для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек

Способы передвижения животных

Урок 23. Биология 7 класс. Животные. ФГОС

для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть картинку для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Картинка про для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек

для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть картинку для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Картинка про для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть картинку для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Картинка про для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек

для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть картинку для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Картинка про для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек

для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть картинку для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Картинка про для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек

Конспект урока «Способы передвижения животных»

Передвижение животных — это любой из множества методов, которые животные используют для перемещения из одного места в другое.

Некоторые виды передвижения (изначально) являются самоходными. Например, бег, плавание, прыжки, полет, подпрыгивание, парение и планирование — это самоходный вид передвижения.

Есть также много видов животных, транспортировка которых зависит от среды обитания, тип перемещения, называемый пассивным перемещением, например, парусный спорт (некоторые медузы), кайтинг (пауки), катание (некоторые жуки и пауки) или верховая езда на других животных.

Животные перемещаются по разным причинам. Например, чтобы найти пищу, партнёра, подходящую среду обитания или избежать хищников.

для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть картинку для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Картинка про для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек

Для многих животных способность двигаться необходима для выживания, и в результате естественный отбор сформировал у них методы и механизмы передвижения.

Например, мигрирующие животные, которые путешествуют на большие расстояния (такие как полярная крачка), обычно имеют механизм передвижения, который требует очень мало энергии на единицу расстояния.

Движение — одно из основных свойств живых организмов. Несмотря на многообразие существующих способов передвижения, их можно разделить на 3 основные группы: амебоидное движение, движение при помощи жгутиков и ресничек, движение с помощью мышц.

Амебоидное движение присуще корненожкам — подклассу простейших животных, образующих временные цитоплазматические выросты — ложноножки, которые служат для передвижения и захвата пищи.

При этом у клеток образуются выросты цитоплазмы, число и величина которых постоянно меняются, как меняется и сама форма клетки.

Движение при помощи жгутиков и ресничек свойственно обычно мелким беспозвоночным животным, обитающим в водной среде.

Однако оно характерно не только для жгутиконосцев и инфузорий, но и некоторым многоклеточным животным и их личинкам.

У высокоорганизованных животных клетки, имеющие жгутики или реснички, встречаются в дыхательной, пищеварительной, половой системах.

Строение всех жгутиков и ресничек практически одинаково.

Вращаясь или взмахивая, жгутики и реснички создают движущую силу и закручивают тело вокруг собственной оси. Увеличение числа ресничек ускоряет передвижение.

Движение с помощью мышц осуществляется у многоклеточных животных. Мышцы образованы мышечной тканью. Главная особенность мышечной ткани — способность сокращаться. За счёт сокращения мышц и осуществляется движение.

У круглых червей поочерёдное сокращение продольных мышц вызывает характерные изгибы тела. За счёт этих телодвижений червь двигается вперёд. Кольчатые черви освоили новые способы движения в связи с тем, что в их мускулатуре, помимо продольных мышц, появились поперечные мышцы. Поочерёдно сокращая поперечные и продольные мышцы, червь, используя щетинки на сегментах тела, раздвигает частички почвы и движется вперёд.

для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть картинку для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Картинка про для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек

Пиявки освоили шагающие движения, используя для прикрепления присоски.

Брюхоногие моллюски двигаются благодаря волнам сокращения, пробегающим по подошве ноги. Обильно выделяемая слизь облегчает скольжение и ускоряет движение.

Двустворчатые моллюски двигаются с помощью мускульной ноги, а головоногие освоили реактивный способ передвижения, выталкивая воду из мантийной полости.

Многие ракообразные для передвижения по грунту используют ходильные ноги, а для плавания им служит либо хвостовой плавник, либо плавательные ноги.

Любой из этих способов передвижения возможен при наличии хорошо развитой мускулатуры и подвижном сочленении конечностей с туловищем.

У большинства членистоногих специальными органами передвижения служат не только ноги, но и (в зависимости от систематической принадлежности) другие образования, например крылья у насекомых.

