Introduktion
Protozoer er i princippet encellede eukaryoter.Det betyder, at de er encellede organismer, der har en kerne og en række andre vigtige organeller i cytoplasmaet og er omsluttet af en membran.
De findes som fritlevende organismer eller som parasitter. Dette gør denne stamme til en mangfoldig gruppe af encellede organismer, der varierer i form og størrelse.
Eksempler omfatter:
- Giardia
- Trypanosoma
- Trichonympha
- Plasmodium
- Paramecium
Anatomi (kropslig struktur)
Givet at de er eukaryoter, er protozoer større celler på mellem 10 og 100 mikrometer i diameter (sammenlignet med prokaryoter) med en mere kompleks struktur. Det betyder, at de har en cellemembran, der afgrænser organellerne, et DNA, der også er afgrænset af en membran, nukleoler, ribosomer, Golgi-apparat og flere lineære kromosomer med bl.a. histoner.
Det er værd at bemærke, at de organeller, der findes i disse celler, vil variere fra den ene type til den anden.
Der findes også en række organeller, som er eksklusive for protozoer, disse omfatter:
- Trichocysterne hosParamecium
- Visse skeletstrukturer
- Kontraktile vacuoler
I forhold til andre ciliater er kernen hosprotozoer vesikulær. Som sådan er kromatikken spredt, hvilket resulterer i en kerne, der har et diffust udseende. Dette varierer dog også fra den ene til den anden. For eksempel havde den vesikulære kerne i Phylum Apicomplexa en eller flere nukleoler med DNA, mens endosonen hos trypanosomer mangler DNA.
Protozoer har også på plads lokomotoriske strukturer som aspseudopodier, flageller og cilier, der bruges til bevægelse. Disse strukturer er også omgivet af plasmamembranen.
Dertil kommer, at pelliclen (den ydre overflade på nogle som Giardia) er stiv nok til at understøtte og bevare en karakteristisk form, samtidig med at den tillader vridning og bøjning, når de bevæger sig.
Klassifikation af Phylum Protozoa
På grund af deres mangfoldighed udgør protozoer flere problemer, når det kommer til klassifikation. De anses for at høre under underriget protista, og mere end 50.000 arter er beskrevet som fritlevende (det er den type, der ikke er direkte afhængige af andre for at overleve).
Fritlevende protozoer kan findes i stort set alle mulige levesteder. Baseret på både lys- og elektronmikroskopisk morfologi er de blevet inddelt i seks hovedfylaer, hvor størstedelen af de sygdomsfremkaldende protozoer hører under fylaerne Sacromastigophora og Apicomplexa.
Nedenstående er nogle af underfagene og klasserne inden for disse underfag baseret på lokomotivstrukturer:
Plasmodroma – Lokomotivstrukturerne i dette underfag kan være flageller, pseudopodier eller slet ingen. De klasser, der falder ind under denne sub-fyla, omfatter Mastigophora (bruger en eller flere flageller til at bevæge sig), Sarcodina (bruger pseudopodier til at bevæge sig og til at fange føde) og Sporozoer, som mangler bevægelsesstrukturer.
Ciliophora – Disse er i sub-fylaCiliophora bruger cilier eller sugende tentakler i nogle stadier eller i hele deres livsforløb. Ciliata (som bruger cilier hele tiden) og Suctoria (som bruger cilier, når de er unge, og tentakler som voksne) er nogle af de klasser, der hører under denne underfamilie.
Sarcomastigopohora – De lokomotive strukturer, der anvendes i denne underfamilie, omfatter pseudopodier eller flageller. Her er kernerne også af én art (monomorfe). Superklassen Mastigophora, som hører under denne subfylla, er flagellater og bruger derfor flageller til at bevæge sig.
Fytomastogophoerea hører også under denne subfylla og bruger flageller i nogle tilfælde. Under klassen Phytomastogogophoereais ordenen Chrysomonadida, som bl.a. omfatter organismer som Chrys-amøber,synura og ochromonas.
