Organizmy jednokomórkowe lub pierwotniaki są zwykle nazywane organizmami, których ciała stanowią jedną komórkę. To właśnie ta komórka wykonuje wszystkie funkcje niezbędne do życia organizmu: ruch, odżywianie, oddychanie, rozmnażanie i usuwanie niepotrzebnych substancji z organizmu.

Podkrólestwo Pierwotniaków

Pierwotniaki pełnią zarówno funkcje komórki, jak i pojedynczego organizmu. Na świecie żyje około 70 tysięcy gatunków tego Podkrólestwa, większość z nich to organizmy mikroskopijnych rozmiarów.

2-4 mikrony to wielkość małych pierwotniaków, a zwykłe osiągają 20-50 mikronów; z tego powodu nie da się ich zobaczyć gołym okiem. Ale są na przykład orzęski o długości 3 mm.

Przedstawicieli Podkrólestwa Pierwotniaków można spotkać tylko w środowisku płynnym: w morzach i zbiornikach wodnych, na bagnach i podmokłych glebach.

Jakie są rodzaje organizmów jednokomórkowych?

Istnieją trzy typy organizmów jednokomórkowych: sarkomastigofory, sporozoany i orzęski. Typ sarkomastygofor obejmuje sarkody i wiciowce oraz typ orzęski- rzęskowe i ssące.

Cechy konstrukcyjne

Cechą struktury organizmów jednokomórkowych jest obecność struktur charakterystycznych wyłącznie dla pierwotniaków. Na przykład usta komórkowe, wakuola kurczliwa, proszek i gardło komórkowe.

Pierwotniaki charakteryzują się podziałem cytoplazmy na dwie warstwy: wewnętrzną i zewnętrzną, które nazywane są ektoplazmą. Struktura warstwy wewnętrznej obejmuje organelle i endoplazmę (jądro).

Dla ochrony znajduje się błonka - warstwa cytoplazmy charakteryzująca się zagęszczeniem, a organelle zapewniają mobilność i niektóre funkcje odżywcze. Pomiędzy endoplazmą a ektoplazmą znajdują się wakuole regulujące równowagę wodno-solną w pojedynczej komórce.

Odżywianie organizmów jednokomórkowych

U pierwotniaków możliwe są dwa rodzaje odżywiania: heterotroficzny i mieszany. Istnieją trzy sposoby wchłaniania pokarmu.

Fagocytoza nazywamy proces wychwytywania stałych cząstek pokarmu za pomocą narośli cytoplazmatycznych, które występują u pierwotniaków, a także w innych wyspecjalizowanych komórkach organizmów wielokomórkowych. A pinocytoza reprezentowany przez proces wchłaniania płynu przez samą powierzchnię komórki.

Oddech

Wybór u pierwotniaków odbywa się to poprzez dyfuzję lub przez kurczliwe wakuole.

Rozmnażanie pierwotniaków

Istnieją dwie metody rozmnażania: płciowa i bezpłciowa. Bezpłciowy reprezentowana przez mitozę, podczas której następuje podział jądra, a następnie cytoplazmy.

A seksualny Rozmnażanie odbywa się poprzez izogamię, oogamię i anizogamię. Pierwotniaki charakteryzują się naprzemiennym rozmnażaniem płciowym oraz pojedynczym lub wielokrotnym rozmnażaniem bezpłciowym.

Definicja 1

Jednokomórkowe (pierwotniaki) to organizmy, w których wszystkie funkcje żywych organizmów pełni jedna komórka.

Oprócz prokariotów są to także jednokomórkowe eukarionty, wśród których znajdują się rośliny, zwierzęta i grzyby.

Cechy organizmów jednokomórkowych

Rozmiary pierwotniaków są mikroskopijnie małe. Osobliwością organizmów jednokomórkowych jest to, że wykonują one wszystkie funkcje żywych organizmów za pomocą organelli komórkowych i są odrębnym, niezależnym organizmem, reprezentowanym tylko przez jedną komórkę. Pod względem struktury i zestawu organelli komórki organizmów jednokomórkowych są podobne do komórek Organizmy wielokomórkowe. Wśród jednokomórkowych eukariontów występują zarówno organizmy o prostej budowie (ameba, chlorella), jak i organizmy dość złożone (orzęski, panewki).

