Класс Жгутиковые

Определения и обозначения

Жгутиковые — одноклеточные организмы, которые передвигаются с помощью одного или нескольких жгутиков. Их клетка выполняет основные жизненные процессы самостоятельно: получает вещества, реагирует на окружающую среду и размножается. У многих жгутиковых есть ядро, цитоплазма и оболочка, а некоторые клетки содержат хлоропласты. Поэтому строение помогает понять, как организм движется и питается.

Жгутик — тонкий подвижный вырост клетки, обеспечивающий её движение. Он совершает изгибы и толкает или тянет клетку через воду. Число жгутиков у разных представителей неодинаково: у эвглены обычно один, у хламидомонады — два. По жгутикам можно судить о способе передвижения, но не о способе питания.

Стигма, или светочувствительный глазок, — участок клетки, который помогает воспринимать направление света. Она не различает предметы и не создаёт изображение, как настоящий глаз. Вместе со светочувствительной областью клетки стигма помогает эвглене выбирать направление движения. Это особенно полезно там, где освещение меняется.

Миксотрофное питание — сочетание разных способов получения пищи. Эвглена зелёная на свету использует хлоропласты для фотосинтеза, а в темноте может поглощать готовые растворённые органические вещества. Значит, её питание зависит от условий среды. Этот термин объясняет, почему эвглену нельзя считать только растением или только организмом, питающимся готовой пищей.

Как это устроено

Клетка эвглены устроена так, чтобы самостоятельно жить в воде. В цитоплазме находятся ядро и другие клеточные структуры, а снаружи клетку ограничивает оболочка, сохраняющая её форму. Ядро управляет работой клетки и хранит наследственную информацию. Жгутик выступает наружу и помогает перемещаться, а сократительная вакуоль собирает и выводит избыток воды, который поступает внутрь клетки из окружающей среды.

Движение жгутика позволяет эвглене менять положение в воде и искать подходящие условия. Его изгибы создают толчок, благодаря которому клетка плывёт. Свет нужен эвглене для фотосинтеза, поэтому движение может быть направлено к освещённым участкам. Стигма улавливает направление света, а светочувствительная область помогает клетке на него реагировать.

У эвглены есть хлоропласты — клеточные структуры, в которых происходит фотосинтез. При наличии света и необходимых веществ клетка образует органические вещества. Если света недостаточно, фотосинтез становится невозможен или ослабевает, поэтому эвглена может поглощать готовые растворённые органические вещества. Смена условий меняет способ питания, но не превращает клетку в другой организм.

Эвглена размножается продольным делением, то есть клетка разделяется вдоль тела. Сначала делится ядро, чтобы каждая будущая клетка получила наследственную информацию. Затем разделяются цитоплазма и оболочка, а клеточные структуры распределяются между дочерними клетками. Недостающие части, в том числе жгутик, постепенно формируются, и возникают две самостоятельные клетки.

Одиночный жгутиковый — одна клетка, которая сама передвигается и выполняет все необходимые функции. Вольвокс устроен иначе: это колония множества клеток, расположенных в общей оболочке. Клетки связаны между собой и действуют согласованно, хотя каждая сохраняет собственные клеточные структуры и жгутики. Поэтому вольвокс не следует принимать за одну огромную клетку.

Сравнение представителей жгутиковых

Сначала сравни уровень организации: он показывает, одна перед тобой клетка или колония. Затем сопоставь жгутики и питание — эти признаки помогают различать представителей. Не делай вывод только по цвету: зелёная окраска говорит о наличии хлорофилла, но не показывает, как именно устроен организм.

Разбор задач

Задача 1. У эвглены зелёной обнаружены жгутик, ядро и сократительная вакуоль. Определи, какие части обеспечивают движение, управление клеткой и удаление избытка воды.

1. Сначала соотнеси названия с их основными функциями. Жгутик — подвижный вырост, значит, он связан с перемещением клетки. Ядро управляет клеточными процессами и хранит наследственную информацию.

2. Затем вспомни, что сократительная вакуоль участвует в водном обмене. Она собирает избыток воды и выводит его наружу. Это помогает клетке сохранять нормальную работу в водной среде.

Ответ: движение обеспечивает жгутик, управление клеткой связано с ядром, а удаление избытка воды — с сократительной вакуолью.

Задача 2. Эвглена находится в освещённой воде, а затем её переносят в темноту. Объясни, как может измениться её питание и почему.

1. В освещённой воде эвглена может использовать хлоропласты и фотосинтезировать. Для этого нужны свет и исходные вещества, доступные клетке. Значит, на свету она способна образовывать органические вещества самостоятельно.

2. После переноса в темноту фотосинтез прекращается, потому что нет света. Эвглена может перейти к поглощению готовых растворённых органических веществ, если они есть в среде. Сочетание этих вариантов питания и называют миксотрофным.

Ответ: на свету эвглена фотосинтезирует, а в темноте может поглощать готовые органические вещества. Изменение связано с тем, что для фотосинтеза необходим свет.

Задача 3. В пробе воды обнаружен организм с зелёными хлоропластами, стигмой и одним жгутиком. Установи, почему его относят к эвгленам, и опиши, как он будет размножаться.

1. Сначала оцени признаки вместе, а не по отдельности. Хлоропласты позволяют фотосинтезировать, стигма помогает реагировать на свет, а жгутик обеспечивает движение. Такое сочетание характерно для эвглены зелёной.

2. Чтобы описать размножение, назови тип деления. Эвглена делится вдоль тела: сначала делится ядро, после чего разделяются цитоплазма и клетка. Дочерние клетки получают клеточные структуры и достраивают недостающие части.

Ответ: организм относят к эвгленам по сочетанию хлоропластов, стигмы и жгутика. Он размножается продольным делением клетки, при котором сначала делится ядро, а затем разделяется сама клетка.

Типичные ошибки

Ошибка — считать жгутик органом питания. Её допускают, потому что движение к месту, где есть пища или свет, можно принять за получение пищи. Но жгутик прежде всего перемещает клетку, а питание обеспечивают фотосинтез или поглощение веществ. Проверь себя: если нужно назвать, чем клетка плывёт, ответ — жгутик; если чем питается — фотосинтез или готовые вещества.

Ошибка — думать, что эвглена питается только фотосинтезом. Так считают из-за зелёной окраски и наличия хлоропластов, но эти признаки не означают, что клетка может получать пищу лишь одним способом. В темноте эвглена может поглощать растворённые органические вещества. Чтобы проверить ответ, сравни условия: при свете возможен фотосинтез, без света он невозможен.

Ошибка — называть стигму органом зрения. Название «глазок» подталкивает к такому выводу, однако стигма только участвует в восприятии направления света и не формирует изображение. Самостоятельно различать предметы эвглена с её помощью не может. Проверка простая: стигма помогает выбрать направление движения, а не увидеть картинку.

Ошибка — считать вольвокс одной крупной клеткой. Это впечатление создаёт шаровидная форма колонии, где клетки находятся рядом и согласованно движутся. На самом деле вольвокс состоит из множества отдельных клеток, объединённых в колонию. Проверь себя: если в организме много клеток с собственными структурами, перед тобой не одна клетка, а колониальная форма.

Связь с другими темами

Для изучения жгутиковых пригодятся знания о частях клетки: ядре, цитоплазме и оболочке. Также важно различать одноклеточные организмы и колонии, состоящие из множества клеток. Понятие фотосинтеза поможет объяснить питание эвглены и других водорослей. Эти знания пригодятся при изучении растений, пищевых связей в водоёмах и других групп простейших, для которых важны движение и размножение.

Что запомнить

• Жгутиковые перемещаются с помощью одного или нескольких жгутиков.
• Жгутик обеспечивает движение клетки.
• У эвглены зелёной есть хлоропласты и светочувствительная стигма.
• Эвглена может сочетать фотосинтез и поглощение готовых органических веществ.
• Сократительная вакуоль участвует в удалении избытка воды.
• Размножение эвглены происходит продольным делением клетки.
• Вольвокс образует колонию из множества клеток.