Функции амёбы. Амёба обыкновенная. Как питаются и дышат одноклеточные

Простейшие в капле прудовой воды (под микроскопом).

Класс корненожек объединяет наиболее простых одноклеточных животных, тело которых лишено плотной оболочки, а потому не имеет постоянной формы.Для них характерно образование ложноножек, которые представляют собой временно образующиеся выросты цитоплазмы, способствующие передвижению и захвату пищи.

Среда обитания, строение и передвижение амёбы. Обыкновенная амёба встречается в иле на дне прудов с загрязненной водой. Она похожа на маленький (0,2-0,5 мм), едва заметный простым глазом бесцветный студенистый комочек, постоянно меняющий свою форму ("амеба" означает "изменчивая"). Рассмотреть детали строения амёбы можно только под микроскопом.

Тело амёбы состоит из полужидкой цитоплазмы с заключенным внутрь неё небольшим пузыревидным ядром . Амёба состоит из одной клетки, но эта клетка - целый организм, ведущий самостоятельное существование.

Цитоплазма клетки находится в постоянном движении. Если ток цитоплазмы устремляется к одной какой-то точке поверхности амёбы, в этом месте на её теле появляется выпячивание. Оно увеличивается, становится выростом тела - ложноножкой, в него перетекает цитоплазма, и амёба таким способом передвигается. Амёбу и других простейших, способных образовывать ложноножки, относят к группе корненожек . Такое название они получили за внешнее сходство ложноножек с корнями растений.

Жизнидеятельность Амёбы.

Питание . У амёбы одновременно может образовываться несколько ложноножек, и тогда они окружают пищу - бактерии, водоросли, других простейших. Из цитоплазмы, окружающей добычу, выделяется пищеварительный сок. Образуется пузырёк - пищеварительная вакуоль. Пищеварительный сок растворяет часть веществ, входящих в состав пищи, и переваривает их. В результате пищеварения образуются питательные вещества, которые просачиваются из вакуоли в цитоплазму и идут на построение тела амебы. Нерастворенные остатки выбрасываются наружу в любом месте тела амебы.

Дыхание Амёбы . Амёба дышит растворенным в воде кислородом, который проникает в ее цитоплазму через всю поверхность тела. При участии кислорода происходит разложение сложных пищевых веществ цитоплазмы на более простые. При этом выделяется энергия, необходимая для жизнидеятельности организма.

Выделение вредных веществ жизнидеятельности и избытка воды. Вредные вещества удаляются из организма амёбы через поверхность ее тела, а также через особый пузырек - сократительную вакуоль. Окружающая амебу вода постоянно проникает в цитоплазму, разжижая ее. Избыток этой воды с вредными веществами постепенно наполняет вакуоль. Время от времени содержимое вакуоли выбрасывается наружу. Итак, из окружающей среды в организм амёбы поступают пища, вода, кислород. В результате жизнедеятельности амёбы они претерпевают изменения. Переваренная пища служит материалом для построения тела амёбы. Образующиеся вредные для амёбы вещества удаляются наружу. Происходит обмен веществ. Не только амёба, но и все другие живые организмы не могут существовать без обмена веществ как внутри своего тела, так и с окружающей средой.

Размножение Амёбы . Питание амёбы приводит к росту ее тела. Выросшая амёба приступает к размножению. (? Наверное вследствии превышения определённой массы её тела.) Размножение начинается с изменения ядра. Оно вытягивается, поперечной бороздкой делится на две половинки, которые расходятся в разные стороны - образуется два новых ядра. Тело амёбы разделяет на две части перетяжка. В каждую из них попадает по одному ядру. Цитоплазма между обеими частями разрывается, и образуются две новые амёбы. Сократительная вакуоль остается в одной из них, в другой же возникает заново. Итак, амёба размножается делением надвое. В течение суток деление может повторяться несколько раз.

Деление (размножение) Амёбы.

