Introduzione
In sostanza, i protozoi sono organismi eucarioti unicellulari che hanno un nucleo e altri importanti organelli nel citoplasma e racchiusi da una membrana
. Questo fa di questo phylum un gruppo diversificato di organismi unicellulari, che variano in forma e dimensioni.
Gli esempi includono:
- Giardia
- Trypanosoma
- Trichonympha
- Plasmodium
- Paramecium
Anatomia (Struttura corporea)
Dato che sono eucarioti, i protozoi sono cellule più grandi, tra i 10 e i 100 micrometri di diametro (rispetto ai procarioti) con una struttura più complessa. Questo significa che hanno una membrana cellulare che delimita gli organelli, un DNA anch’esso legato da una membrana, nucleoli, ribosomi, apparato di Golgi e cromosomi lineari multipli con istoni tra gli altri.
E’ da notare che gli organelli presenti in queste cellule variano da un tipo all’altro.
Ci sono anche una serie di organelli che sono esclusivi dei protozoi, questi includono:
- Le tricocisti del Paramecium
- Certe strutture scheletriche
- Vacuoli contrattili
Rispetto ad altri ciliati, il nucleo dei protozoi è vescicolare. In quanto tale, il cromatismo è disperso, dando luogo a un nucleo dall’aspetto diffuso. Tuttavia, anche questo varia da uno all’altro. Per esempio, nel Phylum Apicomplexa, il nucleo vescicolare ha uno o più nucleoli con DNA mentre l’endosone dei tripanosomi è privo di DNA.
I protozoi hanno anche strutture locomotorie come aspseudopodia, flagelli e ciglia che sono utilizzati per il movimento. Queste strutture sono anche circondate dalla membrana plasmatica.
Anche la pellicola (superficie esterna di alcuni come la Giardia) è abbastanza rigida da sostenere e mantenere una forma distintiva mentre allo stesso tempo permette la torsione e la flessione durante il movimento.
Classificazione del Phylum Protozoa
A causa della loro diversità, i protozoi presentano diversi problemi di classificazione. Sono considerati sotto il sotto-kingdom protista con più di 50.000 specie descritte come viventi liberi (questi sono i tipi che non dipendono direttamente da altri per la sopravvivenza).
I protozoi liberi possono essere trovati virtualmente in ogni habitat possibile. Sulla base della morfologia al microscopio ottico ed elettronico, sono stati classificati in sei phyla principali, con una maggioranza di protozoi che causano malattie che rientrano nei phyla Sacromastigophora e Apicomplexa.
Questi sono alcuni dei sottophyla e delle classi all’interno di questi sottophyla basati sulle strutture locomotorie:
Plasmodroma – Le strutture locomotorie di questo sub-phylum possono essere flagelli, pseudopodi o nessuno. Classi che cadono sotto questo subphyla includono; Mastigophora (uso uno o più flagelli per la locomozione), Sarcodina (usato pseudopodia per la locomozione e per catturare il cibo) e Sporozoawhich mancanza di strutture locomotorie.
Ciliophora – Questi sono nel Sub-phylaCiliophora uso cilia o tentacoli di succhiare in alcune fasi o per tutto il loro arco di vita. Ciliata (che usano le cilia per tutto) e Suctoria (che usano cilia quando giovane e tentacoli come adulti) sono alcuni della classe che cadono sotto thissub-phylum.
Sarcomastigopohora – Le strutture locomotorie utilizzate in questo sub-phylum includono pseudopodia o flagella. Qui, il nucleo è anche di un solo tipo (monomorfo). La super classe Mastigophora, che cade sotto questa sottofila, è composta da flagellati e quindi usa i flagelli per la locomozione.
Anche i Phytomastogophoerea rientrano in questa sottofila e usano i flagelli in alcuni casi. Sotto la classe Phytomastogophoereais Ordine Chrysomonadida, che comprende tali organismi come Chrys ameba, synura e ochromonas tra gli altri.
