Bota Infusoria

Bota Infusoria
vědecká klasifikace
Doména:eukaryotaPoklad:Sarsupertyp:AlveolátyTyp:nálevníkyPodtyp:IntramakronukleátaInfratyp:VentrataTřída:OligohymenophoreaPodtřída:Peniculiačeta:PeniculidaRodina:Parameciidae Dujardin , 1840Rod:parameciaPohled:Bota Infusoria
Mezinárodní vědecký název
Paramecium caudatum
Ehrenberg , 1838

Infusoria-shoe ( lat.  Paramécium caudatum ) je druh nálevníků , jednobuněčných organismů ze skupiny alveolátů . Někdy jsou jiné druhy rodu Paramecium nazývány také nálevníky . Nalezeno ve sladkých vodách. Svůj název získal pro stálý tvar těla, připomínající podrážku boty .

Popis

Biotopem nálevníků jsou jakékoli sladkovodní útvary se stojatou vodou a přítomností rozkládajících se organických látek ve vodě. Může být také detekován v akváriu odebráním vzorků vody s bahnem a jejich zkoumáním pod mikroskopem.

Velikost nálevníku obuvi je 0,1-0,3 mm [1] . Tvar těla připomíná podrážku boty. Vnější hustá vrstva cytoplazmy ( pelikula ) zahrnuje ploché membránové nádrže (alveoly), mikrotubuly a další prvky cytoskeletu umístěné pod vnější membránou .

Na povrchu buňky jsou řasinky umístěny převážně v podélných řadách [1] , jejichž počet je od 10 do 15 tisíc [2] . Na základně každého řasinku je bazální tělísko a vedle něj je druhé, ze kterého se cilium neodchyluje. Infusoria je spojena s bazálními tělísky u řasinek -  komplexní systém cytoskeletu. V pantofle obsahuje postkinetodesmální fibrily vybíhající dozadu a radiálně se rozbíhající příčně pruhovaná vlákna. V blízkosti báze každého cilia se nachází invaginace vnější membrány - parasomální vak.

Mezi řasinkami jsou malá vřetenovitá tělíska - trichocysty , které jsou považovány za ochranné organely [3] . Jsou umístěny v membránových váčcích a skládají se z těla a hrotu. Trichocysty jsou různé strukturně různorodé extrusomy organel , jejichž přítomnost je charakteristická pro nálevníky a některé další skupiny protistů. Jejich tělo má příčné pruhování s periodou 7 nm. V reakci na podráždění (zahřátí, srážka s predátorem) trichocysty vystřelí - vak membrány splyne s vnější membránou a trichocysta se prodlouží 8krát v tisícinách sekundy. Předpokládá se, že trichocysty, bobtnající ve vodě, mohou bránit v pohybu dravce. Známí mutanti bot, bez trichocyst a docela životaschopní. Celkem má bota 5-8 tisíc trichocyst.

Bota 2 má kontraktilní vakuoly v přední a zadní části buňky [1] . Každý se skládá z nádrže a radiálních kanálů, které z ní vycházejí. Nádrž se občas otevírá směrem ven, kanály jsou obklopeny sítí tenkých trubiček, kterými do nich vstupuje tekutina z cytoplazmy. Celý systém je držen na místě mikrotubulovým cytoskeletem.

Bota má dvě jádra odlišná strukturou a funkcí  - zaoblené diploidní mikronukleus (malé jádro) a polyploidní makronukleus ve tvaru fazole (velké jádro).

Buňka brvitých bot se skládá ze 6,8 % sušiny, z toho 58,0 % bílkovin, 31,4 % tuku a 3,6 % popela.

Funkce jádra

Mikronukleus obsahuje kompletní genom , z jeho genů nejsou čteny téměř žádné mRNA , a proto nejsou jeho geny exprimovány. Když makronukleus dozrává , dochází ke komplexním přestavbám genomu , z genů obsažených v tomto jádře se čte téměř celá mRNA; je to tedy makronukleus, který „řídí“ syntézu všech proteinů v buňce. Bota s odstraněným nebo zničeným mikronukleem může žít a rozmnožovat se nepohlavně, ale ztrácí schopnost pohlavně se rozmnožovat. Během sexuální reprodukce je makronukleus zničen a poté znovu obnoven z diploidního primordia.

Pohyb

Bota dělá vlnovité pohyby řasinkami a pohybuje se (plave tupým koncem dopředu) [1] . Cilium se pohybuje v jedné rovině a provádí přímý (účinný) úder v narovnaném stavu a zpětný úder v zakřiveném stavu. Každá další řasa v řadě udeří s mírným zpožděním oproti předchozí. Plovoucí ve vodním sloupci se bota otáčí kolem podélné osy. Rychlost pohybu je asi 2-2,5 mm/s [2] . Směr pohybu se může měnit v důsledku ohýbání těla. Při nárazu na překážku se obrátí směr přímého nárazu a bota se odrazí zpět. Pak se chvíli „houpe“ tam a zpět a pak se zase začne pohybovat vpřed. Při srážce s překážkou se buněčná membrána depolarizuje a do buňky pronikají ionty vápníku. V „houpací“ fázi je vápník z buňky odčerpáván.

Výživa a trávení

Na těle brvitosti je ústí dutina , která přechází do buněčného hltanu. V blízkosti úst jsou specializované řasinky periorálních řasinek , „slepené“ do složitých struktur. Vhánějí do krku spolu s proudem vody hlavní potravu nálevníků – bakterie [1] . Nálevník najde svou kořist tím, že vycítí přítomnost chemických látek, které jsou uvolňovány shluky bakterií.

Na dně hltanu potrava vstupuje do fagozomu , pohybuje se v těle nálevníků tokem cytoplazmy po určité „trase“ - nejprve k zadnímu konci buňky, pak k přednímu a poté znovu k zadní. Ve fagozomu se potrava tráví a natrávené produkty vstupují do cytoplazmy a používají se pro život nálevníků. Nejprve se vnitřní prostředí ve fagozomu díky fúzi lysozomů s ním okyselí, poté se stane mírně zásaditým [4] . V průběhu migrace vakuoly se z ní oddělují malé membránové váčky (pravděpodobně, čímž se zvyšuje rychlost absorpce natrávené potravy). Nestrávené zbytky potravy uvnitř trávicí vakuoly jsou vymrštěny do zadní části těla speciální částí buněčného povrchu bez vyvinuté pelikuly – cytopyg, neboli prášku. Po splynutí s vnější membránou se od ní okamžitě oddělí trávicí vakuola, která se rozpadne na mnoho malých váčků, které migrují po povrchu mikrotubulů až ke dnu buněčného hltanu a tam vytvoří další vakuolu.

Dýchání, vylučování, osmoregulace

Bota dýchá celým povrchem klece. Je schopen existovat díky glykolýze při nízké koncentraci kyslíku ve vodě. Produkty metabolismu dusíku jsou také vylučovány buněčným povrchem a částečně kontraktilní vakuolou .

Hlavní funkcí kontraktilních vakuol je osmoregulační. Odstraňují přebytečnou vodu z buňky a proniká tam v důsledku osmózy . Nejprve nabobtnají vodící kanály, poté je voda z nich čerpána do zásobníku [5] . Když je nádrž zmenšena, je oddělena od vedoucích kanálů a voda je vypuzována přes póry. Dvě vakuoly pracují v antifázi, kontrahují se s periodou 20–25 s [1] (podle jiných zdrojů 10–15 s při pokojové teplotě [5] ). Za hodinu vakuoly vypuzují z buňky objem vody přibližně stejný jako objem buňky.

Reprodukce

Bota brvitá má nepohlavní rozmnožování, zároveň má pohlavní proces, který nevede k rozmnožování. Nepohlavní rozmnožování - příčné dělení v aktivním stavu. Je doprovázena regeneračními procesy. Například jeden z jedinců znovu vytvoří buněčná ústa s periorální řasinkou, každý doplní chybějící kontraktilní vakuolu, bazální tělíska se množí a tvoří se nové řasinky atd.

Sexuální proces, stejně jako u jiných nálevníků, probíhá ve formě konjugace [6] . Boty patřící k různým klonům jsou dočasně "přilepeny" ústy a mezi buňkami se vytvoří cytoplazmatický můstek. Poté jsou makrojádra konjugujících nálevníků zničena a mikrojádra jsou rozdělena meiózou . Ze čtyř vytvořených haploidních jader tři zemřou a zbývající se rozdělí mitózou [6] . Každý nálevník má nyní dvě haploidní pronuklea  – jeden je samičí (stacionární) a druhý mužský (stěhovavý). Nálevníci si vyměňují samčí pronuklea, zatímco samice zůstávají ve „vlastní“ buňce. Poté se v každé nálevce sloučí „vlastní“ samičí a „cizí“ samčí pronuklea a vznikne diploidní jádro – synkaryon . Když se synkaryon rozdělí, vytvoří se dvě jádra. Jeden z nich se stává diploidním mikronukleem a druhý se mění v polyploidní makronukleus. Ve skutečnosti je tento proces složitější a je doprovázen speciálními postkonjugačními děleními.

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 §5. Infusoria-shoe // Biologie: Zvířata: Učebnice pro 7.-8. ročník střední školy / B. E. Bykhovsky , E. V. Kozlova , A. S. Monchadsky a další; Za redakce M. A. Kozlova . - 23. vyd. - M . : Vzdělávání , 1993. - S. 16-18. — ISBN 5090043884 .
  2. ↑ 1 2 Polyansky Yu. I., 1987 , str. 97.
  3. ↑ Polyansky Yu. I., 1987 , s. 95.
  4. ↑ Polyansky Yu. I., 1987 , s. 100.
  5. ↑ 1 2 Polyansky Yu. I., 1987 , str. 96.
  6. ↑ 1 2 Polyansky Yu. I., 1987 , str. 99.

Literatura

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
Taxonomie