** Disse er blot nogle få i klassifikationen. Den er omfattende og indeholder mange flere organismer.
Klassifikation baseret på eksistensmåde
Af de eksisterende protozoer er der omkring 21.000 arter, der forekommer som fritlevende i en række forskellige levesteder, mens yderligere 11.000 arter forekommer som parasitære mikrober i både hvirveldyr og hvirvelløse værter.
De fritlevende arter kan findes i forskellige levesteder og især i jord og vand. Disse typer protozoer har kun ringe indvirkning på menneskers sundhed, da de ikke er direkte afhængige af andre organismer for deres overlevelse. Nogle af de fritlevende arter kan dog forårsage patologi, når de indføres i en menneskelig vært.
Andre vil også påvirke menneskers sundhed ved at producere toksiner.
Nedenstående er nogle af de fritlevende amøber, som også kan forårsage sygdomme hos mennesker:
- Naegleria fowleri – Denne art findes mest i fugtig jord og kan findes over hele verden. Den forårsager akut primær amøbehindebetændelse.
- Acanthamoeba – Acanthamoeba findes i jord og vand og kan forårsage kronisk granulomatøs amøbeencephalitis, amøbekeratitis, granulomatøs hud samt lungelæsioner.
- Balamuthia mandrillaris – Forårsager subakut til kronisk granulomatøs amøbeencephalitis samt granulomatøse hud- og lungelæsioner.
- Sappinia diploidea
Parasitiske protozoer
Parasitiske protozoer er den type, der er afhængige af værten for at overleve. Som sådan lever de inde i værten og forårsager endda sundhedsproblemer.
Følgende er nogle af de parasitiske:
Sarcodina ( f.eks. Entamoeba) – Entamoeba histolyticais en type amøbe, der lever i menneskets fordøjelseskanal. De er for det meste harmløse og lever af forskellige bakterier og partikler, der kan være til stede i tarmen.
Selv om de for det meste er harmløse, kan denne parasit invadere tarmvæggen eller endetarmen, hvor de forårsager sårdannelser og endda blødning sammen med smerter, opkastning og diarré blandt andre symptomer.
Trypanosomer – Dette er en flagellat, der lever i blodbanen. Forskellige arter af denne parasit forårsager sygdomme som:
- søvnsygdom,
- leishmaniasis
- Chagas sygdom
Mastigophora (f.eks. Giardia) – Dette er en flagellat, som for det meste findes i værtens tyndtarm. Giardiaerne sætter sig typisk fast på tarmslimhinden og forårsager betændelse, diarré samt mavesmerter blandt andre typer symptomer.
Sporozoer (f.eks. Plasmodium) – Plasmodium-arten er en parasit, der lever i menneskers blodstrøm, og når den først er i de røde blodlegemer, lever parasitten af deres cytoplasma. Når de fortsætter med at formere sig i cellerne, får det cellerne til at sprænge, hvilket igen resulterer i, at mange flere parasitter frigives i kredsløbssystemet.
Livscyklus
Parasitiske protozoer
For de parasitiske former kan livscyklusstadierne forekomme intercellulært, intracellulært eller i lumen af givne organer. På grund af mangfoldigheden er det ikke muligt at beskrive en enkelt eller en fælles livscyklussekvens. Her skal vi derfor se på tre af de mest almindelige brede mønstre, som denne gruppe af protozoer udviser.
Første mønster
Dette mønster er almindeligt i phylum Apicomplexa og indebærer en vekslen mellem aseksuelle og seksuelle reproduktionsstadier.
Processen starter med cyklusser af aseksuel reproduktion, hvor cyklusser af schizogoni (der involverer mitose og cytokinese) i værtens væv resulterer i en øget population.
Efter dette stadium begynder nogle i populationen at gennemgå gametogoni (en seksuel proces) for at producere kønsceller. Disse gameter forenes derefter og deler sig aseksuelt for at producere sporozoitter gennem en proces, der er kendt som sporogeni.
Det er disse sporozoitter, der derefter er i stand til at inficere en ny vært, og processen fortsætter. Her er det værd at bemærke, at overgangen til en ny vært sker gennem cyster, som er hårdføre under stressende forhold.Cysterne kan overleve eksterne forhold (uden for kroppen) og indeholder disse sporozoitter.
Når de først er i en ny vært, starter sporozoitterne forplantningscyklusen igen. Nogle af arterne i denne stamme (Apicomplexa) kræver to værter for at fuldføre deres livscyklus. Dette omfatter en vært hos et hvirveldyr, hvor parasitten gennemgår skizogoni og gametogoni, og en vært hos et hvirvelløst dyr, hvor gametogenunit og sporiogoni foregår i vævene.
Se også ordenen Piroplasmida
Det andet mønster
Det andet mønster er almindeligt blandt de flesteflagellater og indebærer aseksuel formering. For disse sker der en række morfologiske forandringer i løbet af cyklusen. De reproducerer sig dog alle gennem binær fission.
En del af arterne i denne gruppe vil fuldføre denne cyklus i en hvirveldyrvært, da de overføres fra en vært til en anden gennem cyster, som bedre kan overleve hårde forhold. Derfor vil nogle arter i denne gruppe, som det er tilfældet med Apicomplexa-fylummet, også kræve to værter for at fuldføre deres livscyklus.
Det tredje mønster
Dette er særlig almindeligt blandt amøber og indebærer aseksuel formering. I modsætning til de andre kræves der en enkelt vært for at fuldføre forplantningscyklusen. Her lever trophozoitterne i værten i tarmenselumen og fortsætter med at formere sig gennem binær fission.
Her kan trophozoitterne under visse betingelser stimuleres til at encystes, idet de gennemgår kernedeling i cysten. Når cysten indtages af en anden vært, fortsætter cyklussen.
Livscyklus for fritlevende protozoer
For denne gruppe omfatter livscyklussen stort set vækst og forøgelse af organismens størrelse, som derefter efterfølges af binær fission (eller andre former for aseksuel formering).
For de fritlevende forekommer seksuel formering kun under ugunstige forhold (ugunstig temperatur, eller nedsat fødeudbud osv.). Disse faktorer varierer dog ofte fra art til art.
I løbet af vækst- og delingscyklusen hos defrilivende protozoer er der en fase med DNA-syntese, kromosomreplikation samt vækst af cellerne.
Faserne i cyklusen omfatter:
- Første delingsfase
- Endelse af delingsfasen ogbegyndelse af DNA-syntese
- DNA-syntese
- Endelse af DNA-syntese ogbegyndelse af næste deling
Klassifikation baseret på ernæring (hvordan de får energi)
Der er tre hovedkategorier baseret på ernæring.
Disse omfatter:
- Foto-autotrofer
- Foto-heterotrofer
- Chemoheterotrofer
Autotrofer
Autotrofer som nogle af flagellatessynteser kulhydrater fra kuldioxid og vand ved hjælp af klorofyl. Her anvendes strålingsenergi fra solen.
De fleste fotoautotrofe flagellater, herunder medlemmer af Euglenida, Cryptomonadida og Volvocida, har også tendens til at kombinere autotrofi med heterotrofi. Af denne grund beskrives de ofte som acetat-flagellater.
Nogle af deres kulstofkilder omfatter acetater, simple fedtsyrer samt alkoholer. Mens de er autotrofe i lyset, skifter disse flagellater til heterotrofe i mørke.
Heterotrofe
De fleste fritlevende protozoer falder ind under denne kategori. Som sådan er de afhængige af en bred vifte af kost. Mens nogle ernærer sig af bakterier (mikrobivorer), ernærer andre sig af alger og beskrives som herbivorer. De kødædende lever af begge de to trofiske arter (herbivorer og mikrobivorer).
De fritlevende er også inddelt i to grupper (morfologisk). Disse omfatter dem med en mund/cytostom og dem, der mangler en mund eller et bestemt indgangspunkt for føde. For eksempel,mens nogle flagellater og mange ciliater (bortset fra nogle apostomatida) har et cytostom, mangler Sarcodina en mund.
Chemoheterotrofiske – Denne gruppe omfatter dem, der kræver energi og organiske kulstofkilder.
Mikroskopi
Som tidligere nævnt er protozoer meget forskelligartede. Som sådan adskiller de sig fra hinanden på baggrund af deresforskellige strukturelle kendetegn, deres måde at bevæge sig på samt dannelsen af sporer.
Med et lysmikroskop er det muligt at se forskellige typer af protozoer.
Prøveindsamling
Protozoer kan fås fra næsten ethvert givet levested. Mens de fritlevende arter kan findes i vand samt i forskellige fugtige levesteder, kan de parasitære findes i de fleste metazoer (udviklede dyr).
For eleverne vil det være nemmere at bruge de fritlevende protozoer, som kan hentes fra levesteder som mudder, damme og overgangslevesteder. Her er det værd at bemærke, at disse er meget skrøbelige. Derfor bør de håndteres med forsigtighed.
Det er også vigtigt at være forsigtig, da selv fritlevende protozoer kan blive parasitære.Protozoer kan også dyrkes for at øge deres antal med henblik på observation. Nogle af de medier, der anvendes, omfatter bl.a. splitærter (til Eglena), destilleret vand med hvedekerner (til chilomonas) samt hø (til peranema).
Mikroskopisk observation
Nogle af kravene til mikroskopi omfatter:
- Et mikroskop
- Mikroskopglas
- Mikroskopklemmer
- Destilleret vand (eller ledningsvand)
- Dråbetæller
Vådmonteringsteknik
Vådmonteringsteknik er den teknik, der går ud på, at man blot introducerer prøven/prøven på en dråbe vand og betragter den under mikroskopet.
Hvis prøven er taget fra en dam, kan følgende fremgangsmåde anvendes:
- Ryst forsigtigt beholderen (for at fordele protozoerne i vandet)
- Ved hjælp af en pipette, udtag en prøve af bassinvandet fra beholderen
- Placer en dråbe af prøven på midten af et objektglas og dæk med et dækglas (sørg altid for, at objektglasset og glasset er rent for at undgå at indføre andre mikroorganismer)
- Placer objektglasset på mikroskopbordet til visning
I nogle tilfælde kan der anvendes farvning for at øge kontrasten og få et tydeligere billede. Nogle af de farvestoffer, der anvendes heri, omfatter:
- Bismarck Brown
- Brilliant Cresyl Blue
- Bromothymol Blue
- Carmine Powder
- Methylene Blue
Mere om Cells:
Eukaryoter – Cellestruktur og forskelle
Prokaryoter – Cellestruktur og forskelle
Diatomer – Klassifikation og karakteristika
Protister – Opdagelse af Kingdon Protista i mikroskopet
Svampe – Skimmelsvampe i mikroskopet
Specifikt at lære om Vorticella, Rhizopoda
Se også nærmere på Parasitologi
Se Cilia og Flagella
Se Ciliater Mikroskopi
Se Amøber under mikroskopet specifikt Acanthamoeba
Mere information om Encellede organismer – Diskutere Bakterier, Protozoer, Svampe, Alger og Archaea her
Læs om Parasitter under mikroskopet her
Se også om Mikroorganismer, især i vand i dammene.
Se også Forberedelse af objektglas i mikroskop.
Og hvis du har brug for et mikroskop, så sørg for at læse vores Købsguide til mørkfeltsmikroskop og Købsguide til fasekontrastmikroskop.
Se på Protozoologi som studieområde
Vend tilbage til Cellebiologi – Komponenter, kredsløb, Processer og mikroskopiteknikker
Vend tilbage fra Protozoa til Bedste mikroskopinformation og forskning
Ward’s Science (2005) Arbejde med protozoer.
Johanna Laybourn-Parry (1984) A functionalbiology of free-living protozoa.
Gary N. Calkins (1906) The Protozoan Life Cycle.
J. P. Kreier og 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.
Links