У краплині води, яку розглядав під сконструйованим власноруч мікроскопом відомий учений Антоні Левенгук, було виявлено безліч різноманітних живих істот, яких назвали «малесенькими звірятками». Це найпростіші тварини, що об’єднуються в підцарство Protozoa. Вони належать до найменших живих істот, кожна з яких складається з однієї мікроскопічної клітини. Це корененіжки, джгутикові, інфузорії. Розміри їх тіла вимірюються мікронами – тисячними частинами міліметра. Одноклітинні зустрічаються у всіх водоймах та вологих місцях – морях, річках, ставках, ґрунті, у внутрішніх органах тварин, рослин та людини. Найпростіші здатні до «безсмертя». Смерть через старість їм не загрожує. Цікаво, що інфузорія-туфелька (парамеціум) ділиться щоденно. Нащадки однієї інфузорії туфельки за рік складають теоретичну цифру 75×10108 особин. Порожня куля, яка торкається одним боком до Сонця, а іншим до землі не змогла б вмістити цю кількість інфузорій. Якщо б зібрати всіх найпростіших з 1 га ґрунту, їх вага дорівнювала б приблизно одній тонні. Морська вода іноді світиться ночами. Ця властивість води пов’язана з одноклітинними організмами.
Додаток А
Найпростіші – це організми, які перебувають на клітинному рівні організації. За будовою вони відповідають окремій клітині багатоклітинних (звідси й назва «одноклітинні»), за функціями – самостійному організму.
Розміри тіла найпростіших варіюють у широких межах. Найдрібніші з них, які паразитують у клітинах крові ссавців, не більші за 2–4 мкм; деякі інфузорії досягають 1,5 мм у довжину, паразит грегарина — до 1 см; черепашки морських корененіжок-форамініфер, які мешкають на великих глибинах, можуть досягати 5–6 см у діаметрі.
А зараз давайте уявимо яка має бути модель будови тіла одноклітинного організму?
Тіло найпростіших складається з тих самих компонентів, що й клітина багатоклітинних — із зовнішньої мембрани, цитоплазми, ядра й органел. Більшість найпростіших має одне ядро, але існують і багатоядерні форми.
Зовнішня мембрана має типову будову, проте за рахунок додаткових утворень у деяких видів може досягати великої товщини і густини. Цитоплазма поділяється на два шари: зовнішній і внутрішній. В цитоплазмі розміщені органели загального призначення — мітохондрії, ендоплазматична сітка, апарат Гольджі та ін. Крім того, відповідно до функцій, властивих цілому організму, найпростіші мають органели спеціального призначення, які здійснюють функції пересування, живлення, виділення, захисту тощо.
Додаток А
Завдання для учнів:
1. Визначте органели руху найпростіших та їхні способи пересування. (Додаток б)
Характерними органелами клітин найпростіших є травні й скоротливі вакуолі. Травна вакуоля — міхурець, заповнений травним соком. Вона утворюється навколо харчових часток, що потрапили всередину клітини. Зі скоротливими вакуолями пов’язані процеси виділення, регуляції надходження води в клітину.
Додаток Б
Особливості живлення найпростіших
Серед найпростіших є види з автотрофним, гетеротрофним та змішаним (міксотрофним) типом живлення. Автотрофи мають хлоропласти, які беруть участь у процесі фотосинтезу. Хлоропласти є і в найпростіших, що мають міксотрофний тип живлення, наприклад евглена зелена. Такі форми на світлі здатні до фотосинтезу, але, якщо світло відсутнє, вони переходять до гетеротрофного типу живлення, тобто поглинають готові органічні сполуки з навколишнього середовища. Тверді частинки або мікроорганізми поглинаються шляхом фагоцитозу, рідина — піноцитозу. Неперетравлені рештки викидаються назовні (в амеби — з травної вакуолі в будь-якій ділянці тіла, в інфузорії — через спеціальний отвір — порошицю).
Особливості процесів дихання та виділення найпростіших
Процес виділення у найпростіших відбувається за допомогою скоротливих вакуоль.
Це — міхурець з водянистою рідиною, який збільшується в міру надходження до нього продуктів обміну й води і, досягнувши певного розміру, виштовхує свій вміст назовні. Основна функція скоротливої вакуолі — регуляція осмотичного тиску всередині тіла. Це пов’язано з тим, що концентрація солей у прісній воді значно нижча, ніж у цитоплазмі клітин найпростіших, і тому, за фізичними законами, вода з навколишнього середовища надходить до клітини, підвищуючи внутрішньоклітинний тиск. Щоб клітина не зруйнувалася, скоротлива вакуоля періодично скорочується, виводячи надлишки води з клітини. Разом з водою виводяться і розчинені в ній продукти обміну речовин. У морських найпростіших вона або відсутня, або скорочується дуже рідко. Діяльність скоротливої вакуолі має значення і для дихання, оскільки сприяє надходженню через мембрану клітин води з розчиненим у ній киснем, а з вмістом скоротливої вакуолі виводиться вуглекислий газ.
Реакція найпростіших на подразники
Відповідь на подразнення — характерна ознака найпростіших.
Подразливість — здатність живих клітин, тканин або цілого організму реагувати на зовнішні або внутрішні дії — подразники — виявляється у найпростіших у вигляді рухових реакцій за напрямом до подразника або від нього, що називаються таксисами. Проте якщо амеба звичайна відповідає на подразники всією поверхнею тіла, то в інфузорії-туфельки є спеціальні органели захисту й нападу. Це паличкоподібні утвори, що лежать під тонкою пелікулою перпендикулярно до поверхні тіла. На подразники тварина реагує викиданням довгих ниток. Це рідина, що швидко твердішає на повітрі, а потрапляючи на тіло тварини відповідного розміру, паралізує її.
Особливості розмноження найпростіших
Найпростіші можуть розмножуватися нестатевим і статевим шляхом. Найпростішою формою розмноження є поділ клітини навпіл, унаслідок чого утворюються дві дочірні клітини. Нові, дочірні особини починають рухатися, живитися і швидко досягають розмірів материнської. В амеби й інфузорії поділ відбувається впоперек тіла, у євглени зеленої – вздовж.
За несприятливих умов зовнішнього середовища (наприклад, підвищення або зниження температури) вегетативні форми найпростіших перетворюються на цисти (від грец. kystis — пузир). Вони перестають живитися, рухатися й покриваються товстою оболонкою, процеси обміну речовин при цьому різко сповільнюються. При відновленні сприятливих умов із цисти знову виходить активна вегетативна форма. Інцистування — захисна реакція, яка виникла в процесі еволюції і забезпечує виживання в несприятливих умовах. Цисти можуть зберігатися протягом тривалого часу — місяцями й навіть роками (деякі джгутикові до 15 років).
Додаток В
У вас на партах лежить матеріал про кожного представника. (На кожній парті: текст, порожній бланк таблиці. Завдання — опрацювати запропонований текст, виділити основні моменти, зафіксувавши їх у формі таблиці.)
І група. Вияснити особливості будови та життєдіяльності амеби звичайної;
ІІ група. Які особливості будови та життєдіяльності евглени зеленої;
ІІІ група. Що особливого в будові та життєдіяльності інфузорії-туфельки.
Додаток В
Додаток Г