Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
дополнительного образования «Детский технопарк «Кванториум»
г. Комсомольска-на-Амуре
Образовательный кейс
«Простейшие»
по дополнительной общеобразовательной общеразвивающей
программе «Курс молодого исследователя»
Кейс 1. «Основы микробиологии и цитологии»
Тема №1.5. «Простейшие»
1 год обучения
5 учебных часов
Автор-составитель:
Пупкова Алёна Сергеевна,
педагог дополнительного образования
МБОУ ДО Кванториум
г. Комсомольск-на-Амуре
2022 г.
1.Проблемная ситуация.3
3.Цель кейса, задачи кейса.3
4.Планируемые результаты кейса.4
Практическая работа «Мир аквариума»;4
Мини-проект «простейшие».4
5.Оборудование и материалы.4
6.Этапы реализации.4
Дорожная карта кейса:4
7.Дополнение:8
На Земном шаре насчитывается около 1,5 миллионов видов животных. Все они объединяются в одно царство Животные. Про крупных животных, мы знаем намного больше, они нам более известны, ведь многие животные окружают нас дома, на улице, на работе, на даче. Конечно, они нам более-менее понятны, ведь немного, они похожи на нас по физиологическому строению, по типу питания, а вот простейших животных, без микроскопа наблюдать мы не можем.
Педагогическая ситуация.
Людей всегда интересовали животные, ведь они постоянно находятся рядом с человеком. Со временем люди стали изучать особенности животных и наблюдать за их повадками.
Наверняка, люди знают много разных животных. Одни из них обитают на суше, другие — в воде, третьи — под землёй. Животные могут быть разного размера. Однако, существует мельчайшие, очень интересные животные, за которыми без навыков использования микроскопа мы не сможем наблюдать.
Кейс рассчитан на учащихся 15-18 лет.
Привязка к предметным областям знаний:
Биология, зоология.
Цель кейса, задачи кейса.
Цель: Формирование у учащихся первоначальных знаний об одноклеточных животных-простейших.
Задачи:
1) Предметные:
сформировать знания о типах простейших;
изучить строение простейших животных;
сформировать начальные знания о типе питания и способе размножения простейших животных;
сформировать умения и навыки по определению простейших.
2) Метапредметные:
развивать умение правильно создавать презентации для защиты проектов;
развивать умение грамотно выражать мысли, речь учащихся и логическое мышление при защите докладов;
развивать умения разумно и объективно посмотреть на себя со стороны, анализировать свои суждения и поступки;
развивать умение провести адекватный самоанализ своих умений, качеств, поступков.
3) Личностные:
воспитывать доброжелательное отношение к природе;
воспитывать усидчивость, умение преодолевать трудности, аккуратность при выполнении заданий, силы воли, настойчивости, упорства;
воспитывать ответственность за результаты учебного труда.
4) Продуктовые:
Мини-проект «Простейшие».
Планируемые результаты кейса.
Практическая работа «Мир аквариума»;
Мини-проект «простейшие».
Оборудование и материалы.
Презентация «Мир простейших», интерактивная доска, проектор, колонки, ноутбуки с выходом в интернет, вода с аквариума, пипетки, предметные и покровные стёкла, 5 микроскопов.
Этапы реализации.
Дорожная карта кейса:
Этап работы | Цель | Описание | Планируемый результат | ||
Введение 70 мин. | 1) Познакомить учащихся с темой кейса и педагогической ситуацией. 2) Сформировать знания о методах генетической инженерии. 3) Создать условия для формирования учащимися целей и задач кейса. | 1. Проведение мозгового штурма «Простейшие». Список вопросов: «1. Чем отличаются простейшие от других живых организмов? 2. Какое простейшее обитает в водоемах, лужах, прудах? 3. Какова роль простейших на планете? 4. Какую форму тела имеют простейшие? 5. Где обитают простейшие?» Выявление уровня каких-либо знаний о простейших животных. Демонстрация презентации «Простейшие». С помощью приема «Домысливание» учащиеся выходят на определение цели кейса, формулируют шаги к достижению этой цели – задачи. Педагог направляет, корректирует их рассуждения. | 1. Учащиеся ознакомлены с темой кейса, педагогической ситуацией. 2. Сформированы знания обучающихся о простейших. 3. Обучающимися сформулированы цели и задачи кейса. Ответы на вопросы: 1. Состоят из одной клетки. 2. Амебы. 3. Очистка водоёмов и корм. 4. Раковины, твердый скелет или вообще не имеют формы. 5. В воздухе, воде, в живых организмах, в почве. Тема занятия «Простейшие» и слова «помощники»: Повторим Изучим Узнаем Проверим С помощью слов «помощников» дети формулируют цель занятия. | ||
Подготовительный 60 мин. | 1. Распределение учащихся на 5 групп (2 человека). | Учащиеся выбирают себе походящий цвет листка, это и будет обозначение их группы. Все группы будут выполнять свою работу на маршрутных листках (Приложение 1), искать и обрабатывать информацию на ноутбуках. После определенного цвета, учащиеся объединяются в группы. | Сформированы рабочие группы обучающихся. | ||
2. Составление заданий для маршрутного листа, на котором следует отвечать в течении занятия каждой группе. | Педагог выдает группам ноутбуки и маршрутные листы в которых указаны задания. Обучающиеся выполняют задания на маршрутном листе. Педагог мониторит работу групп, следит за общением учащихся в «да-стратегии». | Сформирован ход работы. |
Реализационный 100 мин | 1. Задание «Кластер» | 1. Кластер. Учащиеся читают текс (дополнение) и вписывают подтипы простейших и факты о них. | Заполнен кластер. Пользуясь текстом (Приложение 3). | ||
2. Задание «Рассмотрите рисунок» | 2. Учащиеся рассматривают рисунки 1, 2 с изображением паразитических простейших. Отвечают на вопрос «Какое заболевание развивается у человека при заражении простейшим, изображённым на рисунке 2?» Назовите одно из правил, которого следует придерживаться человеку для профилактики заражения данным заболеванием. | Рассмотрен рисунок. Дан ответ на вопрос и названы правила. | |||
3. Задание «Рассмотрите схему» | 3. Учащиеся рассматривают предложенную схему. Записывают в ответе пропущенный термин. | Рассмотрена схема. Записан пропущенный термин. | |||
4. Задание «Решите задачу» | 4. Учащиеся решают задачу. | Задача решена, записан полный ход работы. | |||
5. Задание «Выпадающие» | 5. Учащиеся определяют два признака, «выпадающих» из общего списка. | Определены «выпадающие» признаки из предложенного списка. | |||
6. Задание «Установите соответствие» | 6. Учащиеся устанавливают соответствие между характеристиками и представителями организмов. | Установлено соответствие между характеристиками и представителями организмов | |||
7. Задание «Установите последовательность» | 7. Учащиеся устанавливают последовательность возникновения малярии. | Установлена последовательность возникновения заболевания. | |||
8. Задание «Найди ошибку» | 8. Учащиеся находят три ошибки в приведенном тексте «Простейшие». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их. Дайте правильную формулировку. | Указывают номера предложений, в которых автор сделал ошибки. | |||
9. Задание «Объект на рисунки» | 9. Учащиеся называют представленный на рисунке объект и его систематическое положение (царство, подцарство, тип). Какой процесс изображен на рисунке, и в чем состоит его биологическое значение? | Называют и записывают указанный объект и отвечают на вопрос. | |||
10. Задание «На соответствие» | 10. Установите соответствие между простейшим и средой, в которой оно обитает. | Установлено соответствие между простейшим и средой обитания. | |||
11. Задание «Удивительный мир аквариума» | 11. Выполнить практическую работу (приложение 2) и определить найденное простейшее. Подготовить мини-проект по найденному простейшему животному. | Выполнена практическая работа. | |||
Наблюдательный | Наставник мониторит работу в группах, следит за общением, направляет деятельность обучающихся на достижение поставленных задач. | ||||
Экспертный 40 минут | Защита командами выполненных заданий. | Все команды представляют результаты своей деятельности, демонстрируют выполненные задания и презентации. Другие учащиеся задают интересующие вопросы. Обсуждение результатов работы над задачами кейса. | Защита доклада и презентации. Обсуждение докладов в «да-стратегии». |
Закрепление материала 30 мин. | Вопрос-ответ: 1. Эвглена зеленая передвигается с помощью? 2. Сократительная вакуоль инфузории – это органоид? 3. В половом процессе инфузорий основную роль играет? 4. К фотосинтезу способна? 5. Органоидами движения инфузорий являются? 6. Как размножаются амёбы? 7. В организме термитов, активно питающихся древесиной, поселяются жгутиковые простейшие, а в них в свою очередь живут бактерии. Какая связь между этими фактами? | Учащиеся отвечают на вопросы: 1. Жгутика. 2. Выделения. 3. Малое ядро. 4. Эвглена зелёная. 5. Реснички. 6. Делением. 7. Жгутиконосцы, живущие в организме термитов, разлагают клетчатку, переводя ее в легкоусвояющиеся формы. Бактерии также облегчают переваривание клетчатки, используя готовые органические вещества, полученные от деятельности простейших. | |||
Психологическая рефлексия | Рефлексия «Рефлексивная мишень» | На доске мишень, разделённая на 4 сектора: активно участвовал, было интересно, было понятно, узнал новое. | Дети выбирают один из секторов, ставя маркером галочку. |
Дополнение:
Протисты или простейшие — группа эукариотических живых организмов, относящихся к царству животные. Единственная особенность, которая объединяет это подцарство — отсутствие сложной структуры. Все простейшие — одноклеточные, колониальные или многоклеточные, не имеющие высокоорганизованных тканей.
Весь организм простейшего существа состоит из одной клетки. Так что те функции, которые у многоклеточного организма выполняют специальные органы, у простейшего приходится принимать на себя составным частям клетки.
Строение
Простейшие обладают тончайшими морфофизиологическими приспособлениями к обитанию в различных экологических условиях.
Как правило, обитают в воде, влажной почве или в теле различных животных и человека.
Форма их тела весьма разнообразна — от неопределённой (как у амёбы) до удлинённой, обтекаемой, веретеновидной (трипаносома), некоторые имеют наружную раковину (фораминиферы), а живущие в толще воды — причудливые выросты. Тело большинства простейших состоит из одной клетки, содержащей одно или несколько ядер.
У одних тело одето лишь тончайшей мембраной, у других помимо клеточной мембраны развит ряд структур, образующих вместе с мембраной более или менее толстую оболочку, обычно эластичную — пелликулу.
Цитоплазма у простейших может быть условно разделена на наружную (эктоплазму, плазмагель) и внутреннюю (эндоплазму, плазмозоль), видимые под микроскопом.
Движение
Простейшие способны передвигаться с помощью ложноножек, жгутиков или ресничек, реагируют на различные раздражения (фототаксис, хемотаксис, термотаксис и др.).
Питание
Питаются мельчайшими животными, растительными организмами и гниющими органическими веществами, паразитические формы обитают на поверхности тела, в полостях тела или тканях организмов своих хозяев.
Пути поступления пищи в организм клетки также различны: пиноцитоз, фагоцитоз, осмотический путь, активный перенос веществ через мембрану – диффузия. Поступившую пищу они переваривают в пищеварительных вакуолях, заполненных пищеварительными ферментами.
Некоторые из них, имеющие фотосинтезирующих внутриклеточных симбионтов — хлорелл или хлоропласты (например, эвглены) способны синтезировать органическое вещество из неорганических веществ с помощью фотосинтеза.
Газообмен у простейших осуществляется всей поверхностью тела осмотическим путем; выделение продуктов обмена веществ и избытка воды происходит через поверхность тела, а также с помощью специальных периодически образующихся сократительных (или пульсирующих) вакуолей. Вакуолей бывает одна или несколько.
Размножение
Размножение простейших происходит бесполым и половым путём в зависимости от условий существования.
При бесполом размножении сначала ядро делится на две или несколько частей, а затем делится цитоплазма на две (равные или неравные) или много частей (соответственно числу вновь образовавшихся ядер). В результате из одного организма образуется два (одинаковых или неравных по величине) или несколько новых организмов.
При половом размножении две равные или различные по величине и строению (мужская и женская) особи сливаются друг с другом, образуя зиготу, которая затем начинает размножаться бесполым путём. Иногда между двумя особями происходит обмен частью ядер при соприкосновении особей (образования зиготы не наблюдается – это процесс коньюгации).
При неблагоприятных условиях простейшие способны образовывать цисты: их тело округляется и покрывается толстой оболочкой. В таком состоянии они могут находиться долгое время. При благоприятных условиях простейшее освобождается от оболочки и начинает вести подвижный образ жизни.
Классификация
Тип Саркомастигофоры (Sarcomastigophora)
Подтип Жгутиконосцы (Mastigophora)
Класс Растительные жгутиконосцы (Phytomastigophorea)
Класс Животные жгутиконосцы (Zoomastigophorea)
Подтип Опалины (Opalinata)
Подтип Саркодовые (Sarcodina)
Класс Корненожки (Rhizopoda)
Класс Радиолярии, или Лучевики (Radiolaria)
Класс Солнечники (Heliozoa)
Тип Апикомплексы (Apicomplexa)
Класс Перкинсеи (Perkinsea)
Класс Споровики (Sporozoea)
Тип Миксоспоридии (Myxozoa)
Класс Миксоспоридии (Myxosporea)
Класс Актиноспоридии (Actinosporea)
Тип Микроспоридии (Microspora)
Тип Инфузории (Ciliophora)
Класс Ресничные инфузории (Ciliata)
Класс Сосущие инфузории (Suctoria)
Тип Лабиринтулы (Labirinthomorpha)
Тип Асцетоспоридии (Ascetospora)
Список использованных источников.
1. Кустов, С. Ю. Зоология беспозвоночных : учеб. пособие для вузов / С. Ю. Кустов, В. В. Гладун. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2019. — 271 с. -ISBN 5-03-003685-7.
2. Рупперт Э.Э. Зоология беспозвоночных: функциональные и эволюционные аспекты. Т. 1: Протисты и низшие многоклеточные. / Пер. с англ. 2014. 484 с. -ISBN 5-03-001286-9
3. Цингер, Я. А. Занимательная зоология / Я.А. Цингер. - М.: Государственное учебно-педагогическое издательство Министерства просвещения РСФСР, 2013. - 184 c. -ISBN 978-5-8114-2398-9
4. Шарова И.Х. Зоология беспозвоночных: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений./Шарова И. Х.// -- М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2002. -- 592 с. -ISBN 978-5-8114-2398-9
5. Ярыгин В. Н. Биология. В 2 кн. Кн. 1: Учеб. для медиц. спец. вузов - 5-е изд., испр. и доп. / В.Н. Ярыгин, В.И. Васильева, И.Н. Волков, В.В. Синелыцикова//-- М.: Высш. шк., 2003.-- 334 с. - ISBN 978–985–530–171–5.
Электронные ресурсы
1. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://spadilo.ru/prostejshie/
2. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Простейшие
3. Презентация инновационного проекта Устное народное творчество на уроках биологии / Воробьева Е.Н.- 2010. -15 с. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://nsportal.ru/shkola/biologiya/library/2011/12/09/ispolzovanie-ustnogo-narodnogo-tvorchestva-na-urokakh-biologii
Приложение 1
Маршрутный лист
1. Кластер
Простейшие
Жгутиконосцы
Опалины
Саркодовые
Имеют крупные клетки
Множество жгутиков
От 2 до нескольких сотен ядер
Опалины обитают исключительно в кишечнике земноводных
Покрытые тысячами коротких жгутиков, напоминающих реснички
При движении выпускают похожие на лапки отростки (ложноножки)
Скорость движения около 1 см/ч.
Относится более 11 000 видов
Самая известная из корненожек-амёба протей
Найти амёб можно и в организме человека
Передвигающиеся с помощью одного или нескольких жгутиков
Жгутиковые размножаются делением
У одноклеточных видов сначала делится ядро
Выделение происходит при помощи сократительных вакуолей
Все растительные жгутиконосцы могут фотосинтезировать и питаться
2. Рассмотрите рисунки 1, 2 с изображением паразитических простейших. Какое заболевание развивается у человека при заражении простейшим, изображённым на рисунке 2? Назовите одно из правил, которого следует придерживаться человеку для профилактики заражения данным заболеванием.
Ответ:
-Лямблиоз. Это заболевание вызывает одноклеточные лямблии.
- Тщательное мытьё рук, не пить сырую нефильтрованную воду, мыть перед употреблением фрукты, овощи, ягоды и зелень, закрывать еду от насекомых, соблюдать правила личной гигиены.
3. Рассмотрите предложенную схему. Запишите в ответе пропущенный термин.
4. Решите задачу. Фрагмент молекулы полипептида амёбы состоит из 48 аминокислот. Сколько нуклеотидов кодирует этот фрагмент? В ответе запишите только соответствующее число.
Ответ:Так как одну аминокислоту кодирует 3 нуклеотида, мы 48*3=144 нуклеотидов кодирует фрагмент молекулы полипептида амёбы.
5. Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, используются для описания изображённой на рисунке клетки. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка.
1. наличие многочисленных жгутиков для передвижения
2. способность выделять продукты обмена
3. способность к активному передвижению
4. наличие оболочки из клетчатки
5. наличие большого и малого ядра
Ответ: 1,4
6. Установите соответствие между характеристиками и представителями организмов.
ХАРАКТЕРИСТИКИ | ОРГАНИЗМЫ |
А. размножаются при помощи зооспор Б. питается за счет фагоцитоза В. способен к фототаксису Г. способен к образованию псевдоподий Д. образует подвижные гаметы Е. в жизненном цикле преобладает гаплоидное поколение | 1. 1. 2. 2.
|
Ответ: 121211.
7. Установите последовательность возникновения малярии.
1. Разрушение эритроцитов крови
2. Рост и бесполое размножение плазмодия
3. Проникновение плазмодия в печень
4. Укус комара
5. Проникновение паразита в кишечник комара
6. Половое размножение плазмодия
7. Лихорадка
Ответ: 4321756.
8. Найдите три ошибки в приведенном тексте «Простейшие». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их. Дайте правильную формулировку.
(1) Простейшие были открыты в 1675 году голландским естествоиспытателем Антони ван Левенгуком. (2) Простейшие - живые существа, тело которых состоит из одной клетки или колоний клеток, где каждая клетка является самостоятельным организмом. (3) Роль органов у простейших выполняют органоиды. (4) Простейшие питаются гетеротрофно, т. е. готовыми органическими веществами. (5) Клеточная стенка простейших полупроницаема и обеспечивает транспорт веществ в обоих направлениях. (6) У простейших различают положительные таксисы (когда животные движется от раздражителя) и отрицательные таксисы (когда движется к раздражителю). (7) Инцистирование обеспечивает не только переживание неблагоприятных условий, но и способствует широкому расселению.
Ответ: 4. Эвглена зеленая питается миксотрофно, т.е. на свету автотрофно путём фотосинтеза, а при длительном нахождении в темноте гетеротрофно при помощи клеточного рта.
5. Мембрана клетки простейших полупроницаема и обеспечивает транспорт веществ в обоих направлениях.
6. У простейших различают положительные таксисы (когда животные движется к раздражителю) и отрицательные таксисы (когда уходит от раздражителя).
9. Назовите представленный на рисунке объект и его систематическое положение (царство, подцарство, тип). Какой процесс изображен на рисунке, и в чем состоит его биологическое значение?
Ответ: 1. Инфузория-туфелька; царство Животные, подцарство Простейшие (одноклеточные), тип Инфузории;
2. Процесс – бесполое размножение делением надвое (простое деление);
3. Биологическое значение – воспроизведение организмов, идентичных родительской особи.
10. Установите соответствие между простейшим и средой, в которой оно обитает.
МИКРООРГАНИЗМ |
| СРЕДА ОБИТАНИЯ |
А) бактерия ботулинус Б) дизентерийная амёба В) инфузории рубца Г) лейшмания Д) фораминифера Е) радиолярия |
| 1) организменная 2) почвенная 3) водная |
Ответ: 211133.
Приложение 2
Практическая работа
Цель: Изучить особенности строения одноклеточных организмов.
Оборудование:Микроскоп, предметные и покровные стекла, вата, культура простейших.
Ход работы
1.Приготовьте микропрепарат: на предметное стекло с помощью пипетки поместите каплю аквариумной воды.
2.Положите микропрепарат на предметный столик микроскопа и проведите наблюдение сначала под малым увеличением. Найдите в поле зрения микроскопа инфузорию-туфельку, определите ее форму тела, передний (тупой) и задний (заостренный) концы тела.
3.Проведите наблюдение за характером передвижения инфузории-туфельки, которое сопровождается вращением тела вокруг его продольной оси.
4.Рассмотрите инфузорию-туфельку под большим увеличением, найдите на поверхности ее тела реснички и установите, какую роль они играют в передвижении инфузории-туфельки.
5.Найдите сократительные вакуоли - они расположены в передней и задней частях тела; рассмотрите цитоплазму.
Правила работы с микроскопом
1. Микроскоп поставьте штативом к себе на расстоянии 5-10 см от края стола. Приведите микроскоп в рабочее положение, наклонив верхнюю часть штатива на 45 градусов. В отверстие предметного столика при помощи зеркала направьте свет.
2. Приготовленный препарат поместите на предметный столик и закрепите предметное стекло зажимами.
3. Пользуясь винтом, плавно опустите тубус так, чтобы нижний край объектива оказался на расстоянии 1-2 мм от препарата.
4. В окуляр смотрите одним глазом, не закрывая и не зажмуривая другой. Глядя в окуляр, при помощи винтов медленно поднимайте тубус, пока не появится чёткое изображение объекта исследования.
5. После работы при помощи винтов поднимите тубус. Проверьте, чтобы в отверстие предметного столика был направлен объектив с самым маленьким увеличением. Снимите препарат с предметного столика. Микроскоп приведите в нерабочее положение.
Микроскоп - хрупкий и дорогой прибор: работать с ним надо аккуратно, строго следуя правилам.
Техника безопасности при работе с микроскопом
1. При изучении препаратов под микроскопом необходимо снимать очки.
2.Не делать резких поворотов головой вблизи тубуса микроскопа, чтобы не повредить глаза, лицо.
3. Чтобы не травмировать пальцы, предметные стекла брать за торцовую часть (ребро).
4. Чтобы не раздавить предметное стекло, объектив следует опускать под контролем зрения.
5. Не использовать зеркало для наведения «солнечных зайчиков», а после работы зеркало поворачивать так, чтобы в нем не отражалось солнце.
6.Переносить микроскоп надо так, чтобы одна рука снизу поддерживала ножку (башмак), а другая удерживала тубусодержатель.
Приложение 3
Протисты или простейшие — группа эукариотических живых организмов, относящихся к царству животные. Единственная особенность, которая объединяет это подцарство — отсутствие сложной структуры. Все простейшие — одноклеточные, колониальные или многоклеточные, не имеющие высокоорганизованных тканей.
Весь организм простейшего существа состоит из одной клетки. Так что те функции, которые у многоклеточного организма выполняют специальные органы, у простейшего приходится принимать на себя составным частям клетки.
Строение
Простейшие обладают тончайшими морфофизиологическими приспособлениями к обитанию в различных экологических условиях.
Как правило, обитают в воде, влажной почве или в теле различных животных и человека.
Форма их тела весьма разнообразна — от неопределённой (как у амёбы) до удлинённой, обтекаемой, веретеновидной (трипаносома), некоторые имеют наружную раковину (фораминиферы), а живущие в толще воды — причудливые выросты. Тело большинства простейших состоит из одной клетки, содержащей одно или несколько ядер.
У одних тело одето лишь тончайшей мембраной, у других помимо клеточной мембраны развит ряд структур, образующих вместе с мембраной более или менее толстую оболочку, обычно эластичную — пелликулу.
Цитоплазма у простейших может быть условно разделена на наружную (эктоплазму, плазмагель) и внутреннюю (эндоплазму, плазмозоль), видимые под микроскопом.
Движение
Простейшие способны передвигаться с помощью ложноножек, жгутиков или ресничек, реагируют на различные раздражения (фототаксис, хемотаксис, термотаксис и др.).
Питание
Питаются мельчайшими животными, растительными организмами и гниющими органическими веществами, паразитические формы обитают на поверхности тела, в полостях тела или тканях организмов своих хозяев.
Пути поступления пищи в организм клетки также различны: пиноцитоз, фагоцитоз, осмотический путь, активный перенос веществ через мембрану – диффузия. Поступившую пищу они переваривают в пищеварительных вакуолях, заполненных пищеварительными ферментами.
Некоторые из них, имеющие фотосинтезирующих внутриклеточных симбионтов — хлорелл или хлоропласты (например, эвглены) способны синтезировать органическое вещество из неорганических веществ с помощью фотосинтеза.
Газообмен у простейших осуществляется всей поверхностью тела осмотическим путем; выделение продуктов обмена веществ и избытка воды происходит через поверхность тела, а также с помощью специальных периодически образующихся сократительных (или пульсирующих) вакуолей. Вакуолей бывает одна или несколько.
Размножение
Размножение простейших происходит бесполым и половым путём в зависимости от условий существования.
При бесполом размножении сначала ядро делится на две или несколько частей, а затем делится цитоплазма на две (равные или неравные) или много частей (соответственно числу вновь образовавшихся ядер). В результате из одного организма образуется два (одинаковых или неравных по величине) или несколько новых организмов.
При половом размножении две равные или различные по величине и строению (мужская и женская) особи сливаются друг с другом, образуя зиготу, которая затем начинает размножаться бесполым путём. Иногда между двумя особями происходит обмен частью ядер при соприкосновении особей (образования зиготы не наблюдается – это процесс коньюгации).
При неблагоприятных условиях простейшие способны образовывать цисты: их тело округляется и покрывается толстой оболочкой. В таком состоянии они могут находиться долгое время. При благоприятных условиях простейшее освобождается от оболочки и начинает вести подвижный образ жизни.
Экологические функции
Жгутиковые (также жгутиконосцы или биченосцы) — простейшие, передвигающиеся с помощью одного или нескольких жгутиков. Некоторые из них способны выпускать ложноножки. Среди них есть одноклеточные моноэнергидные и полиэнергидные формы, а также колониальные (например, Eudorina). В целом для жгутиконосцев характерна тенденция к мелким размерам клеток и осмотрофному питанию, хотя среди них встречаются также очень крупные фаготрофные формы.
До выделения простейших в самостоятельное царство ботаники включали жгутиконосцев в состав царства Растения как «низшие зелёные водоросли», а зоологи относили их к царству Животные как класс в составе типа Простейшие с разделением на подклассы растительных (имеющих хлоропласты) и животных жгутиконосцев (утративших хлоропласты). В определённый период развития протистологии рассматривались как тип царства Протисты (лат. Mastigophora), затем как подтип типа Sarcomastigophora. Впоследствии с помощью ультраструктурных и молекулярно-генетических исследований было доказано, что жгутиконосцы — полифилетическая группа.
Простейшие этой группы имеют один, два или много жгутиков. Известны не только одноклеточные жгутиконосцы, но и колониальные виды, состоящие из 4, 8, 16, 32 и даже 20 тыс. клеток.
Жгутиковые размножаются делением. У одноклеточных видов сначала делится ядро, а остальные органоиды растут и восстанавливаются в процессе деления. Затем клетка перетягивается. При благоприятных условиях уже на следующий день дочерние жгутиконосцы могут делиться.
Выделение происходит при помощи сократительных вакуолей.
Все растительные жгутиконосцы могут фотосинтезировать и питаться, как растения, поскольку в их клетках имеется зелёный пигмент — хлорофилл. Некоторые из жгутиконосцев, например, эвглена зелёная, на свету питаются как растения, а в темноте как животные или грибы — готовыми органическими веществами. Все растительные жгутиконосцы ведут свободный образ жизни в водной среде.
Другие жгутиконосцы не имеют хлоропластов. Среди них есть свободноживущие особи, но основные представители их перешли к паразитическому образу жизни в растительных и животных организмах.
Также встречаются жгутиконосцы, которые являются паразитами человека. Самые известные из них — трипаносомы. Они вызывают сонную болезнь. Переносчиками трипаносом является муха цеце.
Другие жгутиконосцы-паразиты из рода лейшманий переносятся москитами и вызывают у человека такие заболевания, как кожный и висцеральный лейшманиозы (пендинская язва и кала-азар).
При неблагоприятных условиях жгутиконосцы образуют цисты, служащие также для расселения. Например, лямблии.
Возможно, от воротничковых жгутиконосцев произошли животные.
Опалины — класс эукариотических одноклеточных организмов, имеющих крупные клетки, множество жгутиков и от 2 до нескольких сотен ядер. Включает 4 рода: Opalina[en], Cepedea[en], Protoopalina[en], Zelleriella и Protozelleriella. Опалины обитают исключительно в кишечнике земноводных и некоторых других животных.
Опалины представляют собой очень крупные (иногда достигающие длины 3 мм) одноклеточные организмы, имеющие от 2 до нескольких сотен ядер и покрытые тысячами коротких жгутиков, напоминающих реснички. Жгутики организованы в продольные ряды (кинеты), и характер их биения похож на биение ресничек инфузорий. Между кинетами поверхность клетки имеет вид гребней, укреплённых микротрубочками. Между продольными рядами микротрубочек обнаруживаются многочисленные везикулы. Когда отражённый свет проходит через эти гребни, происходит интерференция света, приводящая к красивой опалесценции, за что эта группа простейших и получила своё название. Специальных приспособлений для заглатывания пищи у опалин нет, и питательные вещества всасываются всей поверхностью клетки путём пиноцитоза. Образовавшиеся везикулы сливаются друг с другом в центре клетки, формируя крупные пищеварительные вакуоли диаметром до 4 мкм. Описаны уплощённые экзоцитозные везикулы. Кристы в митохондриях трубчатые, и часто рядом с митохондриями находятся липидные капли.
Роды опалин различаются двумя характеристиками: формой клетки (цилиндрическая или уплощённая) и числом ядер (2 или множество). Opalina (уплощённые клетки) и Cepedea (цилиндрические клетки) имеют много ядер, а уплощённая Zelleriella и цилиндрическая Protoopalina — два ядра. Род Protozelleriella был описан последним (в 1991 году) и похож на Zelleriella (в частности, тоже имеет 2 ядра), однако его представители имеют гиалиновое окаймление, которое лишено жгутиков. У опалин с двумя ядрами сами ядра значительно крупнее, чем у опалин со множеством ядер.
Клетки опалин делятся закрытым митозом, при котором ядерная оболочка не разрушается и веретено деления образуется внутри ядра. При делении плоскость деления проходит между кинетами и делит клетку на две равные части. У Zelleriella цитокинез предшествует кариокинезу, и вначале образуются одноядерные дочерние клетки, ядра которых затем делятся на два. У многоядерных опалин ядра делятся асинхронно.
Саркодовые — ранее выделявшаяся группа простейших, которые при движении выпускают похожие на лапки отростки (ложноножки). Скорость движения около 1 см/ч. К саркодовым относились более 11 000 видов, среди которых выделяют три большие группы: солнечники, корненожки, радиолярии. Самая известная из корненожек-амёба протей. Это одна из самых крупных амёб, которая в диаметре достигает 0,5 мм, поэтому её можно увидеть невооружённым глазом. Найти данную амёбу можно в прудах и канавах с илистым дном.
Найти амёб можно и в организме человека, там находится пять видов, четыре из которых безвредны. А вот одна из них-дизентерийная амёба, которая способна проникать в стенки кишок, пожирая их ткани и эритроциты. Тогда у человека возникает тяжёлая болезнь-амёбная дизентерия. По данным исследований, каждый десятый здоровый человек носит в себе дизентерийные амёбы и может заражать ими других людей.
В пресных водоёмах можно найти большое количество ближайших родственников амёб — раковинных корненожек. А в морских водах, на дне — фораминифер. Раковины морских корненожек устилают примерно 1/3 часть дна Мирового океана. Также в море можно наблюдать и радиолярий. Но, в отличие от фораминифера, они как бы парят в толще морские воды благодаря иглам, которые увеличивают площадь тела, тем самым уменьшая удельный вес.
В водоёмах они питаются бактериями и гниющими органическими остатками, очищая воду (санитарная роль), сами являются пищей для многих животных, играют большую роль в почвообразовательных процессах.
Обитатели толщи воды океанов — фораминиферы (с известковыми раковинами), радиолярии (с кремниевым скелетом), кокколиты (из жгутиковых, имеющих известковый панцирь) — отмирая, образуют на дне мощные отложения известковых и кремниевых пород, входящих в состав земной коры.
Среди простейших есть паразиты растений, животных и человека. Так, малярийный плазмодий, поселяясь в эритроцитах человека, разрушает их, вызывая тяжёлую болезнь — малярию, а дизентерийная амёба, паразитируя в клетках стенок толстого кишечника человека, приводит к появлению кровавого поноса. Реснитчатые инфузории вызывают ихтиофтириоз у аквариумных рыб. Распространены и многие другие паразиты, вызывающие тяжёлые патологии человека, животных и растений.