Подцарство одноклеточные

Определения и обозначения

Подцарство Одноклеточные — организмы, тело которых состоит из одной клетки, выполняющей все жизненные функции. Такая клетка не зависит от других клеток и сама обеспечивает существование организма. Поэтому одноклеточное — не просто отдельная клетка многоклеточного существа, а целый организм.

Ложноножки — временные выросты клетки, обеспечивающие движение и захват пищи. Клетка меняет форму, выпуская такие выросты в нужном направлении. Это помогает амёбе перемещаться и окружать пищевые частицы.

Сократительная вакуоль — органоид, удаляющий избыток воды и поддерживающий водно-солевой баланс клетки. Она особенно важна для пресноводных организмов, в которых вода постоянно проникает внутрь. Без удаления её избытка клетка могла бы чрезмерно набухнуть.

Колония — объединение одноклеточных организмов, связанных между собой, но сохраняющих относительную самостоятельность. Каждый организм в составе колонии остаётся клеткой, способной выполнять жизненные функции. Колония показывает, как одноклеточные могут объединяться, не превращаясь сразу в единый многоклеточный организм.

Как это устроено

Одна клетка одноклеточного организма справляется с несколькими задачами, потому что в ней работают разные структуры и процессы. Мембрана контролирует поступление веществ и их выход, цитоплазма служит средой для реакций, а органоиды выполняют отдельные функции. Клетка получает вещества для питания и дыхания, перемещается или меняет положение, удаляет отходы и делится. Всё это происходит внутри одной клетки, но согласованно.

Мембрана отделяет клетку от внешней среды, однако не становится непроницаемой стеной: через неё проходят необходимые вещества и удаляются продукты обмена. В цитоплазме расположены органоиды и происходят важные химические процессы. Ядро хранит наследственную информацию, поэтому при делении она передаётся новым клеткам. Вакуоли накапливают вещества: пищеварительная участвует в переваривании пищи, а сократительная выводит лишнюю воду.

Способ движения связан со строением клетки. Амёба образует ложноножки — временные выпячивания цитоплазмы, поэтому может ползти и захватывать пищу окружающими её участками. Эвглена движется при помощи одного длинного жгутика, который действует как гибкая нить. Инфузория перемещается благодаря множеству коротких ресничек, чьи согласованные колебания толкают её в воде.

Одноклеточные используют разные способы получения пищи. Амёба и инфузория захватывают готовые органические вещества, которые затем перевариваются внутри клетки. Эвглена на свету создаёт органические вещества при фотосинтезе: в этом участвуют хлоропласты. Когда света нет, фотосинтез невозможен, и эвглена может поглощать готовые вещества; поэтому её питание называют смешанным.

Большинство одноклеточных размножается делением: клетка копирует наследственную информацию и разделяется на две дочерние клетки. Такой способ позволяет быстро увеличить число организмов, если условия подходят для жизни. При нехватке воды или пищи, холоде и других неблагоприятных обстоятельствах многие одноклеточные образуют цисту — защищённую оболочкой форму покоя. В цисте процессы жизнедеятельности замедляются, а при улучшении условий организм снова становится активным.

Сравнение основных представителей одноклеточных

Сравнивайте организмы по одной строке таблицы: так легче увидеть и общие черты, и различия. Например, все три представителя живут в воде и имеют сократительную вакуоль, но передвигаются разными способами. Сочетание признаков помогает определить организм и объяснить, как он живёт.

Разбор задач

Задача 1. Тело организма постоянно меняет форму, он движется с помощью временных выростов, а пищу захватывает участками цитоплазмы. Нужно определить, о ком идёт речь. Выделим признаки по порядку, не опираясь только на место обитания или общий вид клетки.

1. Сначала найдём признак движения: временные выросты клетки называются ложноножками. Они характерны для амёбы и помогают ей перемещаться по поверхности.

2. Затем проверим способ питания: амёба окружает пищевую частицу участками цитоплазмы и захватывает её внутрь клетки. Такой способ совпадает с описанием.

3. Наконец, изменчивая форма тела подтверждает вывод, потому что при образовании ложноножек очертания амёбы меняются. Ответ: это амёба обыкновенная.

