Найпростіші тварини одноклітинні організми, ознаки, харчування знаходження у воді та в організмі людини

Загальна характеристика

Або одноклітинні, організми, як видно з їхньої назви, складаються з однієї клітини. Тип Protozoa містить понад 28 000 видів. Будова найпростіших можна порівняти із будовою клітин багатоклітинних організмів. Як у тих, так і в інших основу складають ядро ​​та цитоплазма з різними органелами (органоїдами) та включеннями. Однак не можна забувати, що будь-яка клітина багатоклітинного організму входить до складу якоїсь тканини або органу, де виконує свої специфічні функції. Всі клітини багатоклітинного організму спеціалізовані та не здатні до самостійного існування. На противагу їм найпростіші тварини поєднують у собі функції клітини та самостійного організму. (Фізіологічно клітина Protozoa аналогічна не окремим клітинам багатоклітинних тварин, а цілому багатоклітинному організму).

Найпростішимвластиві всі функції, властиві будь-яким живим організмам: харчування, обмін речовин, виділення, сприйняття зовнішніх подразнень і реакція них, рух, зростання, розмноження і смерть.

Найпростіші Будова клітини

Ядро і цитоплазма, як вказувалося, - основні структурні та функціональні компоненти будь-якої клітини, у тому числі одноклітинних тварин. Тіло останніх містить органели, скелетні та скорочувальні елементи та різноманітні включення. Воно завжди вкрите клітинною мембраною, більш менш тонкою, але чітко видимою в електронному мікроскопі. Цитоплазма найпростіших рідка, але в'язкість її різна у різних видіві змінюється в залежності від стану тварини та від довкілля(її температури та хімічного складу). У більшості видів цитоплазма прозора або молочно-біла, але в деяких пофарбована в блакитний або зеленуватий колір (Stentor, Fabrea salipa). Хімічний склад ядра та цитоплазми найпростіших вивчений далеко не повно, головним чином через малі розміри цих тварин. Відомо, що основу цитоплазми та ядра, як у всіх тварин, становлять білки. Нуклеїнові кислоти тісно пов'язані з білками, вони утворюють нуклеопротеїди, роль яких у житті всіх організмів надзвичайно велика. ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота) входить до складу хромосом ядра найпростіших і забезпечує передачу спадкової інформації від покоління до покоління. РНК (рибонуклеїнова кислота) виявлена ​​у найпростіших як у ядрі, так і в цитоплазмі. Вона здійснює реалізацію спадкових властивостей одноклітинних організмів, закодованих у ДНК, оскільки грає провідну роль синтезі білків.

Дуже важливі хімічні компоненти цитоплазми – жироподібні речовини ліпіди – беруть участь в обміні речовин. Частина містить фосфор (фосфатиди), багато пов'язані з білками і утворюють ліпопротеїнові комплекси. У цитоплазмі присутні також запасні поживні речовини як включень - крапель або гранул. Це вуглеводи (глікоген, параміл), жири та ліпіди. Вони є енергетичним резервом організму найпростіших.

Крім органічних речовин, до складу цитоплазми входить велика кількість води, присутні мінеральні солі (катіони: К+, Са2+, Mg2+, Na+, Fe3+ та аніони: Cl~, Р043“, N03“). У цитоплазмі найпростіших виявлено багато ферментів, що беруть участь в обміні речовин: протеази, що забезпечують розщеплення білків; карбогідрази, що розщеплюють полісахариди; ліпази, що сприяють перетравленню жирів; велика кількість ензимів, що регулюють газообмін, а саме лужна та кисла фосфатази, оксидази, пероксидази та цитохромоксидази.

Колишні уявлення про фібрилярну, гранулярну або пінисто-коміркову структуру цитоплазми найпростіших були засновані на дослідженнях фіксованих і пофарбованих препаратів. Нові методи дослідження найпростіших (у темному полі, у поляризованому світлі, із застосуванням прижиттєвого фарбування та електронного мікроскопування) дозволили встановити, що цитоплазма найпростіших є складною динамічною системою гідрофільних колоїдів (переважно білкових комплексів), яка має рідку або напіврідку консистенцію. При ультрамікроскопічному дослідженні в темному полі найпростіших цитоплазма здається оптично порожньою, видно лише органоїди клітини та її включення.

Колоїдний стан білків цитоплазми забезпечує мінливість її структури. У цитоплазмі постійно відбуваються зміни агрегатного стану білків: вони переходять з рідкого стану (золя) до твердішого, желатиноподібного (геля). З цими процесами пов'язане виділення більш щільного шару ектоплазми, утворення оболонки – пелікули та амебоїдний рух багатьох найпростіших.

Ядра найпростіших, як і ядра клітин багатоклітинних, складаються з хроматинового матеріалу, ядерного соку, містять ядерці та ядерну оболонку. Більшість найпростіших містить лише по одному ядру, але є і багатоядерні форми. При цьому ядра можуть бути однаковими (багатоядерні амеби з роду Pelomyxa, багатоядерні джгутикові Polymastigida, Opalinida) або розрізнятися за формою та функцією. В останньому випадку говорять про ядерне диференціювання, або я дерний дуалізм. Так, всьому класу інфузорій та деяким форамініферам властивий ядерний дуалйзм^т. е. неоднакові за формою та функцією ядра.

Її види найпростіших, як і інші організми, підпорядковуються закону сталості числа хромосом. Число їх може бути одинарним, або гаплоїдним (більшість джгутикових та споровики), або подвійним, або диплоїдним (інфузорії, опаліни і, мабуть, саркодові). Число хромосом у різних видів найпростіших варіює у більших межах: від 2-4 до 100-125 (в гаплоїдному наборі). Крім того, спостерігаються ядра з кратним збільшенням наборів хромосом. Їх називають поліплоїдними. З'ясовано, що великі ядра, або макронуклеуси, інфузорії та ядра деяких радіолярій поліплоїдні. Цілком імовірно, що ядро ​​Amoeba proteus теж поліплоїдне, число хромосом у цього виду сягає 500.

Розмноження Розподіл ядра

Основним типом розподілу ядер як найпростіших, і багатоклітинних організмів є мітоз, чи кариокинез. При мітозі відбувається правильний рівномірний розподіл хромосомного матеріалу між ядрами клітин, що діляться. Це забезпечується поздовжнім розщепленням кожної хромосоми на дві дочірні в метафазі мітозу, причому обидві дочірні хромосоми відходять до різних полюсів клітини, що ділиться.

Мітотичний поділ ядра грегарини Monocystis magna:
1, 2 – профаза; 3 – перехід до метафази; 4, 5 – метафаза; 6 – рання анафаза; 7, 8 – пізня
анафаза; 9, 10 – телофаза.

При розподілі ядра грегарини Monocystis magna можна спостерігати всі фігури мітозу, властиві багатоклітинним. У профазі в ядрі видно ниткоподібні хромосоми, деякі з них пов'язані з ядерцем (рис. 1, 1, 2). У цитоплазмі можна розрізнити дві центросоми, в центрі яких розташовані центріолі з радіально променями зірки. Центросоми зближуються з ядром, примикають до його оболонки та переміщаються до протилежних полюсів ядра. Ядерна оболонка розчиняється і формується ахроматинове веретено (рис. 1, 2-4). Відбувається спіралізація хромосом, внаслідок чого вони сильно коротшають і збираються в центрі ядра, ядерце розчиняється. У метафазі хромосоми переміщуються в екваторіальну площину. При цьому кожна хромосома складається з двох хроматид, що лежать паралельно один до одного і скріплені одним центроміром. Фігура зірки навколо кожної центросоми зникає, а центріолі діляться навпіл (мал. 1, 4, 5). В анафазі центроміри кожної хромосоми діляться навпіл та їх хроматиди починають розходитися до полюсів веретена. Характерно для найпростіших, що нитки веретена, що тягнуть, прикріплені до центромірів, помітні лише у деяких видів. Все веретено витягується, яке нитки, що йдуть безперервно від полюса до полюса, подовжуються. Розбіжність хроматид, що перетворилися на хромосоми, забезпечують два механізми: розтягування їх під дією скорочення ниток, що тягнуть, веретена і витягування безперервних ниток веретена. Останнє призводить до видалення полюсів клітини одна від одної (рис. 1, 6", 7). У телофазі процес йде у зворотному порядку: на кожному полюсі група хромосом одягається ядерною оболонкою. Хромосоми деспіралізуються і витончуються, знову формуються ядерця. Веретено зникає, а навколо центріолей, що розділилися, утворюються дві самостійні центросоми з променями зірки, кожна дочірня клітина має дві центросоми - майбутні центри наступного мітотичного поділу (мал. 1, 9, 10). , У тому числі і в Монокістіс, відбувається ряд послідовних поділів ядер, в результаті яких в життєвому циклівиникають тимчасово багатоядерні стадії. Пізніше навколо кожного ядра відокремлюється ділянка цитоплазми і одночасно формується багато дрібних клітин.

Від описаного вище процесу мітозу бувають різні відхилення: ядерна оболонка може зберігатися протягом усього мітотичного поділу, ахроматинове веретено може формуватися під оболонкою ядра, деякі форми не утворюються центріолі. Найбільш значні відхилення у деяких евгленових (Euglenida): у них відсутня типова метафаза, а веретено поділу проходить поза ядром. У метафазі хромосоми, що складаються з двох хроматид, розташовуються вздовж осі ядра, екваторіальна пластинка не формується, зберігаються ядерна оболонка та ядерце, останнє ділиться навпіл і перетворюється на дочірні ядра. Жодних важливих відмінностей між поведінкою хромосом у мітозі у найпростіших і багатоклітинних немає.

До застосування нових методів дослідження розподіл ядер багатьох найпростіших описувався як амітоз, або прямий розподіл. Під справжнім амітоз зараз розуміють розподіл ядер без правильного розходження хроматид (хромосом) в дочірні ядра. В результаті відбувається утворення ядер з неповними наборами хромосом. Вони не здатні надалі до нормальних мітотичних поділів. У найпростіших таких поділів ядер у нормі очікувати важко. Амітоз спостерігається факультативно як більш-менш патологічний процес.

Тіло найпростіших влаштоване досить складно. У межах однієї клітини відбувається її диференціація окремих частин, які виконують різні функції. Так, за аналогією з органами багатоклітинних тварин ці частини найпростіших були названі органоїдами або органіелами. Розрізняють органели руху, харчування, сприйняття світлових та інших подразнень, органи виділення і т.п.

Рух

Органелами руху у Protozoa служать псевдоподії, або ложноніжки, джгутики та вії. Псевдоподії утворюються здебільшого в момент руху і можуть зникати, як найпростіше припиняє рух. Псевдоподія - це тимчасові плазматичні вирости тіла найпростіших, які не мають постійної форми. Їх оболонка представлена ​​дуже тонкою (70-100 А) та еластичною клітинною мембраною. Псевдоподії характерні для саркодових, деяких джгутикових та споровиків.

Джгутики та вії є постійними виростами зовнішнього шару цитоплазми, здатними до ритмічних рухів. Ультратонка будова цих органел вивчалася за допомогою електронного мікроскопа. Було з'ясовано, що вони влаштовані значною мірою однаково. Вільна частина джгутика чи вії відходить від поверхні клітини.

Внутрішня частина занурена в ектоплазму і називається базальним тільцем або блефаропластом. На ультратонких зрізах джгутика або вії можна розрізнити 11 поздовжніх фібрил, 2 з яких розташовані в центрі, а 9 – по периферії (рис. 2). Центральні фібрили деяких видів мають спіральну смугастість. Кожна периферична фібрила складається з двох з'єднаних трубочок або субфпбрилл. Периферичні фібрили переходять у базальне тільце, а центральні до нього не доходять. Мембрана джгутика перетворюється на мембрану тіла найпростішого.

Незважаючи на близькість будови вій і джгутиків, характер їхнього руху різний. Якщо джгутики здійснюють складні гвинтові рухи, то роботу вій найпростіше порівняти з рухом весел.

Крім базального тільця, у цитоплазмі деяких найпростіших є парабазальне тільце. Базальне тільце є основою всього опорно-рухового апарату; крім того, воно регулює процес мітотичного поділу найпростішого. Парабазальне тільце грає роль обміні речовин найпростішого, часом воно зникає, та був може з'являтися знову.

Органи чуття

Найпростіші мають здатність визначати інтенсивність світла (освітленість) за допомогою світлочутливої ​​органели - вічка. Вивчення ультратонкої будови вічка морського джгутиконосця Chromulina psammobia показало, що до його складу входить видозмінений джгутик, занурений у цитоплазму.

У зв'язку з різними типами харчування, які пізніше будуть розібрані докладно, у найпростіших дуже велика різноманітність травних органел: від простих травних вакуолей або бульбашок до таких спеціалізованих утворень, як клітинний рот, ротова вирва, ковтка, порошиця.

Видільна система

Більшості найпростіших властива здатність до перенесення несприятливих умов середовища (пересихання тимчасових водойм, спека, холод тощо) у формі цист. Готуючись до інцистування, найпростіше виділяє значну кількість води, що веде до підвищення густини цитоплазми. Викидаються залишки харчових частинок, закінчуються ресіїчки і джгутики, втягуються псевдоподії. Знижується загальний обмін речовин, формується захисна оболонка, що часто складається із двох шарів. Утворенню цист у багатьох форм передує накопичення у цитоплазмі запасних поживних речовин.

Найпростіші не втрачають життєздатності у цистах дуже довго. У дослідах ці терміни перевищували у роду Oicomonas (Protomonadida) 5 років, у Нае- matococcus pluvialis – 8 років, а для Peridinium cinctum максимальний термін виживання цист перевищив 16 років.

У формі цист найпростіші переносяться вітром на значні відстані, що пояснює однорідність фауни найпростіших на всій земній кулі. Таким чином, цисти не тільки несуть захисну функцію, але й є основним засобом розселення найпростіших.

Тема: «ОДНОКЛІТИЧНІ ОРГАНІЗМИ: ПРОКАРІОТИ ТА ЕУКАРІОТИ»

Урок 1 : Будова клітин еукаріотів».

Ціль уроку: дати учням загальне уявлення про будову клітин еукаріотів, про особливості їх функцій у зв'язку із будовою.

Обладнання та матеріали: схема будови еукаріотичної клітини; фотографії органел зроблені під світловим та електронним мікроскопом.

