Підручник Біологія 9 клас - Л.І. Остапченко - Генеза 2017

ТЕМА 7. БІОРІЗНОМАНІТТЯ

§47. ЕУКАРІОТИ: ГРИБИ, РОСЛИНИ, ТВАРИНИ

Пригадайте особливості будови і функцій клітин еукаріотів. Які органи рослин і грибів належать до репродуктивних?

До еукаріотів належать одно- та багатоклітинні організми, чиї клітини, хоча б на певних етапах розвитку, мають ядро, оточене двома мембранами, а також різноманітні органели (пригадайте які). Крім ядра, в еукаріотів молекули ДНК можуть міститися в мітохондріях і пластидах. Клітинний поділ в еукаріотів зазвичай відбувається шляхом мітозу або мейозу, з формуванням веретена поділу.

Традиційно еукаріотів поділяють на три групи (царства): Гриби, Рослини та Тварини.

Гриби - різноманітна група гетеротрофних організмів, які споживають розчини органічних сполук. Вивчає гриби наука мікологія.

Розміри грибів різноманітні: від мікроскопічних (наприклад, дріжджі) до велетнів, плодові тіла яких сягають до 50 см і більше. Багато представників цього царства належать до редуцентів, - організмів здатних розкладати органічні речовини до простих неорганічних. Серед грибів є одноклітинні, колоніальні та багатоклітинні види. Пригадайте: тіло багатьох видів грибів складається з окремих ниток - гіфів. Їхня сукупність має назву грибниця, або міцелій.

Мал. 261. Хижий гриб (а) за допомогою гіфів вловлює, а згодом - і споживає нематоду (б). Такі хижі види грибів можна використовувати в біологічному методі боротьби зі шкідливими видами нематод

Запам'ятаємо: у більшості грибів (наприклад, шапинкових) міцелій багатоклітинний, в інших - одноклітинний (як-от, у мукора) (мал. 262, 1).

За характером живлення грибів поділяють на сапротрофів, симбіотрофів (живляться завдяки симбіозу з іншими істотами), паразитів і, навіть, хижаків (які живляться дрібними безхребетними істотами; мал. 261).

Частина міцелію розташована всередині того субстрату, на якому зростає гриб, частина - на його поверхні (мал. 262, 2). За рахунок повітряного міцелію утворюються репродуктивні органи грибів, які забезпечують як нестатеве, так і статеве розмноження. Така будова грибів значно збільшує їхню поверхню і забезпечує тісний контакт із субстратом, на якому вони зростають.

Є гриби, що не мають міцеліальної будови, наприклад, дріжджі (мал. 262, 3). За рахунок інтенсивного розмноження клітин у таких грибів утворюються ланцюжки клітин.

У деяких грибів, наприклад слизовиків (їх відносять до грибоподібних організмів) клітини не мають пружної клітинної оболонки, завдяки чому вони можуть змінювати свою форму (мал. 263). Ці організми здатні захоплювати їжу за допомогою фагоцитозу та формувати травні вакуолі.

Є гриби, які здатні формувати плазмодії - багатоядерні (від кількох до десятків тисяч ядер) утвори, позбавлені щільної оболонки. Їхні розміри можуть бути вражаючими: до 50 см (у деяких слизовиків, як-от у фуліго) (мал. 263, 1). Плазмодії можуть бути нерухомими або пересуватися за допомогою псевдоподій.

Клітини справжніх грибів, як і клітини рослин, мають щільні клітинні оболонки. Здебільшого до їхнього складу входить нітрогеновмісний хітин та інші полісахариди. Хітин посилює міцність і стійкість клітинної оболонки до впливу різних хімічних речовин. Клітинні оболонки грибів часто забарвлені завдяки наявності певних пігментів (зокрема, меланінів).

У цитоплазмі клітин більшості грибів, подібно до клітин тварин, відкладається запасна речовина - полісахарид глікоген, а у вакуолях - гранули білків. Серед грибів є як аероби, так і анаероби (наприклад, дріжджі, які викликають спиртове бродіння). Продуктом їхнього обміну речовин є сечовина.

Гриби розмножуються різними способами. Нестатеве розмноження зазвичай здійснюється за допомогою спор. Дріжджі, як ви пам’ятаєте з курсу біології 6 класу, розмножуються брунькуванням їхніх клітин, рідше - поділом. Вегетативне розмноження найчастіше відбувається за допомогою відокремлення ділянок міцелію (фрагментацією).

