Дыхание инфузории туфельки кратко

Обновлено: 05.07.2024

Инфузория-туфелька - это микроорганизм из царства простейшие, подгруппы инфузорий. Латинское название туфельки - парамеция хвостатая (Paramécium caudátum). Только под микроскопом можно увидеть это одноклеточное существо. А оно живет так же, как большие многоклеточные животные - дышит, передвигается, питается и размножается.

Описание
Строение клетки
Особенности жизнедеятельности
Сходство и отличия от эвглены зеленой
Место в пищевой цепочке
Интересные факты

Описание

Инфузория-туфелька - не экзотика, она живет в пресных водоемах со спокойной водой, в лесной луже, в аквариуме. Нужно только, чтобы присутствовали источники органических веществ - водоросли, растения, погибшие живые организмы, обыкновенный ил. Благодаря изящной форме, инфузория получила свое название: клетка похожа на подошву миниатюрной туфельки, один конец которой более узкий, а другой - широкий. Для того чтобы внешний вид клетки был постоянным, у туфельки есть эластичная наружная мембрана и сложная система цитоскелета (микрофиламенты и микротрубочки, а также другие опорные органоиды). Размеры клетки - от 0,1 до 0,5 миллиметров.

Рис. 1. Инфузория-туфелька Если в воде увеличивается количество растворенных солей или уменьшается количество жидкости, форма клетки немного меняется - становится более округлой, овальной. Снаружи на клетке заметны многочисленные реснички. Они нужны для перемещения туфельки. Всего ресничек около 10-15 тысяч, они постоянно и согласованно двигаются. Реснички работают, как весла, и перемещают клетку очень быстро.

Важно! Инфузория-туфелька может плыть со скоростью до 2,5 миллиметров в секунду, а это в 5-10 раз больше длины ее тела. Помимо движения вперед, клетка вращается вокруг своей оси. При высыхании скорость движения уменьшается.

Инфузория-туфелька не является беззащитной, для отражения атаки хищников или нападения на противника у нее есть специальные органоиды - трихоцисты. Это мелкие тельца, похожие на веретено, они находятся между ресничками. В случае необходимости, например, при нападении врага - трихоцисты стреляют, то есть сильно удлиняются и поражают противника. На месте выстреливших ниточек вырастают новые, всего их обычно около 5-8 тысяч.

Строение клетки

Ядра и процессы размножения

Большое ядро похоже на фасолину и называется макронуклеус. В нем находятся гены, которые регулируют образование белков в клетке. То есть большое ядро контролирует процессы обмена веществ и бесполое размножение.
Малое ядро называется микронуклеус. Оно контролирует половое размножение. Клетка после разрушения малого ядра остается жизнеспособной.

Питание и пищеварение

В основном пищей для инфузорий-туфелек служат бактерии и одноклеточные водоросли. Интересно, что эти простейшие очень прожорливы, они питаются почти непрерывно, останавливаются только на период размножения. На одной стороне тела есть углубление с отверстием, которое называется перистом, или клеточный рот. Вокруг него реснички длиннее, чем в остальных участках клетки. Работая, они направляют воду с пищевыми частицами в рот и далее в глотку. В ее задней части пищевые частицы скапливаются, а затем в окружении жидкости проникают в цитоплазму, образуя фагосому, или пищеварительную вакуоль. Процесс пищеварения занимает примерно час. Пищеварительная вакуоль движется по определенной траектории: к заднему концу, потом описывает окружность по часовой стрелке. В это время в фагосоме пища с помощью ферментов переваривается. Сначала среда в фагосоме кислая, потом реакция меняется на щелочную. В цитоплазму попадают питательные вещества, которые используются для дальнейшей жизнедеятельности. Непереваренные остатки пищи в пищеварительной вакуоли удаляются из клетки в определенном месте. Оно называется порошица и находится позади ротового углубления. Фагосома сливается с наружной мембраной клетки и почти сразу отделяется от нее, распадаясь на много мелких пузырьков. Они перемещаются в сторону дна глотки и формируют новые пищеварительные вакуоли.

Дыхание

Растворенный в воде кислород проникает в клетку диффузно через всю ее поверхность. Органические соединения окисляются с выделением энергии, которая используется в процессах жизнедеятельности. Если кислорода в воде мало, инфузория-туфелька может использовать другие пути получения энергии (гликолиз - анаэробный, то есть не требующий кислорода, процесс).

