Систематическое положение эвглены зеленой. Строение жгутиконосцев на примере

Строение жгутиконосцев на примере
ЭВГЛЕНЫ ЗЕЛЕНОЙ -
EUGLENA VIRIDIS

Форма тела эвглены; органеллы; движение эвглен

Работа 1. Форма тела эвглены. Для каждого вида эвглен характерна своя особая форма тела; ее определяет пелликула - наружный слой более уплотненной эктоплазмы. Тело эвглены зеленой - Euglena viridis - веретеновидной формы (рис. 7). Под воздействием механических и иных причин форма тела более или менее видоизменяется - вытягивается, сокращается, округляется, а по устранении воздействия нормальная форма восстанавливается, что связано с эластичностью пелликулы. Некоторые эвглены - Е. acus, Е, spyrogyra, а также жгутиконосец факус, встречающиеся нередко в пробе с эвгленами, не изменяют своей формы тела: их пелликула более твердая. Наряду с формообразовательной ролью пелликула выполняет и функцию защиты организма.

Рис. 7. Эвглена зеленая (увеличение около 1500 раз):
1 - жгутик; 2 - стигма; 3 --5 - выделительная органелла (3 - сократительная вакуоль, 4 - собирательные, или приводящие, вакуоли, 5 - резервуар); 6 - раздвоенное основание жгутика; 7 - хроматофоры; 8 - зерна парамила: 9 - ядро; 10 - пелликула; 11 - эктоплазма: 12 - эндоплазма

Ход работы. Наблюдение над живыми жгутиконосцами при свободном их движении затруднительно. Поэтому следует замедлить их движение: к капле культуры на предметном стекле добавить такой же объем 3%-ной подогретой желатины; жидкость становится вязкой, и движение эвглен замедляется; накрыть покровным стеклом. Под микроскопом при малом увеличении найти в поле зрения несколько эвглен, перевести на большое увеличение и проследить за изменением формы тела одной из них; зарисовать несколько последовательных стадий такого изменения. Изготовленный микропрепарат сохранить для последующих наблюдений.

Работа 2. Органеллы эвглены.

Органеллами питания эвглены служат хроматофоры . Они расположены в разных участках тела (рис. 7) в виде овальных или колбасовидных, иногда кольцеобразных телец, содержащих зеленый пигмент - хлорофил . Эта органелла эвглен мало отличается от хроматофоров у водорослей, выполняя одинаковую с ними роль; на свету они синтезируют органическое вещество (углеводы) из углекислоты и воды. Продукт фотосинтезирующей деятельности эвглен - парамил - сходен с крахмалом, синтезированным растениями. Парамил в форме многочисленных зерен, расположенных между хроматофорами (иногда внутри хроматофоров), накапливается в протоплазме в качестве запасного питательного вещества. Так протекает автотрофное питание эвглены. Помимо этого, она способна в темноте питаться осмотически, всасывая всей поверхностью тела растворенные в воде органические вещества. Поэтому эвглену относят к жгутиконосцам миксотрофным , т. е. со смешанным типом питания.

Сократительная вакуоль расположена на переднем конце тела, поблизости от основания жгутика и имеет более сложное, чем у амебы, строение (см. рис. 7). Как и у амебы, сократительная вакуоль выполняет две основные функции: осморегуляторную и выделительную, или экскреторную . Центральное место в ней занимает собственно сократительная , или пульсирующая , вакуоль , пузырек, расширяющийся при наполнении и сокращающийся при удалении содержимого. Сократительная вакуоль окружена мелкими пузырьками - приводящими , или собирательными , вакуолями. Вода из протоплазмы направляется в собирательные вакуоли, оттуда изливается в сократительную вакуоль, из нее по заполнении - в резервуар , а оттуда наружу через канал, соединяющий резервуар с внешней средой.

На переднем конце тела, поблизости от сократительной вакуоли расположено красноватое тельце, представляющее скопление пигментных зерен; это стигма , глазок, светочувствительная органелла . Стигма обеспечивает возможность ориентировки в пространстве по степени освещенности; с этим связан положительный фототаксис эвглен, выражающийся в том, что они движутся к источнику света (если он не превышает предела допустимой интенсивности).

Ядро - важная составная часть тела эвглены наряду с протоплазмой , или, точнее, цитоплазмой - внеядерной частью протоплазмы. У эвглен ядро шаровидной формы и расположено несколько кзади от середины длины тела.

Ход работы. 1. На изготовленном ранее микропрепарате под микроскопом при большом увеличении отыскать хроматофоры и парамиловые зерна; несколько из них нанести на рисунок с контурным изображением эвглены. 2. Рассмотреть стигму и ядро и отобразить их на том же рисунке. На живом экземпляре хорошо заметно лишь место расположения ядра, так как в кем отсутствуют хроматофоры, и поэтому оно светлее окрашено. По возможности рассмотреть ядро на микропрепаратах, окрашенных уксуснокислым кармином (при большом увеличении микроскопа). 3. Изучить строение и расположение сократительной вакуоли; изобразить ее на том же рисунке.

Зарисовки перечисленных здесь органелл снабдить указанием их функции.

Работа 3. Движение эвглены. Эвглена передвигается с помощью жгутика, или бича - нитевидного нежного выроста протоплазмы на переднем конце (см. рис. 7.) Жгутик продолжается внутрь тела, в расположенное на переднем конце углубление (резервуар), ко дну которого он прикреплен. У основания его лежит маленькое тельце - базальное зерно, регулирующее движение жгута. Штопорообразным движением жгутик как бы ввинчивается в воду и увлекает за собой тело биченосца, движущегося при этом поступательно и вращательно. Скорость движения эвглены невелика, 150-235 микрон в секунду; однако пройденный за 1 секунду путь в 3-5 раз превышает длину тела.

Эвглена зеленая (Euglena viridis) – одноклеточный простейший организм из рода эвглен класса жгутиковые типа саркомастигофоры. По мнению зоологов, эвглена зеленая входит в группу животных - растительных жгутиконосцев (фитожгутиковых). Другие ученые считают, что эвглена зеленая является широко распространенным в природе представителем эвгленовых водорослей.

Эти простейшие обитают в сильно загрязненных водоемах – канавах, болотах, лужах, мелких загнивающих пресных водоемах. Иногда эвглена зеленая встречается в чистых водоемах, как пресных, так и соленых.

Название эвглена получила за зеленый цвет, который придают организму хроматофоры. Если рассматривать эвглену зеленую под микроскопом, то заметно, что клетка эвглены зеленой окраски имеет веретеновидную продолговатую форму, ее размеры меньше, чем амёбы обыкновенной (0,05-0,06 мм). Под оболочкой находится цитоплазма с органоидами и одним крупным ядром. Внешний слой цитоплазмы уплотнен, благодаря чему форма клетки может изменяться только в определенных пределах - незначительно сжиматься, при этом клетка становится немного короче и шире. В теле особи отчетливо виден красный светочувствительный глазок у ее переднего края. Рядом с ним в углублении расположен жгутик, с помощью вращательных движений которого эвглена зеленая передвигается. К светочувствительному глазку прилегает сократительная вакуоль, основная функция ее осморегуляторная (освобождение организма от избытка воды). Хроматофоры в организме особи овальной формы и расположены радиально.

Особенностью эвглены зеленой является то, что в ее строении и жизнедеятельности объединены черты как растения, так и животного. Это указывает на общее происхождение растительных и животных организмов в процессе эволюции. Так, для эвглены характерно миксотрофное питание, то есть она способна к автотрофному и гетеротрофному типу питания в связи с наличием в клетке хлоропластов с хлорофиллом. Фотосинтез осуществляется в условиях хорошей освещенности в хлоропластах. Но при длительном нахождении эвглены зеленой в местах с плохим освещением ее клетка как будто «обесцвечивается» из-за разрушения хлорофилла в хлоропластах. Эвглена становится бледно-зеленой или прозрачной. Простейшее переходит к гетеротрофному типу питания, поглощая растворенные в воде органические вещества. При попадании эвглены в освещенные места все процессы автотрофного питания восстанавливаются.

На свету вследствие фотосинтеза в теле эвглены зеленой образуется запасное питательное вещество, сходное по структуре с крахмалом. Данное вещество откладывается в виде зерен в цитоплазме клетки.

Таким образом, в организме эвглены зеленой осуществляются такие функции, как питание, дыхание, выделение, фотосинтез, размножение. Размножение организмов данного вида эвглен бесполое - делением клетки пополам, в отличие от инфузории-туфельки, для которой характерен еще и половой процесс. При быстром размножении огромного количества особей эвглены зеленой наблюдается коричневое, красное или зеленое «цветение» водоемов.

Эвглена зеленая — это одноклеточное животное, относящееся к подцарству Простейшие (Protozoa), типу Саркодовые и жгутиконосцы (Sarcomastigophora), классу Жгутиконосцы (Mastigophora).

Все представители класса Жгутиконосцев имеют на поверхности клетки длинные выросты — жгутики, с помощью которых они могут активно передвигаться. Количество жгутиков может быть от 1 до нескольких сотен. У эвглены зеленой имеется 1 жгутик.

Строение и среда обитания эвглены зеленой

Эвглена зеленая живет в загрязненных пресных водоемах, вызывая «цветение воды»: из за огромного количества особей эвглены зеленой вода в пруду, канаве или луже становится зеленого цвета.

Тело эвглены зеленой вытянутое, веретеновидной формы, заостренное на конце, состоит из одной клетки, и покрыто тонкой эластичной оболочкой, помогающей эвглене сохранять свою форму, а также вытягиваться, сокращаться и извиваться. На переднем конце тела у эвглены зеленой имеется длинный жгутик, который переходит в углубление — клеточный рот. Жгутик вращается, благодаря чему эвглена движется в воде, совершая при этом вращательные движения в сторону, противоположную вращению жгутика, как бы ввинчиваясь в воду. Кроме того вращение жгутика способствует засасыванию в клеточный рот органических микрочастиц, которыми питается эвглена зеленая. В основании жгутика лежит плотное базальное тельце. На переднем же конце тела расположен красный светочувствительный глазок, и сократительная вакуоль.

В цитоплазме также имеется ядро, ближе к заднему концу эвглены зеленой, и хлоропласты, содержащие зеленый пигмент — хлорофилл. Периодически в цитоплазме эвглены зеленой у клеточного рта образуется пищеварительная вакуоль, которая так же, как у амебы, движется в цитоплазме и опорожняется у заднего конца эвглены, выбрасывая непереваренные частицы пищи.

Питание эвглены зеленой.

Эвглена зеленая — представитель так называемых растительных жгутиконосцев, у которых в цитоплазме имеются хлоропласты, благодаря которым эвглена может питаться, как растение — автотрофно, с помощью фотосинтеза синтезируя органические веществаиз воды и углекислого газа, растворенного в воде. Этот процесс происходит на свету. Благодаря наличию специального органа — глазка, расположенного на переднем конце эвглены, она может различать свет, и всегда плывет туда, где больше света, то есть туда, где фотосинтез идет активнее. Органические вещества, образующиеся при фотосинтезе, запасаются в виде гранул в цитоплазме, и расходуются, когда эвглена голодает.

Однако, в отличие от растений, эвглена зеленая может питаться и гетеротрофно, поглощая готовые органические вещества, засасывая их через клеточный рот, при этом образуется пищеварительная вакуоль. Или непосредственно через клеточную оболочку — пелликулу, образующую микротрубочки — впячивания, через которые в цитоплазму поступают растворенные в воде органические вещества.

Пищей для эвглены зеленой могут служить одноклеточные водоросли и животные, бактерии, микрочастицы органических веществ. В темноте эвглена зеленая питается только гетеротрофно, а на свету у нее присутствуют оба способа питания. Если поместить эвглену на долгое время в темноту, хлорофилл у нее исчезает, и она переходит полностью на гетеротрофное питание.

Таким образом, эвглена зеленая занимает промежуточное положение между растением и животным.

Дыхание

Эвглена зеленая дышит кислородом, растворенным в воде, и так же, как и у амебы, кислород поступает в цитоплазму через всю поверхность тела. При участии кислорода идут реакции окисления органических веществ, в результате чего образуется необходимая для жизнедеятельности эвглены энергия.

Выделение

В процессе жизнедеятельности эвглены зеленой в цитоплазму поступают вредные вещества (так называемые продукты распада), которые собираются в сократительную вакуоль и выталкиваются в клеточный рот, сообщающийся с внешней средой. Вместе с вредными веществами из клетки удаляется также избыток воды.

Размножение эвглены зеленой

Эвглена зеленая делится бесполым путем — простым делением на 2 части, которое происходит вдоль продольной оси животного. При этом сначала делится ядро, а затем все тело эвглены делится надвое вдоль продольной перетяжки. Если какой — то орган, например, жгутик, не попал в одну из частей, то он там образуется.

В неблагоприятных условиях, например, при пересыхании водоема, эвглена зеленая так же, как и амеба, образует цисту. При этом жгутик отпадает, а клетка приобретает округлую форму, и покрывается очень плотной оболочкой. Циста помогает же эвглене и перезимовать.

Эвглена зелёная относится к простейшим организмам, состоит из одной клетки. Относится к классу жгутиковых типа саркожгутиконосцев. Мнения учёных к какому царству относится этот организм разделились. Одни считают, что это животное, другие же относят эвглену к водорослям, т. е. к растениям.

Почему эвглену зелёную назвали именно зелёной? Все просто: эвглена заполучила своё наименование за свой яркий внешний вид. Как вы уже, наверное, догадались, этот организм – яркого зелёного цвета благодаря хлорофиллу.

Особенности, строение и среда обитания

Эвглена зелёная, строение которой достаточное непростое для микроорганизма, отличается вытянутым телом и острой задней половиной. Размеры простейшего невелики: в длину простейшее составляет не более 60 микрометров, а ширина редко доходит до отметки в 18 и более микрометров.

Простейшее обладает подвижным телом, которое способно менять свою форму. При необходимости микроорганизм может сокращаться или, наоборот, расширяться.

Сверху простейшее покрыто так называемой пелликулой, которая защищает организм от внешнего воздействия. Спереди у микроорганизма находится жгут, который помогает ей передвигаться, а также глазное пятно.

Не все эвглены используют для движения жгут. Многие из них просто сокращаются чтобы двигаться вперёд. Белковые нити, находящиеся под оболочкой организма, помогают организму сокращаться и тем самым передвигаться.

Зелёный цвет придают организму хроматофоры, принимающие участие в фотосинтезе, вырабатывая углеводы. Иногда при образовании хроматофорами большого количества углеводов тело эвглены может побелеть.

Инфузория туфелька и эвглена зелёная часто сравниваются в кругах учёных, однако, имеют мало общих черт. Например, эвглена питается как авто- так и гетеротрофно, же предпочитает только органический тип питания.

Простейшее обитает преимущественно в загрязненных водах (например, болотах). Иногда её можно встретить и в чистых водоемах с пресной или соленой водой. Эвглена зелёная, инфузория , амёбы – все эти микроорганизмы можно встретить практически где угодно на Земле.

Характер и образ жизни эвглены зеленой

Эвглена всегда стремится переместиться в наиболее светлые места водоёма. Чтобы определить источника света она держит в своём арсенале специальный «глазок», расположенный рядом с глоткой. Глазок – крайне чувствителен к свету и реагирует на малейшие его изменения.

Процесс стремления к свету получил название положительного фототаксиса. Чтобы осуществить процесс осморегуляции эвглена обладает специальными сократительными вакуолями.

Благодаря сократительной вакуоли она избавляется от всех ненужных веществ в своём теле, будь то лишняя вода или накопившиеся вредные вещества. Вакуоль названа сократительной потому, что во время выброса отходов она активно сокращается, помогая и ускоряя процесс.

Также как и большинство других микроорганизмов, эвглена имеет одно гаплоидное ядро, т. е. обладает только одним набором хромосом. Помимо хлоропластов, её цитоплазма также содержит парамил – резервный белок.

Кроме перечисленных органелл у простейшего есть ядро и включения питательных веществ на случай, если какое-то время простейшему придётся обходиться без еды. Дышит простейшее, поглощая кислород всей поверхностью своего тела.

Простейшее умеет приспосабливаться к любым, даже самым неблагоприятным условиям среды. Если вода в водоёме стала замерзать, или водоём попросту высох, микроорганизм перестаёт питаться и двигаться, форма эвглены зелёной приобретает более круглый вид, а тело обволакивается специальной оболочкой, защищающей его от вредного воздействия среды, при этом жгутик у простейшего отпадает.

В состоянии «циста» (именно так называется этот период у простейших), эвглена может провести очень долгое время пока внешняя среда не стабилизируется и не станет более благоприятной.

Питание эвглены зеленой

Особенности эвглены зелёной делают организм как авто-, так и к гетеротрофным. Она питается всем, чем можно, поэтому эвглену зелёную относят как к водорослям, так и к животным.

Споры между ботаниками и зоологами так и не пришли к логическому завершению. Первые считают её животным и относят её к подтипу саркожгутоконосцев, ботаники же причисляют её к растениям.

При свете микроорганизм получает питательные вещества с помощью хроматоформ, т.е. фотосинтезирует их, ведя себя при этом как растение. Простейшее с помощью глаза всегда в поиске яркого источника света. Световые лучи с помощью фотосинтеза превращаются в пищу для неё. Конечно же, эвглена всегда имеет небольшой запас, например, парамилон и лейкозину.

При недостатке освещения простейшее вынуждено перейти на альтернативный способ питания. Конечно, первый способ предпочтителен для микроорганизма. На альтернативный источник питательных веществ переходят простейшие, которые провели длительное время в темноте за счёт чего потеряли свой хлорофилл.

За счёт того, что хлорофилл полностью исчезает микроорганизм теряет свой ярко-зелёный окрас и становится белой. При гетеротрофном типе питания простейшее перерабатывает пищу с помощью вакуолей.

Чем грязнее водоём, тем пищи больше, этим и обусловлено то, что эвглены предпочитают грязные запущенные болота и лужи. Эвглена зелёная, питание которой полностью напоминает питанием амёб, намного сложнее этих простых микроорганизмов.

Существуют эвглены, которым в принципе не свойственен фотосинтез и с самого своего зарождения они питаются исключительно органической пищей.

Такой способ получения пищи способствовал развитию даже своеобразного рта для заглатывания органической пищи. Учёные объясняют двойственный способ получения пищи тем, что все же растения и животные имеют одно происхождение.

Размножение и продолжительность жизни

Размножение эвглены зелёной происходит только в максимально благоприятных условиях. За короткий промежуток времени чистая вода водоёма может стать мутно-зелёного цвета за счёт активного деления этих простейших организмов.

Близкими родственниками этого простейшего считаются снежная и кровавая эвглены. При размножении этих микроорганизмов можно наблюдать удивительные явления.

Так, в IV веке Аристотель описывал удивительный «кровавый» снег, который, однако, появился за счёт активного деления этих микроорганизмов. Цветной снег можно наблюдать во многих северных районах России, например, на , Камчатке, или некоторых островах .

Эвглена – существо неприхотливое и может обитать даже в суровых условиях льда и снега. Когда эти микроорганизмы размножаются снег приобретает цвет их цитоплазмы. Снег в буквальном смысле «цветёт» красными и даже чёрными пятнами.

Простейшее размножается исключительно делением. Материнская клетка делится продольным способом. Сначала процессу деления подвергается ядро, а затем уже остальной организм. Вдоль тела микроорганизма образуется своеобразная борозда, которая постепенно делит материнский организм на два дочерних.

При неблагоприятных условиях вместо деления можно наблюдать процесс образования цист. В этом случае амёба и эвглена зелёная также похожи между собой.

Подобно амёбам, они покрываются специальной оболочкой и впадают в своеобразную спячку. В виде цист эти организмы разносятся вместе с пылью и когда попадают вновь в водную среду пробуждаются и начинают вновь активно размножаться.

Эвглена зеленая (Euglena viridis) — вид одноклеточных водорослей. В зависимости от условий среды может питаться автотрофично или гетеротрофично.

Общая характеристика

Общий вид и образ жизни

Тело эвглены зеленой представляет собой продолговатую клетку зеленого цвета и покрыто оболочкой, которая называется пеликула. Задний конец тела — заостренный, передний — закругленный и имеет два жгутика, один из которых редуцирован, короткий, а второй — длинный, тонкий, который служит ей для передвижения. Эвглена делает до 40 оборотов в секунду жгутиком, благодаря чему задним концом тела быстро передвигается в воде. Второй жгутик (короткий) не получается вне пеликула. Живет в основном в застоявшейся воде, где много гниющих органических остатков. Имеет небольшие размеры — до 200 мкм (0,2 миллиметра).

Строение клетки

Тело имеет постоянную форму, так как оболочка тела плотная. В клетке содержатся такие органеллы:

• большое ядро ";
• около двадцати хлоропластов;
• включения питательных веществ, которые служат запасом в то время, когда не хватит еды
• глазок — специфический светочувствительный орган красноватого цвета. Это не значит, что эвглена видит этим глазком свет, она его чувствует этим органом;
• сократительная вакуоль — находится у ячейки, благодаря ей эвглена избавляется лишней воды и вредных веществ, накопившихся в ней. Название «сократительная» получила за то, что сокращается во время вывода ненужных веществ и воды за пределы тела.

У жгутика находится светочувствительный глазок (стигма), благодаря которому эвглена реагирует на свет (фототаксис). В клетке эвглены является хроматофоры, содержащие хлорофилл, благодаря которым эвглена может проводит процесс фотосинтеза в условиях освещения.

Питание

На ярком свету эвглена, подобно растениям, использует энергию солнечных лучей и в результате фотосинтеза в ее хлоропластах образуются необходимые для жизни питательные вещества. Поэтому она всегда ищет освещенные места. Запасными продуктами являются парамилон i лейкозина, которые громоздятся в виде бесцветных зернышек. Также эвглена может питаться, используя осмос или углубление тела (гетеротрофы). Это касается экземпляров, которые живут в темноте и потеряли хлорофилл, или лишенных хроматофор. По ругуляцию осмотического давления в клетке и продуктов превращения веществ соответствуют сократительные вакуоли.

Дыхание

Эвглена дышит, поглощая кислород всей поверхностью тела.

Образование цисты

При неблагоприятных условиях существования, например, при высыхании водоема или снижении температуры воды, она прекращает питания и передвижения, ее тело округляется и покрывается плотной защитной оболочкой, жгутик отпадает. Так происходит переход эвглены в состояние покоя, называется цист. В этом состоянии она способна длительное время пережидать неблагоприятные жизненные условия.

Размножение

Эвглена размножается бесполым, продольным разделением, который (после деления ядра) от главного тельца и жгутика. Сначала образуются два ядра, затем формируются два жгутика, две сократительные вакуоли и две ячейки. Далее вдоль всего тела появляется продольная борозда, которая постепенно делит клетку пополам.