** Questi sono solo alcuni nella classificazione. È ampia e contiene molti altri organismi.
Classificazione basata sul modo di esistenza
Tra i protozoi esistenti, ci sono circa 21.000 specie che vivono libere in una varietà di habitat, mentre altre 11.000 specie si presentano come microbi parassiti in ospiti sia vertebrati che invertebrati.
Le specie a vita libera possono essere trovate in vari habitat e in particolare nel suolo e nell’acqua. Questi tipi di protozoi hanno poco impatto sulla salute umana, dato che non dipendono direttamente da altri organismi per la loro sopravvivenza. Tuttavia, alcuni dei free-living possono causare patologie se introdotti in un ospite umano.
Altri influiscono anche sulla salute umana producendo tossine.
Queste sono alcune delle amebe a vita libera che possono anche causare malattie umane:
- Naegleria fowleri – Questa specie si trova principalmente nel suolo umido e può essere situata in tutto il mondo. Provoca una meningoencefalite amebica primaria acuta.
- Acanthamoeba – Trovata nel suolo e nell’acqua, l’acanthamoeba può causare un’amebicencefalite granulomatosa cronica, una cheratite amebica, una pelle granulomatosa e lesioni polmonari.
- Balamuthia mandrillaris – Causa un’encefalite amebica granulomatosa subacuta o cronica, nonché lesioni granulomatose cutanee e polmonari.
- Sappinia diploidea
Protozoi parassiti
I protozoi parassiti sono del tipo che dipende dall’ospite per sopravvivere. Come tali, vivono all’interno dell’ospite e causano anche problemi di salute.
I seguenti sono alcuni dei parassiti:
Sarcodina (es. Entamoeba) – Entamoeba histolytica è un tipo di ameba che vive nel canale alimentare umano. Per la maggior parte, sono innocui e si nutrono di vari batteri e particelle che possono essere presenti nell’intestino.
Anche se sono per lo più innocui, questo parassita può invadere la parete intestinale o il retto dove causano ulcerazioni e persino sanguinamento insieme a dolore, vomito e diarrea tra gli altri sintomi.
Trypanosomi – Questo è un flagellato che vive nel flusso sanguigno. Varie specie di questo parassita causano malattie come:
- malattia del sonno,
- leishmaniosi
- malattia di Chaga
Mastigophora (es. Giardia) – Questo è un flagellato che si trova principalmente nel piccolo intestino dell’ospite. La giardia tipicamente si attaccano sul rivestimento intestinale tothe causando infiammazione, diarrea così come painamong addominale altri tipi di sintomi.
Sporozoa (ad esempio Plasmodium) – il plasmodium speciesis un parassita che vive nel flusso di sangue degli esseri umani, una volta nei globuli rossi, il parassita si nutre di loro citoplasma. Continuando a moltiplicarsi all’interno delle cellule, questo provoca lo scoppio delle cellule che a sua volta provoca il rilascio di molti più parassiti nel sistema circolatorio.
Ciclo di vita
Protozoi parassiti
Per le forme parassitarie, le fasi del ciclo di vita possono avvenire intercellulari, intracellulari o nel lume di determinati organi. A causa della diversità, non è possibile descrivere una sequenza unica o comune del ciclo vitale. Qui, quindi, esamineremo tre degli schemi più comuni esposti da questo gruppo di protozoi.
Primo schema
Questo schema è comune nel phylum Apicomplexa e comporta un’alterazione tra le fasi riproduttive asessuali e sessuali.
Il processo inizia con i cicli di riproduzione asessuata dove i cicli di schizogonia (che coinvolgono mitosi e citochinesi) nei tessuti dell’ospite hanno come risultato l’aumento della popolazione.
Dopo questa fase, alcuni nella popolazione iniziano a subire la gametogonia (un processo sessuale) per produrre gameti. Questi gameti poi si uniscono e si dividono asessualmente per produrre sporozoiti attraverso un processo noto come sporogenia.
Sono questi sporozoiti che sono poi capaci di infettare un nuovo ospite e il processo continua. Qui, vale la pena notare che la transizione verso un nuovo ospite avviene attraverso le cisti, che sono resistenti in condizioni di stress. Le cisti possono sopravvivere alle condizioni esterne (fuori dal corpo) e contengono gli sporozoiti.