Циста . Питание и размножение амёбы происходит в течение всего лета. Осенью при наступлении холодов амёба перестает питаться, тело ее становится округлым, на его поверхности выделяется плотная защитная оболочка - образуется циста. То же самое происходит при высыхании пруда , где живут амёбы. В состоянии цисты амёба переносит неблагоприятные для неё условия жизни. При наступлении благоприятных условий амёба покидает оболочку цисты. Она выпускает ложноножки, начинает питаться и размножаться. Цисты, разносимые ветром, способствуют расселению (распространению) амеб.

Возможные дополнительные вопросы для самостоятельного изучения.

• Что заставляет Цитоплазму планомеренно перетекать из одного участка Амёбы в другой, заставляя её передвигаться в заданном направлении?
• Как происходит распознавание оболочкой цитоплазмы Амёбы питательных веществ, вследствии чего амёба целенаправленно формирует ложноножки и пищеварительную вакуоль?

Это студенистое одноклеточное существо, настолько маленькое, что рассмотреть его можно только под микроскопом. Основные виды амеб живут в пресноводных реках и прудах. Но есть виды, которые обитают на дне соленых водоемов, во влажной земле и пище. Амеба постоянно меняет свою форму. Она передвигается, толкая вперед сначала одну свою половину, потом другую. Как многие желеподобные организмы, амеба двигается так, что образует форму, которая называется «ложной ножкой», или псевдоподией. Когда псевдоподия достигает пищи, она обволакивает ее и принимает основным телом. Таким образом амеба питается. У нее нет рта. Амеба принадлежит к классу простейших, которые являются самым низким разрядом живых существ. У нее нет ни легких, ни жабр. Но она всасывает кислород из воды, выделяет углекислый газ, переваривает пищу, как делают это более сложные животные. Вероятно, у амебы есть и чувства. Когда к ней прикасаются или когда она возбуждена, она немедленно сворачивается в крохотный шарик. Амеба избегает яркого света, слишком горячей или холодной воды. У взрослой амебы ядро, крохотная точка в центре протоплазмы, делится на две части. После этого и сама амеба раздваивается, образуя новые самостоятельные организмы. Когда они достигают полных размеров, они снова начинают делиться. По своему строению простейшие чрезвычайно разнообразны. Наиболее мелкие имеют в поперечнике 2-4 мкм (микрометр равен 0,001 мм). Наиболее обычные их размеры в пределах 50-150 мкм, некоторые достигают 1,5 мм и видны простым глазом.

Самое простое строение у амебы. Тело амебы представляет собой комочек полужидкой цитоплазмы с ядром посередине. Вся цитоплазма подразделена на два слоя: наружный, вязкий - эктоплазму и внутренний, гораздо более жидкий - эндоплазму. Эти два слоя не резко разграничены и могут превращаться друг в друга. У амебы нет твердой оболочки, и она способна изменять форму тела. Когда амеба ползет по листу водного растения, у нее в том направлении, куда она двигается, образуются выпячивания цитоплазмы. Постепенно в них перетекает остальная цитоплазма амебы. Такие выпячивания названы ложноножками или псевдоподиями. С помощью псевдоподий амеба не только передвигается, но и захватывает пищу. Псевдоподиями она охватывает бактерию или микроскопическую водоросль, вскоре добыча оказывается внутри тела амебы, и вокруг нее образуется пузырек - пищеварительная вакуоля. Непереваренные остатки пищи через некоторое время выбрасываются наружу.

Рис.1. Амёба протей

1 - ядро; 2 - пищеварительные вакуоли; 3 - сократительная вакуоля; 4 - ложноножки; 5 - непереваренные остатки пищи, выбрасываемые наружу

В цитоплазме амебы обычно бывает виден светлый пузырек, который то появляется, то исчезает. Это сократительная вакуоля. В ней собирается избыток воды, накапливающийся в теле, а также жидкие продукты жизнедеятельности амебы. Дышит амеба, как и все другие простейшие, всей поверхностью тела.

