2. Výživa, dýchanie a rozmnožovanie baktérií

Výživa baktérií

Vlastnosti výživy bakteriálnej bunky spočívajú v príjme živných substrátov vo vnútri cez celý jej povrch, ako aj vo vysokej rýchlosti metabolických procesov a adaptácii na meniace sa podmienky prostredia.

Druhy potravín. Široká distribúcia baktérií je uľahčená rôznymi druhmi potravín. Mikroorganizmy potrebujú sacharidy, dusík, síru, fosfor, draslík a ďalšie prvky. V závislosti od zdrojov uhlíka pre výživu sa baktérie delia na autotrofy (z gréckeho autos - sám, trophe - potrava), ktoré na stavbu svojich buniek využívajú oxid uhličitý CO2 a iné anorganické zlúčeniny, a heterotrofy (z gréckeho heteros - iný, trophe - jedlo), kŕmenie hotovými organickými zlúčeninami. Autotrofné baktérie sú nitrifikačné baktérie nachádzajúce sa v pôde; sírne baktérie žijúce vo vode so sírovodíkom; železité baktérie žijúce vo vode so železnatým železom atď.

Silové mechanizmy. Vstup rôznych látok do bakteriálnej bunky závisí od veľkosti a rozpustnosti ich molekúl v lipidoch alebo vode, pH média, koncentrácie látok, rôznych faktorov priepustnosti membrány atď. Bunková stena umožňuje malým molekulám a iónom prejsť, pričom zadržia makromolekuly s hmotnosťou viac ako 600 D. Hlavným regulátorom príjmu látok vo vnútri bunky je cytoplazmatická membrána. Podmienečne je možné rozlíšiť štyri mechanizmy prenikania živín do bakteriálnej bunky: sú to jednoduchá difúzia, uľahčená difúzia, aktívny transport a skupinová translokácia.

Najjednoduchším mechanizmom vstupu látok do bunky je jednoduchá difúzia, pri ktorej k pohybu látok dochádza v dôsledku rozdielu v ich koncentrácii na oboch stranách cytoplazmatickej membrány. Látky prechádzajú cez lipidovú časť cytoplazmatickej membrány (organické molekuly, liečivá) a menej často cez kanály naplnené vodou v cytoplazmatickej membráne. Pasívna difúzia prebieha bez spotreby energie.

Uľahčená difúzia sa vyskytuje aj v dôsledku rozdielu v koncentrácii látok na oboch stranách cytoplazmatickej membrány. Tento proces sa však uskutočňuje pomocou nosných molekúl lokalizovaných v cytoplazmatickej membráne a majúcich špecificitu. Každý nosič transportuje zodpovedajúcu látku cez membránu alebo ju prenáša do inej zložky cytoplazmatickej membrány – samotného nosiča. Nosnými proteínmi môžu byť permeázy, ktorých miestom syntézy je cytoplazmatická membrána.

Uľahčená difúzia prebieha bez výdaja energie, látky prechádzajú z vyššej koncentrácie do nižšej.

Aktívny transport prebieha pomocou permeáz a je zameraný na prenos látok z nižšej koncentrácie do vyššej, t.j. akoby proti prúdu je preto tento proces sprevádzaný výdajom metabolickej energie (ATP), ktorá vzniká v dôsledku redoxných reakcií v bunke.

Prenos (translokácia) skupín je podobný aktívnemu transportu, líši sa tým, že prenášaná molekula sa v procese prenosu modifikuje, napríklad sa fosforyluje.

Výstup látok z bunky sa uskutočňuje v dôsledku difúzie a za účasti transportných systémov.

bakteriálne enzýmy. Enzýmy rozpoznávajú svoje príslušné metabolity (substráty X s nimi interagujú a urýchľujú chemické reakcie. Enzýmy sú bielkoviny zapojené do procesov anabolizmu (syntézy) a katabolizmu (rozpadu), teda metabolizmu. Mnohé enzýmy sú vzájomne prepojené so štruktúrami mikrobiálnej bunky. Pre napríklad v cytoplazmatickej membráne sa nachádzajú oxidačno-redukčné enzýmy, ktoré sa podieľajú na dýchaní a delení buniek: enzýmy zabezpečujúce výživu buniek atď. Redoxné enzýmy cytoplazmatickej membrány a jej deriváty poskytujú energiu pre intenzívne procesy biosyntézy rôznych štruktúr vrátane bunkovej steny. spojené s bunkovým delením a autolýzou sa nachádzajú v bunkovej stene.Takzvané endoenzýmy katalyzujú metabolizmus, ktorý prebieha vo vnútri bunky.Exoenzýmy sú uvoľňované bunkou do prostredia, pričom rozkladajú makromolekuly živných substrátov na jednoduché zlúčeniny, ktoré sa asimilujú bunkou ako zdrojmi en energie, uhlíka a pod. Niektoré exoenzýmy (penicilináza a pod.) inaktivujú antibiotiká a vykonávajú ochrannú funkciu.

Existujú konštitutívne a indukovateľné enzýmy. Medzi konštitutívne enzýmy patria enzýmy, ktoré sú syntetizované bunkou nepretržite, bez ohľadu na prítomnosť substrátov v živnom médiu. Indukovateľné (adaptívne) enzýmy sú syntetizované bakteriálnou bunkou iba vtedy, ak je v médiu substrát pre tento enzým.