Una volta in un nuovo ospite, gli sporozoiti iniziano nuovamente il ciclo di riproduzione. Alcune delle specie di questo phylum (Apicomplexa) richiedono due ospiti per completare il loro ciclo vitale. Questo include un ospite vertebrato dove il parassita passa attraverso la schizogonia e la gametogonia e un invertebrato dove il gametesunite e la sporiogonia avviene nei tessuti.
Vedi anche Ordine Piroplasmida
Secondo modello
Il secondo modello è comune tra la maggior parte dei flagellati e comporta la riproduzione asessuata. Per questi, un certo numero di trasformazioni morfologiche si verificano durante il ciclo. Tuttavia, tutti si riproducono attraverso la fissione binaria.
Alcune delle specie di questo gruppo completano questo ciclo in un ospite vertebrato perché si trasmettono da un ospite all’altro attraverso le cisti, che possono sopravvivere meglio a condizioni difficili. Pertanto, come nel caso del phylum Apicomplexa, alcune specie di questo gruppo richiederanno anche due ospiti per completare il loro ciclo vitale.
Terzo modello
Questo è particolarmente comune tra le amebe e comporta la riproduzione asessuata. A differenza degli altri, è necessario un solo ospite per completare il ciclo di riproduzione. Qui, i trofozoiti nell’ospite vivono nel lume dell’intestino e continuano a moltiplicarsi attraverso la fissione binaria.
Qui, in determinate condizioni, i trofozoiti possono essere stimolati ad encyst mentre subiscono la divisione nucleare all’interno della ciste. Una volta che la ciste viene ingerita da un altro ospite, il ciclo continua.
Ciclo di vita dei protozoi viventi liberi
Per questo gruppo, il ciclo di vita comporta in gran parte la crescita e l’aumento delle dimensioni dell’organismo che è poi seguito dalla fissione binaria (o altre forme di riproduzione asessuata).
Per i viventi liberi, la riproduzione sessuale avviene solo in condizioni sfavorevoli (temperatura sfavorevole, o ridotte forniture di cibo, ecc). Tuttavia, questi fattori variano spesso da una specie all’altra.
Durante il ciclo di crescita e divisione dei protozoi viventi, c’è una fase di sintesi del DNA, di replicazione dei cromosomi e di crescita delle cellule.
Le fasi del ciclo includono:
- Fase della prima divisione
- Fine della fase di divisione e inizio della sintesi del DNA
- Sintesi del DNA
- Fine della sintesi del DNA e inizio della divisione successiva
Classificazione basata sulla nutrizione (come ottengono energia)
Ci sono tre categorie principali basate sulla nutrizione.
Queste includono:
- Fotoautotrofi
- Fotoeterotrofi
- Chemoeterotrofi
Autotrofi
Gli autotrofi come alcuni flagellati sintetizzano carboidrati da anidride carbonica e acqua usando la clorofilla. Qui viene utilizzata l’energia radiante del sole.
La maggior parte dei flagellati fotoautotrofi, compresi i membri di Euglenida, Cryptomonadida e Volvocida, tende anche a combinare l’autotrofia con l’eterotrofia. Per questo motivo, sono oftendescribed come flagellati acetati.
Alcune delle loro fonti di carbonio includono acetati, acidi grassi semplici e alcoli. Mentre sono autotrofi alla luce, questi flagellati passano a eterotrofi al buio.
Eterotrofi
La maggior parte dei protozoi a vita libera rientrano in questa categoria. Come tali, dipendono da un’ampia gamma di diete. Mentre alcuni si nutrono di batteri (microbivori) altri si nutrono di alghe e sono descritti come erbivori. I carnivori si nutrono di entrambi i trofici (erbivori e microbivori).
I viventi liberi sono anche divisi in due gruppi (morfologici). Questi includono quelli con una bocca/citostoma e quelli che mancano di una bocca o di un punto di ingresso definito per il cibo. Per esempio, mentre alcuni flagellati e molti ciliati (a parte alcuni apostomatida) hanno un citostoma, i Sarcodina non hanno una bocca.
Chemoeterotrofi – Questo gruppo include quelli che richiedono energia e fonti di carbonio organico.
Microscopia
Come già detto, i protozoi sono molto diversi. Come tali, si distinguono l’uno dall’altro in base alle loro diverse caratteristiche strutturali, ai mezzi di locomozione e alla formazione delle spore.
Utilizzando un microscopio ottico, è possibile vedere diversi tipi di protozoi.
Raccolta di campioni
I protozoi possono essere ottenuti da quasi ogni habitat. Mentre le specie a vita libera possono essere trovate nell’acqua e in vari habitat umidi, i parassiti possono essere trovati nella maggior parte dei metazoi (animali sviluppati).
Per gli studenti, sarebbe più facile usare i protozoi a vita libera, che possono essere ottenuti da habitat come fango, stagni e corpi transitori. Qui, vale la pena notare che sono molto fragili. Per questo motivo, dovrebbero essere maneggiati con cura.
E’ anche importante fare attenzione dato che anche i protozoi che vivono liberi possono diventare parassiti.I protozoi possono anche essere coltivati per aumentare il loro numero per l’osservazione. Alcuni dei terreni utilizzati sono il pisello spezzato (per l’Eglena), l’acqua distillata con chicchi di grano (per il chilomonas) e il fieno (per il peranema), tra gli altri.
Osservazione microscopica
Alcuni dei requisiti per la microscopia includono:
- Un microscopio
- Diapositive per microscopio
- Clip per microscopio
- Acqua distillata (o acqua di rubinetto)
- Dropper
Tecnica di montaggio a umido
La tecnica di montaggio a umido è la tecnica che consiste nell’introdurre il campione/specie su una goccia d’acqua e vederlo al microscopio.
Se il campione è stato ottenuto da uno stagno, allora può essere usato il seguente processo:
- Aspira delicatamente il contenitore (per distribuire i protozoi nell’acqua)
- Utilizzando un contagocce, ottenere un campione dell’acqua dello stagno dal contenitore
- Porre una goccia del campione al centro di un vetrino da microscopio e coprire con un vetrino coprioggetto (assicurarsi sempre che il vetrino da microscopio e il vetrino siano puliti per evitare di introdurre altri microrganismi)
- Porre il vetrino sul palco del microscopio per la visualizzazione
In alcuni casi, la colorazione può essere utilizzata per aumentare il contrasto e ottenere una visione più chiara. Alcune delle macchie usate qui includono:
- Bismarck Brown
- Brilliant Cresyl Blue
- Bromothymol Blue
- Carmine Powder
- Methylene Blue
Altro sulle cellule:
Eucarioti – Struttura e differenze cellulari
Procarioti – Struttura e differenze cellulari
Diatomi – Classificazione e caratteristiche
Protisti – Scoprire il Protista Kingdon in Microscopia
Fungi – Muffa al microscopio
Specificamente imparare su Vorticella, Rhizopoda
Dai uno sguardo più approfondito anche alla Parassitologia
Rassegna Cilia e Flagella
Vedi Microscopia dei Ciliati
Vedi Amoeba al microscopio in particolare Acanthamoeba
Più informazioni su Organismi Unicellulari – Discutendo di Batteri, Protozoi, Funghi, Alghe e Archaea qui
Guarda i Parassiti al microscopio qui
Guarda anche i Microrganismi, specialmente nell’acqua dello stagno.
Dai un’occhiata a Preparazione dei vetrini per microscopio.
E se hai bisogno di un microscopio, assicurati di leggere la nostra Guida all’acquisto del microscopio a campo scuro e la Guida all’acquisto del microscopio a contrasto di fase.
Guarda la Protozoologia come campo di studio
Ritorna a Biologia cellulare – Componenti, cicli, Processi e Tecniche di Microscopia
Ritorno da Protozoi alle Migliori Informazioni e Ricerche al Microscopio
Ward’s Science (2005) Working with protozoa.
Johanna Laybourn-Parry (1984) A functionalbiology of free-living protozoa.
Gary N. Calkins (1906) The Protozoan Life Cycle.
J. P. Kreier and 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