Somiglianze e differenze tra organismi unicellulari e pluricellulari. In che modo gli organismi multicellulari differiscono dagli organismi unicellulari: le principali differenze. Cosa sono gli organismi unicellulari

Gli organismi unicellulari e multicellulari sono unità non sestimatiche della biosfera. Sono loro che abitano il nostro pianeta. Identificare le differenze tra i due gruppi consentirà agli esseri umani di comprendere meglio i processi evolutivi, controllare le malattie o aumentare i raccolti.

Organismi unicellulari sono costituiti da una sola cella. Questo gruppo può includere quelli nucleari. I rappresentanti più famosi degli individui nucleari sono l'ameba comune, l'euglena verde e i ciliati della pantofola. Tra gli organismi non nucleari, gli archaea sono i più comuni. Gli individui unicellulari formano colonie che migliorano la capacità della specie di sopravvivere. Gli organismi unicellulari furono scoperti da Anthony Leeuwenhoek dopo aver creato un microscopio ottico.

Gli organismi unicellulari hanno una membrana che trattiene il contenuto interno della cellula. Le cellule nucleari hanno un nucleo chiaramente definito, protetto da un involucro nucleare. Negli animali privi di nucleare, è una grande molecola di DNA che contiene informazioni genetiche.

Quasi tutti gli organismi unicellulari hanno "veicoli": flagelli, pseudopodi, ciglia o vacuoli gassosi. Ogni organismo ha strutture specifiche con l'aiuto delle quali può effettuare la foto o la chemiosintesi. La parte centrale di ogni cellula contiene i mitocondri. Si ossidano composti organici e utilizzare l'energia rilasciata per sintetizzare le molecole di adesin trifosfato, una fonte di energia per tutti i processi che avvengono nella cellula. Nel citoplasma sono presenti una coppia di vacuoli. Sono progettati per digerire il cibo, espellerlo o spostarlo. L'apparato del Golgi controlla le proteine ​​e le vescicole immagazzinano i nutrienti.

La riproduzione degli organismi avviene per divisione o pseudosessuale, quando gli individui si scambiano solo frammenti del loro bagaglio genetico, senza aumentare il numero degli individui.

Secondo gli scienziati, gli organismi unicellulari furono i primi a formarsi sul pianeta teoria evolutiva Darwin. In questo gruppo, il ruolo dei pionieri spaziali spetta alle cellule prive di nucleare e solo 1,5-2 miliardi di anni fa apparvero le cellule nucleari.

Organismi multicellulari sono individui i cui corpi sono costituiti da molte cellule. Questi includono la maggior parte delle piante e degli animali. I loro corpi sono costituiti da cellule specializzate organizzate in tessuti, organi o sistemi di organi. Inoltre, ogni singola cellula inclusa nel sistema ha il consueto insieme di organelli: un nucleo, un complesso di Golgi, mitocondri, vacuoli, un citoscheletro e un involucro nucleare.

La vita di qualsiasi creatura multicellulare inizia con una cellula, lo zigote. Si è formato dalla fusione di due cellule madri. Questo inizio di ontogenesi o sviluppo individuale organismo è una delle prove che gli organismi unicellulari sono diventati l'organismo di base per l'emergere di organismi multicellulari.

Sito delle conclusioni

1. La differenza fondamentale è il numero di cellule che compongono il corpo.
2. Le creature unicellulari furono le prime ad apparire sulla Terra e da esse si formarono e si evolsero creature multicellulari.
3. Il livello delle organizzazioni unicellulari è primitivo. Gli organismi multicellulari sono creature organizzate in modo più complesso.

capitolo 2

Fenomeni e modelli di vita a livello cellulare

Dopo aver studiato il capitolo, sarai in grado di caratterizzarlo :

Composizione e struttura della cellula;

Proprietà degli organelli cellulari;

Processi vitali cellulari.

Sarai capace di:

Identificare le differenze nella struttura delle cellule eucariotiche e procariotiche;

Valutare il ruolo degli autotrofi e degli eterotrofi in natura;

Spiegare l'importanza del metabolismo nella vita di una cellula;

Confrontare i meccanismi dei processi di biosintesi proteica, fotosintesi e respirazione.

Sezione 5. Diversità delle cellule

Ricordare

Quale livello strutturale di organizzazione della vita caratterizza una cellula?

Che esistono organismi unicellulari e pluricellulari.

Dalla storia dello studio della diversità cellulare. La storia dello studio delle cellule è indissolubilmente legata allo sviluppo della tecnologia microscopica. L'esistenza delle cellule divenne nota solo in XVII V. Nel 1665, il naturalista inglese R. Hooke, apprezzando il valore di un dispositivo di ingrandimento, lo usò per primo per studiare sezioni di alcuni tessuti vegetali e animali. Al microscopio, scoprì strutture simili nella struttura a un nido d'ape e le chiamò "cellule" o "cellule". Da allora, questo termine si è saldamente affermato in biologia.

Nel 1674, il naturalista olandese A. van Leeuwenhoek esaminò per la prima volta alcuni protozoi e singole cellule animali (eritrociti, sperma) con un microscopio artigianale.

Negli anni '30 del XIX V. Lo scienziato scozzese R. Brown lo scoprì nel cellule vegetali girare formazione densa, che lui chiamava il nucleo.

Nel 1838, riassumendo le informazioni disponibili a quel tempo sulla cella, il botanico tedesco M.Ya. Schleiden fu il primo a giungere alla conclusione che il nucleo è un elemento strutturale obbligatorio di tutto cellule vegetali. Nel 1839, il fisiologo tedesco T. Schwann, basandosi sul lavoro di Schleiden, delineò i fondamenti della teoria cellulare, secondo la quale tutti i tessuti animali e organismi vegetali sono costituiti da cellule, hanno cellule vegetali e animali principio generale struttura, ogni singola cellula è indipendente e l'attività vitale dell'intero organismo si manifesta come un insieme di attività vitali gruppi separati cellule.

L'emergere della teoria cellulare di Schleiden e Schwann portò a ulteriori sviluppi insegnamenti sulla cellula. Nel 1858, il patologo tedesco R. Virchow dimostrò che le cellule nascono solo riproducendo la propria specie. Possiede l'affermazione aforistica: "Ogni cellula deriva da una cellula". Alla fine XIX V. È stato ipotizzato che le informazioni sulle proprietà ereditarie degli organismi siano contenute nel nucleo.

Gli scienziati russi hanno dato un contributo importante allo sviluppo della teoria della cellula. Nel 1892 I.I. Mechnikov scoprì il fenomeno della fagocitosi (dal greco. fagos - “divoratore”, kytos - "cella") - cattura attiva e assorbimento di varie particelle da parte di organismi unicellulari e persino cellule di organismi multicellulari. Nel 1898 S.G. Navashin ha descritto un tipo speciale di fecondazione: la doppia fecondazione, caratteristica di tutte le piante da fiore.

All'inizio del XX V. sono stati sviluppati i primi metodi per la coltura delle cellule in vitro microscopio elettronico. Di conseguenza, la scienza si è arricchita di informazioni sui più piccoli, precedentemente sconosciuti strutture cellulari. È stato dimostrato che le cellule di tutti gli organismi, nonostante la loro diversità, sono simili nella struttura, Composizione chimica e manifestazioni della loro attività vitale.

Ulteriori ricerche hanno dimostrato che le strutture nucleari della cellula servono come base per la trasmissione delle proprietà ereditarie degli organismi.

Il mondo delle cellule viventi

Le cellule sono estremamente diverse. Variano per dimensioni, struttura, forma e funzione. Le dimensioni delle cellule variano da 0,1-0,25 micron (alcuni batteri) a 15-21 cm (uova di struzzo in guscio).

Esistono cellule a vita libera che si comportano come individui di popolazioni e specie. Il loro sostentamento dipende non solo da lavoro coordinato strutture intracellulari, ma anche sulle peculiarità dell'esistenza della cellula come organismo autonomo (approvvigionamento del cibo, modalità di nutrizione, riproduzione, mobilità in ambiente, esperienza attiva e inattiva condizioni sfavorevoli eccetera.).

Cellule a vita libera (1) e cellule che formano tessuti (2)

Esiste un numero estremamente elevato di organismi unicellulari. I loro rappresentanti si trovano in tutti i regni della natura vivente e abitano tutti gli ambienti viventi del nostro pianeta.

Negli organismi multicellulari si comportano cellule diverse varie funzioni. Celle simili nella struttura, situate vicine, unite sostanza intercellulare e destinati a svolgere determinate funzioni (specializzate) nel corpo, formare tessuti. I tessuti sono nati nel corso dello sviluppo evolutivo contemporaneamente all'avvento della multicellularità, poiché la specializzazione delle cellule e, di conseguenza, dei tessuti ha contribuito a una migliore fornitura dei processi vitali dell'intero organismo.

Negli animali esistono quattro tipi (gruppi) di tessuti: epiteliale, connettivo, muscolare e nervoso; nelle piante esistono cinque tipi (gruppi) di tessuti: educativo, tegumentario, conduttivo, meccanico e di base.

Le cellule di tutti gli organismi sulla Terra sono fondamentalmente simili nella loro struttura, composizione chimica e manifestazioni fondamentali della vita. In questo caso, i processi vitali (respirazione, biosintesi, metabolismo) avvengono nelle cellule, indipendentemente dal fatto che si tratti di organismi unicellulari o componenti organismo multicellulare.

La vita di un organismo multicellulare dipende dall'attività vitale delle sue singole cellule e dei loro gruppi, che svolgono funzioni speciali e specializzate.

Proprietà della cellula. La particolarità di una cellula è determinata dalla specificità dei suoi componenti costitutivi, dall'ordine dei processi che si verificano in essa come sistema integrale. Cellula vivente compie i processi da cui dipende la sua vita: assorbe il cibo, ne estrae energia, si libera delle scorie metaboliche, mantiene la costanza della sua composizione chimica e si riproduce. Tutto ciò ci consente di considerare la cellula come un'unità speciale di materia vivente, come un sistema vivente elementare: un biosistema livello cellulare organizzazione della vita.

La cellula è la struttura principale e unità funzionale vita.

Tutti gli esseri viventi sono fatti di cellule: dagli organismi unicellulari alle grandi piante, agli animali e agli esseri umani. In tutti gli organismi, le cellule funzionano, da un lato, come biosistemi indipendenti e, dall’altro, come parti interconnesse di un tutto.

Due tipi di cellule.

Nel primo tempo XX V. Si è scoperto che nelle cellule batteriche non è formato un nucleo, separato dal citoplasma da una membrana, sebbene sia presente la sostanza nucleare stessa, che trasporta informazioni ereditarie. Nelle cellule di piante, animali e funghi, il nucleo è ben formato e delimitato dal citoplasma.

Vengono chiamate le cellule che non hanno un nucleo formato procariotico(lat. pro - "prima", "prima" e greco. Karion - “nucleo”), e avendo un nucleo - eucariotico(Lat. her - "completamente" e greco. Karion - "nucleo"). Su questa base, tutti gli organismi sono divisi in due gruppi: prenucleari (procarioti) e nucleari (eucarioti).

Le cellule procariotiche hanno una struttura abbastanza semplice, poiché ne conservano le caratteristiche primi organismi che è sorto sulla Terra. Gli eucarioti possono essere unicellulari o multicellulari; le loro cellule ne hanno di più struttura complessa rispetto ai procarioti e sono più diversificati.

Definizione 1

Unicellulari (protozoi) sono organismi in cui tutte le funzioni degli esseri viventi sono eseguite da una cellula.

Oltre ai procarioti, questi includono eucarioti unicellulari, tra cui piante, animali e funghi.

Caratteristiche degli organismi unicellulari

Le dimensioni dei protozoi sono microscopicamente piccole. Le peculiarità degli organismi unicellulari includono il fatto che svolgono tutte le funzioni degli esseri viventi con l'aiuto di organelli cellulari e sono un organismo indipendente separato, rappresentato da una sola cellula. Nella struttura e nell'insieme degli organelli, le cellule degli organismi unicellulari sono simili alle cellule degli organismi multicellulari. Tra gli eucarioti unicellulari ci sono sia organismi di costruzione semplice (ameba, clorella) sia organismi piuttosto complessi (ciliati, acetabularia).

Se le cellule degli organismi multicellulari sono caratterizzate dalla differenziazione delle funzioni e dall'incapacità di svolgere tutte le funzioni viventi contemporaneamente, allora organismi unicellulari questa capacità viene mantenuta. Alto livello la loro organizzazione è cellulare. La cellula degli organismi unicellulari è un organismo integrale che possiede tutte le proprietà di un essere vivente: metabolismo, irritabilità, crescita, riproduzione e simili.

