Reprodukcija disanja. Ishrana, disanje biljaka, transpiracija

Vodozemci(oni su vodozemci) - prvi kopneni kralješnjaci koji su se pojavili u procesu evolucije. Međutim, oni i dalje održavaju blisku vezu s vodenim okolišem, obično živeći u njemu u fazi ličinke. Tipični predstavnici vodozemaca su žabe, krastače, tritoni i daždevnjaci. Najrazličitije su u tropskim šumama, jer su tople i vlažne. Među vodozemcima nema morskih vrsta.

Predstavnik vodozemaca - crvenooka žaba

Opće karakteristike vodozemaca

Vodozemci su mala skupina životinja koja broji oko 5000 vrsta (prema drugim izvorima oko 3000). Podijeljeni su u tri skupine: S repom, bez repa, bez nogu. Nama poznate žabe i krastače pripadaju anuranima, a tritoni pripadaju onima s repom.

Vodozemci razvijaju parne udove s pet prstiju, koji su višečlane poluge. Prednji ekstremitet sastoji se od ramena, podlaktice i šake. Stražnji ud - od bedra, potkoljenice, stopala.

Većina odraslih vodozemaca razvija pluća kao dišni organ. Međutim, oni nisu tako savršeni kao u visoko organiziranim skupinama kralješnjaka. Stoga disanje kože igra važnu ulogu u životu vodozemaca.

Pojava pluća u procesu evolucije popraćena je pojavom druge cirkulacije i trokomornog srca. Iako postoji drugi krug optoka krvi, zbog trokomornog srca ne postoji potpuno razdvajanje venske i arterijske krvi. Stoga većina organa dobiva miješanu krv.

Oči nemaju samo kapke, već i suzne žlijezde za vlaženje i čišćenje.

Pojavljuje se srednje uho s bubnjićem. (Kod riba samo unutarnje.) Vidljivi su bubnjići, smješteni sa strane glave iza očiju.

Koža je gola, prekrivena sluzom i sadrži mnogo žlijezda. Ne štiti od gubitka vode, pa žive u blizini vodenih tijela. Sluz štiti kožu od isušivanja i bakterija. Koža se sastoji od epidermisa i dermisa. Voda se također apsorbira kroz kožu. Kožne žlijezde su višestanične, dok su kod riba jednostanične.

Zbog nepotpunog odvajanja arterijske i venske krvi, kao i nesavršenog plućnog disanja, metabolizam vodozemaca je spor, kao i kod riba. Oni su također hladnokrvne životinje.

Vodozemci se razmnožavaju u vodi. Individualni razvoj odvija se transformacijom (metamorfozom). Ličinka žabe zove se punoglavac.

Vodozemci su se pojavili prije otprilike 350 milijuna godina (na kraju devonskog razdoblja) od drevnih riba s režnjevim perajama. Njihov vrhunac dogodio se prije 200 milijuna godina, kada je Zemlja bila prekrivena ogromnim močvarama.

Mišićno-koštani sustav vodozemaca

Vodozemci imaju manje kostiju u svojim kosturima nego ribe, jer su mnoge kosti srasle dok druge ostaju hrskavica. Stoga im je kostur lakši od ribljeg, što je važno za život zračni okoliš, koja je manje gustoća od vode.

Lubanja mozga srasla je s gornjim čeljustima. Samo donja čeljust ostaje pokretna. Lubanja zadržava dosta hrskavice koja ne okoštava.

Mišićno-koštani sustav vodozemaca sličan je sustavu riba, ali ima niz ključnih progresivnih razlika. Dakle, za razliku od riba, lubanja i kralježnica su pokretno zglobljeni, što osigurava pokretljivost glave u odnosu na vrat. Po prvi put se pojavljuje vratna kralježnica koja se sastoji od jednog kralješka. Međutim, pokretljivost glave nije velika; žabe mogu samo naginjati glavu. Iako imaju vratni kralježak, u izgled nema vratnog tijela.

Kod vodozemaca kralježnica se sastoji od više dijelova nego kod riba. Ako ih ribe imaju samo dva (trpa i rep), onda vodozemci imaju četiri dijela kralježnice: vratni (1 kralježak), trup (7), sakralni (1), repni (jedna repna kost kod bezrepih vodozemaca ili nekoliko odvojeni kralješci kod repnih vodozemaca) . Kod bezrepih vodozemaca repni kralješci stapaju se u jednu kost.

