Подцарство одноклеточные

Определения и обозначения

Одноклеточные организмы — организмы, состоящие из одной клетки, которая самостоятельно выполняет все жизненные функции. Такая клетка не просто часть тела, как у многоклеточного существа: она обеспечивает жизнь целого организма. Поэтому в ней есть структуры для питания, движения, выделения и размножения.

Ложноножки — временные выросты клетки амёбы, служащие для передвижения и захвата пищи. Амёба может вытягивать часть цитоплазмы в нужном направлении, а затем втягивать её обратно. Это помогает ей и перемещаться, и окружать частицу пищи.

Сократительная вакуоль — органоид, удаляющий из клетки избыток воды и растворённых продуктов обмена. Вакуоль постепенно наполняется жидкостью, а затем сокращается и выводит её наружу. Благодаря этому клетка сохраняет подходящие условия внутри себя.

Циста — плотная защитная оболочка, в которую клетка может заключаться при неблагоприятных условиях. В состоянии цисты жизненные процессы замедляются, а оболочка защищает клетку от воздействия среды. Когда условия улучшаются, организм может вернуться к активной жизни.

Как это устроено

У одноклеточного организма нет отдельных органов, как у животного или растения. Все задачи выполняет одна клетка, поэтому её части должны действовать согласованно. Например, клетка получает питательные вещества, использует их для получения энергии, удаляет ненужные продукты и может размножиться делением. Так одна клетка обеспечивает существование целого организма.

Амёба обыкновенная живёт в воде и постоянно меняет очертания тела. Она образует ложноножки, потому что её клетка может вытягивать участки цитоплазмы в разные стороны. За счёт этого амёба медленно перемещается, а когда рядом оказывается пища — например, бактерия, — обтекает её ложноножками. Внутри клетки пища оказывается в пищеварительной вакуоли, где постепенно переваривается.

Эвглена зелёная способна использовать разные источники питания, потому что у неё есть хлоропласты. На свету в хлоропластах идёт фотосинтез: клетка образует органические вещества из неорганических. Но если света недостаточно, эвглена может переходить к питанию готовыми органическими веществами. Жгутик помогает ей двигаться в воде и искать подходящие условия освещения.

Инфузории-туфельке нужно одновременно передвигаться и находить пищу. Многочисленные реснички на поверхности клетки согласованно движутся и помогают ей плавать. Реснички также направляют пищевые частицы к клеточному рту, через который пища попадает внутрь и переваривается. Сократительные вакуоли выводят из клетки лишнюю воду, поступающую из окружающей среды, и тем самым помогают поддерживать постоянство её внутренней среды.

Многие одноклеточные размножаются делением: клетка копирует необходимые части, затем разделяется на две дочерние клетки. Такое размножение возможно, когда условия позволяют организму активно жить. Если среда становится неблагоприятной, некоторые клетки образуют цисту. Защитная оболочка помогает переждать, например, высыхание или нехватку пищи; при улучшении условий клетка может снова стать активной.

Сравнение одноклеточных организмов

Чтобы сравнить организмы, прочитай сначала название признака в первом столбце, затем сопоставь соответствующие клетки строки. Так видно, что сходные задачи — движение, питание и удаление воды — решаются разными структурами. При сравнении питания эвглены учитывай условие: есть ли свет.

Разбор задач

Непостоянные выросты клетки

Условие. На рисунке одноклеточного организма видны непостоянные выросты цитоплазмы. Определите организм и назовите две функции этих выростов. Сначала нужно понять, какой одноклеточный организм образует временные выросты, а затем связать их форму с тем, что они помогают делать.

1. Вспомним, что ложноножки образуются и исчезают по мере необходимости, поэтому их форма не остаётся постоянной.
2. Такое строение характерно для амёбы обыкновенной. Ложноножки выдвигаются в направлении движения и могут окружить частицу пищи.
3. Значит, надо назвать две функции: передвижение и захват пищи.

