PROTOZOA: CHARAKTERISTIKA, KLASIFIKÁCIA, ROZMNOŽOVANIE, VÝŽIVA - BIOLÓGIE - 2026

Tieto prvoky alebo protozoálnej organizmy sú jednobunkové eukaryotes. Môže ísť o heterotrofy alebo fakultatívne autotrofy. Väčšina z nich je osamelá, existujú však koloniálne formy, ktoré sa nachádzajú prakticky v akomkoľvek prostredí. Väčšina z nich žije voľne, takmer všetky žijú v mori alebo v sladkej vode, hoci existuje mnoho parazitických druhov iných organizmov vrátane človeka.

Protozoi sú polyetylénickou skupinou organizmov, ktoré sa podľa klasickej taxonómie nachádzajú v kráľovstve animálií. Najnovšia klasifikácia ich zahrnula do iných jednobunkových organizmov a niektorých zelených rias v protistickom alebo protoktistickom kráľovstve.

Protozoan, Balantidium coli na mokrom povrchu. Fotografovanie: Euthman. Prevzaté a upravené z stránky commons.wikimedia.org

Jeho pôvod je veľmi starý, existujú fosílne záznamy z Predkambrianu. Prvým výskumníkom, ktorý ich pozoroval, bol Anton van Leeuwenhoek. V rokoch 1674 až 1716 tento výskumný pracovník opísal voľne žijúce prvoky, ako aj niekoľko parazitických druhov zvierat. Dokonca išiel tak ďaleko, aby opísal lambiu Giardiu pochádzajúcu z jeho vlastných výkalov.

Všeobecné charakteristiky

Možno jedinou spoločnou charakteristikou, ktorú zdieľajú členovia tejto skupiny, je ich úroveň bunkovej organizácie, pretože vo všetkých ostatných aspektoch sú veľmi rôznorodé.

Medzi prvoky patria všetky známe typy symetrie, od úplne asymetrickej po sférickú symetriu. Jeho veľkosť sa môže meniť od mikrónov do niekoľkých milimetrov.

Jeho pohybový mechanizmus je tiež dosť variabilný. Môže im chýbať mobilita a ich pohyb závisí od prostredia alebo iných organizmov. Iní sa môžu pohybovať pseudopódami, riasami alebo bičínami.

Telo môže byť podporované exoskeletom zvaným testa alebo vnútorným cytoskeletom. Cytoskelet môže byť tvorený mikrovláknami, mikrotubulami alebo vezikulami.

Trávenie potravy v prvokoch je intracelulárne a vyskytuje sa vo vnútri tráviacej vakuoly. Jedlo sa dostane do vakuoly fagocytózou alebo endocytózou. Vnútorná koncentrácia vody a iónov sa uskutočňuje pomocou kontraktilnej vakuoly.

Najrozšírenejšou formou rozmnožovania je štiepenie. Tento druh reprodukcie sa vyskytuje v určitom okamihu životného cyklu väčšiny prvokov.

pôvod

Predpokladá sa, že pôvod prvokov pochádza z procesu symbiózy medzi baktériami, mitochondriami a plastami. Primitívna baktéria moru Proteoarchaeota mohla byť hostiteľom alfaproteobaktérií (organizmus podobný ricketsii), ktorý spôsobil mitochondrie.

Tento vzťah možno vznikol približne pred 1600 - 1800 miliónmi rokov. Lynn Margulis, severoamerická biológka, bola hlavným propagátorom tejto hypotézy o pôvode eukaryotov vo všeobecnosti, a najmä o prvokoch.

klasifikácia

Názov protozoan bol postavený nemeckým zoológom Georgom Goldfussom v roku 1818, aby zoskupil to, čo považoval za praveké zvieratá. V roku 1820 definoval protozoá ako triedu v kráľovstve animálií. Táto skupina však okrem infúzie (Ciliophora) obsahovala aj niektoré druhy koralov, jednobunkové riasy a medúzy.

V roku 1845 povýšil ďalší nemecký zoológ Carl Theodor Ernst von Siebold protozou na úroveň kmeňa v kráľovstve zvierat. Rozdelil ich do dvoch tried, Infusoria (Ciliophora) a Rhizopoda.

Neskôr, v roku 1858, Angličan Richard Owen oddelil prvok od zvierat a rastlín a povýšil ich na kategóriu kráľovstva.

Ernst Haeckel zaradil prvok do protistického kráľovstva, čo je samo-vytvorený taxón pre všetky jednoduché a jednoduché tvary. Okrem protozoov toto kráľovstvo zahŕňalo aj protofytov a atypických protistov.

Po tomto návrhu sa však už dlho tento prvok považoval za kmeň jednobunkových organizmov v živočíšnej ríši.

V roku 1938 navrhla HF Copeland rozdelenie živých bytostí do štyroch kráľovstiev: monera, protista, plantae a animalia. V tomto návrhu Copeland vytiahol baktérie a cyanobaktérie z protista a zaradil ich do nového kráľovstva monera. Neskôr RH Whittaker oddeľovala huby od protoktisty a zahrnula ich do kráľovstva húb.

- Tradičná klasifikácia protistov

Klasická klasifikácia považuje protozoa za jediný kmeň v animálii. Tento kmeň je zase rozdelený do štyroch tried, ktoré sú v zásade založené na spôsobe pohybu:

Rhizopoda alebo Sarcodina

Jeho mechanizmus posunu je prostredníctvom emisie pseudopódov. Pseudopodia sú dočasné výčnelky cytoplazmy a plazmatickej membrány. Medzi jej predstaviteľmi boli rádiolária, foraminifera, heliozoa, améby a ďalšie.

Ciliophora alebo Ciliata

Pohybujú sa cez riasinky, krátke a veľmi početné vlákna, ktoré obklopujú telo organizmu. Medzi ciliatmi sú okrem iného peritriquia a spirotriquios.

Mastigophora alebo Flagellata

Pohybujú sa cez jeden alebo viac bičíkov. Bičíky sú dlhšie vlákna ako riasenka a sú zvyčajne prítomné v malom počte. Medzi predstaviteľmi tejto skupiny sú dinoflageláty, choanoflageláty a opalín.

Sporozoa

Nemajú štruktúry na pohyb. Sú to paraziti, ktorí predstavujú sporulačnú fázu. Medzi nimi boli tradične umiestnené mikropporídie, teraz považované za huby (huby), myxosporidie (teraz medzi animáliami), haplosporídie (teraz medzi cercozoa) a apikomplexy.

- Aktuálne poradie

Thomas Cavalier-Smith a jeho spolupracovníci v roku 1981 povýšili prvoky na status kráľovstva. Ruggiero a spolupracovníci v roku 2015 tento návrh prijali a rozdelili protozoánske kráľovstvo do ôsmich fyla:

Euglenozoa

Vykopané jednobunkové bičíky. Väčšina voľného života zahŕňa aj dôležité druhy parazitov, z ktorých niektoré infikujú ľudí. Je rozdelená na dve skupiny: euglenidae a quinetoplastidy.

améby

Druhy rodu Amoeboid, ktoré majú často pseudopody podobné vlkom a tubulárne mitochondriálne hrebene. Väčšina druhov je jednobunková, hoci zahŕňajú aj niekoľko druhov plesní, ktoré majú makroskopickú a mnohobunkovú životnú fázu. V tomto štádiu sa jednotlivé amoidné bunky pridávajú na produkciu spór.

Metamonade

Vykopané bičíky bez mitochondrií. O zložení skupiny sa stále diskutuje, zahŕňajú však výprava, diplomat, parabasalid a oxymoron. Všetky druhy sú anaeróbne, vyskytujú sa predovšetkým ako zvieracie symbionty.

Choanozoa (

Je to klaun eukaryotických opistetónov, ktorý obsahuje choanoflageláty a zvieratá (vylúčené Cavalier-Smith).

Loukozoa

Eukaryoty vykopané. Zahŕňa Anaeromonadea a Jakobea. Taxonomická identita skupiny ešte nie je jasná.

heterolobosea

Ide o skupinu bezfarebných, fotosyntetických vykopaných eukaryotov, ktoré zahŕňajú druhy, ktoré sa môžu transformovať medzi štádiami amoeboid, bičíkov a cysty.

Microsporidia

Mikrosporídie sú skupinou jednobunkových parazitov tvoriacich spóry. Microsporidia sú obmedzené na živočíšnych hostiteľov. Väčšina infikuje hmyz, ale zodpovedá aj za bežné choroby kôrovcov a rýb. Niektoré druhy môžu ovplyvniť človeka.

Sulcozoa

Ide o parafyletickú skupinu, ktorú navrhol Cavalier-Smith ako modifikáciu skupiny Apusozoa. Organizmy tejto skupiny sa vyznačujú prítomnosťou teky pod chrbtovým povrchom bunky, s ventrálnou drážkou a najviac tiež s bičíkom.

Kritika tohto poriadku

Toto kráľovstvo sa považuje za parafyletické, z ktorého sa predpokladá, že sa vyvinuli členovia húb, animálií a chromistických kráľovstiev. Vylučuje niekoľko skupín organizmov, ktoré sa tradične nachádzajú medzi prvokmi, vrátane ciliatov, dinoflagelátov, foraminiférov a apikomplexov. Tieto skupiny boli zaradené do Chromistického kráľovstva.

rozmnožovanie

Formy rozmnožovania medzi prvokmi sú dosť rozdielne. Väčšina sa reprodukuje asexuálne. Niektoré druhy sa delia iba asexuálne, iné sa môžu reprodukovať aj sexuálne.

-Nepohlavné rozmnožovanie

Existujú rôzne mechanizmy asexuálnej reprodukcie:

Binárne delenie

Známy tiež ako bipartícia, je to forma asexuálnej reprodukcie. Pozostáva z duplikácie DNA, po ktorej nasleduje rozdelenie cytoplazmy. Tento proces vedie k vzniku dvoch podobných dcérskych buniek.

reprodukcie púčiky

Je to druh asymetrickej reprodukcie mitózy. Pritom sa v určitej časti plazmatickej membrány najskôr vytvorí vydutie.

Jadro progenitorovej bunky sa delí a jedno z výsledných jadier prechádza do žĺtka. Žĺtok sa potom oddelí od progenitorovej bunky, čo vedie k vzniku veľkej a menšej bunky.

Schizogony

V tomto kmeňové bunky pred rozdelením rastú a vyvíjajú sa kapsuly. Potom prechádza procesom postupných binárnych štiepení, skôr ako sa rôzne výsledné bunky rozptýlia.

-Sexuálna reprodukcia

Medzi protozoami to nie je bežné. To nevedie priamo k formovaniu nových jednotlivcov. Normálne sa vyskytuje fúziou podobných haploidných jedincov.

Táto fúzia vytvára diploidný zygota. Tento zygota sa následne podrobuje meiotickému deleniu, aby znovu získal stav haploidov a vytvára štyri nové haploidné organizmy.

Výživa

Protozoa môžu byť heterotrofy alebo fakultatívne autotrofy. Heterotropné formy môžu byť saprozoické alebo holozoické. Saprozoické druhy získavajú organické látky rôznymi spôsobmi. Môžu využívať difúziu, aktívny transport alebo pinocytózu.

Pinocytóza je typ endocytózy rozpustných molekúl, ktorý pozostáva z absorpcie materiálu z extracelulárneho priestoru invagáciou cytoplazmatickej membrány.

Holozoické druhy požívajú svoju korisť alebo potravu fagocytózou. Fagocytóza spočíva v zahrnutí potravinových častíc alebo koristi a ich uzatvorení do relatívne veľkých vezikúl.

Výživa protozoov. Pinocytóza. Obrázok: Jacek FH (odvodený z Mariany Ruiz Villarreal). Prevzaté a upravené z stránky commons.wikimedia.org

Potraviny trávené protozoami sa nasmerujú na tráviacu vakuolu. Tráviaca vakuola môže pochádzať z ktorejkoľvek časti bunky alebo môže byť spojená s cytostómom v závislosti od druhu.

K tejto vakuole sa fúzuje lyzozóm, ktorý uvoľňuje svoje hydrolytické enzýmy a lyzozomálne kyseliny do vezikula. Keď sa vakuolka okyslí, vákuová membrána vyvíja mikrovily, ktoré sa pohybujú do vakuoly.

Následne vakuolárna membrána vytvára malé vezikuly, ktoré sa plnia produktom trávenia a sú vrhané do cytoplazmy.

Produkty trávenia sa difúziou transportujú do cytoplazmy. Tieto produkty môžu byť použité priamo alebo uložené vo forme lipidov alebo glykogénu. Neštiepené zvyšky sa uvoľňujú exocytózou.

Niektoré druhy môžu byť symbiontmi iných organizmov, ako sú napríklad oxamadíny, ktoré sú komenzálne alebo vzájomné, ktoré obývajú tráviaci trakt hmyzu. Iné druhy môžu byť u zvierat a ľudí parazitárne.

Choroby, ktoré môžu spôsobiť

mikroskopia

Spôsobené mikrosporidiou. Ide o oportúnnu infekciu čreva, ktorá spôsobuje hnačku a slabosť u jedincov s narušeným imunitným systémom.

Primárna amébická meningoencefalitída

Spôsobené amébou Naegleria fowleri. Ide o zriedkavé a smrteľné ochorenie postihujúce centrálny nervový systém. V priebehu 3 až 7 dní po nákaze na infekciu začína narúšať čuch.

Schopnosť cítiť a ochutnať jedlo sa rýchlo stráca v dôsledku smrti nervových buniek zápachu. Po týchto príznakoch nasleduje bolesť hlavy, nevoľnosť, stuhnuté svaly krku a zvracanie. Neskôr sa objavia bludy, záchvaty, kóma a neskoršia smrť.

Amebiáza alebo amébiáza

Je to choroba spôsobená amébami Entamoeba histolytica, Entamoeba dispar a Entamoeba moshkovskii. To predstavuje tretiu príčinu smrti medzi parazitárnymi chorobami. Len malária a schistosomiáza prevyšujú počet spôsobených úmrtí.

Parazit sa všeobecne získava vo forme cysty požitím kontaminovanej potravy alebo tekutín. Môže napadnúť črevnú sliznicu spôsobujúcu úplavicu, ako aj ulcerácie a šíriť sa do ďalších orgánov.

Predpokladá sa, že túto infekciu má 10 až 20% svetovej populácie. Choroba má 10% infikovaných ľudí. Miera úmrtnosti je medzi 0,1 a 0,25%.

Chagasova choroba

Je to choroba spôsobená bičíkom protozoanom Trypanosoma cruzi, ktorý sa prenáša hmyzom z triatomínu (čipy). Choroba sa vyskytuje v troch fázach: akútna, neurčitá a chronická.

V chronickej fáze ovplyvňuje nervový systém, tráviaci systém a srdce. Môže sa vyskytnúť demencia, kardiomyopatia, dilatácia zažívacieho traktu, strata hmotnosti a môže byť fatálna.

Protozoan spôsobujúci Chagasovu chorobu Trypanosoma cruzi, v srdci opice. Histopatológie. Fotograf: Dr. LL Moore, Jr. Prevzaté a upravené z https://commons.wikimedia.org/wiki/File: trypanosoma_cruzi_heart.jpg.

leishmanióza

Súbor chorôb spôsobených mastigofórmi z rodu Leishmania. Ovplyvňuje zvieratá a ľudí. Prenáša sa na človeka uhryznutím infikovaného samičieho hmyzu.

Leishmanióza môže byť kožná alebo viscerálna. V kožnej forme parazit napáda kožu a spôsobuje vredy. Vo viscerálnej forme ovplyvňuje pečeň a slezinu.

Referencie

1. R. Brusca, GJ Brusca (2003). Bezstavovce. 2. vydanie. Sinauer Associates.
2. T. Cavalier-Smith (1993). Protozoa kráľovstva a jeho 18 fyla. Microbiol Rev.
3. T. Cavalier-Smith (1995). Fylogenéza a klasifikácia zooflagelátu. Tsitologiya.
4. Prvoky. Na Wikipédii. Obnovené z en.wikipedia.org
5. MA Ruggiero, DP Gordon, TM Orrell, N. Bailly, T. Bourgoin, RC Brusca, T. Cavalier-Smith, MD Guiry, PM Kirk (2015). Klasifikácia všetkých živých organizmov na vyššej úrovni. PLOS ONE.
6. RG Yaeger (1996). Kapitola 77. Protozoa: Štruktúra, klasifikácia, rast a vývoj. V S. Baron. Lekárska mikrobiológia. 4. vydanie. Zdravotnícka pobočka University of Texas v Galvestone.