§22. Одноклітинні організми. Явище колоніальності. Взаємодія клітин у багатоклітинних організмів

Основні терміни і поняття: протисти, колоніальні організми, диференціація клітин, плаз­модесми, щілинні контакти, симпласт.

Одноклітинні організми - організми на клітинному рівні організації живої матерії

Одноклітинні організми - клітини-індивідууми, універсальні клітини, що виконують усі функції, характерні для багатоклітинного організму: обмін речовин, подразливість, рух, розмноження та ін.

У 1866 р. німецький вчений Е. Геккель ввів у науку термін «Протисти». Поряд з бага­токлітинними рослинами і тваринами він відокремив третє царство Протисти, включив­ши до нього бактерії, найпростіші, одноклітинні водорості і гриби.

Багато вчених відносять до Протистів всі одноклітинні організми - еукаріоти незалеж­но від їхнього типу живлення. У результаті царство Протисти поєднує надзвичайно різ­номанітну групу організмів, частину з яких включали раніше у царство Тварини, царство Гриби, а також у царство Рослини.

Колоніальні організми

Безліч клітин, зібраних у колонію. Усі клітини колонії можуть бути однаковими (пан-дорина) або спостерігається деяка диференціація (вольвокс). Кожна клітина колонії має вид самостійного організму. У вольвоксу ці клітини з'єднані між собою цитоплазматич­ними тяжами, через які відбувається обмін речовин.

Багатоклітинні організми

Основні процеси життєдіяльності відбуваються у клітині на молекулярному рівні і можливі лише у певних просторових межах. У величезних клітинах утруднюється регу­ляція процесів життєдіяльності, погіршується взаємодія із середовищем. Тому клітини, що мали розміри більші за оптимальні, вибраковувалися природним відбором.

Клітинам-організмам доводиться здійснювати значні енергетичні витрати на нейтралі­зацію шкідливих впливів коливань температури, складу середовища. Ці витрати покри­ваються в процесі безперервного живлення. Скорочення витрат енергії можливе лише за рахунок створення внутрішнього, регульованого середовища. Однак обмеженість роз­мірів клітини не дозволяє збільшувати обсяг внутрішнього середовища.

Вихід із протиріч одноклітинності - в об'єднанні клітин-індивідуумів у багатоклітинний організм, здатний до збільшення розмірів тіла та об'єму внутрішнього середовища.

Клітини багатоклітинних організмів спеціалізовані і поєднуються в тканини. Диферен­ціація клітин пов'язана з виконуваними функціями. Основна закономірність еволюції тка­нинних клітин - пристосування до функціонування в складі багатоклітинного організму.

Основні способи зв'язку між клітинами

Для того, щоб багатоклітинний організм нормально функціонував, активність його повинна якимсь чином координуватися. Інакше кажучи, між клітинами повинна існувати система зв'язку і координації. Існує декілька способів зв'язку між клітинами.

(.4

Тип клітин	Спосіб зв'язку	Значення
Рослинні клітини	У деяких місцях клітинні стінки рослин пронизані отворами - порами (діаметром до 1мкм). По найдрібніших отворах у по­рах з однієї клітини в іншу проходять найтонші тяжі цитоплазми, які назива­ються плазмодесмами. За допомогою плазмодесм клітини зв'язуються одна з од­ною через ЕР і цитоплазму. Єдина сис­тема цитоплазми клітин тканин і органів ■ називається симпластом.	Плазмодесми здійснюють обмін речовин між клітина­ми, передають подразнення з однієї клітини в іншу і т.д.
Тваринні клітини	Аналогічні зв'язки у тваринних клітинах називаються щілинними контактами. У зоні щілинних контактів мембрани сусід­ніх клітин пронизані тонкими каналами діаметром приблизно 2 нм. Канали двох клітин утворюють єдине ціле.	По міжклітинних каналах іони і низькомолекулярні речовини можуть дифун­дувати з клітини в кліти­ну. Діаметр каналу може скорочуватися і тим самим брати участь в регуляції транспорту молекул між клітинами.

ІЗапам 'я пшіїїт-.' Клітинна організація живого, очевидно, пройшла такі етапи еволюції: одноклітинні іс­ тоти зі структурно неоформленим ядром »> ядерні клітини-індивідууми * колоні­ альні ^багатоклітинні форми зі спеціалізованими клітинами.

Тканини утворюють органи, органи - системи органів, системи органів утворюють ор­ганізм як єдине ціле, в якому все підпорядковується міжклітинним, гуморальним і нер­вовим формам регуляції.

І Це цікаво Коли природа «задумує» які-небудь досліди, вона не зупиняється на півдорозі. Спеціалізація клітини може супроводжуватися втратою більшості функцій і органо­їдів, і навіть загибеллю клітини.

Еритроцити - по суті, мішки гемоглобіну, що транспортують кисень і живильні речо­вини. Хлоропласти - гіпертрофія одного органоїда. Мертві клітини жирової тканини - сховище жиру.

Судини у рослин утворені мертвими клітинами, по яких пересувається вода з розчи­неними в ній мінеральними солями.

65

Учнівська сторінка

1. Заповніть таблицю. (12 балів)

Приклади одноклітинних організмів

Основні таксони	Представники
Царство Тварини тип Найпростіші	9
Цаство Гриби . Відділ Слизовики (клітинні і плазмодіальні)
Царство Гриби Відділ Гриби Більшість нижчих грибів (хитридіоміцети та ооміцети)	®9
Царство Рослини підцарство Нижчі рослини Відділи: Евгленові Діатомові Зелені (одноклітинні)	^^^^
	%^^

2. Більшість клітин рослин і тварин має мікроскопічні розміри (3-10 мкм). Однак є клі­тини, що сягають кількох сантиметрів у діаметрі (яйцеклітини птахів, довгі відростки нер­вових клітин тварин).

Чому клітини мають мікроскопічні розміри? Чому названі вище клітини мають великі розміри? (11 балів)

3. Які форми називають перехідними? Яке значення перехідних форм для підтвер­ дження еволюції? (9 балів)

4. Самостійна робота.

^ f^i>_

РЖ_>*$га

Колоніальна зелена водорість VoLvox

(вольвокс)

Роздивіться під мікроскопом колонію вольвокса, звернувши увагу на форму колонії, розміщення клітин в колонії; іноді усередині колонії можуть бути дочірні колонії, диференційовані статеві клітини.

Число клітин в колонії може сягати 40 тисяч, причому більшість їх виконує тільки вегетативні функції. В антеридіях утворюються невеликі сперматозоїди, а в особливому органі - овогонії - утво­рюється одна велика нерухома яйцеклі­тина.

66