Какие свойства амебы протеи
Животные, как и все организмы, находятся на разных уровнях организации. Одним из них является клеточный, а его типичным представителей — амеба протей. Особенности ее строения и жизнедеятельности рассмотрим далее подробнее.
Подцарство Одноклеточные
Несмотря на то, что эта систематическая группа объединяет самых примитивных животных, ее видовое разнообразие уже достигает 70 видов. С одной стороны, это действительно наиболее просто устроенные представители животного мира. С другой — это просто уникальные структуры. Только представьте: одна, порой микроскопическая, клетка способна осуществлять все жизненно важные процессы: дыхания, передвижения, размножения. Амеба протей (фото демонстрирует ее изображение под световым микроскопом) является типичным представителем подцарства Простейшие. Ее размеры едва достигают 20 мкм.
Амеба протей: класс простейших животных
Само видовое название этого животного свидетельствует об уровне его организации, поскольку протей означает «простой». Но так ли примитивно это животное? Амеба протей является представителем класса организмов, которые передвигаются при помощи непостоянных выростов цитоплазмы. Подобным образом передвигаются и бесцветные клетки крови, формирующие иммунитет человека. Они называются лейкоциты. Их характерное движение так и называется — амебоидным.
В какой среде обитает амеба протей
Этот простейший организм предпочитает обитать в пресных и соленых водоемах. Особенно благоприятны для него условия заболачивания, поскольку процесс гниения предполагает наличие большого количества бактерий, которыми питаются эти простейшие организмы. Однако ее дизентерийный вид комфортно себя чувствует в просвете кишечника человека. На первый взгляд может показаться, что это паразитический вид. Но это мнение будет ошибочным. Находясь в кишечнике, она питается разнообразными бактериями и никакого вреда человеку не приносит. Но если кишечник поражен, амеба проникает в кровеносные сосуды и начинает питаться эритроцитами крови. При этом на стенках образуются язвочки. Заразиться дизентерийной амебой можно, употребляя сырую воду, грязные овощи и фрукты.
Обитающая в загрязненных водоемах амеба протей никакого вреда никому ни приносит. Эта среда обитания является наиболее подходящей, поскольку в ней простейшее занимает свою важную роль в цепи питания.
Особенности строения
Амеба протей является представителем класса, а точнее подцарства Одноклеточных. Ее размер едва достигает 0,05 мм. Невооруженным глазом ее можно увидеть в виде едва заметного желеобразного комочка. А вот все основные органеллы клетки будут заметны только под световым микроскопом на большом увеличении.
Поверхностный аппарат клетки амебы протей представлен клеточной мембраной, которая обладает прекрасной эластичностью. Внутри находится полужидкое содержимое — цитоплазма. Она все время передвигается, обусловливая образование ложноножек. Амеба — эукариотическое животное. Это означает, что ее генетический материал заключен в ядре.
Движение простейших
Как передвигается амеба протей? Это происходит при помощи непостоянных выростов цитоплазмы. Она передвигается, образуя выпячивание. А потом цитоплазма плавно перетекает внутрь клетки. Ложноножки втягиваются и образуются в другом месте. По этой причине амеба протей не имеет постоянной формы тела.
Питание
Амеба протей способна к фаго- и пиноцитозу. Это процессы поглощения клеткой твердых частиц и жидкостей соответственно. Она питается микроскопическими водорослями, бактериями и себе подобными простейшими организмами. Амеба протей (фото ниже демонстрирует процесс захватывания пищи) окружает их своими ложноножками. Далее пища оказывается внутри клетки. Вокруг нее начинает формироваться пищеварительная вакуоль. Благодаря пищеварительным ферментам частицы расщепляются, усваиваются организмом, а непереваренные остатки удаляются через мембрану. Путем фагоцитоза лейкоциты крови уничтожают болезнетворные частицы, каждый миг проникающие в организм человека и животных. Если бы эти клетки не защищали таким образом организмы, жизнь была бы практически невозможна.
Кроме специализированных органелл питания, в цитоплазме могут находиться и включения. Это непостоянные клеточные структуры. Они накапливаются в цитоплазме, когда для этого есть необходимые условия. И расходуются, когда в этом возникает жизненная необходимость. Это зерна крахмала и капельки липидов.
Дыхание
Амеба протей, как и все одноклеточные организмы, не имеет специализированных органелл для осуществления процесса дыхания. Она использует кислород, растворенный в воде или другой жидкости, если речь идет об амебах, обитающих в других организмах. Газообмен происходит через поверхностный аппарат амебы. Клеточная мембрана является проницаемой для кислорода и углекислого газа.
Размножение
Для амебы характерно бесполое размножение. А именно деление клетки надвое. Осуществляется этот процесс только в теплое время года. Он происходит в несколько этапов. Сначала делится ядро. Оно растягивается, разделяется при помощи перетяжки. В результате из одного ядра образуется два идентичных. Цитоплазма между ними разрывается. Ее участки обосабливаются вокруг ядер, образуя две новые клетки. Сократительная вакуоль оказывается в одной из них, а в другой ее формирование происходит заново. Деление происходит при помощи митоза, поэтому дочерние клетки являются точной копией материнских. Процесс размножения амебы происходит достаточно интенсивно: несколько раз в сутки. Так что продолжительность жизни каждой особи совсем невелика.
Регуляция давления
Большинство амеб обитают в водной среде. В ней растворено определенное количество солей. Гораздо меньше этого вещества в цитоплазме простейшего. Поэтому вода должна поступать из области с большей концентрацией вещества в противоположную. Таковы законы физики. При этом тело амебы должно было бы лопнуть от переизбытка влаги. Но этого не происходит благодаря действию специализированных сократительных вакуолей. Они удаляют излишек воды с растворенными в ней солями. При этом они обеспечивают гомеостаз — поддержание постоянства внутренней среды организма.
Что такое циста
Амеба протей, как и другие простейшие, особым образом приспособилась к переживанию неблагоприятных условий. Ее клетка перестает питаться, интенсивность всех процессов жизнедеятельности уменьшается, обмен веществ приостанавливается. Амеба перестает делиться. Она покрывается плотной оболочкой и в таком виде переносит неблагоприятный период любой продолжительности. Это периодически происходит каждую осень, а с наступлением тепла одноклеточный организм начинает интенсивно дышать, питаться и размножаться. То же самое может происходить и в теплое время года с наступлением засухи. Образование цист имеет еще одно значение. Оно заключается в том, что в таком состоянии амеб переносит ветер на значительные расстояния, расселяя данный биологический вид.
Раздражимость
Конечно же, о нервной системе у этих простейших одноклеточных речи не идет, ведь организм их состоит всего лишь из одной клетки. Однако это свойство всех живых организмов у амебы протей проявляется в форме таксисов. Этот термин означает ответную реакцию на действие раздражителей различного рода. Они могут быть положительными. Например, амеба четко движется по направлению к пищевым объектам. Это явление по сути можно сравнить с рефлексами животных. Примерами отрицательных таксисов является движение амебы протей от яркого света, из области повышенной солености или механических раздражителей. Эта способность прежде всего имеет защитное значение.
Итак, амеба протей является типичным представителем подцарства Простейшие или Одноклеточные. Эта группа животных является наиболее примитивно устроенной. Их тело состоит из одной клетки, однако она способна выполнять функции целого организма: дышать, питаться, размножаться, двигаться, реагировать на раздражения и неблагоприятные условия окружающей среды. Амеба протей является частью экосистем пресных и соленых водоемов, но способна обитать и в других организмах. В природе она является участником круговорота веществ и важнейшим звеном в цепи питания, являясь основой планктона многих водоемов.
Амебы, раковинные амебы, фораминиферы
Для корненожек характерны органоиды движения типа лобоподий или ризоподий. Ряд видов образует органическую или минеральную раковинку. Основной способ размножения – бесполое путем митотического деления клетки надвое. У некоторых видов наблюдается чередование бесполого и полового размножения.
К классу Корненожки относятся отряды: 1) Амебы, 2) Раковинные амебы, 3) Фораминиферы.
Отряд Амебы (Amoebina)
Представители этого отряда никогда не образуют раковинку. Размножение – бесполое путем митотического деления клетки надвое. Сравнительно недавно у обитающей в море Amoeba marina обнаружен парасексуальный процесс. Эта многоядерная амеба обычно размножается бесполым способом, при котором ядра митотически делятся, а затем равномерно распределяются между дочерними клетками. При парасексуальном процессе происходит слияние двух амеб, при этом образуется клетка с удвоенным числом ядер. Затем эта клетка делится, ядра распределяются по дочерним особям случайным образом. Таким образом, дочерние амебы, образовавшиеся в результате парасексуального процесса, генетически отличаются от материнской. Большинство амеб ведет свободный образ жизни, обитая в морских или пресных водоемах, влажной почве. Некоторые виды являются паразитами человека и животных (дизентерийная амеба), некоторые – комменсалами (кишечная амеба, ротовая амеба).
