Какая форма тела у амебы обыкновенной. Амеба обыкновенная: строение, среда обитания, значение в природе

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.

Лобоподий, цилиндрических выростов с внутренними токами цитоплазмы.

Строение амёбы

Покров амёбы A. proteus представлен только цитоплазматической мембраной. Вследствие отсутствия твёрдых оболочек клетка имеет непостоянную форму и образует цитоплазматические выросты - псевдоподии (или ложноножки). Цитоплазма клетки дифференцирована на более светлую гелеобразную наружную часть гиалоплазму (эктоплазму) , и более темную золеобразную гранулоплазму (эндоплазму) , названную так из-за большого содержания различных включений и органелл. Среди клеточных органелл можно выделить одно ядро, одну сократительную вакуоль и множество пищеварительных вакуолей, а также гранул запасных веществ (различных полисахаридов, липидных капель, многочисленных кристаллов).

У данного вида имеется довольно сложный цитоскелет . Гиалоплазма пронизана сетью актиновых и миозиновых микрофиламентов - это кортикальный слой, связанный с клеточной мембраной и окружающий всё содержимое клетки (протопласт). Филаменты располагаются в клетке по-разному. У движущейся амёбы на переднем(«гиалиновом колпачке») и заднем (уроиде) концах актин образует очень тонкий слой, в то время как к середине клетки концентрация актиновых филаментов увеличивается. Миозин на переднем конце клетки также образует тонкий слой, который увеличивается к середине, а на заднем конце, в отличие от актина, - достигает максимальной толщины. Также, различается и их ориентация в пространстве. В передней трети тела движущейся амёбы актиновые филаменты располагаются продольно и соединяются специальными мостиками как с мембраной клетки, так и между собой. В заднем же конце актин формирует трёхмерную сеть, в которой залегают толстые филаменты миозина.

Питание

Амёба протей питается путём фагоцитоза , поглощая бактерий , одноклеточные водоросли и мелких простейших . Образование псевдоподий лежит в основе захвата пищи. На поверхности тела амёбы возникает контакт между плазмалеммой и пищевой частицей, в этом участке образуется «пищевая чашечка». Её стенки смыкаются, в эту область (с помощью лизосом) начинают поступать пищеварительные ферменты . Таким образом формируется пищеварительная вакуоль . Далее она переходит в центральную часть клетки, где подхватывается токами цитоплазмы. Вакуоль с непереваренными остатками пищи подходит к поверхности клетки и сливается с мембраной, таким образом выбрасывая наружу содержимое. Кроме фагоцитоза, амёбе свойствен пиноцитоз - заглатывание жидкости. При этом образуются на поверхности клетки впячивания в форме трубочки, по которой поступает внутрь цитоплазмы капелька жидкости. Образующая вакуоль с жидкостью отшнуровывается от трубочки. После всасывания жидкости вакуоль исчезает. Осморегуляция заключается в том, что в клетке периодически образуется пульсирующая сократительная вакуоль - вакуоль, содержащая излишнюю воду и выводящая её наружу.

Движение и реакция на раздражение

Тело Амёбы протей образует выступы - ложноножки . Выпуская ложноножки в определённом направлении, амёба протей передвигается со скоростью около 0,2 мм в минуту. Амёба распознаёт разные микроскопические организмы, служащие ей пищей. Она уползает от яркого света, механического раздражения и повышенных концентраций растворённых в воде веществ (например, от кристаллика поваренной соли).

Основная современная теория амёбоидного движения - теория «генерализованного кортикального сокращения» (Гребецки, 1982). В ней постулируется, что трёхмерное сокращение акто-миозинового комплекса, составляющего кортикальный слой клетки, приводит к сжатию эндоплазмы, в результате чего она направляется к переднему концу клетки, где кортекс наиболее тонкий. Туда же приносятся молекулы глобулярного актина (G-актина), который образуется на заднем конце в результате деполимеризации фибриллярного актина (F-актина), входящего в состав кортекса. В результате этого сокращения в эндоплазме создается повышенное давление, которое продавливает цитоплазму сквозь слой микрофиламентов на её переднем конце как сквозь сито. В результате этого мембрана переднего конца клетки отслаивается от кортекса и выпячивается наружу. Также сквозь филаментозное «сито» проходят и молекулы G-актина (в отличие от крупных включений цитоплазмы), которые затем попадают в пространство между цитоскелетом и мембраной в растущую лобоподию. На внутренней поверхности мембраны расположены специальные центры, полимеризующие G-актин обратно в F-актин, который становится основой для формирования нового цитоскелета. Вновь образованный слой филаментов начинает сокращаться, оказывая на цитоплазму давление, в связи с чем её ток направляется назад, - таким образом прекращается рост лобоподии. В это же время происходит деполимеризация отслоившегося ранее слоя кортекса.