Движение всех позвоночных животных, имеющих внутренний скелет, также осуществляется с помощью мышц. У рыб это происходит в основном за счёт мышц хвоста и туловища, у земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих — за счёт мышц конечностей, которые осуществляют такие виды движения, как бег, прыжки, плавание, полет, лазание и т. д.

Когда птица колибри зависает в воздухе у цветка, её крылья совершают 50—80 взмахов в секунду.

Есть и другие способы перемещения в зависимости от среды обитания и образа жизни.

Животные перемещаются в четырёх типах окружающей среды: водной (в воде или на воде), воздушной (по воздуху), наземной (на земле или другой поверхности, включая деревья), ископаемой (под землёй).

Особенности перемещения животных в различных средах

На воде удержаться на плаву можно за счёт плавучести. Если тело животного менее плотное, чем вода, оно может оставаться на плаву. Это требует мало энергии для поддержания вертикального положения, но требует больше энергии для передвижения в горизонтальной плоскости по сравнению с менее плавучими животными.

Основное средство, с помощью которого рыба создаёт тягу, — это раскачивание тела из стороны в сторону, в результате чего волновое движение заканчивается большим хвостовым плавником.

Морские млекопитающие колеблют своё тело вверх и вниз. Другие животные, (например, пингвины, ныряющие утки), перемещаются под водой способом, который получил название «водный полёт».

Головоногие моллюски, используют реактивную тягу для быстрого перемещения, впитывая воду, а затем выбрасывая её обратно в виде взрывной волны.

Дельфины иногда катаются на носовых волнах, создаваемых лодками, или занимаются сёрфингом на естественных волнах.

Передвижение животных по поверхности воды

Парусница — колониальный представитель гидроидов — плывущий по ветру моряк, у которого нет никаких средств передвижения, кроме парусного спорта. Небольшой жёсткий парус поднимается в воздух и ловит ветер.

В то время как более крупные животные, такие как утки, могут перемещаться по воде, плывя, некоторые мелкие животные перемещаются по воде, не прорываясь через поверхность. Это поверхностное передвижение использует поверхностное натяжение воды. К таким организмам относится насекомое водомерка. Дело в том, что её конечности гидрофобны, что не позволяет им влиять на структуру воды.

для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть картинку для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Картинка про для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек

Другая форма передвижения (при которой нарушен поверхностный слой) используется ящерицами василисками. Они способны бегать по поверхности воды, удерживаясь за счёт частых ударов перепончатых задних ног.

Благодаря тому, что ящерицы опускают лапы горизонтально на воду, поверхностная плёнка воды не успевает прорваться под весом тела. Каждый раз, опуская лапу, ящерица как бы захватывает пальцами пузырёк воздуха, благодаря чему не намокает при беге.

Перемещение по воздуху

Гравитация — главное препятствие для полёта. Поскольку ни один организм не может иметь такую низкую плотность, как воздух, летающие животные должны генерировать достаточную подъёмную силу, чтобы подниматься и оставаться в воздухе.

Летающие животные должны быть очень лёгкими, чтобы летать. Также животное должно иметь веретенообразную форму тела и мощные лётные мышцы.

Вместо активного полёта некоторые (полу) древесные животные снижают скорость падения, планируя.

Перемещение по земле

Формы передвижения на суше включают ходьбу, бег, подпрыгивание или прыжки, волочение и ползание или скольжение.

Для передвижения по земле животным требуется прочный скелетный и мышечный каркас. А также равновесие. Например, человеческие младенцы учатся ползать прежде, чем они смогут стоять на двух ногах, что требует хорошей координации, а также физического развития.

Прыжок можно отличить от бега, галопа и других походок, при которых все тело временно находится в воздухе, по относительно большой продолжительности воздушной фазы и большому углу начального запуска. Многие наземные животные используют прыжки, чтобы убежать от хищников или поймать добычу, однако относительно немногие животные используют это в качестве основного способа передвижения.

Некоторые животные приспособлены для передвижения по негоризонтальным поверхностям. Одна обычная среда обитания таких лазающих животных — деревья. Например, гиббон — малая человекообразная обезьяна, специализирован для передвижения по деревьям.

Животные, живущие на скалах, (например в горах), передвигаются по крутым или даже почти вертикальным поверхностям, осторожно балансируя и прыгая. Например, у каменистого горного козла есть мягкая резиновая прокладка между копытами для захвата и передвижения по горам.

для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть картинку для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Картинка про для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек

У животных, передвигающихся под землёй, свои особенности в строении.

Покровы тела подземного жителя должны позволять ему беспрепятственно продвигаться в плотной почве как вперёд, так и назад (не всегда можно развернуться в узком ходу).

Передвижению способствуют слизистые выделения, позволяющие скользить в почве (как у червя), короткая шерсть, (как у крота), которая способна заглаживаться как вперёд, так и назад.

Также животные, которые передвигаются в почве, имеют короткие копательные конечности или копательные зубы (как у слепушонка).

Источник

Реснички и жгутики: сжатая характеристика, строение и роль в клетках

для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть картинку для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Картинка про для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек

Как прокариотические, так и эукариотические клетки могут содержат структуры, известные как реснички и жгутики. Эти выросты на поверхности клеток помогают в их движение.

Особенности и функции

Реснички и жгутики являются выростами из некоторых клеток необходимые для клеточной локомоции (передвижения). Они также помогают перемещать вещества вокруг клеток и направлять их к нужным участкам.

Реснички и жгутики образуются из специализированных групп микротрубочек, называемых базальными телами.

Если выросты короткие и многочисленные, их называют ресничками. Если они длиннее и менее многочисленны (обычно только один или два), они называются жгутиками.

Строение

Обычно реснички и жгутики имеют сердцевину, состоящую из микротрубочек, соединенных с плазматической мембраной, расположенных по схеме 9+2. Кольцо из девяти микротрубочек имеет в своем центре две особые микротрубочки, которые сгибают реснички или жгутики. Этот тип организации встречается в устройстве большинства ресничек и жгутиков эукариотических клеток.

Где встречаются?

Как реснички, так и жгутики встречаются во многих типах клеток. Например, у спермы многих животных, водорослей и даже папоротников есть жгутики. Реснички можно найти в клетках таких тканей, как дыхательные пути и женский репродуктивный тракт.

Источник

ГДЗ биология 7 класс Пасечник, Суматохин, Калинова Просвещение 2019-2020 Задание: 4 Жгутиконосцы и инфузории

Стр. 22. Вспомните

№ 1. Где обитают простейшие?

Простейшие организмы обитают в разных условиях жизни. И большинство из них – водные, которые широко распространены как в морских, так и в пресных водоемах. Некоторые виды живут в придонных слоях, потому входят в состав бентоса. Также есть такие виды, которые обитают в других организмах, так как являются возбудителями многих опасных для здоровья человека и животных заболеваний.

№ 2. Что такое бесполое размножение?

Бесполое размножение – это один из видов размножения живых организмов, при котором последующее поколение может развиваться из соматических клеток без участия гамет – репродуктивных клеток. В нем принимает участие только одна особь, а генотип потомков будет таким же, как и у родительской особи.

Стр. 25. Лабораторная работа. Изучение многообразия свободноживущих водных простейших

Невооруженным глазом рассматриваем воду в пробирках с культурами простейших. Вода мутного цвета за счет мельчайших клеток – включений.

С помощью ручной лупы рассматриваем пробирки с культурами простейших. Мы видим, что простейшие очень маленькие по размеру, практически невозможно отличить, какие именно и где, не говоря о размерах, формах, приспособлениях для передвижения.

Берем из пробирки каплю воды с культурой простейших.

Помещаем каплю с культурой простейших на предметное стекло и рассматриваем под малым увеличением микроскопа.

Определяем форму тела, величину, характер передвижения и окраску простейших. Зарисовываем увиденных простейших. Мы видим, что все простейшие разного размера и формы. У них есть реснички, жгутики, при помощи которых они могут передвигаться. Также можно увидеть ядро и ядрышко, в которых содержится набор генетического материала; клеточную стенку, которая позволяет держать форму; вакуоли; аппарат Гольджи.

Рассматриваем инфузорию-туфельку при малом увеличении. Находим передний (тупой) и задний (заостренный) концы ее тела.

Рассматриваем инфузорию-туфельку при большом увеличении. На поверхности ее тела находим реснички. Рассматриваем сократительные вакуоли в передней и задней частях тела.

для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть картинку для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Картинка про для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек

Последовательно рассматриваем и зарисовываем все культуры простейших.

для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть картинку для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Картинка про для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек

Вывод:

Многообразие свободноживущих водных простейших довольно велико. Они различаются и по форме и строению, и по способу передвижения, и по типу питания и методам размножения. В строении большинства из них можно выделить ядро с ядрышком; сократительную вакуоль, которая нужна для выведения жидкости из клеток; комплекс Гольджи; эндоплазматическую сетку; клеточную стенку.

Стр. 25. Вопросы после параграфа

№ 1. Каковы особенности строения и жизнедеятельности жгутиконосцев?

Характерной особенностью в строении всех жгутиконосцев является наличие у них одного или более жгутиков, при помощи которых они передвигаются. Представляют собой жгутики нитевидные выросты эктоплазмы и располагаются на переднем конце клетки. Внутри каждого из них проходят микрофибриллы, которые построены из сократительных белков.

Тело жгутиконосцев кроме цитоплазматической мембраны покрыто снаружи специальной периферической пленкой – пелликулой, которая является производной эктоплазмы. Благодаря ей и обеспечивается постоянство формы клетки. Иногда между пелликулой и жгутиком проходит ундулирующая мембрана – волнообразная цитоплазматическая перепонка. Ее волнообразные движения провоцируют движения жгутика. У некоторых представителей есть опорная органелла – аксо-стиль, который имеет вид плотного тяжа и проходит через всю клетку.

По типу питания жгутиконосцы являются гетеротрофами. Но некоторые их представители способны и к автотрофному питанию, а также являются миксотрофами (эвглена). Размножение у них бесполое – поперечным делением.

№ 2. Как передвигаются жгутиконосцы и инфузории?

Передвигаются жгутиконосцы при помощи специальных жгутиков (один или несколько), которые располагаются на переднем конце клетки и внешне представляют собой нитевидные выросты эктоплазмы.

№ 3. В чем сложность строения инфузории-туфельки по сравнению с амебой протей и бодо?

Строение инфузории-туфельки более сложное и развитое по сравнению со строением амебы протей и бодо. Ложноножки и жгутики у них заменены ресничками, которые расположены по всему телу и благодаря своим волнообразным движениям обеспечивают им возможность более быстрого передвижения.

Также у инфузории-туфельки в строении два ядра (у бодо и амебы протей – одно), две сократительные вакуоли, есть микронуклеус и макронуклеус, клеточный рот и порошица. Размножение возможно двумя путями: бесполый (деление клетки пополам) и конъюгация.

№ 4. Как размножаются жгутиконосцы и инфузории?

Жгутиконосцы размножаются бесполым способом, а именно – путем митотического продольного деления клетки, из которой потом получается две дочерних. При этом надвое делится только ядро в материнском организме, а все остальные органеллы растут и развиваются. Имеющийся жгутик переходит к одной из половинок – будущих дочерних клеток. У второй клетки он образуется заново. У небольшого числа видов жгутиконосцев возможно также половое размножение. Оно проходит по типу гетерогамии или изогамии.

У инфузории-туфельки присутствует как бесполое, так и половое размножение. При бесполом размножении происходит поперечное деление клетки в активном состоянии, которое сопровождается процессами регенерации. Половой способ размножения происходит в форме конъюгации, при которой туфельки, относящиеся к разным семействам (кланам), «склеиваются» друг с другом ротовыми сторонами. Между ними в процессе такого склеивания образуется цитоплазматический мостик, по которому происходит обмен наследственной информацией. В результате обмена происходит повышение не только наследственного разнообразия, но и вероятности выживания особей.

Стр. 25. Задание

Рассмотрите на рисунках 6, 9, 11 строение амебы протея, бодо и инфузории-туфельки. Что у них общего и в чем различия? Ответ представьте в виде таблицы.

ОсобенностиАмеба протейБодоИнфузория-туфелька
ЯдроОдноОдноДва (большое – обеспечивает жизнедеятельность клетки, малое – половое размножение).
ЦистаЕстьЕстьЕсть
ПитаниеПри помощи ложноножек и пищеварительных вакуолей; фагоцитоз, пиноцитоз.При помощи вращательных движений жгутиков, клеточного рта; пищеварительная вакуоль.Пищеварительные вакуоли, захват пищи через ротовое отверстие при помощи ресничек.
ДыханиеВсей поверхностью тела клетки.Всей поверхностью тела клетки.Всей поверхностью тела клетки.
ВыделениеЧерез любую точку на поверхности тела, сократительная вакуоль.Сократительная вакуоль, которая сливается с клеточным ртом.Через любую точку на поверхности тела, две сократительные вакуоли, порошица.
РазмножениеМитозБесполыйМитоз, конъюгация
Среда обитанияВодная (пресные водоемы, аквариумы).Водная (загрязненные пресные водоемы).Водная (пресные водоемы, моря).

Стр. 25. Подумайте

Докажите, что простейшие являются самостоятельными организмами.

Клетка простейших в состоянии выполнять все функции, которые присущи целостному самостоятельному организму. Они дышат, двигаются, питаются, способны к размножению и имеют органеллы выведения. Кислород поступает в клетки простейших через всю поверхность эктоплазмы и участвует в окислении сложных органических веществ для воды, углекислого газа и других соединений, а также в высвобождении энергии, которая необходима для жизнедеятельности организмов.

Передвигаются простейшие при помощи ресничек, ложноножек и жгутиков. Переваривание пищи происходит в пищеварительных вакуолях, куда она попадает благодаря псевдоподиям. Непереваренные остатки пищи выводятся либо через сократительные вакуоли, либо через любое место на клетке. Размножение у простейших происходит путем почкования или деления. Однако, например, для инфузории-туфельки характерно и половое размножение, которое осуществляется методом временного соединения организмов между собой и обмена маленькими ядрами, которые содержат наследственную информацию.

Источник

ДВИЖЕНИЕ ЖГУТИКОВ И РЕСНИЧЕК

Обратимся к другим биологическим механохимическим си­стемам, ответственным за движения клеток и внутриклеточ­ных органоидов. Краткий перечень таких систем приведен на стр. 218.

Множество одноклеточных организмов — бактерий и простей­ших— перемещается в жидкой среде, совершая, тем самым, ра­боту в результате движения специальных сократительных си­стем— жгутиков и ресничек. Реснички функционируют и в ряде органов многоклеточных. Так, гребневики регулируют ориента­цию своих тел согласованными движениями ресничек; реснички
создают ток жидкости в жабрах двустворчатых моллюсков, в трахеях человека и т. д.

Жгутики выполняют волнообразное движение, распростра­няющееся вдоль жгутика от его основания к концу. Типы таких движений показаны схематически на рис. 5.28 ([159], см. также [160]).

для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть картинку для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Картинка про для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек

Устройство жгутиков и ресничек весьма сход­но. Они представляют

для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть картинку для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Картинка про для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек

Ние движения клетки.

Собой вытянутые образования, длина которых варьирует от нескольких микрон до нескольких миллиметров, а диаметр меняется мало — в пределах от 0,1 до 0,5 мкм. Электронная микроскопия показала, что жгутик построен из девяти пе­риферических и двух центральных фибрилл. На рис. 5.30 пока­зана схема поперечных срезов жгутиков, основанная на элек­тронной микрофотографии, а на рис. 5.31—схема их строения [161]. Структуры типа «9 + 2» характерны для ряда биологиче­ских систем, имеющих вытянутое, фибриллярное строение.

для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть картинку для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Картинка про для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек

Диаметр центральных фибрилл жгутика примерно равен 240 А, расстояние между их центрами 300 А Поперечные раз­меры каждого из девяти дублетов — периферических фиб­рилл — 370 X 250 А Дублет состоит из двух субфибрилл А и В, от субфибриллы А отходят два отростка — «ручки» длиной 150
и толщиной 50 А [161, 162]. Установлено, что фибриллы пред­ставляют собой полые цилиндры, стенки которых состоят из десяти протофибрилл с диаметром 35 А и продольной периодич­ностью 80 А [163]. Вторичные фибриллы соединяют перифери­ческие фибриллы с центральной.

Физические проблемы, относящиеся к движению жгутика, можно четко сформулировать. Необходимо установить тонкую структуру фибриллярной системы, ее молекулярное строение и

для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть картинку для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Картинка про для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек

Рис. 5.30. Схема поперечных срезов Рис. 5.31. Схема строения по.

Жгутиков на основании электронной микроскопии.

Перечного среза жгутика. 1 — периферическая фибрилла,

2—субфибрилла А, 3—субфибрил­ла Б, 4—«ручки», 5—центральная фибрилла, 6—вторичная фибрилла.

Исследовать механику и гидродинамику специфического волно­образного движения жгутика (или реснички).

Белки жгутиков и ресничек пока недостаточно охарактери­зованы. Установлена их АТФ-азная активность, показано, что и форма и частота волн зависят от концентрации АТФ. Белки являются сократительными, но их строение отличается от строе­ния миозина или актина. Из жгутиков бактерий выделен белок флагеллин, имеющий специфический аминокислотный состав.

Качественная молекулярная модель движения жгутиков предложена в работе Сильвестра и Холвилла [164], Ранее способ распространения локальных сокращений вдоль фибриллы был рассмотрен Мэйчином [165]. Сократительная единица перифери­ческой фибриллы активируется пассивно распространяющейся волной, приходящей из соседней области жгутика. Надо понять, как химические события, вызывающие локальное сокращение, синхронизуются с механическим изгибанием. Мэйчин предпола­гал, что такая синхронизация возникает вследствие нелинейной связи между напряжением и деформацией сократительного эле­мента. Брокау также считает, что химические события иниции­руются механической волной [166].

для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Смотреть картинку для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Картинка про для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек. Фото для каких животных характерно движение с помощью жгутиков и ресничек

Рис. 5.32. Схема циклического Рнс. 5.33. Сдвиг и изгиб двухнитевой

Процесса в жгутике. И—нормальное состояние, S—со­кращенное состояние; 1 — механиче­ская стимуляция, 2 — сокращение, 3— релаксация.

Вдоль жгутика около 250 мкм/с, соответственно скорость стиму­ляции последовательных единиц есть 2,5-104 единиц в 1 с. После сокращения единица поддерживает напряжение вплоть до ре­лаксации. На этой стадии происходит рефосфорилирование АДФ. Когда единица вновь имеет связанную АТФ, она готова опять принять участие в цикле. Следовательно, частота колебаний уп­равляется скоростью замещения АТФ. Общая схема процесса показана на рис. 5.32 [164].

Другая точка зрения аргументируется в работе Рикменспоэла [167]. Расчет изгибающих моментов в жгутиках показывает, что активное сократительное событие сводится не к бегущей, а к стоячей волне. Изгибающий момент развивается по всей длине жгутика. Поэтому нет нужды в механизме, синхронизующем волну смещения и сократительные события.

Результаты расчетов согласуются со скользящей моделью сократительного движения жгутика. «Ручки», выступающие из субфибрилл А (см. рис. 5.31) и содержащие белок динеин, функционируют подобно мостикам в актомиозиновой системе мышцы. Были получены прямые электронно-микроскопические доказательства скольжения субфибрилл в жгутиках и ресничках [160, 168—170].

Где и — сдвиг, s—координата вдоль жгутика, 0 — угол изгиба, к — кривизна жгутика. Вводя безразмерный параметр сдвига, находим

Расчет дает линейное напряжение, равное 7-10-2 дин/см.

Если пары молекул динеина отстоят друг от друга на 170 А [172], то сила на одну его молекулу, т. е. на один мостик, равна 0,6-Ю-7 дин [167]. Это на порядок меньше величины f0 для мышцы (см. стр. 250). За один период изгибания скольжение происходит на пути 800 А [173]. Работа, совершаемая одной мо­лекулой динеина, равна 5-Ю-13 эрг (ср. с 4,6-10

15 эрг для мышцы, стр. 250). Эта величина согласуется со значением сво­бодной энергии расщепления АТФ [174].

Таким образом, скользящая модель жгутика представляется более привлекательной, чем модель локального сокращения [160]. Ясно, что модель должна содержать некие контрольные механизмы, генерирующие ритмический цикл изгибания. Как уже сказано, такой механизм может определяться нелинейностью системы, наличием обратной связи (см. [165]). Иными словами, скорость изгибания контролируется кривизной.

Общее выражение для распространения волны изгиба вдоль s есть периодическая функция s — Vt, где V скорость распро­странения волны. Следовательно,

Механизм скольжения автоматически создает разность фаз ме­ждусдвигом и кривизной, независимо от частоты колебаний [160J.

Однако этот механизм контроля не полон, так как он не учи­тывает вязкого сопротивления изгибу. В соответствии с идеями Мэйчина можно предположить, что кривизной контролируется не скорость нзгибання, но момент силы [160]

Где т — момент, генерируемый на единицу длины жгутнка, т0 — константа. Если к’ — синусоидальная функция длины, то из (5.137) следует, что AfaKT(s)— также синусоидальная функция, но смещенная на четверть периода относительно к’.

В работе [175] (см. также [160]) с помощью компьютера было исследовано движение моделей, содержащих от 25 до 35 прямых сегментов, шарннрно соединенных друг с другом. Математиче­ская модель основывалась на модели скольжения. Оказалось, что достаточно включить в модель два основных предположе­ния, а именно, существование изгибающего момента, генерируе­мого активным процессом скольжения вдоль жгутика, н пропор­циональность масштаба этого активного процесса локальной кривизне жгутнка. Тогда действительно объясняются и инициа­ция и распространение изгиба. Варьируя параметры модели, можно получить различные волновые картины, в том числе все картины, наблюдаемые на опыте.

Имеется ряд данных, показывающих, что н внешние факторы могут влиять на движение жгутнка (см. [160]). Здесь требуются дальнейшие теоретические н экспериментальные исследования.

В работе [176] рассчитана скорость распространения волны н расход мощности на преодоление вязкого сопротивления неод­нородно колеблющихся жгутиков. В работе [177] проведен ана­лиз гипотетических форм волнового движения жгутиков — сину­соидальных, меандровых н круговых дуг, соединенных прямыми линиями. Наконец, в работе [178] теоретически рассмотрено дви­жение микроорганизмов, создаваемое трехмерным волновым движением жгутиков.

Ясно, что движение жгутиков и ресничек ставит перед физи­кой ряд еще не решенных проблем. Очень мало известно о де­тальных молекулярных механизмах, ответственных за активное скольжение н его контроль.

Как и в случае мышцы, ничего неизвестно о локализации и характере конформационных превращений в белках жгутика, бо­лее того, сами этн белки не охарактеризованы. Установлена лишь АТФ-азная нх активность. В связи с этим необходимо ука­зать на работу Энгельгардта н Бурнашевой, выделивших из сперматозоидов сократительный АТФ-азный белок, названный имн спермазином [179]. Дальнейшие подробности, относящиеся к сократительным белкам жгутиков и ресничек, приведены в мо­нографии Поглазова [180].

Очень важно, конечно, что установлены определенные черты сходства между движением жгутиков и мышечным сокращением. Различные типы внутренней и внешней регуляции движения еще не изучены, и изложенные в этом параграфе теоретические мо­дели и представления имеют феноменологический характер.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *