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Caractéristiques générales de l'unicellulaire. Protozoaires. Caractéristiques générales et diversité des protozoaires Propriétés des unicellulaires

Vers le sous-royaume Protozoaires sont des animaux unicellulaires. Certaines espèces forment des colonies.

La cellule protozoaire a le même schéma structurel que la cellule d'un animal multicellulaire: elle est limitée par une membrane, l'espace intérieur est rempli de cytoplasme, dans lequel se trouvent le noyau (noyaux), les organites et les inclusions.

La membrane cellulaire chez certaines espèces est représentée par une membrane externe (cytoplasmique), chez d'autres - par une membrane et une pellicule. Certains groupes de protozoaires forment une coquille autour d'eux. La membrane a une structure typique d'une cellule eucaryote : elle est constituée de deux couches de phospholipides, dans lesquelles les protéines « s'enfoncent » à des profondeurs différentes.

Le nombre de cœurs est de un, deux ou plus. La forme du noyau est généralement arrondie. Le noyau est délimité par deux membranes, ces membranes sont imprégnées de pores. Le contenu interne du noyau est le suc nucléaire (caryoplasme), qui contient de la chromatine et des nucléoles. La chromatine est constituée d'ADN et de protéines et est une forme interphase de l'existence des chromosomes (chromosomes décondensés). Le nucléole est composé d'ARNr et de protéines et est le site où se forment les sous-unités ribosomiques.

La couche externe du cytoplasme est généralement plus légère et plus dense - l'ectoplasme, l'intérieur - l'endoplasme.

Dans le cytoplasme, il existe des organites caractéristiques à la fois des cellules d'animaux multicellulaires et des organites caractéristiques uniquement de ce groupe d'animaux. Organites de protozoaires, communs avec les organites d'une cellule animale multicellulaire : mitochondries (synthèse d'ATP, oxydation de substances organiques), réticulum endoplasmique (transport de substances, synthèse de diverses substances organiques, compartimentation), complexe de Golgi (accumulation, modification, sécrétion de divers substances organiques, synthèse des glucides et des lipides , site de formation des lysosomes primaires), lysosomes (clivage des substances organiques), ribosomes (synthèse des protéines), centre cellulaire avec centrioles (formation de microtubules, en particulier de microtubules à fuseau), microtubules et microfilaments (cytosquelette). Organites protozoaires, caractéristiques uniquement pour ce groupe d'animaux : stigmates (perception de la lumière), trichocystes (protection), axtostyle (support), vacuoles contractiles (osmorégulation), etc. Les organites de photosynthèse présents dans les flagellés végétaux sont appelés chromatophores. Les organites du mouvement des protozoaires sont représentés par des pseudopodes, des cils et des flagelles.

Nutrition - hétérotrophe; dans les flagellés végétaux - autotrophe, peut être mixotrophe.

Les échanges gazeux se produisent à travers la membrane cellulaire, la grande majorité des protozoaires sont des organismes aérobies.

Réponse aux influences environnement externe(irritabilité) se manifeste sous la forme de taxis.

Lorsque des conditions défavorables surviennent, la plupart des protozoaires forment des kystes. L'enkystement est une façon de vivre des conditions défavorables.

La principale méthode de reproduction des protozoaires est la reproduction asexuée : a) division de la cellule mère en deux cellules filles, b) division de la cellule mère en plusieurs cellules filles (schizogonie), c) bourgeonnement. La mitose est la base de la reproduction asexuée. Chez un certain nombre d'espèces, le processus sexuel a lieu - conjugaison (ciliés) et reproduction sexuée (sporozoaires).

Habitats : eaux marines et eaux douces, sol, organismes végétaux, animaux et humains.

Classification des protozoaires

  • Protozoaires du sous-royaume ou unicellulaires (protozoaires)
    • Type Sarcomastigophora (Sarcomastigophora)
      • Sous-type Flagellés (Mastigophora)
        • Classe Flagellés végétaux (Phytomastigophorea)
        • Classe Flagellés animaux (Zoomastigophorea)
      • Sous-type Opalina (Opalinata)
      • Sous-type Sarcodaceae (Sarcodina)
        • Classe Rhizopeda (Rhizopoda)
        • Classe Radiolaria, ou Faisceaux (Radiolaria)
        • Tournesols de classe (Heliozoa)
    • Type Apicomplexa (Apicomplexa)
        • Classe Perkinsea
        • Classe Sporozoa (Sporozoé)
    • Type de Myxosporidium (Myxozoaires)
        • Classe Myxosporea (Myxosporées)
        • Classe Actinosporidia (Actinosporea)
    • Type de microsporidies (Microspora)
    • Type de ciliés (Ciliophora)
        • Classe ciliés ciliés (Ciliata)
        • Classe de ciliés suceurs (Suctoria)
    • Type Labyrinthula (Labirinthomorpha)
    • Type d'ascétosporidies (Ascetospora)

La plus simple est apparue il y a environ 1,5 milliard d'années.

Les plus simples appartiennent aux eucaryotes unicellulaires primitifs (superroyaume Eucariota). Il est maintenant généralement admis que les eucaryotes ont évolué à partir des procaryotes. Il existe deux hypothèses sur l'origine des eucaryotes à partir des procaryotes : a) successives, b) symbiotiques. Selon l'hypothèse successive, les organites membraneuses naissent progressivement du plasmalemme des procaryotes. Selon l'hypothèse symbiotique (hypothèse endosymbiotique, hypothèse de symbiogenèse), une cellule eucaryote apparaît à la suite d'une série de symbioses de plusieurs cellules procaryotes anciennes.

Il existe environ 70 000 espèces d'animaux unicellulaires dans la faune mondiale.

Presque tous les simples sont de taille microscopique (de 2 microns à 0,2 mm), parmi lesquels il existe également des formes coloniales (volvox). Les organismes unicellulaires vivent dans les eaux douces (amibe commune, euglène verte, sabot cilié, volvox) et marines (foraminifères, promenades), dans le sol (certains types d'amibes, flagellés, ciliés).

Les plus simples sont des représentants du monde animal, situés au niveau de l'organisation cellulaire. Morphologiquement, ils constituent une cellule et fonctionnellement, ils constituent un organisme intégral. Par conséquent, la cellule la plus simple est construite beaucoup plus compliquée que la cellule d'un organisme multicellulaire.

Cela est dû au fait que les cellules des organismes multicellulaires n'effectuent que certaines fonctions, tandis qu'une cellule des plus simples remplit toutes les fonctions vitales inhérentes à tout l'organisme : nutrition, mouvement, excrétion, respiration, reproduction, etc.

Caractéristiques de la structure et de l'activité vitale des organismes unicellulaires (protozoaires)

La cellule protozoaire, comme toute cellule eucaryote, possède des organites cellulaires généraux. Dans le cytoplasme des protozoaires, on distingue deux couches: l'externe - ectoplasme et l'interne - endoplasme. De plus, les protozoaires possèdent des organites caractéristiques d'eux seuls : mouvements (pseudopodes, flagelles, cils), digestion (vacuoles digestives, les ciliés ont une bouche cellulaire, pharynx), excrétion et osmorégulation (vacuoles contractiles).

Une cellule d'animaux unicellulaires contient un (ameba, euglena) ou plusieurs (ciliés) noyaux. La grande majorité des organismes unicellulaires ont la capacité de se déplacer. À l'aide de renflements temporaires du cytoplasme - de fausses jambes (pseudo-jambes), simples, dépourvues de membrane cellulaire dense (ameba), bougez. Les flagelles (vert euglène) et les cils (ciliés-chaussure) contribuent au mouvement rapide des organismes unicellulaires.

Les modes d'alimentation des protozoaires sont variés. La plupart d'entre eux se nourrissent de manière hétérotrophe. Chez l'amibe, la nourriture pénètre dans le cytoplasme à l'aide de pseudopodes qui la capturent. Chez les ciliés, les vibrations des cils font pénétrer la nourriture dans la bouche cellulaire et le pharynx.

La digestion des aliments se produit dans les vacuoles digestives. Les résidus alimentaires non digérés sont éliminés de la cellule à n'importe quel endroit auquel la vacuole digestive (amibe) s'approche ou par des ouvertures spéciales (poudre dans les ciliés-chaussures).

Parmi les animaux unicellulaires, il existe des espèces qui se nourrissent comme des plantes vertes (volvox). Dans leur cytoplasme, il y a des chromatophores - des organites avec des pigments photosynthétiques. Pour certains flagellés à chromatophores (vert euglena), un type de nutrition mixte (mixotrophe) caractéristique. À la lumière, ils sont capables de photosynthèse et dans l'obscurité, ils se nourrissent de produits prêts à l'emploi. matière organique.

La respiration est réalisée par l'apport d'oxygène à travers toute la surface de la cellule. Il oxyde les substances organiques complexes en CO 2 , H 2 O et autres composés. En même temps, de l'énergie est libérée, qui est utilisée pour les processus vitaux des animaux.

Pour les protozoaires, les méthodes de reproduction asexuée et sexuée sont caractéristiques. La reproduction asexuée s'effectue par division et bourgeonnement. Le plus souvent, les unicellulaires se reproduisent en divisant l'organisme de la mère en deux cellules filles.

Pour les ciliés-chaussures, en plus de la section, il existe un processus sexuel caractéristique, au cours duquel deux ciliés sont temporairement connectés l'un à l'autre et échangent de petits noyaux. Ainsi les ciliés échangent des informations génétiques (héréditaires) contenues dans leurs noyaux.

Unicellulaire se caractérise par l'irritabilité - la réponse-réaction du corps aux influences extérieures. Conditions défavorables L'environnement externe est transféré par des organismes unicellulaires à l'état de kyste - la cellule est arrondie, comprimée, attire les organites de mouvement et est recouverte d'une membrane épaisse.

Les processus de formation du sol sont également réalisés à l'aide de protozoaires. Les unicellulaires flagellaires servent à l'évaluation biologique du degré de pureté des masses d'eau (biodiagnostic). Les foraminifères et les proménacs jouent un rôle important dans la formation des dépôts de craie et de calcaire, qui sont de précieux matériaux de construction.

Le phylum Protozoa comprend environ 25 000 espèces d'animaux unicellulaires vivant dans l'eau, le sol ou des organismes d'autres animaux et humains. Ayant une similitude morphologique dans la structure des cellules avec des organismes multicellulaires, les protozoaires diffèrent considérablement d'eux sur le plan fonctionnel.

Si les cellules d'un animal multicellulaire remplissent des fonctions spéciales, la cellule la plus simple est un organisme indépendant capable de métabolisme, d'irritabilité, de mouvement et de reproduction.

Les plus simples sont des organismes au niveau d'organisation cellulaire. Morphologiquement, le protozoaire équivaut à une cellule, mais physiologiquement c'est un organisme indépendant à part entière. La grande majorité d'entre eux sont de taille microscopique (de 2 à 150 microns). Cependant, certains des protozoaires vivants atteignent 1 cm et les coquilles d'un certain nombre de rhizopodes fossiles mesurent jusqu'à 5 à 6 cm de diamètre.Le nombre total d'espèces connues dépasse 25 000.

La structure des protozoaires est extrêmement diverse, mais ils ont tous des caractéristiques caractéristiques de l'organisation et du fonctionnement de la cellule. Communs dans la structure de la structure des protozoaires sont les deux principaux composants du corps - le cytoplasme et le noyau.

cytoplasme

Le cytoplasme est délimité par une membrane externe qui régule le flux de substances dans la cellule. Chez de nombreux protozoaires, il est compliqué par des structures supplémentaires qui augmentent l'épaisseur et la résistance mécanique de la couche externe. Ainsi, des formations telles que des pellicules et des coquilles apparaissent.

Le cytoplasme des protozoaires se décompose généralement en 2 couches - la couche externe est plus légère et plus dense - ectoplasme et intérieur, équipé de nombreuses inclusions, - endoplasme.

Les organites cellulaires généraux sont localisés dans le cytoplasme. De plus, une variété d'organelles spéciales peuvent être présentes dans le cytoplasme de nombreux protozoaires. Diverses formations fibrillaires sont particulièrement répandues - fibres de soutien et contractiles, vacuoles contractiles, vacuoles digestives, etc.

Coeur

Les plus simples ont un noyau cellulaire typique, un ou plusieurs. Le noyau des protozoaires a une membrane nucléaire typique à deux couches. Le matériel de chromatine et les nucléoles sont distribués dans le noyau. Les noyaux des protozoaires se caractérisent par une diversité morphologique exceptionnelle en termes de taille, nombre de nucléoles, quantité de suc nucléaire, etc.

Caractéristiques de l'activité vitale des protozoaires

Contrairement aux cellules somatiques, les protozoaires multicellulaires se caractérisent par la présence de cycle de vie. Elle se compose d'une série d'étapes successives, qui se répètent dans l'existence de chaque espèce avec une certaine régularité.

Le plus souvent, le cycle commence par le stade du zygote, qui correspond à l'œuf fécondé des organismes multicellulaires. Cette étape est suivie d'une reproduction asexuée unique ou répétée, réalisée par division cellulaire. Ensuite, des cellules sexuelles (gamètes) se forment, dont la fusion par paires donne à nouveau un zygote.

Important caractéristique biologique de nombreux protozoaires est la capacité de enkystement. En même temps, les animaux arrondissent, perdent ou aspirent les organites du mouvement, sécrètent une coquille dense à leur surface et tombent dans un état de repos. À l'état enkysté, les protozoaires peuvent tolérer des changements drastiques environnement tout en maintenant la viabilité. Lorsque les conditions favorables à la vie reviennent, les kystes s'ouvrent et les protozoaires en sortent sous forme d'individus actifs et mobiles.

Selon la structure des organites du mouvement et les caractéristiques de la reproduction, le type protozoaire est divisé en 6 classes. Les 4 classes principales sont les Sarcodacées, les Flagellés, les Sporozoaires et les Ciliés.

Flagelles de classe

Structure. Les flagellés ont des flagelles qui servent d'organites de mouvement et contribuent à la capture de la nourriture. Il peut y en avoir un, deux ou plusieurs. Le mouvement du flagelle dans l'eau environnante provoque un tourbillon, grâce auquel de petites particules en suspension dans l'eau sont emportées à la base du flagelle, où se trouve une petite ouverture - une bouche cellulaire menant à un canal-pharynx profond.
Presque tous les flagellés sont recouverts d'une membrane élastique dense qui, avec les éléments développés du cytosquelette, détermine la forme permanente du corps.
appareil génétique dans la plupart des flagellés, il est représenté par un seul noyau, mais il existe également des espèces binucléaires (par exemple, Giardia) et multinucléaires (par exemple, opale).
Cytoplasme il est clairement divisé en une fine couche externe - un ectoplasme transparent et un endoplasme plus profond.
Méthode nutritionnelle. Selon la méthode d'alimentation, les flagellés sont divisés en trois groupes. Les organismes autotrophes, exception dans le règne animal, synthétisent des substances organiques (glucides) à partir de gaz carbonique et de l'eau à l'aide de la chlorophylle et de l'énergie du rayonnement solaire. La chlorophylle se trouve dans des chromatophores dont l'organisation est similaire à celle des plastes végétaux. De nombreux flagellés à alimentation végétale ont des appareils spéciaux qui perçoivent des stimuli lumineux - des stigmates.
Les organismes hétérotrophes (trypanosomes - l'agent causal de la maladie du sommeil) n'ont pas de chlorophylle et ne peuvent donc pas synthétiser les glucides à partir de substances inorganiques. Les organismes mixotrophes sont capables de photosynthèse, mais se nourrissent également de substances minérales et organiques créées par d'autres organismes (euglène verte).
Osmorégulateur et les fonctions partiellement excrétrices sont assurées dans les flagellés, comme dans les sarcodes, par des vacuoles contractiles, qui sont présentes dans les formes d'eau douce libres.
La reproduction. Les flagellés ont une reproduction sexuée et asexuée. La forme habituelle de reproduction asexuée est la fission longitudinale.
Habitat. Les flagellés sont largement distribués dans les plans d'eau douce, particulièrement petits et pollués par des résidus organiques, ainsi que dans les mers. De nombreuses espèces parasitent divers animaux et humains et causent ainsi de grands dommages (tryponosomes, parasites intestinaux, etc.).

Les principaux termes et concepts testés dans l'épreuve d'examen : amibe, balantidies, flagellés, ciliés, coccidies, plasmodium malarique, vacuole digestive, progression sexuelle, poudre, sarcodes, vacuole contractile, sporozoaires, euglène verte.

Le corps des animaux les plus simples est constitué d'une seule cellule qui remplit toutes les fonctions de la vie. Les représentants de ce sous-royaume ont toutes les propriétés d'un organisme indépendant. Les protozoaires libres ont des organites supplémentaires pour le mouvement, la nutrition, l'excrétion, la protection, etc. Certains de ces organites sont temporaires (projambes d'amibe), d'autres sont permanents (flagelle d'euglène, cils ciliés).

Le rôle des protozoaires dans la nature et la vie humaine :

- sont des acteurs indispensables à la circulation des substances et de l'énergie dans les écosystèmes, agissant en tant que micro-consommateurs et décomposeurs ;

- forment des dépôts géologiques de calcaire, de craie;

- sont des objets recherche scientifique;

Classe des flagelles. Les représentants de cette classe ont une forme corporelle constante, en raison de la présence d'une membrane cellulaire compactée.

Le vert Euglena a un corps en forme de fuseau. La taille des cellules est d'environ 0,05 mm. Euglena se déplace à l'aide d'un flagelle - une excroissance cytoplasmique constituée de fines fibrilles. À l'avant se trouve un œil sensible à la lumière. Dans le cytoplasme, en plus de tous les organites caractéristiques des cellules animales, on trouve chromatophores contenant de la chlorophylle. À la lumière, Euglena est capable de photosynthèse. Par conséquent, il est qualifié d'intermédiaire, entre les plantes et les animaux, les formes évolutives. Euglena se reproduit de manière asexuée en se divisant en deux le long de l'axe longitudinal. reproduction sexuée réalisé à travers copulation(fusion cellulaire).

Volvox appartient aux formes coloniales des flagellés.

type d'infusoires. Infusoires ciliaires de classe. Le type compte environ 6 000 espèces.

Représentants - chaussure d'infusoire, trompettiste d'infusoire.

Infusoria-shoe - un animal de 0,1 à 0,3 mm.

Sa membrane cellulaire est recouverte de cils qui servent au mouvement. Il y a deux noyaux dans une cellule végétatif , polyploïde et génératif , diploïde. L'évidement buccal sur le corps forme un entonnoir buccal, passant dans la bouche cellulaire, conduisant à gorge. Formé dans la gorge vacuoles digestives qui digèrent les aliments. Les restes de nourriture non digérés sont évacués par l'ouverture - poudre .

La chaussure ciliée a deux vacuoles contractiles situées aux extrémités opposées du corps. À travers eux, l'excès d'eau et les produits métaboliques sont excrétés.

Reproduction de ciliés se produit à la fois de manière asexuée et sexuelle. Au cours de la reproduction asexuée, une division cellulaire longitudinale se produit. Au cours du processus sexuel, un pont cytoplasmique se forme entre deux ciliés. Les noyaux polyploïdes (gros) sont détruits et les noyaux diploïdes (petits) sont divisés par la méiose avec la formation de quatre noyaux haploïdes, dont trois meurent et le quatrième est divisé en deux, mais par mitose. Deux noyaux se forment. L'un est stationnaire et l'autre est migrateur. Ensuite, entre les ciliés, il y a un échange de noyaux migrants. Ensuite, les noyaux stationnaires et migrants fusionnent, les individus se dispersent, et des noyaux grands et petits se forment à nouveau en eux.