Одноклеточные растения
Типичным представителем низших одноклеточных растений, часто встречающихся в природе, являются водоросли:
Хламидомонада отличается от всех водорослей подвижностью и наличием светочувствительного глазка, определяющего места наибольшего скопления солнечной энергии для фотосинтеза.
Многочисленные хлоропласты заменены одним большим хроматофором. Роль насосов, откачивающих излишки жидкости, выполняют сократительные вакуоли. Передвижение осуществляется при помощи двух жгутиков.
Зеленые водоросли хлореллы, в отличие от хламидомонады, обладают типичными растительными клетками. Плотная оболочка защищает мембрану, а в цитоплазме расположено ядро и хроматофор. Функции хроматофора сходны с ролью хлоропласт наземных растений.
С хлореллой схожа водоросль шарообразной формы хлорококк. Местом ее обитания служит не только вода, но и суша, стволы деревьев, растущих во влажной среде.
Ход урока
III. Актуализация знаний (5-10 мин.)
(Актуализация знаний начинается с демонстрации рисунка Царства живой природы).
Посмотрите, внимательно на рисунок, к каким царствам относятся организмы, показанные на рисунке? (презентация 16 слайд 1), (к бактериям, грибам, животным, растениям).
Рис. 1 Царства живой природы
Сколько царств живой природы? (4) (вопрос задается, для того чтобы привести знания в систему и прийти к схеме, слайд 2)
Из чего состоят все живые организмы? (из клеток)
На сколько и на какие группы можно разделить все живые организмы? (слайд 3), (в зависимости от количества клеток)
*ученики могут не назвать представителей одноклеточных (** скорее всего не назовут простейших т. к. – еще не знакомы с ними).
IV. Ход урока (20-25 мин.)
Мы с вами вспомнили: царства живой природы; и на какие группы делятся организмы (по количеству клеток) давайте выскажем предположения о том, что мы сегодня будем изучать. (Ученики высказывают свое мнение, учитель направляет их и «приводит» к теме) (слайд 4).
Тема: Одноклеточные организмы
Как вы думаете, какова цель нашего урока? (Предположения учащихся, учитель направляет, корректирует).
Цель: Знакомство со строением одноклеточных организмов
Для того чтобы выполнить поставленную цель мы с вами отправимся в «Путешествие в страну бактерий и простейших» (слайд 6)
(Самостоятельная работа учеников с презентациями: «Бактерии» (презентация 2), «Простейшие» (презентация 1) по инструкции учителя)
(Перед началом работы проводится физминутка «Мухи», слайд 5)
Таблица 1: Одноклеточные животные (слайды 7, 8)
| Название одноклеточных (название: простейших; бактерий) | Местообитание (где живут?) | Питание (кем или чем питаются?) | Строение, размеры тела (в мм) | Значение (польза, вред) |
| Бактерии | везде (почва, воздух, вода и т.д.) | большинство бактерий питаются готовыми органическими веществами | маленьких размеров; клетки не имеют ядра | санитары, повышают плодородие почвы, используются в пищевой промышленности, для получения лекарств |
| Простейшие: | ||||
| Амеба | в прудах | бактериями, водорослями, другими простейшими | 0,1-0,5, студенистый комочек | корм для других животных, возбудитель заболеваний человека и животных |
| Инфузория туфелька | в водоемах | бактериями | 0,1-0,3; похожа на туфлю, тело покрыто ресничками | корм для других животных, очищает водоемы от бактерий |
| Простейшие: | ||||
| Эвглена зеленая | в прудах, лужах | Питается как растение на свету, и как животное в темноте | 0,05, тело вытянутой формы, со жгутиком | корм для других животных |
После этой работы следует обсуждение таблицы (и, следовательно, нового материала с которым ребята познакомились в ходе «Путешествия»).
(После обсуждения возвращаемся к цели, выполнили ее?)
(Ученики формулируют выводы о том так то же такие одноклеточные организмы?, слайд 9)
V. Подведение итогов урока (5 мин.)
(слайд 10)
Рефлексия по вопросам:
Литература:
- Учебник: А. А. Плешаков, Н. И. Сонин. Природа. 5 класс. – М.: Дрофа, 2006.
