Тип инфузории, или ресничные. Тип инфузории: строение и питание Тип инфузории или ресничные особенности строения

Инфузория-туфелька обитает в мелких стоячих водоёмах. Это одноклеточное животное длиной 0,5 мм имеет веретеновидную форму тела, отдалённо напоминающую туфлю. Инфузории все время находятся в движении, плавая тупым концом вперёд. Скорость передвижения этого животного достигает 2,5 мм в секунду. На поверхности тела у них имеются органоиды движения — реснички. В клетке два ядра: большое ядро отвечает за питание, дыхание, движение, обмен веществ; малое ядро участвует в половом процессе.

Строение инфузории туфельки

Организм инфузории устроен сложнее. Тонкая эластичная оболочка, покрывающая инфузорию снаружи, сохраняет постоянную форму её тела. Этому же способствуют хорошо развитые опорные волоконца, которые находятся в прилегающем к оболочке слое цитоплазме. На поверхности тела инфузории расположено около 15 000 колеблющихся ресничек. У основания каждой реснички лежит базальное тельце. Движение каждой реснички состоит из резкого взмаха в одном направлении и более медленного, плавного возвращения к исходному положению. Реснички колеблются примерно 30 раз в секунду и, словно вёсла, толкают инфузорию вперёд. Волнообразное движение ресничек при этом согласованно. Когда инфузория-туфелька плывёт, она медленно вращается вокруг продольной оси тела.

Процессы жизнедеятельности

Питание

Туфелька и некоторые другие свободно живущие инфузории питаются бактериями и водорослями.

Реакция инфузории-туфельки на пищу

Тонкая эластичная оболочка, (клеточная мембрана ) покрывающая инфузорию снаружи, сохраняет постоянную форму тела. На поверхности тела расположено около 15 тысяч ресничек. На теле имеется углубление — клеточный рот, который переходит в клеточную глотку. На дне глотки пища попадает в пищеварительную вакуоль. В пищеварительной вакуоле пища переваривается в течение часа, вначале при кислой, а затем при щелочной реакции. Пищеварительные вакуоли перемещаются в теле инфузории током цитоплазмы. Не переваренные остатки выбрасываются наружу в заднем конце тела через особую структуру — порошицу, расположенную позади ротового отверстия.

Дыхание

Дыхание происходит через покровы тела. Кислород поступает в цитоплазму через всю поверхность тела и окисляет сложные органические вещества, в результате чего они превращаются в воду, углекислый газ и некоторые другие соединения. При этом освобождается энергия, которая необходима для жизни животного. Углекислый газ в процессе дыхания удаляется через всю поверхность тела.

Выделение

В организме инфузории-туфельки находятся две сократительные вакуоли, которые располагаются у переднего и заднего концов тела. В них собирается вода с растворёнными веществами, образующимися при окислении сложных органических веществ. Достигнув предельной величины, сократительные вакуоли подходят к поверхности тела, и их содержимое изливается наружу. У пресноводных одноклеточных животных через сократительные вакуоли удаляется избыток воды, постоянно поступающей в их тело из окружающей среды.

Раздражимость

Инфузории-туфельки собираются к скоплениями бактерий в ответ на действие выделяемых ими веществ, но уплывают от такого раздражителя, как поваренная соль.

Раздражимость — свойство всех живых организмов отвечать на действия раздражителей — света, тепла, влаги, химических веществ, механических воздействий. Благодаря раздражимости одноклеточные животные избегают неблагоприятных условий, находят пищу, особей своего года.

Размножение

Бесполое

Инфузория обычно размножается бесполым путём — делением надвое. Ядра делятся на две части, и в каждой новой инфузории оказывается по одному большому и по одному малому ядру. Каждая из двух дочерних получает часть органоидов, а другие образуются заново.

Размножение инфузории-туфельки

Половое

При недостатке пищи или изменении температуры инфузории переходят к половому размножению, а затем могут превратиться в цисту.

При половом процессе увеличения числа особей не происходит. Две инфузории временно соединяются друг с другом. На месте соприкосновения оболочка растворяется, и между животными образуется соединительный мостик. Большое ядро каждой инфузории исчезает. Малое ядро дважды делится. В каждой инфузории образуются четыре дочерних ядра. Три из них разрушаются, а четвёртое снова делится. В результате в каждой остаётся по два ядра. По цитоплазматическому мостику происходит обмен ядрами, и там сливается с оставшимся ядром. Вновь образовавшиеся ядра формируют большое и малое ядра, и инфузории расходятся. Такой половой процесс называется конъюгацией. Он длится около 12 часов. Половой процесс ведёт к обновлению, обмену между особями и перераспределению наследственного (генетического) материала, что увеличивает жизнестойкость организмов.