Udovi vodozemaca su složeni. Prednje se sastoje od ramena, podlaktice i šake. Šaka se sastoji od zgloba, metakarpusa i falangi prstiju. Stražnji udovi se sastoje od bedra, potkoljenice i stopala. Stopalo se sastoji od tarzusa, metatarzusa i falangi.

Pojasevi udova služe kao oslonac za kostur udova. Pojas prednjih udova vodozemaca sastoji se od lopatice, ključne kosti i vrane kosti (korakoid), zajedničkih pojasevima obaju prednjih udova prsne kosti. Klavikule i korakoidi su srasli sa prsnom kosti. Zbog nedostatka ili nerazvijenosti rebara, pojasevi leže duboko u mišićima i ni na koji način nisu neizravno povezani s kralježnicom.

Pojasovi stražnjih udova sastoje se od ishijalne i ilium kosti, kao i od stidne hrskavice. Spajajući se zajedno, artikuliraju s bočnim nastavcima sakralnog kralješka.

Rebra, ako postoje, kratka su i ne tvore grudni koš. Repi vodozemci imaju kratka rebra, dok bezrepi vodozemci nemaju.

U bezrepih vodozemaca srasle su ulna i radijus, a srasle su i kosti tibije.

Mišići vodozemaca imaju složeniju strukturu od onih riba. Specijalizirani su mišići udova i glave. Slojevi mišića rastavljaju se u pojedinačne mišiće, koji osiguravaju kretanje nekih dijelova tijela u odnosu na druge. Vodozemci ne samo da plivaju, već i skaču, hodaju i pužu.

Probavni sustav vodozemaca

Opći plan građevine probavni sustav vodozemci su slični ribama. Ipak, pojavljuju se neke inovacije.

Prednji vrh jezika žabe raste do donje čeljusti, dok stražnji ostaje slobodan. Ovakva struktura jezika omogućuje im hvatanje plijena.

Vodozemci razvijaju žlijezde slinovnice. Njihova izlučevina vlaži hranu, ali je nikako ne probavlja jer ne sadrži probavne enzime. Čeljusti imaju stožaste zube. Služe za držanje hrane.

Iza orofaringealne šupljine nalazi se kratki jednjak koji se otvara u želudac. Ovdje se hrana djelomično probavlja. Prvi dio tankog crijeva je duodenum. U njega se otvara jedan kanal u koji ulaze izlučevine jetre, žučnog mjehura i gušterače. U tankom crijevu dovršava se probava hrane i hranjive tvari se apsorbiraju u krv.

Neprobavljeni ostaci hrane ulaze u debelo crijevo, odakle se sele u kloaku, koja je produžetak crijeva. U kloaku se otvaraju i kanali ekskretornog i reproduktivnog sustava. Iz njega neprobavljeni ostaci ulaze u vanjski okoliš. Ribe nemaju kloaku.

Odrasli vodozemci hrane se najčešće životinjskom hranom raznih insekata. Punoglavci se hrane planktonom i biljnom tvari.

1 Desni atrij, 2 Jetra, 3 Aorta, 4 Oociti, 5 Debelo crijevo, 6 Lijevi atrij, 7 Ventrikul srca, 8 Želudac, 9 Lijeva pluća, 10 Žučni mjehur, 11 Tanko crijevo, 12 Kloaka

Dišni sustav vodozemaca

Ličinke vodozemaca (punoglavci) imaju škrge i jedan krvotok (poput riba).

Kod odraslih vodozemaca pojavljuju se pluća, koja su izdužene vrećice s tankim elastičnim zidovima koji imaju staničnu strukturu. Stijenke sadrže mrežu kapilara. Respiratorna površina pluća je mala, pa u procesu disanja sudjeluje i gola koža vodozemaca. Kroz njega ulazi do 50% kisika.

Mehanizam udisaja i izdisaja osigurava se podizanjem i spuštanjem dna usne šupljine. Pri spuštanju, udisanje se odvija kroz nosnice, pri podizanju zrak se potiskuje u pluća, dok su nosnice zatvorene. Izdisaj se također izvodi podizanjem dna usta, ali istovremeno su nosnice otvorene i zrak izlazi kroz njih. Također, kada izdišete, trbušni mišići se kontrahiraju.

Izmjena plinova događa se u plućima zbog razlike u koncentraciji plinova u krvi i zraku.