- Заяц Р.Г., Рачковская И. В., Стамбровская В.М. Биология. Большой справочник для школьников. – Минск: «Вышэйшая школа», 1999.
Организмы одноклеточных животных: специфика
Это огромный класс, имеющий множество подвидов, какие могут размножаться половым или бесполым способом. Одноклеточные представлены более, чем 30 тысячами организмов животных, между которыми есть сходные и различные черты. Тело простейших состоит из ядра и цитоплазмы, у них нет защитной капсулы, плазмидов, клеточной стенки.
Как представители зеленых водорослей, они имеют хромосомы и оформленную ДНК. Категория зеленых водорослей преимущественно склонна к фотосинтезу, животные организмы, к примеру, эвглена зеленая (изображена на фото) имеют хлоропласты, в темноте могут всасывать органические вещества, даже поглощать бактерии.
В каких средах обитают одноклеточные
Средой обитания простейших одноклеточных служит любая влажная среда. Амеба обыкновенная, эвглена зеленая и инфузория-туфелька являются типичными обитателями загрязненных пресных водных источников.
Такие организмы, как радиолярия и фораминифера населяют соленые водоемы. Встречаются среди одноклеточных паразиты человека и животных.
К крупным простейшим, ведущим паразитический образ жизни, относится опалина лягушачья. Это существо с многочисленными жгутиками поселяется в кишечнике головастика, где в дальнейшем размножается.
Наука долгое время относила опалин к инфузориям, благодаря внешнему сходству жгутиков с ресничками и наличию двух ядер. В результате тщательных исследований родство было опровергнуто. Половое размножение опалин происходит в результате копуляции, ядра одинаковые, а ресничный аппарат отсутствует.
Жизнедеятельность
Многие простейшие животные так же мелки и просто устроены, как и некоторые клетки крупных животных. Но они отличаются от них тем, что способны жить самостоятельно. Одноклеточные животные представляют собой слаженный организм, осуществляющий питание, дыхание, выделение, размножение, рост, развитие и обмен веществ. У него в протоплазме существует как бы разделение труда: каждая из её обособленных, более мелких образований выполняет свою особую задачу.
Например, ядро регулирует жизнедеятельность всего одноклеточного организма и воспроизводит само себя, благодаря чему образуются новые дочерние организмы; в пищеварительной вакуоли происходит переваривание пищи; сократительная вакуоль удаляет избыток воды и растворенные в ней вредные для организма вещества.
При неблагоприятных условиях многие простейшие перестают питаться, теряют органы движения, покрываются толстой оболочкой и образуют цисту. При наступлении благоприятных условий одноклеточные принимают прежний облик.
Классификация
Согласно названию Protozoa, в это подцарство должны входить только животные. Но в современной системе простейших содержатся зелёные жгутиконосцы (ботаники считают их водорослями), миксомицеты и плазмодиофориды (по мнению микологов, это грибы) и т. д. В связи с этим древние простейшие скорее всего могут рассматриваться в качестве исходной группы, давшей начало и грибам, и растениям, и животным. Поэтому в настоящее время должно считаться признанным выделение особого царства протистов и противопоставление его царствам растений и животных. Выделение царства протистов принадлежит знаменитому зоологу и эволюционисту Э. Геккелю (1866). Protozoa же могут быть выделены в системе протистов в качестве подцарства.
Одноклеточные прошли длительный путь эволюции, в ходе которой возникло их огромное разнообразие. В зависимости от сложности строения и способов передвижения выделяют несколько типов простейших. Материал с сайта http://wikiwhat.ru
Разновидности одноклеточных бактерий
Все микроскопические организмы (кроме грибов) могут иметь жгутики, позволяющие им свободно перемещаться в пространстве. На фото можно увидеть органеллы, которые используются растениями для активного «образа жизни». Ниже представлена таблица, позволяющая понять основные различия между царствами одноклеточных и то, какие компоненты присутствуют в их строении.
