Амеба каждую минуту делится на две. Как выглядит амеба? Форма тела. Среда обитания и внешнее строение обыкновенной амёбы
Цитоплазма полностью окружается мембраной, которая подразделяется на три слоя: наружный, средний и внутренний. Во внутреннем слое, который носит название эндоплазма, находятся необходимые элементы для самостоятельного организма:
- рибосомы;
- элементы аппарата Гольджи;
- опорные и сократительные волокна;
- пищеварительные вакуоли.
Пищеварительная система
Одноклеточное может активно размножаться только во влаге, в сухом месте обитания амебы питание и репродукция невозможны.
Дыхательная система и реакция на раздражение
Амёба протей
Деление амебы
Наиболее благоприятная среда существования отмечается в водоеме и человеческом теле . В этих условиях амеба размножается быстро, активно питается бактериями в водоемах и постепенно разрушает ткани органов постоянного хозяина, которым выступает человек.
Размножение амебы происходит бесполым путем . Бесполое размножение подразумевает собой деление на клетки и образование нового одноклеточного.
Отмечается, что одна взрослая особь может делиться несколько раз в день. Этим определяется наибольшая опасность для человека, который страдает амебиазом.
Именно поэтому при первых же симптомах заболевания, врачи настоятельно рекомендуют обратиться за помощью к специалисту, а не начинать самолечение. Неправильно подобранные препараты и вовсе могут нанести пациенту больше вреда, нежели пользы.
Вконтакте
Обыкновенная амеба (царство Животные, подцарство Простейшие) имеет и другое название - протей, и является представителем класса Саркодовые свободноживущие. Имеет примитивное строение и организацию, передвигается с помощью временных наростов цитоплазмы, именуемых чаще ложноножками. Протей состоит только из одной клетки, но эта клетка представляет собой полноценный независимый организм.
Среда обитания
Строение обыкновенной амебы
Амеба обыкновенная - организм, состоящий из одной клетки, ведущей независимое существование. Тело амебы представляет собой полужидкий комочек, размером 0,2-0,7 мм. Крупных особей можно разглядеть не только через микроскоп, но и при помощи обычного увеличительного стекла. Вся поверхность организма покрыта цитоплазмой, которая закрывает собой студенистое ядро. Во время движения цитоплазма постоянно меняет свою форму. Вытягиваясь то в одну, то в другую сторону, клетка формирует отростки, благодаря которым передвигается и питается. Может отталкиваться от водорослей и других предметов при помощи ложноножек. Так, чтобы двигаться, амеба вытягивает в нужную сторону ложноножку, а затем перетекает в нее. Скорость движения составляет около 10 мм в час.
Скелета у протея нет, что позволяет принимать любую форму и менять ее по мере необходимости. Дыхание амебы обыкновенной осуществляется всей поверхностью тела, специальный орган, отвечающий за поставку кислорода, отсутствует. Во время движения и питания амеба захватывает много воды. Излишки этой жидкости выделяются при помощи сократительной вакуоли, которая лопается, выталкивая воду, а затем формируется вновь. Специальных органов чувств у амебы обыкновенной нет. Но она старается спрятаться от прямого солнечного света, чувствительна к механическим раздражителями и некоторым химическим веществам.
Питание
Питается протей одноклеточными водорослями, остатками гниения, бактериями и другими мелкими организмами, которые захватывает своими ложноножками и втягивает в себя так, что еда оказывается внутри тела. Здесь сразу же образуется специальная вакуоль, куда и выделяется пищеварительный сок. Питание амебы обыкновенной может происходить в любом месте клетки. Одновременно захватывать еду могут несколько ложноножек, тогда переваривание пищи происходит сразу в нескольких частях амебы. Питательные вещества поступают в цитоплазму и идут на строительство тела амебы. Частички бактерий или водорослей перевариваются, а остатки жизнедеятельности сразу же удаляются наружу. Выбрасывать ненужные вещества амеба обыкновенная способна на любом участке своего тела.
