К одноклеточным относятся: что относится к одноклеточным и многоклеточным растениям и животным

Одноклеточные организмы | Биология

К одноклеточным относятся организмы, тело которых состоит всего из одной клетки, имеющей ядро. Они сочетают в себе свойства клетки и самостоятельного организма.

Одноклеточные растения

Одноклеточные растения наиболее часто встречаются среди водорослей. Одноклеточные водоросли обитают в пресных водоемах, в морях, почве.

Широко распространена в природе шаровидная одноклеточная водоросль хлорелла. Она защищена плотной оболочкой, под которой находится мембрана. В цитоплазме располагаются ядро и один хлоропласт, который у водорослей называется хроматофором. В нем содержится хлорофилл. В хроматофоре под действием солнечной энергии образуются органические вещества, как и в хлоропластах наземных растений.

Похожа на хлореллу шаровидная водоросль хлорококк («зеленый шарик»). Некоторые виды хлорококка обитают и на суше. Именно они придают стволам старых деревьев, произрастающих во влажных условиях, зеленоватый цвет.

Есть среди одноклеточных водорослей и подвижные формы, например хламидомонада. Органом ее движения служат жгутики— тонкие выросты цитоплазмы.

Одноклеточные грибы

Продающиеся и магазинах пачки дрожжей — это спрессованные одноклеточные грибы дрожжи. Дрожжевая клетка имеет типичное строение грибной клетки.

Одноклеточный гриб фитофтора поражает живые листья и клубни картофеля, листья и плоды томатов.

Одноклеточные животные

Подобно одноклеточным растениям и грибам, существуют животные, у которых функции целого организма выполняет одна клетка. Ученые объединили всех одноклеточных животных в большую группу — простейшие.

Несмотря на разнообразие организмов этой группы, в основе их строения лежит одна животная клетка. Поскольку она не содержит хлоропластов, простейшие не способны производить органические вещества, а потребляют их в готовом виде. Они питаются бактериями. одноклеточными водорослями, кусочками разлагающихся организмов. Среди них много возбудителей тяжелых заболеваний человека и животных (дизентерийная амеба, лямблии, малярийный плазмодий).

К простейшим, широко распространенным в пресных водоемах, относятся относятся амеба и инфузория-туфелька. Их тело состоит из цитоплазмы и одного (амеба) или двух (инфузория-туфелька) ядер. В цитоплазме образуются пищеварительные вакуоли, в них происходит переваривание пищи. Через сократительные вакуоли удаляются избыток воды и продукты обмена. Снаружи тело покрыто проницаемой оболочкой. Через нее поступают кислород и вода, а выделяются различные вещества. Большинство простейших имеют специальные органы движения — жгутики или реснички. У инфузории-туфельки ресничками покрыто все тело, их насчитывается 10—15 тысяч.

Движение амебы происходит при помощи ложноножек — выпячиваний тела. Наличие специальных органоидов (органов движения, сократительных и пищеварительных вакуолей) позволяет клеткам простейших выполнять функции живого организма.

Урок 16. одноклеточные и многоклеточные (беспозвоночные) животные — Биология — 5 класс

Биология, 5 класс

Урок 16. Одноклеточные и многоклеточные (беспозвоночные) животные

.

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

1. Урок посвящён изучению строения и многообразия одноклеточных и беспозвоночных животных.

Ключевые слова:

Одноклеточные животные, многоклеточные животные, беспозвоночные животные

Тезаурус:

Одноклеточные животные (простейшие) – это группа живых подвижных организмов, тело которых состоит из одной клетки. Одноклеточные животные питаются готовыми органическими веществами.

Многоклеточные животные – это группа живых подвижных организмов, тело которых состоит из многих клеток, большая часть которых различается по строению и выполняемым функциям.

Беспозвоночные животные – это многочисленная группа животных, не имеющих внутреннего скелета, основой которого является позвоночник.

Обязательная и дополнительная литература по теме

1. Биология. 5–6 классы. Пасечник В. В., Суматохин С. В., Калинова Г. С. и др. / Под ред. Пасечника В. В. М.: Просвещение, 2019
2. Биология. 6 класс. Теремов А. В., Славина Н. В. М.: Бином, 2019.
3. Биология. 5 класс. Мансурова С. Е., Рохлов В. С., Мишняева Е. Ю. М.: Бином, 2019.
4. Биология. 5 класс. Суматохин С. В., Радионов В. Н. М.: Бином, 2014.
5. Биология. 6 класс. Беркинблит М. Б., Глаголев С. М., Малеева Ю. В., Чуб В. В. М.: Бином, 2014.
6. Биология. 6 класс. Трайтак Д. И., Трайтак Н. Д. М.: Мнемозина, 2012.
7. Биология. 6 класс. Ловягин С. Н., Вахрушев А. А., Раутиан А. С. М.: Баласс, 2013.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Учёные предполагают, что первые животные возникли в море около 1,5 млрд лет назад. Царство Животные – одна из самых больших групп живых существ на нашей планете. Трудно рассчитать, сколько видов животных существует на Земле. Огромные скопления образуют крупные животные: птицы на птичьих базарах, морские котики на лежбищах, косяки рыб в морях. В 1 м

3 воды может содержаться около 77 млн экземпляров мельчайших водных животных, а в 1 м³ почвы – несколько сотен тысяч почвенных животных. Учитывая строение животных и родственные связи между отдельными их группами, различат в царстве животных два подцарства: Одноклеточные и Многоклеточные. Как они живут? Какими характерными особенностями они обладают? Об этом мы поговорим на данном уроке.

Видовое разнообразие животных огромно. Поэтому в современной науке о животном мире существуют спорные вопросы, по которым учёные ведут оживлённые дискуссии. Учитывая строение животных и родственные связи между отдельными группами, будем различать в царстве животных два подцарства: Одноклеточные и Многоклеточные.

Подцарство Одноклеточные. Подцарство Одноклеточные объединяет одноклеточные подвижные организмы, питающиеся готовыми органическими веществами.

Клетка одноклеточного животного выполняет функции целого организма. Она одновременно обеспечивает передвижение, питание, размножение, обмен веществ и другие процессы, свойственные живым существам. Поэтому клетки большинства одноклеточных животных – очень сложные системы.

Размеры одноклеточных животных составляют в среднем от 0,1-0,5 мм. Обитают одноклеточные животные в морской и пресной воде, влажной почве, в других организмах. Внешне они очень разнообразны. Известны десятки тысяч видов современных одноклеточных животных.

Познакомимся с одноклеточными животными, которые не имеют постоянной формы тела. Их объединяют в группу Корненожки. Наиболее известные представители корненожек – амёбы, что в переводе с греческого означает «изменение».

Если под микроскопом наблюдать за амёбой в капле воды, то можно увидеть, как её зернистая цитоплазма постоянно перетекает от одного полюса клетки к другому. При этом по направлению потока цитоплазмы образуется выступ, который медленно вытягивается. Это формируется ложноножка, и амёба перетекает в том же направлении. Такой тип движения называют 

амёбоидным движением. У одних видов амёб обычно образуется только одна ложноножка, у других – несколько, при этом они направлены в разные стороны. Постоянное изменение формы тела и образование ложноножек возможно благодаря тому, что одноклеточное тело амёб покрыто очень тонкой эластичной цитоплазматической мембраной.

В воде прудов, болот, канав с илистым дном наряду с амёбами обитают раковинные корненожки: арцелла, диффлюгия. У раковинных корненожек одноклеточный организм заключён в раковинку. Она выполняет защитную функцию. Передвигаются раковинные корненожки с помощью ложноножек, которые высовывают через отверстие раковинки.

Подцарство Многоклеточные объединяет всех животных, тело которых состоит из множества клеток. Они выполняют разные функции: пищеварительную, двигательную, защитную и др. Разделение функций между клетками привело к усилению их взаимной зависимости. Отдельные клетки многоклеточных животных не могут существовать самостоятельно. Поэтому целостность организма многоклеточного животного поддерживается за счёт межклеточного взаимодействия.

Индивидуальное развитие многоклеточного животного обычно начинается с одной оплодотворённой яйцеклетки. Она многократно делится. Но после деления клетки не расходятся. Сходные по строению и функциям группы клеток образуют ткани, обеспечивающие жизнедеятельность многоклеточного организма.

Всё это подтверждает предположение о том, что очень давно многоклеточные животные могли произойти от одноклеточных. Постепенно, в ходе длительного исторического развития живой природы возникло множество различных многоклеточных животных. Они разнообразны по форме, строению тела и образу жизни.

В начале XIX века французский учёный Жан Батист Ламарк разделил животный мир на две основные группы – беспозвоночных и позвоночных животных. Такое деление царства животных не имеет систематического значения, однако широко используется.

Беспозвоночные

 — многочисленная группа животных, не имеющих внутреннего скелета, основой которого является позвоночник.

Беспозвоночные составляют примерно 95% всех видов современных животных. Они имеют различное строение. Обилие и разнообразие беспозвоночных делает их вездесущими. Многие из них хорошо приспосабливаются к изменению условий обитания. Познакомимся с наиболее известными группами этих животных.

Губки – преимущественно морские животные, прикреплённые ко дну и подводным предметам. Тело губок напоминает бокал, пронизанный порами. На свободном конце тела находится выводное отверстие – устье.

Кишечнопо́лостные – хищные водные, преимущественно морские, многоклеточные животные с мешковидным телом. На переднем конце тела расположено ротовое отверстие, окружённое щупальцами. Существенный признак кишечнополостных животных – наличие в их теле кишечной полости – послужил основанием для названия типа. К кишечнополостным относят гидру, медуз, коралловых полипов.

Иглокожие – обитатели морей, преимущественно донные животные, способные к медленному передвижению. К этой группе относятся морские звёзды, морские ежи, голотурии. Размеры иглокожих составляют от нескольких миллиметров до 1 м.

Черви – группа многоклеточных животных с вытянутым телом, без опорных (скелетных) образований. Они обитают в почве, морях и пресных водоёмах. Многие черви являются паразитами растений, животных и человека.

Моллюски – наземные и водные животные с мягким нечленистым телом, покрытым кожной складкой – мантией. Тело моллюсков состоит из головы, туловища и ноги. У большинства моллюсков есть раковина. К моллюскам относятся улитки, мидии, устрицы, кальмары, каракатицы, осьминоги.

Членистоногие – группа беспозвоночных животных с сегментированным телом и членистыми конечностями (отсюда и название животных «членистоногие»). Снаружи их тело покрыто твёрдой кутикулой. Она состоит в основном из органического вещества хитина и образует панцирь, который защищает тело и выполняет функцию наружного скелета.

Ракообразные – в основном водные животные. Их тело состоит из головы, груди (или головогруди) и брюшка. Органы дыхания – жабры. К ракообразным относятся раки, крабы, омары, креветки, лангусты.

Паукообразные – это в основном сухопутные членистоногие, которые имеют восемь ног. Тело паукообразных состоит из головогруди и брюшка. К паукообразным относятся пауки, клещи, скорпионы, сенокосцы.

Насекомые – это членистоногие, которые имеют шесть ног и органы воздушного дыхания – трахеи. Тело насекомых состоит из трёх отделов: головы, груди и брюшка. У большинства видов насекомых развиты крылья. Насекомые – самая большая группа среди всех животных. Их более 1 млн видов. Наиболее разнообразен мир насекомых в тропиках. В более умеренных широтах число их видов не так велико, но общая численность насекомых огромна.

Самая разнообразная группа насекомых – жуки. Их характерный признак – наличие жёстких и прочных передних крыльев, называемых надкрыльями. Они прикрывают верхнюю сторону брюшка и задние перепончатые крылья, при помощи которых жуки летают.

Сравнивая между собой различные группы беспозвоночных животных, можно заметить, как постепенно усложняется их строение.

Разбор типового тренировочного задания:

Тип задания: Установление соответствий между элементами двух множеств.

Текст вопроса: Установите соответствие.