Enzýmy mikroorganizmov sa využívajú v genetickom inžinierstve (reštrikčné enzýmy, ligázy atď.) na získanie biologicky aktívnych zlúčenín, kyselín octovej, mliečnej, citrónovej a iných, produktov kyseliny mliečnej, vo vinárstve a iných odvetviach. Enzýmy sa používajú ako bioaditíva v pracích práškoch na ničenie proteínových kontaminantov.

Baktérie v dychu

Dýchanie alebo biologická oxidácia je založená na redoxných reakciách, ktoré sprevádzajú tvorbu ATP, univerzálneho akumulátora chemickej energie. Energia je nevyhnutná pre mikrobiálnu bunku pre jej životne dôležitú činnosť. Pri dýchaní dochádza k oxidačným a redukčným procesom: oxidácia - návrat vodíka alebo elektrónov donormi (molekuly alebo atómy); redukcia - pridanie vodíka alebo elektrónov na akceptor. Akceptorom vodíka alebo elektrónov môže byť molekulárny kyslík (takéto dýchanie sa nazýva aeróbne) alebo dusičnanové, síranové, fumarátové (takéto dýchanie sa nazýva anaeróbne - nitrátové, síranové, fumarátové). Anaerobióza (z gréckeho aeg - vzduch + bios - život) - životne dôležitá aktivita, ktorá sa vyskytuje pri nedostatku voľného kyslíka. Ak sú donory a akceptory vodíka organické zlúčeniny, potom sa tento proces nazýva fermentácia. Počas fermentácie dochádza v anaeróbnych podmienkach k enzymatickému rozkladu organických zlúčenín, najmä sacharidov. Pri zohľadnení konečného produktu rozkladu uhľohydrátov sa rozlišuje alkohol, kyselina mliečna, kyselina octová a iné typy fermentácie.

Vo vzťahu k molekulárnemu kyslíku možno baktérie rozdeliť do troch hlavných skupín: obligátne, t.j. povinné, aeróby, obligátne anaeróby a fakultatívne anaeróby. Obligátne aeróby môžu rásť len v prítomnosti kyslíka. Obligátne anaeróby (klostrídie botulizmu, plynatosti, tetanus, bakteroidy atď.) rastú len v prostredí bez kyslíka, ktorý je pre nich jedovatý. V prítomnosti kyslíka baktérie tvoria radikály peroxidu kyslíka, vrátane peroxidu vodíka a superoxidového kyslíkového aniónu, ktoré sú toxické pre povinné anaeróbne baktérie, pretože netvoria zodpovedajúce inaktivačné enzýmy. Aeróbne baktérie inaktivujú peroxid vodíka a superoxidant zodpovedajúcimi enzýmami (kataláza, peroxidáza a superoxiddismutáza). Fakultatívne anaeróby môžu rásť v prítomnosti aj neprítomnosti kyslíka, pretože sú schopné prejsť z dýchania v prítomnosti molekulárneho kyslíka na fermentáciu v jeho neprítomnosti. Fakultatívne anaeróby sú schopné vykonávať anaeróbne dýchanie nazývané dusičnany: dusičnany, ktoré sú akceptorom vodíka, sa redukujú na molekulárny dusík a amoniak.

Medzi obligátnymi anaeróbmi sa rozlišujú aerotolerantné baktérie, ktoré v prítomnosti molekulárneho kyslíka prežívajú, ale nevyužívajú ho.

Na kultiváciu anaeróbov v bakteriologických laboratóriách sa používajú anaerostaty - špeciálne nádoby, v ktorých je vzduch nahradený zmesou plynov, ktoré neobsahujú kyslík. Vzduch je možné odstrániť kultúrnych médií varením, pomocou chemických adsorbentov kyslíka umiestnených v anaerostatoch alebo iných nádobách s plodinami.

Rozmnožovanie baktérií

Životne dôležitá aktivita baktérií je charakterizovaná rastom a reprodukciou. Rast sa tiež často chápe ako zvýšenie počtu jedincov na jednotku objemu média, čo sa však správnejšie pripisuje rozmnožovaniu baktérií v populácii. Rast možno zaznamenať vizuálne pod mikroskopom, na obrazovke, na sériových fotografiách a vo farbených preparátoch Rýchlosť a povaha rastu u baktérií rôznych tvarov sa líšia. V tyčinkovitých baktériách stena a hmota rastú rovnomerne, u guľovitých baktérií - nerovnomerne: hmotnosť je úmerná kocke a stena je úmerná štvorcu polomeru bunky. Preto koky spočiatku rastú rýchlo a potom je nárast ich hmoty obmedzený oneskorením rastu steny.

Reprodukcia - samoreprodukcia, čo vedie k zvýšeniu počtu bakteriálnych buniek v populácii. Baktérie sa rozmnožujú binárnym štiepením na polovicu, menej často pučaním. Bunkovému deleniu predchádza replikácia bakteriálneho chromozómu podľa semikonzervatívneho typu (otvorí sa dvojvláknový reťazec DNA a každé vlákno je ukončené komplementárnym vláknom), čo vedie k zdvojeniu molekúl DNA bakteriálneho jadra - nukleoid. Replikácia chromozomálnej DNA sa uskutočňuje od počiatočného bodu. Chromozóm bakteriálnej bunky je spojený v op oblasti s cytoplazmatickou membránou. Replikácia DNA je katalyzovaná DNA polymerázami. Najprv dochádza k odvíjaniu (despiralizácii) dvojitého terča DNA, čo vedie k vytvoreniu replikačnej vidlice (rozvetvené reťazce); jeden z reťazcov, keď je dokončený, viaže nukleotidy od 5 "do 3" konca, druhý je dokončený segment po segmente.