Pluća vodozemaca nisu dovoljno razvijena da bi u potpunosti osigurala izmjenu plinova. Stoga je disanje kože važno. Isušivanje vodozemaca može uzrokovati njihovo gušenje. Kisik se najprije otapa u tekućini koja prekriva kožu, a zatim difundira u krv. Ugljični dioksid također se prvo pojavljuje u tekućini.

Kod vodozemaca, za razliku od riba, nosna šupljina je postala prolazna i služi za disanje.

Pod vodom žabe dišu samo kroz kožu.

Krvožilni sustav vodozemaca

Pojavljuje se drugi krug cirkulacije krvi. Prolazi kroz pluća i naziva se plućna cirkulacija, kao i plućna cirkulacija. Prvi krug cirkulacije krvi, koji prolazi kroz sve organe tijela, naziva se glavni.

Srce vodozemaca je trokomorno, sastoji se od dvije pretkomore i jedne komore.

Desni atrij prima vensku krv iz organa u tijelu, kao i arterijsku krv iz kože. Lijevi atrij prima arterijsku krv iz pluća. Zove se posuda koja ulazi u lijevi atrij plućna vena.

Kontrakcija atrija gura krv u zajedničku klijetku srca. Ovdje je krv djelomično pomiješana.

Iz ventrikula krv se šalje kroz odvojene žile u pluća, tjelesna tkiva i glavu. Većina venske krvi iz klijetke ulazi u pluća kroz plućne arterije. U glavu teče gotovo čista arterijska krv. Najmješovitija krv koja ulazi u tijelo teče iz ventrikula u aortu.

Ova podjela krvi postiže se posebnim rasporedom žila koje izlaze iz razvodne komore srca, gdje krv ulazi iz ventrikula. Kada se prva porcija krvi istisne, ona ispunjava najbliže krvne žile. I to je većina venske krvi, koja ulazi u plućne arterije, odlazi u pluća i kožu, gdje se obogaćuje kisikom. Iz pluća se krv vraća u lijevi atrij. Sljedeći dio krvi - miješani - ulazi u lukove aorte, idući u organe tijela. Većina arterijske krvi ulazi u udaljeni par krvnih žila (karotidne arterije) i usmjerava se u glavu.

Ekskretorni sustav vodozemaca

Bubrezi vodozemaca imaju oblik debla i imaju duguljasti oblik. Urin ulazi u uretere, zatim teče duž stijenke kloake u mjehur. Kada se mokraćni mjehur steže, mokraća teče u kloaku, a zatim izlazi.

Produkt izlučivanja je urea. Za uklanjanje je potrebno manje vode nego za uklanjanje amonijaka (koji se proizvodi u ribama).

Reapsorpcija vode događa se u bubrežnim tubulima bubrega, što je važno za njezino očuvanje u zračnim uvjetima.

Živčani sustav i osjetilni organi vodozemaca

Ključne promjene u živčani sustav vodozemaca u usporedbi s ribama nije dogodilo. Međutim, prednji mozak vodozemaca je razvijeniji i podijeljen na dvije hemisfere. Ali njihov mali mozak je manje razvijen, jer vodozemci ne moraju održavati ravnotežu u vodi.

Zrak bistriji od vode Stoga vid igra vodeću ulogu kod vodozemaca. Vide dalje od riba, leća im je ravnija. Postoje kapci i treptajuće opne (ili gornji nepomični kapak, a donji prozirni pokretni).

Zvučni valovi teže putuju u zraku nego u vodi. Stoga postoji potreba za srednjim uhom, koje je cijev s bubnjićom (vidljiv kao par tankih okruglih filmova iza očiju žabe). Iz bubnjića se zvučne vibracije prenose kroz slušnu košticu u unutarnje uho. Eustahijeva cijev povezuje šupljinu srednjeg uha s usnom šupljinom. To vam omogućuje smanjenje padova tlaka na bubnjiću.

Razmnožavanje i razvoj vodozemaca

Žabe se počinju razmnožavati u dobi od oko 3 godine. Gnojidba je vanjska.

Mužjaci izlučuju sjemenu tekućinu. Kod mnogih žaba mužjaci se pričvrste za leđa ženki i, dok ženka nekoliko dana izbacuje jaja, zalijeva ih sjemenom tekućinom.

Vodozemci izlažu manje jaja nego ribe. Na njih su pričvršćene grozdove jaja vodene biljke ili plivati.

Sluznica jajeta u vodi jako nabubri i lomi se sunčeva svjetlost i zagrijava, što pridonosi bržem razvoju embrija.

Razvoj žabljih embrija u jajima

U svakom jajetu se razvija embrij (kod žaba obično traje oko 10 dana). Larva koja izlazi iz jaja naziva se punoglavac. Ima mnoge značajke slične ribama (dvokomorno srce i jednokrvno, disanje škrgama, organ bočne linije). U početku punoglavac ima vanjske škrge, koje kasnije postaju unutarnje. Pojavljuju se stražnji udovi, zatim prednji udovi. Pojavljuju se pluća i drugi krug optoka krvi. Na kraju metamorfoze, rep se rješava.

Stadij punoglavca obično traje nekoliko mjeseci. Punoglavci se hrane biljnom tvari.

Vanjska membrana i jedna ili više jezgri. Svijetli i gusti vanjski sloj naziva se ektoplazma, a unutarnji endoplazma. Endoplazma amebe sadrži stanične organele: kontraktilne i probavne vakuole, mitohondrije, ribosome, elemente Golgijevog aparata, endoplazmatski retikulum, potporna i kontraktilna vlakna.

Disanje i eliminacija

Stanično disanje amebe događa se uz sudjelovanje kisika; kada postane manje nego u vanjskom okruženju, nove molekule ulaze u stanicu. Nagomilano kao rezultat životne aktivnosti štetne tvari a ugljikov dioksid se uklanja van. Tekućina ulazi u tijelo amebe kroz kanale nalik na tanke cijevi; Kontraktilne vakuole ispumpavaju višak vode. Postupno se pune, oštro se skupljaju i istiskuju se otprilike jednom svakih 5-10 minuta. Štoviše, vakuole se mogu formirati u bilo kojem dijelu tijela. Probavna vakuola se približava stanična membrana i otvara se prema van, što rezultira otpuštanjem neprobavljenih ostataka u vanjski okoliš.

Prehrana

Ameba se hrani jednostaničnim algama, bakterijama i manjim jednostaničnim organizmima, nailazeći na njih, obilazi ih i uključuje u citoplazmu tvoreći probavnu vakuolu. Prima enzime koji razgrađuju bjelančevine, lipide i ugljikohidrate, čime dolazi do unutarstanične probave. Nakon probave hrana ulazi u citoplazmu.

Reprodukcija

Amebe se razmnožavaju nespolno, cijepanjem. Taj se proces ne razlikuje od diobe stanica, koja se događa tijekom rasta višestaničnog organizma. Jedina je razlika u tome što stanice kćeri postaju neovisni organizmi.

Prvo se jezgra udvostruči tako da svaka stanica kćeri dobije svoju vlastitu kopiju nasljedne informacije. Jezgra se najprije rasteže, zatim produljuje i povlači po sredini. Formirajući poprečni žlijeb, podijeljen je na dvije polovice, koje tvore dvije jezgre. Razilaze se u različitim smjerovima, a tijelo amebe se suženjem dijeli na dva dijela, tvoreći dva nova jednostanična organizma. U svaku od njih ulazi po jedna jezgra, a dolazi i do stvaranja organela koji nedostaju. Podjela se može ponoviti više puta u jednom danu.

Formiranje cista

Jednostanični organizmi osjetljivi su na promjene vanjsko okruženje, u nepovoljnim uvjetima na površini tijela amebe se izlučuje veliki broj vode iz citoplazme. Voda koja se izlučuje i citoplazmatske tvari tvore gustu ljusku. Ovaj se proces može dogoditi tijekom hladne sezone, kada se rezervoar isušuje ili u drugim uvjetima nepovoljnim za amebu. Tijelo prelazi u stanje mirovanja, formirajući cistu u kojoj su svi životni procesi suspendirani. Ciste se mogu prenositi vjetrom, što doprinosi širenju ameba. Kada se pojave povoljni uvjeti, ameba napušta ljusku ciste i ulazi u aktivno stanje.

Ishrana bakterija

Prehrambena svojstva bakterijske stanice sastoje se od dotoka hranjivih supstrata kroz cijelu njezinu površinu, kao i velike brzine metaboličkih procesa i prilagodbe promjenjivim uvjetima okoline.

Vrste hrane. Široku rasprostranjenost bakterija olakšavaju različite vrste hrane. Mikroorganizmi trebaju ugljikohidrate, dušik, sumpor, fosfor, kalij i druge elemente. Ovisno o izvorima ugljika za prehranu, bakterije se dijele na autotrofe (od grč. autos - sam, trophe - hrana), koje za izgradnju svojih stanica koriste ugljični dioksid CO2 i druge anorganske spojeve, i heterotrofe (od grč. heteros - ostalo). , trophe - hrana) koji se hrane gotovim organskim spojevima. Autotrofne bakterije su nitrificirajuće bakterije koje se nalaze u tlu; sumporne bakterije koje žive u vodi sa sumporovodikom; željezne bakterije koje žive u vodi s dvovaljezom itd.

Mehanizmi prehrane. Prijem razne tvari u bakterijsku stanicu ovisi o veličini i topljivosti njihovih molekula u lipidima ili vodi, pH okoline, koncentraciji tvari, razni faktori propusnost membrane itd. Stanična stijenka propušta male molekule i ione zadržavajući makromolekule mase veće od 600 D. Glavni regulator ulaska tvari u stanicu je citoplazmatska membrana. Konvencionalno se mogu razlikovati četiri mehanizma prodiranja hranjivim tvarima u bakterijsku stanicu: to su jednostavna difuzija, olakšana difuzija, aktivni transport, grupna translokacija.

Najjednostavniji mehanizam ulaska tvari u stanicu je jednostavna difuzija, pri kojoj se kretanje tvari događa zbog razlike u njihovoj koncentraciji s obje strane citoplazmatske membrane. Tvari prolaze kroz lipidni dio citoplazmatske membrane (organske molekule, lijekovi) a rjeđe kroz vodom ispunjene kanale u citoplazmatskoj membrani. Pasivna difuzija odvija se bez utroška energije.

Olakšana difuzija nastaje i kao posljedica razlika u koncentraciji tvari s obje strane citoplazmatske membrane. Međutim, taj se proces odvija uz pomoć molekula nosača koji su lokalizirani u citoplazmatskoj membrani i imaju specifičnost. Svaki transporter prenosi odgovarajuću tvar kroz membranu ili je prenosi na drugu komponentu citoplazmatske membrane – sam transporter. Proteini nosači mogu biti permeaze čije je mjesto sinteze citoplazmatska membrana.

Olakšana difuzija se odvija bez potrošnje energije; tvari se kreću od viših prema nižim koncentracijama.

Aktivni transport odvija se uz pomoć permeaza i usmjeren je na prijenos tvari iz niže koncentracije prema višoj, tj. kao protiv toka, dakle ovaj proces popraćeno je utroškom metaboličke energije (ATP) koja nastaje kao rezultat redoks reakcija u stanici.

Prijenos (translokacija) skupina sličan je aktivnom transportu, a razlikuje se po tome što se prenesena molekula modificira tijekom procesa prijenosa, na primjer, fosforilira.

Oslobađanje tvari iz stanice događa se difuzijom i uz sudjelovanje transportnih sustava.

Bakterijski enzimi. Enzimi prepoznaju svoje odgovarajuće metabolite (supstrati X stupaju u interakciju s njima i ubrzavaju kemijske reakcije. Enzimi su proteini koji sudjeluju u procesima anabolizma (sinteze) i katabolizma (razgradnje), tj. metabolizma. Mnogi enzimi međusobno su povezani sa strukturama mikrobnih stanica. Za Na primjer, citoplazmatska membrana sadrži redoks enzime uključene u disanje i staničnu diobu: enzime koji osiguravaju prehranu stanice itd. Redoks enzimi citoplazmatske membrane i njezini derivati daju energiju za intenzivne procese biosinteze različitih struktura, uključujući staničnu stijenku Enzimi, povezani sa staničnom diobom i autolizom, kataliziraju metabolizam koji se odvija unutar stanice. okoliš, razlažući makromolekule hranjivih supstrata na jednostavne veze, asimilirani od strane stanice kao izvori energije, ugljika, itd. Neki egzoenzimi (penicilinaza, itd.) Inaktiviraju antibiotike, obavljajući zaštitnu funkciju.

Postoje konstitutivni i inducibilni enzimi. Konstitutivni enzimi uključuju enzime koje stanica sintetizira kontinuirano, neovisno o prisutnosti supstrata u hranjivom mediju. Inducibilne (adaptivne) enzime sintetizira bakterijska stanica samo ako je supstrat tog enzima prisutan u mediju.

Enzimi mikroorganizama koriste se u genetskom inženjerstvu (restrikcijski enzimi, ligaze i dr.) za dobivanje biološki aktivnih spojeva, octene, mliječne, limunske i drugih kiselina, proizvoda mliječne kiseline, u vinarstvu i drugim industrijama. Enzimi se koriste kao dodaci prehrani u praškovi za pranje za uništavanje proteinskih kontaminanata.

