草履蟲（Parameciumcaudatum）

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草履蟲（Paramecium caudatum）

草履蟲科草履蟲屬動物。草履蟲屬于單細(xì)胞動物，雌雄同體，體長只有180—280微米，一般呈長圓筒形，前端鈍圓，后端寬而略尖，全身長滿縱行排列的纖毛，纖毛和鞭毛的結(jié)構(gòu)基本相同，蟲體的表面為表膜，由3層膜組成，里面的細(xì)胞質(zhì)分化為內(nèi)質(zhì)與外質(zhì)。喜歡生活在有機(jī)物豐富的池塘、水溝、洼地等。

形態(tài)特征

草履蟲是纖毛綱的代表種，也是原生動物的代表種。草履蟲生活在淡水中，一般池沼，小河中都可采到。世界已知22種，常見有大草履蟲（長180～300微米）、雙小核草履蟲（長80～170微米，伸縮泡2個，有兩個小核，很小）、多小核草履蟲（長180～310微米，有時有3個伸縮泡，小核泡型，有3～12個）、綠草履蟲（體長80～150微米，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有綠藻共生，在見光處培養(yǎng)后通體呈綠色，小核1個，致密型）、大草履蟲是最常見者。

草履蟲一般呈長圓筒形，前端鈍圓，后端寬而略尖，形狀似倒置的草鞋，因此得名。草履蟲全身長滿縱行排列的纖毛，纖毛和鞭毛的結(jié)構(gòu)基本相同。蟲體的表面為表膜，由3層膜組成，起到緩沖和保護(hù)作用，里面的細(xì)胞質(zhì)分化為內(nèi)質(zhì)與外質(zhì)。每一根纖毛從位于表膜下的一個基體發(fā)出來，整個表膜下的基體由縱橫連接的小纖維連接成網(wǎng)，起到協(xié)調(diào)纖毛活動的作用。

表膜下的外質(zhì)中有一排小桿狀的囊泡結(jié)構(gòu)，與表膜垂直排列，叫做刺絲泡，開口于表膜上，當(dāng)蟲體遇到刺激時，刺絲泡射出其內(nèi)容物，遇水形成細(xì)絲。如用5%亞甲基藍(lán)、稀醋酸或墨水刺激時，可見放出刺絲。一般認(rèn)為刺絲泡具有防衛(wèi)和捕食的作用。

一種身體很小、圓筒形的原生動物。最常見的是尾草履蟲，體長只有80～300微米。因為它身體形狀從平面角度看上去像一只倒放的草鞋底而叫做草履蟲。草履蟲全身由一個細(xì)胞組成，身體表面包著一層膜，膜上密密地長著許多纖毛，靠纖毛的劃動在水里運(yùn)動。它身體的一側(cè)有一條凹入的小溝，叫“口溝”，相當(dāng)于草履蟲的“嘴巴”。口溝內(nèi)的密長的纖毛擺動時，能把水里的細(xì)菌和有機(jī)碎屑作為食物擺進(jìn)口溝，再進(jìn)入草履蟲體內(nèi)，供其慢慢消化吸收。殘渣由一個叫肛門點的小孔排出。草履蟲靠身體的外膜吸收水里的氧氣，排出二氧化碳。常見的草履蟲具有兩個細(xì)胞核：大核主要對營養(yǎng)代謝起重要作用，小核主要與生殖作用有關(guān)。

攝食消化

草履蟲營吞噬營養(yǎng)，有較復(fù)雜的消化細(xì)胞器。由蟲體近前端開始有一條口溝，斜著伸向身體中部，口溝末端的與表膜相連處形成胞口，下面連著漏斗形的胞咽。食物(如細(xì)菌、小的生物和腐爛的有機(jī)物等)通過口溝處纖毛擺動而進(jìn)入胞口，在胞咽下端積聚成下泡，被細(xì)胞質(zhì)包裹而脹大，形成食物泡，在固定的路徑中流動，與溶酶體融合后進(jìn)行消化。最后不能消化的殘渣由身體后部的胞肛排出蟲體外。

平衡調(diào)節(jié)

在內(nèi)、外質(zhì)之間有2個伸縮泡，一個在體前部，一個在體后部。每個伸縮泡向周圍細(xì)胞質(zhì)伸出放射排列的收集管，這些收集管端部與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的小管相通。在伸縮泡主泡和收集管上有由一束微管組成的收縮絲，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)收集的水分以及代謝廢物通過收縮絲的收縮而進(jìn)入收集管，注入伸縮泡，從表膜小孔(排泄孔)排出蟲體外。前后2個伸縮泡交替收縮，維持其體內(nèi)水分平衡。可見，伸縮泡的功能是調(diào)節(jié)滲透壓和排泄。