Replikácia DNA prebieha v troch fázach: iniciácia, predĺženie alebo rast reťazca a ukončenie. Dva chromozómy vytvorené v dôsledku replikácie sa rozchádzajú, čo je uľahčené zväčšením veľkosti rastúcej bunky: chromozómy pripojené k cytoplazmatickej membráne alebo jej deriváty (napríklad mezozómy) sa od seba vzďaľujú s objemom bunky. zvyšuje. Ich konečná izolácia končí vytvorením zúženia alebo deliacej priehradky. Bunky s deliacou priehradkou sa rozchádzajú v dôsledku pôsobenia autolytických enzýmov, ktoré ničia jadro deliacej priehradky. V tomto prípade môže autolýza prebiehať nerovnomerne: deliace sa bunky v jednej oblasti zostávajú spojené časťou bunkovej steny v oblasti deliacej prepážky, takéto bunky sú umiestnené navzájom pod uhlom.

vonkajšia membrána a jedno alebo viac jadier. Svetlá a hustá vonkajšia vrstva sa nazýva ektoplazma a vnútorná sa nazýva endoplazma. V endoplazme améby sa nachádzajú bunkové organely: kontraktilné a tráviace vakuoly, mitochondrie, ribozómy, prvky Golgiho aparátu, endoplazmatické retikulum, podporné a kontraktilné vlákna.

Dýchanie a vylučovanie

Bunkové dýchanie améby nastáva za účasti kyslíka, keď sa stáva menej ako vo vonkajšom prostredí, do bunky vstupujú nové molekuly. Nahromadené v dôsledku životne dôležitej činnosti sa škodlivé látky a oxid uhličitý odstraňujú von. Tekutina vstupuje do tela améby cez tenké rúrkové kanály, tento proces sa nazýva. Kontraktilné vakuoly odčerpávajú prebytočnú vodu. Postupne sa napĺňajú, prudko sa zmenšujú a vytláčajú asi raz za 5-10 minút. Okrem toho sa vakuoly môžu vytvárať v ktorejkoľvek časti tela. Tráviaca vakuola sa približuje k bunkovej membráne a otvára sa smerom von, čo vedie k vonkajšie prostredie nestrávené zvyšky sa vyhodia.

Jedlo

Améba sa živí jednobunkovými riasami, baktériami a menšími jednobunkovými organizmami, naráža na ne, obteká ich a zaraďuje ich do cytoplazmy, pričom vytvára tráviacu vakuolu. Dostáva enzýmy, ktoré štiepia bielkoviny, lipidy a sacharidy, tak dochádza k intracelulárnemu tráveniu. Po strávení vstupuje jedlo do cytoplazmy.

reprodukcie

Améby sa rozmnožujú nepohlavne štiepením. Tento proces sa nelíši od bunkového delenia, ku ktorému dochádza počas rastu mnohobunkového organizmu. Jediný rozdiel je v tom, že dcérske bunky sa stávajú nezávislými organizmami.

Najprv sa jadro zdvojnásobí, takže každá dcérska bunka má svoju vlastnú kópiu dedičnej informácie. Jadro sa najprv natiahne, potom sa predĺži a v strede sa stiahne. Vytvára priečnu drážku a je rozdelená na dve polovice, ktoré tvoria dve jadrá. Rozchádzajú sa v rôznych smeroch a telo améby je zúžením rozdelené na dve časti a tvoria dva nové jednobunkové organizmy. Do každého z nich vstupuje jedno jadro a dochádza aj k tvorbe chýbajúcich organel. Delenie sa môže opakovať niekoľkokrát za jeden deň.

Tvorba cysty

Jednobunkové organizmy sú citlivé na zmeny vonkajšieho prostredia, pri nepriaznivých podmienkach sa z cytoplazmy na povrch tela améby uvoľňuje veľké množstvo vody. Vylučujúca voda a látky cytoplazmy tvoria hustú membránu. Tento proces sa môže vyskytnúť v chladnom období, keď nádrž vyschne, alebo v iných podmienkach nepriaznivých pre amébu. Organizmus prechádza do pokojového stavu, tvorí cystu, v ktorej sú pozastavené všetky životne dôležité procesy. Cysty môže prenášať vietor, čo prispieva k usadzovaniu améb. Keď nastanú priaznivé podmienky, améba opustí škrupinu cysty a stane sa aktívnou.

Pomôžte vyriešiť problém

Ak kameň spadol z hory a rozštiepil sa, potom je tento kameň predmetom akej povahy?

prečo? Veď bol jeden kameň, bolo ich veľa.

Neexistujú žiadne známky divokej zveri.

Áno chalani. Kameň je telo prírody. Telá v prírode sa môžu meniť.

Je tečúca voda v rieke predmetom voľne žijúcich živočíchov? Nie

Ale voda v rieke sa hýbe, však?

Voda sa pohybuje, pretože Zem je guľatá.

Hra pozornosti "Čo je zbytočné?" Prečo si nepomenoval domy, autá? (Odpovede detí). Je to tak, pretože toto všetko vytvára človek, nie príroda.

konverzácia: Strom je objekt divokej prírody, ale poleno? Predmet neživej prírody.

prečo? Je možné nazvať lyžicu, stôl, dom prírodnými predmetmi? Nie

A odkiaľ ľudia získali materiál na výrobu týchto predmetov? Z prírody.