Il loro corpo è costituito da citoplasma, in cui è presente uno strato esterno - ectoplasma e uno strato interno - endoplasma. Nella maggior parte delle specie, l'esterno della cellula è ricoperto da una membrana, che conferisce all'animale unicellulare una forma permanente. I protozoi presentano organelli che svolgono varie funzioni:

• digestione (vacuoli digestivi),
• secrezioni (vacuoli contrattili),
• movimenti (flagelli, ciglia),
• percezione della luce (occhio fotosensibile)

e altri organelli che forniscono tutti i processi vitali. Secondo il metodo di nutrizione, questi sono organismi eterotrofi. I protozoi sono caratterizzati da irritabilità, che si manifesta in vari movimenti: i taxi. Ci sono taxi positivi – movimenti verso lo stimolo, e taxi negativi – movimenti di allontanamento dallo stimolo.

Se esposti a condizioni sfavorevoli, i protozoi formano cisti. L'incistamento è importante caratteristica biologica protozoi. Non solo garantisce la sopravvivenza da condizioni sfavorevoli, ma promuove anche un insediamento diffuso.

Acquatico unicellulare

Gli animali unicellulari marini, come i foraminiferi e i radiolari, hanno esoscheletro sotto forma di guscio di lime. Gli animali unicellulari altamente organizzati includono i ciliati. Gli organelli di movimento in essi contenuti sono le ciglia, il corpo è ricoperto da una membrana elastica resistente, che lo fornisce forma permanente. La maggior parte dei ciliati ha due nuclei: grande e piccolo. Grande nucleo vegetativo - regola i processi di movimento, nutrizione, escrezione e riproduzione asessuata, effettuata mediante divisione trasversale della cellula a metà. Il piccolo nucleo è generativo, performante funzione importante nel processo sessuale.

Tra gli organismi unicellulari acquatici si distinguono anche i mixotrofi, organismi che possono nutrirsi sia attraverso la fotosintesi che attraverso l'eterotrofia. Ad esempio, l'euglena verde.

Euglena vive in specchi d'acqua dolce e nuota utilizzando un unico flagello situato nella parte anteriore del corpo. Nel citoplasma dell'euglena sono presenti cloroplasti contenenti clorofilla, che consente all'euglena di nutrirsi fototroficamente. Se non c'è luce, passa alla nutrizione eterotrofa. Grazie a questa proprietà, l'euglena unisce le caratteristiche di una pianta e di un animale, che indica l'unità evolutiva del mondo vegetale e animale.

Piante e funghi unicellulari

Nota 1

In natura ci sono molti non solo animali unicellulari, ma anche piante unicellulari e funghi. Ad esempio, tra le alghe verdi, Chlamydomonas e Chlorella sono rappresentanti unicellulari e tra i funghi il lievito è unicellulare.

Le piante e gli animali unicellulari sono tipiche cellule eucariotiche che hanno gli organelli corrispondenti:

• membrana superficiale,
• nucleo,
• mitocondri,
• Apparato del Golgi,
• reticolo endoplasmatico,
• ribosomi.

Le differenze nella struttura degli animali unicellulari e delle piante unicellulari sono associate a differenze nel modo in cui si nutrono. Le cellule vegetali sono caratterizzate dalla presenza di plastidi, vacuoli, pareti cellulari e altre caratteristiche associate alla fotosintesi. Le cellule animali sono caratterizzate dalla presenza di glicocalice, vacuoli digestivi e altre caratteristiche associate alla nutrizione eterotrofa.

Nei funghi, la cellula ha una parete cellulare, che mostra la somiglianza dei funghi con batteri e piante. Ma i funghi sono eterotrofi e questo li rende simili agli animali.

Gli eucarioti unicellulari si riproducono prevalentemente asessualmente, ma in alcuni di essi (ad esempio i ciliati della pantofola) si osserva un processo sessuale - lo scambio di informazioni genetiche, e in altri (ad esempio chlamydomonas) riproduzione sessuale. Riproduzione asessuata avviene dividendo una cellula a metà attraverso la mitosi. Durante la riproduzione sessuale vengono prodotti i gameti che poi si fondono per formare uno zigote.

Nota 2

Risposte ai test "Gabbia" di 10a elementare

In che cosa differiscono le cellule degli organismi unicellulari dalle cellule degli organismi multicellulari?

Le cellule di tutti gli organismi sono sistemi viventi indipendenti, simili nella composizione chimica e nella struttura, che svolgono il metabolismo e l'energia e sono capaci di autoregolarsi. Tuttavia, esistono differenze significative tra le cellule degli organismi unicellulari e multicellulari.

