Инфузория-туфелька — микроскопический одноклеточный организм, который живет в пресной воде и передвигается с помощью ресничек. Внутри одной клетки у нее есть структуры для движения, питания, пищеварения, выделения, защиты и размножения.
Название связано с формой тела. Под микроскопом инфузория выглядит вытянутой, с плавно закругленным передним концом и более узкой задней частью. Такой контур напоминает подошву туфли, поэтому организм и получил необычное название.
Инфузория-туфелька — одноклеточный пресноводный организм из группы ресничных инфузорий.
Размер инфузории-туфельки — примерно 200–300 мкм, поэтому рассмотреть ее можно только под микроскопом.
Организм живет в стоячей пресной воде: прудах, канавах, аквариумах, воде с илом и органическими остатками.
Инфузория передвигается с помощью 10–15 тысяч ресничек, которые покрывают поверхность клетки.
Основная пища инфузории-туфельки — бактерии; также она может захватывать дрожжи и мелкие водоросли.
У инфузории два ядра: макронуклеус управляет работой клетки, микронуклеус участвует в половом процессе.
Обычно инфузория-туфелька размножается делением надвое, а при конъюгации обменивается наследственным материалом с другой особью.
Что такое инфузория-туфелька и как выглядит организм
Инфузория-туфелька — пресноводный протист из группы ресничных инфузорий. Научное название одного из самых известных видов — Paramecium caudatum.
Найти инфузорию можно в воде, где много органических остатков и бактерий. Обычно это стоячие водоемы: пруды, канавы, лужи, аквариумы, вода с илом. В такой среде хватает микроорганизмов, которыми инфузория-туфелька питается.
Размер инфузории-туфельки небольшой — примерно 200–300 мкм. Для невооруженного глаза это слишком мало, зато под школьным микроскопом организм хорошо заметен. Поэтому инфузорию-туфельку часто используют на уроках биологии: на ее примере удобно показывать, как одна клетка может выполнять функции целого организма.
Тело инфузории-туфельки сохраняет постоянную форму. За это отвечает пелликула — плотный наружный слой клетки. Он не дает клетке растекаться и поддерживает вытянутый контур. Снаружи почти вся поверхность покрыта ресничками, с помощью которых инфузория-туфелька плавает и направляет пищевые частицы к клеточному рту.
Строение инфузории-туфельки
Инфузория-туфелька устроена сложнее, чем многие другие одноклеточные организмы. В ее клетке есть отдельные участки и органоиды, каждый из которых выполняет свою задачу.
Поверхность инфузории-туфельки покрыта 10–15 тысячами ресничек. Каждая ресничка резко двигается вперед, а затем медленно возвращается назад. Когда они работают вместе, клетка движется.
В цитоплазме находятся два ядра. Крупное ядро называется макронуклеусом. От него зависит обычная жизнь клетки: обмен веществ, синтез белков, рост, питание, движение. Малое ядро — микронуклеус — нужно главным образом для полового процесса и передачи наследственной информации.
Пищеварительная система у инфузории-туфельки тоже устроена по-своему. На поверхности есть углубление — клеточный рот. Он ведет в клеточную глотку. Реснички рядом с этим участком создают поток воды и направляют внутрь бактерии и другие мелкие частицы.
Когда пища попадает в клетку, вокруг нее формируется пищеварительная вакуоль. Внутри вакуоли частицы постепенно расщепляются, а полезные вещества переходят в цитоплазму. Все, что не удалось переварить, выходит наружу через порошицу — отверстие в наружном слое цитоплазмы.
Сократительные вакуоли нужны для удаления лишней воды. У инфузории-туфельки их две: одна ближе к переднему концу клетки, другая — к заднему. В пресной воде вода постоянно поступает внутрь клетки, и вакуоли периодически выбрасывают ее наружу.
Между ресничками расположены трихоцисты. Это мелкие защитные образования. При раздражении они могут быстро выбрасываться из клетки наружу. Такая реакция помогает инфузории-туфельке отвечать на механическое или химическое воздействие.
Особенности жизнедеятельности инфузории-туфельки
Инфузория-туфелька живет как самостоятельный организм, хотя состоит только из одной клетки. Она перемещается в воде, ищет пищу, переваривает ее, дышит, удаляет продукты обмена, реагирует на внешние условия и дает начало новым особям.
Как передвигается инфузория-туфелька
Инфузория-туфелька плавает благодаря ресничкам. Они покрывают поверхность клетки и работают согласованными волнами. Организм обычно движется тупым концом вперед и во время плавания слегка поворачивается вокруг продольной оси.
Скорость движения может достигать примерно 2–2,5 мм в секунду. Если инфузория-туфелька сталкивается с препятствием, она не продолжает плыть в ту же сторону. Клетка отходит назад, немного меняет положение и снова движется вперед. Такая реакция помогает ей обходить помехи в воде и не застревать среди частиц ила или растений.