Осморегуляция

За удаление лишней жидкости и некоторых продуктов обмена веществ отвечают две сократительные вакуоли. Они похожи на цветок, в котором серединка - это резервуар, а лепестки - приводящие каналы. Они вбирают в себя воду и перемещают ее в резервуар. При заполнении он отделяется и выбрасывает излишки жидкости через пору.

Важно! Инфузорию всегда окружает вода, а ее наружная оболочка проницаема для жидкости. Поэтому сократительные вакуоли трудятся напряженно: в течение часа они удаляют из клетки столько жидкости, сколько занимает объем самой клетки.

Особенности жизнедеятельности

На предметное стекло поместим две капли воды - с туфельками и чистую воду и соединим их. Затем в воду с микроорганизмами добавим кристаллы соли. Туфельки начнут быстро перемещаться в чистую воду, потому что высокое содержание соли губительно для микроорганизмов.
И наоборот, если в воду с инфузориями ничего не добавлять, а к чистой воде капнуть настой с бактериями, то туфельки переберутся в сторону бактерий, то есть к пищи.
Если через воду с этими микроорганизмами пропускать слабый электрический ток, они выстраиваются вдоль линии тока, а затем перемещаются в сторону катода. Это явление называется гальванотаксис. Оно демонстрирует способность инфузорий реагировать на воздействие раздражителей изменением поведения и связано это, по-видимому, с физико-химическим воздействием электрического тока.

Сходство и отличия от эвглены зеленой

Эвглена зеленая - тоже одноклеточный микроорганизм, то есть единственная клетка, которая существует автономно.

Сходства

Оба микроорганизма - одноклеточные;
Живут в воде;
Являются эукариотами, то есть имеют оформленные ядра;
Поддерживают постоянную форму тела благодаря плотной клеточной стенке.

Отличия

У инфузории - два ядра, а у эвглены - только одно.
Туфелька размножается бесполым и половым путем, а эвглена - только делением.
Передвижение инфузории обеспечивают множество ресничек, а эвглена плавает с помощью жгутика.
Инфузория-туфелька бесцветная, а эвглена - зеленая из-за наличия специального пигмента - хлорофилла.
Питается инфузория органическими веществами путем фагоцитоза. Эвглена, помимо этого, может фотосинтезировать, то есть получать питание из углекислого газа и воды на свету с помощью хлорофилла.
У эвглены зеленой есть светочувствительный глазок, у инфузории такой орган отсутствует.

Место в пищевой цепочке

Инфузории-туфельки употребляют в пищу бактерии и водоросли, а сами являются кормом для мальков многих рыб и амфибий. С этой целью инфузорий даже нарочно размножают в рыбных хозяйствах и используют для кормления личинок аквариумных рыбок. То есть инфузория-туфелька образует звено в пищевой цепочке между одноклеточными и многоклеточными организмами.

Инфузория-туфелька обитает в мелких стоячих водоёмах. Это одноклеточное животное длиной 0,5 мм имеет веретеновидную форму тела, отдалённо напоминающую туфлю. Инфузории все время находятся в движении, плавая тупым концом вперёд. Скорость передвижения этого животного достигает 2,5 мм в секунду. На поверхности тела у них имеются органоиды движения — реснички. В клетке два ядра: большое ядро отвечает за питание, дыхание, движение, обмен веществ; малое ядро участвует в половом процессе.

Строение инфузории туфельки

Организм инфузории устроен сложнее. Тонкая эластичная оболочка, покрывающая инфузорию снаружи, сохраняет постоянную форму её тела. Этому же способствуют хорошо развитые опорные волоконца, которые находятся в прилегающем к оболочке слое цитоплазме. На поверхности тела инфузории расположено около 15 000 колеблющихся ресничек. У основания каждой реснички лежит базальное тельце. Движение каждой реснички состоит из резкого взмаха в одном направлении и более медленного, плавного возвращения к исходному положению. Реснички колеблются примерно 30 раз в секунду и, словно вёсла, толкают инфузорию вперёд. Волнообразное движение ресничек при этом согласованно. Когда инфузория-туфелька плывёт, она медленно вращается вокруг продольной оси тела.

Процессы жизнедеятельности

Питание

Туфелька и некоторые другие свободно живущие инфузории питаются бактериями и водорослями.

