stringtranslate.com

Амеба (род)

Амеба — род одноклеточных амеб семейства Amoebidae . [2] Типовым видом рода является Amoeba proteus , обычный пресноводный организм, широко изучаемый в учебных классах и лабораториях. [ 3]

История и классификация

Первая иллюстрация амебоида из книги Розеля фон Розенгофа «Insecten-Belustigung» (1755 г.).

Самое раннее упоминание об организме, похожем на амебу, было сделано в 1755 году Августом Иоганном Рёзелем фон Розенхофом , который назвал свое открытие « der kleine Proteus » («маленький Протей»), в честь Протея , морского бога-оборотня из греческой мифологии. [4] Хотя иллюстрации Рёзеля показывают существо, похожее по внешнему виду на то, что сейчас известно как Amoeba proteus, его «маленький Протей» не может быть уверенно идентифицирован ни с одним современным видом. [5]

Термин «Proteus animalcule » использовался на протяжении XVIII и XIX веков как неофициальное название любого крупного свободноживущего амебовидного существа. [6]

В 1758 году, по-видимому, не увидев «Proteus» Рёзеля, Карл Линней включил этот организм в свою собственную систему классификации под названием Volvox chaos . Однако, поскольку название Volvox уже применялось к роду жгутиконосных водорослей, он позже изменил название на Chaos chaos . В 1786 году датский натуралист Отто Мюллер описал и проиллюстрировал вид, который он назвал Proteus diffluens , который, вероятно, был организмом, известным сегодня как Amoeba proteus. [7]

Род Amiba, от греческого amoibè ( ἀμοιβή), что означает «изменение», был выделен в 1822 году Бори де Сен-Венсаном . [8] [9] В 1830 году немецкий натуралист К. Г. Эренберг принял этот род в свою собственную классификацию микроскопических существ, но изменил написание на « Amoeba ». [10]

Анатомия, питание и размножение

Анатомия амебы .

Виды амёбы передвигаются и питаются, расширяя временные структуры, называемые псевдоподиями . Они образуются в результате скоординированного действия микрофиламентов внутри клеточной цитоплазмы, выталкивающих плазматическую мембрану , которая окружает клетку. [11] У амёбы псевдоподии приблизительно трубчатые и закруглённые на концах (дольчатые). Общая форма клетки может быстро меняться по мере того, как псевдоподии расширяются и втягиваются в тело клетки. Амёба может производить много псевдоподий одновременно, особенно когда свободно плавает. При быстром ползании по поверхности клетка может принимать приблизительно моноподиальную форму с одной доминирующей псевдоподией, развернутой в направлении движения. [12]

Амеба протей в движении

Исторически исследователи разделили цитоплазму на две части, состоящие из зернистой внутренней эндоплазмы и внешнего слоя прозрачной эктоплазмы , обе заключены в гибкую плазматическую мембрану . [13] Клетка обычно имеет одно зернистое ядро , содержащее большую часть ДНК организма . Сократительная вакуоль используется для поддержания осмотического равновесия путем выделения избытка воды из клетки (см. Осморегуляция ).

Амеба получает пищу путем фагоцитоза , поглощая более мелкие организмы и частицы органического вещества, или путем пиноцитоза , поглощая растворенные питательные вещества через пузырьки, образованные внутри клеточной мембраны. [14] Пища, заключенная в амебу, хранится в пищеварительных органеллах, называемых пищевыми вакуолями .

Амеба , как и другие одноклеточные эукариотические организмы, размножается бесполым путем посредством митоза и цитокинеза . Половые явления не наблюдались непосредственно у амебы , хотя известно, что половой обмен генетическим материалом происходит в других группах амебозоев . [15] Большинство амебозоев , по-видимому, способны выполнять сингамию, рекомбинацию и снижение плоидности посредством стандартного мейотического процесса . [16] «Бесполый» модельный организм Amoeba proteus имеет большинство белков, связанных с половыми процессами . [16] В случаях, когда организмы насильственно делятся, часть, которая сохраняет ядро, часто выживает и образует новую клетку и цитоплазму, в то время как другая часть погибает. [17]

Осморегуляция

Как и многие другие простейшие, виды Amoeba контролируют осмотическое давление с помощью мембраносвязанной органеллы, называемой сократительной вакуолью . Amoeba proteus имеет одну сократительную вакуоль, которая медленно заполняется водой из цитоплазмы (диастола), затем, сливаясь с клеточной мембраной, быстро сокращается (систола), высвобождая воду наружу путем экзоцитоза . Этот процесс регулирует количество воды, присутствующей в цитоплазме амебы.

