Характерна риса всіх представників – наявність одного або більше джгутиків, які служать для пересування. Розташовані вони переважно на передньому кінці клітини і є ниткоподібними виростами ектоплазми. Усередині кожного джгутика проходять мікрофібрили, побудовані зі скорочувальних білків. Прикріплюється джгутик до базального тільця, розташованого в ектоплазмі. Основа джгутика завжди пов'язана з кінетосомою, що виконує енергетичну функцію.
Тіло джгутикового найпростішого, крім цитоплазматичної мембрани, покрите зовні пелікулою - спеціальною периферичною плівкою (похідної ектоплазми). Вона забезпечує постійність форми клітини.
Іноді між джгутиком і пелікулою проходить хвилеподібна цитоплазматична перетинка - ундулююча мембрана (специфічна органела пересування). Рухи джгутика наводять мембрану в хвилеподібні коливання, що передаються всій клітині.
Ряд джгутикових має опорну органеллу - аксо-стиль, який у вигляді щільного тяжа проходить через усю клітку.
Джгутикові – гетеротрофи (живляться готовими речовинами). Деякі здатні до автотрофного харчування і є міксотрофами (наприклад, евглена). Для багатьох вільноживучих представників характерне заковтування грудочок їжі (голозойне харчування), яке відбувається за допомогою скорочень джгутика. У основи джгутика розташований клітинний рот (цистостома), за яким слідує ковтка. На її внутрішньому кінці формуються травні вакуолі.
Розмноження зазвичай безстатеве, що відбувається поперечним розподілом. Зустрічається і статевий процес як копуляції.
Типовим представником вільноживучих джгутикових є евглена зелена (Euglena viridis). Мешкає в забруднених ставках та калюжах. Характерна особливість - наявність спеціального світлосприймаючого органу (стигми). Довжина евгени близько 0,5 мм, форма овальна, задній кінець загострений. Джгутик один, розташований на передньому кінці. Рух за допомогою джгутика нагадує загвинчування. Ядро знаходиться ближче до заднього кінця. Евглена має ознаки як рослини, і тварини. На світлі живлення автотрофне за рахунок хлорофілу, у темряві – гетеротрофне. Такий змішаний типхарчування називається міксо-трофним. Евглена запасає вуглеводи у вигляді парамілу, близького за будовою до крохмалю. Дихання евгени таке саме, як уамеби. Пігмент червоного світлочутливого вічка (стигми) – астаксантин – у рослинному царстві не зустрічається. Розмноження безстатеве.
Особливий інтерес представляють колоніальні джгутикові – пандорину, еудорину та вольвокс. На їхньому прикладі можна простежити історичний розвитокстатевого процесу
33. Трихомонади. Види, морфологічна характеристика. Діагностика. Профілактика
Трихомонади (клас джгутикові) є збудниками захворювань, які називають трихомоніазами.
Урогенітальна трихомонада (Trichomonas vagi-nalis) – збудник урогенітального трихомоніазу. У жінок ця форма мешкає у піхві та шийці матки, у чоловіків – у сечівнику, сечовому міхурі та передміхуровій залозі. Виявляється у 30-40% жінок та 15% чоловіків. Захворювання поширене повсюдно.
Зараження відбувається найчастіше статевим шляхом при незахищеному статевому контакті, а також при користуванні спільним ліжком і предметами особистої гігієни: рушниками, мочалками та ін.
У чоловіків захворювання може спонтанно закінчитись одужанням через 1-2 місяці після зараження. Жінки хворіють довше (до кількох років).
Діагностика. На підставі виявлення вегетативних форм у мазку виділень із сечостатевих шляхів.
Профілактика - Дотримання правил особистої гігієни, застосування індивідуальних засобів захисту при статевих контактах.
Кишкова трихомонада (Trichomonas hominis) - невеликий джгутиконосець (довжина - 5-15 мкм), що мешкає в товстій кишці. Має 3–4 джгутики, одне ядро, ундулюючу мембрану та аксостиль. Живиться бактеріями кишкової флори. Освіта цист не встановлено.
Діагностика. З виявлення вегетативних форм у калі.
Профілактика.
1. Особиста. Дотримання правил особистої гігієни, термічна обробка їжі та води, ретельне миття овочів та фруктів (особливо забруднених землею).
2. Суспільна. Санітарне облаштування місць громадського користування, спостереження за джерелами громадського водопостачання, санітарно-просвітницька робота з населенням.
Джгутикові - найдавніша група найпростіших, що лежить біля кореня родоводу дерева тваринного світу і зв'язує тварин зі світом рослин. Ще в середині позаминулого століття відомий російський біолог Л.С. Дійсно, деякі з джгутикових (евгленові та фітомонади) з повною підставоюзараховуються як до типу найпростіших, т. е. до тварин, і типу зелених водоростей, т. е. до рослин.
Характеристика класу
Однією з найважливіших ознак, що у класифікації найпростіших, служать органоїди руху. У джгутикових це джгути, або бичі – тонкі цитоплазматичні вирости. Вони зазвичай знаходяться на передньому кінці тіла та відходять від особливих базальних зерен (базального тіла або кінетосоми). Кількість джгутиків у різних видів коливається від 1 до 8 і більше. У деяких джгутикових (лейшманії, трипаносоми) у основи джгутика, крім того, міститься особливий органоїд - кінетопласт. За своєю ультраструктурою він відповідає мітохондрії, але відрізняється високим змістомДНК. Вважають, що в кінетопласті відбувається генерація енергії для руху джгутика, який здійснює обертальний рух і ніби вгвинчується у воду. У деяких представників класу джгутик проходить вздовж тіла, поєднуючись з ним тонким виростом цитоплазми. Згаданий виріст, або ундулююча мембрана, здійснює хвилеподібні рухи і служить додатковим органоїдом руху.
