Інфузорія-туфелька

Інфузорія-туфелька (лат. Paramécium caudátum) - вид інфузорій, одноклітинних організмів із групи альвеолят. Іноді інфузоріями-туфельками називають інші види роду Paramecium. Трапляються в прісних водах, іноді в акваріумах. Свою назву отримала за постійну форму тіла, що нагадує підошву туфлі. Використовується для спостережень життя найпростіших на шкільних уроках біології, і навіть служить модельним організмом.

Зустрічається в будь-яких стоячих прісних водоймах з органічними речовинами, що розкладаються. Її можна знайти і в акваріумі, взявши проби води з мулом і розглянувши їх під мікроскопом. Дуже велике найпростіше розмір становить 0,5 мм. Формою тіла нагадує підошву туфлі. Зовнішній щільний шар цитоплазми (пелікула) включає плоскі мембранні цистерни (альвеоли), мікротрубочки та інші елементи цитоскелета, що знаходяться під зовнішньою мембраною. Будова інфузорії-туфельки На поверхні клітини в основному поздовжніми рядами розташовані вії [1] , кількість яких - від 10 до 15 тис. [2] . Вони можуть розташовуватись через рівну відстань один від одного, а можуть бути згруповані в пучки. В основі кожної вії знаходиться базальне тільце, а поруч друге, від якого вія не відходить. З базальними тільцями інфузорій пов'язана інфрациліатура — складна система цитоскелета. У туфельки вона включає ті, що відходять назад посткінетодесмальні фібрили і радіально розбіжні поперечно смугасті філаменти. Біля основи кожної вії є вп'ячування зовнішньої мембрани - парасомальний мішечок.Між віями розташовані дрібні веретеноподібні тільця - трихоцисти, які розглядаються як органоїди захисту [3] . Вони розташовані в мембранних мішечках і складаються з тіла та наконечника. Трихоцисти - різновид різноманітних за будовою органоїдів екструсом, наявність яких характерна для інфузорій та деяких інших груп протистів. Їхнє тіло має поперечну смугастість з періодом 7 нм. У відповідь на роздратування (нагрів, зіткнення з хижаком, додавання у воду небезпечних туфельок хімічних речовин) трихоцисти вистрілюють — мембранний мішечок зливається із зовнішньою мембраною, а трихоциста за тисячні частки секунди подовжується у 8 разів. Передбачається, що трихоцисти, набухаючи у воді, можуть ускладнювати рух хижака. Відомі мутанти туфельок, позбавлені трихоцист і цілком життєздатні. Загалом біля туфельки 5—8 тисяч трихоцист. У туфельки 2 скорочувальні вакуолі в передній та задній частині клітини [1] . Кожна складається з резервуару і радіальних каналів, що відходять від нього. Резервуар відкривається назовні часом, канали оточені мережею тонких трубочок, якими рідина надходить у яких із цитоплазми. Вся система утримується у певній ділянці цитоскелетом з мікротрубочок. У туфельки є два різні за будовою та функціями ядра — диплоїдний мікронуклеус (мале ядро) округлої форми та поліплоїдний макронуклеус (велике ядро) бобоподібної форми. Клітина інфузорії-туфельки складається на 6,8 % із сухої речовини, з якої 58,0 % – білок, 31,4 % – жири, 3,6 % – зола. Мікронуклеус містить повний геном, з його генів майже не зчитують мРНК і, отже, його гени не експресуються.При дозріванні макронуклеуса відбуваються складні перебудови геному, саме з генів, що містяться в цьому ядрі, зчитуються майже всі мРНК; отже, саме макронуклеус «керує» синтезом усіх білків у клітці. здатність до статевого розмноження. Розмноження макронуклеус руйнується, а потім відновлюється заново з диплоїдного зачатку. Здійснюючи вії хвилеподібні рухи, туфелька пересувається (пливе тупим кінцем вперед) [1] . . Кожна наступна Вія в ряді здійснює удар з невеликою затримкою в порівнянні з попередньою. Плівка обертається навколо поздовжньої осі. зіткненні з перешкодою напрям прямого удару змінюється на протилежне, і туфель відскакує назад вона деякий час «розгойдується» взад-вперед, а потім знову починає рух вперед. На тілі інфузорії є поглиблення Клітинний рот, який переходить в клітинну глотку. Біля рота розташовуються спеціалізовані вії навколоротової циліатури, «склеєні» в складні структури.Інфузорія знаходить свій видобуток, відчуваючи наявність хімічних речовин, що виділяють скупчення бактерій. На дні глотки їжа потрапляє у фагосому, переміщуються в тілі інфузорії струмом цитоплазми за певним «маршрутом» — спочатку до заднього кінця клітини, потім переднього і потім знову заднього. У фагосомі їжа перетравлюється, а перетравлені продукти надходять до цитоплазми і використовуються для життєдіяльності інфузорії. Спочатку внутрішнє середовище у фагосомі стає кислотним через злиття з нею лізосом, потім воно стає слаболужним [4] . По ходу міграції вакуолі від неї відокремлюються дрібні мембранні бульбашки (ймовірно, тим самим збільшується швидкість всмоктування їжі). Неперетравлені залишки їжі, що залишилися всередині травної вакуолі, викидаються назовні в задній частині тіла через особливу ділянку поверхні клітини, позбавлений розвиненої пелікули - цитопіг, або порошку. Після злиття із зовнішньою мембраною травна вакуоль відразу відділяється від неї, розпадаючись на безліч дрібних бульбашок, які по поверхні мікротрубочок мігрують до дна клітинної глотки, формуючи там наступну вакуоль. Туфелька, як і всі тварини, дихає киснем, розчиненим у воді (саме тому часто можна зустріти великі скупчення цих інфузорій поряд із водоростями). Вона дихає всією поверхнею клітини, а також здатна існувати рахунок гліколізу при низькій концентрації кисню у воді. Продукти азотистого обміну також виводяться через поверхню клітини та частково через скорочувальну вакуоль. Основна функція скорочувальних вакуолей осморегуляторна. Вони виводять із клітини надлишки води, що проникають туди рахунок осмосу.Спочатку набухають канали, що приводять, потім вода з них перекачується в резервуар [5] . При скороченні резервуара він відокремлюється від каналів, що приводять, а вода викидається через пору. Дві вакуолі працюють у протифазі, вони скорочуються з періодом 20-25 с [1] (за іншими даними - 10-15 с при кімнатній температурі [5] ). За годину вакуолі викидають з клітки об'єм води, приблизно рівний об'єму клітки. Кон'югація інфузорій-туфельок Інфузорія-туфелька має безстатеве розмноження, в той же час у неї присутній статевий процес, який не призводить до розмноження. Безстатеве розмноження - поперечний поділ в активному стані. Воно супроводжується процесами регенерації. Наприклад, одна з особин заново утворює клітинний рот з околоротовой циліатурою, кожна добудовує недостатню скорочувальну вакуоль, відбувається розмноження базальних тілець і утворення нових вій і т. п. Статевий процес, як і в інших інфузорій, відбувається у формі кон'югації [6] . Туфельки, що належать до різних клонів, тимчасово «склеюються» ротовими сторонами, і між клітинами утворюється цитоплазматичний місток. Потім макронуклеуси кон'югуючих інфузорій руйнуються, а мікронуклеуси діляться шляхом мейозу. З чотирьох гаплоїдних ядер, що утворилися, три гинуть, а решта ділиться мітозом [6] . У кожній інфузорії тепер є два гаплоїдні пронуклеуси - один з них жіночий (стаціонарний), а інший - чоловічий (мігруючий). Інфузорії обмінюються чоловічими пронуклеусами, а жіночі залишаються у своїй клітині. Потім у кожній інфузорії «свій» жіночий та «чужий» чоловічий пронуклеуси зливаються, утворюючи диплоїдне ядро ​​— синкаріон. При розподілі синкаріону утворюється два ядра.Одне стає диплоїдним мікронуклеусом, а друге перетворюється на поліплоїдний макронуклеус. Весь цей час обидві інфузорії-туфельки синхронно пересуваються в товщі води. Реально цей процес відбувається складніше та супроводжується спеціальними посткон'югаційними поділами.

§5. Інфузорія-туфелька // Біологія: Тварини: Підручник для 7-8 класів середньої школи/Б. е. Биховський, Є.Г. Ст. Козлова, О. З. Мончадський та інші; За редакцією М. А. Козлова. - 23-е вид. - М. : Просвітництво, 1993. - С. 16-18. - ISBN 5090043884.

Тип Інфузорії, або Війскові

Відеоурок містить докладну інформацію про будову інфузорії туфельки. У ході уроку докладно розглядаються процеси її життєдіяльності, як відбувається її статеве та безстатеве розмноження. Урок містить кілька відеофрагментів, завдяки яким учні дізнаються, як виглядають різні види інфузорій під мікроскопом.

На даний момент ви не можете подивитися чи роздати відеоурок учням

Щоб отримати доступ до цього та інших відеоуроків комплекту, потрібно додати його до особистого кабінету.

Отримайте неймовірні можливості

Конспект уроку "Тип Інфузорії, або Війскові"

До типу інфузорії належить понад 7 тис. видів найпростіших. У цей тип об'єднуються найбільш складні одноклітинні. Серед них є вільноживучі, паразитичні та прикріплені види.

Для всіх представників цього типу характерні дві основні особливості: рух за допомогою вій і наявність одночасно двох ядер: великого макронуклеуса та дрібного мікронуклеуса. Мікронуклеус забезпечує розмноження, макронуклеус у розмноженні не бере участі, він керує життєдіяльністю клітини, що не ділиться.

Найбільш відомим представником цього типу є інфузорія туфелька. Вони дуже швидко розмножуються у водному настої сіна. Якщо розглянути краплю такого настою під мікроскопом, то можна побачити безліч дрібних організмів, що рухаються, на вигляд нагадують підошву туфлі. Це інфузорії туфельки.

Інфузорія туфелька – вільноживучий організм, розміром 0,1 – 0,3 мм. Мешкає в прісних стоячих водоймах. Інфузорія зовні покрита щільною оболонкоюотже, для неї характерна постійна форма. Усі тіло вкрите віямиякі забезпечують рух. Плаває інфузорія тупим кінцем уперед. Між віями є трихоцисти - паличкоподібні органоїди, необхідні для захисту та нападу. З них викидається рідина, що обпалює.

Уся клітина заповнена цитоплазмою. У центрі клітини є велике ядро ​​– макронуклеус, і поруч із ним – мале ядро ​​– мікронуклеус.

Збоку, ближче до широкого кінця тіла є поглиблення, що веде до клітинний рот, який продовжується клітинною горлянкою. За допомогою навколоротових вій харчові частки заганяються в рот, а потім - в горлянку. У цитоплазмі від горлянки відходить травна вакуоля. Потім вона залучається до струму цитоплазми і здійснює певне пересування всередині клітини. У міру руху поживні речовини із травної вакуолі надходять до цитоплазми.

Неперетравлені залишки їжі викидаються у інфузорій через спеціальний отвір. порошицю.

Надлишки води видаляються через скорочувальні вакуолі, яких у інфузорій 2. Розташовані вони у передній та задній частинах тіла. Вони має набагато складнішу будову, ніж у інших найпростіших. Скорочуються вакуолі поперемінно кожні 20-25 секунд.

Дихання, як і у всіх одноклітинних тварин, що вільно живуть, відбувається всією поверхнею тіла.

Розмноження безстатеве: відбувається шляхом поперечного поділу клітини надвоє. Першим надвоє ділиться мале ядро, потім велике. З'являється перетяжка, яка поділяє інфузорію на дві дочірні інфузорії, які заново формують ротові апарати та інші структури, що відсутні.

Для інфузорій характерний статевий процес – кон'югація. При кон'югації відбувається зближення двох особин, між ними утворюється цитоплазматичний місток, що з'єднує обидві клітини. Велике ядро ​​руйнується, а мале ядро ​​ділиться на 4 дрібніші ядра, три з яких руйнуються. Четверте ядро ​​ділиться вкотре на 2 ядра. Одне з двох ядер, що утворилися, залишається в тій же інфузорії, а інше переходить в клітину партнера по кон'югації через цитоплазматичний місток. Далі відбувається злиття ядер обох інфузорій. Далі цитоплазматичний місток розривається і клітини роз'єднуються. Вони знову добудовуються великі ядра. Розмноженням цей процес не можна назвати, оскільки кон'югація не веде до збільшення кількості особин, а служить тільки для відновлення спадкового матеріалу, що сприяє покращенню процесів життєдіяльності інфузорій.

Для інфузорії туфельки, як і для інших найпростіших, характерна подразливість. Наприклад, якщо помістити в краплю води з інфузоріями кристалики кухонної солі, а потім капнути поруч краплю чистої води, то інфузорії відпливуть від кристалів солі в чистішу воду.

Вільноживучі інфузорії харчуються бактеріями та дрібнішими найпростішими. Паразитичні – мешкають у кишечнику тварин і харчуються його вмістом, викликаючи різні захворювання.

Серед паразитичних інфузорій лише балантидій розвивається в організмі людини. Він має овальну форму, покритий віями і має всі основні структури, які характерні для інфузорій. Зараження людини відбувається шляхом ковтання цист. Їхнім джерелом можуть бути свині. В організмі людини паразит оселяється у товстій кишці.

Інші інфузорії, наприклад, сувої, Прикріплюються до дна або до рослин довгими стеблами, які можуть скорочуватися завдяки особливим скоротливим волоконцям. Багато сувої утворюють колонії. Харчуються ці інфузорії переважно бактеріями.

Інфузорія трубач має тіло у формі вирви. Довжина 1 мм. На розширеному передньому кінці добре розвинена зона навколоротових мембранелл, що направляють струм харчових частинок до отвору рота. Решта тіла покрита поздовжніми рядами дрібних вій. Можуть вільно плавати чи прикріплюватися до субстрату звуженим заднім кінцем.

Стилоніхія здатна як повзати по субстрату, а й робити стрибки, з допомогою спеціальних утворень. Під впливом летких фітонцидів цибулі вона розпадається на дрібні зернятка і навіть розчиняється. Таке явище мікробіологи називають лізисом. Тіло інфузорії «зникає».

Характерні ознаки типу інфузорії:

· органоїди руху - вії;

· Постійна форма тіла;

· Більшість має 2 скорочувальні вакуолі;

· Організації захисту - трихоцисти;

· Тип харчування – гетеротрофний;

· Розмноження безстатеве, характерний статевий процес - кон'югація;

· Мають органоїди травлення: клітинний рот, клітинну глотку та порошку.