Класс Жгутиковые

Определения и обозначения

Жгутиковые — группа одноклеточных организмов, которые передвигаются с помощью одного или нескольких жгутиков. Их клетки имеют ядро и способны самостоятельно выполнять основные жизненные процессы. Число жгутиков и особенности питания у разных представителей могут различаться, поэтому группа включает организмы с разным образом жизни.

Жгутик — тонкий подвижный вырост клетки, обеспечивающий её движение. Волнообразные движения жгутика толкают клетку или помогают ей менять направление. Благодаря этому организм может перемещаться к подходящим условиям, например к освещённой части водоёма.

Миксотрофное питание — сочетание разных способов получения пищи. Эвглена зелёная на свету образует органические вещества при фотосинтезе, используя хлоропласты. Если света недостаточно, она может поглощать готовые растворённые органические вещества из воды, поэтому её питание нельзя назвать только растительным.

Колония — объединение клеток, живущих вместе. Вольвокс образует колонию из множества клеток, расположенных в общем оболочечном образовании и связанных между собой. Это не одна огромная клетка: у клеток колонии сохраняются собственные ядра и другие части клетки.

Как это устроено

Клетка жгутикового снаружи покрыта оболочкой, которая отделяет её от воды и помогает сохранять форму. Внутри находится цитоплазма — полужидкая среда, где расположены ядро и органоиды; ядро управляет работой клетки и хранит наследственную информацию. У эвглены хлоропласты нужны для фотосинтеза, а жгутик — для движения. Такое устройство позволяет одной клетке самостоятельно поддерживать жизнь, не образуя ткани и органы.

Жгутик совершает волнообразные движения и взаимодействует с окружающей водой. В результате клетка получает толчок и перемещается, а изменение направления движения жгутика позволяет ей менять положение. Поэтому эвглена может не только оставаться на месте, но и перемещаться к участкам, где условия для неё более подходящие. Жгутик при этом не захватывает и не переваривает пищу: его основная функция — движение.

На свету хлоропласты эвглены используют энергию света, чтобы создавать органические вещества из неорганических. Если освещение ослабевает или исчезает, фотосинтез становится невозможным, и клетка переключается на поглощение растворённых органических веществ из воды. Возможность сочетать эти способы помогает эвглене выживать при изменении условий. Такое сочетание и называют миксотрофным питанием.

Глазок эвглены содержит светочувствительные вещества и помогает клетке определять, откуда падает свет. Он не видит предметы, а участвует в простой реакции на освещение: клетка меняет движение и может направиться к свету, необходимому для фотосинтеза. Сократительная вакуоль периодически собирает воду, поступающую в клетку из окружающей среды. Затем она удаляет эту воду наружу, помогая не допустить её избытка внутри клетки.

При размножении эвглена сначала копирует наследственный материал, а затем её клетка делится на две дочерние. Деление происходит вдоль тела, поэтому его называют продольным. После разделения каждая дочерняя клетка получает часть содержимого материнской клетки и необходимые для жизни структуры. Так из одной клетки образуются две, способные расти и затем делиться снова.

Сравнение представителей жгутиковых

Сравнивайте организмы по строкам: так видно, чем различаются их строение, среда жизни, движение и питание. Эвглена и трипаносома состоят из одной клетки, а вольвокс представляет собой колонию. Таблица также показывает, что наличие жгутика не определяет единственный способ питания.

Разбор задач

Задача 1. Эвглена переместилась из освещённой части водоёма в тёмную. Нужно объяснить, как это связано с её строением и питанием. Сначала определим, какие части клетки участвуют в реакции на свет, а затем свяжем освещение со способом получения пищи.

1. Глазок помогает эвглене воспринимать направление света, но не создаёт изображение.
2. Жгутик обеспечивает движение, поэтому клетка может менять положение в воде.
3. На свету эвглена фотосинтезирует, а в темноте может поглощать растворённые готовые органические вещества.

Ответ. Перемещаться ей помогает жгутик, а глазок участвует в реакции на освещение. В темноте фотосинтез прекращается, поэтому эвглена может перейти к поглощению готовых органических веществ из воды.

Задача 2. У двух клеток обнаружены ядро и жгутик. У одной есть хлоропласты, у другой их нет. Нужно сравнить возможные способы питания, не делая вывод только по наличию жгутика. Для этого выясним, что делают хлоропласты и какие возможности остаются у клетки без них.

1. Хлоропласты позволяют использовать свет для фотосинтеза, то есть создавать органические вещества.
2. Клетка без хлоропластов не может фотосинтезировать таким способом.
3. Она должна получать готовые органические вещества; наличие жгутика сообщает о движении, а не о питании.

Ответ. Клетка с хлоропластами может фотосинтезировать на свету; если она, как эвглена, способна также поглощать готовые вещества, её питание миксотрофное. Клетка без хлоропластов питается готовыми органическими веществами, например поглощая их из среды или организма хозяина.

Задача 3. Опишите продольное деление эвглены и признаки, по которым дочерние клетки можно узнать как жгутиковых. Важно последовательно проследить, что происходит с одной клеткой, и назвать признаки группы. Не следует путать деление клетки с появлением новых органов у многоклеточного организма.

1. Перед делением клетка копирует наследственный материал, чтобы обе дочерние клетки получили его.
2. Затем клетка разделяется вдоль тела на две части; процесс называют продольным делением.
3. Дочерние клетки получают необходимые клеточные структуры и сохраняют способность двигаться с помощью жгутика.

Ответ. Из одной эвглены образуются две дочерние клетки. Их относят к жгутиковым, потому что это одноклеточные организмы с жгутиком, обеспечивающим движение.

Типичные ошибки

Ошибка: считать эвглену растением только из-за зелёной окраски. Зелёный цвет связан с хлоропластами и возможностью фотосинтеза, но эвглена способна также поглощать готовые органические вещества. Такую ошибку допускают, когда учитывают только один заметный признак. Проверьте себя: спросите, может ли организм питаться иначе, если света недостаточно.

Ошибка: называть жгутик органом питания. Жгутик помогает клетке перемещаться, а получение пищи связано с другими особенностями клетки. Путаница возникает потому, что жгутик хорошо заметен и связан с жизнью организма. Чтобы проверить себя, спросите, какую задачу он выполняет: движение или получение питательных веществ.

Ошибка: считать глазок органом зрения. Он помогает воспринимать направление света, но не формирует изображение окружающего мира. Его иногда принимают за глаз из-за названия и связи со светом. Проверьте себя: глазок позволяет реагировать на освещение, но не различает форму и детали предметов.

Ошибка: считать колонию вольвокса одной крупной клеткой. Колония состоит из множества отдельных клеток, объединённых в общее образование. Заблуждение может возникнуть, потому что колония выглядит как единое целое. Чтобы проверить себя, нужно спросить, сколько в ней клеток: у вольвокса их много, и каждая сохраняет собственные клеточные части.

Связь с другими темами

Для понимания жгутиковых нужны знания об основных частях клетки. Ядро хранит наследственную информацию и регулирует работу клетки, цитоплазма служит средой для её процессов, а клеточная мембрана отделяет клетку от внешней среды. Эти знания помогают объяснить, как одноклеточный организм выполняет разные функции.

Тема связана с фотосинтезом и способами питания организмов. На примере эвглены можно сравнить создание органических веществ на свету с получением готовых веществ из окружающей среды. Такое сравнение помогает понять, почему способ питания зависит от строения и условий жизни.

Сравнение эвглены, трипаносомы и вольвокса помогает изучать разнообразие одноклеточных организмов. Пример трипаносомы показывает, что среди жгутиковых есть паразиты, живущие за счёт хозяина. Эти знания пригодятся при дальнейшем изучении паразитов и их влияния на организм.

Что запомнить

• Жгутиковые передвигаются с помощью одного или нескольких жгутиков.
• Эвглена зелёная — одноклеточный организм.
• Эвглена может менять способ питания в зависимости от условий.
• Глазок помогает эвглене реагировать на свет.
• Сократительная вакуоль удаляет из клетки избыток воды.
• Жгутиковые размножаются делением клетки, у эвглены — продольным.
• Вольвокс образует колонию из множества клеток.