Жизненный цикл инфузории-туфельки

Классификация инфузорий базируется на структуре ресничного аппарата всего тела, в том числе и околоротового. Тип инфузории делится на два класса: класс ресничных инфузорий (Ciliata) и класс сосущих инфузорий (Suctoria).

Представители ресничных инфузорий обладают ресничками на протяжении всех фаз развития, а сосущие инфузории лишены ресничек на большей части жизненного цикла.

Класс ресничных – центральный, наиболее многочислен­ный класс инфузорий, который включает 3 подкласса и около 20 отрядов.

I. Подкласс Равноресничные инфузории (HOLOTRICHA) – тело равноресничных равномерно покрыто ресничками оди­наковой длины. Около рта, как правило, мембранелл нет.

1. Отряд Простоматиды (Prostomatida) – тело инфузорий покрыто толстым панцирем, состоящим из многих рядов пластинок.

Колепс гиртус (Coleps hirtus) – мелкие клетки, бочонковидной формы, бурого цвета. Тело покрыто многочисленными небольшими пластинками, создающими эффект панциря. Длина тела 20–25 мкм, ширина
10–15 мкм. На переднем полюсе клетки едва заметные зубчики, прикрывающие клеточный рот. На задней части тела хорошо видна одна каудальная ресничка, которая в несколько раз длиннее остальных. Сократительная вакуоль одна, находится на заднем конце тела. Макронуклеус округлый, одиночный, расположен центрально. Обитатель альфа-мезоса­пробных и полисапробных водоемов (прил. 1, фото 1).

2. Отряд Гимностоматиды (Gymnostomatida) характеризуется расположением рта на переднем конце клетки или сбоку. Это в основном хищные инфузории. У многих из них хорошо раз­вит палочковый аппарат в цитоплазме около рта, который спо­собствует прободению клетки жертвы.

Представитель этого отряда – инфузория Дилептус ансер (Dileptus anser) с щупальцевым отростком на перед­нем конце и с боковым положением рта. Dileptus anser– крупные инфузории: длина тела 70–90 мкм, ширина 14–20 мкм. Передний конец тела вытянут в виде хоботка, длина которого чуть меньше половины общей длины тела. Каудальная часть клетки не образует шиповатого выроста. Макронуклеус одиночный, четковидный, располагается в середине тела. Сократительная вакуоль одна, находится в задней части клетки. Инфузории загоняют пищу в рот с помощью длинного переднего отростка. Обитают в водоемах средней загрязненности (прил. 1, фото 2).

Спатидиум поркулюс (Spathidium porculus) – крупные инфузории, длина тела 100–120 мкм. Форма клеток кувшиноподобная. Клеточный рот расположен в передней части, широкий, по бокам крупные реснички. Макронуклеус колбасовидный, расположен в центре тела. Сократительная вакуоль находится в каудальной части тела. Инфузории передвигаются медленно. Обитают обычно в загрязненных водоемах (прил. 1, фото 3).

3. Отряд Кольподиды (Colpodidа) – клетки от мелких размеров до крупных. Клеточный рот располагается по средине брюшной стороны, окаймлен длинными ресничками. Передняя часть тела образует киль.

Кольпода кукулюс (Colpoda cucullus) – имеют хорошо выраженную бобовидную форму тела: выпуклая спинная сторона, а на брюшной стороне имеется глубокое полукруглое углубление, на дне которого находится клеточный рот. Окраска инфузорий темная: от коричневой до черной. Цитоплазма забита пищеварительными вакуолями. Реснички равномерно покрывают тело, образуя 18–20 рядов. Макронуклеус округлый, расположен в срединной части тела. Сократительная вакуоль находится на заднем конце тела. Встречается в водоемах альфа-мезосапробных и полисапробных (прил. 1, фото 4).

Кольпода мапази (Colpoda maupasi) – клетки широкоовальные, темного цвета. Длина 35–70 мкм, ширина 20–40 мкм. На переднем конце тела имеется киль с хорошо заметными 6–7 зубчиками. Длина киля составляет 1/3 от длины тела. Задний конец тела клетки широко закруглен. Макронуклеус округлый, смещен к спинной стороне. Сократительная вакуоль расположена на заднем конце тела. Инфузории обитают в мезосапробных водоемах (прил. 1, фото 5).