Реакция инфузории-туфельки на пищу

Тонкая эластичная оболочка, (клеточная мембрана) покрывающая инфузорию снаружи, сохраняет постоянную форму тела. На поверхности тела расположено около 15 тысяч ресничек. На теле имеется углубление — клеточный рот, который переходит в клеточную глотку. На дне глотки пища попадает в пищеварительную вакуоль. В пищеварительной вакуоле пища переваривается в течение часа, вначале при кислой, а затем при щелочной реакции. Пищеварительные вакуоли перемещаются в теле инфузории током цитоплазмы. Не переваренные остатки выбрасываются наружу в заднем конце тела через особую структуру — порошицу, расположенную позади ротового отверстия.

Дыхание

Дыхание происходит через покровы тела. Кислород поступает в цитоплазму через всю поверхность тела и окисляет сложные органические вещества, в результате чего они превращаются в воду, углекислый газ и некоторые другие соединения. При этом освобождается энергия, которая необходима для жизни животного. Углекислый газ в процессе дыхания удаляется через всю поверхность тела.

Выделение

В организме инфузории-туфельки находятся две сократительные вакуоли, которые располагаются у переднего и заднего концов тела. В них собирается вода с растворёнными веществами, образующимися при окислении сложных органических веществ. Достигнув предельной величины, сократительные вакуоли подходят к поверхности тела, и их содержимое изливается наружу. У пресноводных одноклеточных животных через сократительные вакуоли удаляется избыток воды, постоянно поступающей в их тело из окружающей среды.

Раздражимость

Инфузории-туфельки собираются к скоплениями бактерий в ответ на действие выделяемых ими веществ, но уплывают от такого раздражителя, как поваренная соль.

Раздражимость — свойство всех живых организмов отвечать на действия раздражителей — света, тепла, влаги, химических веществ, механических воздействий. Благодаря раздражимости одноклеточные животные избегают неблагоприятных условий, находят пищу, особей своего года.

Размножение

Бесполое

Инфузория обычно размножается бесполым путём — делением надвое. Ядра делятся на две части, и в каждой новой инфузории оказывается по одному большому и по одному малому ядру. Каждая из двух дочерних получает часть органоидов, а другие образуются заново.

Половое

При недостатке пищи или изменении температуры инфузории переходят к половому размножению, а затем могут превратиться в цисту.

При половом процессе увеличения числа особей не происходит. Две инфузории временно соединяются друг с другом. На месте соприкосновения оболочка растворяется, и между животными образуется соединительный мостик. Большое ядро каждой инфузории исчезает. Малое ядро дважды делится. В каждой инфузории образуются четыре дочерних ядра. Три из них разрушаются, а четвёртое снова делится. В результате в каждой остаётся по два ядра. По цитоплазматическому мостику происходит обмен ядрами, и там сливается с оставшимся ядром. Вновь образовавшиеся ядра формируют большое и малое ядра, и инфузории расходятся. Такой половой процесс называется конъюгацией. Он длится около 12 часов. Половой процесс ведёт к обновлению, обмену между особями и перераспределению наследственного (генетического) материала, что увеличивает жизнестойкость организмов.

Инфузория-туфелька под микроскопом напоминает след от туфли. Длина тела составляет примерно \(0,5\) мм. Живёт она в пресных водоёмах.

У инфузории есть клеточный рот и клеточная глотка . Это внутриклеточные образования, представляющие собой углубления в оболочке и цитоплазме.

Расположенные вокруг рта реснички загоняют в него воду вместе с бактериями. Бактерии попадают в глотку, где формируются пищеварительные вакуоли . Вакуоли перемещаются по клетке вместе с цитоплазмой. В них пища переваривается, образовавшиеся вещества поступают в цитоплазму, а непереваренные остатки выбрасываются наружу через порошицу .

Сократительные вакуоли у инфузории более сложные, чем у других простейших — они состоят из центрального пузырька и каналов. Жидкость из цитоплазмы поступает сначала в каналы, а затем из них в центральный резервуар. Заполненный пузырёк сжимается, и его содержимое выталкивается из клетки. Вакуоли сокращаются по очереди, каждая — один раз в \(10\)–\(20\) секунд.

Инфузория-туфелька — это одноклеточное животное, относящееся к подцарству Простейшие (Protozoa), типу Инфузории, или Ресничные (Ciliophora).

Среда обитания и строение инфузории-туфельки

Инфузория туфелька обитает в небольших пресных водоемах с загрязненной, застоявшейся водой — в прудах, канавах, лужах, то есть там же, где обитают и другие простейшие — амеба и эвглена зеленая. Она постоянно находится в движении, плавая в поисках пищи. Передвигаться в воде ей помогают специальные органы движения — реснички, которые покрывают все ее вытянутое, похожее на туфельку, тело. Ресничек у инфузории около 15 тысяч, в основании каждой реснички лежит базальное тельце. Реснички колеблются синхронно, примерно 30 раз в одну секунду, напоминая весла лодки.