Помимо этой теории, стоит упомянуть и несколько гипотез, предшествовавших ей.

1. Гипотеза «потока под давлением» Маста. Предполагалось, что сокращение цитоскелета на заднем конце создается избыточное давление, вызывающее движение эндоплазмы в передний конец клетки, где она расплывается по сторонам, достигая гиалиновой шапочки. В кортикальной зоне происходит переход эндоплазмы в эктоплазму (так называемый золь-гель переход). Из-за того, что эти процессы проходят быстро, создается ощущение непрерывного тока цитоплазмы, в результате которого образуется лобоподия.
2. Гипотеза Аллена. Похожа на предыдущую, разве что Аллен считал, что сокращения эндоплазмы происходят не на заднем конце, а на переднем. И там сразу же происходит переход из золя в гель, в результате которого новая порция золеобразной эндоплазмы как бы «подтягивается» к переднему концу, вызывая рост лобоподии. В зоне уроида же происходит обратный переход из геля в золь.
3. Гипотеза Серавина. Предположил, что у всех амёбоидных клеток может присутствовать одинаковый набор различных механизмов движения, а различия в движении разных видов формируются в результате разной степени участия того или иного механизма в двигательной активности. Таким образом, согласно Серавину, механизмы, описанные Алленом и Мастом могут иметь место одновременно.

Среда обитания

Обитает на дне пресных водоёмов со стоячей водой, особенно в гниющих прудах и болотах, в которых есть много бактерий. Встречаются локомоторные и флотирующие формы. При плохих для амёбы условиях среды - понижении температуры осенью, пересыхании водоёма - амёба округляется, прекращает потребление пищи и образует плотную оболочку - цисту

Самый простейший организм – амеба протей, хотя существуют разные виды амеб. Свое название она получила в честь Протея – персонажа греческой мифологии, особенностью которого было менять свою внешность. Существо – прокариот, поскольку это не бактерия, как думает множество людей. Это бесцветный организм гетеротрофного типа, эукариот, который способен питаться микроорганизмами и одноклеточными водорослями. Несмотря на свою простоту и короткий жизненный цикл, этот тип животного играет важную роль в природе.

Описание

Согласно классификации, амебу обыкновенную относят к царству «Животные», подцарству «Простейшие», классу свободноживущих саркодовых. Строение существа примитивное, а передвигается оно благодаря временно появляющимся выпячиваниям цитоплазмы (называют еще корненожка). Тело протей состоит всего лишь из единственной клетки, являющейся независимым и полноценным организмом.

Амёба обыкновенная – эукариот, одноклеточное независимое животное. Характеристика его такова: тело полужидкое, размер достигает 0,2-0,7 мм в длину, и хорошо разглядеть существо можно только под микроскопом. По всей поверхности амебная клетка покрыта цитоплазмой, защищающей собой «внутренности». Сверху находится цитоплазматическая оболочка. У амебы строение цитоплазмы – двухслойное. Внешний слой – прозрачный и плотный, внутренний ‑ зернистый и текучий. В цитоплазме располагаются сократительная вакуоль амебы (за счет нее происходит выделение ненужных веществ наружу), ядро и пищеварительная вакуоль. При движении постоянно меняется форма цитоплазмы. Исследовав изображения, ученые определили, что у Протея более пятисот хромосом, настолько мелких, что за ними нет возможности наблюдать.

Дыхание осуществляется всем телом. Скелет отсутствует. Размножение амебы бесполое. Органом чувств (в том числе дыхания) амебная клетка также не располагает.

Тем не менее, одноклеточная амеба дышит, чувствительна к химическим веществам, раздражителям механического типа и избегает солнечных лучей.

Одно из особенностей животного – способность к регенерации. Это означает, что в случае повреждения клетка сможет самостоятельно восстановиться, достроив отсутствующие фрагменты. Единственное условие – полное сохранение ядра, поскольку оно является носителем всех информационных данных о строении. Без ядра амебный организм просто погибнет.

Передвижение амеб происходит при помощи ложноножек, так называемых непостоянных выростов цитоплазмы, которые еще именуют псевдоподиями. Мембрана клетки очень эластична и способна растягиваться в любом месте. Чтобы образовать ложноножку, сначала происходят выпячивания цитоплазмы наружу тела, так, чтобы они выглядели наподобие толстых щупалец. После – выполняются те же действия, только в обратном порядке – цитоплазма движется внутрь, ложноножка прячется и появляется в другой части тела. Именно такой способ передвижения не дает животному иметь постоянную форму тела. Несмотря на малый размер, передвигаются существа сравнительно быстро – около 10 мм/час.

Амеба двигается при помощи ложноножек, именно поэтому она не имеет постоянную форму тела

Как питаются и дышат одноклеточные?

Амебный жизненный цикл полностью зависит от того, как питается животное и какова окружающая среда. В рацион протея входят остатки гниения, одноклеточные водоросли, бактерии, а также микроорганизмы, имеющие подходящий размер. Питание амебы происходит путем захвата «добычи» ложноножками и затягивания внутрь тела. Вокруг пищи формируется вакуоль, в которую затем и поступает пищеварительный сок. Интересно то, что процесс захватывания и дальнейшее переваривание могут происходить в любом участке тела и даже в нескольких частях одновременно. Получаемые при переваривании питательные вещества попадают в цитоплазму и расходуются на построение тела амебы. В процессе рассасывания водорослей и бактерий простейшие незамедлительно выводят наружу остатки жизнедеятельности, причем это может также происходить любым участком цитоплазмы.

Как и все простейшие класса одноклеточных, у протей отсутствуют специальные органеллы. Дыхание у амебы происходит за счет поглощения растворенного в воде (или жидкости) кислорода поверхностным аппаратом. Клеточная мембрана животного проницаема, и через нее свободно проходят углекислый газ и кислород.

Как размножаются?

Для вывода потомства используется бесполое размножение с разделением тела на две одинаковые части. Подробнее, сколько стадий проходит клетка при делении.

Процесс происходит только в теплую пору и включает в себя несколько стадий:

1. Первым делом делению подвергается ядро. Оно выпячивается, растягивается, в нем появляются перетяжки, с помощью которых затем и происходит деление на две совершенно идентичные части. При этом наблюдается расхождение дочерних хромосом к противоположным полюсам материнской клетки.
2. Далее происходит разделение цитоплазмы между двумя ядрами. Ее зоны располагаются и сосредотачиваются вокруг ядер, тем самым формируя две новые клетки.
3. Поскольку в теле амебы сократительная вакуоль имеется только в единичном экземпляре, она достается лишь одной новой клетке. В другой она формируется заново. Подробнее описание процесса деления и расхождения хромосом демонстрирует рисунок.

Деление клетки таким способом называется митозом, поэтому полученные два организма являются копией «мамы». Половой процесс отсутствует, поэтому обмен хромосом также не происходит.

Размножаются обыкновенные амебы очень быстро. Если судить по времени, существо каждые 3 часа делится на 2 клетки, поэтому живет амебный организм мало.

Особенности существования и развития

Жизненный цикл прост. Единственная клетка, являющаяся по совместительству и телом животного, в процессе развития растет, а по достижению взрослого состояния «размножается», делясь на два тела бесполым путем с расхождением материнских хромосом «детям». Попадая в негативные для жизни условия (холодное время года, высыхание водоема), такая клетка способна «умереть» на время. При этом тело претерпевает изменения: псевдоподии втягиваются, из цитоплазмы выделяется вода и покрывает весь амебный организм, образуя двойную оболочку с последующим формированием цисты. Протея «замирает». Когда окружающая среда станет пригодной для жизни, существо «возрождается», циста амебы вскрывается, выпускаются ложноножки (чтобы передвигаться), и существо размножается. Подробно узнать, что такое амеба, можно на видео.

Животное имеет огромное значение в природе. Оно – источник еды многоклеточных организмов (амёбами питаются черви, ракообразные, мальки рыб, различные моллюски). Обитающая в водоемах протея в процессе жизни очищает водоемы, поедая различного типа микроорганизм, бактерии и гниющие части водорослей, простейшие раковинные амебы участвуют в формировании меловых отложений и известняков.

Наружной мембраной, и одного или нескольких ядер. Светлый и плотный наружный слой называется эктоплазма, а внутренний - эндоплазма. В эндоплазме амебы находятся клеточные органоиды: сократительные и пищеварительные вакуоли, митохондрии, рибосомы, элементы аппарата Гольджи, эндоплазматическая сеть, опорные и сократительные волокна.

Дыхание и выделение

Клеточное дыхание амебы происходит при участии кислорода, когда его становится меньше, чем во внешней среде, внутрь клетки поступают новые молекулы. Накопившиеся в результате жизнедеятельности вредные вещества и углекислый газ выводятся наружу. По тонким трубковидным каналам в тело амебы поступает жидкость, этот процесс носит название . Сократительные вакуоли занимаются откачивание лишней воды. Постепенно наполняясь, они резко сокращаются и выталкиваются наружу примерно раз в 5-10 минут. Причем вакуоли могут образовываться в любой части тела. Пищеварительная вакуоль приближается к клеточной мембране и открывается наружу, в результате чего во внешнюю среду выбрасываются непереваренные остатки.

Питание

Амеба питается одноклеточными водорослями, бактериями и более мелкими одноклеточными, наталкиваясь на них, она их обтекает и включает в цитоплазму, формируя пищеварительную вакуоль. В нее поступают ферменты, которые расщепляют белки, липиды и углеводы, так происходит внутриклеточное пищеварение. Переварившись, пища попадает в цитоплазму.

Размножение

Амебы размножатся бесполым путем, методом деления. Данный процесс не отличается от деления клеток, которое происходит при росте многоклеточного организма. Разница заключается только в том, что дочерние клетки становятся самостоятельными организмами.

Вначале ядро удваивается для того, чтобы каждой дочерней клетке была передана своя копия наследственной информации. Ядро сначала вытягивается, затем удлиняется и перетягивается посередине. Образуя поперечную бороздку, оно делится на две половины, которые образуют два ядра. Они расходятся в разные стороны, а тело амебы делится на две части перетяжкой, образуя два новых одноклеточных организма. В каждый из них попадает по одному ядру, также происходит образование недостающих органоидов. Деление может повторяться несколько раз за одни сутки.

Образование цист

Одноклеточные организмы чувствительны к изменениям внешней среды, в неблагоприятных условиях на поверхности тела амебы выделяется большое количество воды из цитоплазмы. Выделяющая вода и вещества цитоплазмы образуют плотную оболочку. Данный процесс может происходить в холодное время года, при высыхании водоема или в других неблагоприятных для амебы условиях. Организм переходит в покоящееся состоянии, образуя цисту, в которой приостанавливаются все жизненные процессы. Цисты могут разносится ветром, что способствует расселению амеб. При наступлении благоприятных условий, амеба покидает оболочку цисты и переходит в активное состояние.

Один из представителей одноклеточных животных (простейших), имеющих возможность самостоятельно передвигаться, используя так называемые «ложноножки» называется – Амеба обыкновенная или протей. Относится к типу корненожек из-за своего непостоянного вида, образующихся, изменяющихся и исчезающих ложноножек.

Она имеет форму маленького, еле различимого невооруженным глазом студенистого комочка, не имеющего цвета, размером около 0,5 мм, главная характеристика которого изменчивость формы, отсюда и название – «амеба», значит «изменчивая».

Детально рассмотреть строение клетки обыкновенной амебы без микроскопа невозможно.

Любой водоем с пресной стоячей водой – идеальная среда обитания для амебы, особенно предпочитает пруды с большим содержанием гниющих растений и болота, в которых обитают в большом количестве бактерии.

При этом она сможет выжить во влаге почвы, в капле росы, в воде внутри человека, и даже в обычный гниющий лист дерева может приметить амёба, амёбы, другими словами напрямую зависят от воды.

