Инфузории (ресничные), подготовка к ЕГЭ по биологии

Инфузория-туфелька (Paramеcium caudаtum)

Инфузория-туфелька — свободноживущий одноклеточный организм, встречающийся в стоячих пресных водоёмах. Чтобы рассмотреть её под микроскопом, нужно зачерпнуть воду вместе с донным илом. Этих инфузорий очень легко развести в аквариуме, если залить прудовой водой пучок обычного сена. Инфузория-туфелька по форме похожа на подошву обуви, за это она и получила такое легко запоминающееся название. Причём «пятка» — это передний конец её тела, а «носок» — задний. Длина клетки инфузории составляет 0,1-0,3 мм.

Постоянную форму тела поддерживает пелликула, на п

Постоянную форму тела поддерживает пелликула, на поверхности которой правильными рядами расположено множество (10-15 тыс.) одинаковых по длине ресничек (то есть ундулиподий ресничек), только в области клеточного рта их длина увеличивается. Волнообразное веслооподобное биение ресничек обеспечивает движение инфузории «пяткой» вперёд с максимальной скоростью до 2 мм/с. Во время движения вперёд инфузория дополнительно вращается вдоль продольной оси тела. Покровы инфузории образуют многоугольники, в центре которых и располагается ресничка.

В эктоплазме пелликулы лежат базальные тела ресничек и экструсомы трихоцисты, которые выполняют защитную функцию. В ответ на механическое или химическое раздражение они выбрасывают содержимое своих мешочков наружу. Предполагают, что жидкость загустевает и затрудняет движение нападающего или изменяет химический состав воды. Трихоцист очень много и когда они действуют совместно, то защита получается очень эффективной. На месте выстреливших трихоцист появляются новые.

В эндоплазме инфузории расположены: 2 ядра (крупны

В эндоплазме инфузории расположены: 2 ядра (крупный полиплоидный макронуклеус и диплоидный мелкий микронуклеус), пищеварительные вакуоли, 2 крупные сократительные вакуоли, резервуар которых открывается наружу порой. Есть и другие органоиды, характерные для эукариотической клетки.

Питание инфузории-туфельки

У инфузории есть цитостом (клеточный рот), переходящий в цитофарингс (клеточную глотку). Их окружают специализированные реснички. Они более длинные и склеенные в специальные структуры, загоняют в рот воду с бактериями — основным кормом инфузории-туфельки. После типичного образования фагосом (пищеарительных вакуолей) их подхватывает постоянный ток цитоплазмы, где под действием ферментов лизосом происходит переваривание, о котором мы писали выше. Длится оно около часа. Непереваренные остатки выбрасываются наружу в переднем конце клетки через порошицу (цитопиг).

Осморегуляция и дыхание

Осморегуляция и дыхание

В поддержании постоянного солевого состава внутри клетки (осморегуляции) участвуют пульсирующие вакуоли инфузории-туфельки. Две сократительные вакуоли пульсируют по очереди. Скорость их сокращения зависит от температуры и концентрации солей во внешней среде. Но вода выделяется из тела инфузории не только вакуолями, но и на протяжении всей поверхности клеточной мембраны.

При нормальной концентрации кислорода в воде инфузория дышит им при помощи диффузии через всю поверхность клетки, также она удаляет и углекислый газ. При низкой концентрации кислорода она способна существовать за счёт гликолиза.

Раздражимость

Инфузория-туфелька обладает чувствительностью к химическому составу окружающей среды. Для неё характерен как положительный хемотаксис, когда она движется к пищевым объектам, так и отрицательный хемотаксис при избегании контакта с хищниками или ухода из воды с большой концентрацией солей.

Инфузории-туфельки обладают очень тонким химическим чувством. Они различают в воде тысячные доли процента растворенных солей и кислот и миллионные доли процента содержащихся ядовитых веществ и тяжелых металлов. Поэтому в лабораториях нередко используют инфузорий для обнаружения в воде тех или иных примесей.

Очень интересно ведут себя простейшие под влиянием электрического тока. Если через жидкость, где плавают эти животные, пропустить слабый электрический ток, все туфельки выстраиваются вдоль линии тока, а затем, как по команде, начинают двигаться в сторону катода, где и скапливаются.

Размножение и половой процесс

В благоприятных условиях инфузория-туфелька делится бесполым путём — поперечным делением надвое путём перетяжки, чаще всего в свободноподвижном состоянии. Деление её клетки происходит 1-2 раза в сутки. Ему предшествует митотическое деление обоих ядер и достройка недостающих органоидов. Бесполое размножение повторяется много раз подряд, но время от времени в жизненном цикле инфузории происходит половой процесс в виде конъюгации.

При конъюгации количество особей не изменяется, по

При конъюгации количество особей не изменяется, поэтому она не относится к размножению, происходит только перераспределение генетического материала между особями. Во время конъюгации две инфузории сходятся и прикладываются друг к другу брюшной стороной, в месте контакта пелликулы обоих клеток растворяются и образуется цитоплазматический мостик.

Макронуклеус конъюгантов распадается на части, растворяется. Микронуклеус сначала делится дважды мейозом. Три из четырёх гаплоидных ядер разрушаются, а четвёртое снова делится, но митотически, образуя пронуклеусы (половые ядра). Один пронуклеус (стационарный, женский) остаётся в клетке, другой (мигрирующий, мужской) переходит по цитоплазматическому мостику в клетку другой особи и сливается там со стационарным пронуклеусом, восстанавливая диплоидный набор хромосом. То же осуществляется и у другой особи.

Конъюгация у инфузории-туфельки
Конъюгация у инфузории-туфельки

К концу конъюгации каждая особь имеет по одному ядру двойственного происхождения (синкарион). У разошедшихся конъюгантов, которых теперь называют эксконъюгантами, происходит процесс реконструкции нормального ядерного аппарата. Синкарион делится митотически. В одном из ядер происходит плоидное увеличение хромосом, оно увеличивается в размере и становится макронуклеусом. Второе ядро остаётся маленьким и диплоидным микронуклеусом.

Иногда у инфузории туфельки происходит половой процесс по типу автогамии (самооплодотворения). Он похож на конъюгацию, но происходит в пределах одной клетки.

Видео

Размножение[

Воспроизвести медиафайл

Конъюгация инфузорий-туфелек

У инфузории-туфельки есть бесполое размножение, в то же время у неё присутствует половой процесс, который не приводит к размножению. Бесполое размножение — поперечное деление в активном состоянии. Оно сопровождается процессами регенерации. Например, одна из особей заново образует клеточный рот с околоротовой цилиатурой, каждая достраивает недостающую сократительную вакуоль, происходит размножение базальных телец и образование новых ресничек и т. п.

Половой процесс, как и у других инфузорий, происходит в форме конъюгации[6]. Туфельки, относящиеся к разным клонам, временно «склеиваются» ротовыми сторонами, и между клетками образуется цитоплазматический мостик. Затем макронуклеусы конъюгирующих инфузорий разрушаются, а микронуклеусы делятся путём мейоза. Из образовавшихся четырёх гаплоидных ядер три погибают, а оставшаяся делится митозом[6]. В каждой инфузории теперь есть два гаплоидных пронуклеуса — один из них женский (стационарный), а другой — мужской (мигрирующий). Инфузории обмениваются мужскими пронуклеусами, а женские остаются в «своей» клетке. Затем в каждой инфузории «свой» женский и «чужой» мужской пронуклеусы сливаются, образуя диплоидное ядро — синкарион. При делении синкариона образуется два ядра. Одно из них становится диплоидным микронуклеусом, а второе превращается в полиплоидный макронуклеус. Реально этот процесс происходит сложнее и сопровождается специальными постконъюгационными делениями.

Среда обитания простейшего

Обитает героиня статьи в пресных, мелких водоемах со стоячей водой и обилием разлагающейся органики. Во вкусах сходятся инфузория туфелька, амеба. Стоячая вода им нужна, дабы не преодолевать течение, которое попросту снесет. Мелководье гарантирует прогрев, необходимый для активности одноклеточных. Обилие же гниющей органики — пищевая база.

По насыщенности воды инфузориями, можно судить о степени загрязненности пруда, лужи, старицы. Чем больше туфелек, тем больше питательной базы для них — разлагающейся органики. Зная интересы туфелек, их можно разводить в обычных аквариуме, банке. Достаточно положить туда сено и залить прудовой водой. Скошенная трава послужит той самой разлагающейся питательной средой.

Среда обитания инфузории туфельки

Среда обитания инфузории туфельки

Нелюбовь инфузорий к соленой воде наглядна, при помещении в обычную частиц поваренной соли. Под увеличением видно, как одноклеточные уплывают подальше от нее. Если же простейшие засекают скопление бактерий, напротив, направляются к ним. Это именуется раздражимостью. Сие свойство помогает животным избегать неблагоприятных условий, находить пищу и других особей своего рода.

Размножение

Бесполое

Инфузория обычно размножается бесполым путём — делением надвое. Ядра делятся на две части, и в каждой новой инфузории оказывается по одному большому и по одному малому ядру. Каждая из двух дочерних получает часть органоидов, а другие образуются заново.

Размножение инфузории-туфельки

Размножение инфузории-туфельки

Половое

При недостатке пищи или изменении температуры инфузории переходят к половому размножению, а затем могут превратиться в цисту.

При половом процессе увеличения числа особей не происходит. Две инфузории временно соединяются друг с другом. На месте соприкосновения оболочка растворяется, и между животными образуется соединительный мостик. Большое ядро каждой инфузории исчезает. Малое ядро дважды делится. В каждой инфузории образуются четыре дочерних ядра. Три из них разрушаются, а четвёртое снова делится. В результате в каждой остаётся по два ядра. По цитоплазматическому мостику происходит обмен ядрами, и там сливается с оставшимся ядром. Вновь образовавшиеся ядра формируют большое и малое ядра, и инфузории расходятся. Такой половой процесс называется конъюгацией. Он длится около 12 часов. Половой процесс ведёт к обновлению, обмену между особями и перераспределению наследственного (генетического) материала, что увеличивает жизнестойкость организмов.

Жизненный цикл инфузории-туфельки

Жизненный цикл инфузории-туфельки

Теги

Adblock
detector