protisty - Marcinek

autor: Agnieszka Wyremblewska
PROTISTY
Protisty są to proste organizmy eukariotyczne wyodrębnione z królestw zwierząt, roślin
i grzybów. Jest to grupa parafiletyczna, protisty pochodzą od jednego wspólnego przodka, ale nie ma
żadnej zaawansowanej ewolucyjnie cechy, która byłaby charakterystyczna tylko dla nich.
Protisty żyją w środowisku wodnym. Można wśród nich wyróżnid mikroskopijne
organizmy jednokomórkowe, organizmy tworzące kolonie, komórczaki oraz organizmy
wielokomórkowe.W większości nie wykazują organizacji tkankowej. Żyją wolno lub w symbiozie
o charakterze komensalizmu, mutualizmu lub jako pasożyty. Można wyróżnid wśród nich zarówno
autotrofy jak i heterotrofy, a nawet miksotrofy.
Teoria endosymbiozy
Protisty to najprostsze eukarionty.
Powstały stopniowo, w toku ewolucji,
z przekształceo komórek prokariotycznych.
Początkowo w obrębie cytoplazmy tworzyły się
systemy błon komórkowych i zostało wyodrębnione
jądro komórkowe, poprzez odgrodzenie materiału
genetycznego od reszty cytoplazmy przez siateczkę
śródplazmatyczną. Organelle takie jak
mitochondrium i plastydy powstały poprzez
wchłoniecie na drodze fagocytozy małych komórek
prokariotycznych przez większe heterotroficzne.
Mitochondria pochodzą najprawdopodobniej od
eubakterii tlenowych. Natomiast plastydy są najbliżej
spokrewnione z sinicami. W ich przypadku można
wyróżnid endosymbiozę I i II rzędu. Wniknięcie
pierwotnej cyjanobakterii doprowadziło do
powstania plastydów otoczonych podwójną błoną,
występujących obecnie u zielenic, krasnorostów
i roślin. Te plastydy z kolei, dostały się
do kolejnych komórek eukariotycznych
(endosymbioza wtórna) i powstały plastydy z trzema
(euglenoidy, bruzdnice) lub czterema (okrzemki,
chryzofity, brunatnice) błonami.
Szczątkowe chloroplasty pochodzące
z endosymbiozy wtórnej można spotkad u organizmów
nieprzeprowadzających fotosyntezy np. u zarodźca malarii.
Ruch protistów





Ruch pseudopoidalny (ameboidalny) – pełzanie komórek za pomocą nibynóżek; ruchy
cytoplazmy powodują przesunięcie się błony komórkowej,
Ruch undulipodialny – przemieszczanie się za pomocą wici lub rzęsek,
Pełzanie po podłożu (okrzemki, które ze względu na krzemionkowy pancerzyk nie mogą
wykonywad ruchów ameboidalnych) – duże znaczenia białka aktyny i śluzu,
Błonka falująca – powstała pomiędzy błoną komórkową a wicią biegnącą wzdłuż komórki,
wykonuje ruchy faliste jak płetwa; charakterystyczna dla świdrowców i rzęsistków.
Nieliczne protisty są nieruchliwe.
Odżywianie się protistów



Autotrofy – przeprowadzają fotosyntezę za pomocą chloroplastów ( okrągłych, gwieździstych
i taśmowatych), które zawierają barwniki fotosyntetyczne:
o chlorofil a, b, c lub d,
o fikobiliny (niebieskie, jak u sinic),
o karotenowce:
 karoteny:
 karoten (pomaraoczowy),
 likopen (czerwony),
 ksantofile (żółte):
 fukoksantyna,
 luteina,
 flawoksantyna.
Heterotrofy – pobierają pokarm z zewnątrz na różne
sposoby:
o wchłanianie
 dyfuzja,
 dyfuzja wspomagana,
 transport aktywny,
o endocytozy:
 pinocytoza (pobieranie np. drobin
białek lub wielkocząsteczkowych
substancji rozpuszczalnych w wodzie),
 fagocytoza (pobieranie całych bakterii
lub innych mikroorganizmów).
Miksotrofy – różne sposoby odżywiania w zależności
od sytuacji np. jeśli jest światło przeprowadzają
fotosyntezę, a jeśli brak światła stają się cudzożywne.
Wydalanie i osmoregulacja protistów
Zjawisko osmozy polega na przemieszczaniu się wody przez błonę komórkową z
roztworu hipotonicznego (niższe stężenie) do hipertonicznego (wyższe stężenie).
U protistów morskich (oraz również pasożytniczych), ze względu na ich izotonicznośd ze
środowiskiem nie zachodzi osmoregulacja.
Natomiast u protistów słodkowodnych, ze względu na ich hipertonicznośd ze
środowiskiem konieczne jest ciągłe usuwanie napływającej do wnętrza organizmu wody. Służą do
tego wodniczki tętniące, które napełniają się wodą zebraną z cytoplazmy, przez co pęcznieją i
wypychają wodę na zewnątrz komórki kurcząc się.
Za pomocą wodniczek tętniących usuwane poza wodą są też zbędne produkty przemiany
materii, a u protistów bez wodniczek odbywa się to bezpośrednio przez błony komórki.
Oddychanie protistów
U protistów najczęściej zachodzi oddychanie tlenowe całą powierzchnią komórki.
Jedynie protisty pasożytnicze przeprowadzają oddychanie beztlenowe (fermentację).
Zmysły i układ nerwowy protistów
Protisty nie mają wyspecjalizowanego układu nerwowego ani zmysłów, jednak odbierają
bodźce zewnętrzne ze środowiska np. żeby znaleźd pożywienie lub móc się swobodnie poruszad.
Najczęściej dochodzi przy tym do depolaryzacji błony komórkowej, co wywołuję określoną reakcję
organizmu. Ponadto niektóre protisty np. eugleny posiadają narząd światłoczuły pozwalający na
odbieranie bodźców świetlnych, składający się z fotoreceptora i plamki ocznej.
Niektóre protisty reagują także na zmiany prądu wody (reotaksja).
Rozmnażanie się protistów
Sposoby rozmnażania się protistów są bardzo zróżnicowane. Występuje zarówno
rozmnażanie bezpłciowe jak i płciowe. Z reguły jednak większośd protistów nie wykształca
wielokomórkowych narządów rozrodczych ani zarodków.
 Rozmnażanie bezpłciowe:
o podział komórki (mitoza) – protisty jednokomórkowe,
o fragmentacja (rozerwanie organizmu i wzrost fragmentów na drodze mitozy) –
protisty wielokomórkowe,
o zarodniki pływkowe (zoospory, pływki) – protisty wielokomórkowe, od ich organizmu
odpływają uwicione komórki dając początek nowemu organizmowi.
 Rozmnażanie płciowe – występuje przemiana faz jądrowych i przemiana pokoleo. Komórki
haploidalne tworzą gametofit, z którego powstaje gameta. Dochodzi do gamii (syngamii),
czyli połączenia się dwóch gamet, w wyniku czego powstaje zygota. Z zygoty rozwija się
poprzez liczne mitozy diploidalny sporofit, który na drodze mejozy produkuje cztery spory
(sporulacja), a z nich rozwijają się również poprzez liczne mitozy kolejne haploidalne
gametofity i proces się zamyka. U protistów jednokomórkowych można wyróżnid dwa
rodzaje cyklów rozwojowych: z mejozą postgamiczną ( dominuje haploid, zygota jest tylko
formą przejściową) i z mejozą pregamiczną ( diploid jest długotrwałą formą, gamety żyją
krótko – jest to bardziej zaawansowany typ rozwoju). Przemiana pokoleo może mied
charakter izomorficzny (gametofit i sporofit podobne do siebie, występuje np. u watki) lub
heteromorficzny (dominuje gametofit np. u katlerii lub sporofit np. u
listownicy).
Zróżnicowanie gamet:
o izogamia – męska i żeoska gameta taka sama,
o anizogamia – gamety zróżnicowane wielkością i zawartością,
o oogamia – wyraźna różnica w gametach: komórka jajowa i
plemnik.
Koniugacja – proces płciowy, w wyniku którego nie powstają nowe
organizmy ale dochodzi do wymiany materiału genetycznego między
dwoma osobnikami. Zachodzi u orzęsków, u których występuje aparat
jądrowy, czyli dwa jądra komórkowe: mikronukleus – diploidalny
magazyn materiału genetycznego i makronukleus ze zwielokrotnioną ilością materiału
genetycznego, który steruje pracą komórki. Proces koniugacji przebiega następująco:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
dwa orzęski łączą się mostkiem plazmatycznym,
zanika makronukleus, a mikronukleus przechodzi mejozę,
zanikają trzy z czterech powstałych jąder haploidalnych w każdym orzęsku,
pozostałe haploidalne jądra przechodzą mitozę, powstają pronukleusy,
pronukleusy przechodzą po jednym do sąsiedniego orzęska,
dwa pronukleusy – stary i nowy – łączą się i powstaje jądro diploidalne,
rozdzielenie orzęsków, mitoza powstałego jądra i różnicowanie się powstałych jąder na
mikro- i makronukleusa.
Przegląd protistów
I.
Protisty zwierzęce – cudzożywne organizmy nieposiadające chloroplastów, ściany
komórkowej, ani niebędące zbudowane ze strzępek


typ: Parabasalia
- wiciowce mogące tworzyd błonkę falującą,
- nie posiadają mitochondriów,
- przedstawiciel: rzęsistek – pasożyt w jelitach zwierząt lub
współbiesiadnik, u ludzi rzęsistek pochwowy powodujący stany
zapalne dróg rodnych, przenoszony drogą płciową.
typ: Kinetoplastida (świdrowce)
- charakterystyczna organella kinetoplast, podobna do mitochondrium, z własną
informacją genetyczną,
- są to wiciowce wolnożyjące i pasożytnicze,
- przedstawiciel: świdrowiec gambijski powodujący śpiączkę afrykaoską, przenoszony
przez muchy tse-tse, pasożytują w osoczu krwi
- inne choroby wywoływane przez świdrowce: nagana (choroba bydła), choroba
Chagasa ( choroba przenoszona przez pluskwiaki, występująca w Ameryce
Południowej, pasożyty atakują węzły chłonne i mózg).


typ: Choanoflagellata (wiciowce kołnierzykowe)
- osiadłe lub wolnożyjące, czasem w koloniach,
- żyją w wodach słodkich i słonych,
- charakterystyczny kołnierzyk z mikrokosmków otaczających
długą wid tworzący aparat filtrujący pozwalający na
zdobywanie pokarmu np. bakterii,
- rozmnażanie wyłącznie przez podział podłużny,
- elementy charakterystyczne dla zwierząt pozwalające
podejrzewad pokrewieostwo z nimi: dodatkowe ciałko
podstawowe jak w plemnikach i płaskie grzebienie
mitochondrialne.
typ: Apicomplexa (apikompleksy, sporowce)
-wyspecjalizowane pasożyty, w większości jednokomórkowe, żyjące wewnątrz
komórek kręgowców i bezkręgowców,
- cykl rozwojowy często ze zmianą żywiciela,
- charakterystyczny podział komórki – schizogonia: najpierw podziałowi ulega
kilkakrotnie jądro pasożyta, potem dochodzi do podziału cytoplazmy i powstaje
jednocześnie kilka komórek potomnych,
- przedstawiciel: zarodziec malarii – występuje w okolicach
równikowych, przenoszony jest przez komara widliszka,
wywołuje groźną chorobę malarię (zimnicę), która stanowi
poważny problem społeczny w ubogich krajach, zwłaszcza Afryki,
w Polsce pojawia się sporadycznie wywołując malarię
trzeciaczkę, jednak zarodziec potrzebuje do rozwoju cieplejszego
klimatu niż polskiego, dlatego choroba się rzadko rozwija;
zarodziec malarii żyje w krwinkach człowieka, który jest jego
żywicielem pośrednim, zarodziec malarii ma skomplikowany cykl
życiowy:
a) komarzyca (żywiciel ostateczny) wkłuwając sięw skórę
człowieka wprowadza do krwi inwazyjne postaci zarodźca
(sporozoity),
b) sporozoity docierają do węzłów chłonnych i wątroby, gdzie się
rozwijają (przemieniają się w schizonty) i namnażają
(schizogonia) na merozoity,
c) merozoity atakują czerwone krwinki, w nich znów
przekształcają się w schizonty produkujące kolejne pokolenia
merozoitów (proces się powtarza w kółko), merozoity wydostając
się z erytrocytów rozrywają je i następuje silne zatrucie
organizmu szczątkami czerwonych krwinek – atak malarii
(gorączka i dreszcze),
d) częśd merozoitów namnaża się bezpłciowo i powstają komórki
macierzyste gamet, które z krwiąwsysa kolejny komar,
e) w organizmie komara powstają gamety, z których tworzy się
ruchliwa gameta – ookineta,
f) ookineta przechodzi mejozę i mitozy, w wyniku których
powstają sporozoity,
g) sporozoity przedostają się do gruczołów ślinowych komara
i mogą zostad wprowadzone do organizmu człowieka przy
następnym ukłuciu.

„typ”: Sarcodina (sarkodowe, zarodziowe)
- sztuczna grupa organizmów o nieustalonych powiazaniach,
- głównie jednokomórkowe i jednojądrowe, ale inne formy też występują,
- poruszają się za pomocą nibynóżek,
- odżywiają się przez wchłanianie, pinocytozę i fagocytozę,
- nie mają wyraźnego wewnętrznego cytoszkieletu,
- niektóre wytwarzają pancerzyki,
- można wyróżnid wśród nich cztery rodzaje:
1) Ameby – jednokomórkowce żyjące w wodach lub glebie czy
ściółce, nie mają wyraźnego kształtu, poruszają się ruchem
pełzakowatym za pomocą nibynóżek; bywają pasożytami
np. pełzak okrężnicy lub pełzak czerwonki wywołujący groźną
chorobę u ludzi – czerwonkę amebową.
2) Otwornice – wolnożyjące w morzach jednokomórkowce, mają
wapienne skorupki o złożonych kształtach z otworkami przez które
wychodzą nibynóżki, czasami maja w cytoplazmie symbiotyczne bruzdnice,
są składnikiem planktonu, a ich puste pancerzyki tworzą pokłady mułu
na dnie morskim.
3) Promienice, radiolarie – wchodzą w skład planktonu, wytwarzają
szkieletyi pancerzyki z krzemionki, które tworzą pokłady mułu na
dnie morskim, również czasami żyją w symbiozie z bruzdnicami,
mają cienkie i długie nibynóżki, za pomocą których łowią pokarm.

II.
typ: Ciliata (orzęski)
- jednokomórkowce, całkiem duże,
- drapieżniki lub filtratory,
- żyją w wodach słodkich i słonych,
- ich ciało pokrywają rzęski, służące do pobierania pokarmu – bakterii i okrzemek, lub
do poruszania się,
- mają złożoną budowę wewnętrzną, wyraźny przód i tył, czasem górę i dół,
- ich błona komórkowa – pellikula – jest wzmocniona systemem komór i
pęcherzyków (alweoli) pomiędzy rzęskami i przez to wodniczki nie mogą się
swobodnie tworzyd i otwierad; orzęski mają zatem obszary pozbawione rzęsek,
którymi pobierają pokarm (cytostom) i wydalają resztki (cytopyge),
- rozmnażanie przez podział poprzeczny komórki, zachodzi proces koniugacji,
- przedstawiciele: pantofelek, trąbik, wirczyk.
Protisty roślinopodobne – organizmy samożywne, przeprowadzające fotosyntezę, które
uzyskały na drodze endosymbiozy pierwotnej i wtórnej chloroplasty; głównie formy
jednokomórkowe – wiciowce, pełzaki i nieruchome komórki, czasem kolonie, także formy
nitkowate wśród osiadłych, rzadko komórczaki, najwyżej uorganizowane glony mają ciało
w postaci plechy, a u niektórych brunatnic można wyróżnid tkanki.


typ: Rhodophyta (krasnorosty)
- często zaliczane do królestwa roślin jako
rośliny pierwotnie wodne,
- głównie organizmy słonowodne, od
jednokomórkowców do wielokomórkowców
o złożonej plesze,
- samożywne, zawierają barwnik chlorofil a i d,
oraz fikoerytrynę i fikocyjaninę, przez co mają
czerwoną barwę, a ich materiałem zapasowym
jest skrobia krasnorostowa,
- występuje złożony cykl rozwojowy z dwiema postaciami sporofitu,
- nie mają w ogóle wici ani centrioli,
- przedstawiciele: rurecznik i widlik,
- są to ważni producenci w ekosystemach wodnych, tworzą rafy koralowe,
- wykorzystywane w przemyśle do produkcji agaru.
typ: Chlorophyta (zielenice)
- również często zaliczanie do królestwa roślin jako rośliny pierwotnie wodne, od nich
prawdopodobnie wywodzą się rośliny lądowe,



- występują w wodach słodkich i słonych, na powierzchni gleby i na korze drzew,
często żyją w symbiozie z innymi organizmami,
- są bardzo zróżnicowaną grupą, występują formy jednokomórkowe, kolonijne,
złożone i osiadłe, także komórczaki,
- mają dwie wici,
- są to głównie fotoautotrofy, mają barwniki chlorofil
a i b, oraz trochę karotenów, a ich materiałem
zapasowym jest skrobia,
- ściana komórkowa jest zbudowana z celulozy i
pektyn,
- rozmnażają się płciowo z przemianą pokoleo i
przemianą faz jądrowych, występują wszystkie
rodzaje gamii oraz bezpłciowo przez mitotyczne
wytworzenie zarodników lub fragmentację,
- przedstawiciele: taśma, zawłotnia, parasolik, watka,
toczek.
typ: Euglenophyta (eugleniny, klejnotki)
- słodkowodne jednokomórkowce,
- żyją swobodnie poruszając się za pomocą wici,
- nie mają ściany komórkowej,
- nigdy nie rozmnażają się płciowo,
- są samożywne lub cudzożywne, występują miksotrofy,
- posiadają plamkę oczną,
- przedstawiciel: euglena, klejnotka.
typ: Pyrrophyta, Dinoflagellata (tobołki)
- występują w wodach słodkich i słonych,
- są samożywne lub cudzożywne,
- posiadają pellikule z alweolami, wewnątrz których tworzą się celulozowe płytki,
tworzą często pancerze,
- ich chloroplasty pochodzą od krasnorostów, zawierają chlorofil a i c,
- najliczniejszą grupę stanowię bruzdnice – jednokomórkowe wiciowce, z dwiema
charakterystycznymi, prostopadłymi względem siebie bruzdami, gdzie umieszczone
są dwie wici,
- czasami pojawiają się w postaci zakwitów wody i wytwarzają toksyny szkodliwe dla
ludzi.
typ:Chrysophyta (chryzofity, złotowiciowce)
- ruchliwe jednokomórkowe wiciowce,
- zawierają dużo barwników ksantofilowych, głownie fukoksantynę,
- mają dwie różnej długości wici,
- można wśród nich wyróżnid:
1) Złotowiciowce – występują głównie w wodach słodkich, czasem tworzą zakwity,
najczęściej jednokomórkowe, czasem pełzaki, wiele wiciowców, form kolonijnych.
2) Okrzemki – tworzą osady na ścianach akwariów, są wyłącznie jednokomórkowe,
majądwuczęściową ścianę komórkowa wysyconą krzemionką, części skorupki
zachodzą na siebie jak wieczko i denko, skorupki tworzą osady denne.
3) Brunatnice – są to największe samożywne protisty,
mogą osiągad kilkadziesiąt metrów długości i tworzyd
podwodne lasy, występują przeważnie w wodach
słonych, mają rozbudowane wielokomórkowe plechy
zróżnicowane na części przypominające organy roślin,
mają złożone cykle życiowe, w przemianie pokoleo
dominuje najczęściej sporofit; przedstawiciele to wielkomorszcze, listownice i
bałtyckie morszczyny.
III.
Protisty grypopodobne – organizmy żywiące się martwą materią, złożone z nitkowatych
strzępek i wytwarzające owocowania






typ: Oomycota (lęgownice)
- żyją w wodzie,
- ich ciało zbudowane jest z komórczakowych strzępek,
- rozmnażają się bezpłciowo przez uwicione pływki,
- są spokrewnione z chryzofitami,
- przedstawiciele: roztoczkowce, fitoftora (pasożyt ziemniaków i innych warzyw
uprawnych).
typ: Myxomycota (śluzowce)
- wytwarzają owocowania, dlatego były kiedyś
zaliczane do grzybów,
- przystosowane do życia na lądzie – w glebie,
gnijących pniach,
- w cyklu rozwojowym mają postad pełzaka i
wielojądrowej, galaretowatej masy, która pełznie
po podłożu, często jest żółta lub pomaraoczowa i
nazywa się śluźnią.
Bibliografia:
Podręcznik „Biologia 1” wyd. Operon, Gdynia 2006,
Podręcznik „Biologia cz.1 t.1” wyd. Akademia WSiP, Warszawa 2002,
„Biologia” Solomon, Berg, Martin VII. edycja, wyd. Multico Oficyna Wydawnicza,
Warszawa 2007,
Internet