Рис.2. Эвглена зеленая

1 - жгутик; 2 - глазное пятнышко; 3 - сократительная вакуоля; 4 - хроматофоры; 3 - ядро

Самое сложное строение из простейших у инфузорий. В отличие от амебы тело их покрыто тончайшей оболочкой и имеет более или менее постоянную форму. Поддерживают и определяют форму тела также опорные волоконца, проходящие в разных направлениях. Однако тело инфузорий может быстро сокращаться, менять свою форму, а затем возвращаться к исходной. Сокращение осуществляется при помощи особых волоконец, аналогичных во многом мышцам многоклеточных животных. Инфузории могут очень быстро передвигаться. Так, туфелька за секунду преодолевает расстояние, превышающее длину ее тела в 10-15 раз. При этом множество ресничек, которые покрывают все тело инфузории, совершают быстрые гребные движения, до 30 в секунду (при комнатной температуре). В эктоплазме у туфельки располагается множество палочек-трихоцистов. При раздражении они выбрасываются наружу, превращаясь в длинные нити, и поражают противника, нападающего на инфузорию. Вместо выброшенных в эктоплазме образуются новые трихоцисты. На одной стороне приблизительно посередине тела у туфельки имеется глубокая ротовая впадина, ведущая в небольшую трубковидную глотку.

Рис.3. Инфузория туфелька

1 - реснички; 2 - пищеварительные вакуоли; 3 - большое ядро (макронуклеус); (микронуклеус); 5 - ротовое отверстие и глотка; 6 - непереваренные остатки пищи, выбрасываемые наружу; 7 - трихоцисты; 8 - сократительная вакуоля

По глотке пища попадает в эндоплазму, где переваривается в образовавшейся пищеварительной вакуоле. У инфузорий в отличие от амеб непереваренные остатки пищи выбрасываются в определенном месте тела. Сократительная вакуоля у них более сложно устроена и состоит из центрального резервуара и проводящих каналов. У инфузории имеются ядра двух типов: большое - макронуклеус и малое - микронуклеус. У некоторых инфузорий может быть несколько макро- и микронуклеусов. Макронуклеус отличается от микронуклеуса значительно большим числом хромосом. А следовательно, в нем содержится очень много дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), входящей в состав хромосом.

Рис. 4. Планктонные инфузории

1 - Liliomorplia viridis; 2 - Marituja pelagica; з - Tintinnopsis beroidea; 4 - Mucophrya pelagica (Suctoria).
1, 2, 4 - планктонные инфузории озера Байкал; 3 - морской вид

Мир настолько уникален, что невозможно в нем разобраться, если не изучить хотя бы основы и азы существования. Одним из уникальных объектов животного мира является амеба, изучаемая на уроках биологии в школе.

Амеба – это одноклеточное существо, которое можно встретить в загрязненных водоемах, а также в организме человека, но даже для вооруженного глаза она не всегда заметна. Увидеть такое живое существо подвластно микроскопу.

Большинство людей даже и не задумываются, что, благодаря этому милому одноклеточному существу, люди заболевают кишечными инфекциями, инфекциями ротоглотки, мозга, глаз.

Амеба протей и ее виды

Есть два типа патогенных и непатогенных организмов.

Второй тип — непатогенные бактерии, включают в себя большее разнообразие, чем первая группа:

Есть еще ротовая амеба, ее название отвечает само за себя. Живет и размножается во рту у человека и является проблемой большинства заболеваний ротоглотки.

Раковинная амеба

Все амебы также делятся на раковинные и без них. Это связано с их формой. Обычные амебы меняют свою форму, перетекая из одной ножки в другую, а раковинные нет.

Как выглядит обыкновенная амёба

Обычная амеба обитает в загрязненной воде и двигается по дну водоема. Внешне она похожа на брошенную в стену игрушку лизуна, только в несколько тысяч раз уменьшенную в размерах.

Она не имеет скелета, поэтому постоянно видоизменяется. Обычно строение и все функциональные особенности амеб рассматривают на примере амебы протей.

Жизненный цикл

Цикл жизни длится пока существуют благоприятные для этого условия. Но если условия не удовлетворяют, одноклеточное существо впадает в анабиоз – спит и прекращает свою деятельность, превращаясь в кружочек цисту.

Но, как только условия становятся благоприятными, она снова просыпается.

Строение

Данное одноклеточное имеет совершенно простое строение. Кроме ядра и цитоплазмы, которая заполняет ее тело – по сути ничего особенного то и нет.

Есть маленькая вакуоль, которая помогает перерабатывать микроскопические одноклеточные частички (в основном это водоросли) и тем самым продлевать жизненную деятельность амебы.

Есть еще сократительная вакуоль, которая помогает ей двигаться. Снаружи для фиксации тела идет окаймление мембраной – более плотной субстанцией, чем внутри.

Внутренняя часть амебы – это цитоплазма. Она более жидкая и называется эндоплазмой, а ближе к краям она становится гуще и называется эктоплазмой.

Стадии питания амебы

При передвижении амебы в своей среде она наталкивается на микроскопические одноклеточные продукты питания. Они попадают в ее тельце и обволакиваются вакуолью. Далее происходит их переваривание.

Таких вакуолей в тельце амебы может быть несколько. Начинается процесс расщепления одноклеточного на ферменты. Далее расщепленные структуры всасываются внутрь амебы, а после уже происходит выделение.

Размножение

Для размножения амебе не нужен партнер. Она благополучно это делает сама, когда полностью созревает и готова к делению.

Ядро — ее центральная темная часть — меняется по форме и напоминает небольшую сардельку. Через какое-то время сарделька растягивается, и две ее конечные части отделяются друг от друга, образуя две темные капли – это два новых ядра.

После этого амеба также растягивает свое тело посередине и отделяется друг от друга. За 24 часа ее деление может повториться не раз. Так что, в связи с глобальным потеплением и установкой более теплой погоды, во многих водоемах амеба начинает свое колоссальное деление, так как ей ничего не препятствует.

Обмен хромосомами отсутствует, так как и нет полового процесса.

Дыхание

Как многоклеточные животные амеба может дышать. Но специальных функционирующих органов дыхания у нее нет. Она поглощает кислород всем телом. И так же, как все живые организмы, выделяет углекислый газ.

Выделение

После поглощения пищи данное одноклеточное существо выделяет во внешнюю среду продукты своей жизнедеятельности, то есть отходы.

Органы передвижения

Передвигается с помощью маленьких выростов — ложноножек. Эти же выросты помогают в потреблении пищи.

Амёба постоянно меняет свою форму, плавно перетекая то в один, то в другой ее вырост «ножку».

Среда обитания

Может жить в любом водоеме, будь это речка, озеро или болото. Она может жить даже в обыкновенной капле после дождя или росе.

Самой распространенной средой обитания являются загрязненные водоемы. Это могут быть водоемы в африканских и азиатских странах. А также водоемы, граничащие со свалками. Поэтому купаться в таких водоемах нельзя, так как через нос и рот можно занести себе целый букет микроорганизмов.

Есть одно из самых страшных заболеваний нашего века, связанное с невралгией и поражением головного мозга.

Причиной служит амеба-убийца Неглерия Фоулера , ее еще называют мозгопылесосом. Оно не лечится и приводит к летальному исходу. Но такая бактерия редко встречается в нашем климате.

Значение амебы обыкновенной

С другой стороны, если полностью истребить этот микроорганизм, то будет нарушена биологическая цепочка, и произойдет полный хаос в живом мире.

Пример из реальной жизни: в Китае решили, что воробьи – разносчики инфекций, как у нас голуби. За поимку воробьев давали плату. Таким образом, были уничтожены все воробьи. Начали безумно размножаться всевозможные виды насекомых, которые губили урожай. И после этого китайские власти начали закупать воробьев в других странах, чтобы восстановить экоцепь.

Заключение

Амеба является простейшим одноклеточным существом. Но, несмотря на это, ей присуще многое. Она питается, движется и размножается. Она дышит и чувствует. Её виды настолько разнообразны и удивительны, что можно только восхититься этим миниатюрным существом.

Amoeba proteus. Фотография - Thinkstock

Со школы нас учат, что амёбы бесформенны. Как обычно, это не совсем так. Когда амёба целеустремлённо ползёт в нужную ей сторону, она принимает пусть не слишком определённую, но вполне поддающуюся описанию форму. Ползущую амёбу трудно спутать с амёбой, которая просто дрейфует в толще воды или сидит на месте. Об этом рассказывает блогер aspidisca .

Определять голых амёб - дело нелёгкое. Для этого их надо отлавливать, разводить отдельно от других организмов, чтобы, не дай бог, не перепутать с кем-нибудь, и смотреть, как они выглядят на всех стадиях жизненного цикла, который у некоторых видов довольно сложный и включает, кроме собственно амёбы, жгутиковую стадию и цисту, а уж процесс деления ядра надо проследить обязательно. Понятно, что способные на это джедаи на очистных сооружениях не работают. Работникам очистных сооружений предписывается различать два "вида" амёб - амёба крупная (от 150 мкм) и амёба мелкая. Это потому, что крупные амёбы с большой вероятностью являются протеями - обычными обитателями нормально работающего ила, а мелкие в большом количестве появляются при нарушениях режима.
Но кое-какие догадки можно строить и на основании формы, которая у амёб - что бы там на этот счёт ни говорили - есть, а у многих к тому же не одна. У Amoeba proteus их по меньшей мере четыре. Когда амёба ползёт спокойно, но целенаправленно, то образует несколько сравнительно коротких и широких псевдоподий (их называют лобоподиями), одна из которых - та, что направлена вперёд - в большей или меньшей степени преобладает (степень преобладания, надо полагать, зависит от степени целеустремлённости амёбы). Псевдоподии оканчиваются округлёнными концами с гиалиновыми шапочками, имеют заметные продольные рёбра. И вообще эти амёбы отличаются от "мелких амёб" видимой объёмностью и "неровностью". На заднем конце иногда образуется округлое выпячивание - уроид, в котором при определённом, довольно большом, напряжении воображения можно увидеть, за счёт бугристой поверхности, сходство с ягодой малины.
Amoeba proteus ползёт направо:

И здесь направо:

А здесь, видимо, долго не могла выбрать направление, но всё-таки решила тоже ползти направо:

Здесь не совсем идеально:

Амёба может не только ползать по субстрату, но и просто болтаться в толще воды, тогда она образует множество торчащих во все стороны псевдоподий и выглядит примерно так:

Лучше всего планктонная форма протея удаётся художникам:

Стеклянная:

Тоже амёба, хотя и не планктонная форма:

Перед делением протей принимает особую форму, называемую розеткой:

Но если амёба просто сидит на одном месте, или беспорядочно перемещается в разные стороны, то от какой-то упорядоченной формы мало что остаётся.

Амеба обыкновенная – вид простейших существ из эукариот, типичный представитель рода Амебы.

Систематика . Вид амебы обыкновенной относится к царству — Животные, типу – Амебозои. Амебы объединены в класс Lobosa и отряд – Amoebida, семейство – Amoebidae, род – Amoeba.

Характерные процессы . Хотя амебы – это простые, состоящие из одной клетки существа, не имеющие никаких органов, им присущи все жизненно необходимые процессы. Они способны передвигаться, добывать пищу, размножаться, поглощать кислород, выводить продукты обмена.

Строение

Амеба обыкновенная – одноклеточное животное, форма тела неопределенная и изменяется из-за постоянного перемещения ложноножек. Размеры не превышают половины миллиметра, а снаружи ее тело окружено мембраной – плазмалемой. Внутри располагается цитоплазма со структурными элементами. Цитоплазма представляет собой неоднородную массу, где выделяют 2 части:

• Наружная – эктоплазма;
• внутренняя, с зернистой структурой – эндоплазма, где сосредоточены все внутриклеточные органеллы.

У амебы обыкновенной имеется крупное ядро, которое расположено примерно в центре тела животного. Оно имеет ядерный сок, хроматин и покрыто оболочкой, имеющей многочисленные поры.

Под микроскопом видно, что амеба обыкновенная образует псевдоподии, в которые переливается цитоплазма животного. В момент образования псевдоподии в нее устремляется эндоплазма, которая на периферических участках уплотняется и превращается в эктоплазму. В это время на противоположном участке тела эктоплазма частично превращается в эндоплазму. Таким образом, в основе образования псевдоподий лежит обратимое явление превращения эктоплазмы в эндоплазму и наоборот.

