Αυτό το άρθρο θα εξοικειώσει τον αναγνώστη με τη δομή των απλούστερων οργανισμών, δηλαδή, εστιάζει στη δομή του συσταλτικού κενοτοπίου, το οποίο εκτελεί μια απεκκριτική (και όχι μόνο) λειτουργία, μιλά για την έννοια των πρωτοζώων και περιγράφει τους τρόπους ύπαρξής τους στο περιβάλλον.
Συστελλόμενο κενοτόπιο. Έννοια
Vacuole (από τη γαλλική vacuole, από τη λατινική λέξη vacuus - άδειο), σφαιρικού σχήματος μικρές κοιλότητες σε φυτικά και ζωικά κύτταρα ή μονοκύτταρους οργανισμούς. Τα συσταλτικά κενοτόπια είναι κυρίως κοινά μεταξύ των απλούστερων οργανισμών που ζουν στο γλυκό νερό, για παράδειγμα, μεταξύ των πρωτιστών, όπως η αμοιβάδα proteus και η βλεφαροειδής παντόφλα, που έλαβαν τόσο πρωτότυπο όνομα λόγω του σχήματος του σώματος, παρόμοιου με το σχήμα του σόλα ενός παπουτσιού. Εκτός από τα πρωτόζωα που αναφέρονται παραπάνω, ταυτόσημες δομές βρέθηκαν επίσης στα κύτταρα διαφόρων σπόγγων του γλυκού νερού που ανήκουν στην οικογένεια Badyagaceae.
Η δομή του συσταλτικού κενοτοπίου. Χαρακτηριστικά
Το συσταλτικό κενοτόπιο είναι ένα οργανοειδές μεμβράνης που εκτοξεύει περίσσεια υγρού από το κυτταρόπλασμα. Ο εντοπισμός και η δομή αυτής της συσκευής ποικίλλει σε διαφορετικούς μικροοργανισμούς. Από ένα σύμπλεγμα φυσαλιδωδών ή σωληνοειδών κενοτοπίων που ονομάζονται σπόγγοι, το υγρό εισέρχεται στο συσταλτικό κενοτόπιο. Χάρη στη συνεχή εργασία αυτού του συστήματος, διατηρείται ένας σταθερός όγκος της κυψέλης. Τα πρωτόζωα έχουν συσταλτικά κενοτόπια, τα οποία είναι μια συσκευή που ρυθμίζει την ωσμωτική πίεση και χρησιμεύει επίσης για την απέκκριση προϊόντων αποσύνθεσης από το σώμα. Το σώμα των πρωτόζωων αποτελείται από ένα μόνο κύτταρο, το οποίο, με τη σειρά του, εκτελεί όλες τις απαραίτητες λειτουργίες της ζωής. Οι εκπρόσωποι αυτού του υποβασιλείου, όπως η βλεφαροειδής παντόφλα, η αμοιβάδα και άλλοι μονοκύτταροι οργανισμοί, έχουν όλες τις ιδιότητες ενός ανεξάρτητου οργανισμού.
Ο ρόλος των πρωτόζωων
Το κύτταρο εκτελεί όλες τις ζωτικές λειτουργίες: απέκκριση, αναπνοή, ευερεθιστότητα, κίνηση, αναπαραγωγή, μεταβολισμός. Τα πιο απλά είναι πανταχού παρόντα. Ο μεγαλύτερος αριθμός ειδών ζει σε θαλάσσια και γλυκά νερά, πολλά κατοικούν σε υγρό έδαφος, μπορούν να μολύνουν φυτά, ζουν σε σώματα πολυκύτταρων ζώων και ανθρώπων. Στη φύση, τα πρωτόζωα έχουν υγειονομικό ρόλο, συμμετέχουν επίσης στον κύκλο των ουσιών, αποτελούν τροφή για πολλά ζώα.
Συστελλόμενο κενοτόπιο στην κοινή αμοιβάδα
Amoeba common - εκπρόσωπος της κατηγορίας των ριζωμάτων,δεν έχει, σε αντίθεση με άλλους εκπροσώπους ενός μόνιμου σχήματος σώματος. Η κίνηση πραγματοποιείται με τη βοήθεια ψευδόποδων. Τώρα ας καταλάβουμε ποια λειτουργία εκτελεί το συσταλτικό κενοτόπιο σε μια αμοιβάδα. Αυτή είναι η ρύθμιση του επιπέδου της οσμωτικής πίεσης μέσα στο κύτταρο της. Μπορεί να σχηματιστεί στην πρωτέα αμοιβάδα σε οποιοδήποτε μέρος του κυττάρου. Μέσω της εξωτερικής μεμβράνης εισέρχεται οσμωτικά το νερό από το περιβάλλον. Η συγκέντρωση των διαλυμένων ουσιών στο κύτταρο της αμοιβάδας είναι υψηλότερη από ό,τι στο περιβάλλον. Έτσι, δημιουργείται διαφορά πίεσης μέσα στην κυψέλη του απλούστερου και εκτός αυτής. Οι λειτουργίες του συσταλτικού κενοτόπου σε μια αμοιβάδα είναι ένα είδος συσκευής άντλησης που απομακρύνει την περίσσεια νερού από το κύτταρο ενός απλού οργανισμού. Η Amoeba Proteus μπορεί να απελευθερώσει συσσωρευμένο υγρό στο περιβάλλον σε οποιοδήποτε μέρος της επιφάνειας του σώματος.
Αυτή η λειτουργία του συσταλτικού κενοτόπου είναι αποδεκτή για τους απλούστερους οργανισμούς που ζουν στο γλυκό νερό. Σε παρασιτικές και θαλάσσιες μορφές που ζουν σε περιβάλλον όπου η οσμωτική πίεση είναι υψηλότερη από ό,τι στο γλυκό νερό, αυτές οι πρωτόγονες συσκευές συστέλλονται πολύ σπάνια ή συνήθως απουσιάζουν. Γύρω από το συσταλτικό κενοτόπιο στους περισσότερους πρωτόζωους οργανισμούς, τα μιτοχόνδρια συγκεντρώνονται, παρέχοντας ενέργεια για την εκτέλεση οσμωτικής εργασίας.
Εκτός από ωσμορυθμιστικό, επιτελεί τη λειτουργία της αναπνοής στη ζωή, αφού ως αποτέλεσμα της όσμωσης, το εισερχόμενο νερό παρέχει οξυγόνο διαλυμένο σε αυτό. Ποια άλλη λειτουργία εκτελεί το συσταλτικό κενοτόπιο; Εκτελεί επίσης μια απεκκριτική λειτουργία, δηλαδή, μαζί με το νερό, τα μεταβολικά προϊόντα απεκκρίνονται μέσατο περιβάλλον τους.
Αναπνοή, απέκκριση, ωσμορύθμιση σε βλεφαρίδες παπουτσιών
Το σώμα των πρωτόζωων καλύπτεται με ένα πυκνό κέλυφος, το οποίο έχει σταθερό σχήμα. Τρέφεται τόσο με βακτήρια όσο και με φύκια, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων πρωτόζωων. Ο οργανισμός των βλεφαρίδων έχει πιο σύνθετη δομή από αυτή της αμοιβάδας. Στο κελί παπουτσιών, δύο συσταλτικά κενοτόπια βρίσκονται μπροστά και πίσω. Σε αυτή τη συσκευή, διακρίνονται μια δεξαμενή και πολλά μικρά σωληνάρια. Τα συσταλτικά κενοτόπια βρίσκονται συνεχώς, χάρη σε αυτή τη δομή (από μικροσωληνίσκους), σε μόνιμη θέση στο κύτταρο.
Η κύρια λειτουργία του συσταλτικού κενοτόπου στη ζωή αυτού του εκπροσώπου των πρωτόζωων είναι η ωσμορύθμιση, αφαιρεί επίσης την περίσσεια νερού από το κύτταρο, το οποίο εισέρχεται στο κύτταρο λόγω όσμωσης. Πρώτα, τα κανάλια που οδηγούν διογκώνονται και στη συνέχεια το νερό από αυτά αντλείται σε μια ειδική δεξαμενή. Η δεξαμενή μειώνεται, διαχωρίζεται από τα κανάλια που οδηγούν, το νερό εκτοξεύεται μέσω των πόρων. Υπάρχουν δύο συσταλτικά κενοτόπια στο βλεφαρικό κύτταρο, τα οποία, με τη σειρά τους, δρουν σε αντιφάση. Λόγω της λειτουργίας δύο τέτοιων συσκευών, εξασφαλίζεται μια συνεχής διαδικασία. Επιπλέον, το νερό κυκλοφορεί συνεχώς λόγω της δραστηριότητας των συσταλτικών κενοτοπίων. Συστέλλονται μία προς μία και η συχνότητα των συσπάσεων εξαρτάται από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος.
Έτσι, σε θερμοκρασία δωματίου (+18 - +20 βαθμοί Κελσίου), η συχνότητα των συσπάσεων των κενοτοπίων είναι, σύμφωνα με ορισμένες πηγές, 10-15 δευτερόλεπτα. Και δεδομένου ότι ο φυσικός βιότοποςΤα παπούτσια είναι οποιεσδήποτε δεξαμενές γλυκού νερού με στάσιμο νερό και παρουσία οργανικών ουσιών σε αποσύνθεση, η θερμοκρασία αυτού του περιβάλλοντος αλλάζει κατά αρκετούς βαθμούς ανάλογα με την εποχή και, επομένως, η συχνότητα των συσπάσεων μπορεί να φτάσει τα 20-25 δευτερόλεπτα. Σε μια ώρα, το συσταλτικό κενοτόπιο του απλούστερου οργανισμού είναι σε θέση να πετάξει νερό από το κύτταρο σε ποσότητα. ανάλογο με το μέγεθός του. Συσσωρεύουν θρεπτικά συστατικά, άπεπτα υπολείμματα τροφών, μεταβολικά τελικά προϊόντα και μπορούν επίσης να ανιχνευθούν οξυγόνο και άζωτο.
Επεξεργασία λυμάτων με την απλούστερη
Η επίδραση των πρωτόζωων στον κύκλο των ουσιών στη φύση έχει μεγάλη σημασία. Στις δεξαμενές, λόγω της καθόδου των λυμάτων, τα βακτήρια πολλαπλασιάζονται σε μεγάλους αριθμούς. Ως αποτέλεσμα, εμφανίζονται διάφοροι απλοί οργανισμοί, οι οποίοι χρησιμοποιούν αυτά τα βακτήρια ως τροφή και έτσι συμβάλλουν στον φυσικό καθαρισμό των υδάτινων σωμάτων.
Συμπέρασμα
Παρά την απλή δομή αυτών των μονοκύτταρων οργανισμών, των οποίων το σώμα αποτελείται από ένα κύτταρο, αλλά εκτελεί τις λειτουργίες ενός ολόκληρου οργανισμού, εκπληκτικά προσαρμοσμένο στο περιβάλλον. Αυτό μπορεί να παρατηρηθεί ακόμη και στο παράδειγμα της δομής του συσταλτικού κενοτοπίου. Μέχρι σήμερα, η τεράστια σημασία των πρωτόζωων στη φύση και η συμμετοχή τους στον κύκλο των ουσιών έχει ήδη αποδειχθεί.