Варианты ответов:

пчела	черви
улитка	кишечнополостные
пиявка	членистоногие
гидра	моллюски

Правильный вариант/варианты (или правильные комбинации вариантов):

пчела	членистоногие
улитка	моллюски
пиявка	черви
гидра	кишечнополостные

Разбор типового контрольного задания

Тип задания: Выбор элемента из выпадающего списка;

Текст вопроса: Рассмотрите рисунок и восстановите утверждение, выбрав правильные ответы из ниспадающего списка.

Варианты ответов:

На рисунке изображён (позвоночный/беспозвоночный) организм, который называется (актиния/морская звезда/морской ёж/радиолярия), он принадлежит к типу (Иглокожие/Черви/Кишечнополостные/Моллюски).

Правильный вариант ответа:

На рисунке изображён беспозвоночный организм, который называется морская звезда, он принадлежит к типу Иглокожие.

Одноклеточные организмы — это… Что такое Одноклеточные организмы?

Однокле́точные органи́змы — внесистематическая категория живых организмов, тело которых состоит из одной (в отличие от многоклеточных) клетки (одноклеточность). К ней могут относиться как прокариоты, так и эукариоты. Термин «одноклеточные» также иногда используется как синоним протист (лат. Protozoa, Protista).

Основные группы

Основная статья: Группы

Основные группы одноклеточных:

• Инфузории (12 мк — 3 мм)…
• Амебы (до 0,3 мм)
• Ресничные
• Эвглена

Прокариоты

Прокариоты преимущественно одноклеточны, за исключением некоторых цианобактерий и актиномицетов. Среди эукариот одноклеточное строение имеют простейшие, ряд грибов, некоторые водоросли. Одноклеточные могут формировать колонии.

Появление и эволюция

Считается, что одноклеточными были первые живые организмы Земли. Наиболее древними из них считаются бактерии и археи. Одноклеточные животные и прокариоты были открыты А. Левенгуком.

Эукариоты

Эукарио́ты, или Я́дерные (лат. Eucaryota от греч. εύ- — хорошо и κάρυον — ядро) — домен (надцарство) живых организмов, клетки которых содержат ядра. Все организмы, кроме бактерий и архей, являются ядерными (вирусы и вироиды также не являются эукариотами, но не все биологи считают их живыми организмами).

Животные, растения, грибы, а также группы организмов под общим названием протисты — все являются эукариотическими организмами. Они могут быть одноклеточными и многоклеточными, но все имеют общий план строения клеток. Считается, что все эти столь несхожие организмы имеют общее происхождение, поэтому группа ядерных рассматривается как монофилетический таксон наивысшего ранга. Согласно наиболее распространённым гипотезам, эукариоты появились 1,5—2 млрд лет назад. Важную роль в эволюции эукариот сыграл симбиогенез — симбиоз между эукариотической клеткой, видимо, уже имевшей ядро и способной к фагоцитозу, и проглоченными этой клеткой бактериями — предшественниками митохондрий и хлоропластов.

Примечания

См. также

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 14 мая 2011.

Общая характеристика одноклеточных животных

В 1675 году голландский натуралист Антони ван Левенгук, рассматривая с помощью микроскопа каплю воды, увидел одноклеточных животных. Размеры большинства простейших очень малы, поэтому их можно рассмотреть только с помощью микроскопа. Существуют и довольно крупные виды, длиной до нескольких сантиметров.

Одноклеточных животных иначе называют простейшими. К одноклеточным, или простейшим, относятся животные, тело которых состоит только из одной клетки. Эта клетка представляет собой целый организм, который способен самостоятельно существовать, т.е. передвигаться, дышать, питаться, размножаться.

Рассмотрим общее строение одноклеточных организмов.

Снаружи клетка покрыта цитоплазматической мембраной. Основные компоненты клетки одноклеточных – ядро и цитоплазма. В цитоплазме содержатся все органоиды, характерные для животной клетки – это митохондрии, рибосомы, лизосомы, комплекс Гольджи, эндоплазматическая сеть. Кроме этого, у простейших имеются органоиды специального назначения. Функцию пищеварения выполняет пищеварительная вакуоль, функцию выделения – сократительные вакуоли. Органоидами движения у простейших могут быть ложноножки (они представляют собой выросты цитоплазмы), жгутики (движение тела происходит благодаря вращению жгутика), реснички (движение происходит благодаря гребным движениям ресничек).

Большинство простейших имеет гетеротрофный тип питания – они используют готовые органические вещества, но некоторые способны к фотосинтезу и являются автотрофами.

Рассмотрим способы питания простейших. Простейшие, не имеющие постоянной формы тела, способны захватывать пищу всей его поверхностью с помощью фагоцитоза и пиноцитоза. Фагоцитоз – захват пищевых частичек, а пиноцитоз – захват капелек жидкости с помощью ложноножек.

Одноклеточные с постоянной формой тела имеют клеточный рот, клеточную глотку, а также орган выделения – порошицу. Питаются одноклеточные другими простейшими, бактериями и водорослями.

Дыхание осуществляется всей поверхностью тела. В организм простейшего постоянно поступает вода, содержащая кислород, и она удаляется вместе с углекислым газом через сократительную вакуоль.

Простейшие способны к раздражимости – они воспринимают изменения окружающей среды и реагируют на температурные, световые и химические раздражители. Например, они отплывают от кристаллов поваренной соли или приближаются к группе бактерий, которыми питаются. Кристаллы поваренной соли и бактерии – это раздражители. Такие передвижения называются таксисами. Движение к источнику раздражения называется положительным таксисом, движение от раздражителя – отрицательным таксисом. Например, эвглены зелёные всегда плывут к освещённой части водоёма, т.е. они обладают положительным фототаксисом.

Размножение простейших происходит преимущественно бесполым способом. Сначала надвое делится ядро, затем делится цитоплазма. Однако часто встречается и половой процесс.

Внешне они весьма разнообразны. Обитают одноклеточные животные преимущественно в морской и пресной воде, влажной почве. Известно много паразитических форм, обитающих в телах других животных или растений и питающихся за их счет.

При наступлении неблагоприятных условий, например, при высыхании водоемов, повышении или понижении температуры, простейшие превращаются в цисту. Клетка теряет органоиды движения, из цитоплазмы удаляется вода и клетка покрывается толстой защитной оболочкой и переходит в состояние покоя. В цистах процессы жизнедеятельности клетки практически прекращаются, они могут оставаться жизнеспособными в течении десятков и даже сотен лет. В состоянии цисты они могут перемещаться на большие расстояния и при наступлении благоприятных условий оболочка цисты растворяется, и клетка переходит в активное состояние.

В систематике Одноклеточные составляют подцарство в царстве животных. В подцарстве выделяют следующие типы: Саркожгутиконосцы, Инфузории и Споровики.

В критической ситуации одноклеточные выживают за счет близкого генетического родства

Если наступают трудные времена, то и самостоятельные амебы собираются в «многоклеточные» псевдоорганизмы. При этом часть одноклеточных добровольно погибают, позволяя остальным выжить и распространиться. Добровольной смертью движет сила межклеточной адгезии, позволяющая генетически близким организмам образовывать «струи», спасающие на своей верхушке жизнеспособных представителей штамма.

Одноклеточные амебы — простейшие из животных, ведут уединенный, как правило, водный образ жизни. Передвигаются, периодически выпячивая цитоплазму, с помощью тех же «выростов» захватывая пищу из внешней среды. Когда пищи становится недостаточно или меняются условия среды обитания, некоторые виды амеб организуют агломерации:

простейшие объединяются в многоклеточные «сгустки», и четверть амеб жертвуют собой, формируя «постамент», на котором остальные и переживают неблагоприятные условия, образуя споры.

Такое социальное поведение амеб, когда часть популяции добровольно расстается с жизнью, долгое время вызывало определенное недоумение ученых, ведь в процессе разделения социума на жертв обстоятельств и выживших не хватало какого-то эволюционного принципа. Каким-то образом должна была осуществляться передача генетического материала жертв будущим поколениям, это бы объяснило ту легкость, с которой одноклеточные расстаются с собственной жизнью ради популяции. В противном случае они неизбежно пытались бы выжить за счет других и мы бы вряд ли наблюдали в микроскоп массовое самоубийство.

Амебы вида Dictyostelium discoideum подтвердили гипотезу эволюционистов и микробиологов. Обнаруженный принцип немногим отличается от «кровного родства», очень распространенного и в куда более сложно организованных сообществах разумных многоклеточных организмов. Статья Элизабет Островски и её коллег из университета Райса, описывающая генетические основы социального поведения амеб, вышла в свет в свежем номере журнала PLoS Biology.

Амебы

одноклеточные организмы, характеризующиеся наличием псевдоподий (ложноножек), т.е. постоянно меняющих свою форму выпячиваний цитоплазмы, с помощью которых клетка передвигается и захватывает пищу. Амеб относят либо к классу корненожек…

Dictyostelium discoideum распространена в сырых лесных почвах на востоке североамериканского континента, а также в восточной части Азии. Сталкиваясь с неблагоприятными условиями, амебы собираются в комок из десяти-ста тысяч особей, который медленно передвигается в сторону более теплых и более влажных условий, после чего примерно 20% сгустка отмирает, оставляя сферический комок спор стоять на постаменте. Этот постамент помогает популяции распространиться при помощи ветра, а так же защищает от неблагоприятных условий в почве во время спорообразования.

В своем эксперименте ученым удалось непосредственно наблюдать разделение различных штаммов амеб в отдельные агрегации при образовании многоклеточного тела. При этом Островски сумела количественно оценить степень пространственного разделения в зависимости от степени генетического родства.

Конечно, в случае взаимодействия простейших организмов нельзя говорить о распознавании «родственников» и «чужих» в многоклеточной мешанине.

Однако то, что в таком образовании разделение идет, несмотря на отсутствие внешних признаков генетического родства, ученые все же догадывались, тем более что подобное разделение было описано для других амеб — D.purpureum. Но последние в «асоциальном» поведении, когда генетически не родственные организмы выживают за счет посторонних, замечены не были, в то время как отдельные особи «героини этого исследования» D.discoideum нередко выживают за счет других.

close

100%

Работа была поставлена сравнительно просто: ученые попарно смешивали в тестовой емкости несколько природных штаммов амеб с одним и тем же хорошо изученным «штаммом сравнения». Генетическую же дистанцию между штаммами исследователи оценивали за счет сравнения двенадцати микросателлитных локусов из всего генома.

Смешиваясь, штаммы образовывали многоклеточные тела на поверхности смоченных нитроцеллюлозных фильтров. За счет того, что штамм сравнения был предварительно покрашен флуоресцентной краской, для ученых не составило трудности определить картину пространственного распределения штаммов разного происхождения. Оказалось, что принцип, лежащий в основе разделения амеб, не просто «свой — чужой».

Амебы оказались тем лучше разделены, чем дальше друг от друга в генетическом смысле оказывались их штаммы. Генетически же близкие штаммы разделялись очень неохотно.

Хотя механизм формирования «струй» остался до конца неизученным, ученые предполагают, что дело в межклеточной адгезии, более сильной в случае близкородственных организмов и ослабевающей по мере генетического удаления штаммов. Эта адгезия позволяет одноклеточным сформировать «струи» клеток еще на стадии формирования многоклеточного тела, до разделения клеток на жертв и выживших.

close

100%

Эволюционно такое разделение вполне логично, ведь если один штамм лучше приспособился к условиям окружающей среды, чем другой, то ему выгоднее самостоятельно провести формирование многоклеточного тела и спорообразование, чем тащить на себе груз менее приспособленного сородича. Подобное разделение позволяет минимизировать количество асоциальных элементов в многоклеточном организме — «нахлебников», попросту выталкиваемых из многоклеточного тела.

Без нарушителей закона все же не обходится:

многоклеточные тела D.discoideum, образующиеся как в лабораторных условиях, так и в дикой природе, всегда содержат некоторую долю таких жуликов, умудряющихся выжить в генетически не родственном окружении за счет супрессии определенных генов. Вероятно, такое самозванство тоже имеет эволюционные основы.