Сразу после того, как сократительная вакуоль (CV) выталкивает воду, ее мембрана сминается. Вскоре после этого появляется множество мелких вакуолей или пузырьков, окружающих мембрану CV. [18] Предполагается, что эти пузырьки отделяются от самой мембраны CV. Мелкие пузырьки постепенно увеличиваются в размерах по мере того, как они впитывают воду, а затем они сливаются с CV, которая увеличивается в размерах по мере наполнения водой. Следовательно, функция этих многочисленных мелких пузырьков заключается в сборе избыточной цитоплазматической воды и направлении ее в центральный CV. CV набухает в течение нескольких минут, а затем сокращается, чтобы вытолкнуть воду наружу. Затем цикл повторяется снова.

Мембраны малых везикул, а также мембрана CV имеют встроенные в них белки аквапорины . [18] Эти трансмембранные белки облегчают прохождение воды через мембраны. Присутствие белков аквапорины как в CV, так и в малых везикулах предполагает, что сбор воды происходит как через саму мембрану CV, так и через функцию везикул. Однако везикулы, будучи более многочисленными и меньшими, могли бы обеспечить более быстрое поглощение воды из-за большей общей площади поверхности, предоставляемой везикулами. [18]

В мембрану небольших везикул также встроен другой белок: вакуолярная H + -АТФаза или V-АТФаза. [18] Эта АТФаза перекачивает ионы H + в просвет везикулы, понижая ее pH по отношению к цитозолю . Однако pH CV у некоторых амеб лишь слегка кислый, что позволяет предположить, что ионы H + удаляются из CV или из везикул. Считается, что электрохимический градиент, создаваемый V-АТФазой, может использоваться для транспортировки ионов (предположительно K + и Cl − ) в везикулы. Это создает осмотический градиент через мембрану везикулы, что приводит к притоку воды из цитозоля в везикулы путем осмоса, [18] которому способствуют аквапорины.

Поскольку эти пузырьки сливаются с центральной сократительной вакуолью, которая выталкивает воду, ионы в конечном итоге удаляются из клетки, что невыгодно для пресноводного организма. Удаление ионов с водой должно компенсироваться каким-то пока не идентифицированным механизмом.

Как и другие эукариоты, виды амёб неблагоприятно влияют на чрезмерное осмотическое давление , вызванное чрезвычайно соленой или разбавленной водой. В соленой воде амеба будет препятствовать притоку соли, что приведет к чистой потере воды, поскольку клетка станет изотоничной с окружающей средой, заставляя клетку сжиматься. Помещенная в пресную воду , амеба будет соответствовать концентрации окружающей воды, заставляя клетку набухать. Если окружающая вода слишком разбавлена, клетка может лопнуть. [19]

Цисты амебы

В потенциально летальных для клетки средах амеба может впасть в спячку, сворачиваясь в шар и выделяя защитную мембрану, чтобы стать микробной цистой . Клетка остается в этом состоянии до тех пор, пока не столкнется с более благоприятными условиями. [17] Находясь в форме цисты, амеба не будет размножаться и может погибнуть, если не сможет выйти наружу в течение длительного периода времени.

Видео галерея

Ссылки

  1. ^ Бори де Сен-Винсент, JBGM (1822-1831). Статья «Амиба». В: Классический словарь естественной истории господ Одуэна, Изида. Бурдон, Ад. Броньяр, Де Кандоль, Додебар де Ферюзак, А. Демулен, Драпье, Эдвардс, Флуранс, Жоффруа де Сен-Илер, А. Де Жюссье, Кун, Ж. де Лафосс, Ламуру, Латрей, Лукас сын, Прель-Дюплесси, К. Прево, А. Ришар, Тибо де Берно и Бори де Сен-Винсент. Ouvrage dirigé par ce dernier colaborur, et dans lequel on ajouté, pour le porter au niveau de la science, un grand nombre de mots qui n'avaient pu faire party de la plupart des Dictionnaires antérieurs . 17 томов. Париж: Рей и Гравье; Братья Бодуэна, т. 1, с. 260, [1].
  2. ^ Xu, Kaigin (2007). "Национальный институт исследований окружающей среды, Япония". Мир простейших, коловраток, нематод и олигохет . Национальный институт исследований окружающей среды, Япония . Получено 11 сентября 2014 г.
  3. ^ Фриз, Карл Т. (1992). «Таксономический анализ семи видов семейства амёбовых по изоферментной характеристике электрофоретических паттернов и описания нового рода и нового вида: Metamoeba n. gen. Amoeba amazonas n. sp». Архив наук о простейших . 142 (1–2): 29–40. doi :10.1016/S0003-9365(11)80098-9.
  4. ^ Рёзель фон Розенхоф, AJ 1755. Der monatlich-herausgege benen Insecten-Belustigung erster [bis vierter] Theil... JJ Fleischmann: Нюрнберг. Том. 3, табл. 101, [2], с. 621, с. 622, [3].
  5. ^ Чон, Кванг В. (1973). Биология амебы . Нью-Йорк: Academic Press. С. 2–3.
  6. ^ Мак-Алпайн, Дэниел (1881). Биологический атлас: руководство по практическому изучению растений и животных . Эдинбург и Лондон: W. & AK Johnston. стр. 17.
  7. ^ Чон, Кванг В. (1973). Биология амебы . Нью-Йорк: Academic Press. стр. 5.
  8. ^ Бори де Сен-Винсент, JBGM «Очерк классификации микроскопических животных». Агасс, Париж (1826).с. 28
  9. ^ Макграт, Кимберли; Блачфорд, Стейси, ред. (2001). Энциклопедия науки Гейла, том 1: Aardvark-Catalyst (2-е изд.). Gale Group. ISBN 978-0-7876-4370-6. OCLC  46337140.
  10. ^ Эренберг, Кристиан Готфрид. Организация, систематика и география verhältniss der infusionsthierchen: Zwei vorträge, in der Akademie der wissenschaften zu Berlin gehalten in den jahren 1828 и 1830. Druckerei der Königlichen akademie der wissenschaften, 1832. стр. 59
  11. ^ Alberts Eds.; et al. (2007). Молекулярная биология клетки 5-е издание . Нью-Йорк: Garland Science. стр. 1037. ISBN 9780815341055.
  12. ^ Сименсма, Ферри. «Амеба». Микромир: мир амебоидных организмов . Ферри Сименсма . Получено 11 сентября 2014 г.
  13. ^ Чон, Кванг В. (1973). Биология амебы . Нью-Йорк: Academic Press. стр. 102.
  14. ^ Чон, Кванг В. (1973). Биология амебы . Нью-Йорк: Academic Press. стр. 100.
  15. ^ Lahr DJ, Parfrey LW, Mitchell EA, Katz LA, Lara E (июль 2011 г.). «Целомудрие амеб: переоценка доказательств пола у амебоидных организмов». Proc. Biol. Sci . 278 (1715): 2083–6. doi :10.1098/rspb.2011.0289. PMC 3107637. PMID  21429931 . 
  16. ^ ab Hofstatter PG, Brown MW, Lahr DJG (ноябрь 2018 г.). «Сравнительная геномика подтверждает пол и мейоз у различных амебозоа». Genome Biol Evol . 10 (11): 3118–3128. doi :10.1093/gbe/evy241. PMC 6263441. PMID  30380054 . 
  17. ^ аб "Амеба". Scienceclarified.com.
  18. ^ abcde Нишихара Э., Ёкота Э., Тазаки А. и др. (март 2008 г.). «Присутствие аквапорина и V-АТФазы в сократительной вакуоли Amoeba proteus ». Биол. Клетка . 100 (3): 179–88. дои : 10.1042/BC20070091. PMID  18004980. S2CID  21011052.
  19. ^ Паттерсон, DJ (1981). «Поведение комплекса сократительной вакуоли как диагностический признак свободно живущих амеб». Protistologica . 17 : 243–248.

Внешние ссылки