Кольпода штейни (Colpoda steini) – мелкие инфузории, длина колеблется в пределах 20–35 мкм, ширина 15–30 мкм. Форма тела односторонне выпуклая, причем выпуклой является спинная сторона, а брюшная – почти плоская. В срединной части брюшной стороны в небольшом углублении располагается клеточный рот, окруженный длинными ресничками, образующими «бороду». На переднем киле 6–7 ясно выраженных ребер. Макронуклеус овальный, располагается ближе к спинной стороне. Сократительная вакуоль одна, находится на заднем конце тела. Обитает в альфа-мезо­сапробных водоемах (прил. 1, фото 6).

Кольпода аспера (Colpoda aspera) – клетки овальной формы, немного сжатые с боков, цитоплазма светлая. Длина клеток 30–50 мкм, ширина
15–25 мкм. Ресничных рядов 14–16. Передний киль с 5 зубчиками. Клеточный рот расположен ближе к середине тела, окружен более длинными ресничками. Макронуклеус округлой формы, располагается ближе к спинной стороне. Сократительная вакуоль – в задней части клетки. Обитатель мезосапробных водоемов (прил. 1, фото 7).

4. Отряд Гименостоматиды (Hymenostomatida) – наиболее многочисленный по числу видов. Большинство видов отряда свободноживущие, например, инфузория-туфелька (Paramecium caudatum). Для этого отряда характерно наличие ротовой воронки – перистома, которая окружена с одной стороны длинной мембраной, напротив которой на другой стороне расположены три мембранеллы. Инфузории питаются, как правило, бактериями.

Инфузория-туфелька (Paramecium caudatum) – крупные инфузории, длина тела колеблется в пределах 180–280 мкм. Форма тела овальная, вытянуто в длину, напоминает туфельку. Наибольшая ширина в задней трети. Задний конец несколько заострен и несет более длинные реснички, чем остальное тело. На одной стороне тела (брюшной) внутрь вдается глубокий желоб, ведущий в глотку. Все тело инфузории покрыто ресничками, их число примерно 15 тысяч. Ядерный аппарат состоит из почковидного макронуклеуса и одного, довольно крупного микронуклеуса. Инфузории-туфельки обитают в мезосапробных водоемах (прил. 1, фото 8).

Кольпидиум кольпода (Colpidium colpoda) – мелкие инфузории, длина тела колеблется в пределах 70–90 мкм., ширина – 35–50 мкм. Форма тела напоминает боб: вентральная сторона вогнутая, дорсальная – выпуклая. Ротовое отверстие треугольной формы, окаймлено рядами ресничек. Ресничный покров густой и равномерный, ресничных рядов много. Макронуклеус округлый, расположен в середине тела. Сократительная вакуоль находится на заднем конце тела. Инфузории обитают в мезосапробных водоемах (прил. 1, фото 9).

Уронема маринум (Uronema marinum) – мелкие инфузории, длина тела колеблется в пределах 18–30 мкм., ширина – 7–12 мкм. Форма тела удлиненно-овальная, задняя часть немного расширена. Ресничный покров мало заметен. На заднем конце тела имеется длинная каудальная щетинка. Ротовое отверстие находится в передней части тела. Макронуклеус округлый, находится в середине тела. Сократительная вакуоль размещается в нижней части тела. Обитатель средне загрязненных водоемов (прил. 1, фото 10).

II. Подкласс Кругоресничные инфузории (PERITRICHA) – реснички у кругоресничных располагаются только вокруг ротовой воронки, образуя левозакрученную спираль. Большинство видов ведут прикреп­ленный образ жизни.

Типичный представитель – Вортицелла микростомата (Vorticella microstomata) , мелкие инфузории, длина тела колеблется в пределах
30–35 мкм, ширина 25–28 мкм. Форма тела бокаловидная, равномерно сужающаяся кверху. От основания клетки отходит сократимый стебелек, в котором проходит пучок мионем. С помощью стебелька инфузория прикрепляется к субстрату. При резком скручивании стебелька сувойка мгновенно спасается от опасности. Некото­рые перитрихиды живут в домиках, другие образуют колонии (Zoothamnium), имеющие вид пальмы. Размножаются сувойки почкованием. При этом образуется свободноплаваю­щая форма – «бродяжка». В дальнейшем при оседании на дно у нее образуется стебелек. Стебелек превышает размеры клеток в 3–4 раза. Рот окружен венчиком длинных ресничек, от него отходит конусовидная глотка. Макронуклеус большой, с-образ­но­изогнутый, лежит поперек тела. Обитатель полисапробной зоны (прил. 1, фото 11).