Мал. 262. 1. Одноклітинний гриб мукор. 2. Будова шапинкового гриба. 3. Клітини дріжджів

Мал. 263. Несправжні гриби: 1 - вегетативне тіло фуліго септичного; 2 - слизовик трихія

Понад 100 000 видів справжніх грибів і грибоподібних організмів живуть у ґрунті, різноманітних водоймах, органічних рештках, продуктах харчування, а також на поверхні або всередині живих організмів, спричиняючи різноманітні захворювання.

Нині є різні погляди на систематику грибів. Ви вже знаєте, що їх умовно поділяють на грибоподібні організми та справжні гриби. У межах кожної групи виділяють окремі відділи. Наприклад, серед грибоподібних організмів відомі відділи Акразіомікотові та Міксомікотові слизовики. Відділи Хітридіомікотові, Зигомікотові, Аскомікотові та Базидіомікотові гриби об’єднують у групу справжніх грибів (не для запам’ятовування).

Особливою групою справжніх грибів є лишайники, або ліхенізовані гриби, - симбіотичні асоціації представників певних груп грибів та фотосинтезуючих організмів - зелених водоростей і ціанобактерій (мал. 264).

Відомо близько 20 000 видів лишайників, поширених повсюдно: від арктичної тундри до Антарктиди. Вони оселяються на різноманітних, часто збіднених на органіку, субстратах: камінні, пісках, стовбурах дерев тощо. Живуть лишайники довго - сотні та навіть тисячі років (учені встановили вік знайденого в Гренландії лишайнику - приблизно 4500 років).

Рослини. Серед рослин є одноклітинні (діатомові, деякі зелені, червоні водорості тощо), колоніальні (деякі діатомові, зелені водорості та ін.) та багатоклітинні (бурі, багато видів червоних, зелених водоростей, вищі спорові та насінні рослини) (мал. 265, 266). У більшості багатоклітинних рослин (мохи, хвощі, папороті, плауни, голонасінні, покритонасінні) є тканини та органи - вегетативні (корінь і пагін) й репродуктивні (спорангії, квітки тощо). Особливостями будови тканин рослин є те, що в них відсутня або слабко розвинена міжклітинна речовина, натомість можуть бути міжклітинники.

Характерними ознаками представників групи (царства) Рослини є насамперед будова клітин. Вони мають щільну клітинну оболонку, до складу якої входять різні полісахариди, зокрема целюлоза, пектин. Сусідні клітини зв’язані між собою через мікроскопічні канальці в оболонках. Цитоплазма часто містить вакуолі з клітинним соком, а також різні типи пластид. Завдяки хлорофілам більшість рослин здатна до фотосинтезу, тобто автотрофного живлення. Унаслідок процесу фотосинтезу в цитоплазмі рослинних клітин відкладаються полісахариди (крохмаль у зелених водоростей та вищих рослин, ламінарин - у бурих водоростей, багрянковий крохмаль - у червоних та ін.). Окремі види рослин, переважно паразитичних, не мають хлорофілу і є гетеротрофами (наприклад, повитиця - паразит інших видів рослин). Рослини здебільшого ведуть прикріплений спосіб життя; до активного руху здатні лише певні види водоростей, чиї клітини мають джгутики (як-от, хламідомонада, вольвокс).

Різноманітність рослин, їхню будову, процеси життєдіяльності, взаємозв’язки з іншими організмами та середовищем існування, закономірності поширення тощо вивчає комплексна наука ботаніка. Учені нараховують понад 320 тисяч рослин.

Цікаво знати

Гіфи здатні швидко рости: є гриби в яких за одну добу утворюється міцелій завдовжки понад один кілометр.

Цікаво знати

Гриби можуть утворювати значну кількість спор (наприклад, велетенський дощовик - майже 7 ∙ 1012), які поширюються здебільшого вітром, водою чи тваринами.

Мал. 264. Типи зовнішньої будови лишайників: 1 - накипні, 2 - листуваті, 3 - кущисті

Мал. 265. Різні представники водоростей: 1 - зелена водорість (хламідомонада); 2 - діатомова водорість; 3 - бура водорість (ламінарія); 4 - червона водорість (філофора )

Водорості - група відділів, до складу яких входять одноклітинні, колоніальні та багатоклітинні види (див. мал. 265). У багатоклітинних видів відсутня провідна система та диференціація тіла на багатоклітинні органи. Водорості - автотрофні організми, мешкають у різних типах водойм, вологому ґрунті, на надземних субстратах, можуть вступати в симбіоз з грибами або рослинами.

Вищі спорові рослини - група відділів багатоклітинних рослин, у яких, на відміну від водоростей, формуються справжні тканини та органи (за винятком деяких представників мохоподібних). Свою назву дістали тому, що в них нестатеве розмноження відбувається за допомогою спор, які формуються в спорангіях - репродуктивних органах особин нестатевого покоління. До вищих спорових рослин належать відділи: Мохоподібні, Папоротеподібні, Хвощеподібні та Плауноподібні (див. мал. 266. І). Останні три відділи об’єднують у групу судинних рослин, оскільки вони мають судини - провідні елементи такої тканини, як ксилема. Натомість мохоподібні такої тканини не мають.

Насінні рослини - два відділи вищих рослин (Голонасінні та Покритонасінні), представники яких здатні формувати насінини - структури, які слугують для розмноження та поширення (див. мал. 266. ІІ). Пригадайте: насінина вкрита насінною шкіркою й містить зародок та ендосперм (зародкову тканину із запасом поживних речовин для зародка).

Тварини - переважно гетеротрофні одноклітинні, колоніальні чи багатоклітинні організми. Більшість тварин, на відміну від рослин і грибів, здатні до активного руху. Тваринні клітини над плазматичною мембраною мають тонкий пружний шар - глікокалікс та запасають глікоген. Тварини, за винятком деяких одноклітинних (наприклад, евглени зеленої), не мають хлоропластів і тому не здатні до фотосинтезу.

Цікаво знати

Раніше рослини ПОДІЛЯЛИ на вищі та нижчі, тепер такий поділ вважають застарілим. Колись до складу нижчих рослин, крім водоростей, включали навіть бактерії і гриби.

Мал. 266. Різноманітність вищих рослин: І - вищі спорові рослини: 1 - мохоподібні;

2 - папоротеподібні; 3 - хвощеподібні; 4 - плауноподібні; ІІ - насінні рослини: 1 - голонасінні; 2 - покритонасінні (квіткові) рослини

Мал. 267. Різні представники одноклітинних тварин:

1 - мешканці прісних водойм: а - амеба протей; б - інфузорія-туфелька; 2 - мешканці морів - форамініфери; 3 - паразит крові людини і ссавців - трипаносома; 4 - представник комірцевих джгутикових (їх вважають предками багатоклітинних рослин )

Цікаво знати

НИНІ вчені ВИДІЛЯЮТЬ не три царства еукаріотів, а п'ять або шість.

Тварини поширені у прісних і солоних водоймах - від поверхні до найбільших глибин; на суходолі - від тропіків до полярних шапок, живуть у ґрунті. Багато видів тварин мешкають усередині інших організмів. З організмом хазяїна вони можуть вступати в різні відносини: серед них є мутуалістичні види, коменсали та паразити. Можуть розмножуватись нестатевим або статевим способами. Будову, процеси життєдіяльності, різноманітність і поширення тварин, а також їхнє значення у природі й житті людини досліджує наука зоологія.

Раніше тварин поділяли на два підцарства - Одноклітинні, або Найпростіші, та Багатоклітинні. Проте таку систему вважають застарілою, тепер система тваринного світу активно переробляється: представники з тих, яких раніше відносили до підцарства Одноклітинні, або Найпростіші (мал. 267), опинилися у складі різних царств еукаріотів.

Тіло багатоклітинних тварин складається з багатьох клітин, які виконують різні функції й відрізняються за будовою (явище диференціації клітин). Багатоклітинних тварин поділяють на первинних багатоклітинних та справжніх багатоклітинних.

Первинні багатоклітинні не формують справжніх тканин, вони позбавлені й нервової системи. Тому такі життєві функції, як живлення, газообмін, сприйняття подразників - це функції певних типів клітин, а не цілісного організму. Типовими представниками первинних багатоклітинних тварин є представники типу Губки (мал. 268).

Зверніть увагу на будову комірцевих клітин губок (див. мал. 268. ІІ) та клітин одноклітинних тварин - комірцевих джгутикових (див. мал. 267, 4). Вони подібні не тільки за будовою, а й за набором спадкової інформації. Тому комірцевих джгутикових вважають предками багатоклітинних тварин.

Мал. 268. І. Схема будови губки:

1 - зовнішній шар клітин, 2 - внутрішній шар клітин, серед якого зустрічаються і комірцеві; ІІ. Схема будови комірцевої клітини, джгутики цих клітин створюють потоки води в тілі губок: 1 - джгутик; 2 - комірець з виростів цитоплазми, через який проціджуються частинки їжі; 3 - клітина амебоцит; 4 - частинки їжі, які передаються від комірцевої клітини до амебоциту

У справжніх багатоклітинних тварин подібні за будовою та функціями клітини зібрані в тканини. З них складаються органи та системи органів. Спеціалізуючись на виконанні певних функцій, багато клітин тварин втрачають свою індивідуальність. Зовнішній шар клітин утворює покриви, які відокремлюють внутрішні тканини та органи від зовнішнього середовища. Так виникає внутрішнє середовище організму. Такі тварини мають нервову систему, тому їхні життєві функції регулюються не тільки біологічно активними речовинами, а й завдяки нервовій системі. Подвійна регуляція забезпечує досконалий контроль життєвих функцій багатоклітинних тварин, а в певних представників - й складні форми поведінки.

Ключові терміни та поняття:

гриби, рослини, тварини.

Перевірте здобуті знання

1. Які організми належать до еукаріотів? 2. Чим характеризуються представники царства Гриби? 3. У яких багатоклітинних еукаріотів не формуються справжні тканини? 4. Які групи виділяють серед вищих рослин? 5. Чим відрізняються первинні багатоклітинні та справжні багатоклітинні тварини?

Поміркуйте

Чому клітини одноклітинних еукаріотів зазвичай мають складнішу будову, ніж клітини багатоклітинних, що входять до складу певних тканин?

Творче завдання

Використовуючи знання, отримані під час вивчення курсу біології в попередні роки, пригадайте найбільш поширені інфекційні (збудники - віруси, бактерії, гриби) та інвазійні (збудники - одноклітинні та багатоклітинні тварини) захворювання людини. З допомогою вчителя запропонуйте ефективні заходи профілактики та боротьби з їхніми збудниками.

Коротко про головне

До еукаріотів належать організми, чиї клітини, хоча б на певних етапах розвитку, мають ядро, а також різноманітні одномембранні та двомембранні органели. Традиційно еукаріотів поділяють на три групи (царства): Гриби, Рослини та Тварини.

Гриби - різноманітна група гетеротрофних організмів, які зазвичай споживають розчини органічних сполук. Гриби можуть бути одноклітинними та багатоклітинними.

Серед рослин є одноклітинні, колоніальні та багатоклітинні види. У більшості багатоклітинних рослин є тканини та органи - вегетативні та репродуктивні.

Тварини - переважно гетеротрофні одноклітинні чи багатоклітинні організми. Тваринні клітини над плазматичною мембраною мають глікокалікс, часто здатні до фагоцитозу та запасають глікоген. Серед багатоклітинних тварин виділяють первинних багатоклітинних (наприклад, тип Губки, у яких не формуються тканини та справжні органи) і справжніх багатоклітинних (більшість типів багатоклітинних тварин, у яких формуються справжні тканини, органи й системи органів).

*ПРАКТИЧНА РОБОТА 4 (НА ВИБІР УЧИТЕЛЯ)

Порівняння будови та процесу розмноження клітинних і неклітинних форм життя

Мета: закріпити матеріал, засвоєний під час проходження теоретичного курсу. Навчитися на схемах і мікропрепаратах визначати особливості будови неклітинних форм життя - вірусів, клітин прокаріотів та еукаріотів, порівнювати процеси їхнього розмноження.

Обладнання і матеріали: мікроскопи, схеми та мікрофотографії із зображенням вірусу бактеріофага Т4, клітин кишкової палички та епідермісу людини, схеми, які ілюструють проникнення та розмноження бактеріофага в клітині хазяїна, схема, що ілюструє поділ бактеріальної клітини, схеми будови та мікрофотографії епітеліальної клітини, схеми та мікропрепарати різних фаз мітозу.

Хід роботи

1. Уважно вивчіть запропоновані схеми та мікрофотографії бактеріофага Т4. Охарактеризуйте особливості будови цього вірусу.

2. Уважно вивчіть схеми, на яких зображено процес проникнення бактеріофага Т4 в клітину хазяїна та його розмноження там. Охарактеризуйте основні етапи формування вірусних частинок у клітині-хазяїні.

3. Уважно вивчіть запропоновані схеми та мікрофотографії клітини бактерії кишкової палички. Знайдіть основні компоненти будови її клітини (оболонку, цитоплазму, нуклеоїд, рибосоми, джгутики). Охарактеризуйте особливості будови прокаріотичної клітини.

4. Уважно вивчіть схеми, на яких зображено поділ клітини кишкової палички. Охарактеризуйте цей процес.

5. На мікропрепаратах, схемах і мікрофотографіях ознайомтеся з особливостями будови клітин епідермісу. Знайдіть основні компоненти будови такої клітини: оболонку, цитоплазму, ядро, основні органели. Охарактеризуйте особливості будови еукаріотичної клітини. Знайдіть риси подібності та відмінності в будові прокаріотичних та еукаріотичних клітин.

6. На мікропрепаратах, схемах та мікрофотографіях ознайомтеся з процесом поділу еукаріотичної клітини - мітозом. Охарактеризуйте різні фази мітотичного поділу. Знайдіть риси подібності та відмінності в процесах поділу прокаріотичної та еукаріотичної клітини.

7. Зробіть висновки й запишіть їх у зошит.

ТЕСТ НА ЗАКРІПЛЕННЯ ЗНАНЬ

Виберіть із запропонованих відповідей правильну

1. Назвіть біологічні системи, які перебувають на клітинному рівні організації: а) пріони; б) археї; в) віроїди; г) віруси.

2. Зазначте органели, спільні для клітин прокаріотів та еукаріотів: а) ядро; б) ендоплазматична сітка; в) мітохондрії; г) рибосоми.

3. Назвіть організми, під час здійснення фотосинтезу яких не відбувається виділення кисню: а) пурпурні бактерії; б) зелені водорості; в) червоні водорості; г) діатомові водорості.

4. Визначте, чим справжні багатоклітинні тварини відрізняються від первинних багатоклітинних: а) у них наявні диференційовані клітини; б) у них наявна нервова система; в) їхні клітини мають ядра; г) у них відсутні м'язові клітини.

5. Зазначте, чим справжні гриби відрізняються від грибоподібних організмів: а) здатні до фагоцитозу; б) до складу оболонок клітин входить хітин; в) формують справжні тканини; г) клітини мають ядро.

6. Зазначте, чим ціанобактерії відрізняються від інших бактерій: а) наявністю ядра; б) здатністю до фотосинтезу; в) наявністю хлорофілу; г) наявністю мітохондрій.

7. Зазначте структури, з якими пов'язана здатність ціанобактерій до фіксації атмосферного азоту: а) товстостінні клітини - гетероцисти; б) газові вакуолі; в) вп'ячування плазматичної мембрани, що оточують хлорофіл; г) вакуолі з клітинним соком.

Утворіть логічні пари

8. Визначте відповідність між клітинами різних груп еукаріотів та притаманними їм органелами руху.

1 справжні гриби

А джгутики, що складаються лише з однієї мікротрубочки

2 рослини

Б лише джгутики, що складаються з груп мікротрубочок

3 тварини

В джгутики, війки та псевдоподії

4 бактерії

Г спеціалізованих органел руху не мають

9. Визначте науки, які вивчають ті чи інші групи організмів.

1 бактеріологія

А віруси

2 ботаніка

Б одноклітинні тварини

3 зоологія

В водорості

4 мікологія

Г ціанобактерії

Д дріжджі

10. Порівняйте ознаки, притаманні представникам різних царств організмів.

1 бактерії

А мають глікокалікс

2 гриби

Б клітини мають лише один тип нуклеїнових кислот

3 рослини

В клітинна оболонка містить хітин

4 тварини

Г клітинна оболонка містить муреїн

Д у цитоплазмі відкладається крохмаль

Запитання з відкритою відповіддю

11. Які органи і системи органів беруть участь у регуляції життєвих функцій в тварин?

12. Яких одноклітинних тварин вважають предками багатоклітинних? Чому?

13. Чому вірусів не вважають предками організмів, що мають клітинну будову?

14. Вважають, що такі органели еукаріотів, як хлоропласти та мітохондрії походять від певних типів клітин прокаріотів. Яких? Відповідь обґрунтуйте.

15. Чому розмноження вірусів можливе лише в клітині-хазяїні?

16. Що об'єднує та відрізняє археїв та бактерій?

17. Що спільного та відмінного між справжніми грибами та грибоподібними організмами?

18. Чому лишайники відносять до справжніх грибів, а не до водоростей чи ціанобактерій?

19. Що спільного та відмінного між первинними багатоклітинними та справжніми багатоклітинними тваринами?



Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити