Способы питания многоклеточных растений

Разнообразие организмов: одноклеточные и многоклеточные; автотрофы, гетеротрофы; аэробы, анаэробы

Содержание:

Классификация организмов, населяющих нашу планету, многоступенчата и сложна. Это связано с многообразием живых существ на Земле. Известны многоклеточные, клеточные и неклеточные формы жизни. Из клеток состоят все живые организмы, начиная от бактерий и грибов и заканчивая растениями и животными.

Одноклеточные и многоклеточные организмы

Исходя из количества клеток, выделяют одноклеточные, колониальные и многоклеточные организмы. Клетки любого организма содержат похожие органоиды и выполняют функции, связанные с метаболизмом и обменными процессами на внутриклеточном уровне.

Промежуточным звеном от одноклеточных к многоклеточным считаются колониальные формы жизни. Они образуются в результате почкования или деления новых клеток, которые не отделяются от материнских, образуя колонии. Коралловые полипы, водоросли пандорина и эвдорина — это пример колониальных форм.

По классификации организмы подразделяют на 7 Царств. К одноклеточным относят:

1. Царство Археи.Это архебактерии или простейшие организмы, которые не содержат мембранных органоидов (клеточных структур). Питание организовано по типу автотрофов. Среди них не встречаются паразиты или патогенные формы. Встречаются в самых неожиданных местах.
2. Царство Бактерий включает сапротрофов (питаются органическими остатками мертвых организмов) и автотрофов. Клетки отличаются по форме, встречаются организмы со жгутиками, необходимыми для передвижения. Мелкие клетки обеспечены ограниченным количеством органоидов и способны к образованию спор и цист для перенесения неблагоприятных условий жизни.
3. Царство Протисты образовано по остаточному принципу, включает промежуточные формы и сочетает черты других царств. Здесь встречаются грибоподобные организмы, некоторые водоросли, простейшие (эвглена, инфузория).

• На заметку:Одноклеточные формы живут автономно и функционируют как отдельный организм. Для них характерен организменный и клеточный уровень организации одновременно. Размножаются бесполым путем, образуя точные копии материнского организма. Бактерии и археи относят к прокариотам, которые не содержат оформленного ядра.

Представители многоклеточных

Это эукариоты или организмы, клетки которых содержат ядро, в котором расположен геном. Из клеток сформированы ткани, каждая из которых выполняет свою роль в организме.

Царство Растения

Отличают следующие черты:

• клеточная стенка образована целлюлозой;
• образ жизни — прикрепленный к конкретному месту;
• запасным веществом служит крахмал.

Относятся к автотрофам и продуцентам, образуя органические вещества за счет света. Среди растений встречаются гетеротрофы-паразиты. Характерен симбиоз с другими организмами. Размножение – половое и бесполое.

Царство Животные

Образовано гетеротрофами и консументами, которые питаются органическими веществами и делятся на хищников, растительноядных, всеядных и паразитов.

Царство отличают признаки:

• размножаются половым путем, при котором мужские и женские особи обладают своими чертами (размер, форма);
• при развитии эмбриона развиваются стадии бластулы и гаструлы;
• запасное питательное вещество – гликоген;
• нет клеточной стенки.

Царство Грибы

Это Царство не случайно относят к промежуточной форме между животными и растениями, поскольку у грибов есть удивительные особенности:

• геном построен по типу прокариот;
• вегетативное тело образовано мицелием;
• характерен прикрепленный образ жизни;
• размножение половое и бесполое – с помощью спор;
• клеточная стенка построена из хитина;
• запасным веществом является гликоген.

Грибы относят к гетеротрофам, которые питаются за счет мицелия растворенными в почве минеральными веществами. Вступают в различные экологические взаимоотношения – мутуализм, паразитизм, микориза.

• Это интересно:К неклеточным паразитам относят вирусы. Во внешней среде они имеют вид мертвых кристаллов. Попадая в живую клетку, они встраивают свой наследственный материал и синтезируют в ней свои белки. Геном представлен нитью РНК, которая делится в инфицированной клетке.

Автотрофы и гетеротрофы

Классификация по типу питания включает 2 большие группы организмов:

Автотрофы подразделяют на

• фототрофы – растения, которые образуют органическое вещество из неорганического за счет энергии Солнца;
• хемотрофы – протисты, грибы и бактерии, которые также производят органические вещества из неорганического, но разными способами (например, питаясь органическими остатками).

Гетеротрофы поглощают уже готовую органику, которая образована другими живыми организмами. Среди гетеротрофов есть консументы (хищники, растительноядные животные), которые потребляют органические соединения и редуценты (черви, насекомые, простейшие), которые разлагают их.

Аэробы и анаэробы

Большинству организмов для жизни необходим кислород, но есть и такие, которые не нуждаются в этом соединении. По потребности в кислороде живые существа делятся на:

1. Облигатных аэробов, которым важно клеточное дыхание за счет кислорода. Это растения и большинство животных;
2. Микроаэрофилов, нуждающихся в 2% кислорода. К ним относятся некоторые виды бактерий.
3. Факультативные анаэробы, способные обходится без кислорода и по потребности переключаться на окислительные процессы и кислородное дыхание. Это маслянокислые и молочнокислые бактерии, грибки-дрожжи.
4. Облигатные анаэробы, которые не выживают в кислородной среде. Это представители хемосинтезирующих бактерий (окисляют неорганические вещества и запасают Е) и археи.

• На заметку:Анаэробные бактерии нужны в круговороте веществ, поскольку они усваивают и перестраивают неорганические соединения, вовлекая их в другие процессы и делая доступными для организмов. С биологической точки зрения анаэробный способ получения энергии менее эффективен по сравнению с кислородным дыханием.

Разнообразие живых существ на Земле поражает не только особенностями строения и способами питания, но и приспособленностью к среде обитания, уникальными характерными чертами. Найдется множество форм жизни, которые не вписываются в традиционные схемы или современные классификации.

Источник

Биология в лицее

Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ

Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation

Многоклеточные эукариоты

Многоклеточные организмы — это организмы, тело которых состоит из множества клеток и их производных (различные виды межклеточного вещества). Характерный признак многоклеточных — неравноценность клеток, образующих их тело, а также дифференцировка клеток и их объединение в комплексы различной сложности — ткани и органы. Для многоклеточных характерно индивидуальное развитие (онтогенез), начинающееся в большинстве случаев (за исключением вегетативного размножения) с деления одной клетки (зиготы, споры). К многоклеточным организмам относят представителей трех царств.

Царства эукариот. Ранее мы рассмотрели особенности организации одноклеточных эукариот. Многоклеточные эукариоты относятся к одному из трех царств: Растения, Грибы и Животные и находятся на организменном уровне организации живой материи. Иногда для удобства применения описательно-сравнительного метода исследований гистологи выделяют тканевый и органный уровни организации. В отличие от настоящих уровней организации (клеточного, организменного, популяционно-видового, экосистемного и биосферного), эти уровни не имеют специфических черт обмена веществ и превращений энергии, неспособны к автономному существованию в естественной среде.

Царство Растения

Растения — это организмы способные к фотосинтезу. Для них характерна зелёная окраска, так как они содержат хлорофилл.

Растительный мир многообразен. Царство растений включает в себя отделы водорослей, моховидных, папоротникообразных, голосеменных и покрытосеменных.

В клетках растений есть хлоропласты, в которых происходит фотосинтез. Клетки растений окружены клеточной стенкой, состоящей из целлюлозы. Крупные клеточные вакуоли содержат клеточный сок.

Связи между соседними клетками обеспечиваются благодаря плазмодесмам. Цитоплазма клеток растений часто содержит вакуоли с клеточным соком, а также различные пластиды. Благодаря наличию хлорофилла большинство растений способно к фотосинтезу, то есть автотрофному питанию . Насекомоядные (росянка, непентес и др.) или так называемые полупаразитические (например, омела) растения относятся к миксотрофам . Они способны к фотосинтезу, однако наряду с этим потребляют органические соединения насекомых (насекомоядные растения) или растения-хозяина (омела). Некоторые паразитические растения (например, Петров крест, повилика) — гетеротрофы ; они не имеют хлорофилла и питаются исключительно органическими соединениями растения-хозяина.

В результате фотосинтеза в цитоплазме растительных клеток откладываются полисахариды, обычно крахмал. Кроме хлорофилла, в клетках растений часто содержатся желтые, красные или бурые пигменты (ксантофилл, антоцианы и т. п.), придающие соответствующую окраску клеткам.

Свойства растений:

• наличие в клетках пластид;
• большая центральная вакуоль;
• отсутствие центриолей;
• жёсткая целлюлозная клеточная стенка;
• автотрофное питание;
• размножение спорами или семенами.

Царство Грибы

Грибы — эукариотические организмы, для которых характерно наличие жёсткой клеточной стенки и отсутствие пластид. Все грибы — гетеротрофы. Они потребляют готовые органические вещества, чаще всего отмершие остатки растений и животных. Жёсткая клеточная стенка грибов может иметь различное строение, но всегда в её основе лежит хитин — полимер, похожий на целлюлозу, но содержащий азот. Некоторые из грибов, например дрожжи, являются одноклеточными организмами.

Гифы (от греч. hyphe — «ткань, паутина») — нитевидные отростки, образующие тело гриба — мицелий.

Гифы могут ветвиться, переплетаться между собой, образовывать сложные структуры, в основе которых всегда есть нити-гифы. Характерным свойством грибов является размножение спорами. Это одноклеточные образования, которые имеют толстую защитную стенку. Они настолько мелки, что могут переноситься ветром на десятки и сотни километров, поэтому везде, где есть подходящая питательная среда, вырастают различные грибы.

Наличие прочной и толстой клеточной стенки не позволяет грибами поглощать частицы пищи, поэтому они питаются растворёнными в воде веществами. Такое питание называется осмофильным . Для того чтобы питаться полимерными веществами, нерастворимыми в воде (например, белками или полисахаридами), грибы вырабатывают ферменты, расщепляющие эти полимеры на мономеры, и выделяют эти ферменты в окружающую среду.
Мономеры, образовавшиеся после расщепления, всасываются грибами. Такой способ питания называется внешним пищеварением .

Строение мицелия у разных видов грибов различается. У низших грибов между клетками нет перегородок, мицелий представляет собой одну гигантскую многоядерную клетку. Такой мицелий называется несептированным . Подобный мицелий есть у белой хлебной плесени — мукора. У высших грибов между клетками мицелия существуют перегородки, поэтому его называют септированным (от лат. septum — «перегородка»). У ряда высших грибов в клетке при этом существует два разных ядра.

Среди грибов известны сапротрофные, симбиотрофные и паразитические виды. Симбиотрофами называют организмы, питание которых зависит от организмов других видов, с которыми они находятся в мутуалистических отношениях. В состав клеточных стенок грибов часто, кроме других полисахаридов, входит полисахарид хитин. В цитоплазме отсутствует клеточный центр. Там же запасается полисахарид гликоген, а в вакуолях — гранулы белков. Продуктом обмена азотсодержащих соединений является мочевина. В плодовых телах и грибнице часто присутствуют несколько типов клеток, однако настоящие ткани отсутствуют.

Для большинства высших грибов характерно образование специальных органов размножения — плодовых тел.

Плодовые тела — образования из плотно переплетающихся гифов гриба, которые формируются для спороношения грибов. Подразделяются пластинчатые и трубчатые.

Значительное число грибов полезно, например человек употребляет их в пищу. Пищевая ценность грибов достаточно высока, и некоторые их виды культивируют (например, шампиньоны и вешенки).

Существуют несъедобные грибы, которые не используются в пищу. К ним относят ядовитые грибы, вызывающие острые, иногда смертельные отравления.

Важную роль играют почвенные грибы, они расщепляют различные органические остатки. Вместе с бактериями эти грибы превращают полимерные органические вещества в простые соединения, доступные для растений.

Царство Животные

Многоклеточные животные — исключительно гетеротрофы, хотя некоторые из них содержат в клетках симбиотические водоросли, в результате чего приобретают зеленый цвет (например, некоторые виды губок, гидр, ресничных червей). Большинство многоклеточных животных способно активно передвигаться с помощью мышц.

Животные клетки не имеют плотной стенки, над плазматической мембраной расположен лишь тонкий упругий слой гликокаликса. Благодаря отсутствию плотной клеточной стенки некоторые клетки способны к фагоцитозу. Запасным полисахаридом, как и у грибов, является гликоген.

Для большинства животных характерны следующие особенности:

• гетеротрофный способ питания;
• способность к росту только в молодом возрасте;
• активное передвижение;
• в клетках животных отсутствует жёсткая клеточная стенка;
• нет пластид;
• нет крупной центральной вакуоли;
• клеточный центр содержит центриоли, делящиеся перед делением клетки.

​

Особенности организации многоклеточных эукариот. Мы уже знаем, что каждая клетка, входящая в состав многоклеточных организмов, предназначена для осуществления лишь определенных функций. Соответственно разные типы клеток отличаются особенностями строения, то есть дифференцированы. Поэтому функционирование многоклеточного организма как целостной биологической системы обеспечено согласованной деятельностью всех его клеток. У многоклеточных эукариот разнообразные проявления процессов жизнедеятельности (питание, дыхание, выделение, раздражимость и т. п.) лишь частично осуществляются на клеточном уровне, а преимущественно — вследствие взаимодействий тканей, органов и систем органов.

Для многоклеточных организмов характерно индивидуальное развитие (онтогенез), которое начинается от зарождения и заканчивается смертью. Онтогенез, в свою очередь, включает зародышевый и послезародышевый периоды развития.