III. Подкласс Спиральноресничные (SPIRITRICHA) – у представителей этого подкласса отсутствуют ресничный аппарат. Ротовые реснички сильно развиты.

1. Отряд Олиготрихиды (Oligotrichidae) –реснички в основном исчезли у них полностью, сохранились лишь короткие ряды отдельных щетинок или весьма мало ресничек.

Стромбидиум вириди (Strombidium viride) – мелкие инфузории, длина тела колеблется в пределах 34–50 мкм, ширина – 27–41 мкм. Форма тела ближе к шаровидной: передняя часть широкозакруглена, задняя – немного вытянута. Ресничный покров отсутствует. Рот находится на апикальном полюсе, окружен венчиком мощных мембранелл. Макронуклеус овальной формы, лежит на экваторе клетки. Сократительная вакуоль расположена на апикальной части клетки. Обитатель мезосапробной зоны (прил. 1, фото 12).

Тип инфузории является более организованным в развитии по отношению к другим представителям простейших, и насчитывает, по разным данным, до 6 – 7 тыс. видов организмов. Включает в себя два класса: ресничные (характеризуются наличием на теле ресничек, которые могут быть распределены по телу равномерно или образовывать цирры) и сосущие (для взрослых представителей данного класса характерно отсутствие ресничек, глотки и рта, но наличие одного или нескольких щупалец).

Форма тела у разных видов может быть любой, но чаще всего она удлиненная и обтекаемая. В теле инфузории находится ядерный аппарат, который состоит из большого вегетативного и малого генеративного ядер. Это строение характерно только для данного типа простейших. Еще одной важной отличительной чертой для инфузорий является наличие осморегуляции – функции регулирования давления клеточной жидкости внутренней среды.

Для перемещения и захвата добычи инфузории используют реснички, движение которых скоординировано. Сначала они быстро и сильно сгибаются в одну сторону, затем выпрямляются. Реснички могут соединяться друг с другом, образовывая более сложные и механически эффективные структуры (цирры, мембранеллы).

Размножение может происходить несколькими способами: бесполое деление клетки, повторное, множественное деление или почкование. Половое размножение у инфузорий носит название конъюгации и заключается во временном обмене частями ядерного аппарата с находящимся в них небольшим объемом цитоплазмы. При этом данный процесс не ведет к росту числа представителей типа, он необходим для обновления генетической информации ядерного аппарата инфузории, а, следовательно, улучшения адаптации к окружающей среде и повышения ее жизнеспособности.

Виды инфузорий

Основное количество видов – свободноживущие простейшие организмы, обитающие в морских и пресных водах. Некоторые инфузории живут в капельках почвенной влаги. Могут вести плавающий, сидящий или прикрепляющийся образ жизни.

Инфузория-туфелька (парамеция)

Является характерным представителем вида пресноводных простейших. В экосистеме водоемов инфузории играют роль компонента цепей питания. Они питаются бактериями, частичками водорослей, тем самым регулируют их численность и очищают воду от загрязнений, а сами являются пищей для беспозвоночных и мальков рыб.

Инфузории-хищники

Также живут в водоемах, но в качестве пищи используют не бактерий, а более мелких представителей своего вида. Инфузории Didinium используют выступающий над телом ротовой конус с палочным аппаратом, состоящим из фибрилл. Они прокалывают и поедают свою жертву. Другие представители, такие как Dileptus, имеют на теле длинный отросток, расположенный спереди, и загоняют с его помощью в рот пищу. Сосущая инфузория Sphaerophrya ловит добычу при помощи щупалец с липким секретом на вершине. Содержимое пойманной таким образом инфузории перетекает по каналам, расположенным в щупальцах, в эндоплазму инфузории-хищника и переваривается там.

Инфузории-симбионты

Кроме свободных, самостоятельно добывающих себе пищу, существуют и инфузории-симбионты, живущие в рубце жвачных животных (представители отряда Entodiniomorpha). Они питаются бактериями и клетчаткой, способствуя улучшению ее переваривания. И дополнительно сами являются белковым питанием для животных. Биомасса микроорганизмов быстро восстанавливается за счет высоких темпов их размножения.