Подцарство Простейшие — online presentation

К одноклеточным, или простейшим,
относятся животные, тело которых
морфологически соответствует одной клетке,
будучи вместе с тем самостоятельным
целостным организмом со всеми присущими
ему функциями. Общее число видов
простейших превышает 30 тыс.
Появились диплоидность и ограниченное оболочкой ядро
как структура, отделяющая генетический аппарат клетки от
цитоплазмы.
Возникли органоиды, способные к самовоспроизведению
как на основе кольцевой молекулы ДНК, так и по принципу
самосборки (клеточный центр, базальное тельце жгутиков
и ресничек).
Образовались внутренние мембраны, обеспечивающие
пространственное разделение метаболических процессов и
синтез различных веществ при участии ферментных
систем.
Появился высокоспециализированный и динамичный
внутренний скелет — цитоскелет, состоящий из
микротрубочек и белковых волокон.
Возник половой процесс — обмен генетической
информацией между двумя особями.
Подавляющее большинство простейших микроскопических
размеров, однако есть крупные многоядерные и колониальные
формы. Наименьшие из одноклеточных имеют в диаметре 3—4 мкм, но
встречаются и гиганты. Например, один из видов грегарин (класс
споровиков) достигает 1 см в длину.
План строения тела простейших соответствует общим чертам
организмции эукариотических клеток.
Основные компоненты клетки однрклеточных — ядро и цитоплазма.
Генетический аппарат одноклеточных представлен одним или
несколькими ядрами. При наличии одного ядра оно может быть
диплоидным или полиплоидным. Полиплоидия и многоядерность у
простейших возникли в процессе эволюции как приспособление,
обеспечивающее более эффективное обеспечение всех функций и
поддержания постоянства состава внутренней среды организма в
непрерывно меняющихся условиях внешней среды.
Цитоплазма состоит из светлой наружной части, лишенной
органондов,— эктоплазмы и более темной внутренней части,
содержащей основные органоиды,—эндоплазмы. В эндоплазме
имеются органоиды общего назначения: митохондрии, внутренняя
(эндоплазматическая) мембранная сен., рибосомы, аппарат Гольджи и
др.
В отличие от клеток многоклеточного организма у
одноклеточных есть органоиды специального назначения,
обеспечивающие их полифункциональную организменную
целостность.
Это органоиды движения, которые могут быть временными
или постоянными. К ним относятся ложноножки псевдоподии,
жгутики и реснички.
Имеются и органоиды осморегуляции Свободноживущие
пресноводные простейшие часто обитают в гипотонической
среде, поэтому в их организм постоянно осмотически
поступает вода.
Для ее удаления, а также для выделения продуктов обмена у
них имеются сократительные вакуоли. Есть органоиды,
обеспечивающие раздражимость, Например,
светочувствительные глазки.
Этот процесс сравним — со спорообразованием у
прокариот.
В неблагоприятных условиях ядро с небольшим
объемом цитоплазмы, содержащим необходимые
органоиды, окружается толстой многослойной
оболочкой, обезвоживается и переходит от
активного состояния к покою.
И цистах процессы обмена веществ практически
прекращаются, вследствие этого они могут
сохранять жизнеспособность в течение нескольких
лет.
При попадании в благоприятные условия цисты
«раскрываются», и из них выходят простейшие в
виде активных и подвижных особей.
Основная форма размножения
простейших — бесполое размножение
путем митотического деления клетки.
Однако часто встречается половой
процесс.
Как правило, в благоприятных условиях
одноклеточные животные
размножаются бесполым путем, а при
наступлении неблагоприятных условий
существования — половым.
Среда обитания простейших чрезвычайно разнообразна.
Многие из них живут в морях. Некоторые входят в состав
бентоса, т. е. донных и придонных обитателей водоемов.
Многочисленные виды жгутиковых и инфузорий —
компоненты морского планктона (организмов, обитающих в
толще воды).
Много видов простейших образуют и пресноводный бентос, а
также являются компонентами планктона пресных водоемов.
Некоторые виды одноклеточных, живущие в почве, участвуют
в почвообразовании.
Наконец, среди простейших широко распространился
паразитизм. Многие виды вызывают тяжелые заболевания у
человека и животных, некоторые простейшие паразитируют на
растениях.
Таким образом, простейшие находятся в состоянии
биологического прогресса и имеют различные
приспособления к условиям жизни в разнообразных средах
обитания.
Простейшие еще недавно рассматривались как
один тип животного мира. В настоящее время
установлено, что в пределах подцарства
существуют несколько групп организмов,
значительно отличающихся по внутренней
организации. В современной систематике
простейших разделяют на ряд самостоятельных
типов:
саркожгутиконосцев;
споровиков;
книдоспоридий;
микроспоридий;
ресничных, или инфузорий
К саркожгутиконосцам относят
наиболее древних простейших, о
чем свидетельствует простота их
организации.
Относительно слабо развитый
цитоскелет обеспечивает
возможность изменения формы
тела.
Органоидами движения служат
ложноножки или жгутики.
Тип саркожгутиконосцев
представлен как
свободноживущими, так и
паразитическими организмами,
составляющими два класса:
саркодовых и жгутиковых.
Характерный признак, объединяющий в один класс всех
разнородных по форме и строению корненожек,
способность их
голого, не покрытого плотной оболочкой тела образовывать
цитоплазматические выросты — псевдоподии (ложноножки), благодаря
которым они передвигаются. Псевдоподии образуются в различных
местах тела простейшего.
Ложноножки служат также органоидами захвата пищи, гак как могут
обтекать частички пищи, увлекая их таким образом внутрь цитоплазмы.
Форма тела корненожек разнообразна и непостоянна. Она изменяется
вследствие образования новых псевдоподий и «перетекания»
содержимого цитоплазмы на новое место. Такое движение получило
название амебоидного. Оно встречается не только у простейших, но и у
некоторых клеток многоклеточных организмов, например у лейкоцитов.
Цитоплазма амеб находится в постоянном движении, благодаря чему
все органоиды непрерывно перемещаются.
Амебы имеют, как правило, одно ядро, часто полиплоидное, число
хромосом в нём может достигать 500.
Известно около 10 тыс. современных видов корненожек.
Для наиболее примитивных представителей отрядов амеб
и раковинных амеб характерно лишь бесполое размножение
путем митотического деления клеток.
У фораминифер, солнечников и лучевиков
самовоспроизведение характеризуется сменой полового и
бесполого поколений.
Половое размножение связано с образованием изогамет и их по
парного слияния.
Это амебы,
имеющие
защитную
раковину.
Они живут в
пресных водах и
торфяных
болотах.
Фораминиферы
— морские
организмы,
имеющие
причудливые
наружные
раковины. У
одних они
состоят из
песчинок,
у других —
известковые, —
выделяемые
цитоплазмой.
Известно около
1000 видов
современых
фораминифер.
Лучевики —
морские
планктонные
организмы,
имеющие
внутренний
скелет и
отличающиеся
геометрической
правильностью
и
необычайным
разнообразием
форм. Их 7–8
тыс. видов.
Жгутиковые
протисты —
несколько типов
организмов,
которые
передвигаются в
основном при
помощи жгутиков.
Почти все жгутиковые покрыты плотной эластичной оболочкой —
пелликулой, которая наряду с цитоскелетом определяет постоянную
форму тела.
Размеры жгутиковых колеблются от 2—5 мкм до I мм.
Цитоплазма четко делится на тонкий наружный слой — прозрачную
эктоплазму и глубже лежащую эндоплазму.
Генетический аппарат у большинства жгутиковых представлен одним
ядром, но существуют также двуядерные виды, например лямблии, и
многоядерные, например опалина.
По типу питания
жгутиковые делятся на три
группы. Автотрофные
организмы синтезируют
органические вещества
(углеводы) из углекислого
газа и воды при участии
хлорофилла. Эти
жгутиковые питаются как
настоящие растения,
поэтому такой способ
питания называется
растительным
(голофитным).
Хлорофилл находится в
специальных органоидах —
хроматофорах, сходных по
организации с пластидами
растений.
К автотрофным организмам
принадлежат все
окрашенные жгутиковые.
К гетеротрофным
организмам относятся
бесцветные
жгутиковые.
Это преимущественно
паразиты, но есть и
свободноживущие
формы, обитающие, как
правило в воде,
богатой продуктами
распада органических
веществ.
Такой способ питания
называется
сапрофитным.
Другие питаются
частичками пищи,
главным образом,
бактериями,
одноклеточными
водорослями и
мелкими простейшими.
Такой способ носит
название голозойкого
питания. У голозойных
жгутиковых на
переднем конце тела
часто имеется ротовое
отверстие и глотка.
Организмы со смешанным типом
питания — миксотрофы —
способны к фотосинтезу, но
питаются также и органическими
веществами, созданными другими
организмами.
У жгутиковых отмечается половое и
бесполое размножение.
Обычная форма бесполого
размножения — продольное
деление.
Ядро делится митотически, вслед за
этим происходит деление
цитоплазмы. При этом
отбрасывается наружная часть
жгутика, и делится базальное
тельце. Дочерние базальные тельца
расходятся, и от них начинают
образовываться жгутики.
Во время полового процесса у
одних видов животных сливаются
одинаковые половые особи изогаметы. У других половые
особи заметно дифференцированы
на крупные женские половые клетки
— макрогаметы и мелкие мужские
— микрогаметы. В этом случае
половой процесс ноет название
анизогамии.
Среди жгутиконосцев, особенно в
группе жгутиковых, способных к
автотрофному питанию, широко
распространена колониальность.
Колонии образуются в результате
деления отдельных клеток,
которые не отделяются друг от
друга.
Колонии различаются и по
форме, и по способу развития.
Часто особи, составляющие
колонию, выделяют слой
прозрачного слизистого
вещества, и вся колония
превращается в полый
студенистый шар, стенку которого
составляет один слой
жгутиконосцев.
Число особей, входящих в состав
колонии, составляет 4-10 тыс. и
более.
У некоторых колониальных форм,
например у вольвокса,
наблюдается дифференциация
клеток на половые и
соматические, при этом внутри
колонии образуются макро- и
микрогаметы.
После слияния половых особей
возникает зигота, вследствие
деления которой образуется
новая клетка.
Жгутиковые широко
распространены в пресных
водоемах, а также морях.
Многие виды паразитируют у
различных животных
и человека и тем самым наносят
большой вред (трипаносомы,
паразиты кишечника человека и др.).
Некоторые виды встречаются в
почве.
Кишечник позвоночных, а также
человека — место обитания многих
видов гетеротрофных
жгутиконосцев.
Некоторые жгутиконосцы
приспособились к паразитированию
в растительных тканях. Хозяева их
— растения с млечным соком: виды
семейств молочайных,
сложноцветных, маковых и др.
Трипаносома
Трипаносомы — кровяные паразиты
многих позвоночных животных и
человека. Переносчиками служат
кровососущие насекомые. При
нападении зараженного
трипаносомами переносчика на
человека эти паразиты проникают в
кровь, затем — во внутренние органы
и центральную нервную систему, где и
размножаются. Африканские
трипаносомы (2 вида) вызывают
у человека сонную болезнь, обычно
приводящую больного к гибели, а
американская трипазома Круза —
болезнь Шагаса, поражающую
внутренние органы, сердце и головной
мозг.
Лейшмании — паразиты. Они в
своем развитии проходят две
стадии: безжгутиковую и
жгутиковую. Безжгутиковая
форма встречается в теле
позвоночного хозяина (человек,
собаки, грызуны). На этой стадии
лейшмании паразитируют в
крови, клетках костного мозга,
селезенки и печени. Жгутиковая
форма развивается в теле
беспозвоночного хозяинапереносчика — москита.
Существует два вида лейшманий,
вызывающих заболевание у
человека: Лейшмания Донована и
тропическая лейшмания.
Споровики — одноклеточные
животные, ведущие
исключительно
паразитический образ жизни
в позвоночных
и беспозвоночных животных.
Хозяева их — различные
беспозвоночные и
позвоночные животные,
несколько видов споровиков
паразитирует у человека.
Грегарина
Одна из форм глубокого приспособления споровиков к
паразитизму — выработка сложных и разнообразных
жизненных циклов, обеспечивающих заражение
хозяина.
По ходу циклов происходит смена разных форм
размножения, ведущих, с одной стороны, к увеличению
числа паразитов в данной особи хозяина, с другой — к
образованию таких стадий, которые служат для
заражения хозяина.
Особенность споровиков, отличающая их от других
простейших, заключается в том, что при бесполом
размножении они образуют очень много, иногда более
тысячи дочерних организмов. Процесс деления
представителей этого типа напоминает образование
спор у растений.
У некоторых споровиков выработалось не только чередование
различных форм размножения, но и смена хозяев. Примером этого
является цикл развития кровяного паразита — малярийного плазмодия.
Малярийный плазмодий на определенных стадиях развития паразитирует
в эритроцитах человека и вызывает распространенное заболевание —
малярию.
Цикл жизни паразита сложен и происходит со сменой хозяев, причем
половой цикл протекает в теле комара, а бесполый — в эритроцитах и
некоторых тканевых клетках человека. Таким образом, основной хозяин
паразита — комар, промежуточный — человек.
Инфузории — сложно организованные
протисты , имеющие реснички на поверхности
тела и два типа ядер в цитоплазме (большое,
контролирующее питание, движение, дыхание
и обмен веществ; малое, служащее для
полового размножения).
Инфузориям присущ особый половой процесс
— конъюгация. Форма тела разнообразная.
Есть одиночные подвижные и прикрепленные,
нередко колониальные инфузории. Их около
7 тыс. видов.
Большинство инфузорий — водные простейшие.
Они плавают, ползают и бегают по субстратам. Есть
сидячие инфузории. При плавании каждая ресничка
совершает частые веслообразные движения.
Действия отдельных ресничек согласованны.
Некоторые инфузории питаются бактериями, есть
хищники, растительноядные и всеядные, а также
паразиты и симбионты.
Так выглядит траектория движения инфузориитуфельки. Она движется вращаясь вдоль
продольной оси тела, как бы ввинчиваясь в воду.
В передней половине тела находится продольное углубление —
околоротовая впадина. В глубине ее расположено овальное
отверстие — клеточный рот, ведущий в изогнутую глотку. Глотка
открывается непосредственно в эндоплазму.
По характеру питания инфузории разнообразны. Главным образом
они питаются бактериями и одноклеточными водорослями.
Во время пищеварения из лизосом поступают специальные
ферменты.
Не переваренные остатки пищи выбрасываются через
специализированный органоид клетки — порошицу, расположенную
в заднем конце тела.
Среди инфузорий встречаются и хищные формы.
У свободноживущих инфузорий, обитающих в пресных водоемах,
имеются сократительные вакуоли. Вакуоли состоят из
сократительной полости и системы проводящих каналов,
окружающих ее и придающих ей вид звезды. При сокращении
вакуоли ее содержимое изливается во внешнюю среду через особое
маленькое отверстие — выделительную пору.
Хищная инфузория
дидиний
проглатывает
туфельку целиком,
постепенно
растягивая рот.
Дидиний,
проглотивший
инфузорию-туфельку,
сильно раздувается.
У него колоссальный
аппетит. Его суточный
рацион составляет
около 10 туфелек.
Инфузории нассулы
— вегетерианцы. Они
питаются только
нитчатыми синезелеными
водорослями.
Длинная нить такой
водоросли проходит
через рот, постепенно
закручиваясь внутри
тела в плотную
спираль, которая
переваривается в
пищеварительной
вакуоли.
Для инфузорий характерно
чередование полового и бес
полого размножения.
При бесполом размножении
происходит поперечное деление
инфузорий.
Оно начинается с митотического
деления микронуклеуса.
Одновременно делится
макронуклеус, он вытягивается и
затем перешнуровывается.
Тело инфузории также делится
простой перетяжкой. При этом
органоиды цитоплазмы
распределяются между
дочерними особями, а
недостающие (органоиды
пищеварения) образуются заново.
Время от времени бесполое размножение
у инфузорий прерывается половым
процессом — конъюгацией.
Конъюгация начинается с того, что две
инфузории плотно соприкасаются друг с
другом, между ними образуется
цитоплазматический мостик.
В течение конъюгации макронуклеус
разрушается.
Микронуклеус в процессе мейоза делится
дважды, в результате чего образуются
четыре гаплоидных ядра. Три из них
погибают, а четвертое митозом делится
надвое. Образуется два одинаковых
гаплоидных ядра. Одно из них становится
неподвижным (женским), другое —
подвижным (мужским) половыми ядрами.
Между конъюгировавшнми особями по
цитоплазматическому мостику происходит
обмен мужскими половыми ядрами.
Впоследствии мужское половое ядро
одной клетки сливается с женским
половым ядром другой особи, вследствие
чего в каждой из них образуется
диплоидное ядро с новым набором генов.
Диплоидное ядро после редупликации
ДНК делится митотически на два
одинаковых ядра. Одно из них остается
диплоидным—микронуклеусом, а другое
преобразуется в вегетативное ядро —
макронуклеус.
Известно более 7 тыс. видов инфузорий,
входящих в состав двух классов:
Ресничные инфузории и Сосущие
инфузории.
Они встречаются в морях и пресных
водоемах в толще воды, в обрастаниях,
в том числе на других организмах,
некоторые инфузории — в почве и мхах.
Водные инфузории играют важную роль
в биологической очистке сточных вод.
Планктонные
сосущие
инфузории
из озера Байкал.
Сидячие
колониальные
инфузории из
отряда
Кругоресничных.
Сидячие
колониальные
инфузории из
класса сосущих.
Сосущие
инфузории,
живущие в толще
песка пляжей и
отмелей.
Инфузории,
живущие в
передних отделах
желудка жвачных
млекопитающих.

