Простейшие животные одноклеточные организмы, признаки, питание нахождение в воде и в организме человека

Общая характеристика

Или одноклеточные, организмы, как видно из их названия, состоят из одной клетки. Тип Protozoa включает более 28 000 видов. Строение простейших можно сравнить со строением клеток многоклеточных организмов. Как у тех, так и у других основу составляют ядро и цитоплазма с различными органеллами (органоидами) и включениями. Однако нельзя забывать, что любая клетка многоклеточного организма входит в состав какой-либо ткани или органа, где выполняет свои специфические функции. Все клетки многоклеточного организма специализированы и не способны к самостоятельному существованию. В противоположность им простейшие животные сочетают в себе функции клетки и самостоятельного организма. (Физиологически клетка Protozoa аналогична не отдельным клеткам многоклеточных животных, а целому многоклеточному организму.

Простейшим свойственны все функции, присущие любым живым организмам: питание, обмен веществ, выделение, восприятие внешних разд-ражений и реакция на них, движение, рост, размножение и смерть.

Простейшие Строение клетки

Ядро и цитоплазма, как указывалось,- основные структурные и функциональные компоненты любой клетки, в том числе и одноклеточных животных. Тело последних содержит органеллы, скелетные и сократительные элементы и разнообразные включения. Оно всегда покрыто клеточной мембраной, более или менее тонкой, но отчетливо видимой в электронном микроскопе. Цитоплазма простейших жидкая, но вязкость ее различна у разных видов и изменяется в зависимости от состояния животного и от окружающей среды (ее температуры и химического состава). У большинства видов цитоплазма прозрачная или молочно-белая, но у некоторых окрашена в голубой или зеленоватый цвет (Stentor, Fabrea sali- па). Химический состав ядра и цитоплазмы простейших изучен далеко не полно, главным образом из-за малых размеров этих животных. Известно, что основу цитоплазмы и ядра, как у всех животных, составляют белки. Нуклеиновые кислоты тесно связаны с белками, они образуют нуклео- протеиды, роль которых в жизни всех организмов чрезвычайно велика. ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) входит в состав хромосом ядра простейших и обеспечивает передачу наследственной информации от поколения к поколению. РНК (рибонуклеиновая кислота) обнаружена у простейших как в ядре, так и в цитоплазме. Она осуществляет реализацию наследственных свойств одноклеточных организмов, закодированных в ДНК, так как играет ведущую роль в синтезе белков.

Весьма важные химические компоненты цитоплазмы - жироподобные вещества липиды - принимают участие в обмене веществ. Часть из них содержит фосфор (фосфатиды), многие связаны с белками и образуют липопротеиновые комплексы. В цитоплазме присутствуют также запасные питательные вещества в виде включений - капелек или гранул. Это углеводы (гликоген, парамил), жиры и липиды. Они служат энергетическим резервом организма простейших.

Кроме органических веществ, в состав цитоплазмы входит большое количество воды, присутствуют минеральные соли (катионы: К+, Са2+, Mg2+, Na+, Fe3+ и анионы: Cl~, Р043“, N03“). В цитоплазме простейших обнаружены многие ферменты, участвующие в обмене веществ: протеазы, обеспечивающие расщепление белков; карбогидразы, расщепляющие полисахариды; липазы, содействующие перевариванию жиров; большое число энзимов, регулирующих газообмен, а именно щелочная и кислая фосфатазы, оксидазы, пероксидазы и цитохромоксидазы.

Прежние представления о фибриллярной, гранулярной или пенисто-ячеистой структуре цитоплазмы простейших были основаны на исследованиях фиксированных и окрашенных препаратов. Новые методы исследования простейших (в темном поле, в поляризованном свете, с применением прижизненного окрашивания и электронного микроскопирования) позволили установить, что цитоплазма простейших является сложной динамической системой гидрофильных коллоидов (преимущественно белковых комплексов), которая имеет жидкую или полужидкую консистенцию. При ультрамикроскопическом исследовании в темном поле цитоплазма простейших кажется оптически пустой, видны лишь органоиды клетки и ее включения.

Коллоидное состояние белков цитоплазмы обеспечивает изменчивость ее структуры. В цитоплазме постоянно происходят изменения агрегатного состояния белков: они переходят из жидкого состояния (золя) в более твердое, желатинообразное (геля). С этими процессами связано выделение более плотного слоя эктоплазмы, образование оболочки - пелликулы и амебоидное движение многих простейших.

Ядра простейших, как и ядра клеток многоклеточных, состоят из хроматинового материала, ядерного сока, содержат ядрышки и ядерную оболочку. Большинство простейших содержит лишь по одному ядру, но имеются и многоядерные формьк. При этом ядра могут быть одинаковыми (многоядерные амебы из рода Pelomyxa, многоядерные жгутиковые Polymastigida, Opalinida) или различаться по форме и функции. В последнем случае говорят о ядерной дифференцировке, или я дерном дуализме. Так, всему классу инфузорий и некоторым фораминиферам свойствен ядерный дуалйзм^т. е. неодинаковые по форме и функции ядра.

Бее виды простейших, как и другие организмы, подчиняются закону постоянства числа хромосом. Число их может быть одинарным, или гаплоидным (большинство жгутиковых и споровики), либо двойным, или диплоидным (инфузории, опалины и, по-видимому, саркодовые). Число хромосом у разных видов простейших варьирует в больших пределах: от 2-4 до 100-125 (в гаплоидном наборе). Кроме того, наблюдаются ядра с кратным увеличением числа наборов хромосом. Их называют полиплоидными. Выяснено, что большие ядра, или макронуклеусы, инфузорий и ядра некоторых радиолярий полиплоидны. Весьма вероятно, что ядро Amoeba proteus тоже полиплоидно, число хромосом у этого вида доходит до 500.

Размножение Деление ядра

Основным типом деления ядер как простейших, так и многоклеточных организмов является митоз, или кариокинез. При митозе происходит правильное равномерное распределение хромосомного материала между ядрами делящихся клеток. Это обеспечивается продольным расщеплением каждой хромосомы на две дочерние в метафазе митоза, причем обе дочерние хромосомы отходят к разным полюсам делящейся клетки.

Митотическое деление ядра грегарины Monocystis magna:
1, 2 - профаза; 3 - переход к метафазе; 4, 5 - метафаза; 6 - ранняя анафаза; 7, 8 - поздняя
анафаза; 9, 10 - телофаза.

При делении ядра грегарины Monocystis magna можно наблюдать все фигуры митоза, свойственные многоклеточным. В профазе в ядре видны нитевидные хромосомы, некоторые из них связаны с ядрышком (рис. 1, 1, 2). В цитоплазме можно различить две центросомы, в центре которых расположены центриоли с расходящимися радиально лучами звезды. Центросомы сближаются с ядром, примыкают к его оболочке и перемещаются к противоположным полюсам ядра. Ядерная оболочка растворяется, и формируется ахроматиновое веретено (рис. 1, 2-4). Происходит спира- лизация хромосом, вследствие чего они сильно укорачиваются и собираются в центре ядра, ядрышко растворяется. В метафазе хромосомы перемещаются в экваториальную плоскость. При этом каждая хромосома состоит из двух хроматид, лежащих параллельно друг другу и скрепленных одним центромером. Фигура звезды вокруг каждой центросомы исчезает, а центриоли делятся пополам (рис. 1, 4, 5). В анафазе центромеры каждой хромосомы делятся пополам и их хроматиды начинают расходиться к полюсам веретена. Характерно для простейших, что тянущие нити веретена, прикрепленные к центромерам, различимы лишь у некоторых видов. Все веретено вытягивается, а его нити, идущие непрерывно от полюса к полюсу, удлиняются. Расхождение хроматид, превратившихся в хромосомы, обеспечивают два механизма: растаскивание их под действием сокращения тянущих нитей веретена и вытягивание непрерывных нитей веретена. По-следнее приводит к удалению полюсов клетки друг от друга (рис. 1, 6", 7). В телофазе процесс идет в обратном порядке: на каждом полюсе группа хромосом одевается ядерной оболочкой. Хромосомы деспирализу- ются и утончаются, вновь формируются ядрышки. Веретено исчезает, а вокруг разделившихся центриолей образуются две самостоятельные центросомы с лучами звезды. Каждая дочерняя клетка имеет две центросомы - будущие центры следующего митотического деления (рис. 1, 9,10). Вслед за делением ядра обычно делится и цитоплазма. Однако у некоторых простейших, в том числе и у Monocystis, происходит ряд последовательных делений ядер, в результате которых в жизненном цикле возникают временно многоядерные стадии. Позднее вокруг каждого ядра обособляется участок цитоплазмы и формируется одновременно много мелких клеток.

От описанного выше процесса митоза бывают различные отклонения: ядерная оболочка может сохраняться в течение всего митотического деления, ахроматиновое веретено может формироваться под оболочкой ядра, у некоторых форм не образуются центриоли. Наиболее значительны отклонения у некоторых эвгленовых (Euglenida): у них отсутствует типичная метафаза, а веретено деления проходит вне ядра. В метафазе хромосомы, состоящие из двух хроматид, располагаются вдоль оси ядра, экваториальная пластинка не формируется, сохраняются ядерная оболочка и ядрышко, последнее делится пополам и переходит в дочерние ядра. Никаких принципиальных различий между поведением хромосом в митозе у простейших и многоклеточных нет.

До применения новых методов исследования деление ядер многих простейших описывалось как амитоз, или прямое деление. Под истинным амитозом сейчас понимают деление ядер без правильного рас-хождения хроматид (хромосом) в дочерние ядра. В результате происходит образование ядер с неполными наборами хромосом. Они не способны в дальнейшем к нормальным митотическим делениям. У простейших таких делений ядер в норме ожидать трудно. Амитоз наблюдается факультативно как более или менее патологический процесс.

Тело простейших устроено довольно сложно. В пределах одной клетки происходит дифференциация ее отдельных частей, которые выполняют различные функции. Так, по аналогии с органами многоклеточных животных эти части простейших были названы органоидами или о р г а н е л л а м и. Различают органеллы движения, питания, восприятия световых и иных раздражений, выделительные органеллы и т. п.

Движение

Органеллами движения у Protozoa служат псевдоподии, или ложноножки, жгутики и реснички. Псевдоподии образуются большей частью в момент движения и могут исчезать, как только простейшее прекращает движение. Псевдоподии - это временные плазматические выросты тела простейших, не имеющих постоянной формы. Их оболочка представлена очень тонкой (70-100 А) и эластичной клеточной мембраной. Псевдоподии характерны для саркодовых, некоторых жгутиковых и споровиков.

Жгутики и реснички представляют собой постоянные выросты наружного слоя цитоплазмы, способные к ритмическим движениям. Ультратонкое строение этих органелл изучалось с помощью электронного микроскопа. Было выяснено, что они устроены в значительной степени одинаково. Свободная часть жгутика или реснички отходит от поверхности клетки.

Внутренняя часть погружена в эктоплазму и называется базальным тельцем или бле- фаропластом. На ультратонких срезах жгутика или реснички можно различить 11 продольных фибрилл, 2 из которых расположены в центре, а 9 - по периферии (рис. 2). Центральные фибриллы у некоторых видов имеют спиральную исчерченность. Каждая периферическая фибрилла состоит из двух соединенных трубочек, или субфпбрилл. Периферические фибриллы переходят в базальное тельце, а центральные до него не доходят. Мембрана жгутика переходит в мембрану тела простейшего.

Несмотря на близость строения ресничек и жгутиков, характер их движения различен. Если жгутики совершают сложные винтовые движения, то работу ресничек проще всего сравнить с движением весел.

Кроме базального тельца, в цитоплазме некоторых простейших имеется парабазальное тельце. Базальное тельце является основой всего опорно-двигательного аппарата; кроме того, оно регулирует процесс митотического деления простейшего. Парабазальное тельце играет роль в обмене веществ простейшего, временами оно исчезает, а затем может появляться вновь.

Органы чувств

Простейшие обладают способностью определять интенсивность света (освещенность) с помощью светочувствительной органеллы - глазка. Изучение ультратонкого строения глазка морского жгутиконосца Chromulina psammobia показало, что в его состав входит видоизмененный жгутик, погруженный в цитоплазму.

В связи с различными типами питания, которые позднее будут разобраны подробно, у простейших весьма велико разнообразие пищеварительных органелл: от простых пищеварительных вакуолей или пузырьков до таких специализированных образований, как клеточный рот, ротовая воронка, глотка, порошица.

Выделительная система

Большинству простейших свойственна способность к перенесению неблагоприятных условий среды (пересыхание временных водоемов, жара, холод и т. п.) в форме цист. Готовясь к инцистированию, простейшее выделяет значительное количество воды, что ведет к повышению плотности цитоплазмы. Выбрасываются остатки пищевых частиц, исчеэают ресиички и жгутики, втягиваются псевдоподии. Понижается общий обмен веществ, формируется защитная оболочка, часто состоящая из двух слоев. Образованию цист у многих форм предшествует накопление в цитоплазме запасных питательных веществ.

Простейшие не теряют жизнеспособности в цистах очень долго. В опытах эти сроки превышали у рода Oicomonas (Protomonadida) 5 лет, у Нае- matococcus pluvialis - 8 лет, а для Peridinium cinctum максимальный срок выживания цист превысил 16 лет.

В форме цист простейшие переносятся ветром на значительные рас-стояния, что объясняет однородность фауны простейших на всем земном шаре. Таким образом, цисты не только несут защитную функцию, но и служат основным средством расселения простейших.

Тема: «ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ ОРГАНИЗМЫ: ПРОКАРИОТЫ И ЭУКАРИОТЫ»

Урок 1 : Строение клеток эукариот».

Цель урока : дать учащимся общее представление о строении клеток эукариот, об особенностях их функций в связи со строением.

Оборудование и материалы : схема строения эукариотической клетки; фотографии органелл, сделанные под световым и электронным микроскопом.

Базовые понятия и термины:

Концепция урока: показать строение клеток эукариот (позже в срав­нении дать информацию о более простых прокариотических клетках). Рассказывая об эукариотах, использовать уже име­ющиеся у школьников знания.На основе знаний о клетках эукариот дать (в сравнении) информацию о более простых прокариотических клетках. Рассказать о прокариотах подробнее в связи с тем, что информации об этих организмах у школьников пока ещё не много.

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УРОКА:

I. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности :

Какие органеллы характерны для клеток растений?

Какие органеллы характерны для клеток животных?

Какие функции выполняют хлоропласты?

Что вы знаете о митохондриях?

Для чего нужна клеточная стенка? У каких клеток она есть?

II . ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

Вступительное слово учителя.

ПРОКАРИОТЫ.

В зависимости от уровня организации клетки организмы де­лят на прокариоты и эукариоты.

Прокариоты (от лат. про - перед, вместо и греч. карион - ядро) - надцарство организмов, к которому относятся царства Бактерии и Цианобактерий (устаревшее название - «сине-зеленые водоросли»).

Клетки прокариот характеризуются простым строением: они не имеют ядра и многих органелл (митохондрий, пластид, эндоплазматической сети, комплекса Гольджи, лизосом, клеточного центра). Только у некоторых бактерий - обитателей водоемов или капилляров почвы, заполненных водой, имеются особые газовые вакуоли. Изменяя в них объем газов, эти бактерии могут переме­щаться в водной среде с минимальными затратами энергии. В со­став поверхностного аппарата клеток прокариот входят плазматическая мембрана, клеточная стенка, иногда - слизистая капсула.

(рис. 1).

В цитоплазме прокариот находятся рибосомы, разнообразные включения, одна или несколько ядерных зон (нуклеоидов), содер­жащих наследственный материал. Наследственный материал прокариот представлен кольцевой молекулой ДНК, прикреплен­ной в определенном месте к внутренней поверхности плазмати­ческой мембраны (рис. 1).

Рибосомы прокариот сходны по строению с рибосомами, рас­положенными в цитоплазме и на мембранах эндоплазматической сети клеток эукариот, но отличаются более мелкими размерами. Плазматическая мембрана клеток прокариот может образовы­вать гладкие или складчатые выпячивания, направленные в ци­топлазму. На складчатых мембранных образованиях могут рас­полагаться ферменты, рибосомы, а на гладких - фотосинтезирующие пигменты. В клетках цианобактерий обнаружены округ­лые замкнутые мембранные структуры - хроматофоры, в кото­рых расположены фотосинтезирующие пигменты.

Клетки некоторых бактерий имеют органеллы движения - один, несколько или много жгутиков. Жгутики прокариот состо­ят из одной молекулы специфического белка, имеющей трубча­тое строение. Жгутики могут быть длиннее самой клетки в не­сколько раз, однако их диаметр незначительный (10-25 нм), поэтому в световой микроскоп они не видны. Кроме жгутиков, поверхность бактериальных клеток часто имеет нитчатые и трубчатые образования, состоящие из белков или полисахаридов. Он обеспечивают прикрепление клетки к субстрату или принимаю участие в передаче наследственной информации во время полового процесса.

Клетки прокариот имеют небольшие размеры (не превышают 30 мкм, а есть виды, диаметр клеток которых составляет около 0,2 мкм). Большинство прокариот - одноклеточные организмы есть среди них и колониальные формы. Скопления клеток прокариот могут иметь вид нитей, гроздей и т. д; иногда они окружен: общей слизистой оболочкой - капсулой. У некоторых колониальных цианобактерий соседние клетки контактируют между собой через микроскопические канальцы, заполненные цитоплазмой.

Форма клеток прокариот разнообразна: шаровидная (кокки), палочковидная (бациллы), в виде изогнутой (вибрионы) или спирально закрученной (спириллы) палочки и др. (рис.2)

(рис.2)

***

(сообщение учащегося – выдержка из реферата- до 5 мин.)

Открытие вирусов и их место в системе живой природы. Су­ществование вирусов впервые доказал русский ученый Д. И. Ива­новский в 1892 г. Исследуя заболевание табака - так называе­мую листовую мозаику, он при помощи микробиологических фильтров пытался выделить возбудителя этой болезни. Но даже фильтры с наименьшим диаметром пор не могли задержать это­го возбудителя, и отфильтрованный сок больного растения вы­зывал заболевание здоровых. Ученый высказал предположение о существовании какого-то неизвестного организма, по размерам значительно уступающего бактериям. Позже было доказано су­ществование аналогичных частиц, которые вызывали заболева­ния у животных. Все эти невидимые в световой микроскоп час­тицы получили общее название вирусы (от лат. вирус - яд). Од­нако настоящее изучение вирусов стало возможным лишь в 30-х годах XIX ст. после изобретения электронного микроскопа. На­ука, изучающая вирусы, называется вирусологией.

Особенности строения и функционирования вирусов. Разме­ны вирусных частиц составляют от 15 до нескольких сотен, иног­да до 2 тысяч (некоторые вирусы растений) нанометров. (рис.3)

(рис.3)

Жизненный цикл вирусов состоит из двух фаз: внеклеточной и внутри­клеточной.

Каждая вирусная частица состоит из молекулы ДНК или осо­бой РНК, покрытых белковой оболочкой (соответственно их назы­вают: ДНК - или РНК-содержащие вирусы). (рис.4)

(рис.4)

Обе эти нуклеиновые кислоты несут наследственную информацию о вирусных частицах.

Вирусные нуклеиновые кислоты имеют вид одно- или двух-, цепочных спиралей, которые, в свою очередь, бывают линейны­ми, кольцевыми или вторично скрученными.

В зависимости от структуры и химического состава оболочки вирусы подразделяют на простые и сложные.

Простые вирусы имеют оболочку, состоящую из однотипных белковых образований (субъединиц) в виде спиральных или многогранных структур (напр., вирус табачной мозаики) {рис. 28). Они имеют различную форму - палочковидную, нитчатую, шаровидную и др.

Сложные вирусы дополнительно покрыты липопротеиновой мембраной. Она представляет собой часть плазматической мемб­раны клетки-хозяина и содержит гликопротеиды (вирусы оспы, гепатита В и др.). Последние служат для распознавания специ­фических рецепторов на мембране клетки-хозяина и прикрепле­ния к ней вирусной частицы. Иногда в мембране вируса содер­жатся ферменты, обеспечивающие синтез вирусных нуклеино­вых кислот в клетке-хозяине и некоторые другие реакции.

Во внеклеточной фазе вирусы способны существовать длитель­ное время и выдерживать воздействие солнечных лучей, низких или высоких температур (а частицы вируса гепатита В 1 - даже кратковременное кипячение). Вирус полиомиелита 2 во внешней среде сохраняет способность к заражению хозяина на протяже­нии нескольких дней, а оспы - многих месяцев.

Механизмы проникновения вируса в клетку-хозяина. Боль­шинство вирусов специфичны: они поражают только определен­ные типы клеток-хозяев многоклеточных организмов (клетки-ми­шени) или отдельные виды одноклеточных организмов. Проник­новение в клетку-хозяина начинается взаимодействием вирусной частицы с мембраной клетки, на которой расположены особые Рецепторные участки. В оболочке вирусной частицы содержатся особые белки (прикреплённые), «распознающие» эти участки, что и обеспечивает специфичность вируса. Если вирусная частица прикрепляется к клетке, на мембране которой нет чувствительных к ней рецепторов, то заражения не происходит. У простых вирусов прикрепительные белки находятся в белковой оболочке, у сложных - на игольчатых или шиловидных выростах поверхно­стной мембраны.

В клетку-хозяина вирусные частицы попадают разными путя­ми. Многие сложные вирусы - благодаря тому, что их оболочка сливается с мембраной клетки хозяина (напр., как у вируса грип­па). Часто вирусная частица попадает внутрь клетки путем пиноцитоза (напр., вирус полиомиелита). Большинство вирусов рас­тений проникает внутрь клеток-хозяина в местах повреждения клеточных стенок.

Она состоит из расширенной головки, белковая обо­лочка которой содержит ДНК, отростка, в виде чехла, напоми­нающего растянутую пружину, внутри которого находится по­лый стержень, и хвостовых нитей. При помощи этих нитей ви­рус соединяется с рецепторными участками клетки-хозяина и прикрепляется к ее поверхности. Затем чехол резко сокращает­ся, вследствие чего стержень проходит через оболочку бактерии и впрыскивает вирусную ДНК внутрь нее. Пустая оболочка бак­териофага остается на поверхности клетки-хозяина.

(обобщение учителя – до 1 мин.)

ЭУКАРИОТЫ.

(сообщение учащегося – выдержка из реферата - до 5 мин.)

Известно, что клетки очень разнообразны. Их разнообразие настоль­ко велико, что поначалу, рассматривая клетки в микроскоп, ученые не замечали в них сходных черт и свойств. Но позже было обнаруже­но, что за всем многообразием клеток скрываются их принципиаль­ное единство, общие, характерные для них проявления жизни.

Чем же клетки одинаковы?

Содержимое любой клетки отделено от внешней среды особой структурой - плазматической мембраной (плазмалеммой). Эта отделённость позволяет создавать внутри клетки совершенно особую среду, не похожую на ту, которая ее окружает. Поэтому в клетке могут идти те процессы, которые не протекают больше нигде. Их называют процессами жизнедеятельности.

Все содержимое клетки, за исключением ядра носит название цитоплазмы. Поскольку клетка должна осуществлять множество функций, то в цитоплазме имеются разнообразные структуры, обес­печивающие выполнение этих функций. Такие структуры называ­ются органеллами (или органоидами - это синонимы, но органел­лы - более современный термин).

Какие же основные органеллы клетки?

Самая крупная органелла клетки - ядро, в которой хранится и из которого переписывается наследственная информация. Это - центр управления обмена веществ клетки, он контролирует деятель­ность всех других органелл.

В ядре есть ядрышко - это место, где образуются другие важные органеллы, участвующие в синтезе белка. Их называют рибосомами. Но рибосомы только формируются в ядре, а работают они (т. е. синте­зируют белок) в цитоплазме. Часть из них находится в цитоплазме свободно, а часть прикрепляется к мембранам, которые образуют сеть, получившую название эндоплазматической. Эндоплазматическая сеть - это сеть канальцев, ограниченных мембранами. Существует два типа эндоплазматической сети: гладкая и шероховатая. На мемб­ранах шероховатой эндоплазматической сети расположены рибосомы, поэтому в ней идёт синтез и транспорт белков. А гладкая эндоплазма­тическая сеть - это место синтеза и транспорта углеводов и липидов.

Для синтеза белков, углеводов и жиров необходима энергия, ко­торую вырабатывают энергетические станции клетки - митохонд­рии. Митохондрии - двухмембранные органеллы, в которых осу­ществляется процесс клеточного дыхания. На мембранах митохонд­рий окисляются пищевые продукты и накапливается химическая энергия в виде особых энергетических молекул.

В клетке имеется также место, где органические соединения мо­гут накапливаться и откуда они могут транспортироваться. Это ап­парат Гольджи - система плоских мембранных мешочков. Он при­нимает участие в транспорте белков, липидов, углеводов, обновле­нии плазматической мембраны. В аппарате Гольджи образуются также органеллы внутриклеточного пищеварения - лизосомы.

Лизосомы - одномембранные органеллы, характерные для кле­ток животных, содержащие ферменты, которые могут разрушать белки, углеводы, нуклеиновые кислоты, липиды.

Все органеллы клетки работают совместно, принимая участие в процессах обмена веществ и энергии.

В клетке могут быть органеллы, не имеющие мембранного строения.

Цитоскелет - это опорно-двигательная система клетки, кото­рая включает в себя микрофиламенты, реснички, жгутики, клеточ­ный центр,

продуцирующий микротрубочки и центриоли.

Есть органеллы, характерные только для клеток растений,- пла­стиды.

Пластиды бывают трех типов: хлоропласты, хромопласты и лей­копласты. В хлоропластах, как вы уже знаете, идет процесс фото­синтеза. В растениях есть также вакуоли - это продукты жизнеде­ятельности клетки, которые являются резервуарами воды и раство­ренных в ней соединений. (см.рис.6,7,8)

рис.6

рис.7

рис.8

(обобщение учителя – до 1 мин.)

(Работа а парах с дидактическими карточками и рисунками )

Итоги изучения эукариотической клетки можно объединить в таблицу.

Органеллы эукариотической клетки

Название органеллы	Особенности строения	Биологические функции
	Самая крупная двухмембранная органелла клетки	Является информационным центром клетки, отвечает за процессы хранения, измене­ния, передачи и реализации наследственной информации
Рибосомы	Немембранные органеллы, сферические структуры диаметром 20 нм. Это самые мелкие клеточные органеллы	На рибосомах происходит синтез белка в клетке
Шерохова­тая эндоплазматическая сеть	Система мембран, образующих канальцы и полости. На мембранах расположены рибосомы	Система синтеза и транс­порта белков
Гладкая эндоплазматическая сеть	Система мембран, образующих канальцы и полости. Рибосом на этих мембранах нет	Система синтеза и транс­порта углеводов и липидов
Аппарат Гольджи	Состоит из окружённых мембранами полостей, уло­женных в стопку	Место накопления, сорти­ровки, упаковки и дальней­шего транспорта веществ по клетке
Лизосомы (характерны для клеток животных)	Одномембранные органеллы, мелкие пузырьки, содержа­щие ферменты	Способны расщеплять белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты
Вакуоли (характерны для клеток растений)	Полости, окружённые мембра­ной	Резервуары воды и раство­ренных в ней соединений, поддерживают тургорное давление
Митохонд­рии	Двухмембранные органеллы	Обеспечивают процессы дыхания в клетке
Пластиды: хромоплас­ты, лейко­пласты, хлоропласты	Двухмембранные оргалеллы: лейкопласты - бесцветные, хлоропласты - зелёные, хромопласты - цветные (не зелёные)	В хлоропластах идёт процесс фотосинтеза, хромопласты обеспечивают различную окраску частей растений, а лейкопласты играют запасающую роль
Цитоскелет	Включает в себя немембранные органеллы: микрофиламенты, реснички и жгутики, клеточ­ный центр, продуцирующий микротрубочки и центриоли	Обеспечивает движение клетки, изменение формы клетки, изменение взаимо­расположения органелл внутри клетки

III. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений учащихся.

укажите НА ДИДИКТИЧЕСКИХ КАРТОЧКАХ основные структурные элементы (органеллы) клеток растений и животных.

(работа в парах с дидактическими карточками)

(Образцы дидактических карточек:

V. Домашнее задание :

§ 25, 26 учебника (с. 100-107), - изучить; рисунки – рассмотреть.

§ 9, - повторить. Подготовиться к лабораторной работе.

УРОК 2 : «Строение прокариотической клетки».

Лабораторная работа : «Строение клеток прокариот и эукариот».

Цель урока : продолжить формирование у учащихся общего представления о строении клеток прокариот (в сравнении с эукариотами), об особенностях их функций в связи со строением.

Оборудование и материалы : схема строения прокариотической и эукариотической клеток; постоянные препараты клеток эпидермиса лука, эпителиальной ткани. Для лабораторной работы: световой микроскоп, покровные стекла, пинцеты, препаровальные иглы.

Базовые понятия и термины: органеллы, эукариоты, прокариоты, ядро, рибосо­мы, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, митохонд­рии, хлоропласты, плазматическая мембрана, мембранные органеллы, немембранные органеллы, клеточный центр.

Концепция урока: на основе знаний о клетках эукариот дать (в сравнении) информацию о более простых прокариотических клетках. Рассказать о прокариотах подробнее в связи с тем, что информации об этих организмах у школьников пока ещё не много.

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УРОКА :

I. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности:

Какие органеллы есть в любой клетке?

Во всех ли клетках есть ядро?

Какие функции выполняет в клетке ядро?

Могут ли быть безъядерные клетки?

II. Изучение нового материала :

Работа с таблицей.

Прокариоты – одноклеточные организмы, у которых нет оформленного ядра и многих других органелл. Но поскольку это живые организмы, то они должны выполнять все функции живого. Как? С помощью чего? Если у них нет тех органелл, которые характерны для эукариот, то как они без них обходятся? Отличия в характеристиках прокариот и эукариот видны по следующей таблице:

(Работа а парах с таблицами)

Характеристика	ЭУКАРИОТЫ	ПРОКАРИОТЫ
Размеры клеток	Диаметр до 40 мкм, объем клетки в 1000-10000 раз больше, чем у прокариот.	Диаметр в среднем составляет 0,5 – 5 мкм
Форма	Одноклеточные и многоклеточные	Одноклеточные
Наличие ядра	Есть оформленное ядро	Есть ядерная зона, в которой расположена кольцевая молекула ДНК, выполняющая роль информационного центра
Наличие рибосом	Имеются в цитоплазме и на шероховатой ЭПС	Есть только в цитоплазме, но гараздо меньшие по размерам
Где идет синтез и транспорт белка	В цитоплазме и на мембранах ЭПС	Только в цитоплазме
Как протекают процессы дыхания	Процесс аэробного дыхания протекает в митохондриях	Аэробное дыхание протекает на дыхательных мембранах, специальных органелл для этого процесса нет
Как протекает процесс фотосинтеза	В хлоропластах	Спецорганелл нет. У некоторых форм фотосинтез протекает на фотосинтетических мембранах
Способность к фиксации азота	Не способны к фиксации азота	Могут фиксировать азот
Строение клеточных стенок	У растений – целлюлоза, у грибов - хитин	Основной структурный компонент – муреин
Наличие органелл	Много. Одни двухмембранные, другие - одномембранные	Мало. Внутренние мембраны встречаются редко. Если они есть, то на них протекают процессы дыхания или фотосинтеза

Лабораторная работа: «Особенности строения клеток прокариот и эукариот».

ХОД РАБОТЫ:

Подготовить микроскоп к работе.

При малом увеличении рассмотреть постоянный препарат клеток (растений, грибов, животных). Затем перевести микроскоп на большое увеличение и рассмотреть препараты детальнее.

Сравнить препараты между собой. Зарисовать увиденное.

Рассмотреть электронно-микроскопические фотографии клеток различных организмов. Найти на них клеточную стенку, плазматическую мембрану, ядро, ЭПС, аппарат Гольджи, митохондрии, вакуоли.

4. Сделать вывод.

III . Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений учащихся :

В чем основные отличия клеток эукариот и прокариот?

В чем их сходство?

Какие из клеток являются более древними?

Какие функции выполняют в клетке: ядро, митохондрии, хлоропласты?

IV. Самостоятельная работа учащихся :

Назовите с помощью каких своих частей выполняют жизненные функции прокариотические клетки.

V. Домашнее задание :

§ 26, - учебника (с. 104-108), - повторить. Рисунок № 28 - рассмотреть и зарисовать.

Загадочная группа микроскопических одноклеточных организмов, рассматриваемая как подцарство царства Животные, а иногда выделяемая в отдельное царство.

Простейшие одноклеточные

Впервые люди узнали о существовании простейших в VII веке из открытия голландского натуралиста , именно он первым удостоился наблюдать их в капле воды, в изобретенный им же микроскоп.

За многие годы развития биологии, с появлением электронной микроскопии и генетики эта группа организмов все больше изучалась и систематика ее претерпевала значительные изменения.

Сегодня их все чаще определяют в отдельное царство, так как среди простейших одноклеточных есть организмы, обладающие признаками, отличными от признаков животных. Например, способностью к фотосинтезу, характерной для растений, обладает Эвглена зеленая. Или, к примеру, тип Лабиринтулы — раньше относили к грибам.

Клетка простейшего одноклеточного организма имеет организацию, общую для клеток эукариот. Но так же у большинства простейших имеются специфические органоиды:

• сократительные вакуоли, служащие для удаления излишка жидкости и поддержания нужного осмотического давления;
• разнообразные органоиды движения: жгутики, реснички и псевдоподии (ложноножки). Ложноножки, как видно из названия, настоящими органеллами не являются, они представляют всего лишь выпячивания клетки.

Подцарство (или царство) Простейшие одноклеточные представлено 7 основными типами:

Рассмотрим типы более подробно

Тип Саркомастигофоры

Подразделяется на три подтипа: Жгутиковые, Опалины, Саркодовые.

Жгутиковые - группа организмов, как видно из названия для них характерны общие органоиды движения - жгутики.

Места обитания: пресные воды, моря, почвы. Встречаются жгутиковые, обитающие в многоклеточных организмах. Для жгутиковых характерно сохранение постоянной форме тела, благодаря пелликуле, или панцирю.

Размножаются в основном бесполым путем: продольным делением надвое.

Типы питания гетеротрофный, автотрофный, миксотрофный.

Строение рассмотрим на примере Эвглены зеленой .

• Для нее характерен миксотрофный (смешанный) тип питания.
• Имеются специальные органоиды - хлорофиллсодержищие хроматофоры, в которых происходит процесс фотосинтеза, аналогичный фотосинтезу растений.
• В связи со способностью к фотосинтезу у Эвглены зеленой имеется светочувствительный органоид - стигма, его еще иногда называют светочувствительным глазком.
• Удаление излишков жидкости происходит благодаря работе сократительной вакуоли.

Некоторые виды трипаносом вызывают сонную болезнь . Переносчиком Африканского трипаносомоза (так по-научному называется эта болезнь) является муха цеце. Это кровососущее насекомое.

Трипаносомы. Плавают и вызывают опасную болезнь.

Лямблия . Похожа на грушу. Мнемоническое правило: лямблия в форме груши, по этому чтобы ей не заразиться, надо мыть грушу.

Саркодовые - простейшие, не имеющие постоянной формы тела.

Органоиды движения - псевдоподии (ложноножки). Раньше саркодовых и жгутиковых относили к двум разным типам, противопоставляя их органоиды движения: псевдоподии и жгутики. Но оказалось, что на некоторых этапах развития у саркодовых имеются жгутики, а некоторые организмы обладают признаками как жгутиковых, так и саркодовых.

Подтип саркодовые включает классы: Корненожки, Радиолярии (Лучевики), Солнечники.

Корненожки . Этот класс включает отряды: Амебы, раковинные амебы, фораминиферы.

• Амебы питаются фагоцитозом. Вокруг захваченного кусочка пищи образуется пищеварительная вакуоль.
• Размножаются делением надвое.
• Если Эвглена зеленая двигается в сторону света (так как он ей нужен для фотосинтеза), то Амеба обыкновенная — наоборот — движется от света. Так же амеба избегает других раздражителей.

Обычно рассматривают такой опыт: в каплю воды с амебой с одной стороны кладут кристаллик соли, и можно наблюдать движение амебы в обратную сторону.

Раковинные амебы . Они имеют схожее строение с амебами, только имеют раковину, с отверстием (устье) из которого «выглядывают» псевдоподии. Все раковинные амебы свободноживущие, обитают в пресных водах. Так как раковина не может разделиться надвое, деление происходит по-особому: образуется дочерняя особь, но она не сразу отделяется от материнской. Вокруг дочерней образуется новая раковина. Потом амебы разъединяются.

Фораминиферы - один из самых многочисленных отрядов простейших одноклеточных — корненожек. Входят в состав морского планктона. У фораминифер, как и у раковинных амеб, есть раковина.

Радиолярии очень интересные микроорганизмы, входят в состав морского планктона. Для них характерно наличие внутреннего скелета. У радиолярий наибольшее количество хромосом из всех живых существ.

Радиолярии, Фораминиферы и раковинные амебы, умирая, оставляют после себя раковины и внутренние скелеты. Скопление всего этого добра образует залежи известняка, мела, кварца и прочего.

Солнечники - немногочисленная группа простейших. Свое название получили из-за схожести внешнего вида псевдоподий с лучами солнца. Такие псевдоподии называются аксоподиями.

Тип Инфузории

Характерные особенности:

• постоянная форма тела, благодаря наличию пелликулы;
• для некоторых инфузорий характерны специфические защитные органеллы;
• ядерный дуализм, т. е. наличие двух ядер: полиплоидного макронуклеуса (вегетативного ядра) и диплоидного микронуклеуса (генеративного ядра). Такая ситауция с ядрами необходима для осуществления полового процесса: . А непосредственно размножение только бесполое: продольным делением надвое.
• Органеллы передвижения - реснички. Строение ресничек такое же, как у жгутиков.

Строение рассмотрим на примере Инфузории-туфельки. Это - классика, это знать надо.

Инфузория-туфелька - хищник. Питается бактериями. Жертва захватывается специализированными ресничками и направляется в клеточный рот, затем следует клеточная глотка, затем пищеварительная вакуоль. Не переваренные остатки выбрасываются через порошицу во внешнюю среду.

В пищеварительной системе жвачных животных обитают симбиотические инфузории, помогающие переваривать клетчатку:

Инфузория-трубач

Сувойки - инфузории ведущие прикрепленный образ жизни.

Тип Апикомплексы

Например, простейшие рода Плазмодии вызывают опасное заболевание - малярию.

Тип Лабиринтулы

Простейшие одноклеточные свободноживущие колониальные простейшие, обитающие на морских водорослях. Ранее относили к грибам. Название такое получили потому, что колония действительно напоминает лабиринт.

Тип Асцетоспоридии

Тип Миксоспоридии

Тип Микроспоридии

Итак, мы рассмотрели типы царства (подцарства) Простейших одноклеточных организмов. Чтобы все знания закрепились, давайте посмотрим на систематику:

Не смотря на свои небольшие размеры, простейшие одноклеточные имеют огромное значение:

• простейшие входят в пищевые цепи;
• образуют планктон;
• выполняют роль сапрофитов, поглощая разлагающиеся останки;
• простейшие очищают водоемы не только от гниющих остатков, но и от бактерий;
• участвуют в образовании почв и залежей мела и известняка.
• являются хорошими индикаторами чистоты воды.
• автотрофные и миксотрофные простейшие, вместе с растениями выполняют очень важную миссию - пополнение атмосферы кислородом.

Класс: 5

Презентация к уроку

Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Все живые организмы по количеству клеток делятся: на одноклеточные и многоклеточные.

К одноклеточным организмам относятся: уникальные и невидимые невооруженным глазом бактерии и простейшие.

Бактерии микроскопические одноклеточные организмы размером от 0,2 до 10 мкм. Тело бактерий состоит из одной клетки. В клетки бактерий нет ядра. Среди бактерий встречаются подвижные и неподвижные формы. Передвигаются с помощью одного или нескольких жгутиков. Клетки разнообразны по форме: шаровидные, палочковидные, извитые, в форме: спирали, запятой.

Бактерии встречаются повсеместно, населяя все среды обитания. Наибольшее количество их находится в почве на глубине до 3 км. Обнаружены в пресной и соленой воде, на ледниках и в горячих источниках. Их много в воздухе, в организмах животных и растений. Не является и исключением и организм человека.

Бактерии своеобразные санитары нашей планеты. Они разрушают сложные органические вещества трупов животных и растений, тем самым способствуют образованию перегноя. Превращают перегной в минеральные вещества. Усваивают азот из воздуха и обогащают им почву. Бактерии используют в промышленности: химической(для получения спиртов, кислот), в медицинской (для получения гормонов, антибиотиков, витаминов и ферментов), пищевой (для получения кисломолочных продуктов, квашения овощей, изготовления вина).

Все простейшие состоят из одной клетки (и просто устроены), но эта клетка целый организм, ведущий самостоятельное существование.

Амеба (микроскопическое животное) похожа на маленький (0,1-0,5 мм), бесцветный студенистый комочек, постоянно меняющий свою форму («амеба» означает «изменчивая»). Питается бактериями, водорослями и другими простейшими.

Инфузория туфелька (микроскопическое животное, ее тело по форме напоминает туфлю) – имеет удлиненное тело длиной 0,1-0,3 мм. Она плавает с помощью ресничек покрывающих ее тело, тупым концом вперед. Питается бактериями.

Эвглена зеленая – тело вытянутое, длиной около 0,05 мм. Передвигается с помощью жгутика. Питается как растение на свету, и как животное в темноте.

Амебу можно обнаружить в небольших мелких прудах с илистым дном (с загрязненной водой).

Инфузория туфелька – обитатель водоемов с загрязненной водой.

Эвглена зеленая – живет в прудах, загрязненных гниющими листьями, в лужах.

Инфузория туфелька – очищает водоемы от бактерий.

После гибели простейших образуются известковые отложения (например, мел) корм для других животных. Простейшие возбудители различных болезней, среди которых немало опасных, приводящих больных к смерти.

Система понятий

Учебно-воспитательные задачи :

1. познакомить учащихся с представителями одноклеточных организмов; их строением, питанием, значением;
2. продолжить формировать коммуникативные умения, работа в паре (группе);
3. продолжить формировать умения: сравнивать, обобщать, делать выводы при выполнении заданий (направленных на закрепление нового материала).

Тип урока : Урок изучения нового материала.

Вид урока : продуктивный (поисковый), с применением ИКТ.

Методы и методические приемы

• Наглядные – демонстрация слайдов («Царства живой природы», «Бактерии», «Простейшие»);
• Словесные – беседа (беседа инструктивная); опрос: фронтальный, индивидуальный; объяснение нового материала.

Средства обучения : Слайдовые презентации: «Бактерии», «Простейшие», учебник.

Ход урока

I. Организация класса (3 мин.)

II. Домашнее задание (1-2 мин.)

III. Актуализация знаний (5-10 мин.)

(Актуализация знаний начинается с демонстрации рисунка Царства живой природы).

Посмотрите, внимательно на рисунок, к каким царствам относятся организмы, показанные на рисунке? (презентация 16 слайд 1), (к бактериям, грибам, животным, растениям).

Рис. 1 Царства живой природы

Сколько царств живой природы? (4) (вопрос задается, для того чтобы привести знания в систему и прийти к схеме, слайд 2)

Из чего состоят все живые организмы? (из клеток)

На сколько и на какие группы можно разделить все живые организмы? (слайд 3), (в зависимости от количества клеток)

*ученики могут не назвать представителей одноклеточных (** скорее всего не назовут простейших т. к. – еще не знакомы с ними).

IV. Ход урока (20-25 мин.)

Мы с вами вспомнили: царства живой природы; и на какие группы делятся организмы (по количеству клеток) давайте выскажем предположения о том, что мы сегодня будем изучать. (Ученики высказывают свое мнение, учитель направляет их и «приводит» к теме) (слайд 4).

Тема: Одноклеточные организмы

Как вы думаете, какова цель нашего урока? (Предположения учащихся, учитель направляет, корректирует).

Цель: Знакомство со строением одноклеточных организмов

Для того чтобы выполнить поставленную цель мы с вами отправимся в «Путешествие в страну бактерий и простейших» (слайд 6)

(Самостоятельная работа учеников с презентациями: «Бактерии» (презентация 2 ), «Простейшие» (презентация 1 ) по инструкции учителя)

(Перед началом работы проводится физминутка «Мухи», слайд 5)

Таблица 1: Одноклеточные животные (слайды 7, 8)

Название одноклеточных (название: простейших; бактерий)	Местообитание (где живут?)	Питание (кем или чем питаются?)	Строение, размеры тела (в мм)	Значение (польза, вред)
Бактерии	везде (почва, воздух, вода и т.д.)	большинство бактерий питаются готовыми органическими веществами	маленьких размеров; клетки не имеют ядра	санитары, повышают плодородие почвы, используются в пищевой промышленности, для получения лекарств
Простейшие:
Амеба	в прудах	бактериями, водорослями, другими простейшими	0,1-0,5, студенистый комочек	корм для других животных, возбудитель заболеваний человека и животных
Инфузория туфелька	в водоемах	бактериями	0,1-0,3; похожа на туфлю, тело покрыто ресничками	корм для других животных, очищает водоемы от бактерий
Простейшие:
Эвглена зеленая	в прудах, лужах	Питается как растение на свету, и как животное в темноте	0,05, тело вытянутой формы, со жгутиком	корм для других животных

После этой работы следует обсуждение таблицы (и, следовательно, нового материала с которым ребята познакомились в ходе «Путешествия»).

(После обсуждения возвращаемся к цели, выполнили ее?)

(Ученики формулируют выводы о том так то же такие одноклеточные организмы?, слайд 9)

V. Подведение итогов урока (5 мин.)

Рефлексия по вопросам:

• Понравился ли мне урок?
• С кем мне больше понравилось работать на уроке?
• Что я понял из урока?

Литература:

1. Учебник: А. А. Плешаков, Н. И. Сонин. Природа. 5 класс. – М.: Дрофа, 2006.
2. Заяц Р.Г., Рачковская И. В., Стамбровская В.М. Биология. Большой справочник для школьни­ков. – Минск: «Вышэйшая школа», 1999.

Необычайное разнообразие живых существ на планете вынуждает находить различные критерии для их классификации. Так, их относят к клеточным и неклеточным формам жизни, поскольку клетки являются единицей строения почти всех известных организмов — растений, животных, грибов и бактерий, тогда как вирусы являются неклеточными формами.

Одноклеточные организмы

В зависимости от количества клеток, входящих в состав организма, и степени их взаимодействия выделяют одноклеточные, колониальные и многоклеточные организмы. Несмотря на то, что все клетки сходны морфологически и способны осуществлять обычные функции клетки (обмен веществ, поддержание гомеостаза, развитие и др.), клетки одноклеточных организмов выполняют функции целостного организма. Деление клетки у одноклеточных влечет за собой увеличение количества особей, а в их жизненном цикле отсутствуют многоклеточные стадии. В целом у одноклеточных организмов совпадают клеточный и организменный уровни организации. Одноклеточными является подавляющее большинство бактерий, часть животных (простейшие), растений (некоторые водоросли) и грибов. Некоторые систематики даже предлагают выделить одноклеточные организмы в особое царство - протистов.

Колониальные организмы

Колониальными называют организмы, у которых в процессе бесполого размножения дочерние особи остаются соединенными с материнским организмом, образуя более или менее сложное объединение - колонию. Кроме колоний многоклеточных организмов, таких как коралловые полипы, имеются и колонии одноклеточных, в частности водоросли пандорина и эвдорина. Колониальные организмы, по-видимому, были промежуточным звеном в процессе возникновения многоклеточных.

Многоклеточные организмы

Многоклеточные организмы, вне всякого сомнения, обладают более высоким уровнем организации, чем одноклеточные, поскольку их тело образовано множеством клеток. В отличие от колониальных, которые также могут иметь более одной клетки, у многоклеточных организмов клетки специализируются на выполнении различных функций, что отражается и в их строении. Платой за эту специализацию является утрата их клетками способности к самостоятельному существованию, а зачастую и к воспроизведению себе подобных. Деление отдельной клетки приводит к росту многоклеточного организма, но не к его размножению. Онтогенез многоклеточных характеризуется процессом дробления оплодотворенной яйцеклетки на множество клеток-бластомеров, из которых в дальнейшем формируется организм с дифференцированными тканями и органами. Многоклеточные организмы, как правило, крупнее одноклеточных. Увеличение размеров тела по отношению к их поверхности способствовало усложнению и совершенствованию процессов обмена, формированию внутренней среды и, в конечном итоге, обеспечило им большую устойчивость к воздействиям окружающей среды (гомеостаз). Таким образом, многоклеточные обладают рядом преимуществ в организации по сравнению с одноклеточными и представляют собой качественный скачок в процессе эволюции. Многоклеточными являются немногие бактерии, большинство растений, животных и грибов.

Дифференцировка клеток у многоклеточных организмов приводит к формированию у растений и животных (кроме губок и кишечнополостных) тканей и органов.

Ткани и органы

Ткань — это система межклеточного вещества и клеток, сходных по строению, происхождению и выполняющих одинаковые функции.

Различают простые ткани, состоящие из клеток одного типа, и сложные, состоящие из нескольких типов клеток. Например, эпидермис у растений состоит из собственно покровных клеток, а также замыкающих и побочных клеток, образующих устьичные аппараты.

Из тканей формируются органы. В состав органа входит несколько типов тканей, связанных структурно и функционально, но обычно один из них преобладает. Например, сердце образовано в основном мышечной, а головной мозг - нервной тканью. В состав листовой пластинки растения входят покровная ткань (эпидермис), основная ткань (хлорофиллоносная паренхима), проводящие ткани (ксилема и флоэма) и др. Однако преобладает в листе основная ткань.

Органы, выполняющие общие функции, образуют системы органов. У растений выделяют образовательные, покровные, механические, проводящие и основные ткани.

Ткани растений

Образовательные ткани

Клетки образовательных тканей (меристем) в течение длительного времени сохраняют способность к делению. Благодаря этому они принимают участие в образовании всех остальных типов тканей и обеспечивают рост растения. Верхушечные меристемы находятся на кончиках побегов и корней, а боковые (например, камбий и перицикл) — внутри этих органов.

Покровные ткани

Покровные ткани расположены на границе с внешней средой, т. е. на поверхности корней, стеблей, листьев и других органов. Они защищают внутренние структуры растения от повреждений, действия низких и высоких температур, излишнего испарения и иссушения, проникновения болезнетворных организмов и т. п. Кроме того, покровные ткани регулируют газообмен и испарение воды. К покровным тканям относятся эпидермис, перидерма и корка.

Механические ткани

Механические ткани (колленхима и склеренхима) выполняют опорную и защитную функции, придавая прочность органам и образуя «внутренний скелет» растения.

Проводящие ткани

Проводящие ткани обеспечивают в организме растения передвижение воды и растворенных в ней веществ. Ксилема доставляет воду с растворенными минеральными веществами от корней ко всем органам растения. Флоэма осуществляет транспорт растворов органических веществ. Ксилема и флоэма обычно расположены рядом, образуя слои или проводящие пучки. В листьях их можно легко заметить в виде жилок.

Основные ткани

Основные ткани, или паренхима, составляют основную часть тела растения. В зависимости от расположения в организме растения и особенностей среды его обитания основные ткани способны выполнять различные функции - осуществлять фотосинтез, запасать питательные вещества, воду или воздух. В связи с этим различают хлорофилл о но сную, запасающую, водоносную и воздухоносную паренхиму.

Как вы помните из курса биологии 6-го класса, у растений выделяют вегетативные и генеративные органы. Вегетативными органами являются корень и побег (стебель с листьями и почками). Генеративные органы подразделяются на органы бесполого и полового размножения.

Органы бесполого размножения растений называются спорангиями. Они располагаются поодиночке или объединяются в сложные структуры (например, сорусы у папоротников, спороносные колоски у хвощей и плаунов).

Органы полового размножения обеспечивают образование гамет. Мужские (антеридии) и женские (архегонии) органы полового размножения развиваются у мхов, хвощей, плаунов и папоротников. Для голосеменных растений характерны только архегонии, развивающиеся внутри семязачатка. Антеридии у них не формируются, и мужские половые клетки - спермин - образуются из генеративной клетки пыльцевого зерна. У цветковых растений отсутствуют как антеридии, так и архегонии. Генеративным органом у них является цветок, в котором происходит образование спор и гамет, оплодотворение, формирование плодов и семян.

Ткани животных

Эпителиальные ткани

Эпителиальные ткани покрывают организм снаружи, выстилают полости тела и стенки полых органов, входят в состав большинства желез. Эпителиальная ткань состоит из клеток, плотно прилегающих друг к другу, межклеточное вещество не развито. Главные функции эпителиальных тканей — защитная и секреторная.

Соединительные ткани

Соединительные ткани характеризуются хорошо развитым межклеточным веществом, в котором поодиночке или группами располагаются клетки. Межклеточное вещество, как правило, содержит большое количество волокон. Ткани внутренней среды - самая разнообразная по строению и функциям группа тканей животных. Сюда относятся костная, хрящевая и жировая ткани, собственно соединительные ткани (плотная и рыхлая волокнистые), а также кровь, лимфа и др. Основные функции тканей внутренней среды — опорная, защитная, трофическая.

Мышечные ткани

Мышечные ткани характеризуются наличием сократительных элементов — миофибрилл, расположенных в цитоплазме клеток и обеспечивающих сократимость. Мышечные ткани выполняют двигательную функцию.

Нервная ткань

Нервная ткань состоит из нервных клеток (нейронов) и клеток глии. Нейроны способны возбуждаться в ответ на действие различных факторов, генерировать и проводить нервные импульсы. Глиальные клетки обеспечивают питание и защиту нейронов, формирование их оболочек.

Ткани животных участвуют в формировании органов, которые, в свою очередь, объединяются в системы органов. В организме позвоночных животных и человека различают следующие системы органов: костную, мышечную, пищеварительную, дыхательную, мочевыделительную, половую, кровеносную, лимфатическую, иммунную, эндокринную и нервную. Кроме того, у животных имеются различные сенсорные системы (зрительная, слуховая, обонятельная, вкусовая, вестибулярная и др.), с помощью которых организм воспринимает и анализирует разнообразные раздражители внешней и внутренней среды.

Любому живому организму свойственно получение из окружающей среды строительного и энергетического материала, обмен веществ и превращение энергии, рост, развитие, способность к размножению и т. п. У многоклеточных организмов разнообразные процессы жизнедеятельности (питание, дыхание, выделение и др.) реализуются благодаря взаимодействию определенных тканей и органов. При этом все процессы жизнедеятельности проходят под контролем регуляторных систем. Благодаря этому сложный многоклеточный организм функционирует как единое целое.

У животных к регуляторным системам относятся нервная и эндокринная. Они обеспечивают согласованную работу клеток, тканей, органов и их систем, обусловливают целостные реакции организма на изменения условий внешней и внутренней среды, направленные на поддержание гомеостаза. У растений жизненные функции регулируются с помощью различных биологически активных веществ (например, фитогормонов).

Таким образом, в многоклеточном организме все клетки, ткани, органы и системы органов взаимодействуют друг с другом, слаженно функционируют, благодаря чему организм представляет собой целостную биологическую систему.