Dieser Artikel macht den Leser mit der Struktur der einfachsten Organismen vertraut, konzentriert sich nämlich auf die Struktur der kontraktilen Vakuole, die eine Ausscheidungsfunktion (und nicht nur) erfüllt, spricht über die Bedeutung von Protozoen und beschreibt die Art und Weise ihres Daseins in der Umwelt.
Kontraktile Vakuole. Konzept
Vakuole (von französisch vakuole, vom lateinischen Wort vacuus - leer), kugelförmige kleine Hohlräume in pflanzlichen und tierischen Zellen oder Einzellern. Kontraktile Vakuolen kommen vor allem bei den einfachsten im Süßwasser lebenden Organismen vor, beispielsweise bei Protisten wie der Amöbe Proteus und dem Ciliatenschuh, die aufgrund der Körperform einen so ursprünglichen Namen erhielten, ähnlich der Form der Sohle eines Schuhs. Neben den oben aufgeführten Protozoen wurden identische Strukturen auch in den Zellen verschiedener Süßwasserschwämme gefunden, die zur Familie der Badyagaceae gehören.
Die Struktur der kontraktilen Vakuole. Funktionen
Die kontraktile Vakuole ist ein Membranorganoid, das überschüssige Flüssigkeit aus dem Zytoplasma ausstößt. Die Lokalisation und Struktur dieses Apparates variiert bei verschiedenen Mikroorganismen. Aus einem Komplex aus vesikulären oder tubulären Vakuolen, die als Spongia bezeichnet werden, tritt Flüssigkeit in die kontraktile Vakuole ein. Dank der konstanten Arbeit dieses Systems wird ein stabiles Volumen der Zelle aufrechterh alten. Protozoen haben kontraktile Vakuolen, die ein Apparat sind, der den osmotischen Druck reguliert und auch dazu dient, Zerfallsprodukte aus dem Körper auszuscheiden. Der Körper von Protozoen besteht aus nur einer Zelle, die wiederum alle notwendigen Lebensfunktionen erfüllt. Vertreter dieses Unterreiches wie der Wimpertierchen, die Amöbe und andere Einzeller haben alle Eigenschaften eines eigenständigen Organismus.
Die Rolle der Protozoen
Die Zelle erfüllt alle lebenswichtigen Funktionen: Ausscheidung, Atmung, Reizbarkeit, Bewegung, Fortpflanzung, Stoffwechsel. Die einfachsten sind allgegenwärtig. Die meisten Arten leben in Meeres- und Süßwasser, viele bewohnen feuchten Boden, können Pflanzen infizieren, leben in den Körpern vielzelliger Tiere und Menschen. In der Natur erfüllen Einzeller eine hygienische Funktion, sie nehmen auch am Stoffkreislauf teil, sie sind Nahrung für viele Tiere.
Kontraktile Vakuole in der Gemeinen Amöbe
Amöbe gewöhnlich - ein Vertreter der Klasse der Rhizome,hat im Gegensatz zu anderen Vertretern keine dauerhafte Körperform. Die Bewegung erfolgt mit Hilfe von Pseudopodien. Lassen Sie uns nun herausfinden, welche Funktion die kontraktile Vakuole in einer Amöbe erfüllt. Dies ist die Regulierung des osmotischen Drucks in ihrer Zelle. Es kann im Amöbenproteus in jedem Teil der Zelle gebildet werden. Durch die äußere Membran tritt osmotisch Wasser aus der Umgebung ein. Die Konzentration von gelösten Stoffen in der Amöbenzelle ist höher als in der Umgebung. Somit wird im einfachsten Fall ein Druckunterschied innerhalb der Zelle und außerhalb davon erzeugt. Die Funktionen der kontraktilen Vakuole in einer Amöbe sind eine Art Pumpapparat, der überschüssiges Wasser aus der Zelle eines einfachen Organismus entfernt. Amoeba Proteus kann angesammelte Flüssigkeit in jedem Teil der Körperoberfläche an die Umgebung abgeben.