Существует множество видов микроорганизмов, каждый из которых отличается формой и строением. Оно, в свою очередь зависит, от питания организма и способа его жизнедеятельности. Различают: кокки (круглые), вибрионы и спирохеты (извилистого типа), бациллы и клостридии (палочки). На фото можно увидеть все эти разновидности, но при этом организмы сходны по строению.
Водоросли, категория растений и животных имеют вакуоли для накапливания клеточного сока. Он поддерживает в упругом состоянии оболочку клетки. Бактерии в этих целях используют аэросомы.
Каждое отличие обусловлено множеством факторов, в том числе эволюцией категорий микроорганизмов. К примеру, животные более приспособлены к выживанию, бактерии могут вырабатывать стойкость к агрессивным компонентам по типу антибиотиков, водоросли содержат практически весь необходимый для выживания комплекс органелл.
Эти уникальные одноклеточные бактерии
Бактерии – понятие, с которым знаком каждый человек. Встречаются они повсеместно, каждая среда обитания буквально населена миллиардами разновидностей: в соленой, пресной воде, на поверхности горячих источников, ледников и организмах живых существ. Бактерии – это представители категории одноклеточные, используемые для химической, медицинской, пищевой промышленности. Кроме данных организмов, представителями царства простейших одноклеточных являются:
- растения (множество видов зеленых водорослей);
- животные;
- большинство грибов.
Микроскопические клетки не относятся к эукариотам, так как не имеют оформленного ядра. Другие категории одноклеточных растений, грибов, а также животных сходны между собой наличием этого главного клеточного компонента.
В одноклеточных структурах бактерий (прокариот) также отсутствуют дополнительные мембранные органоиды. Есть отличия, к примеру, у цианобактерий, выполняющих фотосинтезирующую функцию, – плоские цистерны.
Ошибочно полагать, что представители царства одноклеточных имеют одинаковую структуру. Различия не глобальные, но они существуют. Все нюансы строения организмов, относящихся к прокариотам или эукариотам, видно на фото, сделанном под микроскопом. Можно рассмотреть колонии одноклеточных бактерий, а также специфику устройства их клеток.
Спирохеты: бледная трепонема
Бледная трепонема – это тоже человек!
Американские ученые утверждают, что бактерии, как и люди, обладают индивидуальностью
Когда впервые триста сорок лет назад голландец ван Левенгук рассматривал в свой микроскоп крохотулек «анималькулик» — именно так он назвал бактерий, то и не подозревал, что открыл создание равное человеку! И хотя в 1905 году Кох получил Нобелевку за изучение тех же одноклеточных, даже он не понял (да и не мог понять, при тогдашнем уровне развития микробиологии), что это за существа. В школе на уроках биологии ученики тупо зазубривали строение бактерий: рибосомы, жгутик, мембрана, ну а люди постарше приспособили их названия для ругательств. Людей мерзких и неприятных обзывали – бледной спирохетой, глупых – одноклеточными, слабовольных и ничтожных – микробами. Молния ударила внезапно со страниц тематического журнала Open Biology.
Необычные открытия ученых
Группа американских ученых заявила, что бактерии обладают индивидуальностью. В точности такой же индивидуальностью, как человек!
В довесок к своему сенсационному заявлению, ученые привели весомые и серьезные доказательства. На протяжении длительного времени они исследовали и проводили опыты с бактерией (Rhizobium leguminosarum).
Этот странный микромир
Параллельно работали с 72-мя ее штампами. Вывод, к которому пришли научные работники, потряс их самих: во-первых, ядро генома бактерии и человека общее, но об этом было известно и раньше.
Геном каждого человека уникален, но и геном каждой бактерии также уникален!
Обратите внимание!
Размножение одноклеточных животных
Путешествие в микромир
Мало того, эти уникальные личности даже размножаются как люди! Не в прямом, конечно, смысле.
Бацилла кокку не соблазняет, стихи не декламирует, розы не дарит и в постель не тащит. Но особи делятся друг с другом уникальной половиной своего генетического материала.
Это и делает потомство микробов в наивысшей степени жизнеспособными и уникальными. Что касаемо ума бактерий, то и тут сравнение не в пользу человека.
