Царство Простейшие Protozoa Простейшие это организмы на

Царство Простейшие Protozoa Простейшие — это организмы на клеточном уровне организации. В морфологическом отношении тело их равноценно клетке, но в физиологическом представляет целый самостоятельный организм. Подавляющее большинство их микроскопически малых размеров. Общее число известных видов превышает 30000. Два основных компонента тела простейших — цитоплазма и ядро. Цитоплазма ограничена наружной мембраной, которая имеет толщину около 7, 5 нм и состоит из 3 слоев. Эта основная мембрана, состоящая из белков и липоидов и регулирующая поступление веществ в клетку, у многих простейших усложняется дополнительными структурами.

Цитоплазма простейших обычно распадается на 2 слоя — наружный, более светлый и плотный, — эктоплазму и внутренний, снабженный многочисленными включениями, — эндоплазму. В цитоплазме локализуются общеклеточные органоиды: митохондрии, эндоплазматическая сеть, рибосомы, элементы аппарата Гольджи. Кроме того, в цитоплазме многих простейших могут присутствовать разнообразные специальные органеллы: различные фибриллярные образования — опорные и сократимые волоконца, сократительные вакуоли, пищеварительные вакуоли и др. Простейшие обладают типичным клеточным ядром, одним или несколькими. Ядро Protozoa обладает типичной двухслойной ядерной оболочкой, пронизанной многочисленными порами.

В отличие от соматических клеток многоклеточных простейшие характеризуются наличием жизненного цикла. Последний слагается из ряда следующих друг за другом стадий, которые в существовании каждого вида повторяются с определенной закономерностью. Это явление называется цикличностью, а отрезок жизни вида между двумя однозначными стадиями составляет его жизненный цикл. Важная биологическая особенность многих простейших — способность к инцистированию. При этом животные округляются, сбрасывают или втягивают органеллы движения, выделяют на своей поверхности плотную оболочку и переходят от активной жизни в состояние покоя. В инцистированном состоянии простейшие, могут переносить резкие изменения окружающей среды (подсушивание, охлаждение и т. п. ), сохраняя жизнеспособность. При возвращении благоприятных для жизни условий цисты раскрываются и простейшие выходят из них в виде активных, подвижных особей. Среды обитания простейших. Простейшие обладают широким всесветным распространением. Множество их живет в море и пресных водах и входят в состав бентоса на различных глубинах. Многочисленные виды радиолярий, жгутиконосцев и инфузорий являются компонентами морского планктона. Существуют некоторые виды, живущие во влажной почве. Наконец, широкое распространение среди всех классов простейших получил паразитизм. Многие виды паразитических простейших вызывают тяжелые заболевания человека, домашних и промысловых животных. Некоторые виды паразитируют в растениях. Простейшие имеют важное практическое значение для медицины, ветеринарии, сельского хозяйства.

Антони ван Левенгук (Leeuwenhoek, 1632– 1723) Родился в голландском городе Дельфте Это позволило ему создать микроскопы своей оригинальной конструкции, дававшие увеличение до 280 раз. Хобби – шлифование линз и изготовление простых однолинзовых микроскопов. В течение 48 лет ученый неустанно изучает микромир. Он впервые описал стилонихию, опалину, лямблию, вольвокса и еще множество других простейших. Открыл бактерии и впервые обнаружил сперматозоиды животных, эритроциты крови.

Левенгук поместил под микроскоп каплю воды, взятую из бочки с застоявшейся водой, и обнаружил мириады микроскопических животных. Они бегали, плавали, копошились в капле. Это случилось в 1675 г. Левенгук назвал открытых им микроскопических животных анималькула; animalculum по латыни означает «зверушка» , «зверек» или «маленькое животное» .

Простейшие животные при большом увеличении Амёба 1 мм – 1000 мкм 0, 001 мм – 1 мкм – 1000 нм Инфузория

Микроскопы Биомед Биологический микроскоп Levenhuk Bio. View BM 51160 Стереомикроскоп Levenhuk Stereo. View ST-A-2 L Инвертированный (цифровой) микроскоп Levenhuk Inver. View IMB-2 Электоронные микроскопы

Классификация простейших (1980 год) 1. Тип Саркомастигофоры -Sarcomastigophora 25 000 2. Тип Апикомплексы - Apicomplexa 4 800 3. Тип Микростпоридии - Microspora 800 4. Тип Миксоспоридии - Myxozoa 875 5. Тип Инфузории - Ciliophora 7 500 6. Тип Лабиринтулы - Labyrinthomorpha 35 7. Тип Асцетоспоровые - Ascetospora 30

Тип Rhizopoda – Ризоподы (Корненожки) Класс Lobosea – Лобозеи Подкласс Gemnamoebia – Голые амебы Отряд Euamoebia Виды: Amoeba proteus – Амеба протей Entamoeba histolytica – Дизентерийная амеба Entamoeba coli – Кишечная амеба В течение всего или большей части жизненного цикла органоиды движения — псевдоподии. Разные виды амеб отличаются по числу и форме псевдоподий. Последние могут быть короткими, длинными, тупыми, заостренными на концах и т. п. Быстрота движения Amoeba proteus составляет при благоприятных условиях примерно 200 мкм в минуту. Amoeba proteus — Амёба протей: 1 – эктоплазма; 2 – эндоплазма, 3 – ядро; 4 – сократительная вакуоль; 5 – пищеварительная вакуоль, 6 – псевдоподии.

Различные виды амёб 1 – Amoeba umax; 2 – Pelomyxa bmucleata; 3 – Amoeba proteus; 4 – Amoeba radiosa; 5 – Amoeba verrucosa; 6 – Amoeba polypodia Непатогенные амебы человека A – трофозоит Entamoeba coli (кишечная амеба); B – зрелая 8 -ядерная циста Entamoeba coli; C – трофозоит Endolimax nana (карликовая амеба); D – трофозоит Entamoeba gingivalis (ротовая амеба).

Основная функция сократительной вакуоли — регуляция осмотического давления внутри тела простейшего. Сократительная вакуоль частично выполняет выделительную (выводя вместе с водой в окружающую среду продукты обмена веществ) и дыхательную функции (в цитоплазму вода несет растворенный кислород). Амебам свойственно бесполое размножение, осуществляемое путем деления надвое. Этот процесс начинается с митотического деления ядра. Передвигаясь, амебы наталкиваются на различные мелкие объекты: одноклеточные водоросли, клетки бактерий, частицы органического детрита, мелких простейших и т. п. Амеба обтекает его со всех сторон, и он вместе с небольшим количеством жидкости оказывается внутри цитоплазмы простейшего – в эндоплазме образуются пищеварительные вакуоли. Внутрь последних из эндоплазмы поступают пищеварительные ферменты, и происходит внутриклеточное пищеварение. Жидкие продукты переваривания поступают в эндоплазму. Вакуоль с непереваренными остатками пищи подходит к поверхности тела и выбрасывается наружу. Описанный способ заглатывания оформленной пищи при посредстве псевдоподий называется фагоцитозом. Пиноцитозом поглощаются жидкие вещества. Снаружи внутрь цитоплазмы впячивается тонкий канал, в которую засасывается окружающая амебу жидкость. Затем она отшнуровывается и оказывается лежащей внутри цитоплазмы.

Схема цикла развития дизентерийной амебы Entamoeba histolytica 1– циста; 2– эксцинтирование; 3– образование восьми трофозоитов; 4– малая вегетативная (просветная) форма; 5– деление амебы; 6– предцистная стадия; 7– большая вегетативная форма; 8– тканевая форма

Подкласс Testacealobosia – Раковинные амебы (1000 видов) Отряд Arcellinida Виды: Arcella vulgaris – Арцелла обыкновенная Difflugia spp. – Диффлюгии 1 – Difflugia oblonga; 2 – Difflugia arceolata Arcella vulgaris — Арцелла обыкновенная А – вид сбоку, Б – вид снизу: 1 – раковина; 2 – протоплазма; 3 – псевдоподии; 4 – сократительная вакуоль; 5 – пищеварительные вакуоли; б – ядро

Тип Foraminifera – Фораминеферы Современных видов – 4 000 Класс Rotaliata Отряд Rotaliida (многокамерные) Вид: Rotalia spp. Класс Globigerinata Отряд Globigerinida (шаровидные простые формы) Вид: Globigerina spp. Однокамерная фораминифера Gromia oviformis: 1 – хитиноидная раковина, 2 – цитоплазма внутри раковины, 3 – цитоплазма, обтекающая раковину снаружи, 4 – ядра, 5 – захваченная ризоподиями диатомовая водоросль, 6 – анастомозы между ризоподиями, 7 – перевариваемые диатомовые водоросли внутри раковины.

Фораминиферы, обитатели моря. В наиболее простых случаях раковина состоит из плотного органического вещества – псевдохитина (выделяется эктоплазмой). У других видов к этой тонкой пленке приклеиваются захваченные псевдоподиями посторонние песчинки. Раковинки подобного типа массивны и тяжеловесны. У большинства современных фораминифер раковина пропитана углекислым кальцием. Форма раковины разнообразна: раковина имеет форму продолговатого мешка, вытягивается в трубку или в спираль. У большинства фораминифер полость раковины поделена поперечными перегородками на камеры (многокамерные формы) с отверстиями. Псевдоподии у фораминифер называются ризоподиями. Они представляют собой длинные тонкие переплетающиеся и сливающиеся нити, образующие вокруг раковинки сложную сеть. Ризоподии служат для улавливания и, частично, переваривания пищи, а также для передвижения животного. Они способны сокращаться и вытягиваться.

Размножение. Фораминиферы обладают сложным жизненным циклом, в который включаются две формы размножения – бесполое и половое. Пример – цикл развития однокамерной корненожки Myxotheca arenilega. Одноядерная стадия называется гамонтом. После некоторого периода свободной активной жизни ядро ее начинает многократно делиться, и корненожка становится многоядерной. Вокруг каждого из ядер обособляется небольшой участок цитоплазмы, и все тело корненожки распадается на множество мелких клеток, каждая из которых формирует два жгутика неравной длины – половые клетки (гаметы). Клетки выходят в морскую воду и попарно сливаются – образуется зигота (диплойдна). Она дает начало новому поколению, формирующему раковину и называемую агамонтом. В агамонте происходит постоянное увеличение числа ядер (митозом). После завершения его роста происходит деление ядер (мейозом). Далее вокруг каждого ядра обособляется участок цитоплазмы и все тело распадается на большое количество мелких одноядерных зародышей, именуемых агаметами. Которые развиваются в гамонтов.

n n 2 n n Жизненный цикл фораминиферы Myxotheca arenilega: 1 – гамонт одноядерный, 2 – образование гамет (гамогония), 3 – копуляция гамет, 4 – зигота, 5, 6 – развитие агамонта, 7 – мейоз при делении ядер, 8 – образование агамет (агамогония), 9 – агамета (молодой гамотн)

Жгутиконосцы характеризуется наличием жгутов, служащих органоидами движения. Их может быть один, два или множество. Представители ряда групп жгутиконосцев обладают хроматофорами, содержащими хлорофилл. Эти формы способны на свету осуществлять фотосинтез. Другим жгутиковым свойствен гетеротрофный обмен — как все животные, они используют в качестве пищи готовые органические вещества. Размеры и форма тела жгутиконосцев, довольно разнообразны. У многих жгутиконосцев на поверхности клетки выделяется специальная оболочка, она может состоять из различных веществ: из хитиноидного органического вещества, из студенистого вещества (у многих колониальных видов) или же, как у типичных растительных клеток, из клетчатки (у растительных жгутиконосцев). От переднего полюса тела берут начало жгутики (1, 2, 4, 8 и более — до нескольких тысяч). Если жгутов два, то нередко лишь один выполняет локомоторную функцию, тогда как второй неподвижно тянется вдоль тела и выполняет функцию руля.

Тип Euglenozoa – Эвгленовые (1000 видов) Класс Euglenoidea Отряд Euglenida Виды: Euglena viridis, Peranema spp. 1 – жгутик, 2 – резервуар сократительной вакуоли, 3 – сократительная вакуоль, 4 – несущие хлорофилл хроматофоры, 5 – ядро, 6 – парамиловые зерна, 7 – глазок. У многих растительных жгутиконосцев (эвглены, панцирные жгутиконосцы) имеются особые аппараты, служащие для восприятия световых раздражений. Их называют «глазными пятнами» или стигмами. Зеленый пигмент хлорофилл локализуется внутри особых тел — хроматофоров, имеющих такое же строение, как и хлоропласты высших зеленых растений.

Тип Chlorophyta Класс Chlorophyceae Отряд Volvocida– Вольвоксовые Виды: Volvox spp. , Chlamydomonas spp. , Eudorina eiegans, Pandorina morum, Gonium spp. Строение вольвоксов: А – Volvox globator – участок колонии с половыми клетками; Б – Volvox aureus – колония в процессе бесполого размножения, внутри материнской колонии дочерние колонии: 1 – макрогамета, 2 – микрогаметы, 3 – дочерние колонии. Жгутики служат и для захвата пищи. Движением жгутика в окружающей воде вызывается водоворот, благодаря которому мелкие взвешенные частички увлекаются к основанию жгутика. Здесь имеется небольшое отверстие в пелликуле — клеточный рот, ведущий в довольно глубокий канал — глотку, вдающийся внутрь тела. В эндоплазме образуется пищеварительная вакуоль.

В теле жгутиконосцев откладываются разного рода резервные питательные вещества. Это могут быть капельки жироподобных веществ, разбросанные в цитоплазме, включения полисахарида гликогена, а у окрашенных растительных жгутиконосцев — зерна крахмала или близкого к нему углевода — парамила (у эвглен). Сoкратительные вакуоли имеются у свободноживущих пресноводных форм и отсутствуют у большинства морских и у всех паразитических видов. Для большинства Mastigophora известен только бесполый способ размножения делением надвое. У всех жгутиконосцев, имеющих половой процесс, первые два деления зиготы представляют собой мейоз. Таким образом, диплоидна у них лишь зигота, все же остальные стадии жизненного цикла гаплоидны.

Тип Kinetoplastida – Кинетопластиды (1000 видов) Класс Bodonida Виды: Bodo edax Класс Trypanosomatida Виды: Trypanosoma rhodesiense, T. brucei, T. evansi, Leishmania donovani, L. tropica Муха це-це Трипаносома Trypanosoma sp. : 1 – кинетопласт; 2 – ядро; 3 – ундулирующая мембрана; 4 – жгутик Трипаносома гамбийская в плазме крови

Африканский трипаносомоз Возбудители сонной болезни (трипаносомы) в переносчике – мухе це– це: 1 – прохождение трипаносом через хоботок мухи; 2 – трипаносомы в кишечнике мухи; 3 – трипаносомы в слюнных железах Жизненные циклы Trypanosoma rhodesiense: 1– муха це–це (Glossina morsitans) – переносчик возбудителя родезийской формы сонной болезни; 2– трипаносомы в организме переносчика; 3– антилопы – резервуар трипаносом Больной сонной болезнью на последних стадиях заболевания

Американский трипаносомоз (болезнь Чагаса, или Шагаса) Жизненный цикл Trypanosoma cruzi: 1– поцелуйный клоп (Triatoma infestans) – переносчик возбудителя американского трипаносомоза; 2– трипаносомы в организме переносчика; 3– броненосцы – природный резервуар американского трипаносомоза; 4– трипаносома в организме хозяина; 5– эритроциты крови Паразитический зоб при болезни Чагаса

Лейшмании – внутриклеточные паразиты Жизненный цикл Leishmania tropica: 1– лептомонадная форма лейшманий; 2– москит – переносчик лейшманий; 3– грызуны – природный резервуар кожного лейшманиоза; 4– лейшманиальная форма в мазке из язвы хозяина. Язвы, вызываемые Leishmania tropica (пендинская язва)

Тип Polymastigota Класс Diplomonadea – Дипломонады Отряд Diplomonadida (около 40 видов) Виды: Giardia (= Lamblia) intestinalis, Hexamita spp. Лямблия Lamblia intestinalis (вид сбоку): 1 – хвостовая пара жгутиков; 2 – средняя пара жгутиков; 3 – передняя пара жгутиков; 4 – вентральная пара жгутиков; 5 – ядро; 6 – присасывательный диск; 7 – аксостиль Циста лямблии Лямблия, присосавшаяся к эпителиальной клетке кишечника Лямблия на стадии деления

Класс Oxymonadea – Оксимонады (в кишечнике насекомых – 450 видов) Отряд Oxymonadida Виды: Oxymonas spp. , Pyrsonympha spp. Полезные симбионты термитов (ксилофаги) Различные жгутиконосцы из кишечника термитов: A– Rhynchonympha tarda; B– Calonympha grossi; C– Coronympha octonaria; D– Teratonympha mirabilis; E– Spirotrichonympha flagellata; 1– ядро; 2– аксостили.

Класс Parabasalea Отряд Trichomonadida – Трихомонадовые Виды: Trichomonas hominis, Tr. vaginalis, Tr. tenax Жгутиковые трихомонады Представители семейства Trichomonadidae: A – кишечная трихомонада (Trichomonas hominis); B – мочеполовая трихомонада (Tr. vaginalis). 1 – ундулирующая мембрана; 2 – жгутики; 3 – блефаропласт; 4 – ядро; 5 – аксостиль.

Тип Opalinata – Опалины (400 видов) Класс Opalinatea Отряд Opalinida Вид: Opalina ranarum Представители семейства Opalinidae: A – Cepedea sp. ; B – Opalina ranarum. 1 – ядра опалин, 2 – жгутики, 3 – эктоплазма, 4 – эндоплазма

Жизненные циклы лягушки (Rana sp. ) и ее паразита Opalina ranarum: A – взрослая лягушка; B – икра; C, D – различные стадии развития головастика; E – превращение головастика в лягушку. 1, 5 – цисты опалин; 2 – микрогамета; 3 – макрогамета; 4 – копуляция гамет; 6 – взрослая опалина; 7 – вегетативное деление опалины