Záver: Človek pre svoje dobro berie zo živej aj neživej prírody.

Neživé - piesok - sklo, voda z vodovodu.

Záver: sú to len predmety, ktoré si človek vyrobil z predmetov prírody pre svoje pohodlie.

Fizminutka: Vietor nám fúka do tváre
Strom sa zakýval.
Vietor je tichší, tichší, tichší
Strom je stále vyššie a vyššie."

– O tom, čo žiť objekt prírody, o ktorom sme hovorili? - O strome.

- Dokážte, že strom patrí do živej prírody.

- Má všetky znaky živej prírody. Rodí sa (objaví sa klíčok), rastie, dýcha, živí sa, množí sa, umiera.

Na príklade rastlín zvážime, ako sa vyvíja živý organizmus. Začnime tým, čo sú rastliny. (Štruktúra rastliny.) -koreň - hlavný orgán rastliny.

Vysvetlite diagram: semienko - koreň - výhonok - rastlina - púčik - kvet - plod - semienko.

Rozmnožujú sa všetky rastliny semenami? (zemiak, jahoda, tulipán).

Na príklade zemiakov zvážte všetky sezónne zmeny

Chlapci, kde treba zasadiť výhonok, aby mohol rásť ? (do pôdy)

Čo je pôda? (krajina, z ktorej rastliny rastú). Prečo?

Živiny.

Čo je potrebné pre rast rastlín. Vzduch, slnko a voda.

A prečo živé bytosti potrebujú vzduch, vrátane nás.

Ako rastliny dýchajú?

A bez vzduchu sa všetky živé veci nezaobídu.

Povedali ste, že rastlina potrebuje svetlo. Odkiaľ to majú? (Slnko)

Prečo potrebujú svetlo? Čo sa stane, ak slnko zmizne? (Bez slnečného svetla a tepla nemôže existovať väčšina zvierat, rastlín ani človeka samotného.)

Na čo je voda? (Odpovede detí).žiť

Ako rastlina pije vodu zo zeme?

Predstavte si na chvíľu, že neživá príroda, teda slnko, vzduch, voda, zmizne. Budú potom môcť existovať rastliny, zvieratá a samotný človek?

Záver:Živá a neživá príroda sú navzájom prepojené.

Psychogymnastika "Som rastlina."

„Predstavte si, že ste malé rastliny. Boli ste zasadení do čierneho, čo znamená úrodnú pôdu. Ste ešte malé klíčky, veľmi slabé, krehké, bezbranné. Ale niekoho dobré ruky ťa polievajú, utierajú prach, kyprí zem, aby tvoje korene dýchali. Začnete rásť. Vaše lupienky narástli, stonka silnie, siahate po svetle. Je pre vás dobré žiť spolu s inými krásnymi kvetmi.“

V prírode existujú 4 ročné obdobia.

V prírode existujú prírodné javy

Riešenie hádaniek.

1. Bez rúk, bez nôh, ale otvára bránu. /Vietor/.(pohyb vzduchu)

2. Mochitský háj, les a lúka. Mesto, dom a všetko okolo! Mraky a mraky - on je vodca, viete, toto je ...

(toto nie je len voda, ale skutočný zázrak vytvorený samotnou prírodou!)

3. Červené jarmo, zavesené cez rieku. /Dúha/. ( slnko sa hrá s kvapkami vody).

1. Vietor sa hrá s listami, láme ich zo stromov.

Všade krúžia listy - To znamená .... (pad listov)

2. Horúci šíp, pri dedine padol dub. /Blesk/.

búrka - búrlivé počasie s dažďom, hrommi a bleskami. Búrky sú spojené s vývojom oblakov cumulonimbus, s akumuláciou veľkého množstva elektriny v nich. Viacnásobné elektrické výboje vyskytujúce sa v oblakoch alebo medzi oblakmi a zemou sa nazývajú blesky. Krásny, no zároveň desivý prírodný úkaz.

V prírode existuje veľa prírodných javov.

Záver: Príroda je veľmi krásna a bezbranná.

My jej, žiaľ, často ubližujeme.

A zachrániť ju môže len muž.

Ako ju možno zachrániť?

Prírodu treba rešpektovať
Je našou matkou pre nás všetkých.
Stará sa o nás.
V ťažkých časoch vždy zachráni.

Všetci to musíme dodržať
Chráňte, milujte a nezabúdajte
Áno, nezabudnite v nemilej hodine
Že máme len jeden.

Naším poslaním je milovať a chrániť prírodu.

téma: Rýchlosť pohybu.

Cieľ: Rozvoj tvorivých schopností. Pestovať pozornosť, rýchlosť reakcie, obratnosť, rozvíjať správne držanie tela. Zdokonaľovanie motoriky detí v skákaní na dvoch nohách vpred a plazení po štyroch. - naučiť deti hádzať vrecia s pieskom na vodorovný terč

Chlapci, dnes pôjdeme do ZOO. Postavte sa jeden za druhým vpred krok pochod.

Vstávame skoro ráno

Hlasno zavolajte strážcu

Strážca, rýchlo strážca

Poďte von zobudiť zvieratká.

Normálna chôdza

Poníky sa zobudili ako prvé

Chôdza na špičkách s vysokými kolenami

Normálna chôdza

Pripravte sa na beh – utekajte a poníky behajú tak vysoko a dvíhajú kolená.

Bežte normálne

Beh s vysokými kolenami

Chôdza je normálna, budovanie odkazov

Všeobecné rozvojové cvičenia:

Hlava "žirafy" sa nakloní

ruky dole pozdĺž tela

1 - zdvihnite hlavu

2 - nižšie

ruky dole pozdĺž tela

Zdvihnite ruky hore natiahnite, spustite ruky, vráťte sa vi.p.

"Nakláňanie a otáčanie"

chodidlá na šírku ramien, ruky pozdĺž tela. Nakloňte sa dopredu, aby ste rukami dosiahli špičky prstov na nohách, narovnajte sa, otočte sa doprava, to isté doľava.

4. "Squat"

nohy na šírku ramien, ruky na opasku. Sadnite si, dajte ruky dopredu, vstaňte, vráťte sa vi.p.

ležať na chrbte, ruky pozdĺž tela. Vytiahnite kolená k hrudníku, zopnite ich rukami.Vráťte sa vi.p.

6. ľah na chrbte, ruky za hlavou - striedavo dvíhajte ľavé, potom pravé nohy, vráťte sa do ip.

7. Skákanie "zajacov" (strieda sa s chôdzou).

nohy spolu, ruky ohnuté v lakťoch na hrudi.

8. Dychové cvičenie

Hlavná časť.

1. Plazenie na gymnastickej lavici, opieranie sa o predlaktie a kolená

2. Skákanie na dvoch nohách pohyb vpred

3. Hádzanie vriec s pieskom na vodorovný cieľ.

Padá noc, celá ZOO zaspí, len jedna sova v túto dennú dobu nespí, veľmi rada sa hrá a zahráme si s vami "Sovu" Vonkajšia hra "Deň-noc"

Záverečná časť:

Normálna chôdza

Hra s nízkou pohyblivosťou „Nájdite a mlčte“

Najjednoduchšie jednobunkové organizmy patriace do triedy nálevníkov sú distribuované takmer všade. Od studeného ľadu severu až po nemenej horiace ľadovce na juhu sa v každej stojatej vode nachádzajú tieto roztomilé stvorenia, ktoré sú jedným z najdôležitejších článkov v potravinovom reťazci biocenózy. Pre brvitého akvaristu sú topánky cenné ako dobrý doplnok stravy pre novorodenecké potery. Pred spustením tohto živého tvora vo vašom „podmorskom svete“ sa však oplatí zoznámiť sa s reprodukciou, výživou a životne dôležitou aktivitou mikroorganizmu.

Prirodzené prostredie aj mimo neho

Najmenšie živé tvory žijú v plytkých jazierkach stojatej vody. Topánky Infusoria sú tak pomenované pre podobnosť tvaru tela, úplne pokrytého riasami, s dámskou topánkou. Cilia pomáha zvieratám pohybovať sa, jesť a dokonca sa brániť. Najmenší organizmus má veľkosť 0,5 mm, voľným okom nie je možné vidieť riasy! Zaujímavý spôsob pohybu vo vode je len so zaobleným tupým koncom dopredu, ale aj pri takejto „chôdzi“ deti vyvinú rýchlosť 2,5 mm / 1 sekundu.

Jednobunkové tvory majú dvojjadrovú štruktúru: prvé „veľké“ jadro riadi procesy výživy a dýchania, monitoruje metabolizmus a pohyb, ale „malé“ jadro je zahrnuté iba v procesoch sexuálneho významu. Najtenšia škrupina so zvýšenou elasticitou umožňuje mikroorganizmu byť v prirodzenej, jasne definovanej forme, ako aj rýchlo sa pohybovať. Pohyb ako taký sa vykonáva pomocou riasiniek, ktoré hrajú úlohu „vesel“ a neustále tlačia topánku dopredu. Mimochodom, pohyby všetkých rias sú absolútne synchrónne a koordinované.

Životne dôležitá činnosť: výživa, dýchanie, rozmnožovanie

Ako všetky voľne žijúce mikroorganizmy, aj nálevník sa živí najmenšími baktériami a čiastočkami rias. Takýto drobček má ústnu dutinu – hlbokú priehlbinu umiestnenú na určitom mieste na tele. Ústny otvor prechádza do hltana a potom potrava ide rovno do vakuoly na strávenie potravy a tu sa potrava začína spracovávať kyslým a následne zásaditým prostredím. Mikroorganizmus má tiež otvor, cez ktorý vychádzajú neúplne strávené zvyšky potravy. Nachádza sa za potravinovým otvorom a prechodom cez špeciálny typ štruktúry – prášok, sa zvyšky jedla vytlačia von. Výživa mikroorganizmu je odladená na doraz, topánka sa nemôže prejedať ani zostať hladná. Toto je možno jeden z dokonalých výtvorov prírody.

Ciliate topánka dýcha všetkými krytmi svojho tela. Uvoľnená energia je dostatočná na životnú podporu všetkých procesov a nepotrebné spotrebované zlúčeniny, ako je oxid uhličitý, sú tiež odstránené cez celú plochu tela jedinca. Štruktúra riasiniek topánky je pomerne zložitá, napríklad kontraktilné vakuoly pri pretečení vodou s rozpustenými organickými látkami stúpajú do krajného bodu plazmy na tele a vytláčajú všetko nepotrebné. Sladkovodní obyvatelia tak odstraňujú prebytočnú vodu, ktorá sa neustále dostáva z okolitého priestoru.

Mikroorganizmy tohto typu sa môžu zhromažďovať vo veľkých kolóniách na miesta, kde sa hromadí veľa baktérií, no na kuchynskú soľ reagujú mimoriadne prudko – odplávajú.

reprodukcie

Existujú dva typy reprodukcie mikroorganizmov:

1. Asexuálne, čo je obvyklé delenie. Tento proces prebieha ako úsek jednej infúznej topánky z dvoch a nové organizmy majú svoje vlastné veľké a malé jadro. Zároveň len malá časť „starých“ organel prechádza do nového života, všetky ostatné sa rýchlo formujú nanovo.
2. Sexuálne. Tento typ sa používa len pri výkyvoch teplôt, potravinovej nedostatočnosti a iných nepriaznivých podmienkach. Vtedy sa zvieratá môžu rozdeliť na pohlavia a potom sa premeniť na cysty.

Je to druhá možnosť chovu, ktorá je najzaujímavejšia:

1. Dvaja jednotlivci sa dočasne zlúčia do jedného;
2. Na sútoku sa vytvorí druh kanála, ktorý spája dvojicu;
3. Veľké jadro úplne zmizne (u oboch jedincov) a malé je rozdelené dvakrát.

Obojživelníky(oni sú obojživelníkov) - prvé suchozemské stavovce, ktoré sa objavili v procese evolúcie. Zároveň si stále zachovávajú blízky vzťah k vodnému prostrediu, zvyčajne v ňom žijú v štádiu lariev. Typickými predstaviteľmi obojživelníkov sú žaby, ropuchy, mloky, mloky. Najrozmanitejšie v tropických lesoch, keďže je tam teplo a vlhko. Medzi obojživelníkmi nie sú žiadne morské druhy.

Zástupca obojživelníkov – rosnička červenooká

Všeobecná charakteristika obojživelníkov

Obojživelníky sú malá skupina živočíchov s asi 5 000 druhmi (podľa iných zdrojov asi 3 000). Sú rozdelené do troch skupín: Chvostý, Bezchvostý, Beznohý. Nám známe žaby a ropuchy patria k bezchvostým, mloky k chvostnatým.

Obojživelníky majú párové päťprsté končatiny, ktoré sú polynómovými pákami. Predná končatina pozostáva z ramena, predlaktia, ruky. Zadná končatina - od stehna, predkolenia, chodidla.

Väčšina dospelých obojživelníkov vyvíja pľúca ako dýchacie orgány. Nie sú však také dokonalé ako vo viac organizovaných skupinách stavovcov. Preto hrá kožné dýchanie v živote obojživelníkov dôležitú úlohu.

Vzhľad pľúc v procese evolúcie bol sprevádzaný objavením sa druhého kruhu krvného obehu a trojkomorového srdca. Hoci existuje druhý kruh krvného obehu, vďaka trojkomorovému srdcu nedochádza k úplnému oddeleniu venóznej a arteriálnej krvi. Preto sa zmiešaná krv dostáva do väčšiny orgánov.

Oči majú nielen očné viečka, ale aj slzné žľazy na zvlhčenie a čistenie.

Stredné ucho sa objavuje s tympanickou membránou. (U rýb iba vnútorné.) Viditeľné sú ušné bubienky, ktoré sa nachádzajú po stranách hlavy za očami.

Koža je nahá, pokrytá hlienom, má veľa žliaz. Nechráni pred stratou vody, takže žijú v blízkosti vodných plôch. Hlien chráni pokožku pred vysušovaním a baktériami. Koža je tvorená epidermou a dermis. Voda sa vstrebáva aj cez pokožku. Kožné žľazy sú mnohobunkové, u rýb sú jednobunkové.

V dôsledku neúplného oddelenia arteriálnej a venóznej krvi, ako aj nedokonalého pľúcneho dýchania, je metabolizmus obojživelníkov pomalý, podobne ako metabolizmus rýb. Patria aj k chladnokrvným živočíchom.

Obojživelníky sa rozmnožujú vo vode. Individuálny vývoj prebieha premenou (metamorfózou). Larva žaby je tzv pulec.

Obojživelníky sa objavili asi pred 350 miliónmi rokov (na konci devónskeho obdobia) zo starých lalokovitých rýb. Ich rozkvet nastal pred 200 miliónmi rokov, keď bola Zem pokrytá obrovskými močiarmi.

Muskuloskeletálny systém obojživelníkov

V kostre obojživelníkov je menej kostí ako u rýb, pretože mnohé kosti rastú spolu, zatiaľ čo iné zostávajú chrupavkou. Ich kostra je teda ľahšia ako kostra rýb, čo je dôležité pre život vo vzdušnom prostredí, ktoré je menej husté ako voda.

Mozgová lebka sa spája s hornými čeľusťami. Pohyblivá zostáva iba spodná čeľusť. Lebka si zachováva veľa chrupavky, ktorá neosifikuje.

Muskuloskeletálny systém obojživelníkov je podobný ako u rýb, má však niekoľko kľúčových progresívnych rozdielov. Takže na rozdiel od rýb sú lebka a chrbtica pohyblivo kĺbové, čo zabezpečuje pohyblivosť hlavy vzhľadom na krk. Prvýkrát sa objavuje krčná chrbtica pozostávajúca z jedného stavca. Pohyblivosť hlavy však nie je veľká, žaby dokážu hlavu iba zakloniť. Hoci majú krčný stavec, nezdá sa, že by mali krk.

U obojživelníkov sa chrbtica skladá z viacerých častí ako u rýb. Ak majú ryby iba dve z nich (trup a chvost), potom obojživelníci majú štyri časti chrbtice: krčnú (1 stavec), trup (7), krížovú kosť (1), chvostovú (jedna chvostová kosť u anuranov alebo niekoľko samostatných stavce u chvostových obojživelníkov) . U bezchvostých obojživelníkov sa chvostové stavce spájajú do jednej kosti.

Končatiny obojživelníkov sú zložité. Predné pozostávajú z ramena, predlaktia a ruky. Ruka sa skladá zo zápästia, metakarpu a falangov prstov. Zadné končatiny pozostávajú zo stehna, predkolenia a chodidla. Noha pozostáva z tarzu, metatarzu a falangov prstov.

Končatinové pásy slúžia ako opora pre kostru končatín. Pás prednej končatiny obojživelníka pozostáva z lopatky, kľúčnej kosti, vrania kosti (coracoid), spoločných pre pásy oboch predných končatín hrudnej kosti. Kľúčové kosti a korakoidy sú zrastené s hrudnou kosťou. V dôsledku absencie alebo nedostatočného rozvoja rebier ležia pásy v hrúbke svalov a nie sú žiadnym spôsobom nepriamo spojené s chrbticou.

Pásy zadných končatín pozostávajú z ischiálnych a iliálnych kostí, ako aj z lonovej chrupavky. Rastú spolu a spájajú sa s laterálnymi výbežkami sakrálneho stavca.

Rebrá, ak sú prítomné, sú krátke a netvoria hrudník. Chvosté obojživelníky majú krátke rebrá, bezchvosté nie.

U bezchvostých obojživelníkov je ulna a rádius zrastené a kosti dolnej končatiny sú tiež zrastené.

Svaly obojživelníkov majú zložitejšiu štruktúru ako svaly rýb. Špecializované sú svaly končatín a hlavy. Svalové vrstvy sa rozpadajú na samostatné svaly, ktoré zabezpečujú pohyb niektorých častí tela vo vzťahu k iným. Obojživelníky nielen plávajú, ale aj skáču, chodia, plazia sa.

Tráviaci systém obojživelníkov

Všeobecný plán štruktúry tráviaceho systému obojživelníkov je podobný ako u rýb. Existuje však niekoľko inovácií.

Predný kôň jazyka žiab prilieha k dolnej čeľusti, zatiaľ čo zadný zostáva voľný. Táto štruktúra jazyka im umožňuje chytiť korisť.

Obojživelníky majú slinné žľazy. Ich tajomstvo zmáča potravu, no nestrávi ju, keďže neobsahuje tráviace enzýmy. Čeľuste majú kužeľovité zuby. Slúžia na uchovanie jedla.

Za orofaryngom je krátky pažerák, ktorý ústi do žalúdka. Tu je jedlo čiastočne trávené. Prvým úsekom tenkého čreva je dvanástnik. Do nej ústi jediný vývod, kadiaľ vstupujú tajomstvá pečene, žlčníka a pankreasu. V tenkom čreve sa trávenie potravy dokončí a živiny sa vstrebávajú do krvi.

Nestrávené zvyšky potravy sa dostávajú do hrubého čreva, odkiaľ sa presúvajú do kloaky, čo je rozšírenie čreva. Do kloaky ústia aj kanály vylučovacieho a reprodukčného systému. Z neho sa nestrávené zvyšky dostávajú do vonkajšieho prostredia. Ryby nemajú kloaku.

Dospelé obojživelníky sa živia živočíšnou potravou, najčastejšie rôznym hmyzom. Pulce sa živia planktónom a rastlinnou hmotou.

1 pravá predsieň, 2 pečeň, 3 aorta, 4 oocyty, 5 hrubé črevo, 6 ľavá predsieň, 7 srdcová komora, 8 žalúdok, 9 ľavé pľúca, 10 žlčník, 11 tenké črevo, 12 kloaka

Dýchací systém obojživelníkov

Larvy obojživelníkov (pulce) majú žiabre a jeden kruh krvného obehu (ako u rýb).

U dospelých obojživelníkov sa objavujú pľúca, čo sú predĺžené vaky s tenkými elastickými stenami, ktoré majú bunkovú štruktúru. Steny obsahujú sieť kapilár. Dýchacia plocha pľúc je malá, takže na dýchacom procese sa zúčastňuje aj holá koža obojživelníkov. Cez ňu prichádza až 50 % kyslíka.

Mechanizmus nádychu a výdychu je zabezpečený zdvíhaním a spúšťaním dna ústnej dutiny. Pri spúšťaní dochádza k inhalácii cez nosné dierky, pri zdvihnutí sa vzduch tlačí do pľúc, zatiaľ čo nosné dierky sú uzavreté. Výdych sa vykonáva aj vtedy, keď je dno úst zdvihnuté, ale zároveň sú nosné dierky otvorené a vzduch cez ne vystupuje. Taktiež sa pri výdychu sťahujú brušné svaly.

V pľúcach dochádza k výmene plynov v dôsledku rozdielu v koncentráciách plynov v krvi a vo vzduchu.

Pľúca obojživelníkov nie sú dobre vyvinuté, aby plne zabezpečovali výmenu plynov. Preto je dôležité kožné dýchanie. Vysychanie obojživelníkov môže spôsobiť ich udusenie. Kyslík sa najskôr rozpustí v tekutine pokrývajúcej pokožku a potom sa rozptýli do krvi. Oxid uhličitý sa tiež najprv objaví v kvapaline.

U obojživelníkov, na rozdiel od rýb, sa nosová dutina stala priechodnou a používa sa na dýchanie.

Pod vodou žaby dýchajú iba cez kožu.

Obehový systém obojživelníkov

Objaví sa druhý kruh krvného obehu. Prechádza cez pľúca a nazýva sa pľúcna, rovnako ako pľúcna cirkulácia. Prvý kruh krvného obehu, ktorý prechádza všetkými orgánmi tela, sa nazýva veľký.

Srdce obojživelníkov je trojkomorové, pozostáva z dvoch predsiení a jednej komory.

Do pravej predsiene sa dostáva venózna krv z orgánov tela, ako aj arteriálna krv z kože. Ľavá predsieň dostáva krv z pľúc. Plavidlo, ktoré ústi do ľavej predsiene, sa nazýva pľúcna žila.

Predsieňová kontrakcia tlačí krv do spoločnej srdcovej komory. Tu sa mieša krv.

Z komory cez oddelené cievy krv smeruje do pľúc, do tkanív tela, do hlavy. Najviac žilovej krvi z komory vstupuje do pľúc cez pľúcne tepny. Takmer čistá tepna ide do hlavy. Najviac zmiešaná krv vstupujúca do tela sa naleje z komory do aorty.

Toto oddelenie krvi sa dosahuje špeciálnym usporiadaním ciev vychádzajúcich z distribučnej komory srdca, kam krv vstupuje z komory. Keď sa prvá časť krvi vytlačí, vyplní najbližšie cievy. A to je najvenóznejšia krv, ktorá sa dostáva do pľúcnych tepien, ide do pľúc a kože, kde sa obohacuje kyslíkom. Z pľúc sa krv vracia do ľavej predsiene. Ďalšia časť krvi - zmiešaná - vstupuje do aortálnych oblúkov smerujúcich do orgánov tela. Najviac arteriálnej krvi vstupuje do vzdialeného páru ciev (krčných tepien) a smeruje do hlavy.

vylučovací systém obojživelníkov

Obličky obojživelníkov sú kmeň, majú podlhovastý tvar. Moč vstupuje do močovodov, potom steká po stene kloaky do močového mechúra. Keď sa močový mechúr stiahne, moč prúdi do kloaky a von.

Produktom vylučovania je močovina. Na jeho odstránenie je potrebné menej vody ako na odstránenie amoniaku (ktorý produkujú ryby).

V obličkových tubuloch obličiek sa voda reabsorbuje, čo je dôležité pre jej zachovanie v podmienkach vzduchu.

Nervový systém a zmyslové orgány obojživelníkov

V nervovom systéme obojživelníkov v porovnaní s rybami nenastali žiadne kľúčové zmeny. Predný mozog obojživelníkov je však vyvinutejší a je rozdelený na dve hemisféry. Ich mozoček je však horšie vyvinutý, pretože obojživelníky nepotrebujú udržiavať rovnováhu vo vode.

Vzduch je priehľadnejší ako voda, takže zrak hrá u obojživelníkov vedúcu úlohu. Vidia ďalej ako ryby, ich šošovka je plochejšia. Existujú očné viečka a nočné membrány (alebo horné pevné viečko a spodné priehľadné pohyblivé).

Zvukové vlny sa šíria vo vzduchu horšie ako vo vode. Preto je potrebné stredné ucho, čo je trubica s tympanickou membránou (viditeľná ako pár tenkých okrúhlych filmov za očami žaby). Z tympanickej membrány sa zvukové vibrácie prenášajú cez sluchovú kostičku do vnútorného ucha. Eustachova trubica spája stredné ucho s ústami. To vám umožní oslabiť tlakové kvapky na bubienku.

Rozmnožovanie a vývoj obojživelníkov

Žaby sa začínajú rozmnožovať vo veku asi 3 rokov. Hnojenie je vonkajšie.

Samce vylučujú semennú tekutinu. V mnohých žabách sa samce prichytávajú na chrbty samíc a kým sa samica niekoľko dní trí, je naliata semennou tekutinou.

Obojživelníky plodia menej vajec ako ryby. Zhluky kaviáru sú pripevnené k vodným rastlinám alebo plávajú.

Sliznica vajíčka vo vode veľmi napučí, láme slnečné svetlo a zahrieva sa, čo prispieva k rýchlejšiemu vývoju embrya.

Vývoj žabích embryí vo vajciach

V každom vajci sa vyvinie embryo (u žiab zvyčajne asi 10 dní). Larva, ktorá vychádza z vajíčka, sa nazýva pulec. Má mnoho znakov podobných rybám (dvojkomorové srdce a jeden kruh krvného obehu, dýchanie pomocou žiabrov, orgán bočnej línie). Pulec má najprv vonkajšie žiabre, ktoré sa potom stávajú vnútornými. Objavujú sa zadné končatiny, potom predné. Objavujú sa pľúca a druhý kruh krvného obehu. Na konci metamorfózy sa chvost vyrieši.

Štádium pulca zvyčajne trvá niekoľko mesiacov. Pulce jedia rastlinnú potravu.