§ 3. Общая характеристика одноклеточных

Определения и обозначения

Одноклеточный организм — организм, состоящий из одной клетки, которая выполняет все необходимые для жизни функции. Значит, эта клетка не просто входит в состав живого существа, а представляет его целиком. Это понятие помогает отличать одноклеточных от многоклеточных организмов.

Органоид — постоянная структура клетки, выполняющая определённую работу. Например, жгутик может помогать клетке передвигаться, а пищеварительные структуры — перерабатывать пищу. Органоид является частью клетки и не может самостоятельно выполнять все функции целого организма.

Колония — объединение одноклеточных организмов, которые живут вместе, но сохраняют относительную самостоятельность. Участники колонии могут быть связаны между собой и взаимодействовать, однако каждый из них остаётся отдельным организмом. Это понятие нужно, чтобы не путать колонию с многоклеточным существом, у которого клетки обычно зависят друг от друга.

Как это устроено

Одна клетка может быть целым организмом, потому что в ней одновременно происходят все процессы, необходимые для жизни. Она получает вещества из среды, использует их для получения энергии и роста, удаляет ненужные продукты и может дать начало новым клеткам. Отсутствие органов не мешает этим процессам: их обеспечивают клетка и её внутренние структуры.

Клеточная мембрана окружает клетку и регулирует, какие вещества входят внутрь и выходят наружу. Цитоплазма — внутреннее содержимое клетки, в котором расположены органоиды и протекают многие процессы. У многих одноклеточных есть ядро, хранящее наследственную информацию, но, например, у бактерий оформленного ядра нет. Разные органоиды выполняют разные задачи, поэтому клетка работает согласованно.

Одноклеточный получает нужные вещества из окружающей среды: например, поглощает растворённые вещества или захватывает частицы пищи. При дыхании клетка высвобождает энергию из питательных веществ; у многих организмов для этого используется кислород, но способы получения энергии могут различаться. Ненужные продукты покидают клетку через мембрану или выводятся при помощи специальных структур. Обмен с окружающей средой необходим, потому что у одноклеточного нет отдельных органов питания и выделения.

Для движения некоторые клетки используют жгутики — длинные подвижные выросты, или реснички — короткие многочисленные выросты. Другие способны менять форму и перемещаться за счёт временных выростов, а некоторые одноклеточные не передвигаются самостоятельно. Многие размножаются делением: клетка копирует наследственный материал и разделяется на две дочерние клетки. Такое размножение возможно благодаря устройству клетки, в которой есть материал для образования новых клеток.

Одиночный одноклеточный организм живёт отдельно, а колония объединяет несколько таких организмов. В колонии участники могут сообща двигаться или взаимодействовать, но каждый сохраняет относительную самостоятельность. В многоклеточном организме, напротив, клетки часто специализируются на разных задачах и зависят от работы всего организма. Поэтому одна лишь совместная жизнь клеток ещё не делает группу многоклеточным организмом.

Общие признаки одноклеточных организмов

Читайте таблицу по строкам: сначала найдите признак, затем посмотрите, как он проявляется и зачем нужен организму. Сравнивая строки, можно заметить, что одна клетка объединяет множество задач. При этом признаки не обязательно проявляются одинаково у всех одноклеточных.

Разбор задач

Задача 1

Ученик увидел под микроскопом организм, состоящий из одной клетки. Нужно объяснить, почему эту клетку можно считать целым организмом. Для ответа проверим, выполняет ли она основные функции жизни самостоятельно.

1. Сначала определим, что наблюдаем: организм состоит из одной клетки, а не из множества клеток.
2. Затем вспомним, что клетка получает вещества и энергию, удаляет продукты жизнедеятельности и обеспечивает размножение.
3. Если эти процессы происходят в одной клетке, ей не нужны другие клетки, чтобы оставаться организмом.

Ответ: эту клетку можно считать целым организмом, потому что она самостоятельно выполняет основные жизненные функции. Она является не частью организма, а всем одноклеточным организмом. Наличие одной клетки не означает, что жизнь в ней устроена просто или что в ней нет внутренних структур.

Задача 2

Одноклеточный организм перемещается с помощью жгутика. Нужно связать движение с устройством клетки и объяснить роль жгутика. Для этого различим весь организм и структуру, которая помогает ему выполнять одну задачу.

1. Жгутик — подвижный вырост клетки, то есть часть её строения, а не отдельный организм.
2. Когда жгутик движется, он помогает клетке перемещаться в окружающей среде.
3. Поскольку клетка составляет весь организм, перемещение клетки означает перемещение самого одноклеточного организма.

Ответ: жгутик служит органоидом движения и помогает клетке менять положение. Он не заменяет другие части клетки: питание, обмен веществ и другие процессы обеспечивают соответствующие структуры и сама клетка. Поэтому движение связано с конкретной частью устройства организма.

Задача 3

Несколько одноклеточных организмов живут вместе в колонии. Нужно определить, чем такая группа отличается от многоклеточного организма. Для сравнения выясним, могут ли участники сохранять самостоятельность и насколько они зависят друг от друга.

1. Сначала установим, что колония образована отдельными одноклеточными организмами, объединёнными совместной жизнью.
2. Затем сравним её с многоклеточным организмом, клетки которого обычно выполняют разные задачи и работают как части единого целого.
3. Если участники группы сохраняют относительную самостоятельность, это признак колонии, а не настоящего многоклеточного организма.

Ответ: колония отличается тем, что её участники остаются относительно самостоятельными одноклеточными организмами. В многоклеточном организме клетки обычно специализированы и взаимозависимы. Поэтому совместная жизнь сама по себе не превращает колонию в многоклеточное существо.

Типичные ошибки

Ошибка: считать клетку одноклеточного организма только его частью. Так думают, потому что у многоклеточных клетка действительно входит в состав организма. Проверь себя: если других клеток нет, а все жизненные функции выполняются, одна клетка и есть целый организм.

Ошибка: полагать, что все одноклеточные устроены одинаково. Такое впечатление может возникнуть, если запомнить строение одного знакомого примера. Проверь себя: сравни, есть ли у организмов одинаковые органоиды и средства движения; их наборы могут различаться.

Ошибка: называть любую группу клеток многоклеточным организмом. Группу легко принять за единое существо только потому, что её участники находятся рядом. Проверь себя: выясни, сохраняют ли они относительную самостоятельность или зависят от совместной работы, как клетки многоклеточного организма.

Ошибка: считать, что без видимых органов у организма нет жизненных функций. Причина ошибки — привычка связывать каждую функцию с отдельным органом. Проверь себя: функции могут выполнять клетка и её структуры, даже если их не видно без увеличения.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать основные части клетки и помнить, что клетка является структурной единицей живого. Эти знания помогают увидеть, как один набор клеточных структур обеспечивает жизнь целого организма. Далее они пригодятся при изучении разнообразия простейших, их питания, движения и размножения. Сравнение одноклеточных с многоклеточными поможет понять специализацию клеток и уровни организации живого.

Что запомнить

• Одноклеточный организм состоит из одной клетки.
• Его клетка выполняет все основные жизненные функции.
• Органоиды обеспечивают разные процессы жизнедеятельности клетки.
• Одноклеточные различаются строением и способами движения.
• Колония состоит из совместно живущих, но относительно самостоятельных организмов.