Ten artykuł przybliży czytelnikowi budowę najprostszych organizmów, a mianowicie skupia się na budowie wakuoli kurczliwej, która pełni funkcję wydalniczą (i nie tylko), mówi o znaczeniu pierwotniaków i opisuje sposoby ich istnienia w środowisku.
Skurczowa się wakuola. Koncepcja
Vacuole (z francuskiego wakuoli, od łacińskiego słowa vacuus - pusta), małe ubytki w kształcie kuli w komórkach roślinnych i zwierzęcych lub organizmach jednokomórkowych. Wakuole kurczliwe są powszechne przede wszystkim wśród najprostszych organizmów żyjących w wodach słodkich, na przykład wśród protistów, takich jak ameba proteus i pantofelek orzęskowy, który otrzymał tak oryginalną nazwę ze względu na kształt ciała zbliżony do kształtu ciała. podeszwa buta. Oprócz wymienionych powyżej pierwotniaków, identyczne struktury znaleziono również w komórkach różnych gąbek słodkowodnych należących do rodziny Badyagaceae.
Struktura kurczliwej wakuoli. Funkcje
Wakuola kurczliwa to organoid błony, który wyrzuca nadmiar płynu z cytoplazmy. Lokalizacja i budowa tego aparatu różni się w różnych mikroorganizmach. Z kompleksu pęcherzykowych lub kanalikowych wakuoli zwanego gąbczastą, płyn dostaje się do wakuoli kurczliwej. Dzięki ciągłej pracy tego systemu zachowana jest stabilna objętość komórki. Pierwotniaki mają kurczliwe wakuole, które są aparatem regulującym ciśnienie osmotyczne, a także służą do wydalania produktów rozpadu z organizmu. Ciało pierwotniaka składa się tylko z jednej komórki, która z kolei wykonuje wszystkie niezbędne funkcje życiowe. Przedstawiciele tego podkrólestwa, tacy jak pantofelek orzęskowy, ameba i inne organizmy jednokomórkowe, mają wszystkie właściwości niezależnego organizmu.
Rola pierwotniaków
Komórka pełni wszystkie istotne funkcje: wydalanie, oddychanie, drażliwość, ruch, reprodukcję, metabolizm. Najprostsze są wszechobecne. Najwięcej gatunków żyje w wodach morskich i słodkich, wiele zamieszkuje wilgotną glebę, może infekować rośliny, żyje w ciałach wielokomórkowych zwierząt i ludzi. W naturze pierwotniaki pełnią rolę sanitarną, uczestniczą też w obiegu substancji, są pokarmem dla wielu zwierząt.
Wakuola kurczliwa w amebie pospolitej
Ameba zwyczajna - przedstawicielka klasy kłączy,nie ma, w przeciwieństwie do innych przedstawicieli, stałego kształtu ciała. Ruch odbywa się za pomocą pseudopodów. Teraz zastanówmy się, jaką funkcję pełni wakuola kurczliwa w amebie. Jest to regulacja poziomu ciśnienia osmotycznego wewnątrz jej komórki. Może powstać w amebie proteus w dowolnej części komórki. Przez błonę zewnętrzną woda z otoczenia dostaje się osmotycznie. Stężenie substancji rozpuszczonych w komórce ameby jest wyższe niż w środowisku. W ten sposób w komórce najprostszej i poza nią powstaje różnica ciśnień. Funkcje kurczliwej wakuoli w amebie to rodzaj aparatu pompującego, który usuwa nadmiar wody z komórki prostego organizmu. Amoeba Proteus może uwalniać nagromadzony płyn do środowiska w dowolnej części powierzchni ciała.
Ta funkcja kurczliwej wakuoli jest akceptowalna dla najprostszych organizmów żyjących w słodkiej wodzie. W formach pasożytniczych i morskich, które żyją w środowisku, w którym ciśnienie osmotyczne jest wyższe niż w wodzie słodkiej, te prymitywne aparaty kurczą się bardzo rzadko lub zwykle są nieobecne. Wokół kurczliwej wakuoli w większości organizmów pierwotniaków mitochondria są skoncentrowane, dostarczając energię do wykonywania pracy osmotycznej.
Oprócz funkcji osmoregulacyjnej pełni w życiu funkcję oddychania, ponieważ w wyniku osmozy napływająca woda dostarcza rozpuszczony w niej tlen. Jaką inną funkcję spełnia kurczliwa wakuola? Pełni również funkcję wydalniczą, mianowicie wraz z wodą produkty przemiany materii są wydalane doich środowisko.
Oddychanie, wydalanie, osmoregulacja w rzęskach buta
Ciało pierwotniaka pokryte jest gęstą skorupą, która ma stały kształt. Żywi się zarówno bakteriami, jak i algami, w tym niektórymi pierwotniakami. Organizm orzęsków ma bardziej złożoną budowę niż ameba. W komórce buta znajdują się dwie kurczliwe wakuole z przodu iz tyłu. W tym aparacie można wyróżnić zbiornik i kilka małych kanalików. Wakuole kurczliwe są stale, dzięki tej strukturze (z mikrotubul), w stałym miejscu w komórce.
Główną funkcją wakuoli kurczliwych w życiu tego przedstawiciela pierwotniaków jest osmoregulacja, usuwa ona również nadmiar wody z komórki, która dostaje się do komórki w wyniku osmozy. Najpierw pęcznieją wiodące kanały, a następnie woda z nich jest pompowana do specjalnego zbiornika. Zbiornik jest zmniejszony, oddzielony od wiodących kanałów, woda jest wyrzucana przez pory. W komórce rzęskowej znajdują się dwie kurczliwe wakuole, które z kolei działają w przeciwfazie. Dzięki pracy dwóch takich urządzeń zapewniony jest ciągły proces. Ponadto woda stale krąży w wyniku działania kurczliwych wakuoli. Kurczą się jeden po drugim, a częstotliwość skurczów zależy od temperatury otoczenia.
Tak więc w temperaturze pokojowej (+18 - +20 stopni Celsjusza) częstotliwość skurczów wakuoli według niektórych źródeł wynosi 10-15 sekund. A biorąc pod uwagę, że środowisko naturalnebuty to wszelkie zbiorniki świeżej wody ze stojącą wodą i obecnością w niej rozkładających się substancji organicznych, temperatura tego środowiska zmienia się o kilka stopni w zależności od pory roku, a tym samym częstotliwość skurczów może sięgać 20-25 sekund. W ciągu godziny kurczliwa wakuola najprostszego organizmu jest w stanie wyrzucić wodę z komórki w dużej ilości. współmierne do swojej wielkości. Gromadzą składniki odżywcze, niestrawione resztki żywności, końcowe produkty przemiany materii, a także można wykryć tlen i azot.
Oczyszczanie ścieków w najprostszy sposób
Wpływ pierwotniaków na cykl substancji w przyrodzie ma ogromne znaczenie. W zbiornikach, w wyniku spływania ścieków, bakterie namnażają się w dużych ilościach. W efekcie powstają różne proste organizmy, które wykorzystują te bakterie jako pokarm i tym samym przyczyniają się do naturalnego oczyszczania zbiorników wodnych.
Wniosek
Pomimo prostej budowy tych jednokomórkowych organizmów, których ciało składa się z jednej komórki, ale pełni funkcje całego organizmu, zaskakująco przystosowanego do środowiska. Można to zaobserwować choćby na przykładzie struktury kurczliwej wakuoli. Do tej pory udowodniono już ogromne znaczenie pierwotniaków w przyrodzie i ich udział w cyklu substancji.