Дыхание

Амеба получает O 2 из воды, который диффундирует во внутреннюю полость через наружные покровы. Все тело участвует в дыхательном акте. Кислород, попавший в цитоплазму, необходим для расщепления питательных веществ на простые составляющие, которые Amoeba proteus сможет переварить, а еще для получения энергии.

Среда обитания

Обитает в пресной воде канав, небольших прудов и болот. Может жить также в аквариумах. Культуру амебы обыкновенной можно легко разводить в лабораторных условиях. Она является одной из крупных свободноживущих амеб, достигающих 50 мкм в диаметре и видимых невооруженным глазом.

Питание

Амеба обыкновенная передвигается с помощью ложноножек. Она преодолевает один сантиметр за пять минут. Передвигаясь, амебы наталкиваются на различные мелкие объекты: одноклеточные водоросли, бактерии, мелких простейших и т.д. Если объект достаточно мал, амеба обтекает его со всех сторон и он, вместе с небольшим количеством жидкости, оказывается внутри цитоплазмы простейшего.

Процесс поглощения твердой пищи амебой обыкновенной называется фагоцитозом. Таким образом, в эндоплазме образуются пищеварительные вакуоли, внутрь которых из эндоплазмы поступают пищеварительные ферменты и происходит внутриклеточное пищеварение. Жидкие продукты переваривания проникают в эндоплазму, вакуоль с непереваренными остатками пищи подходит к поверхности тела и выбрасывается наружу.

Кроме пищеварительных вакуолей в теле амеб находится и так называемая сократительная, или пульсирующая, вакуоль. Это пузырек водянистой жидкости, который периодически нарастает, а достигнув определенного объема, лопается, опорожняя свое содержимое наружу.

Основная функция сократительной вакуоли - регуляция осмотического давления внутри тела простейшего. В связи с тем, что концентрация веществ в цитоплазме амебы выше, чем в пресной воде, создается разность осмотического давления внутри и вне тела простейшего. Поэтому пресная вода проникает в организм амебы, но ее количество остается в пределах физиологической нормы, поскольку пульсирующая вакуоль «откачивает» избыток воды из тела. Подтверждением этой функции вакуоли служит их наличие только у пресноводных простейших. У морских она или отсутствует, или сокращается очень редко.

Сократительная вакуоль кроме осморегуляторной функции частично выполняет и выделительную функцию, выводя вместе с водой в окружающую среду продукты обмена веществ. Однако основная функция выделения осуществляется непосредственно через наружную мембрану. Известную роль играет, вероятно, сократительная вакуоль в процессе дыхания, ибо проникающая в результате осмоса в цитоплазму вода несет растворенный кислород.

Размножение

Амебам свойственно бесполое размножение, осуществляемое путем деления надвое. Этот процесс начинается с митотического деления ядра, которое продольно удлиняется и перегородкой разъединяется на 2 самостоятельные органеллы. Они отдаляются и формируют новые ядра. Цитоплазма с оболочкой делится с помощью перетяжки. Сократительная вакуоль не разделяется, а попадает в одну из новообразованных амеб, во второй вакуоль формируется самостоятельно. Размножаются амебы достаточно быстро, за день процесс деления может происходить несколько раз.

В летний период времени амебы растут и делятся, но с приходом осенних холодов, из-за пересыхания водоемов, трудно найти питательные вещества. Поэтому амеба превращается в цисту, оказавшись в критических условиях и покрывается прочной двойной белковой оболочкой. При этом цисты легко распространяются за ветром.

Значение в природе и жизни человека

Amoeba proteus — важное составляющее экологических систем. Она регулирует численность бактериальных организмов в озерах и прудах. Очищает водную среду от чрезмерного загрязнения. Также является важным составляющим пищевых цепочек. Одноклеточные – еда для маленьких рыб и насекомых.

Ученые используют амебу как лабораторное животное, проводя на ней множество исследований. Очищает амеба не только водоемы, но поселившись в человеческом организме, она поглощает разрушенные частицы эпителиальной ткани пищеварительного тракта.