Jeżeli komórki organizmów wielokomórkowych charakteryzują się zróżnicowaniem funkcji i niemożnością jednoczesnego wykonywania wszystkich funkcji żywej istoty, wówczas organizmy jednokomórkowe zachowują tę zdolność. Wysoki poziom ich organizacja jest komórkowa. Komórka organizmów jednokomórkowych jest organizmem integralnym, który ma wszystkie właściwości żywej istoty: metabolizm, drażliwość, wzrost, rozmnażanie i tym podobne.

Ich ciało składa się z cytoplazmy, w której znajduje się warstwa zewnętrzna - ektoplazma i warstwa wewnętrzna - endoplazma. U większości gatunków zewnętrzna strona komórki pokryta jest błoną, która zapewnia zwierzęciu jednokomórkowemu trwały kształt. Pierwotniaki wykazują organelle, które pełnią różne funkcje:

  • trawienie (wakuole trawienne),
  • wydzieliny (kurczliwe wakuole),
  • ruchy (wici, rzęski),
  • percepcja światła (oko światłoczułe)

i inne organelle, które zapewniają wszystkie procesy życiowe. Zgodnie z metodą żywienia są to organizmy heterotroficzne. Pierwotniaki charakteryzują się drażliwością, która objawia się różnymi ruchami - taksówkami. Wyróżnić pozytywne taksówki- ruchy w kierunku bodźca i taksówki negatywne - ruchy od bodźca.

Pierwotniaki wystawione na działanie niesprzyjających warunków tworzą cysty. Otorbienie jest ważną cechą biologiczną pierwotniaków. Zapewnia nie tylko przetrwanie w niesprzyjających warunkach, ale także sprzyja szerokiemu osadnictwu.

Wodne jednokomórkowe

Morskie zwierzęta jednokomórkowe, takie jak otwornice i radiolary, mają szkielet zewnętrzny w postaci wapiennej skorupy. Wysoce zorganizowane zwierzęta jednokomórkowe obejmują orzęski. Organellami ruchu w nich są rzęski, ciało pokryte jest trwałą elastyczną powłoką, która nadaje mu stały kształt. Większość orzęsków ma dwa jądra: duże i małe. Duże jądro wegetatywne - reguluje procesy ruchu, odżywiania, wydalania, a także rozmnażania bezpłciowego, realizowane poprzez poprzeczny podział komórki na pół. Małe jądro ma charakter generatywny, pełni ważną funkcję w procesie seksualnym.

Wśród wodnych organizmów jednokomórkowych wyróżnia się również miksotrofy - organizmy, które mogą odżywiać się zarówno poprzez fotosyntezę, jak i heterotrofię. Na przykład zielona euglena.

Euglena żyje w zbiornikach słodkowodnych i pływa za pomocą pojedynczej wici znajdującej się z przodu ciała. W cytoplazmie eugleny znajdują się chloroplasty zawierające chlorofil, który umożliwia euglenie odżywianie się fototroficzne. Jeśli nie ma światła, przechodzi na odżywianie heterotroficzne. Dzięki tej właściwości euglena łączy w sobie cechy rośliny i zwierzęcia, co wskazuje na ewolucyjną jedność świata roślin i zwierząt.

Rośliny i grzyby jednokomórkowe

Notatka 1

W naturze występuje wiele nie tylko zwierząt jednokomórkowych, ale także roślin jednokomórkowych i grzybów. Na przykład wśród zielonych alg Chlamydomonas i Chlorella są przedstawicielami jednokomórkowymi, a wśród grzybów drożdże są jednokomórkowe.

Jednokomórkowe rośliny i zwierzęta to typowe komórki eukariotyczne, które mają odpowiednie organelle:

  • membrana powierzchniowa,
  • rdzeń,
  • mitochondria,
  • Aparat Golgiego,
  • siateczka śródplazmatyczna,
  • rybosomy.

Różnice w budowie zwierząt jednokomórkowych i roślin jednokomórkowych są związane z różnicami w sposobie ich odżywiania. Komórki roślinne charakteryzują się obecnością plastydów, wakuoli, ścian komórkowych i innych cech związanych z fotosyntezą. Komórki zwierzęce charakteryzują się obecnością glikokaliksu, wakuoli trawiennych i innymi cechami związanymi z odżywianiem heterotroficznym.

U grzybów komórka ma ścianę komórkową, co wskazuje na podobieństwo grzybów do bakterii i roślin. Ale grzyby są heterotrofami i to czyni je podobnymi do zwierząt.