Размножение
Размножение амебы обыкновенной происходит делением одного организма на два. Когда клетка достаточно выросла, в ней образуется второе ядро. Это служит сигналом к делению. Амеба вытягивается, а ядра расходятся по противоположным сторонам. Примерно посередине возникает перетяжка. Затем цитоплазма в этом месте лопается, так возникают два отдельных организма. В каждом из них находится по ядру. Сократительная вакуоль остается в одной из амеб, а в другой возникает новая. В течение суток амеба может делиться несколько раз. Размножение происходит в теплое время года.
Образование цисты
С наступлением холодов амеба перестает питаться. Ее ложноножки втягиваются в тело, которое приобретает форму шарика. На всей поверхности образуется специальная защитная пленка - циста (белкового происхождения). Внутри цисты организм находится в спячке, не пересыхает и не перемерзает. В таком состоянии амеба пребывает до наступления благоприятных условий. При высыхании водоема цисты могут разноситься ветром на дальние расстояния. Таким способом амебы расселяются в другие водоемы. При наступлении тепла и подходящей влажности амеба покидает цисту, выпускает ложноножки и начинает питаться и размножаться.
Место амебы в живой природе
Простейшие организмы являются необходимым звеном в любой экосистеме. Значение амебы обыкновенной заключается в ее способности регулировать численность бактерий и болезнетворных микроорганизмов, которыми она питается. Простейшие одноклеточные организмы поедают гниющие органические остатки, поддерживая биологическое равновесие водоемов. Кроме того, амеба обыкновенная является пищей для мелких рыбок, рачков, насекомых. А те, в свою очередь, поедаются более крупными рыбами и пресноводными животными. Эти же простейшие организмы служат объектами научных исследований. Большие скопления одноклеточных организмов, в том числе и амеба обыкновенная, участвовали в формировании известняков, залежей мела.
Амеба дизентерийная
Существует несколько разновидностей простейших амеб. Самая опасная для человека - амеба дизентерийная. От обыкновенной она отличается более короткими ложноножками. Попадая в организм человека, амеба дизентерийная поселяется в кишечнике, питается кровью, тканями, образует язвы и вызывает кишечную дизентерию.
Амеба - это представитель одноклеточных животных, способных активно передвигаться при помощи особых специализированных органелл. Особенности строения и значение этих организмов в природе будут раскрыты в нашей статье.
Характеристика подцарства Простейшие
Несмотря на то, что простейшие имеют такое название, строение их достаточно сложное. Ведь одна микроскопическая клетка, способна выполнять функции целого организма. Амеба - это еще одно доказательство организм, размером до 0,5 мм, способен дышать, двигаться, размножаться, расти и развиваться.
Движение простейших
Одноклеточные организмы передвигаются при помощи специальных органелл. У инфузорий они называются реснички. Только представьте: на поверхности клетки, размером до 0,3 мм расположено около 15 тысяч этих органелл. Каждая из них совершает маятникообразные движения.
Эвглена имеет жгутик. В отличие от ресничек, он совершает винтообразные движения. Но объединяет эти органеллы то, что они являются постоянными выростами клетки.
Движение амебы обусловлено наличием ложноножек. Их еще называют псевдоподии. Это непостоянные клеточные структуры. Благодаря эластичности мембраны они могут образоваться в любом месте. Сначала цитоплазма движется наружу, и образуется выпячивание. Потом следует обратный процесс, ложноножки направляются внутрь клетки. В результате происходит медленное передвижение амебы. Наличие ложноножек является отличительной характерной чертой этого представителя подцарства Одноклеточные.
Амеба протей
Строение амебы
Все клетки простейших являются эукариотическими - содержат ядро. Органы амебы, а точнее ее органеллы, способны осуществлять все процессы жизнедеятельности. Ложноножки участвуют не только в осуществлении движения, но и обеспечивает процесс питания амебы. С их помощью одноклеточное животное охватывает частицу пищи, которая окружается мембраной и оказывается внутри клетки. В этом и заключается процесс образования пищеварительных вакуолей, в которых происходит расщепление веществ. Такой способ поглощения твердых частиц называется фагоцитоз. Непереваренные остатки пищи выделяются в любом месте клетки через мембрану.
Амеба, как и все простейшие, не имеет специализированных органелл дыхания, осуществляя газообмен через мембрану.