Тест «Одноклеточные организмы и беспозвоночные животные» ( 5 класс)

« Одноклеточные организмы и беспозвоночные

животные »

Тестовые задания. Выбрать правильный ответ.

1. Амеба относится к царству:

1. Бактерии 2) Простейшие 3) Растения 4) Грибы

2. Эвглена зеленая относится к царству:

1) Бактерии 2) Животные 3) Растения 4) Простейшие

3. К одноклеточным организмам относятся:

1. Растения и грибы

2. Грибы и простейшие

3. Бактерии и простейшие

4. Животные и растения

4. В клетках каких организмов нет ядра?

1. Растений 2) Грибов 3) Простейших 4) Бактерий

5. Слово « бактерия » в переводе с греческого означает:

1. Спираль 2) Палочка 3) Шарик 4) Запятая

6.Всего известно видов простейших:

1. 2500 2) 100 000 3) 40 000 4) 350 000

7. Ядра нет в клетках:

1. Слона 3) Кишечной палочки

2. Дуба 4) Подберезовика

8. Представители какого царства могут самостоятельно образовывать питательные вещества из углекислого газа и воды?

1. Животные 2) Растения 3) Бактерии 4) Грибы

9. К царству грибов не относится:

1. Лисичка 2) Трутовик 3) Хламидомонада 4) Сыроежка

10. К беспозвоночным животным относятся:

1. Морская звезда и окунь

2. Ёж и улитка

3. Муравей и лягушка

4. Оса и дождевой червь

Подберите пару.

1. К какому царству относятся организмы?

1. Эвглена зеленая 3) Морская звезда

2. Трутовик 4) Сосна

а) растения б) животные в) простейшие г) грибы

2. Выберите из предложенного перечня:

1. Одноклеточные ядерные организмы

2. Одноклеточныебезъядерные организмы

а) амеба

б) кишечная палочка

в) инфузория

г) бактерия, вызывающая ангину

3. Какие организмы относятся к :

1. Одноклеточным 2) Многоклеточным

а) животные г) грибы

б) растения д) бактерии

в) простейшие

4. Выберите из предложенного перечня организмы:

1. Беспозвоночные 2) Позвоночные

а) божья коровка г) осьминог

б) уж д) акула

в) улитка е) крот

5. К какой группе беспозвоночных животных относятся:

1. Колорадский жук 3) Мидия

2. Пиявка 4) Морской ёж

а) иглокожие в) моллюски

б) членистоногие г) черви

6. К какой группе беспозвоночных животных относятся:

1. Устрица

2. Бабочка-капустница

3. Морская звезда

4. Дождевой червь

а) иглокожие в) моллюски

б) членистоногие г) черви

Биология 101: одноклеточные и многоклеточные

Чем отличаются одноклеточные и многоклеточные организмы? Около нескольких миллионов клеток.

Помимо шуток, довольно очевидно, в чем самое большое различие между одноклеточными и многоклеточными организмами. Uni клеточные организмы — это одноклеточные организмы. Это организмы, принадлежащие королевствам Монера и Протиста.

С другой стороны, multi клеточных организмов имеют много (и мы имеем в виду много — в среднем человеческом теле их 37.2 триллиона клеток) клеток, некоторые из которых выполняют разные функции. Эти организмы принадлежат к царствам грибов, растений и животных.

Но помимо количества клеток, которые имеют эти организмы, существуют и другие различия между одноклеточными и многоклеточными организмами.

Прокариоты и эукариоты

Одноклеточные организмы — это прокариоты, а многоклеточные — эукариоты. Прокариоты — это клетки, не имеющие клеточного ядра или каких-либо органелл, удерживаемых мембранами.Это означает, что их генетический материал не привязан к ядру. С другой стороны, эукариоты — это клетки, которые имеют связанное с мембраной ядро, которое содержит генетический материал и его мембраносвязанные органеллы.

Размер

Поскольку одноклеточные организмы имеют только одну клетку, они почти всегда микроскопичны и невидимы невооруженным глазом. Им понадобится микроскоп или другие инструменты, чтобы их можно было увидеть. С другой стороны, многоклеточные организмы могут различаться по размеру. Для таких организмов, как некоторые представители грибов царства, потребуется микроскоп, чтобы их можно было увидеть, но организмы могут вырасти до размеров синего кита.

Сложность и функции тела

Из-за размера многоклеточные организмы часто намного сложнее одноклеточных. Одноклеточные прокариоты не имеют внутренних органов, в то время как у многоклеточных организмов для функционирования используются разные типы клеток. Возьмем, к примеру, людей, у которых есть определенные клетки кожи, волос и органов. Для сравнения, функции организма одноклеточных организмов ограничены его органеллами, в то время как многоклеточные организмы выполняют несколько функций (например,г. размножение, пищеварение, дыхание человека и других животных).

Срок службы

Одноклеточный организм осуществляет все свои жизненные процессы только в этой клетке. Хотя он может воспроизводиться, если он попадает в среду, в которой не может выжить, он вряд ли выживет, поскольку все, что ему нужно для обработки и сохранения жизни, находится в этой единственной клетке. С другой стороны, в многоклеточном организме есть миллионы клеток, которые заменяют мертвые клетки, поэтому организм может продолжать функционировать.

Допустим, у вас порезана рука.На микроскопическом уровне клетки кожи повреждены, а порез подвергает внутреннюю часть вашего тела воздействию внешних факторов, таких как бактерии, которые проникают в ваше тело и заражают его. Несмотря на то, что некоторые из клеток вашей кожи повреждены, остальные клетки работают. У вас есть клетки, свертывающие разрез, клетки, начинающие заменять старые клетки, и клетки, которые убивают любые внешние бактерии, которые могли проникнуть в разрез. Одноклеточный организм не может этого сделать, и любая травма может означать его смерть, поскольку он не приспособлен для выживания.

Короткий срок службы

Как упоминалось выше, одноклеточный организм может легко получить повреждения и умереть по сравнению с многоклеточными организмами, построенными так, чтобы противостоять физическим повреждениям. Поскольку одноклеточные организмы гораздо менее сложны и имеют органеллы, сосредоточенные на одной функции, они могут легко умереть, что сокращает продолжительность их жизни.

Например, бактерии могут быть обычным явлением, и миллионы клеток встречаются повсюду вокруг нас (включая наше собственное тело), ​​но их средняя продолжительность жизни составляет всего 12 часов, прежде чем они вымирают.Однако за время своего существования он, вероятно, уже произвел более двух миллионов других бактерий, которые займут свое место.

