Питание простейших. Органеллы питания

У простейших встречаются следующие типы питания: автотрофное, гетеротрофное и миксотрофное. Способ питания автотрофов голофитный (происходит фотосинтез, зеленый пигмент локализован в хроматофорах, резервные вещества – парамил, крахмал).

Гетеротрофные животные питаются готовыми органическими веществами путем эндоцитоза. Способы питания –голозойный (заглатывание оформленной твердой пищи путем фагоцитоза) и сапрофитный (питание растворенными органическими веществами путем пиноцитоза). Миксотрофный тип питания – смешанный тип.

Отыскание и захват пищи связаны со сложным пищевым поведением протистов. Среди различных объектов наружной среды они активно выбирают пи­щевые объекты и фагоцитируют их. Это в основном связано с восприятием химических сигналов, исходя­щих от пищевого объекта. Сложную ловчую и пищеварительную сеть обра­зуют ризоподии фораминифер. Специальные ловчие аппараты в форме щупалец, выделяющих липкий секрет, который служит для улавливания живой до­бычи, имеются у сосущих инфузорий. Многообра­зие способов захвата и поглощения пищи, так же как и характера самой пищи, у протистов необы­чайно велико.

Органеллы пищеварения: пищеварительные или пиноцитозные вакуоли, формирущиеся на время переваривания пищи.

Амебоидные простейшие поглощают пищу в любом месте клеточных покровов. Уже у свободноживущих жгутиконосцев, особенно хищных форм, наличие плотной пелликулы уменьшило размеры той части поверхности тела, которая мог­ла осуществлять транспортировку жидкостей и газов, а также пищи, через покровы простейшего. Это закономерно привело к появлению участков покровов, специали­зированных для захвата пищи и выведения переваренных остатков. Возникает органелла, устроенная по-разному в разных таксонах, называемая цитостомом (клеточ­ным ртом). Поскольку жгутиконосцы все время находятся в движении, они не могут захватывать пищевые частицы любой частью своей поверхности, поэтому на переднем конце клетки появляется специализирован­ный участок: так называемая клеточная глотка. У большинства фототрофных жгути­коносцев она же выполняет экскреторную функцию, но у бесцветных фаготрофных форм, то есть тех жгутиконосцев, которых мы относим к Protozoa, глотка уже функ­ционирует как настоящий клеточный рот (цитостом) и служит для приема твердой пищи. Цитостом не обязательно располагается на переднем конце тела. В зависимости от особенностей движения простейшего и обтекания его тела потоком воды, цитостом может смещаться на ту часть клетки, где, в соответствии с гидродинамическими качествами данной формы клетки, наиболее вероятен захват пищевой частицы.

Место, где происходит выведение непереваренных остатков пищи, назы­вается порошицей, цитопроктом. Экзоцитоз — у эукариот клеточный процесс, при котором внутриклеточные везикулы сливаются с внешней клеточной мембраной. При экзоцитозе содержимое секреторных везикул выделяется наружу, а их мембрана сливается с клеточной мембраной. При отсутствии цитопрокта непереваренные остатки пищи выводятся в любом месте тела (амеба), либо в определенном (эвглена), к которому подходит пищеварительная вакуоль.

Осморегуляция. Регуляция осмотического давле­ния актуальна для протистов, живущих в пресных водах. Они вынуждены выводить наружу избыток жидкости, постоянно поступающей извне в результа­те перепада осмотического давления. Для этой цели используются сократительные вакуоли, обладающие у разных протистов различной степенью сложности. В наиболее простом варианте работа сократитель­ной вакуоли выглядит следующим образом: избыток жидкости заполняет сначала мелкие пузырьки, которые затем сливаются в одну крупную ваку­оль. Вакуоль сокращается, выводя содержимое нару­жу, и весь процесс повторяется. Несмотря на кажущуюся простоту работы осморегуляторной системы, она очень сложна. В ней участвуют многие системы клетки (прежде всего цитоскелет), взаимодействие которых до конца не вы­яснено.

Поведение, реакция на внешние раздражения

На различного рода внешние раздражения свободноживущие протисты чаще всего реагируют измене­нием направления движения. Эти реакции носят на­звание таксисов и кинезов. Последние отличаются от первых не направленным, а флуктуирующим движе­нием к раздражителю или от него. В зависимости от характера раздражения различают следующие основ­ные формы таксисов.

Фототаксис — реакция на освещение. Автотрофные протисты обычно имеют положительный фото­таксис. Они направляются к источнику света. Однако при слишком ярком освещении фототаксис может стать отрицательным. Для большинства гетеротроф­ных протистов характерен отрицательный фототак­сис.

Хемотаксис. У протистов обычно развита чувст­вительность к химическим раздражителям. Они либо удаляются от определенных (чаще вредных) веществ, либо направляются к ним. К этой же категории хемотаксических воздействий относятся сближение и кон­такты особей или гамет при половых взаимодействи­ях — копуляции или конъюгации, что связано с вы­делением особых веществ — гамонов, химическая природа которых еще плохо изучена.

Механотаксис. Эта реакция включает 2 формы — тигмотаксис и реотаксис. Положительный тигмотаксис выражается в стремлении простейшего к механи­ческому контакту с предметами окружающей среды, отрицательный — к активному уходу от таких кон­тактов. Отрицательный реотаксис — движение про­стейшего в направлении тока жидкости, в которой оно обитает, положительный — движение навстречу току жидкости. Все эти двигательные реакции играют существенную роль в поведении простейших в естест­венной среде обитания.

Термотаксис. Движение в направлении оптималь­ной температуры при наличии температурного гради­ента среды свойственно многим протистам. Нужно иметь в виду, что понятие «оптимальная температу­ра» в значительной степени условно, ибо оптимум легко смещается в зависимости от предшествующего температурного режима.

Гальванотаксис. В электрическом поле большин­ство протистов обнаруживают определенную прост­ранственную ориентировку. Одни виды направляются прямо к катоду, другие организмы, напротив, движутся к аноду. Причина этих различий неясна и требует дальнейших исследований.

Ядерный аппарат.

У всех протистов имеются типичные клеточные ядра характерной для эукариот структуры. Однако они значительно различаются по форме и количеству в клетке. Клетку со многими ядрами называют полиэнергидной, а с одним — моноэнергидной. Способы деления ядер протистов гораздо многообразнее, чем у многоклеточных животных и растений. В рамках группы происходило, вероятно, становление митоза, мейоза и полового процесса, что нашло отражение в существенных различиях этих явлений в разных таксонах. У простейших различают 6 форм митоза.