Благодаря согласованной работе ресничек инфузория-туфелька плывет со скоростью до 2,5 мм в секунду, одновременно вращаясь вокруг продольной оси. Если учесть, что размер инфузории всего 0,5 мм, это довольно высокая скорость. На замедленной съемке видно, что движение каждой реснички состоит из резкого взмаха в одном направлении и более плавного возвращения назад.

Еще один отличительный признак инфузории-туфельки — это наличие у нее двух ядер: большого и маленького. Большое ядро отвечает за питание, дыхание, обмен веществ, а также за движения. Малое ядро участвует в половом размножении инфузории-туфельки.

У инфузории-туфельки имеется также клеточный рот, две сократительные вакуоли на переднем и заднем концах тела и пищеварительные вакуоли.

Питание инфузории-туфельки

У инфузории так же, как и у эвглены зеленой, имеется клеточный рот — углубление в цитоплазме. Однако у инфузории-туфельки он покрыт длинными толстыми ресничками, которые, колеблясь, загоняют в клеточный рот бактерии — основную пищу инфузории — и переходит в глотку, на дне которой образуется пищеварительная вакуоль. Пища переваривается в пищеварительной вакуоли сначала в кислой среде, а затем в щелочной. Пищеварительная вакуоль перемещается по цитоплазме и открывается наружу у заднего конца тела, выбрасывая непереваренные частицы пищи наружу. Инфузория-туфелька способна улавливать в воде химические вещества, которые выделяют скопления бактерий, и плывет по направлению к ним.

Выделение

Функцию органов выделения у инфузории туфельки так же, как и у других простейших выполняют сократительные вакуоли. У инфузории-туфельки имеется две сократительные вакуоли — у переднего и заднего конца тела. Каждая сократительная вакуоль состоит из центрального резервуара и 5-7 канальцев, направленных к нему. Вредные вещества и продукты обмена в растворенном виде сначала попадают в канальцы, а затем собираются в центральном резервуаре и выталкиваются наружу. Весь цикл накопления и удаления продуктов обмена, а также избытка воды происходит с частотой один раз примерно за 10-20 секунд.

Дыхание

Инфузория-туфелька дышит кислородом, растворенным в воде. Так же, как у других простейших, кислород поступает внутрь через всю поверхность тела .

Размножение

Размножаются инфузории-туфельки бесполым путем — с помощью деления клетки надвое. Сначала делятся ядра, затем образуется поперечная перемычка, разделяющая тело инфузории на две части, в каждой из которых оказывается по 1 большому и 1 маленькому ядру. По перемычке инфузория делится на 2 части. Каждая из дочерних инфузорий получает часть органоидов, а недостающие органоиды, например, сократительные вакуоли, возникают заново.

Деление у инфузории происходит 1-2 раза в сутки.

Время от времени у инфузорий происходит конъюгация. Это половой процесс, при котором количество особей не увеличивается, но происходит обмен генетической информацией. Появляющиеся при конъюгации новые сочетания генов способствуют возникновению и отбору более жизнестойких форм организмов.

Половой процесс заключается в следующей последовательности событий:

Сначала две инфузории сближаются и соприкасаются друг с другом, в месте соприкосновения их оболочки растворяются, и возникает цитоплазматический мостик. Большие ядра у инфузорий исчезают. Малые ядра делятся дважды, при этом образуется по 4 дочерних ядра. 3 из них разрушаются, а четвертые ядра делятся еще раз, и в результате у каждой инфузории образуется по 2 ядра. Одно ядро — женское, неподвижное. А второе — мужское, подвижное. Мужские ядра по цитоплазматическому мостику переходят к другой инфузории. Далее малые ядра у каждой инфузории вновь соединяются. Вновь возникают большие ядра, цитоплазматический мостик исчезает, и инфузории расходятся.

После конъюгации инфузории усиленно делятся бесполым путем.

Если у вас не открываются игры или тренажёры, читайте здесь .

Инфузории (ресничные) - наиболее сложноорганизованный, развитый тип простейших. Среди инфузорий можно встретить как свободноживущие (в морских и пресных водах), прикрепленные формы, так и паразитические - балантидий. Представители свободноживущих форм: инфузория-туфелька, инфузория-трубач.