За способом харчування (асиміляції) поділяються на:
Розмноження зазвичай безстатеве, шляхом поздовжнього поділу на дві частини. У багатьох видів є статевий процес, під час якого відбувається злиття статевих форм (копуляція).
У стоячих прісноводних водоймах мешкають численні види зелених биченосців (евгленові та фітомонади). Часом вони з'являються в таких великих кількостях, що вода набуває зеленого забарвлення (цвітіння води).
Поодинокі вільноживучі форми
Типовим представником поодиноких форм є евглена зелена (Euglena viridis). Форма тіла у неї веретеновидна, стала завдяки ущільненню зовнішнього шару протоплазми. У цитоплазмі, в задній частині тіла знаходиться велике кулясте ядро.
На передньому кінці тіла зеленої евгени є тонкий джгутик, за рахунок обертання якого вона пересувається. Тут же розташовується пульсуюча вакуоля, її резервуар і кілька хроматофорів, що містять хлорофіл, в яких на світлі відбувається синтез вуглеводів із вуглекислоти та води (фотосинтез), тобто. відзначається автотрофне харчування. Продукти фотосинтезу відкладаються у вигляді крохмалоподібної речовини – парамілу. Висвітлені місця евглена шукає за допомогою світлочутливого вічка - фоторецептора, забарвленого в червоний колір, що знаходиться також на передньому кінці тіла.
Евглена може харчуватися і голозойним шляхом, заковтуючи оформлені частинки їжі. Якщо ж довкілля багате розчиненими органічними речовинами, всі вони надходять у тіло евгени осмотичним шляхом. Таким чином, у будові та способі харчування евгени відзначається поєднання властивостей тваринного та рослинного організму.
Підтримка певної концентрації солей у цитоплазмі, тобто осмотичного тиску, здійснюється спеціальним органоїдом - пульсуючою, або скорочувальною, вакуоллю, розташованою на передньому кінці тіла. Пульсуюча вакуоля періодично наростає в обсязі. Досягши певного розміру, вона через резервуар виливає назовні накопичену рідину і згодом знову починає наростати. Рідина надходить у вакуоль по каналах, що приводять.
Розмноження евгени безстатеве, шляхом поздовжнього поділу тіла. Спочатку ділиться ядро, подвоюються базальне тільце, хроматофори, потім ділиться цитоплазма. Джгутик відкидається або переходить до однієї особини, а в іншої утворюється заново. Поділ у поздовжньому напрямку - одна з характерних рискласу джгутикових. У несприятливих умовах відбувається інцистування: джгутик втягується, Евглена округляється і утворює щільну оболонку. Інцистовані евгени можуть ділитися один або кілька разів, залишаючись усередині оболонок.
Різні види евглен характерні для водойм з різним ступенем органічного забруднення, тому поряд з водоростями можуть бути критерієм при санітарній оцінці джерел водопостачання.
Колоніальні форми
Колоніальні джгутикові (вольвокс, пандорину, евдорину та ін) розглядаються як перехідні форми від одноклітинних до багатоклітинних організмів. Найбільш просто влаштовані колонії складаються із з'єднаних разом 4-16 абсолютно однакових одноклітинних особин - зооїдів. Кожен зооїд має джгутик, вічко, хроматофори та скорочувальну вакуоль.
Представник колоніальних видів джгутикових - вольвокс (Volvox globator) утворює великі кулясті колонії, що складаються з багатьох тисяч вегетативних зооїдів - дрібних грушоподібних клітин, кожна з яких має по два джгутики. Діаметр кулі 1-2 мм. Порожнина його заповнена драглистою речовиною. Всі клітини вольвоксу (зоїди) з'єднані між собою тонкими протоплазматичними містками, що забезпечує можливість координації руху джгутиків. Колонія рухається у воді завдяки узгодженому руху джгутиків окремих особин.
У вольвоксу вже спостерігається розподіл функції клітин колонії. Так, на одному полюсі колонії, яким вона рухається вперед, є клітини з більш розвиненими світлочутливими очима, а в нижній частині колонії (де очі слабо розвинені) розташовуються клітини, здатні до поділу (клітини розмноження, генеративні зооїди), тобто. відзначається диференціювання на соматичні та статеві особини.
Розмноження вольвоксу здійснюється за рахунок спеціальних – генеративних – зооїдів. Вони йдуть із поверхні всередину колоній і тут, розмножуючись поділом, утворюють дочірні колонії. Після відмирання материнської колонії дочірні починають самостійне життя. Восени за рахунок генеративних особин утворюються і статеві форми: великі нерухомі макрогамети (жіночі статеві зооїди) і дрібні, з двома джгутами мікрогамети (чоловічі статеві зооїди). У процесі гаметогенезу особини, які перетворюються на макрогамети, не діляться і збільшуються в розмірах. Особи, що дають мікрогамети, багаторазово діляться і утворюють велику кількість дрібних двожгутикових особин. Мікрогамети активно шукають нерухомі макрогамети і зливаються з ними, утворюючи зиготи. Зиготи дають початок новим колоніям. Перші два поділи зиготи – мейотичні. Отже, у колоніальних джгутикових тільки зигота має диплоїдний набір хромосом, решта стадії життєвого циклу - гаплоїдні.
Загін первинномонадні (Protomonadina) Сімейство Трипаносомні (Trypanosomatidae) Рід Лейшманія (Leishmania)
Лейшманії - збудники лейшманіозів - трансмісивних захворювань із природним осередком. Лейшманії відкриті російським лікарем П. Ф. Боровським у 1898 р. Найбільше значення мають представники роду Leishmania, що відноситься до сімейства Трипаносомових, відмінною ознакою яких є здатність утворювати в процесі циклу розвитку дещо морфологічно різних формзалежно та умовами існування. Зміна форм відбувається як у хребетному, так і в хребетному господарях.