Базові поняття тат ерміни:

Концепція уроку:показати будову клітин еукаріотів (пізніше в порівнянні дати інформацію про простіші прокаріотичні клітини). Розповідаючи про еукаріоти, використовувати вже наявні у школярів знання. На основі знань про клітини еукаріотів дати (у порівнянні) інформацію про простіші прокаріотичні клітини. Розповісти про прокаріоти докладніше у зв'язку з тим, що інформації про ці організми у школярів поки що не багато.

СТРУКТУРА І ЗМІСТ УРОКУ:

I. Актуалізація опорних знань та мотивація навчальної діяльності:

Які органели характерні для клітин рослин?

Які органели притаманні клітин тварин?

Які функції виконують хлоропласти?

Що ви знаєте про мітохондрії?

Навіщо потрібна клітинна стінка? Які клітини вона є?

II. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Вступне слововчителі.

ПРОКАРІОТИ.

Залежно від рівня організації клітини організми поділяють на прокаріоти та еукаріоти.

Прокаріоти (від лат. про -перед, замість і грец. каріон -ядро) - надцарство організмів, до якого належать царства Бактерії та ціанобактерій (застаріла назва - «синьо-зелені водорості»).

Клітини прокаріотів характеризуються простою будовою: вони не мають ядра та багатьох органел (мітохондрій, пластид, ендоплазматичної мережі, комплексу Гольджі, лізосом, клітинного центру). Тільки в деяких бактерій - мешканців водойм або капілярів ґрунту, заповнених водою, є особливі газові вакуолі.Змінюючи в них обсяг газів, ці бактерії можуть переміщатися у водному середовищі із мінімальними витратами енергії. До складу поверхневого апарату клітин прокаріотів входять плазматична мембрана, клітинна стінка,іноді - слизова капсула.

(Рис. 1).

У цитоплазмі прокаріотів знаходяться рибосоми, різноманітні включення, одна або кілька ядерних зон (нуклеоїдів), що містять спадковий матеріал. Спадковий матеріалпрокаріот представлений кільцевою молекулою ДНК, прикріпленою в певному місцідо внутрішньої поверхні плазматичної мембрани (Рис. 1).

Рибосомипрокаріот подібні за будовою з рибосомами, розташованими в цитоплазмі та на мембранах ендоплазматичної мережі клітин еукаріотів, але відрізняються більш дрібними розмірами. Плазматична мембранаклітин прокаріотів може утворювати гладкі або складчасті випинання, спрямовані в цитоплазму. На складчастих мембранних утвореннях можуть розташовуватися ферменти, рибосоми, але в гладких - фотосинтезуючі пігменти. У клітинах ціанобактерій виявлено округлі замкнені мембранні структури. хроматофори,у яких розташовані фотосинтезуючі пігменти.

Клітини деяких бактерій мають органели руху -один, кілька або багато джгутиків. Джгутики прокаріотів складаються з однієї молекули специфічного білка, що має трубчасту будову. Джгутики можуть бути довшими за саму клітину в кілька разів, проте їх діаметр незначний (10-25 нм), тому у світловий мікроскоп вони не видно. Крім джгутиків, поверхня бактеріальних клітин часто має нитчасті та трубчасті утворення, що складаються з білків або полісахаридів. Він забезпечують прикріплення клітини до субстрату чи беру участь у передачі спадкової інформації під час статевого процесу.

Клітини прокаріотів мають невеликі розміри(Не перевищують 30 мкм, а є види, діаметр клітин яких становить близько 0,2 мкм). Більшість прокаріотів - одноклітинні організми є серед них і колоніальні форми. Скупчення клітин прокаріотів можуть мати вигляд ниток, грон тощо; іноді вони оточені: загальною слизовою оболонкою - капсулою.У деяких колоніальних ціанобактерій сусідні клітини контактують між собою через мікроскопічні канальці, наповнені цитоплазмою.

Форма клітин прокаріотів різноманітна: куляста (кокі), паличкоподібна (бацили), у вигляді вигнутої (вібріони) або спірально закрученої (спірили) палички та ін. (Рис.2)

(Рис.2)

***

(повідомлення учня - витримка з реферату-до 5 хв.)

Відкриття вірусів та його місце у системі живої природи. Існування вірусів вперше довів російський вчений Д. І. Івановський у 1892 р. Досліджуючи захворювання тютюну - так звану листову мозаїку, він за допомогою мікробіологічних фільтрів намагався виділити збудника цієї хвороби. Але навіть фільтри з найменшим діаметром доби не могли затримати цього збудника, і відфільтрований сік хворої рослини викликав захворювання здорових. Вчений висловив припущення про існування якогось невідомого організму, що за розмірами значно поступається бактеріям. Пізніше було доведено існування аналогічних частинок, що викликали захворювання тварин. Усі ці невидимі у світловий мікроскоп частки отримали загальну назву віруси (від лат. вірус -отрута). Однак справжнє вивчення вірусів стало можливим лише у 30-х роках ХІХ ст. після винаходи електронного мікроскопа. Наука, що вивчає віруси, називається вірусологією.

Особливості будови та функціонування вірусів. Розміни вірусних частинок становлять від 15 до кількох сотень, іноді до 2 тисяч (деякі віруси рослин) нанометрів. (Рис.3)

(Рис.3)

Життєвий цикл вірусів складається з двох фаз: позаклітинної та внутрішньоклітинної.

Кожна вірусна частка складається з молекули ДНК або особливої ​​РНК, покритих білковою оболонкою (відповідно їх називають: ДНК або РНК-віруси). (Рис.4)

(Рис.4)

Обидві ці нуклеїнові кислоти несуть спадкову інформацію про вірусні частинки.

Вірусні нуклеїнові кислотимають вигляд одно- або дво-, ланцюжкових спіралей, які, у свою чергу, бувають лінійними, кільцевими або вдруге скрученими.

Залежно від структури та хімічного складу оболонки віруси поділяють на прості та складні.

Прості вірусимають оболонку, що складається з однотипних білкових утворень (субодиниць) у вигляді спіральних або багатогранних структур (напр., вірус тютюнової мозаїки) (Рис. 28).Вони мають різну форму - паличкоподібну, нитчасту, кулясту та ін.

Складні вірусидодатково покриті ліпопротеїновою мембраною. Вона є частиною плазматичної мембрани клітини-господаря і містить глікопротеїди (віруси віспи, гепатиту В та ін.). Останні служать розпізнавання специфічних рецепторів на мембрані клітини-господаря і прикріплення до неї вірусної частки. Іноді в мембрані вірусу містяться ферменти, що забезпечують синтез вірусних нуклеїнових кислот у клітині-господарі та деякі інші реакції.

У позаклітинній фазі віруси здатні існувати тривалий час і витримувати вплив сонячних променів, низьких або високих температур (частки вірусу гепатиту В 1 - навіть короткочасне кип'ятіння). Вірус поліомієліту 2 у зовнішньому середовищі зберігає здатність до зараження господаря протягом кількох днів, а віспи – багато місяців.

Механізми проникнення вірусу у клітину-господаря. Більшість вірусів специфічні:вони вражають лише певні типи клітин-господарів багатоклітинних організмів (клітини-мішені)або окремі видиодноклітинних організмів. Проникнення в клітину-господаря починається взаємодією вірусної частинки з мембраною клітини, на якій розташовані особливі рецепторні ділянки. У оболонці вірусної частки містяться спеціальні білки (прикріплені), «розпізнаючі» ці ділянки, що забезпечує специфічність вірусу. Якщо вірусна частка прикріплюється до клітини, на мембрані якої немає чутливих до неї рецепторів, зараження не відбувається. У простих вірусів прикріплювальні білки знаходяться у білковій оболонці, у складних – на голчастих або шилоподібних виростах поверхневої мембрани.

У клітину-господаря вірусні частки потрапляють різними шляхами. Багато складні віруси - завдяки тому, що їхня оболонка зливається з мембраною клітини господаря (напр., як у вірусу грипу). Часто вірусна частка потрапляє всередину клітини шляхом піноцитозу (напр., вірус поліомієліту). Більшість вірусів рослин проникає всередину клітин-господаря у місцях ушкодження клітинних стінок.

Вона складається з розширеної голівки,білкова оболонка якої містить ДНК, відростка,у вигляді чохла, що нагадує розтягнуту пружину, всередині якого знаходиться порожнистий стрижень, і хвостових ниток.За допомогою цих ниток вірус з'єднується з рецепторними ділянками клітини-господаря та прикріплюється до її поверхні. Потім чохол різко скорочується, внаслідок чого стрижень проходить через оболонку бактерії та впорскує вірусну ДНК усередину неї. Порожня оболонка бактеріофага залишається на поверхні клітини-господаря.

(Узагальнення вчителя – до 1 хв.)

Еукаріоти.

(повідомлення учня - витримка з реферату - до 5 хв.)

Відомо, що клітини дуже різноманітні. Їхня різноманітність настільки велика, що спочатку, розглядаючи клітини в мікроскоп, вчені не помічали в них подібних рис і властивостей. Але пізніше було виявлено, що за всією різноманітністю клітин ховаються їх важливе єдність, загальні, характерні їм прояви життя.

Чим клітини однакові?

Вміст будь-якої клітини відокремлений від зовнішнього середовища особливою структурою - плазматичною мембраною(плазмалемою). Ця відокремленість дозволяє створювати всередині клітини зовсім особливе середовище, не схоже на те, що його оточує. Тому в клітині можуть відбуватися ті процеси, які не протікають більше ніде. Їх називають процесами життєдіяльності.

Весь вміст клітини, крім ядра носить назву цитоплазми.Оскільки клітина має здійснювати безліч функцій, то цитоплазмі є різноманітні структури, щоб забезпечити виконання цих функцій. Такі структури називаються органелами(або органоїдами – це синоніми, але органели – більш сучасний термін).

Які основні органели клітини?

Найбільша органела клітини - ядро,у якій зберігається і з якого листується спадкова інформація. Це центр управління обміну речовин клітини, він контролює діяльність всіх інших органел.

У ядрі є ядерце- це місце, де утворюються інші важливі органели, що у синтезі білка. Їх називають рибосомами.Але рибосоми лише формуються в ядрі, а працюють вони (тобто синтезують білок) у цитоплазмі. Частина знаходиться в цитоплазмі вільно, а частина прикріплюється до мембран, які утворюють мережу, що отримала назву ендоплазматичної. Ендоплазматична мережа- Це мережа канальців, обмежених мембранами. Існує два типи ендоплазматичної мережі: гладка та шорстка. На мембранах шорсткої ендоплазматичної мережі розташовані рибосоми, тому в ній йде синтез та транспорт білків. А гладка ендоплазматична мережа - це місце синтезу та транспорту вуглеводів та ліпідів.

Для синтезу білків, вуглеводів та жирів необхідна енергія, яку виробляють енергетичні станції клітини – мітохондрії. Мітохондрії- Двомембранні органели, в яких здійснюється процес клітинного дихання. На мембранах мітохондрій окислюються харчові продуктиі накопичується хімічна енергія як особливих енергетичних молекул.

У клітині також є місце, де органічні сполуки можуть накопичуватися і звідки вони можуть транспортуватися. Це апарат Гольджі- Система плоских мембранних мішечків. Він бере участь у транспорті білків, ліпідів, вуглеводів, оновленні плазматичної мембрани. В апараті Гольджі утворюються також органели внутрішньоклітинного травлення – лізосоми.

Лізосоми- Одномембранні органели, характерні для клітин тварин, що містять ферменти, які можуть руйнувати білки, вуглеводи, нуклеїнові кислоти, ліпіди.

Усі органели клітини працюють спільно, беручи участь у процесах обміну речовин та енергії.

У клітині може бути органели, які мають мембранного будови.

Цитоскелет- це опорно-рухова система клітини, яка включає мікрофіламенти, вії, джгутики, клітинний центр,

продукує мікротрубочки та центріолі.

Є органели, характерні лише клітин рослин,- пластиди.

Пластиди бувають трьох типів: хлоропласти, хромопласти та лейкопласти.У хлоропластах, як ви знаєте, йде процес фотосинтезу. У рослинах є також вакуолі – це продукти життєдіяльності клітини, які є резервуарами води та розчинених у ній сполук. (див. рис.6,7,8)

рис.6

рис.7

мал.8

(Узагальнення вчителя – до 1 хв.)

(Робота а парах з дидактичними картками та малюнками )

Підсумки вивчення еукаріотичної клітини можна поєднати в таблицю.

Органели еукаріотичної клітини

Назва органели	Особливості будови	Біологічні функції
	Найбільша двомембранна органела клітини	Є інформаційним центром клітини, відповідає за процеси зберігання, зміни, передачі та реалізації спадкової інформації
Рибосоми	Немембранні органели, сферичні структури діаметром 20 нм. Це найдрібніші клітинні органели	На рибосомах відбувається синтез білка у клітці
Шорстка ендоплазматична мережа	Система мембран, що утворюють канальці та порожнини. На мембранах розташовані рибосоми	Система синтезу та транспорту білків
Гладка ендоплазматична мережа	Система мембран, що утворюють канальці та порожнини. Рибосом на цих мембранах немає	Система синтезу та транспорту вуглеводів та ліпідів
Апарат Гольджі	Складається з оточених мембранами порожнин, покладених у стопку	Місце накопичення, сортування, упаковки та подальшого транспорту речовин по клітці
Лізосоми (характерні для клітин тварин)	Одномембранні органели, дрібні бульбашки, що містять ферменти	Здатні розщеплювати білки, жири, вуглеводи та нуклеїнові кислоти
Вакуолі (характерні для клітин рослин)	Порожнини, оточені мембраною	Резервуари води та розчинених у ній сполук, підтримують тургорний тиск
Мітохондрії	Двомембранні органели	Забезпечують процеси дихання у клітці
Пластиди: хромопласти, лейкопласти, хлоропласти	Двомембранні оргалели: лейкопласти – безбарвні, хлоропласти – зелені, хромопласти – кольорові (не зелені)	У хлоропластах йде процес фотосинтезу, хромопласти забезпечують різне забарвлення частин рослин, а лейкопласти відіграють запасну роль
Цитоскелет	Включає в себе немембранні органели: мікрофіламенти, вії та джгутики, клітинний центр, що продукує мікротрубочки та центріолі	Забезпечує рух клітини, зміну форми клітини, зміну взаєморозташування органел усередині клітини

ІІІ. Узагальнення, систематизація та контроль знань та вмінь учнів.

вкажіть НА ДИДИКТИЧНИХ КАРТКАХ основні структурні елементи (органели) клітин рослин та тварин.

(Робота в парах з дидактичними картками)

(Зразки дидактичних карток:

V. Домашнє завдання :

§ 25, 26 підручника (с. 100-107), - вивчити; малюнки – розглянути.

§ 9 - повторити. Підготуватись до лабораторної роботи.

УРОК 2 : «Будова прокаріотична клітина».

Лабораторна робота : «Будова клітин прокаріотів та еукаріотів»

Ціль уроку: продовжити формування в учнів загального уявлення про будову клітин прокаріотів (порівняно з еукаріотами), про особливості їх функцій у зв'язку з будовою.

Обладнання та матеріали: схема будови прокаріотичної та еукаріотичної клітин; постійні препарати клітин епідермісу цибулі, епітеліальної тканини. Для лабораторної роботи: світловий мікроскоп, покривне скло, пінцети, препарувальні голки.

Базові поняття тат ерміни:органели, еукаріоти, прокаріоти, ядро, рибосоми, ендоплазматична мережа, апарат Гольджі, мітохондрії, хлоропласти, плазматична мембрана, мембранні органели, немембранні органели, клітинний центр.

Концепція уроку:на основі знань про клітини еукаріотів дати (у порівнянні) інформацію про простіші прокаріотичні клітини. Розповісти про прокаріоти докладніше у зв'язку з тим, що інформації про ці організми у школярів поки що не багато.

СТРУКТУРА І ЗМІСТ УРОКУ:

I. Актуалізація опорних знань та мотивація навчальної діяльності:

Які органели є у будь-якій клітині?

Чи є у всіх клітинах ядро?

Які функції виконує у клітині ядро?

Чи можуть бути без'ядерні клітини?

ІІ. Вивчення нового матеріалу:

Робота з таблицею.

Прокаріоти – одноклітинні організми, які не мають оформленого ядра та багатьох інших органел. Але оскільки це живі організми, вони повинні виконувати всі функції живого. Як? За допомогою чого? Якщо у них немає тих органел, які характерні для еукаріотів, то як вони без них обходяться? Відмінності в характеристиках прокаріотів та еукаріотів видно по наступній таблиці:

(Робота а парах з таблицями)

Характеристика	ЕУКАРІОТИ	ПРОКАРІОТИ
Розміри клітин	Діаметр до 40 мкм, об'єм клітини у 1000-10000 разів більший, ніж у прокаріотів.	Діаметр у середньому становить 0,5 – 5 мкм.
Форма	Одноклітинні та багатоклітинні	Одноклітинні
Наявність ядра	Є оформлене ядро	Є ядерна зона, в якій розташована кільцева молекула ДНК, яка виконує роль інформаційного центру
Наявність рибосом	Є в цитоплазмі та на шорсткій ЕПС	Є тільки в цитоплазмі, але значно менші за розмірами
Де йде синтез та транспорт білка	У цитоплазмі та на мембранах ЕПС	Тільки у цитоплазмі
Як протікають процеси дихання	Процес аеробного дихання протікає у мітохондріях	Аеробне дихання протікає на дихальних мембранах, спеціальних органел для цього процесу немає
Як протікає процес фотосинтезу	У хлоропластах	Спецорганел немає. У деяких форм фотосинтез протікає на фотосинтетичних мембранах
Здатність до фіксації азоту	Не здатні до фіксації азоту	Можуть фіксувати азот
Будова клітинних стін	У рослин – целюлоза, у грибів – хітин	Основний структурний компонент – муреїн
Наявність органел	Багато. Одні двомембранні, інші – одномембранні	Мало. Внутрішні мембрани трапляються рідко. Якщо вони є, то на них протікають процеси дихання чи фотосинтезу

Лабораторна робота: «Особливості будови клітин прокаріотів та еукаріотів».

ХІД РОБОТИ:

Підготувати мікроскоп для роботи.

При малому збільшенні розглянути постійний препарат клітин (рослин, грибів, тварин). Потім перевести мікроскоп на велике збільшення та розглянути препарати докладніше.

Порівняти препарати між собою. Замалювати побачене.

Розглянути електронно-мікроскопічні фотографії клітин різних організмів. Знайти ними клітинну стінку, плазматичну мембрану, ядро, ЭПС, апарат Гольджі, мітохондрії, вакуолі.

4. Зробити висновок.

III. Узагальнення, систематизація та контроль знань та умінь учнів:

У чому основні відмінності клітин еукаріотів та прокаріотів?

У чому їхня схожість?

Які з клітин є давнішими?

Які функції виконують у клітині: ядро, мітохондрії, хлоропласти?

IV. Самостійна роботаучнів:

Назвіть за допомогою яких частин виконують життєві функції прокаріотичні клітини.

V. Домашнє завдання:

§ 26, – підручника (с. 104-108), – повторити. Малюнок № 28 – розглянути та замалювати.

Загадкова група мікроскопічних одноклітинних організмів, що розглядається як підцарство царства Тварини, інколи ж виділяється в окреме царство.

Найпростіші одноклітинні

Вперше люди дізналися про існування найпростіших у VII столітті з відкриття голландського натураліста, саме він першим удостоївся спостерігати їх у краплі води, винайдений ним же мікроскоп.

За багато років розвитку біології, з появою електронної мікроскопії та генетики ця група організмів все більше вивчалася і систематика її зазнавала значних змін.

Сьогодні їх все частіше визначають в окреме царство, тому що серед найпростіших одноклітинних є організми, що мають ознаки, відмінні від ознак тварин. Наприклад, здатністю до фотосинтезу, характерною для рослин, має Евглена зелена. Або, наприклад, тип лабіринтули - раніше відносили до грибів.

Клітина найпростішого одноклітинного організму має організацію, загальну для клітин еукаріотів. Але так само у більшості найпростіших є специфічні органоїди:

• скорочувальні вакуолі, що служать для видалення надлишку рідини та підтримки потрібного осмотичного тиску;
• різноманітні органоїди руху: джгутики, вії та псевдоподії (ложноніжки). Хибноніжки, як видно з назви, справжніми органелами не є, вони представляють лише випинання клітини.

Підцарство (або царство) Найпростіші одноклітинніпредставлено 7 основними типами:

Розглянемо типи докладніше

Тип Саркомастигофори

Поділяється на три підтипи: джгутикові, опаліни, саркодові.

Жгутикові- Група організмів, як видно з назви для них характерні загальні органоїди руху - джгутики.

Місце проживання: прісні води, моря, грунти. Трапляються джгутикові, що живуть у багатоклітинних організмах. Для джгутикових характерне збереження постійної форми тіла, завдяки пелікулу, або панцирю.

Розмножуються переважно безстатевим шляхом: поздовжнім поділом надвоє.

Типи живлення гетеротрофні, автотрофні, міксотрофні.

Будівлю розглянемо на прикладі Евлени зеленої.

• Для неї характерний міксотрофний (змішаний) тип харчування.
• Є спеціальні органоїди - хлорофілсодержіщіе хроматофори, в яких відбувається процес фотосинтезу, аналогічний фотосинтезу рослин.
• У зв'язку зі здатністю до фотосинтезу у Евгени зеленої є світлочутливий органоїд - стигма, його ще іноді називають світлочутливим вічком.
• Видалення надлишків рідини відбувається завдяки роботі скорочувальної вакуолі.

Деякі види тріпанос викликають сонну хворобу. Переносником Африканського трипаносомозу (так по-науковому називається ця хвороба) є муха-цеце. Це комаха.

Трипаносоми. Плавають та викликають небезпечну хворобу.

Лямблія. Схожа на грушу. Мнемонічне правило: лямблія у формі груші, тому щоб їй не заразитися, треба мити грушу.

Саркодові – найпростіші, що не мають постійної форми тіла.

Органоїди руху - псевдоподії (ложноніжки). Раніше саркодові та джгутикові відносили до двох різним типам, протиставляючи їх органоїди руху: псевдоподії та джгутики Але виявилося, що на деяких етапах розвитку у саркодових є джгутики, а деякі організми мають ознаки як джгутикових, так і саркодових.

Підтип саркодові включає класи: Корененіжки, Радіолярії (Промені), Сонячники.

Корененіжки.Цей клас включає загони: Амеби, раковинні амеби, форамініфери.

• Амеби харчуються фагоцитозом. Навколо захопленого шматочка їжі утворюється травна вакуоля.
• Розмножуються поділом надвоє.
• Якщо Евглена зелена рухається у бік світла (оскільки вона їй потрібна для фотосинтезу), то Амеба звичайна — навпаки — рухається від світла. Також амеба уникає інших подразників.

Зазвичай розглядають такий досвід: у краплю води з амебою з одного боку кладуть кристал солі, і можна спостерігати рух амеби у зворотний бік.

Раковинні амеби. Вони мають подібну будову з амебами, тільки мають раковину, з отвором (вустя) з якого «виглядають» псевдоподії. Всі раковинні амеби вільноживучі, живуть у прісних водах. Оскільки раковина неспроможна розділитися надвоє, розподіл відбувається по-особливому: утворюється дочірня особина, але вона відразу відділяється від материнської. Навколо дочірньої утворюється нова раковина. Потім амеби роз'єднуються.

Форамініфери - один з найчисленніших загонів найпростіших одноклітинних - корененіжок. Входять до складу морського планктону. У форамініферу, як і у раковинних амеб, є раковина.

Радіоляріїдуже цікаві мікроорганізми, що входять до складу морського планктону. Їх характерно наявність внутрішнього скелета. У радіолярій найбільше хромосом з усіх живих істот.

Радіолярії, Форамініфери та раковинні амеби, помираючи, залишають по собі раковини та внутрішні скелети. Скупчення всього цього добра утворює поклади вапняку, крейди, кварцу та іншого.

Сонячники -нечисленна група найпростіших. Свою назву отримали через схожість зовнішнього виглядупсевдоподій з сонячних променів. Такі псевдоподії називаються аксоподіями.

Тип інфузорії

Характерні особливості:

• постійна форма тіла завдяки наявності пелікули;
• для деяких інфузорій характерні специфічні захисні органели;
• ядерний дуалізм, тобто наявність двох ядер: поліплоїдного макронуклеуса (вегетативного ядра) та диплоїдного мікронуклеуса (генеративного ядра). Така ситуація з ядрами необхідна для здійснення статевого процесу: . А безпосередньо розмноження тільки безстатеве: поздовжнім поділом надвоє.
• Органели пересування – вії. Будова вій така ж, як у джгутиків.

Будівлю розглянемо з прикладу Инфузории-туфельки. Це – класика, це знати треба.

Інфузорія-туфелька – хижак. Живиться бактеріями. Жертва захоплюється спеціалізованими віями і прямує в клітинний рот, потім слідує клітинна глотка, потім травна вакуоля. Не перетравлені залишки викидаються через порох у зовнішнє середовище.

У травній системі жуйних тварин живуть симбіотичні інфузорії, що допомагають перетравлювати клітковину:

Інфузорія-трубач

Сувойки - інфузорії, що ведуть прикріплений спосіб життя.

Тип Апікомплекси

Наприклад, найпростіші роду Плазмодії викликають небезпечне захворювання – малярію.

Тип Лабіринтули

Найпростіші одноклітинні вільноживучі колоніальні найпростіші, що мешкають на морських водоростях. Раніше відносили гриби. Назву таку отримали тому, що колонія справді нагадує лабіринт.

Тип Асцетоспоридії

Тип Міксоспорідії

Тип Мікроспоридії

Отже, ми розглянули типи царства (підцарства) найпростіших одноклітинних організмів. Щоб усі знання закріпилися, погляньмо на систематику:

Незважаючи на свої невеликі розміри, найпростіші одноклітинні мають велике значення:

• найпростіші входять до харчових ланцюгів;
• утворюють планктон;
• виконують роль сапрофітів, поглинаючи рештки, що розкладаються;
• найпростіші очищають водоймища не тільки від гниючих залишків, а й від бактерій;
• беруть участь в утворенні грунтів та покладів крейди та вапняку.
• є добрими індикаторами чистоти води.
• автотрофні та міксотрофні найпростіші, разом із рослинами виконують дуже важливу місію – поповнення атмосфери киснем.

Клас: 5

Презентація до уроку

Назад вперед

Увага! Попередній перегляд слайдів використовується виключно для ознайомлення та може не давати уявлення про всі можливості презентації. Якщо вас зацікавила ця робота, будь ласка, завантажте повну версію.

Усі живі організми за кількістю клітин діляться: на одноклітинні та багатоклітинні.

До одноклітинних організмів відносяться: унікальні та невидимі неозброєним оком бактерії та найпростіші.

Бактеріїмікроскопічні одноклітинні організми розміром від 02 до 10 мкм. Тіло бактерій складається з однієї клітини. У клітинах бактерій немає ядра. Серед бактерій зустрічаються рухливі та нерухомі форми. Пересуваються за допомогою одного або кількох джгутиків. Клітини різноманітні за формою: кулясті, паличкоподібні, звивисті, у формі: спіралі, коми.

Бактеріїзустрічаються повсюдно, населяючи всі довкілля. Найбільша кількістьїх знаходиться у ґрунті на глибині до 3 км. Виявлені у прісній та солоній воді, на льодовиках та у гарячих джерелах. Їх багато у повітрі, в організмах тварин та рослин. Не є винятком і організм людини.

Бактеріїсвоєрідні санітари нашої планети. Вони руйнують складні органічні речовини трупів тварин та рослин, тим самим сприяють утворенню перегною. Перетворюють перегній на мінеральні речовини. Засвоюють азот із повітря і збагачують їм ґрунт. Бактерії використовують у промисловості: хімічній (для отримання спиртів, кислот), у медичній (для отримання гормонів, антибіотиків, вітамінів та ферментів), харчової (для отримання кисломолочних продуктів, квашення овочів, виготовлення вина).

Усі найпростішіскладаються з однієї клітини (і просто влаштовані), але ця клітина - цілий організм, що веде самостійне існування.

Амеба (мікроскопічна тварина)схожа на маленький (0,1-0,5 мм), безбарвний драглистий грудочок, що постійно змінює свою форму («амеба» означає «мінлива»). Харчується бактеріями, водоростями та іншими найпростішими.

Інфузорія туфелька(мікроскопічна тварина, її тіло формою нагадує туфлю) – має видовжене тіло довжиною 0,1-0,3 мм. Вона плаває за допомогою вій покривають її тіло, тупим кінцем уперед. Живиться бактеріями.

Евглена зелена- Тіло витягнуте, довжиною близько 0,05 мм. Пересувається за допомогою джгутика. Харчується як рослина на світлі, і як тварина у темряві.

Амебуможна виявити в невеликих дрібних ставках з мулистим дном (із забрудненою водою).

Інфузорія туфелька– мешканець водойм із забрудненою водою.

Евглена зелена– живе у ставках, забруднених гниючим листям, у калюжах.

Інфузорія туфелька- Очищає водоймища від бактерій.

Після загибелі найпростішихутворюються вапняні відкладення (наприклад, крейда) корм для інших тварин. Найпростіші збудники різних хвороб, серед яких чимало небезпечних, що призводять до смерті хворих.

Система понять

Навчально-виховні завдання:

1. познайомити учнів із представниками одноклітинних організмів; їх будовою, живленням, значенням;
2. продовжити формувати комунікативні вміння, робота у парі (групі);
3. продовжити формувати вміння: порівнювати, узагальнювати, робити висновки і під час завдань (спрямованих закріплення нового матеріалу).

Тип уроку: Урок вивчення нового матеріалу

Вигляд уроку: продуктивний (пошуковий), із застосуванням ІКТ.

Методи та методичні прийоми

• Наочні– демонстрація слайдів («Царства живої природи», «Бактерії», «Найпростіші»);
• Словесні- Бесіда (бесіда інструктивна); опитування: фронтальне, індивідуальне; Пояснення нового матеріалу.

Засоби навчання: Слайдові презентації: «Бактерії», «Найпростіші», підручник

Хід уроку

I. Організація класу (3 хв.)

ІІ. Домашнє завдання (1-2 хв.)

ІІІ. Актуалізація знань (5-10 хв.)

(Актуалізація знань починається з демонстрації малюнка Царства живої природи).

Подивіться, уважно на малюнок, яких царств ставляться організми, показані малюнку? (презентація 16 слайд 1), (до бактерій, грибів, тварин, рослин).

Рис. 1 Царства живої природи

Скільки царств живої природи? (4) (запитання задається, щоб привести знання в систему і прийти до схеми, слайд 2)

З чого складаються всі живі організми? (З клітин)

На скільки і які групи можна розділити всі живі організми? (Слайд 3), (залежно від кількості клітин)

*учні можуть назвати представників одноклітинних (** швидше за все не назвуть найпростіших т. до. – ще знайомі із нею).

IV. Хід уроку (20-25 хв.)

Ми з вами згадали: царства живої природи; і на які групи діляться організми (за кількістю клітин), давайте висловимо припущення про те, що ми сьогодні вивчатимемо. (Учні висловлюють свою думку, вчитель спрямовує їх та «приводить» до теми) (слайд 4).

Тема: Одноклітинні організми

Як ви вважаєте, яка мета нашого уроку? (Припущення учнів, вчитель спрямовує, коригує).

Ціль:Знайомство із будовою одноклітинних організмів

Для того, щоб виконати поставлену мету, ми з вами відправимося в «Подорож до країни бактерій та найпростіших» (слайд 6)

(Самостійна робота учнів з презентаціями: «Бактерії» ( презентація 2), «Прості» ( презентація 1) за інструкцією вчителя)

(Перед початком роботи проводиться фізхвилинка «Мухи», слайд 5)

Таблиця 1: Одноклітинні тварини(Слайди 7, 8)

Назва одноклітинних (назва: найпростіших; бактерій)	Місце проживання (де живуть?)	Харчування (ким чи чим харчуються?)	Будова, розміри тіла (мм)	Значення (корисність, шкода)
Бактерії	скрізь (ґрунт, повітря, вода тощо)	більшість бактерій харчуються готовими органічними речовинами	невеликих розмірів; клітини не мають ядра	санітари, що підвищують родючість ґрунту, використовуються в харчовій промисловості, для отримання ліків
Найпростіші:
Амеба	у ставках	бактеріями, водоростями, іншими найпростішими	0,1-0,5, драглиста грудочка	корм для інших тварин, збудник захворювань людини та тварин
Інфузорія туфелька	у водоймах	бактеріями	0,1-0,3; схожа на туфлю, тіло вкрите віями	корм для інших тварин, очищає водоймища від бактерій
Найпростіші:
Евглена зелена	у ставках, калюжах	Харчується як рослина на світлі, і як тварина у темряві	0,05, тіло витягнутої форми, зі джгутиком	корм для інших тварин

Після цієї роботи слід обговорення таблиці (і, отже, нового матеріалу з яким хлопці познайомилися під час «Подорожі»).

(Після обговорення повертаємось до мети, чи виконали її?)

(Учні формулюють висновки про те, що такі одноклітинні організми?, слайд 9)

V. Підбиття підсумків уроку (5 хв.)

Рефлексія з питань:

• Чи мені сподобався урок?
• З ким мені більше сподобалося працювати на уроці?
• Що я зрозумів із уроку?

Література:

1. Підручник: А. А. Плешаков, Н. І. Сонін. природа. 5 клас. - М.: Дрофа, 2006.
2. Заєць Р.Г., Рачковська І. В., Стамбровська В.М. Біологія Великий довідник для школярів. - Мінськ: "Вища школа", 1999.

Надзвичайна різноманітність живих істот на планеті змушує знаходити різні критерії їх класифікації. Так, їх відносять до клітинних та неклітинних форм життя, оскільки клітини є одиницею будови майже всіх відомих організмів — рослин, тварин, грибів та бактерій, тоді як віруси є неклітинними формами.

Одноклітинні організми

Залежно від кількості клітин, що входять до складу організму, та ступеня їх взаємодії виділяють одноклітинні, колоніальні та багатоклітинні організми. Незважаючи на те, що всі клітини подібні до морфологічно і здатні здійснювати звичайні функції клітини (обмін речовин, підтримання гомеостазу, розвиток та ін), клітини одноклітинних організмів виконують функції цілісного організму. Поділ клітини в одноклітинних тягне у себе збільшення кількості особин, а їх життєвому циклі відсутні багатоклітинні стадії. Загалом у одноклітинних організмів збігаються клітинний та організмовий рівні організації. Одноклітинними є переважна більшість бактерій, частина тварин (найпростіші), рослин (деякі водорості) та грибів. Деякі систематики навіть пропонують виділити одноклітинні організми в особливе царство – протистів.

Колоніальні організми

Колоніальними називають організми, у яких у процесі безстатевого розмноження дочірні особи залишаються з'єднаними з материнським організмом, утворюючи більш менш складне об'єднання - колонію. Крім колоній багатоклітинних організмів, таких як коралові поліпи, є і одноклітинних колонії, зокрема водорості пандорину і евдорину. Колоніальні організми, мабуть, були проміжною ланкою у процесі виникнення багатоклітинних.

Багатоклітинні організми

Багатоклітинні організми, поза всяким сумнівом, мають більш високий рівень організації, ніж одноклітинні, оскільки їх тіло утворене безліччю клітин. На відміну від колоніальних, які також можуть мати більше однієї клітини, багатоклітинні організми клітини спеціалізуються на виконанні різних функцій, що відображається і в їх будові. Платою за цю спеціалізацію є втрата їх клітинами здатності до самостійного існування, а найчастіше і відтворення собі подібних. Поділ окремої клітини призводить до зростання багатоклітинного організму, але не його розмноження. Онтогенез багатоклітинних характеризується процесом дроблення заплідненої яйцеклітини на безліч клітин-бластомерів, з яких надалі формується організм із диференційованими тканинами та органами. Багатоклітинні організми, як правило, більші за одноклітинні. Збільшення розмірів тіла по відношенню до їхньої поверхні сприяло ускладненню та вдосконаленню процесів обміну, формуванню внутрішнього середовища і, зрештою, забезпечило їм велику стійкість до впливів навколишнього середовища (гомеостаз). Таким чином, багатоклітинні мають ряд переваг в організації в порівнянні з одноклітинними і являють собою якісний стрибок у процесі еволюції. Багатоклітинними є деякі бактерії, більшість рослин, тварин та грибів.

Диференціювання клітин у багатоклітинних організмів призводить до формування у рослин та тварин (крім губок та кишковопорожнинних) тканин та органів.

Тканини та органи

Тканина - це система міжклітинної речовини і клітин, подібних до будови, походження і виконують однакові функції.

Розрізняють прості тканини, що складаються з клітин одного типу, і складні, що складаються з кількох типів клітин. Наприклад, епідерміс у рослин складається з власне покривних клітин, а також замикаючих та побічних клітин, що утворюють устьичні апарати.

З тканин формуються органи. До складу органу входить кілька типів тканин, пов'язаних структурно та функціонально, але зазвичай один з них переважає. Наприклад, серце утворене в основному м'язовою, а головний мозок – нервовою тканиною. До складу листової пластинки рослини входять покривна тканина (епідерміс), основна тканина (хлорофілоносна паренхіма), провідні тканини (ксилема та флоема) та ін. Проте переважає в листі основна тканина.

Органи, що виконують загальні функції, утворюють системи органів. У рослин виділяють освітні, покривні, механічні, провідні та основні тканини.

Тканини рослин

Освітні тканини

Клітини освітніх тканин (меристем) протягом тривалого часу зберігають здатність до поділу. Завдяки цьому вони беруть участь в утворенні інших типів тканин і забезпечують зростання рослини. Верхівкові меристеми знаходяться на кінчиках пагонів і коренів, а бічні (наприклад, камбій та перицикл) – усередині цих органів.

Покривні тканини

Покривні тканини розташовані на кордоні із зовнішнім середовищем, тобто на поверхні коріння, стебел, листя та інших органів. Вони захищають внутрішні структури рослини від пошкоджень, дії низьких та високих температур, зайвого випаровування та висушення, проникнення хвороботворних організмів тощо. Крім того, покривні тканини регулюють газообмін та випаровування води. До покривних тканин відносяться епідерміс, перидерма та кірка.

Механічні тканини

Механічні тканини (колленхіма та склеренхіма) виконують опорну та захисну функції, надаючи міцності органам та утворюючи «внутрішній скелет» рослини.

Провідні тканини

Провідні тканини забезпечують в організмі рослини пересування води та розчинених у ній речовин. Ксилема доставляє воду з розчиненими мінеральними речовинами від коріння до всіх органів рослини. Флоема здійснює транспортування розчинів органічних речовин. Ксилема і флоема зазвичай розташовані поруч, утворюючи шари або пучки, що проводять. У листі його можна легко помітити у вигляді жилок.

Основні тканини

Основні тканини, або паренхіму, становлять основну частину тіла рослини. Залежно від розташування в організмі рослини та особливостей середовища проживання основні тканини здатні виконувати різні функції - здійснювати фотосинтез, запасати поживні речовини, воду або повітря. У зв'язку з цим розрізняють хлорофілонову, запасна, водоносну і повітроносну паренхіму.

Як ви пам'ятаєте з курсу біології 6-го класу, у рослин виділяють вегетативні та генеративні органи. Вегетативними органами є корінь та втеча (стебло з листям та нирками). Генеративні органи поділяються на органи безстатевого та статевого розмноження.

Органи безстатевого розмноження рослин називаються спорангіями. Вони розташовуються поодинці або поєднуються в складні структури (наприклад, соруси у папоротей, спороносні колоски у хвощів і плаунів).

Органи статевого розмноження забезпечують утворення гамет. Чоловічі (антеридії) та жіночі (архегонії) органи статевого розмноження розвиваються у мохів, хвощів, плаунів та папоротей. Для голонасінних рослинхарактерні лише архегонії, що розвиваються всередині сім'язачатки. Антеридії вони формуються, і чоловічі статеві клітини - спермін - утворюються з генеративної клітини пилкового зерна. У квіткових рослин відсутні як антеридії, і архегонии. Генеративним органом у них є квітка, в якій відбувається утворення спор та гамет, запліднення, формування плодів та насіння.

Тканини тварин

Епітеліальні тканини

Епітеліальні тканини покривають організм зовні, вистилають порожнини тіла та стінки порожніх органів, входять до складу більшості залоз. Епітеліальна тканина складається з клітин, що щільно прилягають один до одного, міжклітинна речовина не розвинена. Головні функції епітеліальних тканин – захисна та секреторна.

Сполучні тканини

Сполучні тканини характеризуються добре розвиненою міжклітинною речовиною, в якій поодинці або групами розташовуються клітини. Міжклітинна речовина, як правило, містить велику кількість волокон. Тканини внутрішнього середовища - найрізноманітніша за будовою та функціями група тканин тварин. Сюди відносяться кісткова, хрящова та жирова тканини, власне сполучні тканини (щільна та пухка волокнисті), а також кров, лімфа та ін. Основні функції тканин внутрішнього середовища – опорна, захисна, трофічна.

М'язові тканини

М'язові тканини характеризуються наявністю скорочувальних елементів - міофібрил, розташованих у цитоплазмі клітин і забезпечують скоротливість. М'язові тканини виконують рухову функцію.

Нервова тканина

Нервова тканина складається з нервових клітин (нейронів) та клітин глії. Нейрони здатні збуджуватися у відповідь на дію різних факторів, генерувати та проводити нервові імпульси. Гліальні клітини забезпечують живлення та захист нейронів, формування їх оболонок.

Тканини тварин беруть участь у формуванні органів, які, своєю чергою, об'єднуються у системи органів. В організмі хребетних тварин і людини розрізняють такі системи органів: кісткову, м'язову, травну, дихальну, сечовидільну, статеву, кровоносну, лімфатичну, імунну, ендокринну та нервову. Крім того, у тварин є різні сенсорні системи (зорова, слухова, нюхова, смакова, вестибулярна та ін), за допомогою яких організм сприймає та аналізує різноманітні подразники зовнішнього та внутрішнього середовища.

Будь-якому живому організму властиво отримання з навколишнього середовища будівельного та енергетичного матеріалу, обмін речовин і перетворення енергії, зростання, розвиток, здатність до розмноження тощо. певних тканин та органів. При цьому всі життєдіяльності проходять під контролем регуляторних систем. Завдяки цьому складний багатоклітинний організм діє як єдине ціле.

У тварин до регуляторних систем відносяться нервова та ендокринна. Вони забезпечують узгоджену роботу клітин, тканин, органів та їх систем, зумовлюють цілісні реакції організму на зміни умов зовнішнього та внутрішнього середовища, спрямовані на підтримання гомеостазу. У рослин життєві функції регулюються за допомогою різних біологічно активних речовин (наприклад, фітогормон).

Таким чином, у багатоклітинному організмі всі клітини, тканини, органи та системи органів взаємодіють один з одним, злагоджено функціонують, завдяки чому організм є цілісною біологічною системою.