Częstotliwość pulsowania wodniczek tętniących u protistów

Zdecydowana większość gatunków protistów spotykana jest w środowisku wodnym. Organizmy te występują w wodach słodkich i słonych, często wchodząc w skład planktonu. Wykazują one szereg przystosowań do życia w wodzie, np. obecność wodniczek tętniących.

R1NyO7zGIotzr
Grafika przedstawia pantofelka. Jest to organizm jednokomórkowy o kształcie podeszwy buta. Od ściany komórkowej na zewnątrz komórki wystają drobne rzęski. W środku komórki widoczne są różne struktury. Widoczne jest jądro komórkowe o kształcie nerki i mniejsze jąderko. Jądro znajduje się na środku komórki. Na końcach komórki w cytoplazmie widoczne są wodniczki. Wodniczki przedstawione są jako okrągłe struktury, od których promieniście odchodzą podłużne elementy.
Źródło: OpenClipart-Vectors, Pixabay, domena publiczna.
Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:

  • jakie jest środowisko życia protistów;

  • jakich znasz przedstawicieli protistów;

  • jak zbudowane są komórki protistów.

Twoje cele

  • Przedstawisz, w jaki sposób protisty regulują stopień uwodnienia komórki.

  • Wyjaśnisz rolę wodniczek tętniących w regulacji uwodnienia komórki przedstawiciela protistów.

  • Opiszesz, jak czynniki środowiskowe (ilość soli i cukru oraz temperatura) wpływają na częstotliwość pulsowania wodniczek tętniących u protistów.

bg‑turquoise

1. Częstotliwość pulsowania wodniczek tętniących u protistów

W zależności od ilości substancji obecnych w środowisku, w którym znajduje się protistprotistyprotist, woda napływa do jego komórki lub z niej wypływa. Dzieje się tak, ponieważ woda w naturalny sposób przemieszcza się w stronę roztworu o większej ilości substancji rozpuszczonych. Te protisty, które żyją w wodach słonych, mają podobną ilość substancji rozpuszczonych w cytoplazmie co otaczający je roztwórroztwórroztwór zewnątrzkomórkowy – dzięki temu woda nie napływa nadmiernie do ich komórek. Natomiast gatunki słodkowodne żyją w wodzie, która ma mniejszą ilość substancji rozpuszczonych niż cytoplazma ich komórek, przez co są narażone na bezustanny napływ wody do ich wnętrza. Żeby zapobiec pęknięciu komórki, protisty te wykształciły wodniczki tętniącewodniczka tętniącawodniczki tętniące, które kurcząc się, usuwają nadmiar wody.

R4Y2QtO7ltI8g
Zdjęcie przedstawia pantofelka. Jest to organizm jednokomórkowy o kształcie podeszwy buta. Jest półprzezroczysty. Od ściany komórkowej na zewnątrz komórki wystają drobne rzęski. W środku komórki widoczne są różne struktury. W cytoplazmie widoczne są wodniczki. Wodniczki przedstawione są jako okrągłe struktury, od których promieniście odchodzą podłużne elementy.
Pantofelek to jeden z najbardziej znanych przedstawicieli protistów zwierzęcych. Żyje w niewielkich zbiornikach wód słodkich, w stawach, kałużach. Do usuwania nadmiaru wody służą mu rytmicznie kurczące się wodniczki tętniące, które wraz z wodą usuwają z komórki także szkodliwe produkty przemiany materii.
Źródło: Carolina Biological Supply Company, Flickr, licencja: CC BY-NC-ND 2.0.

Przeprowadzono szereg doświadczeń, w których obserwowano częstotliwość pulsowania wodniczek tętniących u przedstawicieli protistów, m.in. w zależności od temperatury otoczenia czy też ilości substancji rozpuszczonych w środowisku, w którym zostały umieszczone.

1
Symulacja 1

Kliknij start, aby rozpocząć symulację.

