя (дизентерійна
амеба, малярійний плазмодій).

Найпростіші поширені повсюдно. Вони освоїли прісні, морські
води та ґрунт. Багато найпростіших, що живуть у Світовому океа-
ні, мають мінеральний скелет (форамініфери, радіолярії) з кальцій
карбонату або силіцій оксиду. Після відмирання організмів ці ске-
лети утворюють потужні донні поклади.

На сьогодні описано понад ЗО тис. видів найпростіших. Тип Простіших ділять на класи: Саркодові, Джгутикові,Споровики, Інфузорії.

Клас Саркодові. Клітина саркодових вкрита плазматичною
мембраною, проте багато видів мають раковину. Органелами руху
і захоплення їжі у представників класу є непостійні вирости цито-
плазми — псевдоподії (несправжні ніжки). Основна маса саркодо-
вих — мешканці моря; у прісноводних форм є так звані скоротливі
вакуолі, що забезпечують виведення з клітини надмірної кількості
води. Живляться саркодові водоростями, бактеріями та іншими
найпростішими. Розмножуються як нестатевим, так і статевим
способом.

Амеба протей — типовий представник саркодових (рис.1). Мешкає
в прісних водоймищах. Зовні тіло амеби вкрите плазмалемою. Ха-
рактерна особливість — відсутність постійної форми тіла; клітина
утворює вирости — псевдоподії (несправжні ніжки), за допомогою
яких амеба пересувається. В ендоплазмі розташовується травна
вакуоля і численні поживні включення, скоротлива вакуоля, ядро
й інші органели. Захоплення їжі здійснюється шляхом фагоцитозу: несправжні ніжки оточують поживну частку, після чого відбувається її поглинання й утворення травної вакуолі.

Клас Джгутикові. Орган руху — джгутики. Більшість джгутикових має постійну форму, проте деякі види зберігають здатність

утворювати псевдоподії. Серед джгутикових є організми з автотрофним, гетеротрофним і змішаним типами живлення.

Евглена зелена (Euglena viridis) характерний представник джгутикових (рис2).

 

 

 

 

Значно поширена в прісноводних водоймах. Евглена має один
джгутик. У передній частині клітини знаходиться яскраво-червоне
вічко — стигма, що виконує функцію визначення джерела світла
(евглена виявляє позитивний фототаксис). У цитоплазмі присутні зелені хлоропласти, що містять хлорофіл. Зовнішній шар цитоплазми утворює пелікулу.

Евглена здатна змінювати характер живлення й обміну речовин
залежно від умов середовища: на світлі їй властивий автотрофний
тип, у темряві — гетеротрофний.

Клас Споровики.Включає в собі тільки паразитичні форми. Під впливом паразитизму будова споровиків сильно спрощена у порівнянні з представниками інших класів. Вони не мають органоїдів руху, травних та скоротливих вакуолів.

Життєвий цикл відрізняється складністю, проходить зі зміною хазяїв та чергуванням безстатевого, статевого розмноження та спорогонії. Безстатеве розмноження проходить шляхом шизогонії чи множинного поділу. Кінцевою стадією розвитку є утворення спор та спорозоїтів.

Назва “споровики” вказує на нявність у їх життєвому циклі стадії спори

де зародок паразитів вміщений в особливу оболонку, подібну цистам других простіших. Цим забезпечується розповсюдження та захист зародків від несприятливих зовнішніх умов. Але серед споровиків є такі, що не утворюють спор – це кров’яні споровики. До них відносяться малярійні плазмодяії, що викликають у людей жахливе захворення – малярію.

Малярія, або переміжна лихоманка, — одна з важких і поширених хвороб людини. Так, в Індії число захворювань малярією доходить до декількох мільйонів чоловік в рік, причому хвороба часто закінчується смертю. Хвороба полягає в сильних нападах лихоманки з високою температурою - до 40—41°С. Напади повторюються через дві доби на треті або через троє на четверті, всі більше посилюються і дуже виснажують організм людини. Цю хворобу відвіку називали малярію «болотяною лихоманкою», оскільки частіше за захворювання малярією спостерігалися в місцях, багатих болотами і стоячими водоймищами. Дійсних причин захворювання не знали і тому помилково вважали, що хвороба викликається шкідливими випаровуваннями боліт.

Проте дослідженнями головним чином російських учених були з'ясовані причини, що викликають малярію, а також способи її розповсюдження. Виявилось, що малярію викликає крихітний простий паразит, що потрапляє в кров людини. Зародки малярійного паразита — плазмодія малярії — проникають всередину червоних кров'яних кліток, харчуються ними і ростуть. Плазмодії, що виросли, є маленькою клітинкою, що поміщається усередині червоної кров'яної клітки. Тут же паразити і розмножуються. Клітка малярійного плазмодія розділяється на декілька маленьких клітинок - зародків, які виходять із зруйнованої кров'яної клітки і проникають в інші, здорові кров'яні клітини (рис.3). Під час виходу зародків із зруйнованої кров'яної клітки і відбуваються напади малярії. Це пояснюється тим, що при цьому в кров потрапляють отруйні речовини, що виділяються паразитами. З кожним нападом збільшується число паразитів в крові людини і руйнується вся більша кількість кров'яних кліток. Це веде до сильного недокрів'я і виснаження організму людини.

Відомо, що існують різні форми малярії. У одних випадках напади повторюються через дві доби, в інших — через три доби. Нарешті, існує особливо виснажлива форма малярії - тропічна. Різні форми малярії залежать від зараження людини різними видами плазмодія.

Яким же чином людина заражається малярією і як паразити малярії потрапляють в кров здорової людини? З'ясувалося, що паразити в кров людини попадають за допомогою особливих видів комарів, яких назвали малярійними. Відрізняються від звичайних тим, що на їх крильцях є темні плями, та коли він сідає на тіло людини сисати кров, його черевце підняте вгору (рис.3). Якщо такий комар нассеться крові у людини хворої малярією, то з кров'ю в організм комара потраплять і малярійні паразити. У телі комара на зовнішній оболонці кишки вони утворюють багато зародків - спорозоїтів. Спорозоїти потрапляють в слинні залози комара. Коли заражений комар смокче кров здорової людини, то разом із слиною комара в ранку потрапляють і зародки малярійного паразита. Щорічно від цієї хвороби страждають мільони людей, особливо в теплих країнах Землі – це Індія, північ та центр Африки, Центральна Америка.

Але чому ж малярія поширена в болотистих районах? Це пояснюється тим, що малярійні комарі живуть поблизу болот і стоячих водоймищ, оскільки вони відкладають свої яєчка у воду, з яєчок виводяться личинки. Вони також живуть у воді, але дихають атмосферним -повітрям. Для дихання вони піднімаються до поверхні води (рис.3,2). Личинки, що виросли, обертаються в лялечку, і лялечки (рис.3.3) також живуть у воді до вильоту комарів. Відкриття малярійного паразита і способу його перенесення від хворого до здорової людини малярійними комарами дало можливість вести успішну боротьбу з малярією.

З давних – давен у народі малярія має назву болотної пропасниці, що пов’язане з особливим лютуванням її в болотистих місцевостях, де успішно, як виявили, розвиваються личинки малярійних комарів.

З історії відомо, що все античне Середземномор’є знаходилося в полоні малярії. В самому Римі деякі імператори залишали місто у малярійний сезон року. На території древньої Греції малярія спостошувала цілі міста. За свідченням авторитетних вчених від малярії загинули Олександр Македонський, римський імператор Траян, пророк Мухамед, різні германські середньовікові королі та багато інших.

Одним із засобів боротьби з малярійним комаром є висушування боліт, що дають притулок його личинкам, або отруєння чи нафтування таких водойм.

Клас Інфузорії.Понад 7 тис. видів інфузорій освоїли морські та прісні води, ґрунт, багато з яких пристосувалися до паразитизму.

Інфузорія туфелька(Paramecium coudatum) — одержала свою назву через форму клітини (рис.4). Характерна особливість — наявність безлічі війок по всій поверхні тіла. Війки знаходяться в безперервному русі, що забезпечує
швидке переміщення інфузорії в просторі.

Ектоплазма інфузорії утворює декілька мембран, що надає
найпростішому постійної форми тіла. На одному боці у туфельки
є заглибина — рот (перистом), у якому розташовані довгі війки, що
забезпечують надходження поживних речовин. Кожна з двох скоротливих вакуолей складається з центрального резервуару та декількох привідних канальців, якими в резервуар стікає надмірна кількість рідини. Під час його скорочення рідина виливається назовні. Травна вакуоля інфузорій рухається з потоком цитоплазми. Непсретравлєні залишки їжі викидаються через порошицю, розташовану в певній ділянці тіла.

В інфузорії є два ядра, різні за формою і кількістю генетичного
матеріалу. Велике ядро (макронуклеус) містить більше ДНК, характеризується високим рівнем транскрипції, що пов'язано з його участю в процесах синтезу білка. Мале ядро (мікронуклеус) бере участь у процесах розмноження (рис. 4). Розмноження інфузорії може відбуватися як нестатевим способом (поділом) (рис. 5), так і статевим. Зазвичай - статевий процес чергується з декількома циклами нестатевого розмноження.