Úvod
Podstatou protozoa jsou jednobuněčná eukaryota.To znamená, že se jedná o jednobuněčné organismy, které mají jádro a řadu dalších důležitých organel v cytoplazmě a jsou uzavřeny membránou.
Existují jako volně žijící organismy nebo jako parazité. Díky tomu je toto fylum rozmanitou skupinou jednobuněčných organismů, které se liší tvarem a velikostí.
Mezi ně patří např:
- Giardia
- Trypanosoma
- Trichonymfa
- Plasmodium
- Paramecium
Anatomie (Stavba těla)
Díky tomu, že jsou to eukaryota, protozoa jsouvětší buňky o průměru 10 až 100 mikrometrů (ve srovnání sprokaryoty) se složitější stavbou. To znamená, že mají buněčnou membránu, která ohraničuje organely, DNA, která je rovněž ohraničena membránou, jádra, ribozomy, Golgiho aparát a několik lineárních chromozomů, mimo jiné s histony.
Je třeba poznamenat, že organely přítomné v těchto buňkáchse u jednotlivých typů liší.
Existuje také řada organel, které jsou výhradně u prvoků, patří k nim např:
- TrichocystyParamecium
- Některé kosterní struktury
- Kontrakční vakuoly
V porovnání s jinými řasinkami je jádroprotozoí vezikulární. Chromatika jako taková je rozptýlená, což vede k tomu, že jádro má difúzní vzhled. I to se však u jednotlivých druhů liší. Například u Phylum Apicomplexa mělo vezikulární jádro jedno nebo více nukleolů s DNA, zatímco endoson trypanosom DNA postrádá.
Protozoa mají také na místě pohybové struktury, jako jsou aspseudopodia, bičíky a řasinky, které slouží k pohybu. Tyto strukturyjsou rovněž obklopeny plazmatickou membránou.
Také pelikuly (vnější povrch některých, například giardií) jsou dostatečně tuhé, aby udržely a zachovaly charakteristický tvar a zároveň umožnily zkroucení a ohyb při pohybu.
Klasifikace fyziologického útvaru Protozoa
Protozoa představují vzhledem ke své rozmanitosti několik problémů, pokud jde o klasifikaci. Jsou považováni za podříši protista, přičemž více než 50 000 druhů je popsáno jako volně žijící (jedná se o druhy, jejichž přežití není přímo závislé na druhých).
Volně žijící prvoky lze nalézt prakticky ve všech možných biotopech. Na základě morfologie ve světelném i elektronovém mikroskopu byli zařazeni do šesti hlavních fylů, přičemž většina choroboplodných prvoků spadá do fylů Sacromastigophora a Apicomplexa.
Následují některé podfyly a třídy v rámci těchto podfyl na základě pohybových struktur:
Plasmodroma – Pohybové struktury tohoto podtypu mohou být bičíky, pseudopodia nebo žádné. Třídy, které spadají do této subfyly, zahrnují: Mastigophora (používají k lokomoci jeden nebo více bičíků), Sarcodina (používají pseudopodia k lokomoci a k zachycování potravy) a Sporozo, které postrádají lokomoční struktury.
Ciliophora – Ty jsou v subfyleCiliophora používají řasinky nebo sací tykadla v některých stadiích nebo po celou dobu svého života. Ciliata (které používají řasinky po celou dobu) a Suctoria (které používají řasinkyv mládí a chapadla v dospělosti) jsou některé z tříd, které spadají do tohoto subtypu.
Sarcomastigopohora – Mezi pohybové strukturypoužívané v tomto subtypu patří pseudopodia nebo bičíky. Zde je jádro rovněž jednoho druhu (monomorfní). Nadtřída Mastigophora, která spadá do této subfyly, jsou bičíkovci, a proto používají bičíky k lokomoci.
Fytomastogophoerea také spadá do této subfyly a v některých případech používá bičíky. Pod třídu Phytomastogophoerea patří řád Chrysomonadida, kam patří mimo jiné takové organismy jako Chrys amoeba,synura a ochromonas.
** To jsou jen některé v klasifikaci. Je rozsáhlý a obsahuje mnohem více organismů.
Klasifikace na základě způsobu existence
Z existujících prvoků existuje asi 21 000druhů, které se vyskytují jako volně žijící v různých prostředích, zatímco dalších 11 000 druhů se vyskytuje jako parazitičtí mikrobi v hostitelích z řad obratlovců i bezobratlých.