呼吸作用

草履蟲的呼吸作用主要通過體表進(jìn)行，由體表吸取水中的氧氣，將新陳代謝產(chǎn)生的二氧化碳排出體外。大草履蟲有2個細(xì)胞核，大核與營養(yǎng)有關(guān)，小核與遺傳有關(guān)。

生殖方式

草履蟲的生殖可分為無性生殖和有性生殖。

1、無性生殖

無性生殖為橫二分裂，小核先進(jìn)行有絲分裂，大核再進(jìn)行無絲分裂，然后細(xì)胞質(zhì)一分為二，最后蟲體從中部橫斷，成為2個新個體，所分裂出的蟲體和原先蟲體相同。

2、有性生殖

有性生殖為接合生殖，2個草履蟲口溝對口溝粘合在一起，粘合處細(xì)胞膜溶解，兩個蟲體的細(xì)胞質(zhì)相通，小核離開大核，分裂2次形成4個核，其中3個解體，剩下的1個小核又分裂成大小不等的2個核，大核逐漸消失。然后兩蟲體互換其新小核，并與對方較大核融合，這一過程相當(dāng)于受精作用。此后兩蟲體分開，接合核分裂3次成為8個核，4個變?yōu)榇蠛耍溆?核有3個解體，剩下1核分裂為2小核，再分裂為4小核，每個蟲體也分裂2次，結(jié)果原接合的兩親本蟲體各形成4個草履蟲，新形成的8個草履蟲都有一大核，一小核。接合生殖過程十分繁：

1、在一定環(huán)境中，兩個草履蟲口溝相接，細(xì)胞膜融合，交換小核中的部分遺傳信息。接合生殖開始。

2、每個個體中的小核各分裂兩次，其中一次為減數(shù)分裂，分別形成4個單倍體小核。

3、每個個體4個小核中的3個消失，剩下的小核分裂為一個雄核（較小）和一個雌核（較大）。大核同步消失。

4、2個接合的個體交換雄核，并與對方的雌核融合。

生活環(huán)境

大草履蟲身體內(nèi)充滿了細(xì)胞質(zhì)，在水中前進(jìn)時，它不停地擺動口溝里的纖毛，鼓起水渦，攝取水里的細(xì)菌或其它有機(jī)物，食物由胞口和胞咽而進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，形成食物泡。食物泡隨著細(xì)胞質(zhì)的流動而在體內(nèi)移動，泡中的食物逐漸被消化和吸收，食物殘渣由身體后側(cè)的胞肛排出體外。草履蟲通過表膜進(jìn)行呼吸，吸收水里溶解的氧氣，分解有機(jī)物后釋放出能量，而產(chǎn)生的二氧化碳和一些含氮廢物，通過表膜排出體外。喜歡生活在有機(jī)物豐富的池塘、水溝、洼地等。大多數(shù)草履蟲是全動性營養(yǎng)，但綠草履蟲是例外，體內(nèi)含共生綠藻，這種綠藻可利用動物體排泄的含氮廢物作為無機(jī)鹽的來源，通過植物式光合作用制造有機(jī)物生存（屬于植物性營養(yǎng)。草履蟲可以在缺氧或厭氧環(huán)境中生活，其耐污性極強(qiáng)。

生態(tài)作用

草履蟲屬于動物界中最原始，最低等的原生動物。它喜歡生活在有機(jī)物含量較多的稻田、水溝或水不大流動的池塘中，以細(xì)菌和單細(xì)胞藻類為食。據(jù)估計，一只草履蟲每小時大約能形成60個食物泡，每個食物泡中大約含有30個細(xì)菌，所以，一只草履蟲每天大約能吞食43200個細(xì)菌，它對污水有一定的凈化作用。


大草履蟲因為其個體較大，結(jié)構(gòu)典型、繁殖快、觀察方便、容易采集培養(yǎng)，因此一般用它作為研究細(xì)胞遺傳的好材料。多年來，遺傳學(xué)科學(xué)家已經(jīng)用它研究了細(xì)胞質(zhì)遺傳、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核在遺傳中的相互作用，以及細(xì)胞類型的轉(zhuǎn)變等，取得了不少科學(xué)成果。隨著科學(xué)的發(fā)展，還發(fā)現(xiàn)了它在醫(yī)學(xué)方面的許多重要價值，例如用它的水溶性提取物，可以較準(zhǔn)確地診斷消化系統(tǒng)的癌癥和乳腺癌等疾病。

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