А вот процесс регуляции внутриклеточного давления осуществляется при помощи сократительных вакуолей. Содержание солей в окружающей среде выше, чем внутри самого организма. Поэтому, согласно законам физики, вода будет поступать в амебу - из области с большей концентрацией в меньшую. регулируют этот процесс, выводя вместе с водой некоторые продукты обмена веществ.
Для амеб присуще бесполое размножение путем надвое. Это наиболее примитивный из всех известных способов, однако он обеспечивает точное сохранение и передачу наследственной информации. При этом сначала происходит органелл, а потом обособление клеточной оболочки.
Этот простейший организм способен реагировать на действие факторов окружающей среды: света, температуры, изменение химического состава водоема.
Неблагоприятные условия одноклеточные переносят в виде цисты. Такая клетка прекращает движение, в ней уменьшается содержание воды, втягиваются ложноножки. А сама она покрывается очень плотной оболочкой. Это и есть циста. При наступлении благоприятных условий амебы выходят из цист и переходят к обычным процессам жизнедеятельности.
Дизентерийная амеба
Многие виды этих простейших играют и положительную роль в природе. Амебы являются источником питания многих животных, а именно мальков рыб, червей, моллюсков, мелких ракообразных. Они очищают пресные водоемы от бактерий и гниющих водорослей, являются индикатором чистоты окружающей среды. принимали участи в формировании известняков и меловых отложений.
Социальные амебы Dictyostelium discoideum делятся на три «пола», каждый из которых может спариваться с любым из двух других. Оказалось, что половая принадлежность амеб определяется единственным генетическим локусом, содержащим 1, 2 или 3 гена. Ключевую роль играют гены двух типов, непохожие ни на какие ранее известные гены. Для половой совместимости необходимо, чтобы один из партнеров имел ген первого типа, другой - второго.
Амебы Dictyostelium в последнее время стали популярным лабораторным объектом. Об их способности образовывать многоклеточные плодовые тела из множества индивидуальных организмов, многие из которых жертвуют жизнью ради «общего блага», рассказано в заметке Амёбы-мутанты не позволяют себя обманывать («Элементы», 06.10.2009).
Удивительные особенности диктиостелиума не исчерпываются сложным поведением при образовании плодовых тел. Половое размножение у этих амеб тоже протекает в высшей степени необычно. У диктиостелиума не два, а три «пола», или типа спаривания (mating types). Само по себе это еще не очень удивительно: подобная «многополость» известна у некоторых низших эукариот, в том числе у грибов и инфузорий. Если половые клетки не различаются по размеру и строению (см. Isogamy), то есть не делятся на крупные яйцеклетки и мелкие спермии, то число «полов» не обязано быть равным двум. Однако у диктиостелиума половое размножение обставлено дополнительными причудливыми «ритуалами», включающими сложное социальное поведение и каннибализм.
В благоприятных условиях гаплоидные одиночные амебы размножаются делением. Столкнувшись с нехваткой пищи, они могут перейти к половому размножению. Для этого должны встретиться две амебы, относящиеся к разным «полам». Каждый из трех полов (I, II и III) может скрещиваться с любым из двух других. Две гаплоидные амебы сливаются и образуют крупную диплоидную амебу - зиготу. После этого начинается самое интересное. Зигота выделяет сигнальное вещество - циклический аденозинмонофосфат (цАМФ), привлекающий гаплоидных амеб. Это же вещество используется амебами в качестве сигнала «ползите все сюда» при образовании скоплений, из которых потом формируется плодовое тело.
При образовании плодового тела 80% амеб превращаются в споры, получая шанс передать свои гены следующим поколениям, а 20% жертвуют собой: их тела идут на построение ножки плодового тела. Совсем другой расклад получается, когда амебы доверчиво подползают к зиготе. Подманив, словно сирена, множество гаплоидных амеб, зигота заглатывает их путем фагоцитоза и переваривает. При этом ее размер, естественно, увеличивается. В итоге получается гигантская клетка - макроциста, которая может быть в 500–1000 раз крупнее одиночной амебы. До того как быть съеденными, одиночные амебы, окружившие зиготу, строят вокруг будущей макроцисты прочную трехслойную стенку из целлюлозы. Таким образом, зигота использует маленьких гаплоидных амеб не только как пищу, но и как рабочую силу.
При наступлении благоприятных условий макроциста «прорастает», и из нее выходят сотни маленьких гаплоидных амеб. Все они, конечно, являются потомками зиготы, а не тех несчастных, которые были ею съедены. По-видимому, перед выходом потомства зигота сначала претерпевает мейоз , а затем множество последовательных митозов (хоть это и не доказано окончательно).
Предполагается, что механизм формирования макроцист эволюционно древнее механизма формирования плодовых тел, причем второй, возможно, произошел от первого.
Несмотря на то что многие лаборатории уже вовсю используют диктиостелиума в качестве модельного объекта для изучения социального поведения и химической коммуникации, многие аспекты жизни этого организма остаются загадочными. Например, до сих пор не было известно, от чего зависит пол амеб, какие гены определяют принадлежность амебы к одному из трех типов спаривания. Британские и японские ученые сообщили о разгадке этой тайны в последнем выпуске журнала Science .
Авторы целенаправленно искали в геноме диктиостелиума гены, имеющиеся у одних полов и отсутствующие у других. Геном пола I прочтен, что позволило изготовить ДНК-микрочип с образцами последовательностей 8500 генов из примерно 10 500, обнаруженных в геноме пола I. При помощи этого микрочипа были исследованы геномы 10 диких штаммов диктиостелиума, относящихся к полам I и II. В итоге был выявлен один-единственный ген в пятой хромосоме, который есть у всех амеб пола I и отсутствует у всех амеб пола II. Авторы назвали этот ген matA . Он кодирует короткий (длиной в 107 аминокислот) белок, непохожий ни на какие известные белки.
Чтобы убедиться в том, что обнаруженный белок действительно определяет половую принадлежность амеб первого пола, авторы удалили этот ген из их генома. В результате амебы полностью утратили способность спариваться и образовывать макроцисты с любыми амебами независимо от их пола. Когда ген вернули на место, способность спариваться с амебами второго и третьего полов восстановилась.
В геноме пола I по обе стороны от matA находятся гены, имеющиеся у всех трех полов и занимающие одинаковые позиции в хромосоме. Это обстоятельство позволило исследовать соответствующий участок пятой хромосомы у всех трех полов при помощи метода ПЦР (см. Полимеразная цепная реакция). Оказалось, что у пола II между этими общими для всех полов генами находится не один (как у пола I), а три гена, которые получили названия matB , matC и matD . Первый из них гомологичен гену matA , однако аминокислотные последовательности белков, кодируемых генами matA и matB , совпадают лишь на 60%. Ген matC не похож на другие известные гены, ген matD отдаленно напоминает одно из известных семейств генов, участвующих в слиянии гамет.
При помощи генно-инженерного эксперимента удалось показать, что гены matB , matC и matD действительно определяют половую принадлежность амеб второго пола. Авторы удалили у амеб первого пола ген matA , а затем вставили в их геном эти три гена. Получившиеся мутанты вели себя как амебы второго пола: они спаривались с полами I и III и не могли образовать макроцисты с полом II.
Аналогичным образом были выявлены гены, определяющие половую принадлежность амеб третьего пола. Таких генов оказалось два: matS и matT , причем первый из них сходен с matC , а второй - с matD. Ничего похожего на matA и matB в геноме третьего пола не обнаружилось.
Таким образом, локус типа спаривания (mating-type locus) у первого и третьего полов не содержит сходных элементов, а у второго пола он похож на комбинацию двух других.
Дальнейшие эксперименты показали, что три гена, находящиеся в локусе типа спаривания у амеб второго пола, выполняют разные функции. Один из них, matB , позволяет спариваться с третьим полом; другой, matC , - с первым. Ген matD не влияет на половую принадлежность, однако его наличие при некоторых скрещиваниях увеличивает число образовавшихся макроцист. Возможно, matD повышает вероятность слияния гаплоидных амеб и образования зигот.