Наличие большого количества микроорганизмов и одноклеточных водорослей, явный признак присутствия протея в воде, так как она ими питается.

Когда наступают отрицательные условия для существования (наступление осени, пересыхание водоема), простейшее перестает питаться. Приобретая форму шарика, на теле одноклеточного появляется специальная оболочка – циста. Внутри этой пленки организм может находиться продолжительное время.

В состоянии цисты клетка пережидает засуху или холода (при этом простейшее не перемерзает и не засыхает), пока условия окружения не изменятся или циста не будет перенесена ветром в более благоприятное место, жизнь клетки амебы останавливается.

Так защищается от неблагоприятных условий амеба обыкновенная, когда среда обитания становится пригодной для жизни, протей выходит из оболочки и продолжает вести обычный образ жизни.

Существует способность к регенерации, когда тело повреждено, она может достроить разрушенное место, главное условие для этого процесса – целостность ядра.

Строение и обмен веществ простейшего

Чтобы рассмотреть внутреннее строение организма одноклеточного, необходим микроскоп. Он позволит увидеть, что строение тела амебы, представляет собой целый организм, который в состоянии самостоятельно выполнить все функции необходимые для выживания.

Ее тело покрыто тонкой пленкой, которая называется цитоплазматическая мембрана, и содержащая полужидкую цитоплазму. Внутренний слой цитоплазмы более жидкий и менее прозрачный, чем наружный. В ней находятся ядро и вакуоли

Для пищеварения и избавления не переваренных остатков используется пищеварительная вакуоль. Питание амебы начинает осуществляться с контакта с пищей, на поверхности тела клетки появляется «пищевая чашечка». Когда стенки «чашечки» смыкаются, туда поступает пищеварительный сок, так появляется пищеварительная вакуоль.

Образовавшиеся питательные вещества в результате пищеварения используются для построения тела протея.

Процесс пищеварения может занимать от 12 часов до 5 дней. Такой тип питания называется фагоцитоз. Чтобы дышать, простейшее поглощает воду всей поверхностью тела, из которой потом выделяет кислород.

Для выполнения функции выделения излишков воды, а также регулирования давления внутри тела, у амебы имеется сократительная вакуоль, через нее также иногда может происходить выделение продуктов жизнедеятельности. Так происходит дыхание амебы, процесс называется – пиноцитоз.

Передвижение и реакция на раздражители

Для передвижения амеба обыкновенная использует ложноножку, другое их название – псевдоподия или корненожка (из-за сходства с корнями растений). Они могут образовываться в любом месте на поверхности тела. Когда цитоплазма переливается к краю клетки, на поверхности протея появляется выпуклость, образуется ложная ножка.

В нескольких местах ножка прикрепляется к поверхности, в нее постепенно перетекает оставшаяся цитоплазма.

Таким образом, происходит передвижение, скорость которого примерно 0,2 мм в минуту. Клетка может образовать несколько псевдоподий. Организм реагирует на различные раздражители, т.е. обладает способностью чувствовать.

Размножение

Питаясь, клетка растет, увеличивается, наступает процесс, ради которого живут все существа – размножение.

Размножение амебы обыкновенной, процесс самый простой из известных науке, происходит бесполым путем, и подразумевает собой деление на части. Размножение начинается со стадии, когда ядро амебы начинает вытягиваться и сужаться посередине пока не разделится на две части. В это время тело самой клетки так же разделяется. В каждой из этих частей остаётся по ядру.

В конце концов, цитоплазма между двумя частями клетки разрывается, и образующийся новый клеточный организм отделяется от материнского, в котором остается сократительная вакуоль. Стадия деления обусловлена еще тем, что протей перестает питаться, останавливается пищеварение, тело приобретает округлый вид.

Таким образом, размножается протей. В течение суток клетка может размножаться несколько раз.

Значение в природе

Являясь важным элементом любой экосистемы, амеба обыкновенная регулирует количество бактерий и микроорганизмов в среде ее обитания. Тем самым поддерживая чистоту водоемов.

Таким образом, являясь частью пищевой цепочки, ею питаются мелкие рыбки, рачки и насекомые для которых она является пищей.