Вирізняють такі морфологічні форми:
- трипаносомна форма - характеризується сплющеним лентовидовим тілом, у центрі якого розташоване овальне ядро. Джгутик починається позаду ядра. Осьова нитка джгутика йде до переднього кінця тіла, утворюючи добре розвинену ундулюючу мембрану. На передньому кінці тіла вона закінчується, а джгутик виступає вперед, утворюючи довгий вільний кінець.
- критидіальна форма - джгутик починається трохи попереду від ядра, прямуючи вперед, утворює коротку ундулюючу мембрану та вільний кінець.
- лептомонадна форма - джгутик починається на самому краю переднього кінця тіла, ундулююча мембрана відсутня, вільний кінець джгутика має значну довжину.
- лейшманіальна форма - має округлу форму та велике кругле ядро. Кінетопласт паличкоподібної форми розташований на передньому кінці тіла. Джгутик або відсутній, або є тільки його внутрішньоклітинна частина, за межі тіла він не виходить.
- метациклічна форма - подібна до критидіальної, але позбавлена вільного джгутика. (Рис. 1).
Жгутиконосці роду Лейшманій мають дві морфологічні форми - лептомонадну та лейшманіальну (рис. 2) або внутрішньоклітинну.
Лейшманії поділяються на дерматотропні (локалізуються у шкірі) та висцеротропні види (локалізуються у внутрішніх органах).
Збудник вісцерального лейшманіозу (Leischmania donovani, L. infantum)
Локалізація. Клітини печінки, селезінки, кісткового мозку, лімфатичних вузлів, ретикулоендотеліальні клітини підшкірної клітковини.
. Вісцеральний лейшманіоз найбільш поширений в Індії (збудник L. donovani), зустрічається в країнах Середземномор'я, Закавказзі та Середній Азії (збудник L. infantum), де називається кала-азаром. У ряді країн Азії, Африки та Південної Америкизахворювання лейшманіоз викликаються також іншими видами лейшманій.
. Лептомонадна та лейшманіальна форми.
У Останнім часомвиявлено, що лейшманії знаходяться також у ретикулоендотеліальних клітинах шкіри, що пояснює спосіб зараження москітів. Уражені клітини іноді утворюють суцільний шар або сконцентровані біля потових залоз та судин.
Патогенна дія. Спостерігається неправильна, завзята лихоманка. Селезінка та печінка поступово збільшуються і можуть досягати величезних розмірів (рис. 3). Розвивається виснаження, зменшується вміст еритроцитів у крові, виникає анемія. Хвороба може протікати гостро або набуває хронічного перебігу (1-3 роки). Смертність дуже велика. Хворіють переважно діти.
Профілактика: особистий - індивідуальний захист від укусів москітів; громадська - комплекс заходів щодо боротьби з москітами та гризунами, знищення бродячих та хворих на лейшманіоз собак, шакалів. Одночасно необхідно проводити санітарно-освітню роботу та лікування хворих.
Збудники шкірного лейшманіозу (Leishmania tropica)
Відомі три підвиди дерматотропного виду лейшманії: L. tropica minor та L. tropica major (у східній півкулі) та L. tropica mexicana (у західній півкулі).
Географічне поширення. Широко поширена у низці країн Європи, Азії, Америки, Африки. У Росії шкірний лейшманіоз, що викликається L. tropica (хвороба Боровського), ліквідований, а викликаний L. major зустрічається в Закавказзі та Середній Азії, особливо в ряді районів Туркменії.
Морфофізіологічна характеристика. Лептомонадна та лейшманіальна форми не відрізняються від форм висцеротропних лейшманій.
Життєвий цикл. Майже не відрізняється від збудника вісцерального лейшманіозу. Джерело зараження - людина і дикі тварини (дрібні гризуни, що мешкають у зонах піщаних напівпустель і пустель - піщанки, ховрахи, хом'яки, деякі види щурів і мишей). Зараженість тварин-резервуарів у природних умовах іноді сягає 70%. Захворювання у тварин проявляється у вигляді шкірних виразок. Переносниками служать москіти. Між гризунами-резервуарами та москітами-переносниками існує тісний контакт. Нора гризуна - постійне місце проживання та розмноження москітів, зараженість яких може досягати 35%. Роль людини у поширенні шкірного лейшманіозу невелика, крім деяких районів земної кулі(Індія).
Патогенна дія. При шкірному лейшманіозі утворюються округлі, що довго (близько року) не загоюються виразки на відкритих частинах тіла, переважно на обличчі. Після загоєння залишається спотворюючий рубець (рис. 4). Після перенесеного захворювання імунітет зберігається все життя.
Лабораторна діагностика. Мікроскопічне дослідження виразок, що відокремлюється.
Профілактика: особистий - індивідуальний захист від укусів москітів; рекомендується проводити профілактичні щеплення штамів шкірного лейшманіозу від тварини на закритих ділянках шкіри. Такі щеплення надалі оберігають від появи виразок, що спотворюють, і рубців на обличчі та інших відкритих частинах тіла. Як громадську профілактику проводять боротьбу з москітами та гризунами. Зокрема, вносять у нори хлорпікрин, розорюють ділянки землі, заселені піщанками на територіях, що прилягають до селищ.
Рід Тріпаносома
Трипаносома (Trypanosoma gambiense)є збудником трипаносомозу – африканської сонної хвороби людини.
Локалізація. У тілі людини та інших хребетних мешкає у плазмі крові, лімфі, лімфатичних вузлах, спинномозковій рідині, тканинах спинного та головного мозку.
Географічне поширення. Зустрічається в екваторіальній Африці. У осередках хвороби трипаносома виявлено у крові антилоп, які є її природним резервуаром. Переносник - африканська комаха - муха це-це (Glossina palpal is). Хвороба зустрічається лише у зоні поширення цієї мухи.
Морфофізіологічні особливості. Розмір від 13 до 39 мкм. Тіло зігнуте, сплющене в одній площині, звужене на обох кінцях, з одним джгутиком і ундулюючою мембраною. Харчується осмотично. Розмноження відбувається безстатевим шляхом, поздовжнім поділом.
Життєвий цикл. Трипаносомоз, що викликається Т. gambiense, - типове трансмісивне захворювання з природним осередком. Збудник трипаносомозу розвивається зі зміною господарів. Перша частина життєвого циклу трипаносоми проходить у травному тракті мухи цеце (Glossina palpalis), за межами ареалу якої трипаносомоз (африканська сонна хвороба) не зустрічається, друга частина - в організмі хребетних тварин (велика і дрібна рогата худоба, свині, собак ), і навіть людини. При всмоктуванні мухою крові хворої людини трипаносоми потрапляють у її шлунок. Тут вони розмножуються та зазнають ряду стадій. Повний цикл розвитку становить близько 20 днів. Мухи, в тілі яких трипаносоми інвазійної стадії, при укусі можуть заразити людину.
Патогенна дія. У хворого на трипаносомоз відзначаються тяжкі поразкицентральної нервової системи: спостерігаються м'язова слабкість, виснаження, розумова депресія, сонливість Болючий стан триває 7-10 років і за відсутності лікування закінчується смертю.
Лабораторна діагностика. Для лабораторної діагностики досліджують кров, пунктати лімфатичних вузлів та спинномозкової рідини.
Профілактика. Особиста профілактика зводиться до прийому лікарських препаратів, які можуть запобігти зараженню при укусі мухи цеце. Суспільна профілактика полягає у знищенні переносника. З цією метою місця виплоду мух – чагарники поблизу житла та по берегах водойм – обробляють інсектицидами або вирубують.
Загін багатоджгутикові (Polymastigina)
Кишкова трихомонада (Trichomonas hominis). Викликає кишковий трихомонадоз.
Локалізація. Товстий кишечник.
Географічне поширення. Повсюдно.
Морфофізіологічна характеристика. Тіло має овальну форму із загостреним виростом на задньому кінці, з одним пухирноподібним ядром. Довжина тіла дорівнює 5-15 мкм, від переднього кінця відходять 4 вільні джгутики, що йдуть вперед, і один спрямований назад, який пов'язаний з ундулюючою мембраною. Тіло посередині пронизане опорним стрижнем, що закінчується загостреним шипом на задньому кінці тіла. Поблизу ядра розташований клітинний рот. У цитоплазмі знаходяться травні вакуолі, що служать для перетравлення бактерій і вмісту кишечника, що заковтується клітинним ротом. Можливе також осмотичне харчування - рідкими речовинами. Розмноження безстатеве, шляхом поздовжнього поділу. Здатність до цистоутворення оспорюється.
Зараження відбувається через овочі та фрукти, брудні руки, забруднені фекаліями, що містять трихомонад, некип'ячену воду.
Патогенна діяне доведено, оскільки кишкова трихомонада зустрічається у кишечнику здорових людей та хворих на кишкові захворювання. Існує думка, що кишкова трихомонада не викликає захворювання, а лише супроводжує патологічні процеси, викликані іншими причинами.
Лабораторна діагностика. Мікроскопічне дослідження мазків фекалій, знаходження вегетативних форм у фекаліях.
Профілактика. Особиста - миття рук перед їжею та після відвідування вбиральні, термічна обробка їжі та питної води, ретельне миття овочів та фруктів, що вживаються в їжу у сирому вигляді, запобігання продуктам і воді від попадання пилу та від мух, які можуть бути механічними переносниками різних збудників захворювання. Громадська профілактика полягає у спостереженні за санітарним станом джерел водопостачання, харчових підприємств та продуктових магазинів, місць громадського користування, боротьбі з мухами, поширенні гігієнічних знань.
Урогенітальна трихомонада (Trichomonas vaginalis)- збудник урогенітального тріхомонадозу.
Локалізація. Сечостатеві шляхи чоловіків та жінок.
Географічне поширення. Повсюдно.
Морфофізіологічна характеристика. За будовою дуже подібна до кишкової трихомонадою. Відмінними ознаками є великі розміритіла (довжина коливається від 7 до 30 мкм). Форма тіла найчастіше грушоподібна, є 4 джгутики, ундулююча мембрана і опорний стрижень, що закінчується шипом.
Патогенна дія. Викликає запальні процеси у статевих шляхах, що мають затяжний характер. Вважають, що сприятливим моментом прояви патогенності служить присутність у статевих шляхах певного виду бактерій.
У жінок спочатку уражається піхва, але згодом захворювання стає багатоосередковим. При гострій течії характерні рясні рідкі виділення, свербіж і печіння. У чоловіків переважно захворювання протікає безсимптомно.
Зараження відбувається статевим шляхом, а також при використанні постільних речей, білизни, губки хворого. Можливе зараження під час огляду гінекологом через забруднений інструментарій та рукавички.
Лабораторна діагностика. Мікроскопічне дослідження мазків із сечостатевих шляхів, що відокремлюється. Діагноз ставиться виходячи з перебування вегетативних форм у виділеннях хворого.
Профілактика. Визначається методом зараження.
Лямблія (Lamblia intestinalis). Викликає захворювання на лямбліоз. Цей джгутиконосець відкритий професором Харківського університету Д. Ф. Лямблем у 1859 р.
Локалізація. Дванадцятипала кишка, вдруге можуть проникати у жовчні шляхи.
Географічне поширення. Повсюдно.
Лабораторна діагностика. Виявлення цист у фекаліях або вегетативних форм у вмісті дванадцятипалої кишки при зондуванні.
Профілактика. а) термічна обробка їжі та питної води; кип'ятіння вбиває цисти лямблії; б) ретельне миття фруктів, овочів та інших продуктів, що вживаються у сирому вигляді; в) зберігання приготовленої їжі та питної води у закритому посуді. Слід мати на увазі, що цисти лямблій можуть потрапляти на їжу з пилом і заноситися на неї мухами; г) боротьба із мухами. Мухи відвідують сміттєзвалища нечистот, вигрібні ями, вони сідають на фекалії людини, гниючі продукти і, забрудневши своє тіло у випорожненнях, прилітають у житло людини, де сідають на їжу, посуд, шкіру людини; д) миття рук перед їжею та після відвідування вбиральні.
Дата:Предмет: біологія.
Вчитель: Логінова А. А.
Урок № 5.
Клас: 7-ме.
Тема: «Особливості будови та життєдіяльності евгени зеленою. Колоніальні джгутикові»
Ціль: Ознайомити учнів із будовою та життєдіяльністю зеленої евгени, обґрунтувавши її проміжне положення між рослинним та тваринним царствами; показати ускладнення у будові організації колоніальних форм джгутикових, і значення джгутиконосців у природі та життєдіяльності людини.
Завдання:
Освітні: розкрити особливості будови та процесів життєдіяльності евгени зеленої;
Розвиваючі: формувати вміння та навички самостійної роботиз підручником; виділяти головне, формулювати висновки;
Виховні: виховання дбайливого ставлення до природи продовжувати формування здорового образужиття.
Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу
Обладнання: Підручник, презентація.
План уроку:
I . Організаційний момент.
II . Актуалізація опорних знань.
Давайте згадаємо:
1) Що вивчає біологія?
III . Мотивація та цілепокладання
IV
V . Фізкультхвилинка
VI
VII . Повторення нової теми
- тонкі питання
- товсті питання
Відповіді:
II.Жгутикові-Б,В,Д,З,І.
VIII
IX . Домашнє завдання.
Хід уроку:
I . Організаційний момент.
Вступна частина. Оголошення теми та мети уроку.
II . Актуалізація опорних знань
Давайте згадаємо:
1) Що вивчає біологія?
2) Які біологічні науки вам відомі?
3) Яких давніх вчених-біологів ви знаєте?
4) Які організми називають найпростішими?
5) На які групи діляться найпростіші?
6) Які загальні ознакизовнішньої будови одноклітинних?
III . Мотивація та цілепокладання
Сьогодні ми переступимо до вивчення одноклітинних тварин і детальніше поговоримо про евгле зеленої.
IV . Викладення нового матеріалу.
У найпростіших - джгутиконосців, що активно пересуваються, є спеціальні вирости на поверхні клітини, звані органоїдами руху. Представники джгутиконосців - одноклітинні організми, органоїдами руху яких є довгі вирости, звані джгутиками. Число джгутиків у різних видів різне – від одного до кількох сотень. Біологію джгутиконосців можна розглянути на прикладі евгени зеленої.
Середовище проживання, будова та пересування. Евглена зелена живе в сильно забруднених невеликих прісних водоймищах і часто викликає «цвітіння» води. Тіло евгени вкрите тонкою та еластичною оболонкою - пелікулою, що дозволяє скорочуватися, витягуватися та згинатися. Завдяки пелікулу тіло евгени має постійну веретеноподібну форму (рис. 25). На передньому кінці тіла евгени є один довгий джгутик. Він швидко обертається та тягне евглену вперед. Під час руху тіло евгени повільно обертається навколо своєї осі у бік, протилежний до обертання джгутика. В основі джгутика знаходиться щільне базальне тільце, яке є опорою для джгутика. На передньому кінці тіла розташований клітинний рот і яскраво-червоне вічко. З його допомогою Евглена розрізняє зміни освітленості. У передній частині тіла розташована скорочувальна вакуоля, а в задній третині – ядро. У цитоплазмі містяться зелені хлоропласти, що несуть зелений пігмент - хлорофіл, та травна вакуоль.
Рис. 25. Будова евгени зеленої: 1 – ядро; 2 – скорочувальна вакуоля; 3 – оболонка; 4 - клітинний рот: 5 - джгугік. 6 - вічко. 7 – базальне тільце; 8-хлоропласту
Живлення. Евглена здатна змінювати характер харчування залежно та умовами середовища. На світлі, завдяки здатності до фотосинтезу, їй властиве автотрофне харчування - синтез органічних речовиніз неорганічних. У темряві евглена харчується гетеротрофно – використовує готові органічні речовини. Розчинені у воді поживні речовини вона здатна поглинати через пелікулу. Всередину цитоплазми вп'ячується тонка трубочка, через яку клітину всмоктується рідка їжа. Навколо неї утворюється травна вакуоля. Крім того, завдяки руху джгутика до клітинного рота затягуються органічні мікрочастинки. Навколо них утворюються травні вакуолі, які рухаються у цитоплазмі (як і в амеби). Неперетравлені залишки їжі викидаються біля заднього кінця тіла.
Дихання. Евглена дихає киснем, розчиненим у воді. Газообмін відбувається, як і в амеби через всю поверхню тіла. Розчинений у воді кисень надходить у клітину, де витрачається у процесі життєдіяльності, назовні виділяється вуглекислий газ.
Виділення. У скорочувальну вакуолю збираються шкідливі речовини (продукти розпаду) та надлишок води, які потім виштовхуються назовні.
Розмноження. Розмножується евглена безстатевим шляхом: клітина ділиться надвоє вздовж поздовжньої осі тіла (рис. 26). Спочатку поділяється ядро. Потім тіло евгени поздовжньою перетяжкою ділиться на приблизно дві однакові частини. Якщо в одну з дочірніх клітин не потрапив якийсь органоїд (наприклад, вічко або джгутик), то згодом воно там утворюється.
Рис. 26. Безстатеве розмноження евгени
Евглена як організм, що поєднує в собі ознаки тварини та рослини.З одного боку, евглене властиве автотрофне харчування завдяки наявності хлорофілу, що бере участь у фотосинтезі, що характерно для рослин. З іншого боку, як тварина евглена активно рухається, має гетеротрофне харчування - поїдає частинки органічних речовин, дрібних тварин, одноклітинні водорості. Якщо евглена зелена тривалий час перебуває у темряві, то хлорофіл у неї зникає і харчується вона лише органічними речовинами.
Приклад із евгленою зеленою показує, що межа між тваринами та рослинами досить умовна. Жгутиконосці займають хіба що проміжне становище між рослинним і тваринним царствами. З рослинних джгутиконосців, подібних до евглени, в давнину могли утворитися тварини джгутиконосці.
V . Фізкультхвилинка
Я йду і ти йдеш – раз, два, три. (Крокуємо на місці.)
Я співаю і ти співаєш – раз, два, три. (Хлопаємо в долоні.)
Ми йдемо і ми співаємо – раз, два, три. (Стрибки на місці.)
Дуже дружно ми живемо – раз, два, три. (Крокуємо на місці.)
VI . Продовження викладу матеріалу.
Розповідь вчителя з демонстрацією презентації.
Тіла колоніальних джгутиконосців складаються з багатьох клітин. Вольвокс являє собою велику кулясту колонію діаметром близько 8 мм, на поверхні якої один шар розташовуються клітини (рис. 27, 2). У колонії вольвоксу може бути понад 60 тис. клітин. Внутрішня порожнина кулі зайнята рідким слизом. Окремі клітини колонії вольвоксу з'єднані цитоплазматичними "містками".
Рис. 27. Колоніальні джгутиконосці: 1 - гоніум: 2 - вольвокс
При безстатевому розмноженні у колоніальних джгутикових утворюються дочірні колонії. У гоніуму (рис. 27, 1) кожна клітина колонії здатна давати початок нової колонії, а у вольвоксу в безстатевому розмноженні можуть брати участь лише 8-10 клітин, вони й утворюють нові колонії.
Перші колонії виникають унаслідок того, що після поділу клітини не розходяться, а залишаються разом. Так, гоніум утворює колонію у вигляді платівки, побудованої з 16 клітин, розташованих один шар. У кулястої колонії евдорини 32 клітини. Вони мають джгутики, звернені назовні.
При статевому розмноженні вольвоксу чоловічі статеві клітини утворюють 5-10 клітин, жіночі – 25-30. Таким чином, у колонії вольвоксу існують різні типиклітин, що притаманно багатоклітинних тварин.
Вольвокс може бути моделлю, що показує, як із одноклітинних організмів могли статися багатоклітинні.
Різноманітність джгутиконосців.
До джгутиконосців відносять понад 7000 видів. За характером харчування та обміну речовин їх поділяють на рослинні та тваринні. До джгутиконосців відноситься бодо (рис. 28), що мешкає в тих же місцях, що і рослинний джгутиконосець евглена зелена. Бодо рухається у воді за допомогою двох джгутиків, розташованих на передньому кінці тіла. Ця тварина не має хлорофілу, тому їй властиве лише гетеротрофне харчування. Їжею йому служать бактерії, одноклітинні водорості та мікроскопічні тварини, яких бодо за допомогою джгутиків підганяє до рота та заковтує.
Рис. 94. Будова джгутиконосця бодо: 1 - клітинний рот; 2 - джгутики; 3 – мембрана; 4 – цитоплазма; 5 – ядро; 6 - мітохондрія; 7 - травна вакуоля
Рис. 94. Боліснотворні найпростіші: 1 - трипаносома; 2 - лямблія
VII . Повторення нової теми
- тонкі питання
1. Де мешкає евглена зелена.
2. За допомогою чого вона пересувається?
3. Що утворює при наступі несприятливих умов?
- товсті питання
1. Чому евглена та автотроф та гетеротроф?
2. Порівняйте спосіб живлення амеби та евгени зеленої.
3. Що спільного у амеби та евгени зеленої.
1) замалювати будову евгени зеленої та підписати органоїди клітини (малюнок виданий).
2) диференційовані завдання (індивідуальний підхіддо талановитих та обдарованих дітей). Картки із завданнями додаються.
Відповіді:
1) I.Саркодові (Корненіжки)-А, Г, Е, Ж.
II.Жгутикові-Б,В,Д,З,І.
2) I. Амеба звичайна – А, Б, У, Р, Д, І.
ІІ. Евглена зелена - А, Б, В, Е, Ж, З, І.
VIII . Виставлення оцінок із коментуванням.
IX . Домашнє завдання.
Вивчити нові поняття та визначення.
1 варіант
Ф. І. клас__________________________________
Знайдіть відповідність. З перелічених ознак випишіть характерні для класу:
I. Саркодові (Корненіжки) _________________________________________
ІІ. Жгутикові ________________________________________
A. Здатність утворювати цитоплазматичні вирости
Б. Наявність джгутиків
B. Пересування за рахунок джгутиків
Г. Захоплення їжі за допомогою ложноніжок
Д. Захопленню їжі сприяють джгутики
Е. Пересуваються за допомогою псевдоподій
Ж. Гетеротрофне харчування
З. Харчування і автотрофне, і гетеротрофне
І. Є колоніальні форми.
2 Варіант
Ф. І. клас __________________________________
Знайдіть відповідність.
З перелічених органоїдів випишіть органоїди характерні для:
I. Амеби звичайної ____________________________________________
ІІ. Евгени зеленої ____________________________________________
A. Ядро
Б. Оболонка
B. Скорочувальна вакуоля
Г. Травна вакуоля
Д. Ложноніжки
Є. Жгутик
Ж. Світлочутливе вічко
3. Хлоропласти
І. Цитоплазма
Характерна риса всіх представників - наявність одного чи більше джгутиківякі служать для пересування. Розташовані вони переважно на передньому кінці клітини і є ниткоподібними виростами ектоплазми. Усередині кожного джгутика проходять мікрофібрили, побудовані зі скорочувальних білків. Прикріплюється джгутик до базального тільця, розташованого в ектоплазмі. Основа джгутика завжди пов'язана з кінетосомоювиконує енергетичну функцію.
Тіло джгутикового найпростішого, крім цитоплазматичної мембрани, покрите зовні пелікулою – спеціальною периферичною плівкою (похідною ектоплазми). Вона забезпечує постійність форми клітини.
Іноді між джгутиком та пелікулою проходить хвилеподібна цитоплазматична перетинка. ундулююча мембрана(Спеціфічна органела пересування). Рухи джгутика наводять мембрану в хвилеподібні коливання, що передаються всій клітині.
Ряд джгутикових має опорну органеллу - аксостильякий у вигляді щільного тяжа проходить через всю клітину.
Жгутикові- гетеротрофи (живляться готовими речовинами). Деякі здатні до автотрофного харчування і є міксотрофами (наприклад, евглена). Для багатьох вільних людей
представників характерне заковтування грудочок їжі (голозойне харчування), що відбувається за допомогою скорочень джгутика. У основи джгутика розташований клітинний рот (цистостома), за яким слідує ковтка. На її внутрішньому кінці формуються травні вакуолі.
Розмноження зазвичай безстатеве, що відбувається поперечним розподілом. Зустрічається і статевий процес як копуляції.
Типовим представником вільноживучих джгутикових є евглена зелена (Euglena viridis) . Мешкає в забруднених ставках та калюжах. Характерна особливість - наявність спеціального світлосприймаючого органу (стигми). Довжина евгени близько 0,5 мм, форма овальна, задній кінець загострений. Джгутик один, розташований на передньому кінці. Рух за допомогою джгутика нагадує загвинчування. Ядро знаходиться ближче до заднього кінця. Евглена має ознаки як рослини, і тварини. На світлі живлення автотрофне за рахунок хлорофілу, у темряві – гетеротрофне. Такий змішаний тип харчування називається міксотрофним. Евглена запасає вуглеводи у вигляді парамілу, близького за будовою до крохмалю. Дихання евгени таке саме, як у амеби. Пігмент червоного світлочутливого вічка (стигми) – астаксантин – у рослинному царстві не зустрічається. Розмноження безстатеве.
Особливий інтерес представляють колоніальні джгутикові - пандорину, еудорину та вольвокс. На їхньому прикладі можна простежити історичний розвиток статевого процесу.
Латинська назва Mastigophora або Flagellata
Загальна характеристика джгутикових
Великий клас включає понад 6000 видіврізноманітних найпростіших.
Тіло джгутиконосців має дуже різноманітну, частіше овальну, кулясту або веретеноподібну форму. Органелами руху служать цитоплазматичні ниткоподібні джгутики. Найчастіше їх один чи два, але може бути чотири і більше. Джгутики зазвичай поміщаються на передньому кінці тіла і спрямовані вперед, рух тварини. Однак у деяких форм за наявності двох і більше джгутиків один з них може загинатися вздовж тіла назад і мати значення керма. Цей джгутик зазвичай з'єднаний з поверхнею тіла найтоншою плазматичною плівкою, * зміцнюючи таким чином перетинку, що коливається, або хвилеподібну. Рухи спрямованих уперед джгутиків досить складні та різноманітні. Джгутик здійснює обертальний рух, описуючи фігуру у формі конуса. У той самий час він сам хвилеподібно згинається. Рух джгутика викликає обертальний рух тіла найпростішого, яке ніби вгвинчується у воду. У деяких джгутиконосців (загін Rhizomastigida), крім постійних джгутиків, вирішуються псевдоподії. Ці форми вказують на близькість класів джгутикових та саркодових.
А-Д-овгленові: А - зелена евглена (Euglena viridis); 1, 2 - джгут; 3 - резервуар скорочувальної вакуолі; 4 – стигма; 5 – скорочувальна вакуоля; 6 – хроматофори; 7-ядро; Б - Е. oxyuris; В – Е. acus; Г – Е. gracilis; Д – Phacus longicauda; Е-К - панцирні: Е-* Peridinium; Ж - Ceratium tripos; 3 - Ornithocercus; І - Ceratium hirudinella; К -> нічосвітлення
(Noctiluca miliaris).
Тіло джгутиковихскладається з цитоплазмиі зазвичай одного пухирноподібного ядра. Цитоплазма поділяється на два шари: зовнішній, більш щільний, гомогенний і прозорий - ектоплазму і внутрішній, рідкіший і зернистий - ендоплазму.
Тіло більшості покрите досить щільною еластичною оболонкою. пелікулою, що утворюється за рахунок ущільнення ектоплазми Пелікула дозволяє тварині тимчасово змінювати форму тіла, або метаболювати. У деяких із них тіло вкрите твердою оболонкою з клітковини, яка утворює своєрідний панцир.
живлення
Особливе становище за способом харчування займають деякі евглен, зокрема зелена евглена (Euglena viridis) (рис. А). У зеленої евгени є хроматофори, що містять хлорофіл. На світлі вона харчується як типовий зелений рослинний організм. Але, вміщена в темряву, Евглена знебарвлюється і переходить до сапрофітного харчування. Очевидно, і світла евглена має змішаним способом харчування, т. е. є міксотрофним організмом.
Голофітні джгутиконосці зазвичай мають червону або буру плямку - вічко, або стигму, - розташоване на передньому кінці тіла біля основи джгутика (рис. А). Це - світлочутлива органела, яка обумовлює здатність зелених джгутикових сприймати світлові подразнення. Зелені джгутиконосці виявляють позитивну реакцію на світло, тобто зазвичай пересуваються у напрямку джерела світла.
У багатьох прісноводних є спеціальні органели виділення- скорочувальні вакуолі, з яких з клітини видаляється надлишок води, і навіть рідкі продукти дисиміляції. Скорочувальна вакуоля у евгени(Мал. А) міститься в передній частині тіла. Скорочувальна акуоля періодично наповнюється жид-
кпм вмістом, який при стисканні вакуолі виштовхується в особливий: бульбашка - резервуар (рис. Л), а потім через особливий канал, іноді неправильно званий «ковткою», виділяється назовні. Скорочувальні вакуолі, як правило, відсутні у морських джгутикових. Крім описаних органел, в цитоплазмі можуть бути різні включення: зерна крохмалю (у зелених джгутикових), зерна парамілу - вуглеводу, близького за складом до крохмалю (у евгени та ін), крапельки жиру і т.п.
1 - поздовжній поділ; 2 і 3 - розподіл у цисті.
Інцистування
Для джгутикових, так само як і для багатьох інших найпростіших, характерне утворення стадій, що спокою, шляхом інцистування. Освіта цист може мати різне значення. Інцистуванняспостерігається при настанні несприятливих умов: цисти виносять різкі зміни температури та нестачу вологості. В інших випадках інцистування може бути пов'язане з розмноженням або бути пристосуванням, що забезпечує поширення тварин.
Розмноження
Більшість жгутиконосцев відомо лише безстатеве розмноження. Статевий процес вивчений лише у зелених колоніальних форм із сімейства вольвоксових (загін-Phytomonadida).
Безстатеве розмноження відбувається зазвичай шляхом поділу надвоє. Воно починається з мітотичного розподілу ядра, за яким слідує поздовжнє розподіл тіла, що починається з його переднього кінця. У цьому діляться також базальні тільця; джгутики або відкидаються, або переходять до однієї з дочірніх особин, а в іншої розвиваються наново з базального тільця. При розподілі джгутикових, що мають хроматофори, останні також діляться і розподіляються по дочірнім клітинам. У деяких джгутикових діленням передує інцистування, при цьому розподіл відбувається вже під оболонкою цисти (рис. 2 і 3).
U – гамета; 2-7 – послідовні стадії копуляції гамет; 8 - інцистована зигота.
У колоніальних джгутикових з вольвоксових при безстатевому розмноженні окрема клітина колонії ділиться кілька разів (за кількістю клітин, що складають колонію), і таким чином виникають дочірні колонії.
Статеве розмноження у різних джгутикових відбувається по-різному. У найпростішому випадку відбувається копуляція двох зовні однакових ш> величині статевих особин - гамет, наприклад, у Polytoma і деяких видів хламідомонад. Таку копуляцію однакових гамет, або ізогамет, називають ізогамною копуляцією. В інших джгутикових гамети відрізняються розмірами. Одні з них більші – макрогамети, інші дрібніші – мікрогамети. Макро- та мікрогамети забезпечені джгутиками. Макро- та мікрогамети копулюють один з одним. Копуляцію нерівних гамет, або анізогамет, називають анізогамною.
Анізогамна копуляція у Chlamydomonas braunii: l – мікрогамета; 2 – макрогамета; 3-5-послідовні стадії копуляції гамет.
Формування анізогамет вважатимуться першим етапом диференціації статі. У колоній Volvox, утворених величезним числом особин (до 10-20 тис.), гамети можуть формуватися лише з окремих генеративних особин. Більшість особин колонії вегетативні, не здатні брати участь у статевому розмноженні. У колонії Volvox тільки 25-30 клітин (особей) може перетворюватися на великі нерухомі макрогамети і лише 5-10 клітин-утворювати мікрогахмети. При формуванні макрогамет поділу клітин не відбувається, а при утворенні мікрогамет відбувається ряд поділів, в результаті яких виникають 256 дрібних мікрогамет, кожна з парою джгутиків. Мікрогамети залишають колонію та виходять у воду. Потім вони проникають до інших колоній, де копулюють з макрогаметами.
Макрогамети джгутиками не мають. Їх можна порівняти з яйцевими клітинами багатоклітинних, а мікрогамети - зі сперматозоїдами. Таку копуляцію Volvox називають про огомою. Після оогамної копуляції утворюється запліднена макрогамета – зигота. Остання виділяє щільну оболонку, проте вегетативні особини колонії гинуть. Потім зигота починає багаторазово ділитися і дає початок новій колонії Volvox.
У Volvox globator мікро- і макрогамети розвиваються в одній і тій же гермафродитної колонії, тоді як у іншого виду - V. aureus - колонії роздільностатеві: одні з них (жіночі) утворюють тільки макрогамети, інші (чоловічі) - тільки мікрогамети.
Таким чином, у різних представників джгутикових спостерігаються різні рівні еволюції статевого процесу - від ізогам-ної копуляції до справжньої оогамії, що представляє інтерес для розуміння походження статевого процесу у багатоклітинних.
Класифікація
А – частина полонії; Б - схематичний розріз вольвоксу; 1 – клітини колонії; 2 – макрогамети; 3 – формування мікрогамет.
Клас джгутикових (Mastigophora, або Flagellata) складається з великої кількості(13-14) загонів. Найголовніші з них такі: J. Евглієві (Euglenida); 2. Панцирні (Dinoflagellata); 3. Фітомонадові (Pliy-tomonadida); 4. Корніжгутикові (Rhizomastigida); 5) Протомонадовио (Protomonadida); 6. Багатожгутикові (Polymastigida); 7. Гіпермастиги-нові (Hypermastigida); 8. Опалінові (Opalinida).
Перші три загони (евгленові, панцирні, фітомонадові) входять до складу підкласу фітомастигіну (Phytomastigina) - аутотрофнтлх рослинних джгутиконосців. Наступні чотири загони (корнежгутикові, протомонадові, багатожгутикові, гіпермастигінові) складають підклас зоомастигіну (Zoomastigina) – типових гетеротрофних організмів. Останній загін (опалінові) багато вчених виділяють у ранг самостійного підкласу Opalinina.