Чем питается инфузория-туфелька
Главная пища инфузории-туфельки — бактерии. Также она может захватывать дрожжи и мелкие одноклеточные водоросли. Поэтому организм хорошо развивается в воде, где есть разлагающиеся остатки растений и множество микробов.
Органов зрения у инфузории-туфельки нет. Она не ищет пищу глазами, а реагирует на химические вещества в воде. Если рядом есть скопление бактерий, их выделения становятся для инфузории-туфельки сигналом, и она чаще движется в эту сторону.
Питание происходит так:
Реснички около ротового углубления создают поток воды.
Бактерии и другие мелкие частицы направляются к клеточному рту.
Через клеточную глотку пища проходит внутрь.
В цитоплазме образуется пищеварительная вакуоль.
Внутри вакуоли пища расщепляется.
Полезные вещества переходят в цитоплазму.
Ненужные остатки выводятся через порошицу.
Такой способ питания называется фагоцитозом. Клетка захватывает твердые частицы, окружает их мембраной и переваривает внутри.
Как происходит пищеварение
После образования пищеварительная вакуоль начинает перемещаться по клетке. Ее переносит ток цитоплазмы. Внутри вакуоли меняется химическая среда: сначала она становится кислой, затем — слабощелочной. Это нужно для последовательного расщепления пищи.
Когда пища переварена, растворенные питательные вещества переходят в цитоплазму. Клетка использует их для получения энергии, роста и построения собственных структур.
Непереваренные частицы не остаются внутри. Вакуоль подходит к порошице, ее мембрана сливается с наружной мембраной клетки, и остатки выбрасываются наружу. После этого часть мембранного материала может снова участвовать в образовании новых пищеварительных вакуолей.
Как дышит инфузория-туфелька
У инфузории-туфельки нет органов дыхания. Кислород поступает прямо через поверхность клетки из воды. Затем он используется в обмене веществ: клетка получает энергию из органических соединений.
Углекислый газ выходит тем же путем — через наружную мембрану. Газообмен возможен потому, что организм очень мал, а расстояние от поверхности клетки до внутренних участков небольшое.
Если кислорода в воде становится меньше, инфузория-туфелька может некоторое время поддерживать обмен за счет менее эффективных процессов. Но для нормальной жизни ей нужна водная среда с растворенным кислородом.
Как инфузория выводит лишнюю воду
Пресная вода постоянно поступает внутрь инфузории-туфельки из-за разницы концентраций растворенных веществ. В цитоплазме их больше, чем снаружи, поэтому вода движется в клетку. Если этот поток не контролировать, клетка набухнет.
С этой задачей справляются сократительные вакуоли. Они собирают лишнюю воду, увеличиваются в объеме, а затем сокращаются и выбрасывают содержимое наружу. У инфузории-туфельки две такие вакуоли, и обычно они работают попеременно.
Как размножается инфузория-туфелька
Обычный способ размножения инфузории-туфельки — деление клетки надвое. Деление идет поперек тела. В благоприятных условиях инфузория может делиться один-два раза в сутки.
Сначала делятся ядра. Затем клетка перетягивается посередине, и из одной особи получаются две. Каждая дочерняя инфузория получает часть уже готовых структур. Недостающие элементы — реснички, части ротового аппарата, сократительные вакуоли — достраиваются после деления.
Такое размножение быстро увеличивает численность инфузорий, но почти не меняет наследственный материал. Все дочерние клетки похожи на исходную особь.
Что такое конъюгация у инфузории-туфельки
Конъюгация — половой процесс, но не размножение в обычном смысле. После него количество инфузорий не увеличивается: две клетки соединяются, обмениваются наследственным материалом и затем расходятся.
Во время конъюгации две инфузории прикладываются друг к другу ротовыми сторонами. Между ними образуется цитоплазматический мостик. Большое ядро разрушается, а малое проходит несколько делений. Затем клетки обмениваются частью ядерного материала, после чего в каждой формируются новые ядра.
Такой процесс обновляет наследственный материал и повышает разнообразие внутри популяции. После конъюгации инфузории снова могут делиться бесполым путем.
Вопросы и ответы
В разделе ответили на вопросы об инфузории-туфельке.
Почему инфузорию называют туфелькой?
Такое название появилось из-за формы тела. Под микроскопом клетка выглядит вытянутой и напоминает подошву туфли.
Чем питается инфузория-туфелька?
Она захватывает бактерии, дрожжи и мелкие водоросли. Пища поступает через клеточный рот, попадает в глотку и затем переваривается в пищеварительной вакуоли.
Как движется инфузория-туфелька?
Она плавает с помощью ресничек. Реснички покрывают поверхность клетки и создают согласованные волны, которые толкают организм вперед.
Как размножается инфузория-туфелька?
Чаще всего инфузория делится поперек на две дочерние клетки. При этом ядра делятся, а недостающие органоиды затем образуются заново.