Микромир и его объекты
Всю жизнь он только и занят тем, что гадит вокруг себя, засоряя и приводя в негодность окружающую среду, в то время как одноклеточные биологическое пространство планеты гармонизируют и вычищают.
Не так-то просты эти бактерии-микробы-одноклеточные.
Впрочем, для кого-то простейший микроб, а для кого-то – целая Вселенная со скоплением галактик, черными дырам и темной материей. К вопросу о сходстве микро и макро миров.
Волшебный микромир
Комментарий специалиста-экперта
Меня в школе училка тоже одноклеточным обзывала. Как видите, ничего здесь обидного нет. Я вообще к прозвищам спокойно отношусь. У нас в доме живет тетка, зовут Зинка-штурвал. Почему — штурвал, никто уже и не знает. Ни фамилии, ни отчества не помнят.
Только:
— Зинку-штурвал не видели?
— Штурвал с утра не заходила?
— Мне Штурвал сотню должна.
А вот я помню. Мы давным-давно с мужиками ящик вина на разгрузке заработали. Называлось — «Волжское-крепкое». Там на этикетке штурвал нарисован. Сели под грибок, а тут и Зинка подошла. Не гнать же девушку. Это не Волжское оказалось, а какой-то Ниагарский водопад. Через полчаса все мужики тут же под грибком лежали. Все кроме Зинки. Так прозвище за ней и закрепилось. А генетиков я уважаю. Они доширак изобрели.
Обратите внимание!
ВИДЕО: Бактерии. Гости или хозяева?
Происхождение
Самозарождение
Природа простейших долгое время оставалась предметом спора. Одни учёные рассматривали их как живых молекул, или простые комплексы таких молекул, которые способны самозарождаться, т. е. возникать сами по себе. Этих воззрений придерживались немногие учение, тем более что блестящие опыты Л. Спаланцани в XVIII в. Л. Пастера в XIX в. опровергли идею самозарождения.
Целлюляризация
Другие учёные считали простейших весьма сложно организованными существами, которых можно структурно сравнить с высокоорганизованными животными. Основание для этого они видели в том, что в организме многоклеточных есть структуры, не имеющие разделения на клетки, например синцитии. Исходя из подобных воззрений, зоолог Й. Хаджи в 50-60-е годы XX в. выдвинул даже теорию происхождения многоклеточных животных путём целлюляризации. Обнаружив сходство инфузорий с самыми примитивными ресничными червями, так называемыми бескишечными, Хаджи предположил, что при обособлении частей тела инфузории, содержащих органоиды, и образовании между ними перегородок возникает многоклеточный организм. Следовательно, по своей природе инфузория сравнима с целым организмом низших многоклеточных. Однако после электронно-микроскопических исследований было доказано, что теория целлюляризации опирается только на внешние аналогии и конвергентные сходства.
Клеточная теория Т. Шванна
С позиций клеточной теории, разработанной М. Шлейденом и Т. Шванном, простейшие представляют собой одноклеточные организмы. По мнению современных учёных, придерживающихся этих воззрений, простейшие — это клетки, которые функционально являются организмами. Однако функции не могут существовать отдельно от определённых структур. Таким образом, современное определение простейших как микроскопических одноклеточных животных, представляющих собой физиологически самостоятельные организмы, не соответствует нынешнему уровню знаний. Удовлетворительное определение простейших может быть дано после ответов на следующие вопросы: являются ли простейшие только одноклеточными организмами? Всегда ли их размеры микроскопически малы? Являются ли они исключительно животными? Являются ли они организмами только в физиологическом отношении?
Размеры простейших варьируют в той же степени, что и размеры многоклеточных. В среднем они колеблются от 5 до 250 мкм. Наиболее мелки внутриклеточные паразиты, например лейшмании (1-4 мкм). Но уже инфузория-туфелька значительно крупнее — 150-250 мкм, амёба протей — 600 мкм, а современные глубоководные радиолярии имеют диаметр тела 2,5 см. В современную систему простейших входят миксомицеты — настоящие гиганты среди протистов. Длина плазмодия одного из них доходит до 1,2 м. Короче говоря, различия в размерах простейших равняются 10 6 .
