§ 5. Образ жизни и строение инфузорий. Значение простейших

Определения и обозначения

Инфузория-туфелька — одноклеточный организм, обитающий преимущественно в пресной воде. Она передвигается в поисках пищи и поглощает бактерий и мелкие организмы. Её клетка выполняет сразу все функции, необходимые для жизни.

Реснички — многочисленные короткие выросты клетки. Они помогают инфузории перемещаться в воде и направляют пищевые частицы к клеточному рту. Благодаря ресничкам клетка может и двигаться, и добывать пищу.

Сократительная вакуоль — органоид, удаляющий из клетки избыток воды и некоторые продукты обмена. Она нужна, чтобы поступающая из пресной воды жидкость не нарушала работу клетки. Вакуоль периодически наполняется и сокращается, выталкивая содержимое наружу.

Пищеварительная вакуоль — временное образование внутри клетки, в котором переваривается захваченная пища. В ней питательные вещества становятся доступными для использования клеткой. После завершения пищеварения вакуоль исчезает, а остатки пищи выводятся наружу.

Как это устроено

Пресная вода — среда, в которой инфузория может двигаться и находить пищу. Бактерии и мелкие организмы служат ей пищей, поэтому ей важно перемещаться в воде и встречаться с ними. Движение также помогает менять положение относительно источников пищи. Образ жизни инфузории связан с устройством её клетки: отдельные органоиды помогают добывать пищу и поддерживать условия для жизни.

Клетку инфузории покрывают реснички, которые совершают согласованные колебания. Благодаря этому клетка продвигается в воде, а не остаётся на одном месте. Движение ресничек создаёт поток воды и подгоняет пищевые частицы к клеточному рту. Если бы реснички не помогали направлять пищу, инфузории было бы труднее захватывать её.

Пища поступает через клеточный рот и глотку внутрь клетки. Там вокруг неё образуется пищеварительная вакуоль, где пища постепенно переваривается и питательные вещества усваиваются. Вакуоль перемещается внутри клетки, чтобы её содержимое могло переработаться. Непереваренные остатки затем выводятся наружу, поэтому пища не остаётся в клетке навсегда.

Вода из пресной среды постоянно проникает внутрь инфузории, поскольку её снаружи больше, чем внутри клетки. Если не удалять лишнюю воду, внутренние условия клетки нарушатся и её работа окажется под угрозой. Сократительные вакуоли собирают избыток жидкости и периодически выталкивают его наружу. Так они помогают поддерживать постоянство внутренней среды клетки.

У инфузории два ядра, потому что клетке нужно разделить управление повседневной работой и передачей наследственной информации. Большое ядро регулирует обычные процессы жизнедеятельности, а малое участвует в передаче наследственной информации и её обмене. Простейшие служат пищей другим организмам и участвуют в природных сообществах. Некоторые из них паразитируют и могут вызывать болезни, но считать всех простейших вредными неверно.

Органоиды инфузории-туфельки и их функции

Сначала найдите в таблице органоид, о котором идёт речь, а затем сопоставьте его особенности с функцией. Так легче не путать вакуоли: одна переваривает пищу, другая удаляет избыток воды. Таблица также показывает, что части одной клетки выполняют разные задачи.

Разбор задач

1. У инфузории повреждены реснички. Как это повлияет на её передвижение и питание?

Рассуждаем по шагам:

1. Вспоминаем, что реснички помогают клетке продвигаться в воде.
2. Учитываем, что колебания ресничек создают поток воды и подталкивают пищевые частицы к клеточному рту.
3. Связываем повреждение структуры с нарушением обеих функций, а не только движения.

Ответ: инфузория будет передвигаться хуже или почти не сможет двигаться. Пищевые частицы станут реже попадать к клеточному рту, поэтому питание тоже затруднится. Насколько сильно изменится её состояние, зависит от того, насколько повреждены реснички.

2. В пресной воде в инфузорию постоянно поступает вода. Какой органоид удаляет её избыток и почему это необходимо?

Рассуждаем по шагам:

1. Определяем, что избыток воды поступает в клетку из пресной среды.
2. Вспоминаем органоид, который собирает и выводит эту воду, — сократительную вакуоль.
3. Понимаем, что удаление лишней жидкости помогает сохранять подходящие условия внутри клетки.

Ответ: избыток воды удаляет сократительная вакуоль. Она периодически сокращается и выталкивает жидкость наружу. Без её работы внутреннее состояние клетки нарушилось бы, что мешало бы нормальной жизнедеятельности.

3. Сравните последствия нарушения работы пищеварительных и сократительных вакуолей у инфузории.

Рассуждаем по шагам:

1. Сначала различаем функции: пищеварительная вакуоль переваривает пищу, а сократительная выводит избыток воды.
2. Представляем, что будет, если перестанет работать каждый органоид.
3. Сравниваем результаты: в одном случае нарушится получение питательных веществ, в другом — поддержание внутренней среды.

Ответ: при нарушении работы пищеварительных вакуолей пища будет хуже перевариваться, и клетка не сможет нормально использовать питательные вещества. При сбое сократительных вакуолей в клетке начнёт накапливаться избыток воды. Значит, органоиды различаются и по функции, и по последствиям нарушения их работы.

Типичные ошибки

Ошибка: считать инфузорию многоклеточной из-за множества органоидов. Так думают, потому что разные части клетки выполняют разные функции, словно органы организма. Но органоиды находятся внутри одной клетки; проверить себя можно вопросом, сколько клеток образуют тело инфузории. Ответ — одна.

Ошибка: путать пищеварительную и сократительную вакуоли. Обе называются вакуолями и выглядят как образования внутри клетки, поэтому их функции легко смешать. Проверьте себя по действию: переваривание пищи связано с пищеварительной вакуолью, удаление лишней воды — с сократительной.

Ошибка: считать, что реснички нужны только для движения. Это предположение кажется логичным, потому что заметнее всего их участие в перемещении клетки. Но движение ресничек создаёт поток воды, который направляет пищу к клеточному рту. Чтобы проверить себя, назовите обе функции ресничек: движение и помощь в питании.

Ошибка: представлять простейших только как возбудителей болезней. Такое представление возникает из-за примеров паразитических форм, но многие простейшие свободноживущие. Они входят в пищевые цепи и природные сообщества. Проверяйте обобщения: среди простейших есть разные формы жизни, а не только паразиты.

Связь с другими темами

До изучения инфузорий полезно знать, как устроена клетка и какую работу выполняют её основные части. Эти знания помогают понять, почему в одной клетке могут быть органоиды с разными функциями. Они также напоминают, что одноклеточный организм способен самостоятельно выполнять все необходимые для жизни процессы.

Представление об органоидах инфузории пригодится при знакомстве с другими простейшими. Сравнивая их строение, можно выяснить, какие способы движения и питания используют разные организмы. Такое сравнение помогает связать особенности клетки с образом жизни.

Значение простейших связано с пищевыми цепями и природными сообществами. Это знание пригодится при изучении экосистем, где организмы зависят друг от друга. Паразитические простейшие также помогают понять, как некоторые организмы связаны с человеком и другими хозяевами.

Что запомнить

• Инфузория-туфелька — одноклеточный организм.
• Реснички обеспечивают движение и помогают направлять пищу.
• Пища поступает в клетку через клеточный рот.
• Пищеварительные вакуоли участвуют в переваривании пищи.
• Сократительные вакуоли удаляют избыток воды.
• У инфузории два ядра, различающиеся по функциям.
• Простейшие входят в состав природных сообществ; среди них есть свободноживущие и паразитические формы.