Disanje bakterija

Disanje, odnosno biološka oksidacija, temelji se na redoks reakcijama koje se odvijaju stvaranjem ATP-a, univerzalnog akumulatora kemijske energije. Energija je neophodna za funkcioniranje mikrobne stanice. Tijekom disanja odvijaju se procesi oksidacije i redukcije: oksidacija je oslobađanje vodika ili elektrona donorima (molekulama ili atomima); redukcija je dodavanje vodika ili elektrona na akceptor. Akceptor vodika ili elektrona može biti molekularni kisik (ovo disanje nazivamo aerobnim) ili nitratno, sulfatno, fumaratno (ovo disanje nazivamo anaerobnim – nitratno, sulfatno, fumaratno). Anaerobioza (od grč. aeg - zrak + bios - život) je životna aktivnost koja se odvija u nedostatku slobodnog kisika. Ako su organski spojevi donori i akceptori vodika, onda se taj proces naziva fermentacija. Tijekom fermentacije, enzimska razgradnja organskih spojeva, uglavnom ugljikohidrata, odvija se u anaerobnim uvjetima. S obzirom na konačni proizvod razgradnje ugljikohidrata, razlikuju se alkoholno, mliječno kiselo, octeno kiselo i druge vrste vrenja.

S obzirom na molekularni kisik, bakterije se mogu podijeliti u tri glavne skupine: obligatne, t.j. obligatni, aerobi, obligatni anaerobi i fakultativni anaerobi. Obligate aerobi mogu rasti samo u prisutnosti kisika. Obligatni anaerobi (clostridium botulism, plinska gangrena, tetanus, bakteroidi i dr.) rastu samo u mediju bez kisika koji je za njih otrovan. U prisutnosti kisika, bakterije proizvode radikale kisikovog peroksida, uključujući vodikov peroksid i superoksidni anion kisika, koji su toksični za obligatne anaerobne bakterije jer ne stvaraju odgovarajuće enzime za inaktivaciju. Aerobne bakterije inaktiviraju vodikov peroksid i superoksidans odgovarajućim enzimima (katalaza, peroksidaza i superoksid dismutaza). Fakultativni anaerobi mogu rasti i u prisutnosti i u odsutnosti kisika jer se mogu prebaciti s disanja u prisutnosti molekularnog kisika na fermentaciju u njegovoj odsutnosti. Fakultativni anaerobi sposobni su izvoditi anaerobno disanje, koje se naziva nitratno disanje: nitrat, koji je akceptor vodika, reducira se na molekularni dušik i amonijak.

Među obligatnim anaerobima razlikuju se aerotolerantne bakterije, koje opstaju u prisutnosti molekularnog kisika, ali ga ne koriste.

Za uzgoj anaeroba u bakteriološkim laboratorijima koriste se anaerostati - posebni spremnici u kojima se zrak zamjenjuje mješavinom plinova koji ne sadrže kisik. Zrak se može ukloniti iz hranjive podloge kuhanjem, korištenjem kemijski adsorbenti kisik smješten u anaerostatima ili drugim spremnicima s usjevima.

Razmnožavanje bakterija

Životnu aktivnost bakterija karakterizira rast i razmnožavanje. Pod rastom se često podrazumijeva i povećanje broja jedinki po jedinici volumena okoliša, što se, međutim, ispravnije pripisuje razmnožavanju bakterija u populaciji. Rast se može zabilježiti vizualno pod mikroskopom, na ekranu, na serijskim fotografijama i u obojenim preparatima različite oblike su različiti. U bakterijama u obliku šipke, stijenka i masa rastu ravnomjerno, u sfernim bakterijama - neravnomjerno: masa je proporcionalna kocki, a stijenka je proporcionalna kvadratu polumjera stanice. Stoga koki u početku brzo rastu, a zatim je povećanje njihove mase ograničeno zastojem u rastu stijenke.

Razmnožavanje je samorazmnožavanje, što dovodi do povećanja broja bakterijskih stanica u populaciji. Bakterije se razmnožavaju binarnom fisijom na pola, rjeđe pupanjem. Staničnoj diobi prethodi replikacija bakterijskog kromosoma prema polukonzervativnom tipu (dvolančani lanac DNA se otvara i svaki lanac dovršava komplementarni lanac), što dovodi do udvostručenja molekula DNA bakterijske jezgre - nukleoida. . Replikacija kromosomske DNA događa se od početne točke. Kromosom bakterijske stanice povezan je u op regiji s citoplazmatskom membranom. Replikaciju DNA kataliziraju DNA polimeraze. Prvo, dvostruka ciljna DNA se odmotava (despirale), što rezultira stvaranjem replikacijske vilice (razgranati lanci); Jedan od lanaca, kada je dovršen, veže nukleotide od 5" do 3" kraja, drugi se dovršava segment po segment.

Replikacija DNA odvija se u tri faze: inicijacija, elongacija ili rast lanca i terminacija. Dva kromosoma nastala kao rezultat replikacije razilaze se, što je olakšano povećanjem veličine rastuće stanice: kromosomi pričvršćeni na citoplazmatsku membranu ili njezine derivate (na primjer, mezosomi) udaljavaju se jedan od drugoga kako se volumen stanice povećava . Njihovo konačno odvajanje završava stvaranjem suženja ili diobenog septuma. Stanice s diobenom pregradom divergiraju kao rezultat djelovanja autolitičkih enzima koji razaraju jezgru diobene pregrade. U tom slučaju, autoliza se može dogoditi neravnomjerno: stanice koje se dijele u jednom području ostaju povezane dijelom stanične stijenke u području septuma diobe, takve se stanice nalaze pod kutom jedna prema drugoj.

Najjednostavniji jednostanični organizmi koji pripadaju klasi ciliata raspoređeni su gotovo posvuda. Od hladnog leda na sjeveru do ništa manje užarenih ledenih santi na jugu, u svakoj stajaćoj vodi nalaze se ova simpatična stvorenja koja su jedna od najvažnijih karika hranidbeni lanac biocenoza. Za akvariste, cilijate su vrijedne kao dobra hrana za novorođenu mlađ. Ali prije nego što uvedete ovo živo biće u svoj "podvodni svijet", vrijedi se upoznati s reprodukcijom, prehranom i vitalnom aktivnošću mikroorganizma.

Prirodno stanište i više

Najmanja živa bića žive u plitkim tijelima mirne vode. Cilijate papuča nazivaju se tako zbog sličnosti oblika tijela, potpuno prekrivenog cilijama, sa ženskom cipelom. Trepetljike pomažu životinjama da se kreću, hrane i čak se brane. Najmanji organizam ima veličinu od 0,5 mm, a trepavica je nemoguće vidjeti golim okom! Zanimljiv način kretanja u vodi je samo sa zaobljenim tupim krajem prema naprijed, ali čak i sa takvim osebujnim "hodanjem", bebe razvijaju brzinu od 2,5 mm/1 sekundi.

Jednostanična stvorenja imaju strukturu od dvije jezgre: prva "velika" jezgra kontrolira prehrambene i respiratorne procese, prati metabolizam i kretanje, ali "mala" jezgra uključena je samo u procese od seksualnog značaja. Najtanja ljuska povećane elastičnosti omogućuje mikroorganizmu da bude u svom prirodnom, jasno definiranom obliku, kao i da se brzo kreće. Kao takvo, kretanje se provodi kroz cilije, koje djeluju kao "vesla" i neprestano guraju cipelu prema naprijed. Usput, pokreti svih trepavica su apsolutno sinkroni i koordinirani.

Životne aktivnosti: hranjenje, disanje, razmnožavanje

Kao i svi slobodnoživući mikroorganizmi, cilijarna papuča hrani se najsitnijim česticama bakterija i algi. Takva beba ima usnu šupljinu – duboku šupljinu koja se nalazi na određenom mjestu u tijelu. Otvor za usta ide u ždrijelo, a zatim hrana ide ravno u vakuolu za probavu hrane, i tu se hrana počinje prerađivati u kiseloj, a zatim u alkalnoj sredini. Mikroorganizam ima i rupu kroz koju izlaze nepotpuno probavljeni ostaci hrane. Nalazi se iza otvora za hranu i prolazeći kroz posebnu strukturu - prah, izbacuje ostatke hrane. Prehrana mikroorganizma je prilagođena granici, cipela ne može prejesti ili ostati gladna. Ovo je možda jedna od savršenih kreacija prirode.

