Имеет ли ядро инфузория туфелька


Инфузория-туфелька

ЦарствоЖивотные
ПодцарствоОдноклеточные
ТипИнфузории

Среда обитания, строение и передвижение

Инфузория-туфелька обитает в мелких стоячих водоёмах. Это одноклеточное животное длиной 0,5 мм имеет веретеновидную форму тела, отдалённо напоминающую туфлю. Инфузории все время находятся в движении, плавая тупым концом вперёд. Скорость передвижения этого животного достигает 2,5 мм в секунду. На поверхности тела у них имеются органоиды движения — реснички. В клетке два ядра: большое ядро отвечает за питание, дыхание, движение, обмен веществ; малое ядро участвует в половом процессе.

Строение инфузории туфельки

Организм инфузории устроен сложнее. Тонкая эластичная оболочка, покрывающая инфузорию снаружи, сохраняет постоянную форму её тела. Этому же способствуют хорошо развитые опорные волоконца, которые находятся в прилегающем к оболочке слое цитоплазме. На поверхности тела инфузории расположено около 15 000 колеблющихся ресничек. У основания каждой реснички лежит базальное тельце. Движение каждой реснички состоит из резкого взмаха в одном направлении и более медленного, плавного возвращения к исходному положению. Реснички колеблются примерно 30 раз в секунду и, словно вёсла, толкают инфузорию вперёд. Волнообразное движение ресничек при этом согласованно. Когда инфузория-туфелька плывёт, она медленно вращается вокруг продольной оси тела.

Процессы жизнедеятельности

Питание

Туфелька и некоторые другие свободно живущие инфузории питаются бактериями и водорослями.

Реакция инфузории-туфельки на пищу

Тонкая эластичная оболочка, (клеточная мембрана) покрывающая инфузорию снаружи, сохраняет постоянную форму тела. На поверхности тела расположено около 15 тысяч ресничек. На теле имеется углубление — клеточный рот, который переходит в клеточную глотку. На дне глотки пища попадает в пищеварительную вакуоль. В пищеварительной вакуоле пища переваривается в течение часа, вначале при кислой, а затем при щелочной реакции. Пищеварительные вакуоли перемещаются в теле инфузории током цитоплазмы. Не переваренные остатки выбрасываются наружу в заднем конце тела через особую структуру — порошицу, расположенную позади ротового отверстия.

Дыхание

Дыхание происходит через покровы тела. Кислород поступает в цитоплазму через всю поверхность тела и окисляет сложные органические вещества, в результате чего они превращаются в воду, углекислый газ и некоторые другие соединения. При этом освобождается энергия, которая необходима для жизни животного. Углекислый газ в процессе дыхания удаляется через всю поверхность тела.

Выделение

В организме инфузории-туфельки находятся две сократительные вакуоли, которые располагаются у переднего и заднего концов тела. В них собирается вода с растворёнными веществами, образующимися при окислении сложных органических веществ. Достигнув предельной величины, сократительные вакуоли подходят к поверхности тела, и их содержимое изливается наружу. У пресноводных одноклеточных животных через сократительные вакуоли удаляется избыток воды, постоянно поступающей в их тело из окружающей среды.

Раздражимость

Инфузории-туфельки собираются к скоплениями бактерий в ответ на действие выделяемых ими веществ, но уплывают от такого раздражителя, как поваренная соль.

Раздражимость — свойство всех живых организмов отвечать на действия раздражителей — света, тепла, влаги, химических веществ, механических воздействий. Благодаря раздражимости одноклеточные животные избегают неблагоприятных условий, находят пищу, особей своего года.

Размножение

Бесполое

Инфузория обычно размножается бесполым путём — делением надвое. Ядра делятся на две части, и в каждой новой инфузории оказывается по одному большому и по одному малому ядру. Каждая из двух дочерних получает часть органоидов, а другие образуются заново.

Размножение инфузории-туфельки

Половое

При недостатке пищи или изменении температуры инфузории переходят к половому размножению, а затем могут превратиться в цисту.

При половом процессе увеличения числа особей не происходит. Две инфузории временно соединяются друг с другом. На месте соприкосновения оболочка растворяется, и между животными образуется соединительный мостик. Большое ядро каждой инфузории исчезает. Малое ядро дважды делится. В каждой инфузории образуются четыре дочерних ядра. Три из них разрушаются, а четвёртое снова делится. В результате в каждой остаётся по два ядра. По цитоплазматическому мостику происходит обмен ядрами, и там сливается с оставшимся ядром. Вновь образовавшиеся ядра формируют большое и малое ядра, и инфузории расходятся. Такой половой процесс называется конъюгацией. Он длится около 12 часов. Половой процесс ведёт к обновлению, обмену между особями и перераспределению наследственного (генетического) материала, что увеличивает жизнестойкость организмов.

Жизненный цикл инфузории-туфельки

Инфузории (ресничные), подготовка к ЕГЭ по биологии

Инфузории (ресничные) - наиболее сложноорганизованный, развитый тип простейших. Среди инфузорий можно встретить как свободноживущие (в морских и пресных водах), прикрепленные формы, так и паразитические - балантидий. Представители свободноживущих форм: инфузория-туфелька, инфузория-трубач.

Инфузория-туфелька - вид инфузорий, который получил свое названия благодаря форме тела (клетки) в виде туфельки. Это связано с наличием у клетки плотной наружной оболочки - пелликулы. Излюбленное место обитания - пресные водоемы со стоячей водой, ее легко можно обнаружить и в обычном аквариуме, взяв пробу воды на микроскопию.

  • Органоиды движения
  • Органы движения у инфузории - реснички, которые покрывают тело полностью или частично. Совершая ими волнообразные движения, инфузория начинает вращаться и подобно винту вкручивается в толщу воду (штопорообразное движение).

  • Пищеварение
  • За счет наличия плотной пелликулы, у инфузории имеется достаточно сложноустроенная пищеварительная система - по сравнению с амебой, у которой нет плотной оболочки, а вещества могут захватываться и выделяться в любом участке поверхности клетки. У инфузории такого хаоса, как у амебы, нет - для всего отведено свое место.

    Ближе к переднему концу тела на поверхности инфузории имеется углубление - клеточный рот, также называемый цитостома (др.-греч. κύτος «вместилище» и στόμα - «рот»), служит местом поступления твердых пищевых частиц, бактерий.

    Сужаясь, клеточный рот переходит в клеточную глотку (цитофаринкс - от греч. kytos – вместилище, клетка и pharyngos – глотка). На дне глотки пищевые частицы попадают в пищеварительные вакуоли (фагосомы), в которых благодаря ферментам перевариваются. Расщепленные пищевые частицы поступают в цитоплазму и используются клеткой для своих нужд.

    Непереваренные остатки пищи удаляются с помощью экзоцитоза в специально отведенном месте, где прерывается пелликула - порошица (цитопиг).

  • Дыхание
  • Дыхательная система отсутствует, поэтому дыхание (поглощение кислорода и выделение углекислого газа) у инфузории-туфельки осуществляется диффузно всей поверхностью клетки. При низкой концентрации кислорода в воде, инфузория способна существовать за счет гликолиза (от греч. glykys-сладкий и lysis - разложение) - бескислородного расщепления глюкозы.

  • Выделение
  • Продукты азотистого обмена удаляются с помощью сократительных вакуолей. Этим же вакуолям принадлежит крайне важная функция: регуляция осмотического давления клетки - поддержание гомеостаза. В процессе работы сократительной вакуоли из клетки удаляется избыток воды, что препятствует разрыву клетки.

    Если бы не сократительные вакуоли, удаляющие избыток воды, клетка лопнула, как переполненный воздушный шарик.

  • Ядра инфузории
  • Эта тема заслуживает нашего особенного, пристального внимания. У инфузории-туфельки имеются два ядра: большое - вегетативное (макронуклеус), которое отвечает за процессы жизнедеятельности в клетке, и малое - генеративное (микронуклеус), основная функция которого заключается в процессе размножения клетки.

  • Размножение
  • Для инфузорий характерно бесполое размножение, путем поперечного деления надвое. Заметьте, именно - поперечного, а не продольного, которое присуще эвглене зеленой. Под действием неблагоприятных факторов у инфузорий запускается механизм конъюгации - полового процесса.