Le cellule degli organismi unicellulari lo sono organismi indipendenti. Svolgono tutte le funzioni inerenti al corpo: procurarsi il cibo, movimento, riproduzione, ecc. Le cellule unicellulari sono sia il livello cellulare che quello organismico dell'organizzazione della vita.

In un organismo multicellulare la cellula ne fa parte. Le cellule multicellulari sono specializzate nelle funzioni che svolgono. Le cellule multicellulari non sono in grado di esistere in modo indipendente, ma insieme assicurano l'esistenza dell'organismo.

Perché i batteri sono classificati come procarioti?

I batteri sono classificati come procarioti perché le loro cellule sono prive di nucleo formato.

Quali funzioni svolge il nucleo in una cellula?

Funzioni del kernel:

1. Il nucleo contiene l'informazione ereditaria di base necessaria per lo sviluppo dell'intero organismo con una varietà di caratteristiche e proprietà.

2. In esso avviene la riproduzione (riduplicazione) delle molecole di DNA, che consente a due cellule figlie di ricevere le stesse qualitativamente e quantitativamente durante la meiosi materiale genetico.

3. Il nucleo assicura la sintesi di vari i-RNA, t-RNA, r-RNA sulle molecole di DNA.

Come funziona un lisosoma?

Il lisosoma funziona come segue:

1. Il lisosoma si sposta particella alimentare, si fonde con esso formando un vacuolo digestivo.

2. Le particelle di cibo o le parti morte della cellula sono circondate da enzimi e digerite, mentre sono complesse materia organica trasformarsi in quelli meno complessi, ad esempio, i biopolimeri in monomeri.

3. I monomeri penetrano nel citoplasma e vengono utilizzati dalla cellula.

Quali sono le differenze nell'insieme degli organelli nelle cellule vegetali e animali?

Elementi di risposta:

1) nelle cellule vegetali, ma non in quelle animali, sono presenti i plastidi;

2) nelle cellule vegetali, ma non in quelle animali, sono presenti vacuoli citoplasmatici con linfa cellulare;

3) le cellule animali, ma non le cellule vegetali, hanno centrioli.

Qual è la differenza tra i cianobatteri e altri organismi?

Elementi di risposta:

1) cianobatteri o, come venivano chiamati prima, alghe blu-verdi - procarioti;

2) i cianobatteri sono capaci di fotosintesi, a differenza della maggior parte dei procarioti.

Quali somiglianze tra mitocondri e procarioti ci hanno permesso di avanzare la teoria simbiotica dell'origine della cellula eucariotica?

Elementi di risposta:

1) la presenza di un cromosoma ad anello simile a quello batterico;

2) la presenza di un proprio sistema di biosintesi proteica, vicino nelle sue proprietà a quello procariotico;

3) la capacità di riprodursi per divisione.

Nomina una o due funzioni principali della membrana cellulare?

Protettivo e trasportabile.

Come viene attualmente formulata la teoria cellulare?

1) Tutti gli organismi viventi sono costituiti da cellule.

2) Le cellule animali e vegetali sono simili nella struttura, nella composizione chimica e nei principi del metabolismo.

3) Una cellula è un'unità di struttura, funzione, sviluppo e riproduzione degli organismi.

4) Una cellula è una parte funzionale di un organismo multicellulare.

5) La cellula è capace di autorinnovarsi, autoregolarsi e autoriprodursi

Indicare i segni caratteristici dei virus

Elementi di risposta:

1) forme di vita non cellulari

2) il materiale genetico (DNA o RNA) è circondato da un guscio proteico

Qual è la struttura e la funzione del guscio centrale?

Elementi di risposta:

1) delimita il contenuto del nucleo dal citoplasma

2) è costituito da membrane esterne ed interne, simili nella struttura alla membrana plasmatica

3) possiede numerosi pori attraverso i quali avviene lo scambio di sostanze tra il nucleo e il citoplasma

Massa mitocondriale totale rispetto alla massa cellulare vari organi ratti è: nel pancreas - 7,9%, nel fegato - 18,4%, nel cuore - 35,8%. Perché le cellule di questi organi hanno un contenuto mitocondriale diverso?

Elementi di risposta:

1) i mitocondri sono le stazioni energetiche della cellula; in essi vengono sintetizzate e accumulate molecole di ATP;

2) il lavoro intensivo del muscolo cardiaco richiede molta energia, quindi il contenuto di mitocondri nelle sue cellule è il più alto;

3) nel fegato il numero di mitocondri è maggiore rispetto al pancreas, poiché ha un metabolismo più intenso.