Пути заражения человека

Наиболее частыми местами заражения являются фермы и частные хозяйства, где происходит разведение свиней или скота. Сами работники хозяйств подвержены большему риску по сравнению с остальным населением. Дело в том, что цисты достаточно живучи и могут оставаться в помете животного продолжительное время. Срок сохранения цист в экскрементах свиней может доходить до нескольких недель. В вегетативной форме, при комнатной температуре, они погибают через 2-3 дня. Сами цисты могут переноситься птицами и насекомыми, попадая с их помощью на овощи и фрукты, растущие в опасной близости от загона скота. Также они могут переноситься через воду или вследствие тактильного контакта с зараженным предметом или уже заболевшим человеком. При заражении человека проявляются характерные симптомы.

Симптомы и осложнения

Патологические процессы начинаются вследствие размножения микроорганизмов в стенках толстой кишки, возможно заражение конечной части тонкой кишки и образование язв. Заболевание может протекать в острой или хронической форме. Чаще наблюдаются пациенты с хронической формой заболевания.

При любой форме характерным признаком будет появление кровавого поноса со слизью и зловонным запахом, либо возникновение колита, сопровождающегося выделением полужидкого слизистого поноса без крови. Хроническая форма протекания может не проявляться в форме дизентерии совсем, находиться в стадии ремиссии. В таком случае больные считают, что у них присутствует легкий недуг и не обращаются к специалистам. При длительном запускании болезни периоды ремиссии могут сокращаться, а острые состояния будут проявляться сильнее. В такие моменты шанс летального исхода намного выше.

Развитие болезни обычно разделяют на три этапа:

• инкубационный период;
• острый период;
• хронический балантидиаз.

У больного балантидиазом наблюдаются следующие симптомы: снижение аппетита, головная боль, повышенная температура, проявление умеренной лихорадки (или жара), слабость. Вместе с основными признаками могут проявляться и характерные симптомы заболевания: метеоризм, боли в животе, понос, при поражении прямой кишки могут наблюдаться тенезмы (ложные позывы к дефекации, сопровождающиеся болезненными ощущениями). В кале больного присутствуют примеси крови и слизи. Возможно появление сухости языка, болезненные чувства в области печени (по тактильным ощущениям она увеличивается). При тяжелом течении болезни начинается сильная лихорадка, появляется частая тошнота, зловонный понос с кровью и слизью. Такие больные очень быстро худеют, и уже неделю спустя у них развивается кахексия (истощение организма).

Диагностика и лечение

Диагностика наличия в организме инфузории Balantidium coli проходит при помощи нативного (сохраняющего естественную структуру и цвет исследуемого материала) мазка или соскоба с пораженного участка кишечника, взятого при помощи процедуры ректороманоскопии. Сами инфузории обнаруживаются достаточно легко за счёт крупного размера, характерной формы и высокой подвижности. Сложнее выявляются цисты. Распознать их можно с помощью окрашенных препаратом Люголя растворов. Обычно в мазках наблюдается небольшое количество балантидий, а для постановки точного диагноза необходимо пройти анализ несколько раз. Важной информацией при постановке диагноза является место проживания больного, близость расположения ферм и мест содержания домашнего скота.

Диагностика выявления опасных бактерий проводится несколькими способами:

Исследования под микроскопом

В этом случае исследуется нативный мазок. Балантидии хорошо просматриваются при увеличении, так как их длина составляет около 75 мкм, а толщина порядка 40 мкм. Для ее обнаружения достаточно небольшого увеличения микроскопа. Чтобы более детально изучить микроорганизм, стоит убрать лишнюю жидкость из препарата. Возбудитель заболевания замедлится и его можно будет рассмотреть более подробно. При таком увеличении видно реснички, равномерно покрывающие яйцеобразное тело инфузории. В центре просматривается бобовидное тело – вегетативное ядро (макронуклеус). Его окружает мутная зернистая жидкость – эндоплазма. Следующим слоем следует эктоплазма и цитоплазма, ограничивающая клетку от внешней среды. Вакуоли располагаются в передней и задней части организма. Они похожи на светлые шары, которые то появляются, то исчезают.

Метод Гейденгайна

При изучении препарата по методу Гейденгайна признаки проявления микроорганизма такие же, как и при исследование под микроскопом. Наблюдение также проводится при относительно небольшом увеличении. Балантидии легко обнаруживается благодаря внутреннему строению клетки. Небольшое отличие наблюдается в отсутствие ресничек в рассматриваемой среде.

Культуральный метод

Для изучения балантидии таким методом используют среду Райса.

Лечение больного балантидиазом должно проводиться под строгим наблюдением врача или в больнице. Для улучшения самочувствия и ускорения выздоровления пациенту выписывают следующие лекарства:

• метронидазол;
• мономицин;
• окситетрациклин.

Профилактика

Для избежания заражения опасным заболеванием стоит соблюдать элементарные правила личной гигиены:

• мыть руки перед приемом пищи и после посещения туалета;
• обрабатывать горячей водой фрукты и овощи;
• кипятить воду для приготовления чая или других напитков.

В общественных масштабах должны приниматься меры:

• по борьбе с загрязнением мест проживания человека экскрементами свиней;
• по улучшению гигиены труда и по профилактике возможного вредного влияния на здоровье людей, работающих с животными на фермах;
• по своевременному диагностированию заболевания и лечению зараженных балантидиазом людей.

Особенности организации клетки инфузорий.

Строение ядерного аппарата инфузорий.

Размножение и конъюгация инфузорий. Жизненный цикл инфузорий.

Классификация типа.

Экологическая радиация простейших.

Клет­ка инфузории покрыта пелликулой , образует которую наружный слой эктоплазмы. Пелликула состоит из наружной двойной мембраны, внутренней двойной мембраны и просвета между ними. Снаружи пелликула часто бывает скульптурирована, образуя закономерно расположенные утолщения, что повышает ее прочность и эластичность.

Под пелликулой находится эктоплазма, в которую погружены многие органеллы. Прежде всего этокинетосомы –базальные тельца ресничек. От базальных телецотходят три корневые структуры: кинетодесма идва пучка микротрубо­чек . Они обеспечивают синхронностьвеслообразных движений ресничек. В эктоплазме инфузорий могут находиться сократительные волоконца -мионемы и защитные органеллы -трихоцисты , которые при раздражении «выстреливают» и превращаются в упругую нить.

Совокупность пелликулы и экто­плазмы со всеми структурами обра­зует опорный комплекс–кортекс клетки инфузории. Структуры кортекса видоспецифичны и используют­ся в систематике.

Рисунок 1. Инфузория туфелька (Paramecium ). Строение поверхностного слоя (кортекса).

1 – пелликула, образующая характерные шестигранники, 2 – реснички, 3 – базальные тельца ресничек (кинетосомы), 4 – поверхностные пелликулярные фибриллы (кинетодесмы), 5 – трихоцисты

Реснички инфузорий имеют сход­ное строение со жгутиками.Ресничный аппарат (цилиатура ) – разнообразен. Реснички могут склеиваться в пучки -цир ры , в пластинки - мембранеллы или мембраны . Особо слож­ный ресничный аппарат около рта.

В зависимости от образа жизни инфузорий их форма тела и адаптации ресничного аппа­рата сильно варьируют.

Многие плавающие инфузории имеют обтекаемую форму тела и равномерное распределение ресни­чек (инфузория-туфелька - Paramecium).

Сидящие и прикре­пляющиеся инфузории нередко имеют форму трубы или ко­локольчика. На расширенном конце тела около рта обычно располагаются длинные реснички, или мембранеллы (сувойка - Vorticella, трубач - Stentor).

Ползающие инфузории уплощены и снабжены особыми «ножками» - циррами (стилонихия - Stylonichia).

Имеется сложная система органелл пищеваре­ния. Рот нередко расположен во впа­дине тела – воронке (перистом) , ок­руженноймембранеллами. При помощи ресни­чек пища загоняется врот (цито стом) . Рот переходит в длин­нуюглотку (цитофаринкс) , погружен­ную в эндоплазму. Пищевые комочки, попавшие в эндоплазму, тотчас же окружаются мелкими пузырьками - везикулами с ферментами, что способ­ствует образованию пищеваритель­ных вакуолей. В начале пищеварения в вакуолях образуется кислая среда, а на последующих фазах – щелочная, что аналогично процессам пищеваре­ния у высших животных. Неперева­ренные частицы выбрасываются из клетки в определенном месте – поро­ шице (цитопрокт) . Неко­торые хищные инфузории обладают ротовым хоботком, прокалывающим покровы одноклеточной жертвы (Didinium).

У пресноводных име­ются сократительные вакуоли – органеллы осморегуляции и выделения. Так, у инфу­зории-туфельки две сократительные вакуоли с 5–7 приводящими канала­ми каждая. Вначале избыток жид­кости собирается в лучеобразные каналы, а из них выпрыскивается в центральную вакуоль, представляющую собой резервуар, изкоторого затем выталкивается наружу.

2. В эндоплазме инфузорий расположен ядерный аппарат. Инфузориям свойствен ядерный дуализм. Крупные ядра - макронуклеусы регулируют клеточный метаболизм, а мелкие ядра - микронуклеусы участвуют в половом процессе.

Макронуклеусы богаты ДНК и обладают высокой плоидностью в отличие от диплоидного микронуклеу­са. Оно содержит несколько сот, или несколько тысяч диплоидных комплексов хромосом. В макронуклеусах происходит синтез РНК. ДНК макронуклеуса способна и к репликации. В микронуклеусах же происходит лишь репликация ДНК перед делением, а синтез РНК не осуществляется.

Рисунок 2 – Инфузория Paramecium caudatum : 1 - сократительная вакуоль; 2 - приводящие каналы сократительной вакуоли; 3 - микронук­леус; 4 -макронуклеус; 5-экскреторная пора; 6 -реснички; 7- трихоцисты; 8 - пищеварительная вакуоль; 9 - перистом; 10 - ротовая воронка; 11 -цитостом; 12 -цитофаринкс; 13 -отделя­ющаяся пищеварительная вакуоль; 14 - цитопрокт

3. Инфузории размножаются бесполым путем - делением клетки надвое в поперечном направлении, причем микронуклеус делится митотически, процесс деления макронуклеуса носит название «сегрегации геномов» (формирование и удвоение хромосом без деления ядра - эндомитоз. Макронуклеус вытягивается и перешнуровывается, удвоившиеся наборы хромосом распределяются между дочерними ядрами).

Половой процесс - конъюгация не сопровождается размножением, т.е. увеличением числа особей. Конъюгация - особая уникальная форма полового процесса, свойственная только инфузориям. При конъюгации инфузории попарно соединяются и обмениваются в результатемиграции ядрами.

Перед конъюгацией в каждой особи макронуклеус распадается, а микронуклеус мейотическиделится, образуя четыре гаплоидных ядра, из которых три рассасываются, а оставшееся ядро митотически делится еще на два. Одно из этих ядер - стационарное - остается в клетке,другое - мигрирующее - переходит в другую особь.

После обмена мигрирующими ядрами происходит слияние стационарного ядра с «чужим» мигрирующим ядром с образованием диплоидного ядра - синкариона. Затем особирасходятся.

Из синкариона в каждой клетке формируется макронуклеус и микронуклеус. В результате конъюгации образуется ядро двойственной природы с измененным геномом, что обеспечивает большую пластичность организма.

Образование макро- и микронуклеуса из синкариона происходит следующим образом. Синкарион митотически де­лится 1, 2 или 3 раза, и часть ядер преобразуется в макро-, а другая - в микронуклеусы. В макронуклеусах идет повтор­ная репликация молекул ДНК и происходит повышение плоидности. Масса ядер при этом возрастает. Многоядерная инфузо­рия делится с распределением макронуклеусов и дополнитель­ным делением микронуклеусов.

Иногда происходит ядерная реорганизация без конъюгации. В этом случае в одной особи образуются стационарное и миграцион­ное ядра, которые потом сливаются; затем из ядра форми­руются макро- и микронуклеус. Такой процесс называется автогамией. При этом ядро не получает двойственной наслед­ственности, однако при мейозе всегда происходят геномные мутации, что приводит к возникновению измененного генотипа.

4. Инфузории делятся на два класса: класс Ресничные инфу­зории ( Ciliata ) и класс Сосущие инфузории ( Suctoria ). Пред­ставители ресничных инфузорий обладают ресничками на протяжении всех фаз развития, а сосущие лишены ресничек на большей части жизненного цикла, и только на ранних фазах развития дочерняя клетка-«бродяжка» снабжена реснич­ками.

Инфузория-туфелька относится к типу Инфузории, который принадлежит Простейшим (одноклеточным эукариотам). Часто инфузориями-туфельками называют несколько похожих видов. Характерными особенностями всех инфузорий являются наличие ресничек (которые являются органами передвижения) и более сложное строение их клетки-организма по сравнению с другими простейшими (например, амебами и эвгленами).

Инфузория-туфелька обитает в пресноводных, обычно загрязненных, водоемах. Размеры клетки от 0,2 до 0,6 мм. Форма тела похожа на подошву туфельки. При этом передний конец, которым инфузория плывет вперед, - это «пятка туфельки»; а «носок» - это задний конец.

Тело инфузории-туфельки окружено ресничками. На рисунках и схемах реснички изображены только вокруг клетки. На самом деле они проходят своеобразными тяжами по всему телу (т. е. также сверху и снизу, чего мы не видим на плоском рисунке).

Двигается клетка благодаря волнообразным сокращениям ресничек (каждая следующая в ряду изгибается чуть позже предыдущей). При этом каждая ресничка резко двигается в одну сторону, после чего медленно возвращается на место. Скорость передвижение инфузории составляет около 2 мм в секунду.

Реснички крепятся к базальным тельцам . При этом половина из них ресничек не имеет. Базальные тельца, имеющие реснички и неимеющие их, чередуются.

Внешняя часть цитоплазмы (под клеточной мембраной) имеет структуры, позволяющие инфузории-туфельке сохранять свою форму. Эту часть цитоплазмы называют цитоскелетом .

В мембране есть трихоцисты , представляющие собой палочки, которые выбрасываются и «жалят» хищников, нападающих на инфузории-туфельки.

У клетки инфузории-туфельки есть достаточно глубокая впадина (как бы мембрана вогнута внутрь клетки). Это образование называют клеточным ртом , переходящим в клеточную глотку . Они окружены более длинными и толстыми ресничками, которые загоняют в них пищу. Чаще всего едой служат бактерии, одноклеточные водоросли. Инфузории их находят по выделяемым ими веществам.

От клеточной глотки отделяются пищеварительные вакуоли . Каждая такая вакуоль после своего образования проходит сначала в заднюю часть клетки, затем двигается в переднюю, после чего снова в заднюю. Это перемещение обеспечивается постоянным движением цитоплазмы. К пищеварительной вакуоли подходят лизосомы и различные ферменты, питательные вещества в вакуолях расщепляются и попадают в цитоплазму. Когда пищеварительная вакуоль обойдет круг и вернется в заднюю часть клетки, то ее содержимое будет выброшено за пределы через порошицу .

У инфузории-туфельки две сократительные вакуоли . Одна находится в передней части клетки, другая - в задней. Эти вакуоли более сложные, чем у эвглены. Она состоит из центрального резервуара и отходящих от него канальцев. Избытки воды и вредные вещества сначала оказываются в канальцах, после чего идут в резервуары. Заполненные резервуары отделяются от канальцев и через поверхность клетки, сокращаясь, выбрасывают раствор. Вакуоли сокращаются поочередно.

Дышит инфузория-туфелька кислородом, растворенным в воде. Однако при дефиците кислорода может переходить на бескислородный способ дыхания.

Инфузории-туфельки размножаются делением клетки надвое. В отличие от эвглены зеленой родительская клетка делится не вдоль, а поперек (т. е. одна дочерняя клетка получает заднюю часть клетки-родителя, а другая - переднюю, после чего они достраивают недостающие части).

Кроме бесполого способа размножения, у инфузорий есть половой процесс. При нем не происходит увеличения количества особей, но происходит обмен генетической информации.

У инфузории-туфельки два ядра - большое (макронуклеус) и малое (микронуклеус). Макронуклеус полиплоден (в нем несколько наборов хромосом). Микронуклеус диплоден. Макронуклеус отвечает за контроль жизнедеятельности клетки. На содержащемся в нем ДНК происходит синтез РНК, которая отвечает за синтез белков. Микронуклеус отвечает за половой процесс.

При половом процессе две инфузории-туфельки подходят друг к другу со стороны клеточных ртов. Между клетками образуется цитоплазматический мостик. В это время в каждой клетке макронуклеус растворяется, а микронуклеус делится мейозом. В результате получаются четыре гаплоидных ядра. Три из них растворяются, а оставшееся делится митозом. В результате получаются два гаплоидных ядра. Одно из низ остается в своей клетке, а другое по цитоплазматическому мостику уходит в другую инфузории. Из второй инфузории перемещается одно из ее гаплоидных ядер. Далее в каждой клетке сливаются два ядра (одно свое и одно чужое). Уже образованное диплоидное ядро (микронуклеус) потом делится, образуя макронуклеус.