Раньше считалось, что все простейшие — микроскопические существа. Сегодня среди них обнаружены и макроскопические виды. Размеры простейших колеблются от 1 мк (1 мк = 10 -3 мм) до 5 см и более, но в среднем от 5 до 250 мк. Самые мелкие среди них — внутриклеточные паразиты, например некоторые споровики и жгутиконосцы. Самые крупные представители — колониальные радиолярии, размеры которых могут достигать 25 см.
Подцарство Одноклеточные (Простейшие) объединяет животных, тело которых состоит из одной клетки. Она выполняет функции самостоятельного организма. Клетка простейшего состоит из цитоплазмы, органоидов, одного или нескольких ядер. В ней происходят обмен веществ с внешней средой, процессы размножения в развития.
Многие одноклеточные обладают специальными органоидами (движения, питания, выделения), возникшими как результат приспособления к среде обитания.
Клетка — это самовоспроизводящееся образование, отделённое от своего окружения плазматической мембраной, способствующей регуляции обмена между внутренней и внешней средой.
Простейшие [Одноклеточные]
Простейшие (Protozoa) — это в первую очередь микроорганизмы: одноклеточные животные, а также их объединения, но встречаются и более крупные особи. В классификационной схеме это подцарство Простейшие животные. В эволюционном отношении они стоят у истоков происхождения другого подцарства — Многоклеточные животные.
Благодаря достижениям микроскопической техники биологам удалось увидеть огромное разнообразие мельчайших «зверушек», как назвал их голландский исследователь Антони ван Левенгук. Сегодня науке известно около 70 тыс. видов простейших.
Простейшие животные в большинстве своём одноклеточные. Следовательно, у них тело состоит из одной эукариотической клетки. Строение клетки животных в основном такое же, как и строение клетки зелёных растений и грибов.
Простейшие могут жить в воде, увлажнённой почве, внутри или на поверхности других организмов.
Одноклеточные — важное звено в цепях питания. Питаясь бактериями и микроскопическими водорослями, они, в свою очередь, служат источником пищи для более крупных животных
Чем от бактерий отличаются грибы
Все типы грибов имеют оформленное ядро, клеточная стенка образована хитином (у бактерий это муреин или пектин). В клетке имеются ДНК, гистон, белки. На фото видны результаты исследования бактериальной клетки, в которой вместо ядра есть нуклеоид – ядерная область неправильной формы, содержащая генетический материал.
Бактерии – это простейшие одноклеточные, которые относятся к категории сапротрофы, как представители царства грибов. Все организмы обычно имеют клеточную мембрану, выполняющую ряд важнейших функций (энергетическую, транспортную, барьерную, защитную). Еще они отличаются по строению.
Отличаются грибы и наличием контактов между клетками. Грибы имеют септы, предназначенные для транспортировки питательных веществ между клетками, а бактериальные организмы подобными возможностями не отличаются.
По способу питания грибы подразделяются на три категории:
В этом заключается их основное сходство с бактериями.
Сапротрофы (сюда относят клетки грибов, царство зеленых водорослей к данному виду не относится) – микроскопические организмы, способные активно извлекать питательные вещества из органического материала, в котором преобладают омертвевшие элементы. На фото можно рассмотреть примеры грибов при многократном увеличении.
История открытия
Как известно, в 1675 г. т. е. более трёхсот лет назад, А. Левенгук открыл «анималькулов» (зверушек), которых впоследствии назвали инфузориями. С 1820 г. установилось название Protozoa, что в переводе с греческого означает «простейшие животные». Зоолог К. Зибольд посчитал их особым типом животного царства и выделил два класса: инфузорий и корненожек. Он же определил, что простота их организации соответствует одной клетке. С тех пор одноклеточность простейших стала общепризнанной, а название «одноклеточные» и «простейшие» стали синонимами.
По уровню организации все живые организмы классифицируются на две группы. Привычное для нас деление на одноклеточных и многоклеточных потребовало уточнения, после того как при изучении строения организмов был применён электронный микроскоп и появились новые методы исследования. Возникли вопросы об основных различиях, определяющих уровни развития, а также о планах строения. Поэтому необходимо рассмотреть организацию простейших — парафилетической группы, объединяющей представителей органического мира, относимых ранее к растениям, животным и грибам, но имеющих свои специфические особенности.