    Конъюгация не является в привычном смысле "половым размножением", так как в результате конъюгации не увеличивается число особей вида, а происходит только перекомбинирование генетического материала и обмен им между двумя инфузориями. В ходе конъюгации не образуются гаметы, и уже очевидно - не образуется зиготы.

    При конъюгации две инфузории соединяются в области клеточных ртов (цитостомы), между ними возникает цитоплазматический мостик. Вегетативное ядро (полиплоидное) каждой клетки растворяется, а генеративное (2n) мейотически делится, в результате образуется 4 ядра (n), 3 из которых растворяются, а одно оставшееся (n) делится митотически на мужское (n) и женское (n) ядро.

    Женское ядро каждой инфузории остается на месте, а мужское (n) по цитоплазматическому мостику перемещается в клетку партнера, где сливается с женским (n) ядром клетки-партнера.

    В результате в каждой клетке сливается женское ядро (которое никуда не перемещалось) с мужским ядром клетки-партнера, переместившимся по цитоплазматическому мостику. При слиянии образуется синкарион.

    Это и есть половой процесс у инфузорий, в результате него происходит обмен генетической информацией между клетками.

    Балантидий - вид инфузорий, являющийся самым крупным из патогенных кишечных простейших. Возбудитель балантидиаза. Форма клеток яйцевидная, покрыты ресничками. Ядерный аппарат типичен для инфузорий, состоит из вегетативного и генеративного ядер.

    Паразитирует балантидий в толстой кишке, клинически заболевание протекает по типу колита (от греч. kolon - толстая кишка) - воспаления толстой кишки, и энтерита (от греч. enteron - кишка) - воспаления тонкой кишки.

    ее строение, питание, размножение, фото, видео

    Инфузория туфелька: описание и характеристика. Как выглядит инфузория туфелька?
  • Строение инфузории туфельки

  • Класс инфузории туфельки

  • Среда обитания инфузории туфельки

  • Питание инфузории туфельки

  • Размножение инфузории туфельки

  • Функции инфузории туфельки

  • Рекомендованная литература и полезные ссылки

  • Инфузория туфелька, видео
  • Жизнь на нашей планете отличается невероятным многообразием всевозможных живых организмов, имеющих подчас невероятно сложное строение. Все это многообразие жизни: от простейших насекомых и растений до нас, людей (пожалуй, самых «сложных организмов») состоит из клеток, этих маленьких кирпичиков живой материи. И если человек – венец биологической эволюции, то весьма любопытным будет рассмотреть ее начало: простейшие одноклеточные организмы, которые, по сути, на заре истории стали родоначальниками всего живого. Инфузория туфелька (наряду с амебой и эвгленой зеленой) является одним из самых известных простых одноклеточных существ. Какое строение инфузории туфельки, среда обитания, как она питается и размножается, обо всем этом читайте далее.

    Инфузория туфелька: описание и характеристика. Как выглядит инфузория туфелька?

    На самом деле инфузория туфелька это вовсе не один простейший одноклеточный организм, за этим названием скрывается более 7 тысяч разных видов инфузорий. Всех их объединяет форма, которая чем-то напоминает подошву туфли, отсюда и «туфелька» в названии. (Впрочем, «туфелька» в названии прижилась только у нас, в английском языке «инфузория туфелька» значится под латинским названием «Paramecium caudatum», что переводится как «парамеция хвостатая»).

    Также все инфузории обладают способностью к осморегуляции, то есть могут регулировать давление внутренней среды своего организма. В этом деле им помогают две сократительные вакуоли, они сжимаются и разжимаются, таким образом, выталкивая излишки жидкости из тела инфузории.

    Размеры инфузории туфельки составляют от 1 до 5 десятых миллиметра.

    Фото инфузории туфельки.

    Хотя инфузория туфелька и является простейшим одноклеточным существом, то есть все ее тело состоит только из одной клетки, тем не менее, она имеет способность самостоятельно дышать, питаться, размножаться, передвигаться. Иными словами, обладает всеми теми функциями и способностями, которые имеет всякое другое животное. Более того среди других простейших одноклеточных организмов именно инфузория туфелька является самой сложной. В частности среди ее органоидов (элементов клетки) есть такие, которых нет у других ее одноклеточных «коллег»: амеб и эвглен.

    Среди «передовых» органоидов инфузории можно отметить:

    • Уже упомянутые нами сократительные вакуоли, отвечающие за осморегуляцию, уровень давления внутри клетки.
    • Пищеварительные вакуоли, они ответственны за переработку пищи. По сути, служат желудком для инфузории.
    • Порошица, это отверстие в задней конечности инфузории, отвечающее за выход пищеварительных отходов. Догадайтесь сами аналогом, какого места нашего тела является порошица.
    • Рот, представляющий собой углубление в оболочки клетки. С его помощью инфузория захватывает бактерии и прочую пищу, которая затем попадает в специальный канал цитофаринкс (аналог нашей глотки).

    Обладая ртом, порошицей, пищеварительными вакуолями, инфузории практикуют голозойный тип питания, то есть захватывают органические частицы внутрь своего тела.

    Так выглядит инфузория туфелька под микроскопом.

    Интересный факт: дыхание инфузории туфельки осуществляется не с помощью рта, а всем телом: кислород через покровы клетки поступает в цитоплазму, где при его помощи происходит окисление органических веществ, превращение их в углекислый газ, воду и другие соединения.

    Еще одной удивительной особенностью инфузории, которая ее делает «самой сложной из простейших» является наличие в ее клетке целых двух ядер. Одно из ядер большое, его зовут макронуклеусом, а второе маленькое соответственно зовется микронуклеусом. Оба ядра хранят одинаковую информацию, однако если большое ядро постоянно пребывает в работе и его информация постоянно эксплуатируется, а значит, может быть повреждена (подобно ходовым книгам в библиотеке). Если такое повреждение случается, то на этот случай как раз и предусмотрено второе маленькое ядро, служащее чем-то вроде резерва на случай сбоя основного ядра.

    Как видите наша сегодняшняя героиня, инфузория туфелька, является самым совершенным среди простейших одноклеточных организмов.

    Строение инфузории туфельки

    Несмотря на внешнюю простоту строение инфузории отнюдь не простое. Снаружи она защищена тонкой эластичной оболочкой, которая также помогает телу инфузории сохранять постоянную форму. Защитные опорные волокна инфузории расположены в слое плотной цитоплазмы, которая прилегает к оболочке.

    Помимо этого в цитоскелет инфузории входят различные микротрубочки, цистерны альвеолы, базальные тельца с ресничками, фибриллы и филамены и другие органоиды.

    По причине наличия цитоскелета инфузория в отличие от амебы не может произвольно менять форму своего тела.

    Схематический рисунок строения инфузории.

    Класс инфузории туфельки

    Также строение инфузории зависит от ее класса. Так различают два класса инфузории туфельки:

    • ресничные инфузории,
    • сосущие инфузории.

    Далее подробно остановимся на них.

    Ресничные инфузории

    Названы так, поскольку их тело покрыто маленькими ресницами, которые также именуются цилиями. Длина ресницы составляет не более 0,1 микрометра. Ресницы могут, как распределятся равномерно по телу нашей простейшей красавицы, так и собираться в пучки, которые биологи называют «цирры». Сами ресницы представляют собой пучок фибрилл, которые являются нитевидными белками.

    Каждая ресничная инфузория может иметь несколько тысяч таких вот ресниц. Передвижение инфузории также осуществляется при помощи ресниц.

    Сосущие инфузории

    Сосущие инфузории совсем не имеют не только ресничек, но и рта, глотки и пищеварительных вакуолей, столь характерных для их «волосатых» сородичей. Зато у них есть своеобразные щупальца, представляющие собой плазматические трубочки. Именно эти щупальца-трубочки у сосущих инфузорий выполняют функцию рта и глотки, так как захватывают и проводят питательные вещества в эндоплазму клетки.

    Не имея ресниц сосущие инфузории не способны передвигаться. Впрочем, им это и не нужно, имея особую ножку-присоску, они прикрепляются к коже какого-нибудь краба или рыбы и на них живут. Сосущих инфузорий всего лишь несколько десятков видов, против тысячи видов их ресничных собратьев.

    Среда обитания инфузории туфельки

    Инфузории туфельки обычно живут в мелких пресных водоемах со стоячей водой и гниющей органикой. Стоячая вода им необходима, чтобы не преодолевать силу течения, которая их снесет, поэтому инфузорий нет в реках. В мелких водоемах Солнце достаточно прогревает воду, и гниющая органика служит источником их пищи. К слову по насыщенности того или иного водоема инфузориями можно судить о степени его загрязнения, чем их больше, тем более грязный водоем.

    А вот соленую воду инфузории не любят, поэтому их нет в морях и океанах.

    Питание инфузории туфельки

    Чем питается инфузория туфелька? Питание инфузории зависит от ее класса. Так сосущие инфузории являются подлинными хищниками одноклеточного мира: источником их пищи служат другие более мелкие одноклеточные организмы, на свою беду проплывающие мимо. Своими щупальцами сосущие инфузории хватают других одноклеточных. Изначально жертва захватывается одним щупальцем, а потом «к столу» подходят и другие «собратья». Щупальца растворяют клеточную оболочку жертвы и поглощают ее внутрь.

    А вот ресничная инфузория в этом плане «вегетарианка», источником ее пищи обычно служат одноклеточные водоросли, которые захватываются ротовым углублениями, оттуда они попадают в пищевод, а потом к пищеварительным вакуолям. Переработанная пища выбрасывается через порошицу.

    Интересный факт: во рту ресничной инфузории также имеются реснички, которые колышась, создают течение, чем увлекают частицы пищи в ротовую область.

    Размножение инфузории туфельки

    Размножение инфузории может быть как половым, так и бесполым – посредством деления клетки.

    • Половое размножение: при нем две инфузории сливаются боковыми поверхностями, при этом оболочки между слитыми поверхностями растворяются, и образуется своеобразный цитоплазматический мостик. Через этот мостик клетки обмениваются ядрами. Большие ядра при этом вовсе растворяются, а маленькие дважды делятся. Затем из полученных четырех ядер, три исчезает, а оставшееся ядро снова делится надвое. Обмен оставшимися ядрами происходит по цитоплазматическому мостику. Из полученного материала возникают вновь рожденные ядра, и большие, и маленькие. Затем инфузории расходятся друг с другом.
    • Бесполое размножение инфузории посредством деления намного проще. При нем оба ядра клетки делятся на два, как и другие органоиды. Таким образом, из одной инфузории образуется две, каждая с полным набором необходимых органоидов.

    Функции инфузории туфельки

    Инфузории, как впрочем, и другие простейшие организмы выполняют ряд важных биологических функций. Они уничтожают многие виды бактерий, и сами в свою очередь служат пищей для мелких беспозвоночных организмов. Порой их специально разводят в качестве корма для мальков некоторых аквариумных рыбок.

    Рекомендованная литература и полезные ссылки

    • Ehrenberg C. G. Dritter Beitrag zur Erkenntniss grosser Organisation in der Richtung des kleinsten Raumes (нем.) // Abhandlungen der Koniglichen Akademie der Wissenschaften zu Berlin. Aus dem Jahre 1833 : magazin. — Leipzig, 1835. — S. 268—269, 323.
    • Ehrenberg C. G. 502. Paramecium caudatum, geschwanztes Pantoffelthierchen // Die Infusionsthierchen als volkommene Organismen. — Leipzig, 1838. — P. 351—352.
    • Полянский Ю. И. Подцарство Простейшие, или Одноклеточные (Protozoa) // Жизнь животных / под ред. Ю. И. Полянского, гл. ред. В. Е. Соколов. — 2-е изд. — М.: Просвещение, 1987. — Т. 1. Простейшие. Кишечнополостные. Черви. — С. 95—101. — 448 с.
    • Warren, A. (2015). Paramecium caudatum Ehrenberg, 1833. In: Warren, A. (2015) World Ciliophora Database. — WoRMS — World Register of Marine Species

    Инфузория туфелька, видео

    И в завершение образовательное видео по теме нашей статьи.


    Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка

    При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту [email protected] или в Фейсбук, с уважением автор.

    Эта статья доступна на английском языке – Paramecium Caudatum – the Most Complex of the Simplest.

    Инфузория туфелька. Описание, особенности, строение и размножение инфузории туфельки

     

    Инфузория туфелька — обобщающее понятие. За названием скрываются 7 тысяч видов. У всех постоянная форма тела. Она напоминает подошву туфли. Отсюда и название простейшего. Еще все инфузории владеют осморегуляцией, то есть регулируют давление внутренней среды организма. Для этого служат две сократительные вакуоли. Они сжимаются и разжимаются, выталкивая излишки жидкости из туфельки.

    Описание и особенности организма

    Инфузория туфелька — простейшее животное. Соответственно, оно одноклеточное. Однако в клетке этой есть все, чтобы дышать, размножаться, питаться и выводит отходы наружу, двигаться. Это список функций животных. Значит, к ним относятся и туфельки.

    Простейшими одноклеточных называют за примитивное в сравнение с прочими животными устройство. Среди одноклеточных даже есть формы, относимые учеными как к животным, так и к растениям. Пример — эвглена зеленая. В ее теле есть хлоропласты и хлорофилл — пигмент растений. Эвглена осуществляет фотосинтез и почти неподвижна днем. Однако ночью одноклеточное переходит на питание органикой, твердыми частицами.

    Инфузория туфелька и эвглена зеленая стоят на разных полюсах цепи развития простейших. Героиня статьи признана среди них наиболее сложным организмом. Организмом, кстати, туфелька является, поскольку имеет подобие органов. Это элементы клетки, отвечающие за те или иные функции. У инфузории есть отсутствующие у прочих простейших. Это и делает туфельку передовиком среди одноклеточных.

    К передовым органеллам инфузории относятся:

    1. Сократительные вакуоли с проводящими канальцами. Последние служат своеобразными сосудами. По ним в резервуар, коим является сама вакуоль, поступают вредные вещества. Они перемещаются из протоплазмы — внутреннего содержимого клетки, включающего цитоплазму и ядро.

    Тело инфузории туфельки содержит две сократительные вакуоли. Накапливая токсины, они выбрасывают их вместе с излишками жидкости, попутно поддерживая внутриклеточное давление.

    1. Пищеварительные вакуоли. Они, подобно желудку, перерабатывают пищу. Вакуоль при этом движется. В момент подхода органеллы к задней оконечности клетки, полезные вещества уже усвоены.
    2. Порошица. Это отверстие в задней оконечности инфузории, подобное анальному. Функция у порошицы такая же. Через отверстие из клетки выводятся отходы пищеварения.
    3. Рот. Это углубление в оболочке клетки захватывает бактерии и прочую пищу, проводя в цитофаринкс — тонкий каналец, заменяющий глотку. Имея ее и рот, туфелька практикует голозойный тип питания, то есть захват органических частиц внутрь тела.

    Еще совершенным простейшим инфузорию делают 2 ядра. Одно из них большое, именуется макронуклеусом. Второе ядро малое — микронуклеус. Информация, хранящаяся в обоих органеллах идентична. Однако в микронуклеусе она не тронута. Информация макронуклеуса рабочая, постоянно эксплуатируется. Поэтому возможны повреждения каких-то данных, как книг в читальном зале библиотеки. В случае таких сбоев резервом служит микронуклеус.

    Инфузория туфелька под микроскопом

    Большое ядро инфузории имеет форму боба. Малая органелла шаровидная. Органоиды инфузории туфельки хорошо видны под увеличением. Все простейшее в длину не превышает 0,5 миллиметра. Для простейших это гигантизм. Большинство представителей класса не превышают в длину 0,1 миллиметра.

    Строение инфузории туфельки

    Строение инфузории туфельки отчасти зависит от ее класса. Их два.  Первый называется ресничным, поскольку его представители покрыты ресничками. Это волосковидные структуры, иначе именуются цилиями. Их диаметр не превышает 0,1 микрометра. Реснички на теле инфузории могут распределяться равномерно или собираться в своеобразные пучки — цирры. Каждая ресничка — пучок фибрилл. Это нитевидные белки. Два волокна являются стержнем реснички, еще 9 располагаются по периметру.

    Когда обсуждается реснитчатый класс, инфузории туфельки могут иметь несколько тысяч ресничек. В противовес встают сосущие инфузории. Они представляют отдельный класс, лишены ресничек. Нет у сосущих туфелек и рта, глотки, пищеварительных вакуолей, характерных для «волосатых» особей. Зато, у сосущих инфузорий есть подобие щупалец. Таковых видов несколько десятков против многих тысяч реснитчатых.

    Строение инфузории туфельки

    Щупальца сосущих туфелек — полые плазматические трубочки. Они проводят питательные вещества в эндоплазму клетки. Питанием служат другие простейшие. Иначе говоря, сосущие туфельки — хищники. Ресничек сосущие инфузории лишены, поскольку не двигаются. У представителей класса есть особая ножка-присоска. С ее помощью одноклеточные закрепляются на ком-то, к примеру, крабе или рыбе, или внутри их и других простейших. Реснитчатые же инфузории активно передвигаются. Собственно за этим и нужны цилии.

     

    Среда обитания простейшего

    Обитает героиня статьи в пресных, мелких водоемах со стоячей водой и обилием разлагающейся органики. Во вкусах сходятся инфузория туфелька, амеба. Стоячая вода им нужна, дабы не преодолевать течение, которое попросту снесет. Мелководье гарантирует прогрев, необходимый для активности одноклеточных. Обилие же гниющей органики — пищевая база.

    По насыщенности воды инфузориями, можно судить о степени загрязненности пруда, лужи, старицы. Чем больше туфелек, тем больше питательной базы для них — разлагающейся органики. Зная интересы туфелек, их можно разводить в обычных аквариуме, банке. Достаточно положить туда сено и залить прудовой водой. Скошенная трава послужит той самой разлагающейся питательной средой.

    Среда обитания инфузории туфельки

    Нелюбовь инфузорий к соленой воде наглядна, при помещении в обычную частиц поваренной соли. Под увеличением видно, как одноклеточные уплывают подальше от нее. Если же простейшие засекают скопление бактерий, напротив, направляются к ним. Это именуется раздражимостью. Сие свойство помогает животным избегать неблагоприятных условий, находить пищу и других особей своего рода.

    Питание инфузории

    Питание инфузории зависит от ее класса. Хищные сосальщики орудуют щупальцами. К ним прилипают, присасываются, проплывающие мимо одноклеточные.  Питание инфузории туфельки осуществляется за счет растворения клеточной оболочки жертвы. Пленка разъедается в местах контакта со щупальцами. Изначально жертва, как правило, захватывается одним отростком. Прочие щупальца «подходят к уже накрытому столу».

    Реснитчатая форма инфузории туфельки питается одноклеточными водорослями, захватывая их ротовым углублением. Оттуда еда попадает в пищевод, а затем, в пищеварительную вакуоль. Она закрепляется на коне «глотки», отцепляясь от нее каждые несколько минут. После, вакуоль проходит по часовой стрелке к заду инфузории. Во время пути цитоплазмой усваиваются полезные вещества пищи. Отходы выбрасываются в порошицу. Это отверстие, подобное анальному.

    Во рту инфузории тоже есть реснички. Колышась, они создают течение. Оно увлекает частицы пищи в ротовую полость. Когда пищеварительная вакуоль перерабатывает еду, образуется новая капсула. Она тоже стыкуется с глоткой, получает пищу. Процесс цикличен. При комфортной для инфузории температуре, а это около 15 градусов тепла, пищеварительная вакуоль образуется каждые 2 минуты. Это указывает на скорость обмена веществ туфельки.

    Размножение и продолжительность жизни

    Инфузория туфелька на фото может быть в 2 раза больше, чем по стандарту. Это не зрительная иллюзия. Дело в особенностях размножения одноклеточного. Процесс бывает двух типов:

    1. Половой. В этом случае две инфузории сливаются боковыми поверхностями. Оболочка здесь растворяется. Получается соединительный мостик. Через него клетки меняются ядрами. Большие растворяются вовсе, а малые дважды делится. Три из полученных ядер исчезают. Оставшееся снова делится. Два получившихся ядра переходят в соседнюю клетку. Из нее тоже выходят две органеллы. На постоянном месте одна из них преобразуется в большое ядро.
    2. Бесполый. Иначе именуется делением. Ядра инфузории членятся, каждое на два. Клетка делится. Получается две. Каждая — с полным набором ядер и частичным прочих органелл. Они не делятся, распределяются меж вновь образовавшимися клетками. Недостающие органоиды образуются уже после отсоединения клеток друг от друга.

    Как видно, при половом размножении число инфузорий остается прежним. Это называется конъюгацией. Происходит лишь обмен генетической информацией. Число клеток остается прежним, но сами простейшие по факту получаются новыми. Генетический обмен делает инфузорий живучее. Поэтому к половому размножению туфельки прибегают в неблагоприятных условиях.

     

    Если условия становятся критическими, одноклеточные образуют цисты. С греческого это понятие переводится как «пузырь». Инфузория сжимается, становясь шаровидной и покрывается плотной оболочкой. Она защищает организм от неблагоприятных влияний среды. Чаще всего туфельки страдают от пересыхания водоемов.

    Размножение инфузории туфельки

    Когда условия становятся пригодными для жизни, цисты расправляются. Инфузории принимают обычную форму. В цисте инфузория может прибывать несколько месяцев. Организм находится в своеобразной спячке. Обычное же существование туфельки длится пару недель. Далее, клетка делится или обогащает свой генетический фонд.

     

     

    Инфузория-туфелька: как выглядит, сколько хромосом, биология, деление, особенности

    Этот одноклеточный биологический организм выбирает в качестве места обитания небольшие пресные водоемы, в которых присутствует стоячая вода. Бактерия в течение всей жизни находится в движении, при этом плавает тупой частью тельца вперед. 

    Что такое инфузория туфелька

    Инфузория представляет собой постоянно перемещающуюся живую клеточку, которая относится к категории простейших. Такое название этот биологический организм получил благодаря необычной форме тельца.

    Краткое описание инфузории и функции данного микроорганизма:

    Как выглядит инфузория туфелька

    Размер инфузории туфельки измеряется в миллиметрах, и он не превышает 5 десятых мм. Этот биологический организм имеет особое строение (фото можно посмотреть ниже):

    1. У биологических клеток отсутствует окраска.
    2. Инфузория имеет большое и маленькое ядрышко, которые располагаются внутри тельца.
    3. Поверхность клетки окружается ресничками, которые в виде специфических тяжей проходят по всему тельцу. Они фиксируются непосредственно к некоторым базальным тельцам, в шахматном порядке.
    4. Процесс движения туфельки осуществляется посредством сокращения наружных ресничек в одном направлении. Каждая их них делает резкие движения в сторону, после чего также стремительно возвращается в исходное положение.
    5. Передвигается инфузория очень быстро, особенно для своих микроскопических размеров. Ее скорость составляет 2мм/1сек.
    6. Форма туфельки сохраняется благодаря структурам, присутствующим в цитоплазме, которые именуются цитоскелетом.

    Биология инфузории туфельки

    В биологической клетке микроорганизма находятся трихоцисты, которые по структуре напоминают палочки. В момент опасности именно они защищают туфельку от хищников, выполняя функции жала. Также клеточка имеет небольшое углубление, которое биологи называют ртом инфузории. Эта впадинка плавно переходит в глотку туфельки. Данные образования окружают реснички, которые достаточно толстые и длинные. С их помощью пища, находящаяся в жидкой среде, проникает в ротовой аппарат клетки.

    Этот биологический организм имеет следующие особенности:

    1. От того места, в котором располагается глотка, отделяются вакуоли, которые принимают активное участие в пищеварительных процессах. Сразу после образования каждая вакуоль перемещается в заднюю часть туфельки, после чего начинает двигаться к ее началу, затем обратно.
    2. В вакуоль подаются различные питательные вещества и ферменты, которые после расщепления проникают в цитоплазму.
    3. После того как вакуоль завершает свой кругооборот, то ее содержимое выбрасывается через порошицу за пределы клетки.
    4. Туфелька помимо пищеварительных вакуолей имеет еще и сократительные, которых насчитывается две штуки. Одна располагается в задней части инфузории, а вторая в передней. Такие вакуоли имеют центральные резервуары, от которых отводятся канальчики. Они предназначаются для отвода лишней жидкости, которая проникает в клеточку вместе с пищей.
    5. Поверхность туфельки имеет эластичную структуру. Эта оболочка хоть и тонкая, но достаточно прочная, благодаря ней клетке удается сохранять свою оригинальную форму на протяжении всего жизненного цикла.

    Сколько хромосом насчитывается у инфузории туфельки

    На протяжении многих лет ученые пытались расшифровать геном туфельки. Это удалось исследователям из Соединенных Штатов Америки, которые провели грандиозную работу, в результате которой выяснилось, что количество хромосом у этого микроорганизма почти достигает 16000. Из этого количества десять процентов приходится на изоформы, которые возникают при формировании кусочков ДНК. Американским ученым удалось доказать, что весь геном туфельки состоит приблизительно из двух тысяч копий. Это значит, что в одном ядрышке одновременно присутствуют миллионы хромосом.

    Процесс размножения

    Этот биологический организм способен размножаться двумя способами:

    Бесполым

    Происходит деление инфузории туфельки на две части, которые равны по отношению друг к другу. Это происходит следующим образом. В первую очередь внутри клетки возникает два ядрышка. Дальше происходит деление микроорганизма на две клеточки, каждая из которых получает определенное количество органоидов. Разделенные клетки начинают свой жизненный цикл

    Половым

    Данным методом инфузория размножается крайне редко, в исключительных случаях, например, ее жизни что-то угрожает, изменились климатические условия или стремительно уменьшилось количество питательной среды. В процессе размножения принимают участие две клетки (в некоторых ситуациях они способны трансформироваться в цисты). После того как туфельки погрузятся в анабиоз, они будут длительное время сохранять способность к жизнедеятельности (до десяти лет). В процессе полового размножения происходит соединение двух клеток воедино. Это нужно для того, чтобы между ними произошел обмен генетическим материалом. После того как туфельки соединятся между ними растворится защитная оболочка, вместо которой появится соединяющий клетки мостик. Находящиеся в обоих микроорганизмах большие ядрышки растворяются, а в маленьких начинается процедура деления. По ее итогу образуется четыре новых ядрышка, три из которых очень скоро растворятся, а последнее разделится на две части. После этого начинается процесс формирования больших и маленьких ядер. Как только они образуются, микроорганизмы расходятся в разные стороны

    Среда обитания

    Эти биологические клетки могут обитать только в пресноводных водоемах. При этом должны быть соблюдены следующие условия:

    Как питается микроорганизм

    Вид под микроскопом: инфузории поедают дафнию.

    Несмотря на микроскопические размеры, инфузория является очень прожорливым микроорганизмом. Поглощать в больших объемах пищу, клетка прекращает только в тот момент, когда наступает пора размножения. Процесс питания туфелек имеет некоторые особенности:

    1. У этих организмов всегда открыто ротовое отверстие. Именно благодаря этому обеспечивается бесперебойный поток питательных веществ.
    2. Вокруг туфельки постоянно создается поток движения, который обеспечивают расположенные рядом с ротовым отверстием реснички.
    3. С потоком воды микрочастички пищи проникают в глотку микроорганизма и скапливаются на ее дне.
    4. После этого питательные вещества вместе с небольшим количеством жидкости перемещаются в цитоплазму, параллельно образуя вакуоль, предназначенную для процесса пищеварения.
    5. Вакуоль отделяется от глотки инфузории и начинает миграцию по клетке. Данный процесс занимает приблизительно 60-т минут. Изначально она направляется в заднюю часть микроорганизма, где делает небольшое дугообразное движение. После этого вакуоль перемещается в переднюю часть клетки. Дальше она начинает движение по периферии тельца.
    6. Процесс переработки частиц пищи завершается в специальном месте, из которого отходы выводятся наружу.

    Как организм переваривает пищу

    Процесс переваривания пищи клеткой осуществляется таким образом:

    1. Микроорганизм постоянно находится в движении. В результате в его вакуоль, предназначенную для переваривания пищи, систематически проникают питательные вещества. После завершения процесса переваривания пища всасывается в цитоплазму.
    2. Сразу после того как в клетке образуется пищеварительная вакуоль начинается процесс выработки ферментов.
    3. В первые моменты содержимое органа, предназначенного для пищеварения, ничем не отличается от среды, его окружающей.
    4. Спустя непродолжительный временной промежуток содержимое вакуоли начинает меняться. Это обусловлено тем, что среда этого органа становится кислой. В результате начинается пищеварительный процесс.
    5. Через некоторое время среда начинает опять изменяться и становится слабощелочной. Такие условия создаются для того, чтобы продолжился процесс пищеварения.
    6. Продолжительность кислой и слабощелочной среды напрямую зависит от качества пищи, поступающей в вакуоль. Как правило, время действия кислой среды не превышает ¼ всего срока, предназначенного для пищеварения.

    Особенности выделительной системы

    В организме данной клетки размещаются специальные органы, предназначенные для выделения в окружающую среду отходов жизнедеятельности. Их ученые называют сократительными вакуолями, одна из которых находится в задней части тельца, а вторая в передней.

    Они имеют некоторые особенности:

    1. В этих органах присутствуют резервуары, к которым присоединяются специальные канальчики.
    2. Процесс работы выделительных органов запускается с момента заполнения канальчиков жидкостью.
    3. После того как жидкость переливается в резервуар, она выводится наружу через специальную пору.
    4. Дальше канальчики снова наполняются жидкостью, и цикл повторяется, при этом стоит отметить, что задняя и передняя вакуоли сокращаются в строгой очередности.

    Загрузка...

    Строение инфузории-туфельки. Питание, размножение, значение

    К классу Инфузорий относится около 6 тыс. видов. Эти животные являются наиболее высокоорганизованными среди простейших.

    Среда обитания инфузорий — морские и пресные воды, а также влажная почва. Значительное число видов инфузорий (около 1 тыс.) являются паразитами человека и животных.

    С морфологическими и биологическими особенностями строения инфузорий познакомимся на примере типичного представителя — инфузории-туфельки.

    Строение инфузории туфельки

    Внешнее и внутренне строение инфузории туфельки

    Инфузория-туфелька имеет размер около 0,1-0,3мм. Форма тела напоминает туфельку, потому она получила такое название.

    Это животное имеет постоянную форму тела, так как эктоплазма снаружи уплотнена и образует пелликулу. Тело инфузорий покрыто ресничками. Их насчитывается около 10-15 тыс.

    Характерной чертой строения инфузорий является наличие двух ядер: большого (макронуклеус) и малого (микронуклеус). С малым ядром связана передача наследственной информации, а с большим — регуляция жизненных функций. Инфузория-туфелька передвигается с помощью ресничек, передним (тупым) концом вперед и одновременно вращается вправо вдоль оси своего тела. Большая скорость движения инфузории зависит от веслообразного движения ресничек.

    В эктоплазме туфельки имеются образования, называемые трихоцистами. Они выполняют защитную функцию. При раздражении инфузории-туфельки трихоцисты «выстреливают» наружу и превращаются в тонкие длинные нити, поражающие хищника. После использования одних трихоцист на их месте в эктоплазме простейшего развиваются новые.

    Питание и органы выделения

    Органеллами питания у инфузории-туфельки являются: предротовое углубление, клеточный рот и клеточная глотка. Бактерии и другие взвешенные в воде частицы вместе с водой загоняются околоротовыми ресничками через рот в глотку и попадают в пищеварительную вакуоль.

    Органы питания инфузории-туфельки

    Наполнившись пищей, вакуоль отрывается от глотки и увлекается током цитоплазмы. По мере передвижения вакуоли пища в ней переваривается пищеварительными ферментами и всасывается в эндоплазму. Затем пищеварительная вакуоль подходит к порошице и непереваренные остатки пищи выбрасываются наружу. Инфузории перестают питаться только в период размножения.

    Органеллами осморегуляции и выделения у туфельки являются две сократительные, или пульсирующие, вакуоли с приводными канальцами.

    Таким образом, инфузории, в сравнении с другими простейшими, имеют более сложное строение:

    • Постоянная форма тела;
    • наличие клеточного рта;
    • наличие клеточной глотки;
    • порошица;
    • сложный ядерный аппарат.

    Размножение инфузории. Процесс конъюгации

    Размножается инфузория путем поперечного деления, при котором сначала происходит деление ядер. Макронуклеус делится амитотически, а микронуклеус — митотически.

    Время от времени у них происходит половой процесс, или конъюгация. Во время этого две инфузории, сближаются и тесно прикладываются друг к другу ротовыми отверстиями. При комнатной температуре в такой виде они плавают около 12ч. Большие ядра разрушаются и растворяются в цитоплазме.

    Размножение инфузорий

    В результате мейотического деления из малых ядер формируется мигрирующее и стационарное ядра. В каждом из этих ядер содержится гаплоидный набор хромосом. Мигрирующее ядро активно перемещается через цитоплазматический мостик из одной особи в другую и сливается с ее стационарным ядром, то есть происходит процесс оплодотворения. На этой стадии у каждой туфельки образуется одно сложное ядро, или синкарион, содержащее диплоидный набор хромосом. Затем инфузории расходятся, у них снова восстанавливается нормальный ядерный аппарат и они в дальнейшем интенсивно размножаются путем деления.

    Процесс конъюгации способствует тому, что в одном организме объединяются наследственные начала разных особей. Это приводит к повышению наследственной изменчивости и большей жизнестойкости организмов. Кроме того, развитие нового ядра и разрушение старого имеет большое значение в жизни инфузорий. Это связано с тем, что основные жизненные процессы и синтез белка в организме инфузорий контролируются большим ядром.

    При длительном бесполом размножении у инфузорий снижается обмен веществ и темп деления. После конъюгации восстанавливается уровень обмена веществ и темп деления.

    Значение инфузорий в природе и жизни человека

    Установлено, что инфузории играют значительную роль в круговороте веществ в природе. Инфузориями питаются различные виды более крупных животных (мальки рыб).

    Они служат регуляторами численности одноклеточных водорослей и бактерий, тем самым очищая водоемы.

    Инфузории могут служить индикаторами степени загрязнения поверхностных вод — источников водоснабжения.

    Инфузории, проживающие в почве, улучшают ее плодородие.

    Человек разводит инфузорий в аквариумах для кормления рыб и их мальков.

    В ряде стран широко встречаются заболевания человека и животных, вызываемые инфузориями. Особую опасность представляет инфузория балантидиум, обитающая в кишечнике свиньи и передающаяся человеку от животного.

    Nucleus accumbens - Neuroscientifically Challenged

    Наиболее широко признанная функция прилежащего ядра - это его роль в «цепи вознаграждения» мозга. Когда мы делаем что-нибудь, что считается полезным (например, едим, занимаемся сексом, принимаем наркотики), активируются дофаминовые нейроны (наряду с другими типами нейронов) в области мозга, называемой вентральной тегментальной областью (ВТА). Эти нейроны проецируются в прилежащее ядро, и когда они активируются, это приводит к увеличению уровня дофамина в прилежащем ядре.Прилежащее ядро ​​является важным компонентом основного дофаминергического пути в головном мозге, называемого мезолимбическим путем, который стимулируется во время положительного опыта.

    Эта связь между положительным опытом и уровнем дофамина в прилежащем ядре первоначально заставила многих нейробиологов поверить в то, что основная роль прилежащего ядра заключалась в посредничестве при вознаграждении. Таким образом, это часто связано с зависимостью и процессами, которые приводят к зависимости. Однако, поскольку первоначальные связи были установлены между прилежащим ядром и вознаграждением, было обнаружено, что уровень дофамина в прилежащем ядре повышается в ответ как на поощрительные, так и на отталкивающие стимулы.Это открытие привело к переоценке функций прилежащего ядра и действительно функций дофамина как нейромедиатора.

    Сейчас наиболее широко распространенная точка зрения состоит в том, что уровень дофамина повышается не только во время положительного опыта, но вместо этого повышается каждый раз, когда мы испытываем что-то, что можно считать положительным или отрицательным. Передача сигналов дофамина может быть связана с хранением информации о стимулах окружающей среды, связанных с этими различными типами переживаний.Эти хранилища памяти можно будет использовать в будущем, чтобы помочь нам вспомнить, как снова получить приятные переживания или как избежать неприятных. В процессах привыкания может оказаться, что связь между первоначальным приятным переживанием от наркотика и связанными с ним стимулами становится слишком сильной. Это может способствовать компульсивному поиску наркотиков после воздействия соответствующего сигнала окружающей среды (например, тяга к сигарете после запаха сигаретного дыма).

    Нейробиологи все еще пытаются понять точную роль прилежащего ядра в этих процессах ассоциативного обучения.На данный момент, однако, можно с уверенностью сказать, что прилежащее ядро ​​является важной областью мозга в формировании воспоминаний, включающих заметные внешние раздражители, как положительные, так и отрицательные.

    Ссылка (в дополнение к тексту, приведенному выше):

    Волман С.Ф., Ламмель С., Марголис Э.Б., Ким Й., Ричард Дж.М., Ройтман М.Ф., Лобо М.К. Новое понимание специфики и пластичности кодирования вознаграждения и отвращения в мезолимбической системе. J Neurosci. 2013 6 ноября; 33 (45): 17569-76. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.3250-13.2013. PMID: 24198347; PMCID: PMC3818538.

    .

    Что такое ядро? (с иллюстрациями)

    Термин «ядро» используется в науке по-разному, хотя во всех случаях упоминается критическая структура, находящаяся в центре чего-либо. Фактически, слово «ядро» означает «ядро» или «ядро», и оно происходит от древнегреческого слова, означающего «орех». Как правило, ядро ​​настолько критично, что окружающая структура не может выжить без него.

    В биологии ядро ​​- это небольшая структура, расположенная внутри клеток эукариотических организмов.

    В биологии ядро ​​- это небольшая структура, расположенная внутри клеток эукариотических организмов. Ядро клетки на самом деле является одной из определяющих характеристик эукариот, поскольку структура позволяет клеткам и организмам достигать очень высокого уровня сложности. Эта структура без клетки содержит ДНК организма, а ядро ​​отвечает за регулирование экспрессии генов, дублирование ДНК по мере необходимости и передачу наследственных признаков в случае яйцеклеток и сперматозоидов.

    Протоны можно найти в ядрах всех атомов.

    Эта структура была обнаружена в клетках в начале 1800-х годов, когда микроскопы, наконец, достигли достаточного прогресса, чтобы позволить ученым наблюдать детальные и сложные внутренности клеток.Как и другие части клетки, ядра участвуют в клеточном цикле, который включает в себя воспроизводство клетки и возможную гибель клетки как различные компоненты клеточного возраста. На окрашенных предметных стеклах микроскопа ядра клеток обычно очень легко увидеть благодаря тому факту, что ДНК можно окрасить в определенный цвет, чтобы выделить ее и выделить эту структуру внутри клетки.

    В физике ядро ​​- это ядро ​​атома.Атомные ядра чрезвычайно плотны и содержат большую часть веса атома в форме частиц, известных как протоны и нейтроны. Электроны вращаются вокруг ядра атома. В зависимости от расположения частиц внутри атома он может быть чрезвычайно стабильным или нестабильным, и в этом случае атом может приобретать или терять частицы, генерируя радиоактивность. Применение «ядра» в физике относится к началу 20 века, когда физики начали изучать атомы и элементы с помощью новой технологии, которая сделала такое исследование возможным.

    Поскольку ядра связаны с «центром управления» или «ядром» в науке, люди иногда называют центральные структуры или события ядрами. Например, кто-то может сказать, что котельная - это «ядро» системы отопления кампуса.На старое понятие «ядро» или «семя» можно также ссылаться, когда люди обсуждают ключевые предметы или события, которые приводят к более масштабным событиям, например, произведение искусства, составляющее основу коллекции, или протест, который вызывает широкую общественную осведомленность. политического вопроса.

    Ядра клеток обычно легко увидеть на окрашенных предметных стеклах микроскопа..

    Как работает спинной мозг

    Что такое центральная нервная система?

    Центральная нервная система (ЦНС) контролирует большинство функций тела и разума. Он состоит из двух частей: головного и спинного мозга.

    Мозг - это центр наших мыслей, интерпретатор нашей внешней среды и источник контроля над движениями тела. Подобно центральному компьютеру, он интерпретирует информацию от наших глаз (зрение), ушей (звук), носа (запах), языка (вкус) и кожи (прикосновение), а также от внутренних органов, таких как желудок.

    Спинной мозг - это магистраль связи между телом и мозгом. При травме спинного мозга нарушается обмен информацией между мозгом и другими частями тела.

    Чем центральная нервная система отличается от других систем организма?

    Большинство систем и органов тела контролируют только одну функцию, но центральная нервная система выполняет множество функций одновременно.Он контролирует все произвольные движения, такие как речь и ходьба, и непроизвольные движения, такие как мигание и дыхание. Это также ядро ​​наших мыслей, восприятий и эмоций.

    Как центральная нервная система защищает себя от травм?

    Центральная нервная система защищена лучше, чем любая другая система или орган в организме. Его основная линия защиты - это кости черепа и позвоночника, которые создают прочный физический барьер для травм.Заполненное жидкостью пространство под костями, называемое сирниксом, обеспечивает поглощение ударов.

    К сожалению, эта защита может оказаться палкой о двух концах. Когда происходит повреждение центральной нервной системы, мягкие ткани головного и спинного мозга отекают, вызывая давление из-за ограниченного пространства. Отек усугубляет травму, если ее быстро не устранить. Переломы костей могут привести к дальнейшим повреждениям и возможности инфицирования.

    Почему центральная нервная система не может восстановиться после травмы?

    Многие органы и ткани тела могут восстанавливаться после травм без вмешательства.К сожалению, некоторые клетки центральной нервной системы настолько специализированы, что не могут делиться и создавать новые клетки. В результате восстановление после травмы головного или спинного мозга намного сложнее.

    Сложность центральной нервной системы очень затрудняет формирование правильных связей между клетками головного и спинного мозга. Перед учеными стоит огромная задача воссоздать центральную нервную систему, существовавшую до травмы.

    Клетки центральной нервной системы

    Нейроны соединяются друг с другом для отправки и получения сообщений в головном и спинном мозге.Многие нейроны, работающие вместе, несут ответственность за каждое принятое решение, каждую эмоцию или ощущение, каждое предпринятое действие.

    Сложность центральной нервной системы поражает: в головном и спинном мозге вместе взятых насчитывается около 100 миллиардов нейронов. Было идентифицировано до 10 000 различных подтипов нейронов, каждый из которых специализируется на отправке и получении определенных типов информации. Каждый нейрон состоит из тела клетки, в котором находится ядро. Аксоны и дендриты образуют продолжения от тела клетки.

    Астроциты , разновидность глиальных клеток, являются основными поддерживающими клетками головного и спинного мозга. Они производят и секретируют белки, называемые нейротрофическими факторами. Они также разрушают и удаляют белки или химические вещества, которые могут быть вредными для нейронов (например, глутамат, нейромедиатор, который в избытке вызывает перевозбуждение клеток и их гибель в результате процесса, называемого эксайтотоксичностью).

    Астроциты не всегда полезны: после травмы они делятся, чтобы образовать новые клетки, которые окружают место травмы, образуя глиальный рубец, препятствующий регенерации аксонов.

    Микроглия - иммунные клетки головного мозга. После травмы они перемещаются к месту травмы, чтобы помочь удалить мертвые и умирающие клетки. Они также могут производить небольшие молекулы, называемые цитокинами, которые заставляют клетки иммунной системы реагировать на место повреждения. Этот процесс очистки может сыграть важную роль в восстановлении функции после травмы позвоночника.

    Олигодендроциты - это глиальные клетки, вырабатывающие жировое вещество, называемое миелином, которое слоями оборачивается вокруг аксонов.Аксонные волокна, изолированные миелином, могут передавать электрические сообщения (также называемые потенциалами действия) со скоростью 100 метров в секунду, а волокна - без них.

    На самом деле коронавирус начался не на том «мокром рынке» в Ухане

    По словам экспертов Уханьского института вирусологии (WIV), первый случай SARS-CoV-2 возник не на влажном рынке Ухани.

    Вместо этого рынок живых животных мог быть местом проведения суперпредставителя, когда один человек распространил вирус среди множества других людей, сообщил Live Science один американский эксперт.

    С первых дней пандемии коронавируса в отчетах говорилось, что SARS-CoV-2 (вирус, вызывающий COVID-19) перешел с животных на людей на оптовом рынке морепродуктов Хуанань в Ухане.Теперь эксперты WIV публично заявили, что теория ошибочна и что вирус, должно быть, возник где-то еще, согласно отчету Wall Street Journal.

    «Я не видел ничего, что заставляло бы меня чувствовать, как исследователя, изучающего зоонозы, что этот рынок является вероятным вариантом», - сказал Колин Карлсон, профессор Джорджтаунского университета, изучающий распространение таких зоонозных вирусов, которые передаются между животными и людьми. Карлсон не работает на WIV.

    По теме: Как новый коронавирус соотносится с гриппом?

    По его словам, теория правдоподобна.Чтобы вирус перешел от животных к людям, животное-хозяин должно где-то контактировать с людьми. И вирусы часто переходят от одного животного к другому, прежде чем проникнуть в человеческую популяцию. Фактически, геном SARS-CoV-2 наиболее тесно связан с коронавирусами, выделенными от подковоносов в Китае. Оттуда ученые подозревают, что вирус, возможно, перешел на другое животное, а затем перешел на людей. Влажные рынки, где сосредоточено множество различных видов живых животных, и многие люди вступают с ними в контакт, открывают возможности для такого рода передачи.Вспышка другого коронавируса, получившего название SARS, началась на аналогичном рынке в 2002 году, после того как этот вирус распространился от летучих мышей к циветтам.

    Ряд первых случаев вспышки в Ухане был связан с оптовым рынком морепродуктов Хуанань. Позже исследователи взяли образцы окружающей среды, которые предположили, что вирус попал на поверхности на рынке. Но с тех пор образцы тканей рыночных животных не выявили никаких следов вируса. Чтобы вирус перешел от животных к человеку, животные должны его переносить.

    «Ни одно из животных не дало положительных результатов. Так что с января это не было особенно убедительным. Но это превратилось в рассказ», - сказал он.

    Карлсон сказал, что его коллеги в Китае были осторожны и точны в своей работе, публикуя данные в соответствии с международными правилами, которые может изучить любой ученый в любой точке мира, и это решительно подтверждает вывод о том, что оптовый рынок морепродуктов Хуанань не был источником вируса.

    Одна из причин, по которой эта идея приобрела такую ​​популярность, заключается в том, что она согласуется с усилиями по сохранению.На многих мокрых рынках продаются экзотические, находящиеся под угрозой исчезновения животные, пользующиеся большим спросом, например, ящеры. По его словам, это было бы победой для сохранения животных, если бы такие рынки, как этот, были закрыты из-за того, что их обвиняли в болезни. Но это не значит, что доказательства есть.

    «Это вирус животного происхождения, который совершил скачок, может быть, от летучих мышей к человеку, может быть, через… другое животное, может быть, через домашний скот. И у нас пока нет данных, чтобы знать, где и как», - сказал он. "Это требует времени.Исследование, которое действительно окончательно показало, от каких летучих мышей произошла атипичная пневмония, было опубликовано в 2017 году, «примерно через 15 лет после того, как впервые произошла вспышка. мы могли с уверенностью сказать: «Это была что-то вроде летучей мыши в этой пещере в то время», - сказал Карлсон.

    Итак, когда мы точно узнаем, откуда появился SARS-CoV-2? По его словам, поиск точного места происхождения, вероятно, займет гораздо больше времени.

    Первоначально опубликовано на Live Science .

    .

    Понимание мРНК вакцины COVID-19 | CDC

    Более пристальный взгляд на то, как работают вакцины против мРНК COVID-19

    Вакцины с мРНК

    COVID-19 дают нашим клеткам инструкции превратить в безвредную часть того, что называется «спайковым белком». Белок-спайк находится на поверхности вируса, вызывающего COVID-19.

    вакцины против мРНК COVID-19 вводятся в мышцу плеча. Как только инструкции (мРНК) попадают в иммунные клетки, клетки используют их для создания белковой части.После того, как кусочек белка сделан, клетка разрушает инструкции и избавляется от них.

    Затем клетка отображает кусочек белка на своей поверхности. Наша иммунная система осознает, что белок здесь не принадлежит, и начинает вырабатывать иммунный ответ и вырабатывать антитела, как это происходит при естественной инфекции против COVID-19.

    В конце процесса наш организм научился защищаться от инфекции в будущем. Преимущество мРНК-вакцин, как и всех вакцин, заключается в том, что вакцинированные получают эту защиту без риска серьезных последствий заболевания COVID-19.

    .

    Эпидемия коронавируса COVID-19 имеет естественное происхождение - ScienceDaily

    Новый коронавирус SARS-CoV-2, который появился в городе Ухань, Китай, в прошлом году и с тех пор вызвал крупномасштабную эпидемию COVID-19 и распространился на другие страны. чем 70 других стран является продуктом естественной эволюции, согласно результатам, опубликованным сегодня в журнале Nature Medicine .

    Анализ общедоступных данных о последовательности генома SARS-CoV-2 и родственных вирусов не обнаружил доказательств того, что вирус был создан в лаборатории или сконструирован иным образом.

    «Сравнивая доступные данные о последовательности генома для известных штаммов коронавируса, мы можем твердо определить, что SARS-CoV-2 возник в результате естественных процессов», - сказал Кристиан Андерсен, доктор философии, доцент кафедры иммунологии и микробиологии Scripps Research и соответствующий автор статьи о бумага.

    Помимо Андерсена, авторами статьи «Ближайшее происхождение SARS-CoV-2» являются Роберт Ф. Гарри из Тулейнского университета; Эдвард Холмс из Сиднейского университета; Эндрю Рамбо из Эдинбургского университета; W.Ян Липкин из Колумбийского университета.

    Коронавирусы - это большое семейство вирусов, которые могут вызывать заболевания различной степени тяжести. Первое известное серьезное заболевание, вызванное коронавирусом, возникло в результате эпидемии тяжелого острого респираторного синдрома (SARS) в Китае в 2003 году. Вторая вспышка тяжелого заболевания началась в 2012 году в Саудовской Аравии с ближневосточным респираторным синдромом (MERS).

    31 декабря прошлого года власти Китая уведомили Всемирную организацию здравоохранения о вспышке нового штамма коронавируса, вызывающего тяжелое заболевание, которое впоследствии было названо SARS-CoV-2.По состоянию на 20 февраля 2020 года было зарегистрировано почти 167 500 случаев COVID-19, хотя гораздо больше легких случаев, вероятно, остались недиагностированными. Вирус убил более 6600 человек.

    Вскоре после начала эпидемии китайские ученые секвенировали геном SARS-CoV-2 и предоставили данные исследователям по всему миру. Полученные данные о геномной последовательности показали, что китайские власти быстро обнаружили эпидемию и что количество случаев COVID-19 увеличивается из-за передачи от человека человеку после однократного внедрения в человеческую популяцию.Андерсен и его сотрудники из нескольких других исследовательских институтов использовали эти данные секвенирования для изучения происхождения и эволюции SARS-CoV-2, сосредоточив внимание на нескольких характерных особенностях вируса.

    Ученые проанализировали генетический шаблон для белков-шипов, каркасов на внешней стороне вируса, которые он использует для захвата и проникновения через внешние стенки клеток человека и животных. В частности, они сосредоточились на двух важных характеристиках белка-шипа: рецептор-связывающий домен (RBD), своего рода крюк для захвата, который цепляется за клетки-хозяева, и сайт расщепления, молекулярный консервный нож, который позволяет вирусу взламывать и входят в клетки-хозяева.

    Свидетельства естественной эволюции

    Ученые обнаружили, что часть RBD шиповых белков SARS-CoV-2 эволюционировала, чтобы эффективно воздействовать на молекулярную особенность снаружи человеческих клеток, называемую ACE2, рецептором, участвующим в регулировании кровяного давления. Спайк-белок SARS-CoV-2 был настолько эффективен в связывании человеческих клеток, что ученые пришли к выводу, что это результат естественного отбора, а не продукт генной инженерии.

    Это свидетельство естественной эволюции было подтверждено данными об основной цепи SARS-CoV-2 - его общей молекулярной структуре.Если бы кто-то пытался создать новый коронавирус в качестве патогена, он бы сконструировал его из основы вируса, который, как известно, вызывает болезнь. Но ученые обнаружили, что основа SARS-CoV-2 существенно отличалась от таковой у уже известных коронавирусов и в основном напоминала родственные вирусы, обнаруженные у летучих мышей и ящеров.

    «Эти две особенности вируса, мутации в RBD-части белка-шипа и его отдельный каркас, исключают лабораторные манипуляции в качестве потенциального источника SARS-CoV-2», - сказал Андерсен.

    Джози Голдинг, доктор философии, руководитель отдела эпидемий в британском Wellcome Trust, заявила, что выводы Андерсена и его коллег «крайне важны для обоснованного взгляда на слухи, которые распространяются о происхождении вируса (SARS- CoV-2) вызывает COVID-19 ».

    «Они пришли к выводу, что вирус - продукт естественной эволюции, - добавляет Гулдинг, - положив конец любым предположениям о преднамеренной генной инженерии».

    Возможное происхождение вируса

    Основываясь на анализе геномного секвенирования, Андерсен и его сотрудники пришли к выводу, что наиболее вероятное происхождение SARS-CoV-2 происходило по одному из двух возможных сценариев.

    В одном сценарии вирус эволюционировал до своего текущего патогенного состояния в результате естественного отбора в нечеловеческом хозяине, а затем перешел на человека. Так возникали предыдущие вспышки коронавируса, когда люди заражались вирусом после прямого контакта с циветтами (SARS) и верблюдами (MERS). Исследователи предложили летучих мышей как наиболее вероятный резервуар для SARS-CoV-2, поскольку он очень похож на коронавирус летучих мышей. Однако нет задокументированных случаев прямой передачи от летучих мышей к человеку, что позволяет предположить, что между летучими мышами и людьми, вероятно, был промежуточный хозяин.

    В этом сценарии обе отличительные особенности шипового белка SARS-CoV-2 - часть RBD, которая связывается с клетками, и сайт расщепления, открывающий вирус, - должны были развиться до своего текущего состояния до попадания в человека. В этом случае нынешняя эпидемия, вероятно, возникла бы быстро, как только люди были инфицированы, поскольку вирус уже развил бы черты, которые делают его патогенным и способным распространяться между людьми.

    Согласно другому предложенному сценарию, непатогенная версия вируса перешла от животного-хозяина к человеку и затем эволюционировала до своего текущего патогенного состояния в человеческой популяции.Например, некоторые коронавирусы ящеров, броненосных млекопитающих, обитающих в Азии и Африке, имеют структуру RBD, очень похожую на структуру SARS-CoV-2. Коронавирус от панголина мог быть передан человеку напрямую или через промежуточного хозяина, такого как циветты или хорьки.

    Тогда другой отчетливый спайковый белок, характерный для SARS-CoV-2, сайт расщепления, мог развиться в организме человека-хозяина, возможно, за счет ограниченной необнаруженной циркуляции в человеческой популяции до начала эпидемии.Исследователи обнаружили, что сайт расщепления SARS-CoV-2 похож на сайты расщепления штаммов птичьего гриппа, который, как было показано, легко передается от человека к человеку. SARS-CoV-2 мог развить такой опасный сайт расщепления в человеческих клетках и вскоре вызвать нынешнюю эпидемию, поскольку коронавирус, возможно, стал бы гораздо более способным распространяться между людьми.

    Соавтор исследования Эндрю Рамбо предупредил, что на данном этапе трудно, если не невозможно, узнать, какой из сценариев наиболее вероятен.Если SARS-CoV-2 проник в людей в своей нынешней патогенной форме из животного источника, это повысит вероятность будущих вспышек, поскольку вызывающий болезнь штамм вируса все еще может циркулировать в популяции животных и может снова перейти в люди. Меньше шансов, что непатогенный коронавирус проникнет в человеческую популяцию, а затем приобретет свойства, аналогичные SARS-CoV-2.

    Финансирование исследования было предоставлено Национальным институтом здравоохранения США, благотворительным фондом Pew Charitable Trusts, Wellcome Trust, Европейским исследовательским советом и австралийской стипендией лауреатов ARC.

    .

    Смотрите также