Jednokomórkowe eukarionty rozmnażają się głównie bezpłciowo, ale u niektórych z nich (na przykład orzęsków pantofli) obserwuje się proces seksualny - wymianę Informacja genetyczna, a u innych (na przykład u Chlamydomonas) następuje rozmnażanie płciowe. Rozmnażanie bezpłciowe następuje poprzez podział komórki na pół w drodze mitozy. Podczas rozmnażania płciowego powstają gamety, które następnie łączą się, tworząc zygotę.

Uwaga 2

Podstawowe terminy i koncepcje testowane w arkusz egzaminacyjny: ameby, balantidium, wiciowce, orzęski, kokcydia, plazmodium malarii, wakuole trawienne, postęp płciowy, proszek, sarcodaceae, wakuole kurczliwe, sporozoany, euglena zielona.

Ciało najprostszych zwierząt składa się z jednej komórki, która wykonuje wszystkie funkcje życiowe. Przedstawiciele tego subkrólestwa mają wszelkie właściwości niezależnego organizmu. Wolno żyjące pierwotniaki mają dodatkowe organelle umożliwiające ruch, odżywianie, wydalanie, ochronę itp. Niektóre z tych organelli są tymczasowe (pseudopody ameby), inne są trwałe (wić euglena, rzęski orzęskowe).

Rola pierwotniaków w przyrodzie i życiu człowieka:

– są niezastąpionymi uczestnikami obiegu substancji i energii w ekosystemach, pełniąc rolę mikrokonsumentów i rozkładających;

– tworzą geologiczne złoża wapienia i kredy;

– są przedmiotami badania naukowe;

Wiciowce klasowe. Przedstawiciele tej klasy mają stały kształt ciała ze względu na obecność zwartej błony komórkowej.

Euglena zielona ma korpus w kształcie wrzeciona. Rozmiar komórki wynosi około 0,05 mm. Euglena porusza się za pomocą wici - narośla cytoplazmatycznego składającego się z cienkiego włókienka. Z przodu znajduje się światłoczuły wizjer. W cytoplazmie, oprócz wszystkich organelli charakterystycznych dla komórek zwierzęcych, znajdują się chromatofory zawierający chlorofil. W świetle euglena jest zdolna do fotosyntezy. Dlatego jest klasyfikowany jako pośrednia forma ewolucyjna między roślinami i zwierzętami. Euglena rozmnaża się bezpłciowo, dzieląc się na dwie części wzdłuż osi podłużnej. Rozmnażanie płciowe przeprowadzone przez kopulacja(fuzja komórkowa).

Volvox to jedna z kolonialnych form wiciowców.

Rodzaj orzęsków. Orzęski klasowe. Gromada liczy około 6 tysięcy gatunków.

Przedstawiciele: orzęski pantofla, orzęski trębacza.

Orzęski pantofelka to zwierzę o wymiarach 0,1-0,3 mm.

Jego błona komórkowa pokryta jest rzęskami, które służą do ruchu. W komórce znajdują się dwa jądra - wegetatywny , poliploidalny I generatywny , diploidalny. Jama ustna na ciele tworzy lejek ustny, który zamienia się w usta komórkowe prowadzące do gardło. Forma w gardle wakuole trawienne trawienie jedzenia. Niestrawione resztki jedzenia są usuwane przez otwór - proszek .

Orzęski pantofelka mają dwie kurczliwe wakuole umieszczone na przeciwległych końcach ciała. Za ich pośrednictwem usuwany jest nadmiar wody i produktów przemiany materii.

Rozmnażanie orzęsków występuje zarówno bezpłciowo, jak i seksualnie. Podczas rozmnażania bezpłciowego następuje podłużny podział komórek. Podczas procesu seksualnego powstaje most cytoplazmatyczny między dwoma orzęskami. Jądra poliploidalne (duże) ulegają zniszczeniu, a jądra diploidalne (małe) dzielą się w wyniku mejozy, tworząc cztery jądra haploidalne, z których trzy umierają, a czwarte dzieli się na pół, ale w wyniku mitozy. Powstają dwa jądra. Jeden jest stacjonarny, drugi migrujący. Następnie następuje wymiana migrujących jąder pomiędzy orzęskami. Następnie jądra stacjonarne i migrujące łączą się, osobniki rozpraszają się i ponownie tworzą się w nich duże i małe jądra.