рис. 1. Строение амебы:
1 — ядро, 2 — эктоплазма, 3 — эндоплазма,
4 — псевдоподия, 5 — пищеварительная
вакуоль, 6 — сократительная вакуоль.
Амеба протей (Amoeba proteus) (рис. 1) обитает в пресных водоемах. Достигает в длину 0,5 мм. Имеет длинные псевдоподии, одно ядро, оформленного клеточного рта и порошицы нет.
рис. 2. Фагоцитоз:
1 — псевдоподии амебы,
2 — пищевые частицы.
Питается бактериями, водорослями, частицами органических веществ и др. Процесс захвата твердых пищевых частиц происходит с помощью псевдоподий и называется фагоцитозом (рис. 2). Вокруг захваченной пищевой частицы формируется фагоцитозная вакуоль, в нее поступают пищеварительные ферменты, после чего она превращается в пищеварительную вакуоль. Процесс поглощения жидких пищевых масс называется пиноцитозом. В этом случае растворы органических веществ попадают в амебу через тонкие каналы, которые образуются в эктоплазме путем впячивания. Формируется пиноцитозная вакуоль, она отшнуровывается от канала, в нее поступают ферменты, и эта пиноцитозная вакуоль также становится пищеварительной вакуолью.
Кроме пищеварительных вакуолей имеется сократительная вакуоль, удаляющая излишки воды из организма амебы.
Размножается путем деления материнской клетки на две дочерних (рис. 3). В основе деления лежит митоз.
рис. 3. Митотические деление клетки амебы надвое
При неблагоприятных условиях амеба инцистируется. Цисты устойчивы к высыханию, низким и высоким температурам, течениями воды и воздушными потоками переносятся на большие расстояния. Попав в благоприятные условия, цисты раскрываются, и из них выходят амебы.
Дизентерийная амеба (Entamoeba histolytica) обитает в толстом кишечнике человека. Может вызывать заболевание – амебиаз. В жизненном цикле дизентерийной амебы выделяют следующие стадии: циста, мелкая вегетативная форма, крупная вегетативная форма, тканевая форма. Инвазионной (заражающей) стадией является циста. Циста попадает в организм человека перорально вместе с пищей или водой. В кишечнике человека из цист выходят амебы, имеющие небольшие размеры (7–15 мкм), питающиеся в основном бактериями, размножающиеся и не вызывающие заболевания у человека. Это – мелкая вегетативная форма (рис. 4). При попадании в нижние отделы толстого кишечника она инцистируется. Выделяющиеся с фекалиями цисты могут попасть в воду или почву, далее – на пищевые продукты. Явление, при котором дизентерийная амеба живет в кишечнике, не причиняя вреда хозяину, называется цистоносительством.
рис. 4. Дизентерийная амеба
А — мелкая вегетативная форма,
Б — крупная вегетативная форма
(эритрофаг): 1 — ядро,
2 — фагоцитированные эритроциты.
При некоторых условиях (авитаминозы, гельминтозы, переохлаждение и др.) мелкая вегетативная форма внедряется в стенку кишечника, вызывая его изъязвления. В этих случаях развивается амебиаз (амебная дизентерия) – кровоточащие язвы в кишечнике, частый жидкий стул с примесью крови и слизи. Амебы, паразитирующие в клетках кишечника, будут называться тканевыми формами. Из разрушенных тканевыми формами кровеносных сосудов в просвет кишечника попадают эритроциты. Часть мелких вегетативных форм начинает питаться эритроцитами, вследствие чего увеличивается в размерах (30–40 мкм) и превращается в крупную вегетативную форму.
Лабораторная диагностика амебиаза – изучение под микроскопом мазков фекалий. В острый период болезни в мазке обнаруживаются крупные вегетативные формы (эритрофаги) (рис. 4), при хронической форме или цистоносительстве – цисты.
Механическими переносчиками цист дизентерийных амеб являются мухи, тараканы.
Кишечная амеба (Entamoeba coli) обитает в просвете толстого кишечника. Кишечная амеба питается бактериями, остатками растительной и животной пищи, не причиняя хозяину никакого вреда. Никогда не заглатывает эритроциты, даже если они находятся в кишечнике в больших количествах. В нижнем отделе толстого кишечника образует цисты. В отличие от четырехядерных цист дизентерийной амебы, цисты кишечной амебы имеют восемь или два ядра.
рис. 5. Раковинные амебы (вид сбоку)
А — арцелла (Arcella sp.),
Б — диффлюгия (Difflugia sp.).
Отряд Раковинные амебы (Testacea)
Представители этого отряда – пресноводные бентосные организмы, некоторые виды обитают в почве. Имеют раковинку, размеры которой варьируют от 50 до 150 мкм (рис. 5). Раковинка может быть: а) органической («хитиноидной»), б) из кремниевых пластинок, в) инкрустированной песчинками. Размножаются делением клетки надвое. При этом одна дочерняя клетка остается в материнской раковинке, другая строит себе новую. Ведут только свободный образ жизни.
Отряд Фораминиферы (Foraminifera)
рис. 6. Фораминиферы
А — планктонная фораминифера глобигерина
(Globigerina sp.), Б — многокамерная известковая
раковинка эльфидиума (Elphidium sp.).
Фораминиферы обитают в морских водоемах, входят в состав бентоса, за исключением семейств Глобигерины (рис. 6А) и Глобороталиды, ведущих планктонный образ жизни. Фораминиферы имеют раковины, размеры которых варьируются от 20 мкм до 5–6 см, у ископаемых видов фораминифер – до 16 см (нуммулиты). Раковины бывают: а) известковыми (наиболее распространенные), б) органические из псевдохитина, в) органические, инкрустированные песчинками. Известковые раковины могут быть однокамерными или многокамерными с устьем (рис. 6Б). Перегородки между камерами пронизаны отверстиями. Очень длинные и тонкие ризоподии выходят как через устье раковины, так и через многочисленные поры, пронизывающие ее стенки. У некоторых видов стенка раковины не имеет пор. Число ядер – от одного до множества. Размножаются бесполым и половым способами, которые чередуются друг с другом. Половое размножение – изогамного типа.
Фораминиферы играют важную роль в формировании осадочных пород (мел, нуммулитовые известняки, фузулиновые известняки и др.). В ископаемом состоянии фораминиферы известны с кембрийского периода. Для каждого геологического периода характерны свои массовые виды фораминифер. Эти виды являются руководящими формами для определения возраста геологических пластов.
►Читайте также описание других классов подтипа Саркодовые:
- Класс Радиолярии, или Лучевики (Radiolaria)
- Класс Солнечники (Heliozoa)
- Краткое описание подтипа Саркодовые (Sarcodina)
► Перейти к оглавлению книги «Зоология беспозвоночных. Теория. Задания. Ответы»
Амеба обыкновенная – вид простейших существ из эукариот, типичный представитель рода Амебы.
Систематика. Вид амебы обыкновенной относится к царству — Животные, типу – Амебозои. Амебы объединены в класс Lobosa и отряд – Amoebida, семейство – Amoebidae, род – Amoeba.
Характерные процессы. Хотя амебы – это простые, состоящие из одной клетки существа, не имеющие никаких органов, им присущи все жизненно необходимые процессы. Они способны передвигаться, добывать пищу, размножаться, поглощать кислород, выводить продукты обмена.
Строение
Амеба обыкновенная – одноклеточное животное, форма тела неопределенная и изменяется из-за постоянного перемещения ложноножек. Размеры не превышают половины миллиметра, а снаружи ее тело окружено мембраной – плазмалемой. Внутри располагается цитоплазма со структурными элементами. Цитоплазма представляет собой неоднородную массу, где выделяют 2 части:
- Наружная – эктоплазма;
- внутренняя, с зернистой структурой – эндоплазма, где сосредоточены все внутриклеточные органеллы.
Строение амебы обыкновенной
У амебы обыкновенной имеется крупное ядро, которое расположено примерно в центре тела животного. Оно имеет ядерный сок, хроматин и покрыто оболочкой, имеющей многочисленные поры.
Под микроскопом видно, что амеба обыкновенная образует псевдоподии, в которые переливается цитоплазма животного. В момент образования псевдоподии в нее устремляется эндоплазма, которая на периферических участках уплотняется и превращается в эктоплазму. В это время на противоположном участке тела эктоплазма частично превращается в эндоплазму. Таким образом, в основе образования псевдоподий лежит обратимое явление превращения эктоплазмы в эндоплазму и наоборот.
Дыхание
Амеба получает O2 из воды, который диффундирует во внутреннюю полость через наружные покровы. Все тело участвует в дыхательном акте. Кислород, попавший в цитоплазму, необходим для расщепления питательных веществ на простые составляющие, которые Amoeba proteus сможет переварить, а еще для получения энергии.
Среда обитания
Обитает в пресной воде канав, небольших прудов и болот. Может жить также в аквариумах. Культуру амебы обыкновенной можно легко разводить в лабораторных условиях. Она является одной из крупных свободноживущих амеб, достигающих 50 мкм в диаметре и видимых невооруженным глазом.
Питание
Амеба обыкновенная передвигается с помощью ложноножек. Она преодолевает один сантиметр за пять минут. Передвигаясь, амебы наталкиваются на различные мелкие объекты: одноклеточные водоросли, бактерии, мелких простейших и т.д. Если объект достаточно мал, амеба обтекает его со всех сторон и он, вместе с небольшим количеством жидкости, оказывается внутри цитоплазмы простейшего.
Схема питания амебы обыкновенной
Процесс поглощения твердой пищи амебой обыкновенной называется фагоцитозом. Таким образом, в эндоплазме образуются пищеварительные вакуоли, внутрь которых из эндоплазмы поступают пищеварительные ферменты и происходит внутриклеточное пищеварение. Жидкие продукты переваривания проникают в эндоплазму, вакуоль с непереваренными остатками пищи подходит к поверхности тела и выбрасывается наружу.
Кроме пищеварительных вакуолей в теле амеб находится и так называемая сократительная, или пульсирующая, вакуоль. Это пузырек водянистой жидкости, который периодически нарастает, а достигнув определенного объема, лопается, опорожняя свое содержимое наружу.
Основная функция сократительной вакуоли — регуляция осмотического давления внутри тела простейшего. В связи с тем, что концентрация веществ в цитоплазме амебы выше, чем в пресной воде, создается разность осмотического давления внутри и вне тела простейшего. Поэтому пресная вода проникает в организм амебы, но ее количество остается в пределах физиологической нормы, поскольку пульсирующая вакуоль «откачивает» избыток воды из тела. Подтверждением этой функции вакуоли служит их наличие только у пресноводных простейших. У морских она или отсутствует, или сокращается очень редко.
Сократительная вакуоль кроме осморегуляторной функции частично выполняет и выделительную функцию, выводя вместе с водой в окружающую среду продукты обмена веществ. Однако основная функция выделения осуществляется непосредственно через наружную мембрану. Известную роль играет, вероятно, сократительная вакуоль в процессе дыхания, ибо проникающая в результате осмоса в цитоплазму вода несет растворенный кислород.
Размножение
Амебам свойственно бесполое размножение, осуществляемое путем деления надвое. Этот процесс начинается с митотического деления ядра, которое продольно удлиняется и перегородкой разъединяется на 2 самостоятельные органеллы. Они отдаляются и формируют новые ядра. Цитоплазма с оболочкой делится с помощью перетяжки. Сократительная вакуоль не разделяется, а попадает в одну из новообразованных амеб, во второй вакуоль формируется самостоятельно. Размножаются амебы достаточно быстро, за день процесс деления может происходить несколько раз.
В летний период времени амебы растут и делятся, но с приходом осенних холодов, из-за пересыхания водоемов, трудно найти питательные вещества. Поэтому амеба превращается в цисту, оказавшись в критических условиях и покрывается прочной двойной белковой оболочкой. При этом цисты легко распространяются за ветром.
Значение в природе и жизни человека
Amoeba proteus — важное составляющее экологических систем. Она регулирует численность бактериальных организмов в озерах и прудах. Очищает водную среду от чрезмерного загрязнения. Также является важным составляющим пищевых цепочек. Одноклеточные – еда для маленьких рыб и насекомых.
Ученые используют амебу как лабораторное животное, проводя на ней множество исследований. Очищает амеба не только водоемы, но поселившись в человеческом организме, она поглощает разрушенные частицы эпителиальной ткани пищеварительного тракта.