Значение и роль
Со времён Линнея и до наших дней простейшие привлекают внимание учёных по разным причинам. Возникла даже специальная наука — протозоология.
Модель клетки
Простейшие представляют особый уровень развития живого мира поэтому их изучение имеет общебиологическое значение. В настоящее время простейшие используются как модель эукариотной клетки для исследований в области молекулярной биологии, генетики, радиобиологии и других наук.
Роль в биосфере
Простейшие играют важную роль в биосфере, являясь необходимым звеном в круговороте веществ и потоке энергии. Простейшие животные — очень важные потребители бактерий и одноклеточных водорослей, а также животных, в основном одноклеточных. По объёму потребляемого органического вещества они занимают третье место вслед за бактериями и грибами. Они образуют начальные звенья в сетях питания после растительных организмов — первичных продуцентов органических веществ.
Различия между водорослями и бактериями
Представители царства растений – водоросли – в качестве среды обитания выбирают водные объекты с различным составом жидкой среды. Основное отличие между ними и бактериями состоит в отсутствии у последних оформленного ядра. У водорослей там хранится наследственная информация, синтезируется рибонуклеиновая кислота (РНК).
Одноклеточные организмы некоторых бактерий имеют защитную капсулу, позволяющую предохранить клетку от механического повреждения во время движения, высыхания (в зависимости от специфических условий ее жизнедеятельности). Это также источник резервных веществ, позволяющий им не погибнуть (у растений он отсутствует). Отличие от водорослей состоит также в наличии у бактерий плазмидов. Это хранители геномной информации, позволяющей активно бороться с антибиотиками, разрушающими структуру клетки.
Если сравнивать бактерии с одноклеточными водорослями, можно отметить следующие общие компоненты:
- цитоплазма (в ней находятся органеллы, питательные вещества равномерно распределяются по клетке),
- рибосомы (органоиды для синтеза белка у одноклеточных),
- цитоскелет (опорно-двигательное образование внутри клетки; не все бактерии его содержат),
- жгутики (служат для перемещения в пространстве).
Обычно органеллы водоросли детально просматриваются под микроскопом. Организмы водорослей имеют митохондрии, основная функция которых – синтез АТФ, соединения, играющего первостепенную роль в обмене энергии и веществ у растений (данные органеллы показаны на фото).
Одноклеточные животные
Животные подцарства Одноклеточных или Простейших обитают в жидких средах. Внешние формы их разнообразны — от аморфных особей, не имеющих определенных очертаний, до представителей со сложными геометрическими формами.
Насчитывается около 40 тысяч видов одноклеточных животных. К наиболее известным относятся:
Принадлежит классу корненожки и отличается непостоянной формой.
Она состоит из оболочки, цитоплазмы, сократительной вакуоли и ядра.
Усвоение питательных веществ осуществляется с помощью пищеварительной вакуоли, а кормом служат другие простейшие, такие как водоросли и бактерии. Для респирации амебе необходим кислород, растворенный в воде и проникающий через поверхность тела.
Зеленая эвглена
Обладает вытянутой веерообразной формой. Питается за счет превращения углекислого газа и воды в кислород и продукты питания благодаря световой энергии, а также готовыми органическими веществами при отсутствии света.
Относится к классу жгутиковые.
Класс инфузории, своими очертаниями напоминает туфельку.
Пищей служат бактерии.
Одноклеточные грибы
Грибы отнесены к низшим бесхлорофилльным эукариотам. Они отличаются наружным пищеварением и содержанием хитина в клеточной стенке. Тело образует грибницу, состоящую из гифов.
Одноклеточные грибы систематизированы в 4 основных классах:
- дейтеромицеты;
- хитридиомицеты;
- зигомицеты;
- аскомицеты.
Ярким примером аскомицетов служат дрожжи, широко распространенные в природе. Скорость их роста и размножения велика благодаря особенному строению. Дрожжи состоят из одиночной клетки округлой формы, размножающейся почкованием.