Wiciowce klasowe

Struktura. Wiciowce mają wici, które służą jako organelle ruchu i ułatwiają chwytanie pożywienia. Może być jeden, dwa lub wiele. Ruch wici w otaczającej wodzie powoduje powstanie wiru, dzięki któremu małe cząsteczki zawieszone w wodzie przenoszone są do podstawy wici, gdzie znajduje się mały otwór - ujście komórki, prowadzące do głębokiego kanału gardłowego.
Prawie wszystkie wiciowce pokryte są gęstą elastyczną błoną, która wraz z rozwiniętymi elementami cytoszkieletu decyduje o stałym kształcie ciała.
Aparat genetyczny u większości wiciowców jest on reprezentowany przez pojedyncze jądro, ale istnieją również gatunki dwujądrowe (na przykład Giardia) i wielojądrowe (na przykład opalina).
Cytoplazma Jest wyraźnie podzielona na cienką warstwę zewnętrzną - przezroczystą ektoplazmę i głębszą endoplazmę.
Sposób odżywiania. Zgodnie ze sposobem karmienia wiciowce dzielą się na trzy grupy. Organizmy autotroficzne, jako wyjątek w królestwie zwierząt, syntetyzują substancje organiczne (węglowodany) z dwutlenku węgla i wody za pomocą chlorofilu i energii promieniowania słonecznego. Chlorofil występuje w chromatoforach, których organizacja jest podobna do plastydów roślinnych. Wiele wiciowców odżywiających się roślinami ma specjalne urządzenia, które odbierają stymulację światłem - znamiona.
Organizmy heterotroficzne (trypanosom – czynnik wywołujący śpiączkę) nie mają chlorofilu i dlatego nie mogą syntetyzować węglowodanów z substancje nieorganiczne. Organizmy miksotroficzne są zdolne do fotosyntezy, ale żywią się także minerałami i substancje organiczne tworzone przez inne organizmy (euglena zielona).
Osmoregulacyjne a częściowo funkcje wydalnicze u wiciowców, podobnie jak u sarcodidae, pełnią kurczliwe wakuole, które występują w wolno żyjących formach słodkowodnych.
Reprodukcja. U wiciowców obserwuje się rozmnażanie płciowe i bezpłciowe. Typową formą rozmnażania bezpłciowego jest rozszczepienie podłużne.
Siedlisko. Wiciowce są szeroko rozpowszechnione w zbiornikach wód słodkich, zwłaszcza małych i zanieczyszczonych pozostałościami organicznymi, a także w morzach. Wiele gatunków pasożytuje na różnych zwierzętach i ludziach, wyrządzając w ten sposób ogromne szkody (tryponosomy, pasożyty jelitowe itp.).

Zwierzęta składające się z pojedynczej komórki z jądrem nazywane są organizmami jednokomórkowymi.

Łączą cechy komórki i niezależny organizm.

Zwierzęta jednokomórkowe

Zwierzęta z podkrólestwa Jednokomórkowe lub Pierwotniaki żyją w płynnym środowisku. Ich formy zewnętrzne są różnorodne - od osobników amorficznych, które nie mają określonego zarysu, po przedstawicieli o skomplikowanych kształtach geometrycznych.

Istnieje około 40 tysięcy gatunków zwierząt jednokomórkowych. Do najbardziej znanych należą:

  • ameba;
  • zielona euglena;
  • pantofel orzęskowy.

Ameba

Należy do klasy kłączy i wyróżnia się zmiennym kształtem.

Składa się z błony, cytoplazmy, kurczliwej wakuoli i jądra.

Wchłanianie składników odżywczych odbywa się za pomocą wakuoli trawiennych, a inne pierwotniaki, takie jak algi, służą jako pokarm. Do oddychania ameba potrzebuje tlenu rozpuszczonego w wodzie i przenikającego przez powierzchnię ciała.

Zielona euglena

Ma wydłużony kształt wachlarza. Odżywia się, przekształcając dwutlenek węgla i wodę w tlen i produkty spożywcze dzięki energii świetlnej, a także gotowe substancje organiczne przy braku światła.

Należy do klasy wiciowców.

Pantofel orzęskowy

Klasa orzęsków, jej zarys przypomina but.

Bakterie służą jako pożywienie.

Grzyby jednokomórkowe

Grzyby zaliczane są do niższych eukariontów niechlorofilowych. Różnią się trawieniem zewnętrznym i zawartością chityny w ścianie komórkowej. Ciało tworzy grzybnię składającą się ze strzępek.

Grzyby jednokomórkowe są podzielone na 4 główne klasy:

  • deuteromycetes;
  • chytridiomycetes;
  • zygomycety;
  • workowce.

Uderzającym przykładem workowców są drożdże, które są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie. Szybkość ich wzrostu i rozmnażania jest wysoka ze względu na ich specjalną strukturę. Drożdże składają się z pojedynczej okrągłej komórki, która rozmnaża się poprzez pączkowanie.

Rośliny jednokomórkowe

Typowym przedstawicielem niższych roślin jednokomórkowych, często spotykanym w przyrodzie, są glony:

  • chlamydomony;
  • chlorella;
  • spirogyra;
  • chlorokoki;
  • Volvox.

Chlamydomonas różni się od wszystkich glonów ruchliwością i obecnością światłoczułego oka, które wyznacza miejsca największego gromadzenia energii słonecznej do fotosyntezy.

Liczne chloroplasty zastąpiono jednym dużym chromatoforem. Rolę pomp wypompowujących nadmiar płynu pełnią kurczliwe wakuole. Ruch odbywa się za pomocą dwóch wici.

Zielone algi Chlorella, w przeciwieństwie do Chlamydomonas, mają typowe działanie komórki roślinne. Gęsta skorupa chroni błonę, a cytoplazma zawiera jądro i chromatofor. Funkcje chromatoforu są podobne do roli chloroplastów u roślin lądowych.

Kulista alga Chlorococcus jest podobna do Chlorelli. Jego siedliskiem jest nie tylko woda, ale także ziemia, pnie drzew rosnące w wilgotnym środowisku.

Kto odkrył organizmy jednokomórkowe

Zaszczyt odkrycia mikroorganizmów należy do holenderskiego naukowca A. Leeuwenhoeka.

W 1675 roku zbadał je pod mikroskopem własnej konstrukcji. Nazwę orzęski przypisano najmniejszym stworzeniom, a od 1820 roku zaczęto je nazywać zwierzętami najprostszymi.

Zoolodzy Kelleker i Siebold w 1845 roku sklasyfikowali organizmy jednokomórkowe jako szczególny typ królestwa zwierząt i podzielili je na dwie grupy:

  • kłącza;
  • orzęski.

Jak wygląda jednokomórkowa komórka zwierzęca?

Strukturę organizmów jednokomórkowych można badać wyłącznie za pomocą mikroskopu. Ciało najprostszych stworzeń składa się z pojedynczej komórki, która działa jak niezależny organizm.

Komórka zawiera:

  • cytoplazma;
  • organoidy;
  • rdzeń.

Z biegiem czasu, w wyniku adaptacji do środowisko, u niektórych gatunków organizmów jednokomórkowych pojawiły się specjalne organelle ruchu, wydalania i odżywiania.

Kim są pierwotniaki?

Współczesna biologia klasyfikuje pierwotniaki jako parafiletyczną grupę protistów zwierzęcych. Obecność jądra w komórce, w przeciwieństwie do bakterii, włącza je na listę eukariontów.

Struktury komórkowe różnią się od struktur organizmów wielokomórkowych. W żywym układzie pierwotniaków występują wakuole trawienne i kurczliwe, niektóre mają organelle podobne do jamy ustnej i odbytu.

Klasy pierwotniaków

We współczesnej klasyfikacji opartej na cechach nie ma osobnej rangi i znaczenia organizmów jednokomórkowych.

Labirynt

Zwykle dzieli się je na następujące typy:

  • sarkomastigofory;
  • apikompleksy;
  • myksosporydium;
  • orzęski;
  • labirynt;
  • Ascestosporadia.

Za przestarzałą klasyfikację uważa się podział pierwotniaków na wiciowce, sarkody, orzęski i sporozoany.

W jakim środowisku żyją organizmy jednokomórkowe?

Siedliskiem najprostszych organizmów jednokomórkowych jest każde wilgotne środowisko. Typowymi mieszkańcami zanieczyszczonych źródeł słodkiej wody są ameba zwyczajna, euglena zielona i orzęski pantoflowe.

Nauka od dawna klasyfikuje opaliny jako orzęski ze względu na zewnętrzne podobieństwo wici do rzęsek i obecność dwóch jąder. W wyniku dokładnych badań związek ten został obalony. Rozmnażanie płciowe opalów następuje w wyniku kopulacji, jądra są identyczne, a aparat rzęskowy jest nieobecny.

Wniosek

Nie można sobie wyobrazić układu biologicznego bez organizmów jednokomórkowych, które są źródłem pożywienia dla innych zwierząt.

Najprostsze organizmy przyczyniają się do powstawania skał, służą jako wskaźniki zanieczyszczenia zbiorników wodnych i uczestniczą w obiegu węgla. Mikroorganizmy znalazły szerokie zastosowanie w biotechnologii.