Из двух генов, находящихся в локусе типа спаривания у амеб третьего пола, ключевым оказался ген matS . Именно от него зависит способность к спариванию с двумя другими полами. При спаривании с амебами второго пола решающую роль играет взаимодействие между генами matS и matB . Ген matT не участвует в определении пола; его функции остались неизвестны.
Таким образом, в системе определения пола у диктиостелиума можно проследить определенную логику. У полов I и III половая принадлежность определяется единственным геном - соответственно, matA и matS . Для совместимости необходимо, чтобы один из партнеров имел ген matA или его гомолог, а другой - ген matS или его гомолог. Амебы второго пола имеют сразу два «половых гена» matB и matC , являющиеся гомологами matA и matS . Наличие гомолога matA позволяет второму полу скрещиваться с третьим, гомолога matS - со вторым полом. Почему амебы второго пола не могут при этом скрещиваться друг с другом, пока не ясно.
Расшифровка механизма определения пола у диктиостелиума должна существенно облегчить разнообразные генетические эксперименты с этим интересным лабораторным объектом.
Амебы - это род одноклеточных организмов-эукариот (относятся к простейшим). Считаются животноподобными, так как питаются гетеротрофно.
Строение амеб обычно рассматривают на примере типичного представителя - амебы обыкновенной (амебы протея).
Амеба обыкновенная (далее амеба) обитает на дне пресноводных водоемов с загрязненной водой. Ее размер колеблется от 0,2 мм до 0,5 мм. По внешнему виду амеба похожа на бесформенный бесцветный комок, способный менять свою форму.
Клетка амебы не имеет жесткой оболочки. Она образует выпячивания и впячивания. Выпячивания (цитоплазматические выросты) называют ложноножками или псевдоподиями . Благодаря им амеба может медленно двигаться, как бы перетекая с места на место, а также захватывать пищу. Образование ложноножек и перемещение амебы происходит за счет движения цитоплазмы, которая постепенно перетекает в выпячивание.
Хотя амеба одноклеточный организм и не может быть речи об органах и их системах, ей свойственны почти все процессы жизнедеятельности, характерные для многоклеточных животных. Амеба питается, дышит, выделяет вещества, размножается.
Цитоплазма амебы не однородна. Выделяют более прозрачный и плотный наружный слой (эк т оплазма ) и более зернистый и жидкий внутренний слой цитоплазмы (эндоплазма ).
В цитоплазме амебы находятся различные органеллы, ядро, а также пищеварительная и сократительная вакуоли.
Питается амеба различными одноклеточными организмами и органическими остатками. Пища обхватывается ложноножками и оказывается внутри клетки, образуется пищеварительн ая вакуоль . В нее поступают различные ферменты, расщепляющие питательные вещества. Те, которые нужны амебе, потом поступают в цитоплазму. Ненужные остатки пищи остаются в вакуоли, которая подходит к поверхности клетки и из нее все выбрасывается.
«Органом» выделения у амебы является сократительная вакуоль . В нее поступают излишки воды, ненужные и вредные вещества из цитоплазмы. Заполненная сократительная вакуоль периодически подходит к цитоплазматической мембране амебы и выталкивает наружу свое содержимое.
Дышит амеба всей поверхностью тела. В нее из воды поступает кислород, из нее - углекислый газ. Процесс дыхания заключается в окислении кислородом органических веществ в митохондриях. В результате выделяется энергия, которая запасается в АТФ, а также образуются вода и углекислый газ. Энергия, запасенная в АТФ, далее расходуется на различные процессы жизнедеятельности.
Для амебы описан только бесполый способ размножения путем деления надвое. Делятся только крупные, т. е. выросшие, особи. Сначала делится ядро, после чего клетка амебы делится перетяжкой. Та дочерняя клетка, которая не получает сократительную вакуоль, образует ее впоследствии.
С наступлением холодов или засухи амеба образует цисту . Цисты имеет плотную оболочку, выполняющую защитную функцию. Они достаточно легкие и могут разноситься ветром на большие расстояния.
Амеба способна реагировать на свет (уползает от него), механическое раздражение, наличие в воде определенных веществ.