Volně žijící druhy se vyskytujív různých biotopech a zejména v půdě a ve vodě. Tyto druhy prvokůmají malý vliv na lidské zdraví vzhledem k tomu, že jejich přežití není přímo závislé na jinýchorganismech. Některé volně žijící druhy však mohou způsobitpatologii, pokud se dostanou do lidského hostitele.
Jiné ovlivní lidskézdraví také produkcí toxinů.
Následující jsou některé z volně žijících améb, které mohou způsobit i onemocnění člověka:
- Naegleria fowleri – Tento druh se většinou vyskytuje ve vlhké půdě a může se nacházet po celém světě. Způsobuje akutní primární amébovou meningoencefalitidu.
- Acanthamoeba – Vyskytuje se vpůdě a ve vodě a může způsobovat chronickou granulomatózní amebicencefalitidu, amébovou keratitidu, granulomatózní postižení kůže i plic.
- Balamuthia mandrillaris – Způsobuje subakutní až chronickou granulomatózní amebickou encefalitidu, jakož igranulomatózní kožní a plicní léze.
- Sappinia diploidea
Parazitičtí prvoci
Parazitičtí prvoci jsou typem prvoků, jejichž přežití závisí na hostiteli. Jako takové žijí uvnitř hostitele a dokoncezpůsobují zdravotní problémy.
Následující jsou některé z parazitických:
Sarcodina ( např. Entamoeba) – Entamoeba histolyticaje typ améby, která žije v zažívacím traktu člověka. Většinou jsou neškodné a živí se různými bakteriemi a částicemi, které mohou býtpřítomny ve střevě.
Ačkoli jsou většinou neškodné, může tento parazitproniknout do střevní stěny nebo konečníku, kde mimo jiné způsobuje ulcerace a dokonce krvácení spolu s bolestmi, zvracením a průjmem.
Trypanosomy – Jedná se o bičíkovce, kteří žijí v krevním oběhu. Různé druhy tohoto parazita způsobují například tato onemocnění:
- spavou nemoc,
- leishmaniózu
- Chagovu nemoc
Mastigophora (např. Giardia) – Jedná se o bičíkovce, který se většinou nachází v tenkém střevě hostitele. Giardie se obvykle přichycují nastřevní sliznici a způsobují záněty, průjmy a také bolesti břichajako další typy příznaků.
Sporozoa (např. Plasmodium) – Druh plasmodiumje parazit, který žije v krevním oběhu člověka, Jakmile se dostane do červených krvinek, parazit se živí jejich cytoplazmou. Jak se v buňkách neustále množí, způsobuje to prasknutí buněk, což následněvede k uvolnění mnoha dalších parazitů do oběhového systému.
Životní cyklus
Parazitičtí prvoci
U parazitických forem mohou fáze životního cyklu probíhat mezibuněčně, vnitrobuněčně nebo v lumen daných orgánů. Vzhledem k rozmanitosti není možné popsat jednu nebo jedinou společnou sekvenci životního cyklu. Zde se proto podíváme na tři nejběžnější široké vzorce, které tato skupina prvoků vykazuje.
První vzorec
Tento vzorec je běžný ve fylu Apicomplexa a zahrnuje střídání asexuálních a sexuálních reprodukčních stadií.
Proces začíná cykly asexuálního rozmnožování, kdy cyklyschizogonie (zahrnující mitózu a cytokinezi) v tkáních hostitelevedou ke zvýšení populace.
Po této fázi začnou některé v populaci procházet gametogonií (pohlavním procesem) za vzniku gamet. Tyto gamety se pak spojí a nepohlavně rozdělí a vzniknou sporozoiti prostřednictvím procesu známého jako sporogeneze.
Tito sporozoiti jsou pak schopni infikovat nového hostitele a proces pokračuje. Zde je třeba poznamenat, že přechodna nového hostitele se děje prostřednictvím cyst, které jsou za stresových podmínek odolné. cysty mohou přežít vnější podmínky (mimo tělo) a obsahujísporozoity.
Po vstupu do nového hostitele sporozoiti znovu zahájí cyklus rozmnožování. Některé druhy tohoto fyla (Apicomplexa) potřebují k dokončení svého životního cyklu dva hostitele. Patří sem hostitel z řad obratlovců, kde parazituje prostřednictvím schizogonie a gametogonie, a z řad bezobratlých, kde dochází ke vzniku gametunit a sporiogonii v tkáních.
Viz také řád Piroplasmida
Druhý vzorec
Druhý vzorec je běžný u většinybičíkovců a zahrnuje nepohlavní rozmnožování. U nich dochází během cyklu k řaděmorfologických proměn. Všechny se však rozmnožují binárním dělením.
Některé druhy z této skupiny dokončí tento cyklus v hostiteli z řad obratlovců, protože se přenášejí z jednoho hostitele na druhého prostřednictvím cyst, které lépe přežívají náročné podmínky. Proto, stejně jako v případě fylogeneze Apicomplexa, budou i některé druhy této skupiny potřebovat k dokončení svého životního cyklu dva hostitele.
Třetí vzorec
Tento je běžný zejména mezi amébami a zahrnuje nepohlavní rozmnožování. Na rozdíl od ostatních je k dokončení rozmnožovacího cyklu zapotřebí jediný hostitel. Zde trofozoiti v hostiteli žijí ve střevním světle a pokračují v množení pomocí binárního dělení.
Zde mohou být za určitých podmínek trofozoiti stimulováni k encystaci, protože procházejí jaderným dělenímv cystě. Jakmile je cysta pozřena jiným hostitelem, cykluspokračuje.
Životní cyklus volně žijících prvoků
U této skupiny životní cyklus většinou zahrnuje růst a zvětšování velikosti organismu, po kterém následuje binární dělení (nebo jiné formy nepohlavního rozmnožování).
U volně žijících dochází k pohlavnímu rozmnožování pouze za nepříznivýchpodmínek (nepříznivá teplota nebo snížené zásoby potravy atd.). Tyto faktory se však u jednotlivých druhů často liší.
Během cyklu růstu a dělení u volně žijících prvoků dochází k fázi syntézy DNA, replikaci chromozomůa také k růstu buněk.
Fáze cyklu zahrnují:
- Fáze prvního dělení
- Konec fáze dělení azačátek syntézy DNA
- Syntéza DNA
- Konec syntézy DNA azačátek dalšího dělení
Rozdělení podle výživy (jak získávají energii)
Existují tři hlavní kategorie podle výživy.
Mezi ně patří např:
- Fotoautotrofy
- Fotoheterotrofy
- Chemoheterotrofy
Autotrofy
Autotrofy, jako jsou některé bičíkovce, syntetizují sacharidy z oxidu uhličitého a vody pomocí chlorofylu. Zde se využívá zářivá energie ze slunce.
Většina fotoautotrofních bičíkovcůvčetně příslušníků Euglenida, Cryptomonadida i Volvocida má také tendenci kombinovat autotrofii s heterotrofií. Z tohoto důvodu jsou často popisováni jako acetátoví bičíkovci.
Mezi jejich zdroje uhlíku patří acetáty, jednoduché mastné kyseliny a také alkoholy. Zatímco na světle jsou autotrofy, ve tmě se tito bičíkovci mění na heterotrofy.
Heterotrofy
Do této kategorie spadá většina volně žijících prvoků. Jako takoví jsou závislí na širokém spektru stravy. Zatímco někteří se živí bakteriemi (mikrobivoři), jiní se živí řasami a jsou označováni jako herbivoři. Masožraví se živí oběma trofickými druhy (býložravci i mikrobivory).
Volně žijící se rovněž dělí na dvě skupiny (morfologické). Patří mezi ně ti, kteří mají ústa/cytostom, a ti, kteří ústa nebo určité místo vstupu potravy postrádají. Zatímco například někteří bičíkovci a mnoho řasinek (kromě některých apostomatid) mají cytostom, Sarcodina ústa postrádají.
Chemoheterotrofní – do této skupiny patří ty, které vyžadují energii a organické zdroje uhlíku.
Mikroskopie
Jak již bylo uvedeno, prvoci jsou velmi rozmanití. Jako takoví se od sebe odlišují na základě svýchrozdílných strukturálních znaků, způsobů pohybu i tvorbyspór.
Pomocí světelného mikroskopu je možné si prohlédnout různé typyprotozoí.
Sběr vzorků
Protozoa lze získat téměř z jakéhokoliv prostředí. Zatímco volně žijící druhy lze nalézt ve vodě i na různých vlhkých stanovištích, parazitické lze nalézt ve většině metazoí(vyvinutých živočichů).
Pro studenty by bylo jednodušší použít volně žijícíprotozoa, která lze získat z takových stanovišť, jako je bahno, rybníky a přechodnátělesa. Zde je třeba poznamenat, že tyto jsou velmi křehké. Z tohoto důvodu je třeba s nimi zacházet opatrně.
Je také důležité být opatrný vzhledem k tomu, že i volně žijící prvoci se mohou stát parazitickými. prvoky lze také kultivovat za účelem zvýšení jejich počtu propozorování. Mezi používaná média patří mimo jiné dělený hrách (pro Eglena), destilovaná voda s pšeničnými zrny (pro Chilomonas) a také seno (pro Peranema).
Mikroskopické pozorování
Mezi požadavky na mikroskopování patří např:
- Mikroskop
- Mikroskopická sklíčka
- Mikroskopické svorky
- Destilovaná voda (nebo voda z vodovodu)
- Kapátko
Technika mokré montáže
Technika mokré montáže je technika, která spočívá v tom, že se vzorek/vzorek jednoduše zavede na kapku vody a prohlíží se pod mikroskopem.
Pokud byl vzorek získán z rybníka, lze použít následující postup:
- Mírně protřepejte nádobu (aby se prvoci rozptýlili ve vodě)
- Pomocí kapátka, získejte vzorek vody z jezírka z nádoby
- Přiložte kapku vzorku na střed mikroskopického sklíčka a přikryjte krycím sklíčkem (vždy se ujistěte, že sklíčko mikroskopu a sklíčko jsou čisté, abyste zabránili vnesení dalších mikroorganismů)
- Přiložte sklíčko na stolek mikroskopu k prohlížení
V některých případech lze použít barvení pro zvýšení kontrastu a získání jasnějšího pohledu. Některá zde používaná barviva zahrnují:
- Bismarckova hněď
- Brilantní krezylová modř
- Bromothymolová modř
- Karmínový prášek
- Methylenová modř
Více o buňkách:
Eukaryota – stavba a rozdíly mezi buňkami
Prokaryota – stavba a rozdíly mezi buňkami
Diatomy – klasifikace a charakteristika
Protisté. Objevování Kingdonových protist v mikroskopu
Houby – plísně pod mikroskopem
Konkrétně poznávání Vorticella, Rhizopoda
Podívejte se podrobněji také na Parazitologii
Přečtěte si Cilia a bičíky
Podívejte se na Ciliates v mikroskopu
Podívejte se na Amoeba pod mikroskopem konkrétně Acanthamoeba
Více informací o Jednobuněčných organismech – probírání bakterií, Protozoa, Houby, Řasy a Archaea zde
Přečtěte si o Parazitech pod mikroskopem zde
Také se podívejte na Mikroorganismy, zejména v rybniční vodě.
Podívejte se na Příprava mikroskopických preparátů.
A pokud potřebujete mikroskop, pak si určitě přečtěte našeho Průvodce kupujícího mikroskopu s tmavým polem a Průvodce kupujícího mikroskopu s fázovým kontrastem.
Podívejte se na protozoologii jako obor studia
Zpět na buněčnou biologii – komponenty, cykly, Procesy a mikroskopické techniky
Návrat od Protozoa k nejlepším informacím o mikroskopu a výzkumu
Ward’s Science (2005) Práce s prvoky.
Johanna Laybourn-Parry (1984) A functionalbiology of free-living protozoa.
Gary N. Calkins (1906) The Protozoan Life Cycle.
J. P. Kreier a J. R. Baker (1987) Anatomy andphysiology of the protozoa.
R. W. Hegner (1926) Homologies and AnalogiesBetween Free-Living and Parasitic Protozoa.
Martinez AJ, Visvesvara GS (1997) Free-living,amphizoic and opportunisitic amebas. Brain Path. 7:583-598.
Mackean & Ian Mackean (2017)ParasiticProtozoa, an Introduction.
Linky
.