Тема 6: особливості організації і життєдіяльності одноклітинних еукаріотів.

Питання, що виносяться на самостійне вивчення:

1. Особливості організації і життєдіяльності одноклітинних еукаріотів.

2. Розмноження.

3. Роль одноклітинних організмів у природі та житті людини.

1. Особливості організації і життєдіяльності одноклітинних еукаріотів.

1866 року видатний німецький біолог Ернст Геккель на відміну від ба­гатоклітинних тварин і рослин виділив так зване третє царство - Протисти. До цього царства він відніс усіх одноклітинних організмів. Частина сучасних учених вживає цей термін як назву нетканинного рівня організації (тобто тканини, утворені спеціа­лізованими клітинами та продуктами їхньої секреції, відсутні) переважно одноклітинних еукаріотичних організмів - рослин, тварин і грибів.

І нколи належність одноклітинного організму до певного царства, на відміну від багатоклітинного, можливо встановити лише після ретельних досліджень. Наприклад, особливу групу паразитичних еукаріотів - мік­роспоридій - довгий час вважали одноклітинними тваринами. Хазяїна (різноманітних тварин, зрідка - людину) заражають спори цього паразита. В оболонці спор виявили хітин, характерний для клітинних стінок грибів; саме до грибів частина сучасних учених нині відносить мікроспоридій.

Евглен одні вчені вважають тваринами, інші - водоростями. Серед цих водних еукаріотів відомі види, здатні до фотосинтезу, та гетеротрофні, зокрема паразитичні.

Так званих слизовиків - паразитів рослин, цитоплазма яких оточена лише плазматичною мембраною, одні вчені відносять до тварин, інші - до грибів.

Ми вже згадували, що клітини еукаріотів мають ядро (зазвичай одне, однак інко­ли число ядер сягає сотень і тисяч), хоча деякі з них (ситоподібні трубки вищих рослин, еритроцити більшості ссавців тощо) втрачають ядро під час дозрівання. Цитоплазма клітин еукаріотів містить різноманітні органели, багато з яких оточені двома (мітохондрії, пластиди) або однією (ендо­плазматична сітка, комплекс Гольджі, вакуолі тощо) мембранами. Кліти­ни еукаріотів поділяються шляхами мітозу або мейозу.

Поверхневий апарат клітин різних груп протистів не завжди однако­вий. У водоростей і грибів зовнішній шар клітини - щільна клітинна стінка, яка унеможливлює утворення несправжніх ніжок (псевдоподій). У водоростей вона складається переважно з полісахаридів (целюлози та пектину). До складу клітинної стінки грибів входить ще й нітрогеновмісний полісахарид - хітин. У частини одноклітинних тварин клітина вкрита плазматичною мембраною з глікокаліксом. Вона може утворювати не­справжні ніжки (як-от в амеб). В інших видів клітина має постійну форму завдяки наявності щільного підмембранного шару цитоплазми - пелікули (інфузорії, евглени та ін.), який у деяких набуває особливої міцності, утво­рюючи своєрідний панцир.

У багатьох одноклітинних тварин, як-от форамініфер, клітина розташована в захисній черепашці. Основу черепашок складають органічні речовини, які секретує клітина тварини; черепашки часто просочені мінеральними сполуками або вкриті прилиплими піщинками, голками губок чи іншим стороннім матеріалом.

Майже в усіх одноклітинних тварин під плазматичною мембраною роз­міщений шар скоротливих волоконець, найкраще розвинений в амебоїдних форм. Вони дають змогу клітині змінювати форму, зокрема захоп­лювати тверді поживні частинки та пересуватись. У інфузорій-сувійок є особливе скоротливе стебельце, за допомогою якого клітина кріпиться до субстрату.

Ядерні апарати одноклітинних і багатоклітинних еукаріотів можуть відрізнятися між собою. Так, у інфузорій і форамініфер є ядра двох типів: вегетативні - відповідають за регуляцію біосинтезу білків у клітині та ін­ших процесів обміну речовин, генеративні - зберігають спадкову інформа­цію та забезпечують її передачу дочірнім клітинам під час розмноження.

У фотосинтезуючих видів одноклітинних у різних комбінаціях присутні пігменти: хлорофіли a, b та с, каротини, ксантофіли та інші. Ксанитофіли надають хлоропластам різноманітних забарвлень: черво­ного (червоні водорості), бурого чи коричневого (діатомові водорості) тощо.

• Колоніальні одноклітинні еукаріоти, хоча і складаються з багатьох клітин одного чи кількох типів, але кожна з них здебільшого функціонує неузгоджено з іншими. Кількість клітин колонії може з часом змінюватись або залишається постійною (наприклад, у вольвоксу). Коло­нії здатні утворювати деякі інфузорії, радіолярії, дріжджі. Зв'язок між окремими клітинами в межах колоній може здійснюватися за допомогою цитоплазматичних містків (вольвокс) або слизової оболонки.

Серед вегетативних клітин колонії вольвоксу можна помітити більші за розміром. Вони забезпечують нестатеве розмноження: за рахунок їхнього поділу утворюються дочірні колонії, які згодом залишають тіло материн­ської та виходять назовні.

Колонії інфузорій можуть мати вигляд кущиків, на верхівках гілок яких розташовані окремі особини. Наприклад, колонії роду Зоотамніум мають вигляд пальми з 8-9 листками, кожен з яких вміщує кілька десятків дрібних особин та 1-2 великих. Великі особини відокремлюються від колонії, певний час плавають за допомогою війок, потім осідають на субстрат і дають початок новим колоніям.

Рух протистів забезпечують особливі органели: джгутики чи війки або несправжні ніжки. Крім рухової функції джгутики та війки можуть виконувати й деякі інші. Інколи джгутики слугують для при­кріплення, утворюючи стебельце. Рухи джгутиків і війок забезпечують постійні потоки води навколо клітини, які доносять до неї частинки їжі та очищують її поверхню від сторонніх часток. Амебоїдний рух відбувається завдяки утворенню тимчасових виростів - несправжніх ніжок (псевдоподій). Вони можуть мати різну форму,інколи здатні зливатися між собою у певних ділянках та утворювати ловильну сітку для захоплення пожив­них частинок.

Ковзний рух притаманний лише небагатьом групам протистів: особли­вим найпростішим тваринам - грегаринам, діатомовим водо­ростям та деяким іншим. У грегарин ковзний рух відбувається за рахунок хвилеподібних рухів поздовжніх складок поверхні клітини, у діатомових водоростей - стікання слизу з поверхні клітини в певному напрямку.

Живлення одноклітинних еукаріотів. Серед протистів за типом жив­лення виділяють автотрофів, гетеротрофів і міксотрофів. Гетеротрофи можуть поглинати їжу за допомогою піноцитозу або фагоцитозу. Різновидом фагоцитозу слугує висмоктування здобичі у хижих джгутикових або інфузорій.

Багатьом одноклітинним організ­мам притаманна складна поведінка, пов'язана з пошуком і захопленням їжі. Вона полягає в розпізнаванні рецепторними молекулами поверхні клітини хімічних речовин джерела живлення (іншої клітини, органічних частинок тощо).

А втотрофні (більшість водоростей) та міксотрофні (наприклад, евглена зелена, хламідомонада) протисти здат­ні до фотосинтезу. Запасними поліса­харидами в них слугують крохмаль (зелені водорості), хризоламінарин (діатомові водорості) тощо. У гетеротрофів накопичується полісахарид глікоген.

Неперетравлені тверді рештки в амебоподібних організмів можуть ви­далятися в будь-якому місці поверхні клітини, а в тих, які мають постійну форму тіла (наприклад, інфузорія-туфелька), для видалення цих решток слугує ділянка поверхні особливої будови — порошиця.

Функцію виділення з клітини над­лишку води разом з розчиненими в ній продуктами обміну речовин здійснюють скоротливі вакуолі, притаманні здебільшого прісноводним протистам. У паразитичних видів і мешканців солоних водойм ці вакуолі здебільшого відсутні, а виділення відбувається через всю поверхню клітини.