Задача 2. Объясните, почему эвглена зелёная на свету может питаться как растение, а в темноте — как животное. Здесь нужно связать наличие хлоропластов с доступностью света и отличить фотосинтез от поглощения готовых веществ.

1. В клетке эвглены есть хлоропласты — органоиды с зелёным пигментом хлорофиллом. На свету они используют энергию света, чтобы создавать органические вещества из неорганических; этот процесс называется фотосинтезом.

2. В темноте источник энергии для фотосинтеза отсутствует, поэтому хлоропласты не могут обеспечивать клетку органическими веществами этим способом. Эвглена способна получать готовые органические вещества из окружающей среды.

3. Значит, способ питания зависит от условий: на свету эвглена фотосинтезирует, а без света использует готовую пищу. Ответ: у неё смешанный тип питания, сочетающий растительный и животный способы получения органических веществ.

Задача 3. Сравните амёбу, эвглену и инфузорию по движению, питанию и удалению лишней воды, а затем объясните, почему все они одноклеточные. Чтобы ответ был полным, сначала сопоставим нужные признаки, а потом сделаем общий вывод.

1. Амёба движется ложноножками и захватывает готовую пищу; эвглена передвигается жгутиком и на свету фотосинтезирует, а в темноте может питаться готовыми веществами. Инфузория движется ресничками и захватывает пищевые частицы через клеточный рот.

2. У всех трёх организмов есть сократительные вакуоли, удаляющие избыток воды. Значит, при различиях в движении и питании у них есть сходный способ поддерживать водный баланс.

3. Каждый из этих организмов состоит из одной клетки, которая самостоятельно получает пищу или создаёт её, взаимодействует со средой и выполняет другие жизненные функции. Ответ: амёба, эвглена и инфузория — одноклеточные организмы, хотя их способы движения и питания различаются.

Типичные ошибки

Ошибка — считать одноклеточное просто клеткой многоклеточного организма. Такое впечатление возникает из-за знакомого строения клетки, но одноклеточная клетка самостоятельно выполняет все функции организма. Проверьте себя вопросом: нужны ли ей другие клетки, чтобы питаться, двигаться и размножаться? Если нет, перед вами самостоятельный организм.

Ложноножки, жгутики и реснички иногда называют одинаково «органами движения», не различая их. Это приводит к путанице: ложноножки временные и меняют форму клетки, жгутик обычно длинный, а ресничек много и они короткие. Чтобы проверить ответ, опишите не только движение, но и строение его участника.

Неверно утверждать, что эвглена всегда питается только фотосинтезом. Её зелёные хлоропласты позволяют использовать свет, но в темноте фотосинтез не идёт, и клетка может получать готовые органические вещества. Проверка простая: учтите, меняется ли способ питания при изменении освещения.

Пищеварительную вакуоль можно ошибочно назвать органом выделения, потому что обе структуры называются вакуолями. Однако пищеварительная вакуоль переваривает пищу, а сократительная удаляет избыток воды. Спросите себя, что именно делает органоид: расщепляет пищу или выводит воду, — и тогда не перепутаете их функции.

Связь с другими темами

Для понимания одноклеточных пригодятся знания о клеточной мембране, цитоплазме, ядре и вакуолях: именно их работа позволяет клетке жить самостоятельно. Сравнение одноклеточных помогает проследить, как усложнялась организация живых существ и возникали многоклеточные формы. Эти знания связаны и с изучением экосистем: одноклеточные входят в пищевые цепи, а некоторые из них паразитируют и вызывают заболевания человека. Поэтому их строение важно не только для биологии клетки, но и для понимания природы и здоровья.

Что запомнить

• Одноклеточный организм состоит из одной клетки, которая выполняет все жизненные функции.
• Одноклеточные обитают в воде, почве, организмах других существ и во влажной среде.
• Амёба передвигается и захватывает пищу с помощью ложноножек.
• Эвглена зелёная сочетает признаки растения и животного.
• Инфузория-туфелька передвигается ресничками и имеет сложное клеточное строение.
• Сократительная вакуоль удаляет избыток воды.
• При неблагоприятных условиях многие одноклеточные образуют цисту.