Напротив, средний человек имеет продолжительность жизни 72 года, даже если он в какой-то момент своей жизни получил легкие травмы. Это потому, что клетки постоянно регенерируют и могут медленно залечивать любые травмы. Конечно, регенерация клеток не остановит смертельные раны, потому что клетки не могут расти достаточно быстро, чтобы остановить кровопотерю и достаточно быстро регенерировать кожные и мышечные клетки, но эта способность исцелять от определенных травм не может применяться к одноклеточным организмам.

Внешние клетки и функции внутренних клеток

Одноклеточные организмы не имеют клеток за пределами органелл для защиты своих внутренних частей, поэтому они подвергаются воздействию всей окружающей среды. Однако многоклеточные клетки могут иметь внешние клетки, специализирующиеся на защите своих внутренних частей от окружающей среды, в то время как внутренние клетки сосредотачиваются на других функциях. Вот почему вы заметите, что большинство растений и животных имеют гораздо более жесткий внешний вид по сравнению с текстурой их внутренних органов.

Репродукция

Клетки как одноклеточных, так и многоклеточных организмов могут воспроизводиться только бесполым путем. Однако, поскольку в одноклеточном организме есть все, что находится внутри, процесс размножения потребляет всю клетку. Для сравнения, не все клетки многоклеточных организмов предназначены для воспроизводства. Например, в человеческом теле соматические клетки служат для формирования тела и не воспроизводятся.

Рабочая нагрузка

Из-за разницы в размерах одноклеточный организм работает с большой нагрузкой, поскольку все в его клетке должно работать, чтобы поддерживать продолжительность жизни клетки.Однако в многоклеточном организме есть клетки с меньшей нагрузкой, поскольку он работает с другими клетками для выполнения определенных функций. Это влияет на то, что у одноклеточных организмов продолжительность жизни намного короче, чем у многоклеточных.

Отличия одноклеточного организма от многоклеточного — это больше, чем просто числа. Однако именно эти цифры влияют на их различия. Одноклеточный организм должен зависеть от всего, что находится внутри, чтобы выжить, а поскольку он подвергается воздействию суровых условий без какой-либо защиты, он имеет более короткую продолжительность жизни и может легко умереть от малейшей формы травмы.

С другой стороны, поскольку у многоклеточных организмов более миллионов клеток для выполнения различных функций, они с большей вероятностью переживут ту же форму травмы, которая может легко устранить ее одноклеточный аналог. И из этих клеток не все они обеспечивают одинаковую функцию для организма, поскольку каждая играет определенную роль, чтобы обеспечить выживание организма как можно дольше.

Однако нельзя сказать, что одноклеточный организм слабее многоклеточного.Хотя у бактерий короткая продолжительность жизни, они все же могут быстро расти в количестве — достаточном для заражения многоклеточных организмов, таких как люди. Вот почему так важно изучать как одноклеточные, так и многоклеточные организмы, чтобы понять значение их характеристик и то, как они влияют на другие организмы.

Что такое протисты? | Живая наука

Протисты — это разнообразное собрание организмов. Хотя существуют исключения, они в основном микроскопические и одноклеточные или состоят из одной клетки.Клетки протистов высокоорганизованы с ядром и специализированными клеточными механизмами, называемыми органеллами.

Когда-то простые организмы, такие как амебы и одноклеточные водоросли, были объединены в единую таксономическую категорию: царство протистов. Однако появление более качественной генетической информации с тех пор привело к более четкому пониманию эволюционных взаимоотношений между различными группами протистов, и эта классификационная система перестала существовать. Понимание протистов и их эволюционной истории продолжает оставаться предметом научных открытий и дискуссий.

Характеристики

Все живые организмы можно условно разделить на две группы — прокариоты и эукариоты, которые отличаются относительной сложностью своих клеток. В отличие от прокариотических клеток, эукариотические клетки высокоорганизованы. Бактерии и археи являются прокариотами, тогда как все остальные живые организмы — протисты, растения, животные и грибы — являются эукариотами.

Множество разнообразных организмов, включая водоросли, амебы, инфузории (например, парамеции), соответствуют общему прозвищу простейший.«Самое простое определение состоит в том, что протисты — это все эукариотические организмы, которые не являются животными, растениями или грибами», — сказал Аластер Симпсон, профессор кафедры биологии Университета Далхаузи. По словам Симпсона, подавляющее большинство протистов являются одноклеточными или образуют колонии, состоящие из одного или нескольких различных типов клеток. Он также объяснил, что есть примеры многоклеточных протистов среди бурых водорослей и некоторых красных водорослей.

Клетки

Как и все эукариотические клетки, клетки простейших имеют характерный центральный отсек, называемый ядром, в котором находится их генетический материал.У них также есть специализированные клеточные механизмы, называемые органеллами, которые выполняют определенные функции внутри клетки. Фотосинтезирующие протисты, такие как различные виды водорослей, содержат пластиды. Эти органеллы служат местом фотосинтеза (процесса сбора солнечного света для производства питательных веществ в виде углеводов). Пластиды некоторых протистов похожи на пластиды растений. Согласно Симпсону, у других протистов пластиды различаются по цвету, составу фотосинтетических пигментов и даже по количеству мембран, окружающих органеллы, как в случае диатомовых водорослей и динофлагеллят, которые составляют фитопланктон в океане.

У большинства протистов есть митохондрии — органеллы, которые вырабатывают энергию для использования клетками. Исключение составляют некоторые протисты, которые живут в бескислородных условиях или в окружающей среде с недостатком кислорода, согласно онлайн-ресурсу, опубликованному Калифорнийским университетом в Лос-Анджелесе. Они используют органеллу, называемую гидрогеносомой (которая является сильно модифицированной версией митохондрий), для производства некоторой части своей энергии. Например, паразит, передающийся половым путем, Trichomonas vaginalis , который поражает влагалище человека и вызывает трихомониаз, содержит гидрогеносомы.

Питание

Протисты получают питание разными способами. Согласно Симпсону, протисты могут быть фотосинтезирующими или гетеротрофами (организмами, которые ищут внешние источники пищи в виде органического материала). В свою очередь, гетеротрофные протисты делятся на две категории: фаготрофы и осмотрофы. Фаготрофы используют свое клеточное тело, чтобы окружать и проглатывать пищу, часто другие клетки, в то время как осмотрофы поглощают питательные вещества из окружающей среды. «Многие из фотосинтетических форм также фаготрофны», — сказал Симпсон Live Science.«Это, вероятно, верно для большинства« водорослевых »динофлагеллят. У них есть свои пластиды, но они также с удовольствием поедают другие организмы». Такие организмы называются миксотрофами, что отражает смешанный характер их пищевых привычек.

Размножение

Согласно Симпсону, большинство протистов размножаются главным образом посредством бесполых механизмов. Это может включать бинарное деление, когда родительская клетка разделяется на две идентичные клетки, или множественное деление, когда родительская клетка дает начало множеству идентичных клеток.Симпсон добавил, что у большинства протистов, вероятно, также есть какой-то сексуальный цикл, однако это хорошо задокументировано только в некоторых группах.

An Amoeba proteus , слева, с Paramecium bursaria . Амеба может менять форму и передвигаться, вытягивая псевдоподии, или «ложные ноги». Paramecium перемещаются с помощью ресничек или крошечных волосоподобных структур, которые покрывают все их тела. Согласно MicrobeWiki Кеньонского колледжа, Paramecium bursaria образуют симбиотические отношения с зелеными водорослями.В его цитоплазме обитают водоросли. Фотосинтез водорослей является источником пищи для Paramecium. (Изображение предоставлено: Lebendkulturen.de Shutterstock)

Классификация: от простейших до протистов и далее

История классификации простейших прослеживает наше понимание этих разнообразных организмов. Часто сложная, долгая история классификации протистов привела к появлению в научном лексиконе двух терминов, используемых до сих пор: простейшие и простейшие. Однако значение этих терминов со временем изменилось.

Когда-то наблюдаемый живой мир был четко разделен на растения и животных. Но открытие различных микроскопических организмов (включая то, что мы теперь называем простейшими и бактериями) вызвало необходимость понять, что они собой представляют и где они подходят таксономически.

Первым инстинктом ученых было связать эти организмы с растениями и животными, опираясь на морфологические характеристики. Термин простейшие (множественное число: простейшие или простейшие), означающий «ранние животные», был введен в 1820 году натуралистом Георгом А.Гольдфусс, согласно статье 1999 года, опубликованной в журнале International Microbiology. Этот термин использовался для описания набора организмов, включая инфузории и кораллы. К 1845 году простейшие были установлены как тип или подмножество животного мира немецким ученым Карлом Теодором фон Зейбольдом. Этот тип включал определенные инфузории и амебы, которые были описаны фон Зейбольдом как одноклеточные животные. В 1860 году концепция простейших была уточнена, и палеонтолог Ричард Оуэн поднял их до уровня таксономического царства.По мнению Оуэна, члены этого царства простейших имели характеристики, общие как для растений, так и для животных.

Хотя научное обоснование каждой из этих классификаций предполагало, что простейшие были рудиментарными версиями растений и животных, не было никаких научных доказательств эволюционных взаимоотношений между этими организмами (International Microbiology, 1999). По словам Симпсона, в настоящее время «простейшие» — это удобный термин, используемый для обозначения подмножества простейших, а не таксономической группы.«Чтобы называться простейшими, они [простейшие] должны быть нефотосинтетическими и не очень похожими на грибы», — сказал Симпсон Live Science.

Термин протиста, означающий «первый из всех или первозданный», был введен в 1866 году немецким ученым Эрнстом Геккелем. Он предложил протисту в качестве третьего таксономического царства, помимо Plantae и Animalia, состоящего из всех «примитивных форм» организмов, включая бактерии (International Microbiology, 1999).

С тех пор королевство Протиста много раз улучшалось и менялось.Разные организмы приходили и уходили (в частности, бактерии перешли в свое собственное таксономическое царство). Американский ученый Джон Корлисс предложил одну из современных версий Protista в 1980-х годах. Его версия включала многоклеточные красные и коричневые водоросли, которые и сегодня считаются протистами.

Ученые, часто одновременно, обсуждали названия королевств и какие организмы подходили (например, версии еще одного королевства, Протоктисты, предлагались на протяжении многих лет).Однако важно отметить отсутствие корреляции между таксономией и эволюционными отношениями в этих группах. Согласно Симпсону, эти группы не были монофилетическими, что означает, что они не представляли единую целую ветвь древа жизни; то есть предок и все его потомки.

Сегодняшняя классификация сместилась от системы, основанной на морфологии, к системе, основанной на генетических сходствах и различиях. Результатом является своего рода генеалогическое древо, отображающее эволюционные отношения между различными организмами.В этой системе есть три основных ветви или «домена» жизни: бактерии, археи (обе прокариотические) и эукариоты (эукариоты).

Внутри эукариотической области протисты больше не представляют собой единую группу. Они были перераспределены по разным ветвям генеалогического древа. По словам Симпсона, теперь мы знаем большую часть эволюционных отношений между протистами, и они часто противоречат здравому смыслу. Он привел в пример водоросли динофлагеллят, которые более тесно связаны с паразитами малярии, чем с диатомовыми водорослями (другая группа водорослей) или даже с наземными растениями.

Тем не менее, остаются неотложные вопросы. «Мы просто не знаем, каков был самый ранний раскол между линиями, которые привели к появлению живых эукариот», — сказал Симпсон Live Science. Эта точка называется «корнем» эукариотического древа жизни. Точное определение корня укрепит понимание происхождения эукариот и их последующей эволюции. Как сказал автор Том Уильямс в статье 2014 года, опубликованной в журнале Current Biology: «Для эукариотического дерева положение корня имеет решающее значение для идентификации генов и признаков, которые могли присутствовать у предков эукариот, для отслеживания эволюции этих признаков. во всем эукариотическом излучении и для установления глубоких взаимоотношений между основными группами эукариот.»