Среди многоклеточных так же, как и среди одноклеточных, встречаются колониальные организмы. Они образуются в результате вегетативного размножения, когда особи дочерних поколений остаются соединенными с материнской (например, колонии коралловых полипов).

Многоклеточные организмы, не имеющие тканей. У многоклеточных грибов, водорослей и некоторых животных (например, губок) выраженные ткани отсутствуют, потому что их клетки слабо взаимодействуют между собой. Внешний слой клеток образует покровы, отделяющие внутреннюю среду организма от внешней.

Тело многоклеточных грибов состоит из последовательно размещенных клеток, образующих нити — гифы . Гифам присущи верхушечный рост и боковое ветвление. Их совокупность называется грибница , или мицелий . Гифы способны быстро расти: у некоторых грибов за одни сутки мицелий разрастается на много метров. Часть мицелия расположена внутри среды, на которой растет гриб (субстратный мицелий), другая часть — на ее поверхности (воздушный мицелий). За счет воздушного мицелия образуются так называемые плодовые тела, служащие для размножения спорами. Все грибы — гетеротрофные организмы.

Тело многоклеточных водорослей называется таллом . Разные группы водорослей различаются совокупностью пигментов, структурой хлоропластов, продуктами фотосинтеза, особенностями строения митохондрий и т. п. Отдел бурых водорослей представлен исключительно многоклеточными видами. Среди зеленых водорослей, кроме одноклеточных и колониальных, известны настоящие многоклеточные (хара) и так называемые нитчатые, тело которых, подобно гифе, образовано нитями из последовательно соединенных клеток.

К многоклеточным не имеющим тканей животным относится несколько тысяч водных видов, которые объединяют в тип Губки . Их мешковидное тело состоит из стенок и заполненного водой внутреннего пространства, открывающегося в окружающую среду отверстием. Через него из тела животного выходит вода с непереваренными остатками пищи. Снаружи и изнутри стенки тела покрыты защитным слоем плотно прилегающих друг к другу клеток. Основная часть стенки тела состоит из беспорядочно расположенных клеток нескольких типов; в ней находятся опорные элементы (скелет), система полостей и каналов, через которые вода попадает из внешней среды во внутреннее пространство губки. Эти каналы начинаются маленькими отверстиями — порами. Скелет состоит из твердых крепких игл, состоящих из СаСО₃ (так называемые известняковые губки), SiО₂ или гибких волокон из рогоподобного органического вещества; две последние разновидности скелета часто находятся в одном организме, дополняя друг друга (SiО₂ придает животному прочность, а волокна — гибкость).

С каналами связаны так называемые воротничковые клетки со жгутиком, окруженным особым образованием («воротничком»). Битье жгутиков вызывает движение воды через тело животного; они же загоняют питательные частицы (преимущественно разные одноклеточные организмы) под воротничок, где их захватывают псевдоподии. У губок пищеварение исключительно внутриклеточное. Его в основном обеспечивают способные к фагоцитозу амебоидные клетки. Размножаются эти животные половым путем или почкованием. У губок отсутствуют половые железы, а яйцеклетки и сперматозоиды образуются из особых клеток, рассеянных в толще тела. Из оплодотворенной яйцеклетки выходит покрытая ресничками личинка, которая определенное время плавает, а затем прикрепляется к различным подводным предметам и превращается во взрослую особь. В результате почкования образуются колонии губок. Встречаются и одиночные особи.

• Многоклеточные эукариоты относятся к одному из трех царств: Растения, Грибы или Животные.
• Клетки, входящие в состав многоклеточных организмов, предназначены для осуществления лишь определенных функций, то есть дифференцируются на протяжении ряда последовательных делений. Поэтому функционирование многоклеточного организма как целостной биологической системы обеспечено согласованной деятельностью всех его клеток. Многоклеточным организмам присуще индивидуальное развитие (онтогенез). Стволовые клетки дают начало всем дифференцированным клеткам на протяжении всего периода онтогенеза.
• Колониальные организмы образуются путем вегетативного размножения, когда особи дочерних поколений остаются соединенными с материнской.
• У многоклеточных грибов, водорослей и некоторых животных (например, губок) более-менее дифференцированные клетки почти не взаимодействуют между собой, поэтому такие организмы не имеют тканей. Тело многоклеточных грибов состоит из последовательно размещенных клеток, которые образуют нити — гифы. Их совокупность называется грибница, или мицелий. У многоклеточных водорослей тело имеет название таллом. Мешковидное тело губок состоит из стенок и заполненной водой внутренней полости.

Источник