Rer8CX8H3G3Dx
Symulacja interaktywna przedstawia czynniki wpływające na częstotliwość pulsowania wodniczek tętniących u protistów. Poniżej przycisk start. Po kliknięciu na niego pojawia się ekran z parametrami do wybrania. Możliwe do wyboru są: ilość soli, ilość cukru oraz temperatura. Po wybraniu ilości soli pojawia się widok na pantofelka spod mikroskopu. W górnym lewym rogu jest przycisk z następującą informacją: Wodniczka tętniąca jest otoczona kanałami, które wchłaniają wodę z cytoplazmy komórki i wpompowują ją do wodniczki. Gdy jest ona pełna, płyn jest wyrzucany poza komórkę specjalnym kanałem wyprowadzającym, który otwiera się i zamyka w odpowiedniej chwili. Na częstotliwość pulsowania wodniczek tętniących mają wpływ warunki, w których znajduje się komórka – ilość substancji rozpuszczonych w środowisku, a także temperatura, która wpływa na prędkość reakcji zachodzących w organizmie, także tych związanych z regulacją nawodnienia komórek. Po wyłączeniu informacji wracamy do ekranu z pantofelkiem. Po lewej stronie widoczne jest polecenie: Zmień parametry środowiska, żeby sprawdzić ich wpływ na częstotliwość pulsowania wodniczek tętniących u pantofelka. Policz, ile pulsowań zachodzi w trakcie minuty. Po prawej stronie można wybrać ilość soli na pół szklanki wody. Im większa ilość soli, tym wodniczki wolniej pulsują aż do całkowitego zatrzymania pulsowania. W przypadku cukru większa jego ilość doprowadza do zmniejszenia szybkości pulsowania wodniczek. W przypadku zwiększenia temperatury wodniczki pulsują szybciej.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Symulacja interaktywna przedstawia czynniki wpływające na częstotliwość pulsowania wodniczek tętniących u protistów. Poniżej przycisk start. Po kliknięciu na niego pojawia się ekran z parametrami do wybrania. Możliwe do wyboru są: ilość soli, ilość cukru oraz temperatura. Po wybraniu ilości soli pojawia się widok na pantofelka spod mikroskopu. W górnym lewym rogu jest przycisk z następującą informacją: Wodniczka tętniąca jest otoczona kanałami, które wchłaniają wodę z cytoplazmy komórki i wpompowują ją do wodniczki. Gdy jest ona pełna, płyn jest wyrzucany poza komórkę specjalnym kanałem wyprowadzającym, który otwiera się i zamyka w odpowiedniej chwili. Na częstotliwość pulsowania wodniczek tętniących mają wpływ warunki, w których znajduje się komórka – ilość substancji rozpuszczonych w środowisku, a także temperatura, która wpływa na prędkość reakcji zachodzących w organizmie, także tych związanych z regulacją nawodnienia komórek. Po wyłączeniu informacji wracamy do ekranu z pantofelkiem. Po lewej stronie widoczne jest polecenie: Zmień parametry środowiska, żeby sprawdzić ich wpływ na częstotliwość pulsowania wodniczek tętniących u pantofelka. Policz, ile pulsowań zachodzi w trakcie minuty. Po prawej stronie można wybrać ilość soli na pół szklanki wody. Im większa ilość soli, tym wodniczki wolniej pulsują aż do całkowitego zatrzymania pulsowania. W przypadku cukru większa jego ilość doprowadza do zmniejszenia szybkości pulsowania wodniczek. W przypadku zwiększenia temperatury wodniczki pulsują szybciej.

1
Polecenie 1
Rcbe96gftNnDP
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 2
RDApUdfUtwU2k
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 3
R12keJbi2QgXQ
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Słownik

plankton
plankton

ogół najczęściej drobnych organizmów wodnych, unoszących się biernie z falami i prądami w toni (prześwietlonej strefie) oceanów, mórz i wód słodkich

protisty
protisty

grupa niespokrewnionych organizmów, w większości jednokomórkowych, rzadziej wielokomórkowych, zaliczanych do królestwa protistów; nie mają wyspecjalizowanych tkanek ani organów, ale ich komórki mogą wykazywać cechy charakterystyczne dla komórek zwierzęcych (protisty zwierzęce) lub roślinnych (protisty roślinopodobne)

roztwór
roztwór

jednorodna mieszanina dwóch lub więcej substancji chemicznych, np. roztwór cukru, czyli woda zawierającej rozpuszczony w niej cukier

wodniczka tętniąca
wodniczka tętniąca

organella komórkowa protistów słodkowodnych służąca do usuwania nadmiaru wody oraz produktów przemiany materii z wnętrza organizmu

Zadania

R1cpGHkrwAXkb1
Ćwiczenie 1
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1bsLYVHpWkmF1
Ćwiczenie 2
Zaznacz wodniczki tętniące na poniższej ilustracji przedstawiającej pantofelka.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R17GgWJm36jzK1
Ćwiczenie 2
Uzupełnij tekst odpowiednimi słowami.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RMU6RGbs2Z1o71
Ćwiczenie 3
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RH9vuizM8pSbj1
Ćwiczenie 4
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1PlT0ouQyTgW2
Ćwiczenie 5
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RJpLvBkrEO6Sm2
Ćwiczenie 6
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
31
Ćwiczenie 7
Rkcc4sW1OylR9
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
31
Ćwiczenie 8
R13CUcP65Ttjq
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑turquoise

Notatnik

Rk5qaSjqUsPaj
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Bibliografia

Kreatywnym Okiem, Hodowla pantofelków, czyli w świecie protistów, 2019, https://kreatywnymokiem.pl/hodowla-pantofelkow-czyli-w-swiecie-protistow/ [dostęp: 6.10.2023].

Pi‑stacja.tv, wideolekcja Protisty, https://pistacja.tv/film/bio00032-protisty/ [dostęp: 6.10.2023].