Arachnodiscus , показанный при 100-кратном увеличении, представляет собой род диатомовых водорослей, разновидность водорослей. Некоторые виды достигают почти 1 миллиметра в диаметре. Название означает« паучий диск », потому что расходящиеся спицы и гребни на лице вызывают ассоциации паутина. (Изображение предоставлено Джубалом Харшоу Shutterstock)

Важность

Протисты несут ответственность за множество человеческих болезней, включая малярию, сонную болезнь, амебную дизентерию и трихомониаз. Малярия для людей — разрушительное заболевание.Это вызвано пятью видами паразита Plasmodium , которые передаются человеку самками комаров Anopheles , по данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC). Вид Plasmodium falciparum заражает эритроциты, быстро размножается и разрушает их. Инфекция также может вызывать прилипание красных кровяных телец к стенкам мелких кровеносных сосудов. Это создает потенциально смертельное осложнение, называемое церебральной малярией (согласно CDC).Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) заявляет, что Plasmodium falciparum является наиболее распространенным и смертоносным для человека. Согласно их недавнему информационному бюллетеню о малярии, в 2015 году в мире от малярии умерло примерно 438 000 человек, большинство из которых (90 процентов) произошло в Африке. Определенные успехи были достигнуты в снижении показателей заболеваемости (появления новых случаев) и смертности, отчасти за счет поставки обработанных инсектицидами противомоскитных сеток, опрыскивания от комаров и улучшения диагностики.В период с 2000 по 2015 год уровень заболеваемости снизился на 37 процентов в мире, а уровень смертности — на 60 процентов во всем мире. ВОЗ ставит цель ликвидировать малярию как минимум в 35 странах к 2030 году.

Протисты также играют важную роль в окружающей среде. Согласно обзорной статье 2009 года, опубликованной на сайте Энциклопедии наук о жизни (eLS), почти 50 процентов фотосинтеза на Земле осуществляется водорослями. Согласно обзорной статье 2002 года, опубликованной в журнале ACTA Protozoologica, протисты действуют как разлагатели и помогают перерабатывать питательные вещества в экосистемах.Кроме того, простейшие в различных водных средах, включая открытую воду, водопроводные сети и системы удаления сточных вод, питаются популяциями бактерий и контролируют их (ACTA Protozoologica, 2002). «Если убрать всех протистов из мира, экосистема рухнет очень быстро», — сказал Симпсон.

(Изображение предоставлено: Monkey Business Images Shutterstock)

Кредит: Monkey Business Images | Shutterstock

Дополнительные ресурсы

Различия и сходства между одноклеточными и клеточными

Многие виды на Земле одноклеточны, то есть имеют только одну клетку.Однако все виды животных и растений многоклеточны, что означает, что они имеют несколько клеток. И одноклеточные, и многоклеточные организмы имеют некоторые важные сходства, такие как генетический код. Клетки в многоклеточном организме должны работать вместе в большей степени, чем одноклеточные организмы, поэтому есть также некоторые важные различия.

Органеллы

За редкими исключениями практически все виды многоклеточных организмов являются эукариотами, то есть их ДНК содержится в особой структуре, называемой ядром.Эукариоты также обычно обладают окруженными мембранами структурами, называемыми органеллами, которые выполняют функции, важные для выживания и роста клетки. Некоторые одноклеточные организмы, такие как амебы, также являются эукариотами, но многие другие являются прокариотами (например, бактериями). Прокариоты лишены ядра и специализированных органелл и намного меньше типичных эукариотических клеток. Следовательно, многоклеточные организмы почти всегда (хотя и не всегда) являются эукариотами, тогда как одноклеточные организмы могут быть эукариотическими или прокариотическими.

Дифференциация

В растущем многоклеточном организме, таком как человек, клетки дифференцируются и специализируются на определенных функциях. К примеру, мышечные и мозговые клетки явно играют разные роли в вашем теле. Напротив, у одноклеточных организмов клетка не может полагаться на своих соседей при выполнении определенных задач, в то время как она выполняет другие. Одноклеточный организм должен сам о себе позаботиться. Однако это не означает, что между одноклеточными организмами не происходит коммуникации.Некоторые бактерии, например, координируют экспрессию генов с помощью удивительного механизма, называемого распознаванием кворума; как только популяция в бактериальной колонии превышает заданную точку, возрастающая концентрация сигнальных молекул, секретируемых отдельными бактериями, «включает» определенные гены в бактериях колонии.

Генетический код

Очевидно, что одноклеточные и многоклеточные организмы очень разные, но они также имеют много общего. Среди наиболее ярких из них — генетический код.Все известные формы жизни хранят свою генетическую информацию с помощью ДНК, и, за некоторыми исключениями, код универсален. Если бы кто-то взял последовательность ДНК, кодирующую белок из одной из ваших клеток, и вставил ее в амебу, он бы кодировал те же аминокислоты. Это удивительное сходство — убедительное свидетельство эволюционного происхождения от общего предка.

Другие сходства

Как одноклеточные, так и многоклеточные организмы имеют клеточные мембраны, построенные из класса молекул, называемых фосфолипидами; эти клеточные мембраны также включают белки и стерины (хотя идентичность этих стеринов и белков, очевидно, широко варьируется).И одноклеточные, и многоклеточные организмы транскрибируют ДНК в РНК, а затем переводят РНК в белок с помощью структур, называемых рибосомами. Наконец, как одноклеточные, так и многоклеточные организмы должны получать энергию и питательные вещества для поддержания своей жизни и роста.

Одноклеточный организм — обзор

Краткое введение в клеточный цикл

В одноклеточных организмах разрастание клеток является нормальным поведением, и его скорость ограничивается только доступностью энергии и сырья. ⁹ Клеточный цикл эукариотической одноклетки, такой как делящиеся дрожжи Schizosaccharomyces pombe , состоит из фазы роста ^♣ (G1), фазы синтеза ДНК (S), второй фазы роста (G2) и собственно митоз (M), повторяющийся до бесконечности (рис. 22.3). Некоторые из этих этапов сами по себе разделены на отдельные подэтапы, разделенные «контрольными точками». Переход от одной стадии к другой и от одной фазы к другой контролируется комплексами сигнальных белков, специфичных для каждой стадии.Система сложна, и, хотя в этой книге не место для ее подробного описания (отличные обзоры можно найти в другом месте), ^10–14 полезно набросать общие черты контроля клеточного цикла у одноклеточных клеток, прежде чем рассматривать осложнения. найдено в многоклеточных.

РИСУНОК 22.3. Базовый клеточный цикл S. pombe , в котором клетка последовательно входит в четыре стадии, а затем начинается снова.

Общий принцип контроля клеточного цикла в S.pombe заключается в том, что каждая контрольная точка управляется механизмом обратной связи, который подтверждает завершение предыдущего этапа. Прогресс от метафазной к анафазной стадиям митоза зависит, например, от сигнала, который подтверждает, что все кинетохоры стали правильно прикрепляться к митотическому веретену. Неприкрепленные кинетохоры активируют диффундирующий белок Mad2, который ингибирует комплекс белков, способствующих анафазе. ¹⁵ Как только все кинетохоры присоединяются к веретену, активация Mad2 прекращается, и, поскольку уже активированный Mad2 остается активным только короткое время, комплекс, способствующий продвижению анафазы, освобождается от ингибирования.Следовательно, он может убиквитинировать и, следовательно, разрушать белки, которые вызывают слипание сестринских хроматид. Таким образом, хроматиды могут разделиться и может начаться анафаза (рис. 22.4).

РИСУНОК 22.4. Существенные особенности проверки узла веретена на делящихся дрожжах, S. pombe . Сигналы, генерируемые неприсоединенными кинетохорами одной хроматической пары, могут блокировать разделение анафаз даже для других пар хроматид, которые правильно связаны со веретеном, поэтому вся клетка должна ждать, пока прикрепление веретена не будет завершено.Символ ^* обозначает активацию Mad. Фасилитаторы прогрессирования анафазы окрашены в зеленый цвет, а ингибиторы — в розовый.

Переход от фазы G1 к фазе S должен быть отложен до тех пор, пока клетка не станет достаточно большой, что зависит от наличия питательных веществ, а также от прошедшего времени. Активация синтеза ДНК требует активности циклин-зависимой киназы Cdc2. Cdc2 присутствует на всех стадиях клеточного цикла, но активен только тогда, когда связан с подходящим циклином.Циклин Cig2 активирует cdc2, а Cig1 продуцируется в G1 за некоторое время до перехода G1-S. ¹⁶ Преждевременной активации cdc2 препятствует белок Rum1, который вырабатывается во время предыдущего митоза и остается в клетке. ¹⁷ Следовательно, переход от G1 к S зависит от инактивации Rum1. Rum1 может быть деактивирован циклином Puc1, который образует комплекс с cdc2, который фосфорилирует Rum1 и направляет его на разрушение. Сам Puc1 активируется в ответ на увеличение размера клеток. ¹⁸ Конечный результат состоит в том, что переход от G1 к S блокируется до тех пор, пока ячейка не достигнет достаточного размера, чтобы этот переход был разумным. Есть еще много контрольных точек, многие из которых используют вариацию системы cyclin / cdk, описанной выше. Общим для них у S. pombe и аналогичных одноклеточных ячеек является то, что каждый из них зависит только от датчиков, которые определяют, был ли завершен предыдущий этап.

Клеточные циклы многоклеточных животных функционируют по схожим принципам.Идея наличия многих контрольных точек сохраняется, как и их реализация циклинами и циклин-зависимыми киназами. Действительно, механизм конкретных контрольных точек, таких как переход метафаза-анафаза, очень похож у животных и делящихся дрожжей. Однако отличие состоит в том, что аппарат клеточного цикла животных клеток не самодостаточен, как в одноклеточных, и прохождение одной критической контрольной точки, обычно называемой « точкой ограничения », зависит от комбинации сигналов, подтверждающих выполнение. последней ступени с сигналами, поступающими извне клетки. ^♣ При отсутствии обоих сигналов клетки переходят в состояние покоя. В большинстве случаев критическая контрольная точка, которая зависит от внешних сигналов, находится в G1, а состояние покоя называется G _o (рисунок 22.5). После того, как клетки прошли точку ограничения, они завершают свой цикл даже при отсутствии внешних сигналов и только после повторного достижения точки принятия решения они входят в G _o. Внеклеточные сигналы, которые контролируют прохождение точки ограничения, различаются для разных типов клеток и стадий развития и включают как положительные, так и отрицательные регуляторы.

РИСУНОК 22.5. Основное устройство клеточного цикла у многоклеточных. Внешние сигналы необходимы в критической точке клеточного цикла, обычно в начале G1, чтобы гарантировать прогрессирование клеточного цикла. В их отсутствие клетка переходит в состояние покоя G ₀ или умирает (Глава 24). Вместо этого некоторые ячейки имеют точку принятия решения в G ₂ .

Точка рестрикции G1 клеток млекопитающих частично опосредована действием внутриклеточного антипролиферативного белка Rb.Rb блокирует транскрипцию генов, кодирующих белки, которые необходимы для перехода к S-фазе, таких как циклин A и ферменты тимидинкиназа и дигидрофолатредуктаза (оба из которых необходимы для получения сырых ингредиентов для синтеза ДНК). ¹⁹ Rb блокирует транскрипцию этих генов, ингибируя фактор транскрипции E2F, необходимый для их транскрипции. ^20,21 Rb сам по себе может ингибироваться фосфорилированием циклин-зависимыми киназами cdk2 и cdk4 / 6, когда они образуют комплекс с циклином E или cyclinD1 соответственно (фиг.22.6). Комплексы cdk2 / cyclinE и cdk4 / cyclinD1 являются косвенной мишенью внеклеточных сигналов в большом количестве типов клеток, и краткая иллюстрация того, как они связаны с положительной и отрицательной внеклеточной передачей сигналов, послужит иллюстрацией общих особенностей контроля пролиферации.

РИСУНОК 22.6. Rb обычно блокирует транскрипцию генов, необходимых для перехода к S-фазе (циклин A, дигидрофолатредуктаза и т. Д.), Ингибируя активность фактора транскрипции E2F.Фосфорилирование Rb делает его неспособным ингибировать E2F, поэтому клетка может прогрессировать. Эта диаграмма основана на информации из Roovers и Assoian. ²⁵ Положительные регуляторы развития цикла показаны зеленым, а ингибиторы — розовым.

Положительная регуляция пролиферации клеток часто использует путь передачи сигнала Erk MAP-киназы, как предполагает полное название этого пути «митоген-активируемая протеинкиназа». Erk MAP-киназа может быть активирована множеством путей, но один из наиболее распространенных — от рецепторных тирозинкиназ, через Grb2 и Sos, до активации небольшой GTPase Ras путем обмена GDP неактивного Ras на GTP активного Ras. .Затем активированный Ras активирует Raf, который фосфорилирует Mek, который, в свою очередь, фосфорилирует Erk (рис. 22.7). После активации Erk проникает в ядро ​​и стимулирует транскрипцию генов fos и jun , продукты которых объединяются с образованием регулятора транскрипции AP1. В промоторе гена циклина D1 существует консенсусный сайт AP1, и устойчивая активация Erk приводит к транскрипции циклина. ^23,24

РИСУНОК 22.7. Связь (или, по крайней мере, одна из связей) между передачей сигналов фактора роста и регуляцией клеточного цикла.Диаграмма основана на информации, приведенной в работе. 25.

Активация Erk обычно вызывается сигналами, которые исходят от рецепторов фактора роста и от матричных рецепторов интегринового типа. Пути от этих рецепторов сходятся таким образом, что они эффективно выполняют логическую операцию «И», по крайней мере, для физиологических уровней лиганда. По крайней мере, в некоторых клетках сигналы, происходящие из интегрина, действуют через малые GTPases семейства Rho, которые синергичны с сигнальным путем выше Erk, чтобы гарантировать устойчивую активацию Erk. ²² Следовательно, клетки будут реагировать на физиологические уровни факторов роста только в том случае, если они сидят на правильном матриксе, что является важным механизмом проверки ошибок в развитии и во взрослой жизни.

Поскольку пролиферативные сигналы могут действовать, увеличивая продукцию комплексов циклин-cdk, способных инактивировать Rb, обеспечивая тем самым прогрессирование клеточного цикла, антипролиферативные сигналы могут действовать, ингибируя эти комплексы циклин-cdk. Для многих типов клеток TGFβ является примером такого антипролиферативного сигнала.Сигнальный путь TGFβ активирует транскрипцию гена p15 ^INK4B , который кодирует белок, который может связывать циклин-зависимую киназу, cdk4. Белок p15 ^INK4B конкурирует за cdk4 с комплексом cdk4, cyclinD1 и p27 ^kip1 ; эффект увеличения количества p15 ^INK4B в клетке, таким образом, заключается в высвобождении p27 ^kip1 из этого комплекса. После освобождения p27 ^kip1 ингибирует активацию cdk2 циклином E и, следовательно, блокирует продвижение через точку ограничения ^26-29 (Рисунок 22.8).

РИСУНОК 22.8. Связь между внеклеточными сигналами и точкой ограничения клеточных циклов животных. В этом примере антимитотическая сигнальная молекула TGFβ вызывает транскрипцию белка, который титрует cdk4 от комплекса cdk4-cyclinD-p27 ^kip1 , и это высвобождает p27 ^kip1 из этого комплекса, так что он может ингибировать активацию cdk2 / cyclinE.

На практике более одного пути сходятся в точке рестрикции, и клетки внутри развивающихся эмбрионов будут использовать их все для интеграции информации о концентрации митогенных и антипролиферативных сигнальных молекул в их окрестностях с информацией о межклеточных контактах и контактов клеточного матрикса, а также об их собственном размере и состоянии дифференцировки.Подробное обсуждение этих путей и того, как они сходятся, можно найти в ряде отличных обзоров, которые выходят далеко за рамки того, что можно описать здесь. ^22,25 Ключевым моментом, что касается морфогенеза, является то, что пролиферация клеток является регулируемым процессом и что каждая клетка сама решает, когда она находится в точке ограничения, делиться или нет. Это решение зависит от сигналов, которые присутствуют в его ближайшем окружении.

Сравнение одноклеточных и многоклеточных организмов (прокариотические и эукориотические клетки)

Клетки удивительны, разнообразны, красивы, функционально превосходны… гениальная концепция.

Они работают поодиночке или в группах с одинаковой легкостью.

Клетки — основная единица жизни. Все живые существа состоят из одной или нескольких клеток.

Организмы, которые существуют в виде одиночных клеток, называются одноклеточными. А организмы, состоящие из групп работающих вместе клеток, называются многоклеточными.

Есть два царства одноклеточных организмов (археи и бактерии) и три царства многоклеточных организмов (животные, грибы и растения).

Плюс одно царство, в котором обитают как одноклеточные, так и многоклеточные организмы (протисты).

Почти все, что вы видите без микроскопа, — это животные, грибы или растения, а значит, и многоклеточные существа. Исключение из этого правила — яйца. Яйца — до того, как они оплодотворятся и начнут делиться — представляют собой самые большие отдельные клетки вокруг.

Поскольку все живые существа состоят из клеток — и поскольку мы хотим понять самих себя и другие живые существа вокруг нас, — имеет смысл узнать что-то о клетках.

Эта страница представляет собой введение в форму и функции клеток, а также одноклеточных и многоклеточных организмов.

Все живые существа делятся на две основные группы в зависимости от того, как устроены их клетки.

Эти две группы — прокариоты и эукариоты.

Что такое эукариотические клетки?

У эукариотических клеток есть области внутри клетки , отделенные от остальной части клетки мембранами, такими как клеточная мембрана.

Эти области включают ядро, многочисленные митохондрии и другие органеллы, такие как тело Гольджи и / или хлоропласты в каждой из их клеток.

Эти области отделены от основной массы цитоплазмы клетки их собственной мембраной — для того, чтобы позволить им быть более специализированными.

Вы можете рассматривать их как отдельные комнаты в вашем доме.

Ядро содержит всю ДНК клетки. Митохондрии — это то место, где вырабатывается энергия.В хлоропластах растения улавливают солнечную энергию в процессе фотосинтеза.

Конечно, из любого правила есть исключения! В этом случае наиболее очевидными двумя являются красные кровяные тельца животных и элементы ситовой трубки растений (которые, хотя и живые, не имеют ядра и ДНК. Обычно эти клетки не живут очень долго).

Что такое прокариотические клетки?

Прокариотические клетки не имеют ядра, митохондрий или каких-либо других мембраносвязанных органелл.

Другими словами, ни их ДНК, ни какие-либо другие метаболические функции не собираются вместе в дискретной замкнутой мембране области.

Вместо этого все открыто доступно в камере.

Хотя у некоторых бактерий есть внутренние мембраны как места метаболической активности, эти мембраны не охватывают отдельную область цитоплазмы.

Как работают многоклеточные и одноклеточные организмы

Все прокариоты (бактерии и археи) одноклеточные.

Только эукариоты — протисты, некоторые грибы и некоторые растения — являются многоклеточными.

У большинства одноклеточных организмов все клетки одинаковы (в большинстве случаев у любого вида).

В многоклеточных организмах отдельные группы клеток стали специализироваться для выполнения определенных ролей в жизни организма.

Жизнь организма зависит от правильной работы всех различных групп, непрерывное существование каждой из которых зависит от всех остальных.

У простых многоклеточных организмов, таких как губки, все клетки очень похожи. У более сложных многоклеточных организмов степень специализации клеток намного больше.Это приводит к тому, что клетки сильно отличаются друг от друга.

Всего в организме человека около 40 триллионов клеток!

Они встречаются в 1014 клетках различных типов, составляющих более 200 различных видов тканей.

Маленькие клетки — большие организмы

Большинство клеток крошечные… слишком маленькие, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом.

Тем не менее, мы можем легко увидеть деревья, мух и слонов, которые состоят из триллионов работающих вместе клеток.

Откуда все ячейки?

Одна клетка превращается в две клетки при медленном делении пополам.Затем эти половинки вырастают до полного размера, прежде чем сами разделятся. Это называется двойным делением.

Это золотое правило, независимо от того, являетесь ли вы одноклеточными бактериями или 100-тонным синим китом!

Даже мы с вами начали жизнь как одна ячейка — которая разделилась, чтобы стать 2 — затем обе они разделились, чтобы получилось 4… и так далее. И так далее… пока вы не вырастете и не получите 40 триллионов клеток!

Даже тогда некоторые клетки продолжают делиться, создавая новые клетки взамен изношенных или поврежденных.

В обычных повседневных клетках — и одноклеточных (одноклеточных) организмах — ДНК внутри клетки копируется до того, как клетка делится, так что обе новые клетки (обычно называемые дочерними клетками) могут иметь свою собственную копию.

Это очень важно … потому что новые клетки не знали бы, что им делать без своей ДНК.

Каждая новая ячейка также получает половину остального содержимого старой ячейки, так что в ней достаточно всех важных битов для продолжения работы.

Исключением из этого правила являются репродуктивные клетки, яйцеклетки и сперматозоиды.

Этим клеткам суждено соединиться с другой репродуктивной клеткой, чтобы в будущем создать новое существо. Таким образом, у них вдвое меньше ДНК, чем у обычных клеток.

Таким образом, когда они соединяются с другой репродуктивной клеткой, новый организм имеет полное количество ДНК.

Чтобы понять это, вы должны понять, что нормальные клетки имеют две копии своей ДНК (по одной от каждого родителя). Это означает, что клетка, которая собирается делиться, на самом деле имеет 4 копии своей ДНК на очень короткое время.

Что же такое ячейка?

Хорошо, теперь мы немного знаем о том, насколько важны клетки.

Но что на самом деле представляет собой клетка?

Три изображения выше являются примерами растительных клеток, а три изображения ниже — все животные клетки.

Самый простой ответ: ячейка — это контейнер … как коробка, бутылка или банка.

У него есть внутреннее и внешнее … и что-то вроде стены между ними — чтобы мы знали, где начинается внешнее и заканчивается внутреннее.

Это «нечто вроде стены между ними» называется клеточной мембраной.

Все клетки имеют клеточную мембрану. Это клеточная мембрана, которая удерживает внутренности внутри и снаружи.

Хотя в нем, как и в вашем доме, есть двери и окна, через которые можно входить и выходить.

Клеточная мембрана очень гибкая, и клетка может легко менять форму.

Однако некоторые клетки отказались от этой гибкости в пользу большей прочности и защиты в виде «клеточной стенки».Стенка клетки не гибкая, поэтому клетки с одной имеют постоянную форму.

Большинство, но не все бактерии и археи имеют клеточные стенки.

Многие протисты, все растения и все грибы также имеют клеточную стенку вокруг каждой клетки. Однако клетки животных никогда не имеют клеточной стенки.

Клеточная стенка построена за пределами клеточной мембраны, поэтому она может защитить клетку. Таким образом, вещи, которые должны попасть в камеру или выйти из нее, должны пройти через и два набора дверей . Один в клеточной стенке и один в клеточной мембране.

Клетки содержат все необходимое для жизни. Вода, питательные вещества, минералы, белки, ферменты, жиры и углеводы.

В прокариотических клетках они могут быть распределены довольно свободно. Но в многоклеточных ячейках они часто хранятся в специальных помещениях.

В многоклеточных организмах клетки специализируются на выполнении определенных функций. Такие работы, как хранение, поддержка, рост, транспортировка ресурсов или защита организма.

Для выполнения этих различных ролей ячейки в конечном итоге сильно отличаются друг от друга.

Существует еще много типов ячеек. На самом деле их так много, что вы можете провести всю свою жизнь, изучая только некоторые из этих клеток и то, как они работают.

Для этого вы должны стать тем, кого мы называем «клеточным биологом»!

Что дальше?

Теперь вы знаете разницу между эукариотическими и прокариотическими клетками. Возможно, вам стоит посмотреть, какие царства являются эукариотическими и прокариотическими.

Гордон — эколог с двумя дипломами Университета Эксетера.Он также учитель, поэт и владелец 1152 книг. Ох — и он написал этот сайт.

Последние сообщения от Гордона Рамела (посмотреть все)

5.1 Введение в биоразнообразие | Экологическая биология

Земля является домом для впечатляющего множества форм жизни. От одноклеточных организмов до существ, состоящих из многих триллионов клеток, жизнь приняла множество чудесных форм и выработала бесчисленные стратегии выживания. Напомним, что клеточная теория утверждает, что все живые существа состоят из одной или нескольких клеток.Некоторые организмы состоят из одной клетки, поэтому их называют одноклеточными и . Организмы, содержащие более одной клетки, называются многоклеточными. Несмотря на широкий спектр организмов, существует только два фундаментальных плана клеток: прокариотический и эукариотический. Основное различие этих двух клеточных планов состоит в том, что эукариотические клетки имеют внутренние мембраносвязанные структуры, называемые органеллами (см. Гл. 2.3). Таким образом, если бы вы проанализировали под микроскопом клетки любого организма на Земле, вы бы обнаружили либо прокариотические, либо эукариотические клетки, в зависимости от типа организма.

Биологи называют, группируют и классифицируют организмы на основе сходства в генетике и морфологии. Эта отрасль биологической науки известна как таксономия . Таксономисты группируют организмы в категории от очень широких до очень специфических (рис. 1). Самая широкая категория называется доменом , а наиболее специфичной — видов (обратите внимание на сходство между словами , специфическими для и видов ). В настоящее время систематики выделяют три области: бактерии, археи и эукарии.Все формы жизни классифицируются в этих трех областях.

Доменные бактерии

Доменные бактерии включают прокариотические одноклеточные организмы (рис. 2). Их невероятно много, и они встречаются практически во всех мыслимых типах среды обитания, включая ваше тело. Хотя многие люди рассматривают бактерии только как болезнетворные организмы, большинство видов на самом деле либо доброкачественны, либо полезны для человека. Хотя это правда, что некоторые бактерии могут вызывать заболевания у людей, это скорее исключение, чем правило.

Бактерии известны своим метаболическим разнообразием. Метаболизм — это общий термин, описывающий сложную биохимию, происходящую внутри клеток. Многие виды бактерий являются автотрофами и , что означает, что они могут создавать свой собственный источник пищи, не поедая другие организмы. Большинство автотрофных бактерий делают это с помощью фотосинтеза , процесса, который преобразует энергию света в химическую энергию, которая может быть использована клетками. Известная и экологически важная группа фотосинтезирующих бактерий — цианобактерий .Иногда их называют сине-зелеными водорослями, но это название не подходит, потому что, как вы вскоре увидите, водоросли — это организмы, принадлежащие к домену Eukarya. Цианобактерии играют важную роль в пищевых сетях водных систем, таких как озера.

Другие виды бактерий — это гетеротрофов , что означает, что им нужно добывать пищу, поедая другие организмы. В эту классификацию входят бактерии, вызывающие заболевания у людей ( во время инфекции, бактерии съедают вас ).Однако большинство гетеротрофных бактерий безвредны для человека. Фактически, на вашей коже и в толстом кишечнике живут сотни видов бактерий, которые не причиняют вам вреда. Помимо вашего тела, гетеротрофные бактерии играют жизненно важную роль в экосистемах, особенно бактерии, обитающие в почве, которые разлагают живое вещество и делают питательные вещества доступными для растений.

Рис. 2. Многие прокариоты делятся на три основные категории в зависимости от их формы: (а) кокки, или сферические; (б) палочковидные или палочковидные; и (c) спириллы или спиралевидные.(кредит а: модификация работы Дженис Хейни Карр, д-ра Ричарда Факлама, CDC; кредит c: модификация работы д-ра Дэвида Кокса, CDC; данные шкалы от Мэтта Рассела). Эта цифра OpenStax находится под лицензией CC BY 4.0

.

Домен Архей

Подобно бактериям, организмы в домене архей являются прокариотическими и одноклеточными. Внешне они очень похожи на бактерии, и еще несколько десятилетий назад многие биологи принимали их за бактерии. Но в их генах скрывается история, которую недавно выявил современный анализ ДНК: археи настолько разные генетически, что принадлежат к их собственному домену.

Многие виды архей обитают в самых суровых условиях, в областях с огромным давлением (дно океана), соленостью (например, Большое Соленое озеро) или высокой температурой (геотермальные источники). Организмы, которые могут переносить и даже процветать в таких условиях, известны как экстремофилов . ( Следует отметить, что многие бактерии также являются экстремофилами ). Наряду с генетическими данными тот факт, что большой процент архей являются экстремофилами, предполагает, что они могут быть потомками некоторых из самых древних форм жизни на Земле; жизнь зародилась на молодой планете, которая по сегодняшним меркам была негостеприимной.

По какой-то причине археи не так многочисленны в человеческом теле и на теле человека, как бактерии, и вызывают значительно меньше болезней. Исследования архей продолжают проливать свет на эту интересную и несколько загадочную область.

Домен Eukarya

Этот домен наиболее известен для использования, поскольку он включает людей и других животных, а также растения, грибы и менее известную группу — протистов. В отличие от других доменов, Домен Eukarya , помимо одноклеточных, содержит многоклеточные организмы.Домен характеризуется наличием эукариотических клеток. В этом домене вы познакомитесь с несколькими его королевствами. Королевство — это таксономическая группа, расположенная непосредственно под доменом (см. Рисунок 1).

Kingdom Animalia состоит из многоклеточных гетеротрофных организмов. В это царство входят люди и другие приматы, насекомые, рыбы, рептилии и многие другие виды животных. Kingdom Plantae включает многоклеточные автотрофные организмы.За исключением нескольких видов паразитов, растения используют фотосинтез для удовлетворения своих потребностей в энергии.

Kingdom Fungi включает многоклеточные и одноклеточные гетеротрофные грибы. Грибы часто принимают за растения, потому что некоторые виды грибов растут в земле. Грибы принципиально отличаются от растений тем, что они не осуществляют фотосинтез, а вместо этого питаются живым веществом других людей. Еще одно заблуждение — все грибы — это грибы. Гриб — это временная репродуктивная структура, используемая некоторыми видами грибов, но не всеми.Некоторые грибы принимают форму плесени и грибков, которые обычно встречаются на гниющих продуктах. Наконец, дрожжи — одноклеточные грибы. Многие виды дрожжей важны для человека, особенно пекарские и пивные дрожжи. В процессе метаболизма эти дрожжи производят газ CO2 и алкоголь. Первый заставляет хлеб подниматься, а второй является источником всех алкогольных напитков.

Рис. 3. (а) знакомый гриб — это только один тип грибов. Отображаются ярко окрашенные плодовые тела этого (б) кораллового гриба.На этой электронной микрофотографии (c) показаны споровые структуры Aspergillus, типа токсичных грибов, встречающихся в основном в почве и растениях. (кредит a: модификация работы Криса Ви; кредит b: модификация работы Кори Занкера; кредит c: модификация работы Дженис Хейни Карр, Роберт Симмонс, CDC; данные шкалы от Мэтта Рассела). Эта работа OpenStax под лицензией CC BY 4.0.

Протисты относятся к очень разрозненной группе, которая раньше была ее собственным королевством, пока недавний генетический анализ не показал, что ее следует разделить на множество королевств (рис. 4).Как группа, протисты очень разнообразны и включают одноклеточные, многоклеточные, гетеротрофные и автотрофные организмы. Термин «протист» использовался для обозначения любого эукариота, который не был ни животным, ни растением, ни грибком. Примеры простейших включают макроводоросли, такие как ламинарии и водоросли, микроводоросли, такие как диатомовые водоросли и динофлагелляты, и важные болезнетворные микробы, такие как Plasmodium , паразит, вызывающий малярию. К сожалению, ежегодно от малярии умирают сотни тысяч людей.

Рисунок 4. Протисты варьируются от микроскопических одноклеточных (a) Acanthocystis turfacea и (b) инфузорий Tetrahymena thermophila до огромных многоклеточных (c) водорослей (Chromalveolata), которые простираются на сотни футов под водой. «Леса». (кредит a: модификация работы Юиуджи Цуки; кредит b: модификация работы Ричарда Робинсона, Публичная научная библиотека; кредит c: модификация работы Кипа Эванса, NOAA; данные шкалы от Мэтта Рассела).Эта работа OpenStax под лицензией CC BY 4.0

.

Благодаря этому беглому и фундаментальному пониманию биологического разнообразия вы теперь лучше подготовлены для изучения роли биоразнообразия в биосфере, а также в экономике, здоровье и культуре человека. Каждая форма жизни, даже самый маленький микроб, представляет собой увлекательную и сложную живую машину. Эта сложность означает, что мы, вероятно, никогда не сможем полностью понять каждый организм и бесчисленные способы их взаимодействия друг с другом, с нами и с окружающей средой.Таким образом, разумно ценить биоразнообразие и принимать меры по его сохранению.

Атрибуция

Эта работа Мэтью Р. Фишера находится под лицензией CC BY 4.0.

амеб одноклеточные. Одиночная ячейка делится пополам, образуя две новые ячейки. Студент

1. Вопросы

Амебы одноклеточные. Одиночная ячейка делится пополам, образуя две новые ячейки. Студент утверждает, что амебы живы.Прав ли ученик?

A. Учащийся не прав; амебы не живы, потому что состоят только из одной клетки.

Ученик не правильный; амебы не живы, потому что нет мужских и женских особей, способствующих зачатию нового потомства.

Ученик правильный; амебы живы, потому что стали многоклеточными. (мой ответ)

Студент правильный; амебы живы, потому что они размножаются, хотя это и отличается от традиционного полового размножения.

ваш ответ может быть правильным

Я не биолог; однако я думаю, что ваш ответ неверен, потому что амебы, даже если они разделятся на две части, не являются многоклеточными. Это все еще одноклеточные организмы. Я думаю, что правильный ответ — следующий в списке.

Они живы, потому что все, что может воспроизводиться, будь то половым или бесполым путем, использует и производит его на АТФ.Это то, что по сути классифицирует организм как живой. Доктор Боб222 прав.

, так какой из них, и мне нужна помощь со всем этим, пожалуйста, пожалуйста, кто-нибудь, я пробовал сам, но не могу найти ответ, пожалуйста, вот вопросы
1.Какой из этих предметов в окружающей среде является живым?
вода (река)
воздух (ветер)
гриб (гриб) мой ответ
грунт (глина)

2.Что сделало возможным открытие клеток?
использование увеличительных очков
изобретение микроскопа мой ответ
исследование вирусов и бактерий
Наблюдение за клетками Гука и Пастера

3. Клетки состоят из более мелких частей, называемых органеллами. Эти органеллы действуют как органы тела, выполняя функции, помогающие клетке получать энергию, воспроизводить и т. Д. Используя то, что вы знаете о характеристиках живых существ, стали бы вы утверждать, что органеллы живы?

Нет, органеллы не живые, потому что они не реагируют на окружающую среду.
Нет, органеллы не живые, потому что клетка — это наименьшая единица, которая может выполнять функции жизни.
Да, органеллы живы, потому что они помогают клетке воспроизводиться, что является характеристикой жизни.
Да, органеллы живы, потому что они используют энергию для своего функционирования, что является характеристикой жизни.

4. Амебы одноклеточные. Одиночная ячейка делится пополам, образуя две новые ячейки. Студент утверждает, что амебы живы. Прав ли ученик?
Студент прав; амебы живы, потому что они размножаются, хотя это и отличается от традиционного полового размножения.
Студент не прав; амебы не живы, потому что состоят только из одной клетки.
Студент не прав; амебы не живы, потому что нет мужских и женских особей, способствующих зачатию нового потомства.
Студент прав; амебы живы, потому что они стали многоклеточными.

ПОМОГИТЕ ПОМОЩЬ, пожалуйста, поймите, почему я ввел справку только заглавными буквами, но 4 на самом деле Мне действительно нужна помощь

Мне нужна помощь

1.гриб
2. Изобретение микроскопа
3. Нет, органеллы не живые, потому что клетка — это наименьшая единица, которая может выполнять функции жизни.
4. Студент правильный; амебы живы, потому что они размножаются, хотя это и отличается от традиционного полового размножения.

спасибо yall я получил 50

это правильно я обещаю

ЭЙ НЕТ 100% ПРАВИЛЬНО Я ПОЛУЧИЛ 100 THX ЭЙ НЕТ

Тысм ЭЙ НЕТ ты на 100% прав

получили ли они ответ

.