Инфузория-туфелька

Инфузория-туфелька - вид инфузорий, который получил свое названия благодаря форме тела (клетки) в виде туфельки. Это связано с наличием у клетки плотной наружной оболочки - пелликулы. Излюбленное место обитания - пресные водоемы со стоячей водой, ее легко можно обнаружить и в обычном аквариуме, взяв пробу воды на микроскопию.

Органы движения у инфузории - реснички, которые покрывают тело полностью или частично. Совершая ими волнообразные движения, инфузория начинает вращаться и подобно винту вкручивается в толщу воду (штопорообразное движение).

За счет наличия плотной пелликулы, у инфузории имеется достаточно сложноустроенная пищеварительная система - по сравнению с амебой, у которой нет плотной оболочки, а вещества могут захватываться и выделяться в любом участке поверхности клетки. У инфузории такого хаоса, как у амебы, нет - для всего отведено свое место.

Сужаясь, клеточный рот переходит в клеточную глотку (цитофаринкс - от греч. kytos – вместилище, клетка и pharyngos – глотка). На дне глотки пищевые частицы попадают в пищеварительные вакуоли (фагосомы), в которых благодаря ферментам перевариваются. Расщепленные пищевые частицы поступают в цитоплазму и используются клеткой для своих нужд.

Непереваренные остатки пищи удаляются с помощью экзоцитоза в специально отведенном месте, где прерывается пелликула - порошица (цитопиг).

Дыхательная система отсутствует, поэтому дыхание (поглощение кислорода и выделение углекислого газа) у инфузории-туфельки осуществляется диффузно всей поверхностью клетки. При низкой концентрации кислорода в воде, инфузория способна существовать за счет гликолиза (от греч. glykys-сладкий и lysis - разложение) - бескислородного расщепления глюкозы.

Продукты азотистого обмена удаляются с помощью сократительных вакуолей. Этим же вакуолям принадлежит крайне важная функция: регуляция осмотического давления клетки - поддержание гомеостаза. В процессе работы сократительной вакуоли из клетки удаляется избыток воды, что препятствует разрыву клетки.

Если бы не сократительные вакуоли, удаляющие избыток воды, клетка лопнула, как переполненный воздушный шарик.

Эта тема заслуживает нашего особенного, пристального внимания. У инфузории-туфельки имеются два ядра: большое - вегетативное (макронуклеус), которое отвечает за процессы жизнедеятельности в клетке, и малое - генеративное (микронуклеус), основная функция которого заключается в процессе размножения клетки.

Для инфузорий характерно бесполое размножение, путем поперечного деления надвое. Заметьте, именно - поперечного, а не продольного, которое присуще эвглене зеленой. Под действием неблагоприятных факторов у инфузорий запускается механизм конъюгации - полового процесса.

Конъюгация не является в привычном смысле "половым размножением", так как в результате конъюгации не увеличивается число особей вида, а происходит только перекомбинирование генетического материала и обмен им между двумя инфузориями. В ходе конъюгации не образуются гаметы, и уже очевидно - не образуется зиготы.

При конъюгации две инфузории соединяются в области клеточных ртов (цитостом), между ними возникает цитоплазматический мостик. Вегетативное ядро (полиплоидное) каждой клетки растворяется, а генеративное (2n) мейотически делится, в результате образуется 4 ядра (n), 3 из которых растворяются, а одно оставшееся (n) делится митотически на мужское (n) и женское (n) ядро.

Женское ядро каждой инфузории остается на месте, а мужское (n) по цитоплазматическому мостику перемещается в клетку партнера, где сливается с женским (n) ядром клетки-партнера.

В результате в каждой клетке сливается женское ядро (которое никуда не перемещалось) с мужским ядром клетки-партнера, переместившимся по цитоплазматическому мостику. При слиянии образуется синкарион.

Это и есть половой процесс у инфузорий, в результате него происходит обмен генетической информацией между клетками.

Балантидий

Балантидий - вид инфузорий, являющийся самым крупным из патогенных кишечных простейших. Возбудитель балантидиаза. Форма клеток яйцевидная, покрыты ресничками. Ядерный аппарат типичен для инфузорий, состоит из вегетативного и генеративного ядер.

Паразитирует балантидий в толстой кишке, клинически заболевание протекает по типу колита (от греч. kolon - толстая кишка) - воспаления толстой кишки, и энтерита (от греч. enteron - кишка) - воспаления тонкой кишки.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Читайте также: