Царство | Животные |
Подцарство | Многоклеточные |
Тип | Кишечнополостные |
Класс | Гидроидые |
Род | Гидры |
Общее строение
Тело гидры имеет вид продолговатого мешочка, стенки которого состоят из двух слоёв клеток — эктодермы и энтодермы.
Между ними лежит тонкая студенистая неклеточная прослойка — мезоглея, служащая опорой.
Эктодерма формирует покров тела животного и состоит из нескольких видов клеток: эпителиально-мускульные, промежуточные и стрекательные.
Самые многочисленные из них — эпителиально-мускульные.
За счёт мускульных волоконец, лежащих в основании каждой клетки, тело гидры может сокращаться, удлиняться и изгибаться.
Между эпителиально-мускульными клетками находятся группы мелких, округлых, с большими ядрами и небольшим количеством цитоплазмы клеток, называемых промежуточными.
При повреждении тела гидры, они начинают усиленно расти и делиться. Они могут превращаться в остальные типы клеток тела гидры, кроме эпителиально-мускульных.
В эктодерме находятся стрекательные клетки, служащие для нападения и защиты. В основном они расположены на щупальцах гидры. Каждая стрекательная клетка содержит овальную капсулу, в которой свёрнута стрекательная нить.
Строение стрекательной клетки со свернутой стрекательной нитью
Если добыча или враг прикоснётся к чувствительному волоску, который расположен снаружи стрекательной клетки, в ответ на раздражение стрекательная нить выбрасывается и вонзается в тело жертвы.
Строение стрекательной клетки с выброшенной стрекательной нитью
По каналу нити в организм жертвы попадает вещество, способное парализовать жертву.
Существует несколько типов стрекательных клеток. Нити одних пробивают кожные покровы животных и вводят в их тело яд. Нити других обвиваются вокруг добычи. Нити третьих — очень клейкие и прилипают к жертве. Обычно гидра «стреляет» несколькими стрекательными клетками. После выстрела стрекательная клетка погибает. Новые стрекательные клетки формируются из промежуточных.
Строение внутреннего слоя клеток
Энтодерма выстилает изнутри всю кишечную полость. В её состав входят пищеварительно-мускульные и железистые клетки.
Пищеварительная система
Пищеварительно-мускульных клеток больше других. Мускульные волоконца их способны к сокращению. Когда они укорачиваются, тело гидры становится более тонким. Сложные движения (передвижение «кувырканием»), происходит за счёт сокращений мускульных волоконцев клеток эктодермы и энтодермы.
Каждая из пищеварительно-мускульных клеток энтодермы имеет 1-3 жгутика. Колеблющиеся жгутики создают ток воды, которым пищевые частички подгоняются к клеткам. Пищеварительно-мускульные клетки энтодермы способны образовывать ложноножки, захватывать и переваривать в пищеварительных вакуолях мелкие пищевые частицы.
Строение пищеварительно-мускульной клетки
Имеющие в энтодерме железистые клетки выделяют внутрь кишечной полости пищеварительный сок, который разжижает и частично переваривает пищу.
Строение желистой клетки
Добыча захватывается щупальцами с помощью стрекательных клеток, яд которых быстро парализует мелких жертв. Координированными движениями щупалец добыча подносится ко рту, а затем с помощью сокращений тела гидра «надевается» на жертву. Пищеварение начинается в кишечной полости (полостное пищеварение), заканчивается внутри пищеварительных вакуолей эпителиально-мускульных клеток энтодермы (внутриклеточное пищеварение). Питательные вещества распределяются по всему телу гидры.
Когда в пищеварительной полости оказываются остатки жертвы, которые невозможно переварить, и отходы клеточного обмена, она сжимается и опорожняется.
Дыхание
Гидра дышит растворённым в воде кислородом. Органов дыхания у неё нет, и она поглощает кислород всей поверхностью тела.
Кровеносная система
Выделение
Выделение углекислого газа и других ненужных веществ, образующихся в процессе жизнедеятельности, осуществляется из клеток наружного слоя непосредственно в воду, а из клеток внутреннего слоя — в кишечную полость, затем наружу.
Нервная система
Под кожно-мускульными клетками располагаются клетки звездчатой формы. Это нервные клетки (1). Они соединяются между собой и образуют нервную сеть (2).
Нервная система и раздражимость гидры
Если дотронутся до гидры (2), то в нервных клетках возникает возбуждение (электрические импульсы), которое мгновенно распространяется по всей нервной сети (3) и вызывает сокращение кожно-мускульных клеток и всё тело гидры укорачивается (4). Ответная реакция организма гидры на такое раздражение — безусловный рефлекс.
Половые клетки
С приближением холодов осенью в эктодерме гидры из промежуточных клеток образуются половые клетки.
Различают два вида половых клеток: яйцевые, или женские половые клетки, и сперматозоиды, или мужские половые клетки.
Яйца находятся ближе к основанию гидры, сперматозоиды развиваются в бугорках, расположенных ближе к ротовому отверстию.
Яйцевая клетка гидры похожа на амёбу. Она снабжена ложноножками и быстро растет, поглощая соседние промежуточные клетки.
Строение яйцевой клетки гидры
Строение сперматозоида гидры
Сперматозоиды по внешнему виду напоминают жгутиковых простейших. Они покидают тело гидры и плавают с помощью длинного жгутика.
Оплодотворение. Размножение
Сперматозоид подплывает к гидре с яйцевой клеткой и проникает внутрь нее, причем ядра обеих половых клеток сливаются. После этого ложноножки втягиваются, клетка округляется, на ее поверхности выделяется толстая оболочка — образуется яйцо. Когда гидра погибает и разрушается, яйцо остается живым и падает на дно. С наступлением тёплой погоды живая клетка, находящаяся внутри защитной оболочки, начинает делиться, образующиеся клеточки располагаются в два слоя. Из них развивается маленькая гидра, которая выходит наружу через разрыв оболочки яйца. Таким образом, многоклеточное животное гидра в начале своей жизни состоит всего из одной клетки — яйца. Это говорит о том, что предки гидры были одноклеточными животными.
Бесполое размножение гидры
При благоприятных условиях гидра размножается бесполым путём. На теле животного (обычно в нижней трети туловища) образуется почка, она растет, затем формируются щупальца и прорывается рот. Молодая гидра отпочковывается от материнского организма (при этом материнский и дочерний полипы прикрепляются щупальцами к субстрату и тянут в разные стороны) и ведет самостоятельный образ жизни. Осенью гидра переходит к половому размножению. На теле, в эктодерме закладываются гонады — половые железы, а в них из промежуточных клеток развиваются половые клетки. При образовании гонад гидр формируется медузоидный узелок. Это позволяет предполагать, что гонады гидры — сильно упрощенные споросаки, последний этап в ряду преобразования утраченного медузоидного поколения в орган. Большинство видов гидр раздельнополы, реже встречается гермафродитизм. Яйцеклетки гидр быстро растут, фагоцитируя окружающие клетки. Зрелые яйцеклетки достигают диаметра 0,5—1 мм. Оплодотворение происходит в теле гидры: через специальное отверстие в гонаде сперматозоид проникает к яйцеклетке и сливается с ней. Зигота претерпевает полное равномерное дробление, в результате которого образуется целобластула. Затем в результате смешанной деламинации (сочетание иммиграции и деламинации) осуществляется гаструляция. Вокруг зародыша формируется плотная защитная оболочка (эмбриотека) с выростами-шипиками. На стадии гаструлы зародыши впадают в анабиоз. Взрослые гидры погибают, а зародыши опускаются на дно и зимуют. Весной продолжается развитие, в паренхиме энтодермы путем расхождения клеток образуется кишечная полость, затем формируются зачатки щупалец, и из-под оболочки выходит молодая гидра. Таким образом, в отличие от большинства морских гидроидных, у гидры отсутствуют свободноплавающие личинки, развитие у неё прямое.
Регенерация
Гидра обладает очень высокой способностью к регенерации. При разрезании поперек на несколько частей каждая часть восстанавливает «голову» и «ногу», сохраняя исходную полярность — рот и щупальца развиваются на той стороне, которая была ближе к оральному концу тела, а стебелек и подошва — на аборальной стороне фрагмента. Целый организм может восстанавливаться из отдельных небольших кусочков тела (менее 1/100 объёма), из кусочков щупалец, а также из взвеси клеток. При этом сам процесс регенерации не сопровождается усилением клеточных делений и представляет собой типичный пример морфаллаксиса.
Передвижение
В спокойном состоянии щупальца вытягиваются на несколько сантиметров. Животное медленно водит ими из стороны в сторону, подстерегая добычу. При необходимости гидра может медленно передвигаться.
«Шагающий» способ передвижения
«Шагающий» способ передвижения гидры
Изогнув своё тело (1) и прикрепившись щупальцами к поверхности предмета (субстрата), гидра подтягивает к переднему концу тела подошву (2). Затем шагающее движение гидры повторяется (3,4).
«Кувыркающий» способ передвижения
«Кувыркающий» способ передвижения гидры
В другом случае она словно через голову кувыркается, поочерёдно прикрепляясь к предметам то щупальцами, то подошвой (1-5).
Разделы: Биология
Учебник В.М. Константинова, В.Г. Бабенко, B.С. Кучменко. "Биология – животных 7 класс". (Концентрическая программа)
Цели урока:
- раскрыть особенности внешнего и внутреннего строения пресноводной гидры в связи со средой обитания,
- показать особенности строения, внутреннего слоя клеток тела гидры и их функциональное значение,
- дать представление о рефлексе и его роли в установлении целостности организма и его взаимосвязи со средой,
- показать родство многоклеточных и одноклеточных животных.
Задачи урока:
- добиваться усвоения учащимися знаний об особенностях строения и жизнедеятельности кишечнополостных, как низших многоклеточных животных, их приспособленность к среде обитания,
- продолжить формирование научного мировоззрения на основе знаний о взаимосвязях кишечнополостных и одноклеточных организмов,
- продолжать обучать учащихся умениям распознавать и сравнивать различные клетки тела гидры одноклеточные и многоклеточные организмы, составлять общую характеристику типа;
- в работе с учебником находить главные мысли в тексте параграфа, составлять план рассказа.
Оборудование: влажные препараты «Актиния» и «Медуза», таблицы: «Тип Кишечнополостные», «Тип Простейшие», кинофильм «Кишечнополостные», презентация урока «Тип Кишечнополостные. Гидра».
МЕТОДИКА
I. Актуализация знаний.
Урок начинается с повторения пройденного материала: фронтальный опрос по таблице «Тип простейшие».
Задаются вопросы всему классу:
- Какое строение имеет клетка простейших? Почему она является самостоятельным организмом?
- Назовите органеллы простейших. Какие функции они выполняют?
- Какими способами размножаются простейшие? Кратко охарактеризуйте эти способы.
- Назовите известные вам заболевания, вызываемые простейшими, и меры предупреждения этих заболеваний?
II. Изучение нового материала.
Учитель подводит итог, повторению отмечая, что на примере изучения простейших учащиеся узнали об одноклеточных микроскопических животных, имеющих большое значение в природе и жизни человека. Важно при этом подчеркнуть, что простейшие представляют собой ранний этап исторического развития органического мира.
Затем учитель демонстрирует влажные препараты медузы и актинии.
Учитель сообщает, что на сегодня на уроке ребята будут проходить новую тему «Тип Кишечнополостные». Записывают ее на доске. Обращается внимание учеников, на строение слова. Слово состоит из двух частей (кишечник и полость), объясняет названия, используя сведения из древнегреческой мифологии. Демонстрируются кадры из фильма «Кишечнополостные» — представителей этого типа. Ребята видят, что к этому типу относятся не только актиния и медуза, но и кораллы, гидры, полипы. Учитель уточняет, что кишечнополостные, это двухслойные многоклеточные животные (слайд 1).
Также этот тип делится на три класса:
- Класс Гидроидные.
- Класс Коралловые полипы.
- Класс Сцифоидные медузы.
Заполните таблицу №1 , используя $ 13 учебника (схема таблицы дается на карточках, чтобы сэкономить время).
Тип | ||
Класс | Класс | Класс |
Представители | Представители | Представители |
На сегодняшнем уроке мы познакомимся с представителем, типа Кишечнополостных, класса Гидроидных пресноводным полипом гидрой.
Важно раскрыть понятие «лучевая симметрия». В связи с этим целесообразно повторить знания из математики о симметрии, и ее элементах (ось симметрии, плоскость симметрии).
Учитель объясняет, что полип, в переводе с греческого – многоног, т.е. имеет много щупалец (слайд 3, схема лучевой симметрии слайд 4). Эти щупальца как лучи расходятся во все стороны. Такая симметрия тела называется «лучевой». Она характерна для малоподвижных форм животных.
В учебнике на странице 57 прочитайте и запишите, какова среда обитания и величина пресноводной гидры (ребята находят, зачитывают и записывают в тетрадь.)
Далее учитель на слайдах показывает внешнее строение пресноводной гидры. Вместе с учащимися зарисовывает на доске, обозначая части тела гидры (слайд 3).
Для выяснения внутреннего строения гидры учитель и ученики рассматривают слайд 5, 6.
Вопрос к классу: из скольких слоев клеток состоит тело гидры? Как они называются? (слайд 6)
Учитель обобщает ответы учащихся, отметив, что гидра – двухслойное животное многоклеточное животное, тело гидры имеет наружный — эктодермальный и внутренний – энтодермальный слои. На доске выполняется таблица учителем, а ребята – делают ее в тетради.
Эктодерма (наружный слой) | Энтодерма (внутренний слой) |
Кожно-мускульные (покровы тела, сокращение). | Пищеварительные клетки (пищеварение внутри клетки, образование пищеварительных вакуолей). |
Стрекательные (нападение, защита) | Железистые клетки (выделение пищеварительного сока). |
Половые (размножение). | |
Нервные (образование диффузной нервной системы). | |
Промежуточные клетки (регенерация) |
Одновременно с заполнением таблицы учитель продолжает объяснение о строении клеток эктодермы и энтодермы.
Кожно-мускульные клетки имеют внутреннее мышечное волоконце. При помощи него они хорошо сокращаются (слайд 8).
Нервные клетки имеют необычную форму – звездчатую с несколькими отростками (слайд 9). Отростки соседних нервных клеток соприкасаются между собой и образуют нервные сплетения или нервную сеть. Нервные отростки способны воспринимать различные раздражения (свет, тепло, механические воздействия), в результате чего в нервных клетках развивается возбуждение, которое передается по ним ко всем частям тела, а также к кожно – мускульным, вызывая ответную реакцию – сокращение гидры. Т.о. мы рассмотрели такое явление как рефлекс (слайд 10,11; рисунок в учебнике 40).
Найдите на странице 58 определение рефлекса (один из учеников зачитывает) и запишите в тетрадь.
Если гидру часто тревожат, то она уйдет со своего места, кувыркаясь через голову. Движение происходит медленно (слайд13, показывающий движение гидры ).
Далее рассматриваются стрекательные клетки или крапивные. Называют их так, потому, что они содержат крапивный яд. Расположены по всему телу, но больше всего их на щупальцах (слайд 14).
Вопрос к классу: почему стрекательных клеток больше всего на щупальцах? (защита).
Кроме того, стрекательные клетки служат средством нападения на добычу. Стрекательные клетки имеют стрекательную капсулу, стрекательную нить, чувствительный волосок (слайд 14).
Промежуточные клетки самые мелкие в эктодерме, но играют значительную роль в жизни гидры (слайд 15), т.к. восстанавливают утраченные части тела. Это явление называют регенерация. Запишите определение в тетрадь. На стр.61 прочитайте более подробно, что такое регенерация.
Половые клетки формируются на теле гидры с приближением холодов.
Вопрос к классу: вспомните, как называются половые клетки? (гаметы)
Обозначаются значками:
Гаметы формируются на одной гидре (слайд 5). Половые клетки, содержащие мужские гаметы разрываются они выходят в воду. Мужские гаметы подплывают к женской гамете, которая находится на теле гидры и формируется зигота. Когда гидра погибает, зигота, покрывается плотной оболочкой, остается на дне водоема и зимует. На следующий год появляется новая гидра. Если гаметы формируются на теле одного организма, то такие организмы называются гермафродиты .
Летом гидра размножается почкованием. Это бесполый путь размножения. Давайте посмотрим кадры фильма.
Учитель подводит школьников к частичному обобщению материала по вопросам.
- Из каких клеток состоит эктодерма? Каковы их функции?
- Что такое рефлекс? Какова роль нервной системы в жизни гидры?
- Что такое регенерация?
Переходим к внутреннему – энтодермальному слою. Он состоит всего из двух видов клеток: (слайд 18)
А) Железистые (выделяющие пищеварительные соки в кишечную полость).
Б) Пищеварительные (имеющие ложноножки и жгутики, осуществляющие внутриклеточное пищеварение).
Таким образом, переваривание пищи осуществляется как внутри клеток, так и в кишечной полости под влиянием пищеварительного сока железистых клеток. Такое полостное и внутриклеточное пищеварение характерно для всех кишечнополостных. Следует также отметить, что не переваренные остатки пищи удаляются через ротовое отверстие.
При рассмотрении дыхания гидры, следует предложить школьникам прочитать абзац учебника в $13 «дыхание и выделение».
На основе полученных знаний, следует продолжить развитие понятия о взаимосвязи организма и среды, начатое при изучении одноклеточных животных. Полезно предложить учащимся еще раз вспомнить, что поступает в организм гидры из внешней среды (пища, кислород, вода) что происходит с этими веществами в организме (пищеварение, образование питательных веществ, их усвоение, т.е. построение из них клеток тела гидры, образование ненужных веществ, их удаление из организма вместе с избытком воды).
Далее надо предложить учащимся найти черты сходства в питании гидры и амебы. На основании сходных признаков они должны быть подведены к выводу о родстве одноклеточных и многоклеточных животных.
В итоге изучения материала о пресноводной гидре учащиеся под руководством учителя должны сделать вывод: гидра – двухслойный многоклеточный организм, имеющий кишечную полость, лучевую симметрию, обладающий безусловными рефлексами.
III. Закрепление знаний проводится по таблице №2.
Особенности строения и процессов жизнедеятельности амебы и пресноводной гидры | ||
Сравниваемый признак | Амеба | Пресноводная гидра |
Строение тела | ||
Питание | ||
Дыхание | ||
Выделение |
Можно использовать текст учебника для заполнения следующей карточки №3.
Заполните пропуски в тексте.
Стенки гидры состоят из _____________ слоёв клеток. Внутри тела имеется________ полость. В ____________ слое располагаются различные клетки. Благодаря наличию мускульных волоконец в основании каждой такой клетки гидра может передвигаться и _______________ длину своего тела. На поверхности тела гидры, особенно на её щупальцах, много _______________ клеток. В этих клетках, в особой ________________ находятся тонкие нити с зазубринками. Когда добыча, проплывающая мимо, коснется чувствительного волоска, ______________ выбрасываются наружу и вонзаются в тело жертвы. Яд _________________ в добычу. Стрекательные клетки ______________ гидру от рыб и крупных водных насекомых.
Домашнее задание: $13, задание 2, 4 страница 39 в рабочей тетради.
Для просмотра на уроке можно использовать следующий дидактический материал.
Фотографии и размышления
Реферат по предмету «Биология», 7 класс
Пресноводная гидра входит в подцарство Многоклеточных животных и относится к типу Кишечнополостных.
Гидра – небольшое полупрозрачное животное размером около 1 см, обладающее лучевой симметрией. Тело гидры цилиндрической формы и напоминает мешок со стенками из двух слоев клеток (эктодермы и энтодермы), между которыми находится тонкий слой межклеточного вещества (мезоглея). На переднем конце тела на околоротовом конусе расположен рот, окружённый венчиком из 5—12 щупалец. У некоторых видов тело разделено на туловище и стебелёк. На заднем конце тела (стебелька) расположена подошва, с её помощью гидра передвигается и прикрепляется.
Эктодерма формирует покров тела гидры. Эпителиально-мускульные клетки эктодермы и образуют основную массу тела гидры. За счёт этих клеток тело гидры может сокращаться, удлиняться и изгибаться.
В эктодерме имеются также нервные клетки, образующие нервную систему. Эти клетки передают сигналы от внешних воздействий эпителиально-мускульным клеткам.
В эктодерме располагаются стрекательные клетки, которые расположены на щупальцах гидры и предназначены для нападения и защиты. Существуют несколько типов стрекательных клеток: нити одних пробивают кожные покровы животных и вводят яд, другие нити обвиваются вокруг добычи.
Энтодерма покрывает всю кишечную полость гидры и состоит из пищеварительно-мускульных и железистых клеток.
Гидра питается мелкими беспозвоночными. Добыча захватывается щупальцами с помощью стрекательных клеток, яд которых быстро парализует мелких жертв. Пищеварение начинается в кишечной полости (полостное пищеварение), заканчивается внутри пищеварительных вакуолей эпителиально-мускульных клеток энтодермы (внутриклеточное пищеварение). Непереваренные остатки пищи выбрасываются через рот.
Дышит гидра растворенным в воде кислородом, который поглощается поверхностью тела гидры.
Гидра обладает способностью полового и бесполого размножения.
Бесполое размножение происходит с помощью почкования, когда на теле гидры образуется почка, состоящая из клеток эктодермы и энтодермы. Почка соединена с полостью гидры и получает всё необходимое для своего развития. У почки появляются: рот, щупальца, подошва и она отделяется от гидры и начинает самостоятельную жизнь.
Когда приближаются холода, гидра переходит на половое размножение. Половые клетки образуются в эктодерме и ведут к образованию на теле гидры бугорков, в одних образуются сперматозоиды, а в других – яйцеклетки. Гидры, у которых сперматозоиды и яйцеклетки образуются на разных особях, называются раздельнополыми животными, а те, у которых эти клетки образуются на теле одного организма, называются гермафродитами.
Гидра обладает способностью легко восстанавливать утраченные части тела – этот процесс носит название регенерация.