Diese Funktion der kontraktilen Vakuole ist für die einfachsten im Süßwasser lebenden Organismen akzeptabel. Bei parasitischen und marinen Formen, die in einer Umgebung leben, in der der osmotische Druck höher ist als in Süßwasser, ziehen sich diese primitiven Apparate sehr selten zusammen oder fehlen normalerweise. Um die kontraktile Vakuole in den meisten Protozoenorganismen sind Mitochondrien konzentriert, die Energie liefern, um osmotische Arbeit zu verrichten.
Neben der Osmoregulation erfüllt es im Leben die Funktion der Atmung, da das einströmende Wasser durch Osmose darin gelösten Sauerstoff liefert. Welche andere Funktion erfüllt die kontraktile Vakuole? Es erfüllt auch eine Ausscheidungsfunktion, nämlich zusammen mit Wasser werden Stoffwechselprodukte ausgeschiedenihrer Umgebung.
Atmung, Ausscheidung, Osmoregulation bei Schuh-Ciliaten
Der Körper der Protozoen ist mit einer dichten Schale bedeckt, die eine konstante Form hat. Es ernährt sich sowohl von Bakterien als auch von Algen, einschließlich einiger Protozoen. Der Organismus der Ciliaten ist komplexer aufgebaut als der einer Amöbe. In der Schuhzelle befinden sich vorne und hinten zwei kontraktile Vakuolen. In diesem Apparat sind ein Reservoir und mehrere kleine Tubuli unterscheidbar. Kontraktile Vakuolen befinden sich dank dieser Struktur (aus Mikrotubuli) ständig an einem festen Platz in der Zelle.
Die Hauptfunktion der kontraktilen Vakuole im Leben dieses Vertreters der Protozoen ist die Osmoregulation, sie entfernt auch überschüssiges Wasser aus der Zelle, das durch Osmose in die Zelle gelangt. Zuerst schwellen die führenden Kanäle an, dann wird das Wasser von ihnen in ein spezielles Reservoir gepumpt. Das Reservoir wird reduziert, von den führenden Kanälen getrennt, Wasser wird durch die Poren herausgeschleudert. In der Ciliatenzelle befinden sich zwei kontraktile Vakuolen, die ihrerseits gegenphasig wirken. Durch den Betrieb zweier solcher Geräte ist ein kontinuierlicher Prozess gewährleistet. Darüber hinaus zirkuliert Wasser aufgrund der Aktivität kontraktiler Vakuolen kontinuierlich. Sie ziehen sich nacheinander zusammen, und die Häufigkeit der Kontraktionen hängt von der Umgebungstemperatur ab.
So beträgt die Häufigkeit der Vakuolenkontraktionen bei Raumtemperatur (+18 - +20 Grad Celsius) einigen Quellen zufolge 10-15 Sekunden. Und angesichts dessen der natürliche LebensraumSchuhe sind alle Süßwasserreservoirs mit stehendem Wasser und dem Vorhandensein zerfallender organischer Substanzen darin, ändert sich die Temperatur dieser Umgebung je nach Jahreszeit um mehrere Grad und daher kann die Häufigkeit der Kontraktionen 20-25 Sekunden erreichen. In einer Stunde ist die kontraktile Vakuole des einfachsten Organismus in der Lage, Wasser in großen Mengen aus der Zelle zu schleudern. seiner Größe entsprechend. Sie reichern Nährstoffe, unverdaute Speisereste, Stoffwechselendprodukte sowie Sauerstoff und Stickstoff an.
Abwasserreinigung mit dem Einfachsten
Der Einfluss von Protozoen auf den Stoffkreislauf der Natur ist von großer Bedeutung. In Stauseen vermehren sich Bakterien aufgrund des Abstiegs von Abwasser in großer Zahl. Dadurch entstehen verschiedene einfache Organismen, die diese Bakterien als Nahrung nutzen und so zur natürlichen Reinigung von Gewässern beitragen.
Schlussfolgerung
Trotz der einfachen Struktur dieser einzelligen Organismen, deren Körper aus einer Zelle besteht, aber die Funktionen eines ganzen Organismus erfüllt, sind sie überraschend an die Umgebung angepasst. Dies lässt sich sogar am Beispiel des Aufbaus der kontraktilen Vakuole beobachten. Bis heute wurde bereits die enorme Bedeutung der Einzeller in der Natur und ihre Beteiligung am Stoffkreislauf nachgewiesen.
