Строение клетки протистов
Современная зоологическая классификация. Основные методы изучения строения клетки. Покровы, цитоскелет, митохондрии и другие энергодающие органеллы в клетке протистов. Строение пластид, ядра и митотического аппарата. Уникальные органеллы и структуры.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.05.2013 |
| Размер файла | 1,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Институт Фундаментальной Биологии и Биотехнологии
институт
РЕФЕРАТ
по Зоологии
Строение клетки протистов
Красноярск 2012
Содержание
- 1. Введение
- 2. Современная зоологическая классификация
- 3. Основные методы изучения строения клетки
- 4. Строение клетки протистов
- 4.1 Покровы
- 4.2 Цитоскелет
- Жгутиковый (ресничный) аппарат
- Аксоподии
- Строение псевдоподий
- Другие скелетные образования
- Неорганический скелет
- 4.3 Митохондрии и другие энергодающие органеллы
- Пероксиомы
- 4.4 Пластиды
- Хлоропласты
- Запасные углеводы
- Стигма
- Лейкопласты
- 4.5 Ядро и митотический аппарат
- Число и размеры ядер
- Структурные компоненты ядер
- Митоз
- 4.6 Другие цитоплазматические органеллы
- Экструсомы
- Сократительная вакуоль
- Аппарат Гольджи
- Лизосомы и другие органеллы и включения
- 4.7 Уникальные органеллы и структуры
- 5. Заключение
- Список используемой литературы
1. Введение
Царство Протисты (Protista) (ранее Простейшие - Protozoa) объединяет множество самых разнообразных организмов, имеющих один общий признак: их тело состоит всего из одной клетки.
Первым человеком, увидевшим простейших под микроскопом, стал голландский натуралист Антони ван Левенгук. Свое открытие он сделал в 1673г., рассматривая под микроскопом перцовый настой, и потому назвал увиденных "зверушек" "настоечными" животными - инфузориями (от лат. infusum - "настой"); позднее это слово приобрело более узкое значение.
Некоторые ученые доказывали, что простейшие устроены так же совершенно, как высшие животные и растения, и отличаются от них только малым размером. Другие утверждали, что простейшие - всего-навсего "комочки живой слизи", не имеющие никакого внутреннего строения. Сегодня уже можно подвести итог этому спору. Простейшие устроены часто даже сложнее, чем любая отдельная клетка многоклеточного организма, но, конечно, более просто, чем такой организм в целом.
строение клетка протист органелла
2. Современная зоологическая классификация
Царство животных (Animalia) подразделяют на три подцарства (Parazoa, Mesozoa, Eumetazoa) (Макросистема животных, принятая в проекте "Systema Naturae, 2000") либо на два подцарства (Prometazoa, Eumetazoa) (Система современных таксонов многоклеточных по В.В. Малахову, 2003), включающие свыше 30 типов. В прежних системах выделяли подцарства простейших (Protozoa) и многоклеточных животных (Metazoa). Однако среди простейших имеются формы, сходные с растениями, подобными животным, занимающие промежуточное положение между животными и растениями.
Они входят в состав нескольких царств либо их рассматривают в составе эукаритических организмов - царства протистов (Protista). Это царство включает организмы, ранее рассматривавшиеся как простейшие (одноклеточные организмы). Сюда же вошли водоросли и некоторые группы, относимые ранее к грибам.
Строение протист (и одноклеточных животных, в частности) чрезвычайно разнообразно. Это находит отражение в выделении внутри царства
Protista групп организмов с различными планами строения. Поиск объективных подходов к построению системы организмов продолжается. В соответствии с системой Лидэла (Leedale, 1974) только жгутиконосцев подразделяют на семь царств.
3. Основные методы изучения строения клетки
Невооруженный глаз человека различает объекты в сотни микрон. Размеры большинства клеток протистов не превышают десятков микрон, и вместе с тем довольно сложно устроены. Поэтому для их изучения применяются различные приспособления, порой весьма сложные.
o Световая микроскопия: световые микроскопы используются для наблюдений за клетками, начиная с середины XVII века, т.е. уже около 350 лет. Они позволяют наблюдать объекты размером меньше бактерий, однако имеют предел разрешения, который определяется длиной световой волны
o Использование красителей: Основные красители были изобретены в конце позапрошлого века и с тех пор по настоящее время с успехом применяются в некоторых областях биологии и медицины. Их специфичность обычно невысока. Они позволяют выделять в клетке различным цветом углеводы, или нуклеиновые кислоты, или белки.
o Электронная микроскопия
o Метод замораживания-скалывания: Для этого клетки быстро замораживаются до температуры жидкого азота (-196° С). Затем замороженная клетка раскалывается лезвием бритвы, и поверхность скола напыляется платиной.
4. Строение клетки протистов
Протисты являются эукариотами, поэтому им свойственны те же основные системы (поверхностный аппарат, цитоплазма и ядро), какие мы встречаем в клетках многоклеточных животных и растений. В цитоплазме протистов обнаруживаются митохондрии и хлоропласты, аппарат Гольджи и пероксисомы. В то же время, их клетки имеют множество морфологических особенностей, которые встречаются только у протистов. Наиболее разнообразны различные цитоскелетные образования, к которым можно отнести как внутренние цитоплазматические структуры, так и как наружные образования (покровы), и, кроме того, минерализованные скелетные элементы. По-видимому, именно развитие цитоскелета, как основной интегрирующей систе¬мы клетки, отличает протистов от клеток других эукариот, поэтому, помимо обычного набора органелл, особое внимание будет уделено строению цитоскелета, а также структурам, характерным только для протистов.
4.1 Покровы
Как у всякой эукариотной клетки, основу покровов протистов составляет плазмалемма, образованная поверхностной мембраной и прилегающим к ней снаружи слоем гликокаликса. Поверхностная мембрана образована билипидным слоем. Она обычно содержит внутримембранные частицы, или интегральные белки. В состав гликокаликса входят периферические белки, выступающие наружу хвостовые участки мембранных гликолипидов и гликопротеинов, а также рабочие части интегральных белков.
Рис.4.1 Схема строения покровов у протистов на поперечном срезе клетки. (Ориг.)
А - плазмалемма, Б-Е - надмембранные усложнения покровов: Б - гликостили, В - чешуйки, Г - клеточная стенка, Д - перилемма, Е - домик, или лорика; Ж-Н - субмембранные усложнения покровов: Ж - тубулемма, З - гребенчатая тубулемма, И - перипласт, К - кутикула эвгленовых, Л - двойная мембрана апузомонад, М - пелликула, Н - тека, или амфиесма. а - альвеола, бп - белковая полоска, д - домик, гл - гликокаликс, гс - гликостили, кс - клеточная стенка, мт - микротрубочки, пл - перилемма, пм - плазматическая мембрана, тп - текальная пластинка, ч - чешуйки.
Очень многие протисты покрыты только плазмалеммой, но существует и немало организмов, обладающих дополнительными структурами, усложняющими строение покровов, призванными усиливать их защитную функцию или участвовать в реализации функций движения, хеморецепции, размножения, поддержания формы клетки, питания, дыхания и энергетического обмена. Все же, несмотря на большое разнообразие покровов протистов, их морфологические усложнения можно разделить на 2 группы:
1) за счет образования структурированных или аморфных надмембранных структур и 2) за счет изменения прилегающей к плазмалемме цитоплазмы. Иногда эти типы покровов могут сочетаться друг с другом.
4.2 Цитоскелет
В основе скелетных образований цитоплазмы лежат два типа структур - микрофиламенты и микротрубочки. Микрофиламенты имеют диаметр 4-10 нм. Они могут быть образованы разными белками - актином, миозином, центрином, ассамблином, динеином, нексином, спазмином и многими другими белками. Микрофиламенты обычно формируют как сократимые, так и несократимые фибриллярные тяжи, которые могут быть связаны с кинетосомами, аксонемами, спикулами, ядром, хлоропластами, митохондриями, плазмалеммой. Корсет из микрофиламентов у амеб обеспечивает движение этих простейших. Микрофиламенты участвуют в питании и работе сократительной вакуоли. Довольно часто они ассоциированы с микротрубочками, обеспечивая движение частиц цитоплазмы внутри клетки.
Микротрубочки обычно имеют диаметр 24-26 нм. Они состоят, как правило, из глобулярных белков aa - и РР-тубулина, которые присутствуют в цитоплазме в виде димера - двух связанных между собой глобул. Микротрубочки выполняют в клетке как опорную, так и сократительную функции. Они располагаются под покровами многих инфузорий и жгутиконосцев, определяя форму клетки, входят в состав ресничного и жгутикового аппарата, аксоподий, ретикулоподий, сократительной вакуоли и прочих структур. За счет микротрубочек в процессе деления ядра формируется митотическое веретено, обеспечивающее расхождение хромосом в анафазе. Микротрубочки участвуют в формировании перегородки между дочерними клетками делящейся водоросли, компартментализации цитоплазмы у крупных инфузорий, в транспорте как мелких, так и крупных вакуолей внутри клетки и выполняют многие другие функции.
У некоторых протистов (акантарии, феодарии, солнечники) внутренний скелет клетки усиливается за счет минеральных игл, состоящих из солей стронция или кремния.
Жгутиковый (ресничный) аппарат
Подвижность очень многих протистов осуществляется при помощи жгутиков или ресничек. Те и другие устроены одинаково, но исторически термин "реснички" появился раньше для обозначения многочисленных подвижных выростов (ундулиподий) на поверхности клеток инфузорий. Конечно, формально правильнее называть все эти структуры ресничками, однако тот и другой термины широко встречаются в литературе, поэтому разумно использовать их оба. Традиционно считается, что реснички есть у инфузорий, а у других протистов - жгутики. Реснички обычно многочисленны и короче жгутиков, но, с другой стороны, сравнительно короткие жгутики опалин часто называют ресничками, т.к. они многочисленны, и, в то же время, не принято называть ресничками многочисленные жгутики гипермастигин.
Наиболее часто выделяют 4 группы жгутиконосцев.
1) Изоконтные формы имеют одинаковые гомодинамные жгутики. К ним относится большинство подвижных клеток зеленых водорослей.
2) Анизоконты имеют жгутики разной длины, но они также не отличаются по внешнему виду и способу биения. Такие жгутики широко распространены среди бесцветных жгутиконосцев и водорослей.
3) Гетероконтные формы имеют 2 разных по внешнему виду и расположению гетеродинамных жгутика. Они характерны для подвижных клеток водорослей, содержащих хлорофилл, зооспоровых грибов и многих бесцветных жгутиконосцев.
Рис.4.2.1 Варианты расположения жгутиков у протистов. (По: Саут, Уиттик, 1990.)
А - изоконтная форма, Б, Ж - гетероконтные жгутиконосцы с одним билатерально опушенным жгутиком, В - изоконтный жгутиконосец с гаптонемой (средний вырост), Г, Д - изоконт - ные монады с 4 жгутиками (на рис. Д они выходят из жгутико¬вого кармана), Е - стефаноконтный жгутиконосец, З - гетероконтный жгутиконосец с поперечным и продольным жгутиками, И-Л - одножгутиковые протисты с билатерально (И), унилатерально (К) опушенным жгутиком и с гладким жгутиком (Л).
Независимо от расположения жгутиков/ресничек на теле клетки, внешняя их часть - ундулиподия - устроена весьма однообразно. Кроме ундулиподии, в составе жгутикового аппарата выделяют переходную зону, кинетосому (базальное тело) и корешковую систему (Рис.4.2.2).
Рис.4.2.2 Обобщенная схема строения жгутикового аппарата. (Ориг.)
ак - аксосома, бк - безжгутиковая кинетосома, вм - вторичные микротрубочки, ж - жгутик, жк - жгутиковая кинетосома, ма - трехчленные трубчатые мастигонемы, ч - жгутиковые чешуйки, пм - периферические дублеты микротрубочек аксонемы, пп - поперечная пластинка, пс - переходная спираль, пф - переход¬ные фибриллы, р - фибриллярный корешок системы II (ризо¬пласт), тм - триплеты микротрубочек кинетосомы, фс - фибриллярный мостик между кинетосомами, цм - центральные микротрубочки аксонемы, я - ядро, r1 - ребристый корешок с отходящими вторичными микротрубочками (вм), r2-r4 - микротрубочковые корешки.
Ундулиподия и ее поверхностные элементы
Ундулиподия обычно имеет одинаковую толщину по всей длине (около 200-250 нм). Скелет ундулиподии образован аксонемой, состоящей из 9 пар периферических и 2 центральных микротрубочек, и ассоциированных с ними других структур. Кончик жгутика может быть тупым или вытянутым в тонкий бичевидный отросток - акронему, которая обычно образована парой центральных микротрубочек, "обтянутых" плазмалеммой.
Почти у всех свободноживущих жгутиконосцев на двигательном жгутике есть чешуйки или мастигонемы, а у некоторых криптомонад и динофитовых жгутики покрыты и мастигонемами, и чешуйками. Принято различать простые мастигонемы и трубчатые. Простые мастигонемы представляют собой тонкие волоски, или нити, отходящие от поверхности жгутика. Наиболее характерны они для эвгленовых, кинетопластид и динофитовых.
Аксонема и параксиальные структуры
Осевой скелет ундулиподии представлен аксонемой, состоя¬щей, как правило, из одной пары центральных и девяти пар периферических микротрубочек.
Рис.4.2.3 Схема строения аксонемы жгутика на поперечном срезе. (По разным авторам.) Вид от основания к дистальному концу жгутика. ат - А-трубочка, вт - Б-трубочка периферического дублета, др - динеиновые ручки, не - нексиновые мостики, пм - плазматическая мембрана, рс - радиальные спицы, ц - центральная оболочка (общий чехол) вокруг центральных микротрубочек аксонемы.
Кинетосома, или базальное тело
Кинетосома, или базальное тело жгутика/реснички, представляет собой полый цилиндр, стенка которого образована девятью триплетами микротрубочек, обычно соединенных между собой фибриллярными мостиками.
Длина кинетосомы варьирует у разных видов от 50 до 1300 нм. Большинство мастигофор имеет 2 жгутика и 2 соответствующие кинетосомы. Даже у инфузорий кинетосомы в рядах (кинетах) преимущественно собраны попарно. У одножгутиковых видов тоже, как правило, 2 кинетосомы, одна из которых безжгутиковая.
Корешковая система
Корешками обычно считаются фибриллярные и микротрубочковые структуры, котороые отходят непосредственно от кинетосом, или соединяются с ними короткими фибриллярными связками, или начинаются в слое аморфного материала, окружающего базальное тело жгутика.
Микротрубочковые корешки выполняют цитоскелетную функцию. Проходя под покровами или вглубь цитоплазмы клетки, они определяют и поддерживают ее форму. Это особенно важно для организмов с тонкими покровами, не способными поддерживать, скажем, вытянутую форму клетки.
Понятие кинетиды
Для общего определения жгутикового/ресничного аппарата часто используется понятие "кинетида". Определение этого понятия для протистов не вполне четкое, т.к. первоначально было разработано только для инфузорий. Весь двигательный аппарат инфузорий обычно называется кинетом. Он состоит из рядов ресничек, которые определяются как кинеты. Кинетида же представляет собой "элементарную" структурно-функциональную единицу кинеты или всего кинетома. Для жгутиконосцев, имеющих 1-2 жгутика, понятие кинетома и кинетиды совпадают. Наиболее консервативная часть кинетиды - кинетосомы, количество которых в кинетиде подавляющего большинства протистов равно двум.
Аксоподии
Аксоподии представляют собой конусовидные цитоплазматические выросты клетки (рис.4.37). Они характерны для пединеллид, солнечников, полицистин, акантарий и феодарий, которых ранее объединяли в один тип Actinopoda именно по наличию аксоподий. Сейчас уже очевидно, что аксоподии могут появляться независимо в разных группах протистов. Обыч¬но они выходят из клетки в виде радиальных лучей. Осевой скелет аксоподии составляет основа из микротрубочек, которая называется аксонема (как и аксонема жгутиков, но устроена иначе), или стереоплазма.
Рис.4.2.4 Схема организации аксоподии у солнечника Actinosphaerium на продольном (А) и поперечном (Б) срезах. (По: Sleigh, 1989.) ак - аксонема, м - митохондрия, мт - микротрубочки, я - ядро.
При помощи аксоподий клетки осуществляют движение и питание.
Строение псевдоподий
Формально все подвижные выросты протистов, при помощи которых они передвигаются, можно классифицировать как псевдоподии (ложноножки): флагеллоподии (реснички и жгутики), аксоподии, лобоподии, филоподии и ретикулоподии.
Все эти органоиды движения значительно различаются между собой по строению и форме, а также часто выполняют различные (не только двигательные) функции в клетке. Они имеют внутренний скелет из микротрубочек и/или микрофиламентов.
Аксоподии и реснички/жгутики отличаются тем, что имеют осевой скелет из упорядоченных микротрубочек. Лобоподии, филоподии и ретикулоподии имеют менее определенную форму и если и содержат микротрубочки, то не отличающиеся высокой степенью упорядоченности.
Лобоподии
Лобоподиями называют временные выросты цитоплазмы клетки, включающие в свой состав как гиалоплазму, так и гранулоплазму. Их форма довольно сильно различается у разных протистов.
Филоподии
Для многих амебоидных протистов характерны филоподиальные выросты - тонкие длинные иногда ветвящиеся, не анастомозирующие между собой псевдоподии.
Они характерны для филозных амеб и служат как для движения, так и для питания.
Их внутренний скелет состоит из актиновых микрофиламентов. Микротрубочки в них почти не встречаются.
Ретикулоподии
Ретикулоподии (ранее их называли ризоподиями) - тонкие ветвящиеся и анастомозирующие цитоплазматические выросты. Они служат для прикрепления клетки к субстрату, ее перемещения, а также для захвата пищи.
Другие скелетные образования
Аксостиль
Аксостиль обычно представлен группой плотно упакованных микротрубочек, идущих вдоль продольной оси клетки.
Рис.4.2.5 Схемы строения аксостиля у различных полимасти - гин на поперечном срезе. (По: Grain, 1986.) Микротрубочки соединены фибриллярными мостиками, обеспечивающими как жесткость, так и изгибание аксостиля.
Ундулирующая мембрана
Рис.4.2.6 Схема строения "ундулирующей мембраны" у трипаносом. (Ориг.А.О. Фролова.)
ак - аксонема, мт - микротрубочки тубулеммы, пд - точечные контакты (типа полудесмосом) жгутика с поверхностью клетки, пт - параксиальный тяж.
Центральная капсула
Центральная капсула - это плотное скелетное образование, которое окружает внутреннее содержимое клетки, отделяя эндоплазму от эктоплазмы, или интракапсулярную цитоплазму от эктракапсулярной.
Неорганический скелет
Скелет многих, особенно морских, протистов образован солями минералов, которые они усваивают из окружающей морской воды. Минеральные скелеты значительно различаются по строению и химическому составу. Они могут быть образованы отдельными иглами или представляют собой монолитную ажурную конструкцию
4.3 Митохондрии и другие энергодающие органеллы
Митохондрии присутствуют в клетках большинства протистов. Их строение значительно разнообразнее, чем у клеток многоклеточных животных и растений. Для многих одноклеточных протистов показано, что в клетке находится лишь одна, иногда сильно ветвящаяся, митохондрия. Общеизвестно, что на мембранах митохондрий осуществляются процессы окислительного фосфорилирования, завершающиеся образованием аденозинтрифосфата (АТФ). Внутренняя мембрана образует впячивания внутрь митохондрии, называемые кристами. Кристы различаются по форме, вариации которой можно описать тремя основными морфотипами: трубчатые, пузырьковидные и пластинчатые (Серавин, 1993).
Рис.4.3 Различные типы крист (к) митохондрий. (По: Кусакин, Дроздов, 1994.) А - пластинчатые, или гребневидные, Б - трубчатые, В - пузырьковидные, Г - ампуловидные.
Пероксиомы
У всех протистов, имеющих митохондрии, встречаются в цитоплазме и пероксисомы. Это тельца округлой формы, ограниченные мембраной, в которой заключен компактный гомогенный матрикс. Их размеры обычно не превышают 1 мкм. Пероксисомы отличаются повышенным содержанием оксидаз, которые продуцируют перекись водорода, каталазу и ферменты глиоксилатного цикла. У них отсутствует ДНК и собственный синтез белка.
К пероксисомоподобным структурам относятся и гликосомы, характерные для кинетопластид.
4.4 Пластиды
Пластиды имеются у фототрофных и филогенетически близких к ним протистов и представлены хлоропластами и лейкопластами.
Хлоропласты
Хлоропласты - это органеллы, имеющие оболочку из 2-4 мембран, внутри которой находится строма, или матрикс хлоропласта. Внутренняя мембрана оболочки образует впячивания внутрь хлоропласта в виде плоских гребней (тилакоиды), на поверхности которых располагаются светособирающие пигменты. Тилакоиды чаще всего собраны в стопки - ламеллы или граны, - что позволяет им более эффективно осуществлять фотосинтез. В строме находится хлоропластная ДНК и рибосомы прокариотного типа.
Запасные углеводы
Полисахариды большинства водорослей откладываются в цитоплазме. Только у зеленых водорослей и у наземных растений они запасаются внутри хлоропласта. Морфологически они представляют собой включения в виде зерен, которые свободно лежат в цитоплазме или строме пластиды.
Стигма
В хлоропластах многих подвижных клеток водорослей имеется глазок, или стигма, который образован содержащими каротиноиды липидными глобулами. Глазки обычно ассоциированы с особым вздутием в основании жгутика и вместе с ним образуют фоторецептор. Опыты с эвгленовыми и зелеными водорослями показали, что эта система действительно работает как фоторецептор и позволяет клетке осуществлять фототаксисы.
Лейкопласты
Лейкопласты характерны для бесцветных (гетеротрофных) хризомонад. Они располагаются обычно в перинуклеарном пространстве ядра, ограничены 1-2 мембранами, содержат иногда внутренние мембраны и пигментные гранулы.
4.5 Ядро и митотический аппарат
Клеточные ядра протистов имеют типичную для ядер эукариот структуру. Вместе с тем, они значительно различаются по форме и количеству в клетке. Способы деления ядер протистов гораздо многообразнее, чем у многоклеточных животных и растений.
Число и размеры ядер
Большинство протистов обладают одним клеточным ядром. Размеры и форма ядер варьируют в самых широких пределах, так же, как их морфология и соотношение структурных компонентов ядра. Наиболее мелкие ядра (у пироплазмид, лейшманий, микронуклеусы некоторых инфузорий) имеют диаметр 1-3 мкм. Крупные сферические ядра некоторых полицистин достигают в диамет¬ре 400 мкм и даже 1 мм. Форма ядер большинства простейших приближается к сферической, но иногда может принимать са¬мые причудливые формы. Это относится преимущественно к богатым хроматином вегетативным ядрам инфузорий.
Структурные компоненты ядер
Ядерная оболочка состоит из двух мембран и имеет поры. Снаружи ядерная оболочка обычно покрыта рибосомами. К поверхности ядра может прилегать фибриллярный материал, гранулярный слой, который дополняется еще слоем мелких пузырьков. Многие фораминиферы имеют ядра с прилегающим снаружи слоем мелко вакуолизированной цитоплазмы.
Обязательным компонентом всех ядер протистов является хроматин, представляющий ДНК в комплексе с основными белками. Ультраструктурный анализ показывает, что он состоит из линейно расположенных глобулярных телец - нуклеосом.
Ядрышки, которых может быть в ядре одно или несколько, а иногда и очень много, в основном состоят из рибонуклеопротеинов - предшественников рибосом. Электронная микроскопия показывает, что ядрышки образованы из двух структурных компонентов - гранулярного и фибриллярного.
Митоз
Основной формой деления ядра простейших, как и всех эукариотических организмов, является митоз. Главная черта митоза - закономерное расхождение в дочерние ядра двух копий каждой реплицированной хромосомы (хроматиды)
Классификация митоза:
Открытый митоз
Открытый ортомитоз (эумитоз)
Полузакрытый митоз
Полузакрытый ортомитоз
Полузакрытый плевромитоз (парамитоз)
Закрытый митоз с внутренним веретеном
Внутриядерный плевромитоз
Внутриядерный ортомитоз
Закрытый митоз с внеядерным веретеном
Внеядерный плевромитоз
4.6 Другие цитоплазматические органеллы
В цитоплазме эукариотной клетки обнаруживаются и другие клеточные органеллы и структуры, часть из которых свойственна всем эукариотам, а другие отмечаются только для протистов. Одними из наиболее своеобразных и характерных почти исключительно для клеток протистов органелл являются экструсомы.
Экструсомы
Эти органеллы представляют собой электронно-плотные, часто имеющие определенную структуру тельца, окруженные мембраной, которая у зрелых экструсом обычно контактирует с плазмалеммой. В ответ на различные внешние раздражения (механические, химические, электрические и другие) они выбрасывают наружу свое содержимое, которое обычно изменяет свою консистенцию характерным для каждого типа экструсом образом.
Рис.4.6.1 Схемы строения экструсом у протистов. (По разным авторам).
А - токсициста, Б - трихоциста инфузорий, В - трихоцисты церкомонад (1, 2 - на поперечном срезе одна и три трихоцисты соответственно, 3 - продольный срез), Г - эжектосомы (1 - покоящаяся стадия, 2 - в процессе выстреливания, 3 - сворачи¬вание ленты в трубку), Д - нематоцисты (1 - покоящееся состояние, 2 - начало выстреливания, 3 - выстрелившая нематоциста с развернутой нитью), Е - микротоксицисты (1 - покоящееся состояние, 2 - выстрелившая микротоксициста), Ж - кинетоцисты (1 - покоящееся состояние, 2 - выстрелившая кинетоциста).
Сократительная вакуоль
Обычно в клетке имеется одна-две сократительные вакуоли. Некоторые инфузории могут иметь 15-20 таких вакуолей, другие - только одну, но с развитой системой подводящих каналов, пронизывающих всю клетку.
В наиболее простом варианте работа сократительной вакуоли выглядит следующим образом: жидкость заполняет сначала мелкие пузырьки, которые затем сливаются в одну крупную вакуоль. В результате заполнения жидкостью вакуоль увеличивается в размерах (стадия диастолы), а затем сокращается (стадия систолы), выводя содержимое наружу. После этого весь процесс повторяется.
Рис.4.6.2 Цикл пульсации сократительной вакуоли у крипто - монады Chilomonas. (По: Догель, 1951.) 1 - систола, 2 - диастола
Аппарат Гольджи
Чаще всего аппарат Гольджи расположен по соседству с ядром и представлен одной или несколькими стопками плоских цистерн - диктиосомами, - окруженных мелкими пузырьками.
Рис.4.6.3 Схема строения типичного аппарата Гольджи. (По: Заварзин и др., 1992.)
1 - цис-, 2 - средняя и 3 - транс-части диктиосомы, 4 - цистерны, 5 - транспортные и 6 - секреторные пузырьки, 7 - распределительный отдел транс-части диктиосомы.
Лизосомы и другие органеллы и включения
В клетках протистов присутствуют лизосомы. Эти цитоплазматические тельца в форме мелких пузырьков (первичные лизосомы) образуются в аппарате Гольджи. В них локализованы пищеварительные гидролитические ферменты. На электронограммах первичные лизосомы выглядят как тельца округлой формы с гомогенным внутренним содержимым, диаметром меньше 1 мкм. Они расположены во всех участках клетки. Вторичные лизосомы, или пищеварительные вакуоли, хорошо выражены только у гетеротрофных протистов, питающихся путем фагоцитоза.
В эндоплазме разных протистов в большем или меньшем количестве присутствуют резервные питательные вещества, используемые в процессах метаболизма. Чаще всего это различные полисахариды, нередко - липиды и иные жировые включения. Для некоторых групп протистов характерны специфические запасные вещества. Например, эвгленовые запасают парамилон, который не встречается у других протистов, а красные водоросли - багрянковый крахмал. Количество резервных веществ зависит от физиологического состояния простейшего, характера и количества пищи, от стадии жизненного цикла и поэтому варьирует в широких пределах.
4.7 Уникальные органеллы и структуры
Альвеолы.
Пелликула, как особый тип покровов, может теперь рассматриваться как уникальный признак после объединения инфузорий, споровиков и динофитовых в одну монофилетическую группу протистов. Наличие одного слоя альвеол под плазмалеммой клетки не встречается у других протистов.
Астропиле.
Специализированный участок в стенке центральной капсулы феодарий, через который происходит транспорт питательных веществ из феодия внутрь центральной капсулы. По - видимому, это своеобразный "внутриклеточный" цитофаринкс.
Гаптонема.
У некоторых хризофитовых помимо двух жгутиков был обнаружен тонкий вырост (гаптонема), который обычно скручивается в спираль.
Граны.
Граны или граноподобные структуры отличаются от ламелл, состоящих преимущественно из трех тилакоидов одинаковой длины, тем, что их тилакоиды короче, имеют разную длину и разное количество в гране. Граны характерны для хлоропластов высших растений и для зеленых водорослей, где их часто называют граноподобными структурами.
Кутикула эвгленовых.
Эти покровы образованы плазмалеммой, подстилающим ее слоем плотного белкового материала, микротрубочками и микрофиламентами.
Перипласт
Персистирующее веретено из микротрубочек.
Попарное расположение тилакоидов в ламелле
Румпосома
Стронциевый скелет
Трубчатые полисахаридные волоски
Центральный филамент и мн. др. органеллы и структуры.
5. Заключение
Среди населяющих нашу планету микроорганизмов наиболее известны бактерии (прокариоты). Значительно меньше научных работ посвящено другим микроорганизмам - простейшим - хотя их значимость для биосферы и жизни человека не менее велика, чем бактерий. Однако только в последнее время этот факт начинает осознаваться биологами. Между тем простейшие составляют огромную группу протистов, весомость которой в биосфере и деятельности человека трудно переоценить. Достаточно сказать, что именно их гетеротрофные представители поглощают бактерий, являясь консументами первого порядка, среди них следует искать наиболее древних эукариот, а также с них надо начинать создание всей системы эукариот, и, наконец, многие болезни человека, животных и растений вызываются протистами.
Необходимо посвятить больше времени изучению этих организмов.
Список используемой литературы
1. Карпов С.А. строение клетки протистов.
2. Энциклопедия под редакцией "Аванта+" Биология.
3. Науки о биологическом разнообразии: зоология беспозвоночных. Дмитриенко В.К.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Реснички как органеллы, представляющие собой тонкие волосковидные структуры на поверхности эукариотических клеток. Строение и механизм работы ресничек. Субкультуры жгутиков бактерий: филамент, крюк. Траектория движения эвглены. Механизм движения клетки.
реферат [641,4 K], добавлен 19.11.2014Элементы строения клетки и их характеристика. Функции мембраны, ядра, цитоплазмы, клеточного центра, рибосомы, эндоплазматической сети, комплекса Гольджи, лизосом, митохондрий и пластид. Отличия в строении клетки представителей разных царств организмов.
презентация [2,9 M], добавлен 26.11.2013Основные органеллы клетки. Цитоплазма - полужидкая среда, в которой находятся ядро клетки и все органоиды, ее состав. Схема строения комплекса Гольджи. Органоиды движения включения (реснички и жгутики). Форма и размеры ядра, его главные функции.
презентация [764,3 K], добавлен 13.11.2014Классификация органелл клетки общего и специального значения. Основные задачи и функции плазмалеммы. Эндоплазматическая сеть, ее строение и структура. Цитоплазматический матрикс, структура микрофиламентов и микротрубочек. Пластинчатый комплекс Гольджи.
презентация [3,4 M], добавлен 16.02.2014Клеточная теория Шлейдена и Шванна. Состав вирусов. Методы изучения клетки. Строение и функции ее поверхностного аппарата, мембраны, надмембранного комплекса, хромопластов, лейкопластов, рибосом, органелл, ядра, ядерной оболочки, кариоплазмы, хромосом.
презентация [3,6 M], добавлен 13.11.2014Исследование механических свойств мембран эритроцитов. Структура и функции цитоскелета. Анализ особенностей фибриллярных компонентов цитоплазмы эукариотических клеток. Основные типы фибрилл в составе цитоскелета. Микрофиламенты и промежуточные волокна.
презентация [2,0 M], добавлен 27.11.2012Сущность органоидов, классификация включений цитоплазмы по функциональному назначению. Отличительные особенности растительной и животной клеток, роль ядра в их функционировании. Основные органоиды клетки: комплекс Гольджи, митохондрии, лизосомы, пластиды.
презентация [6,8 M], добавлен 27.12.2011Методы изучения клетки, их зависимость от типа объектива микроскопа. Положения клеточной теории. Клетки животного и растительного происхождения. Фагоцитоз - поглощение клеткой из окружающей среды плотных частиц. Подходы к лечению наследственных болезней.
презентация [881,2 K], добавлен 12.09.2014Особенности строения и роста растительных клеток. Методы изучения растительной клетки. Электронная микроскопия, возможности светового микроскопа. Метод замораживания-скалывания. Дифференциальное центрифугирование, фракционирование. Метод культуры клеток.
реферат [30,9 K], добавлен 04.06.2010Рассмотрение характеристик клетки как элементарной целостной системы живого организма. Типы клеток животных и растений. Строение и функции мембраны, цитоплазмы, митохондрии, аппарата Гольджи, лизосом, вакуоль, рибосом. Описание органоидов движения.
презентация [3,1 M], добавлен 16.02.2015Содержание клеточной теории. Общий план строения клетки. Биологически активные вещества. Структурная и функциональная единица живых организмов. Освещение истории зарождения понятий о клетке в трудах А. Левенгука, Р. Гука, Р. Броуна, П.Ф. Горянинова.
презентация [2,0 M], добавлен 25.11.2015История развития клеточной теории, ее эволюция. Строение и функции оболочки клетки, характеристика оболочки, цитоплазмы, ядра. Роль плазматической мембраны и аппарата Гольджи в жизнедеятельности клеток. Рибосомы и митохондрии, их функции и состав.
реферат [529,8 K], добавлен 16.08.2009Цитоплазма как внутренняя среда клетки. Характеристика составляющих цитоплазмы: гиалоплазма (цитозоль), органеллы, включения. Схема строения аппарата Гольджи. Лизосомы, пероксисомы и авторадиография в клетках. Фракционирование и авторадиография клеток.
презентация [778,5 K], добавлен 19.01.2015Цитоплазма и ее структурные компоненты. Немембранные, одномембранные, двумембранные органеллы. Выполнение жизненно важных функций клеток. Синтез и накопление энергии в виде АТФ. Регуляция водного обмена. Единая внутриклеточная циркуляторная система.
реферат [84,2 K], добавлен 08.03.2017Авторы создания клеточной теории. Особенности архей и цианобактерий. Филогения живых организмов. Строение эукариотической клетки. Подвижность и текучесть мембран. Функции аппарата Гольджи. Симбиотическая теория происхождения полуавтономных органелл.
презентация [1,6 M], добавлен 14.04.2014Строение животной клетки. Основные положения клеточной теории, понятие про прокариоты и эукариоты. Структура цитоплазмы и эндоплазматический ретикулум. Хромосомный набор человека. Способы деления клетки (амитоз, митоз и мейоз) и ее химический состав.
презентация [3,1 M], добавлен 09.10.2013Характеристика сущности клетки - элементарной единицы строения и жизнедеятельности всех живых организмов (кроме вирусов), обладающей собственным обменом веществ, способной к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию. Строение клетки.
реферат [607,1 K], добавлен 13.11.2010История открытия аппарата Гольджи - мембранной структуры эукариотической клетки, органеллы, в основном предназначенной для выведения веществ, синтезированных в эндоплазматическом ретикулуме. Транспорт белков и веществ из эндоплазматической сети.
презентация [626,5 K], добавлен 25.02.2015История и основные этапы исследования клетки, ее структуры и компонентов. Содержание и значение клеточной теории, выдающиеся ученые, внесшие свой вклад в ее разработку. Симбиотическая теория (хлоропласты и митохондрии). Зарождения эукариотической клетки.
презентация [974,7 K], добавлен 20.04.2016Изучение плана строения митохондрий и пластид, их функций. Гипотеза о симбиотическом происхождении митохондрий и хлоропластов. Общая типовая характеристика мышечной ткани. Сперматогенез, его основные периоды: размножение, рост, созревание и формирование.
контрольная работа [178,0 K], добавлен 11.03.2014