Ответ. Это амёба обыкновенная. Её ложноножки служат для передвижения и захвата пищи.

Эвглена на свету и в темноте

Условие. Эвглена находилась сначала на свету, а затем в темноте. Объясните, как изменится её способ питания и какой органоид обеспечивает питание на свету. Чтобы ответить, нужно сопоставить доступность света с возможностью фотосинтеза, а не считать эвглену организмом только одного типа питания.

1. На свету эвглена может фотосинтезировать, то есть образовывать органические вещества.
2. Фотосинтез происходит в хлоропластах, поэтому именно этот органоид обеспечивает питание на свету.
3. В темноте фотосинтез невозможен, и эвглена использует готовые органические вещества.

Ответ. На свету эвглена питается благодаря фотосинтезу в хлоропластах, а в темноте переходит к использованию готовых органических веществ.

Сравнение амёбы и инфузории

Условие. Сравните амёбу и инфузорию-туфельку по способу движения, захвату пищи и удалению избытка воды. Объясните, как эти различия связаны с их строением. Сравнение удобно провести отдельно по каждому признаку, чтобы не перепутать органы движения с органоидами, участвующими в питании и выделении.

1. Амёба передвигается ложноножками, а инфузория — ресничками. В обоих случаях движения клетки возможны благодаря работе её поверхностных структур, но устроены они по-разному.
2. Амёба обтекает пищу ложноножками, а инфузория направляет пищевые частицы к клеточному рту. Значит, захват пищи у них связан с разными структурами.
3. Избыток воды у обоих организмов удаляют сократительные вакуоли. Этот признак у них общий, хотя число и расположение вакуолей могут различаться.

Ответ. Амёба движется и захватывает пищу ложноножками, инфузория движется ресничками и принимает пищу через клеточный рот. У обеих избыток воды удаляют сократительные вакуоли.

Типичные ошибки

Ошибка: считать одноклеточный организм просто клеткой многоклеточного существа. Так думают, потому что оба объекта состоят из клетки. Но у одноклеточного организма эта клетка самостоятельно обеспечивает все жизненные функции. Проверь себя вопросом: может ли клетка сама питаться, удалять продукты обмена и размножаться?

Ошибка: считать ложноножки постоянными органоидами с неизменной формой. Их название может создать впечатление, что это отдельные части, всегда заметные на одном месте. На деле амёба образует и втягивает выросты по мере необходимости. Чтобы проверить себя, вспомни: форма тела амёбы постоянная или меняется?

Ошибка: называть эвглену только растением или только животным. Обычно организм пытаются отнести к одной группе по одному признаку, например по наличию хлоропластов. Но эвглена фотосинтезирует на свету и может использовать готовые органические вещества в темноте. Учитывай оба способа питания и условия, при которых они возможны.

Ошибка: путать пищеварительную и сократительную вакуоли. Их названия похожи, а обе структуры находятся внутри клетки. Однако пищеварительная вакуоль участвует в переваривании пищи, а сократительная выводит избыток воды. Проверка простая: спроси себя, связана ли вакуоль с пищей или с удалением жидкости.

Связь с другими темами

Для понимания одноклеточных полезно знать основные части клетки и функции мембраны, цитоплазмы и ядра: без этого трудно объяснить, как клетка взаимодействует со средой и управляет своими процессами. Тема связана с изучением клеточного строения организмов, способов питания и размножения, потому что все эти процессы можно увидеть на примере одной клетки. Сравнение амёбы, эвглены и инфузории помогает понять разнообразие живых организмов и их приспособления к среде обитания.

Что запомнить

• Одноклеточный организм состоит из одной клетки, способной выполнять все жизненные функции.
• Амёба передвигается и захватывает пищу ложноножками.
• Эвглена на свету способна к фотосинтезу благодаря хлоропластам.
• Инфузория передвигается с помощью ресничек.
• Сократительная вакуоль удаляет из клетки избыток воды.
• Многие одноклеточные размножаются делением клетки.
• Циста помогает пережить неблагоприятные условия.