Trepetljikasta cipela diše svim integumentima svog tijela. Oslobođena energija dovoljna je za održavanje života svih procesa, a nepotrebni otpadni spojevi, poput ugljičnog dioksida, također se uklanjaju kroz cijelo područje tijela pojedinca. Struktura cilijatne papučice prilično je složena, na primjer, kontraktilne vakuole, kada su prenapunjene vodom i otopljenim organskim tvarima, dižu se do krajnje točke plazme na tijelu i istiskuju sve nepotrebno. Slatkovodni stanovnici tako uklanjaju višak vode, koja neprestano pritječe iz okolnog prostora.

Mikroorganizmi ove vrste mogu se okupiti u velikim kolonijama na mjestima gdje se nakupljaju mnoge bakterije, ali vrlo oštro reagiraju na kuhinjsku sol - otplivaju.

Reprodukcija

Postoje dvije vrste razmnožavanja mikroorganizama:

Aseksualni, što je uobičajena podjela. Taj se proces događa kao dioba jedne cilijatne papučice na dva dijela, pri čemu novi organizmi imaju vlastitu veliku i malu jezgru. U isto vrijeme, u novi život Samo mali dio "starih" organela se prenosi, sve ostale se brzo formiraju iznova.
Seksualno. Ova vrsta se koristi samo kada postoje temperaturne fluktuacije, nedovoljno hrane i drugi nepovoljni uvjeti. Tada se životinje mogu razdvojiti na spolove i zatim pretvoriti u cistu.

Najzanimljivija je druga opcija reprodukcije:

Dvije osobe privremeno se stapaju u jednu;
Na mjestu fuzije formira se određeni kanal koji povezuje par;
Velika jezgra potpuno nestaje (kod obje jedinke), a mala se jezgra dva puta dijeli.

Jednoćelijski ili protozojski organizmi obično se nazivaju oni organizmi čija su tijela jedna stanica. Upravo ova stanica obavlja sve potrebne funkcije za život tijela: kretanje, prehranu, disanje, reprodukciju i uklanjanje nepotrebnih tvari iz tijela.

Potkraljevstvo praživotinja

Protozoe obavljaju i funkcije stanice i pojedinog organizma. U svijetu postoji oko 70 tisuća vrsta ovog potkraljevstva, većina su organizmi mikroskopske veličine.

2-4 mikrona je veličina malih protozoa, a obične dostižu 20-50 mikrona; zbog toga ih je nemoguće vidjeti golim okom. Ali postoje, na primjer, ciliati dugi 3 mm.

Predstavnike potkraljevstva protozoa možete sresti samo u tekućem okruženju: u morima i akumulacijama, u močvarama i vlažnim tlima.

Koje su vrste jednoćelijskih organizama?

Postoje tri vrste jednoćelijskih organizama: sarkomastigofori, sporozoi i cilijati. Tip sarkomastigofor uključuje sarcodaceae i flagelate, te tip cilijate- trepavičasti i sisajući.

Strukturne značajke

Značajka strukture jednostaničnih organizama je prisutnost struktura koje su karakteristične isključivo za protozoe. Na primjer, stanična usta, kontraktilna vakuola, prah i stanično ždrijelo.

Za praživotinje je karakteristična podjela citoplazme na dva sloja: unutarnji i vanjski, koji se nazivaju ektoplazma. Struktura unutarnjeg sloja uključuje organele i endoplazmu (jezgru).

Za zaštitu postoji pelikula - sloj citoplazme karakteriziran zbijanjem, a organele osiguravaju pokretljivost i neke prehrambene funkcije. Između endoplazme i ektoplazme nalaze se vakuole koje reguliraju ravnotežu vode i soli u jednoj stanici.

Prehrana jednoćelijskih organizama

U protozoa su moguće dvije vrste prehrane: heterotrofna i mješovita. Postoje tri načina apsorbiranja hrane.

Fagocitoza naziva se proces hvatanja Određena stvar hranu uz pomoć citoplazmatskih izraštaja koje imaju protozoe, kao i druge specijalizirane stanice u višestaničnih organizama. A pinocitoza predstavljen procesom upijanja tekućine samom površinom stanice.

Dah

Izbor kod protozoa se provodi difuzijom ili preko kontraktilnih vakuola.

Razmnožavanje protozoa

Postoje dva načina razmnožavanja: spolno i nespolno. Aseksualan predstavljena mitozom, tijekom koje dolazi do diobe jezgre, a zatim citoplazme.

A spolni Razmnožavanje se odvija izogamijom, oogamijom i anizogamijom. Za praživotinje je karakteristično naizmjenično spolno razmnožavanje i jednostruko ili višestruko nespolno razmnožavanje.