Phylum Protozoa – Clasificare, structură, ciclu de viață și microscopie

Introducere

În esență, protozoarele sunt eucariote unicelulare.Aceasta înseamnă că sunt organisme unicelulare care au un nucleu, precum și o serie de alte organite importante în citoplasmă și sunt înconjurate de o membrană.

Există ca organisme cu viață liberă sau ca paraziți. Acest lucru face din acest phylum un grup divers de organisme unicelulare, care variază în formă și mărime.

Exemplele includ:

• Giardia
• Trypanosoma
• Trichonympha
• Plasmodium
• Paramecium

Anatomie (Structura corpului)

După faptul că sunt eucariote, protozoarele sunt celule mai mari, cu diametrul cuprins între 10 și 100 de micrometri (în comparație cu procariotele), cu o structură mai complexă. Aceasta înseamnă că au o membrană celulară care delimitează organitele, un ADN care este, de asemenea, legat de o membrană, nucleoli, ribozomi, aparatul Golgi și mai mulți cromozomi liniari cu histone printre altele.

Este demn de remarcat faptul că organitele prezente în aceste celuleva varia de la un tip la altul.

Există, de asemenea, un număr de organite care sunt exclusive protozoarelor, acestea includ:

• Tricocistele de la Paramecium
• Certe structuri scheletice
• Vacuole contractile

În comparație cu alte ciliate, nucleul protozoarelor este vezicular. Ca atare, cromatica este împrăștiată, rezultând un nucleu cu aspect difuz. Cu toate acestea, acest lucru variază, de asemenea, de la unul la altul. De exemplu, în Phylum Apicomplexa, nucleul vezicular avea unul sau mai mulți nucleoli cu ADN, în timp ce endosonul tripanosomilor este lipsit de ADN.

Protozoarele au, de asemenea, pe loc structuri locomotorii, cum ar fi aspseudopode, flageli și cili, care sunt folosite pentru deplasare. Aceste structuri sunt, de asemenea, înconjurate de membrana plasmatică.

De asemenea, pelicula (suprafața exterioară a unora, cum ar fi Giardia) este suficient de rigidă pentru a susține și a menține o formă distinctivă, permițând, în același timp, răsucirea și îndoirea în timpul mișcării.

Clasificarea Filumului Protozoare

Din cauza diversității lor, protozoarele prezintăvariate probleme atunci când vine vorba de clasificare. Ele sunt considerate ca făcând parte din subnivelul protista, mai mult de 50.000 de specii fiind descrise ca fiind de viață liberă (acestea sunt de tipul celor care nu depind direct de alții pentru supraviețuire).

Protozoarele de viață liberă pot fi găsite practic în orice habitat posibil. Pe baza morfologiei prin microscopie ușoară și electronică, acestea au fost clasificate în șase filii majore, majoritatea protozoarelor care provoacă boli fiind încadrate în filii Sacromastigophora și Apicomplexa.

Cele ce urmează sunt câteva dintre subfilii și clasele din cadrul acestor subfilii bazate pe structurile locomotorii:

Plasmodroma – Structurile locomotorii ale acestui subfil pot fi flageli, pseudopode sau deloc. Clasele care se încadrează în acest subfil includ: Mastigophora (folosesc unul sau mai mulți flageli pentru locomoție), Sarcodina (folosesc pseudopode pentru locomoție și pentru capturarea hranei) și Sporozoa care nu au structuri locomotorii.

Ciliophora – Acestea se află în subfilulCiliophora folosesc cili sau tentacule de supt în unele stadii sau pe toată durata vieții lor. Ciliata (care utilizează cili pe tot parcursul vieții) și Suctoria (care utilizează cili când sunt tineri și tentacule la vârsta adultă) sunt câteva dintre clasele care se încadrează în acest subfil.

Sarcomastigopohora – Structurile locomotorii utilizate în acest subfil includ pseudopode sau flageli. Aici, nucleul este, de asemenea, de un singur fel (monomorf). Superclasa Mastigophora, care se încadrează în acest subfil sunt flagelate și astfel folosesc flageli pentru locomoție.

Fitomastogophoerea se încadrează, de asemenea, în acest subfil și folosesc flageli în unele cazuri. Sub clasa Phytomastogophoerea se află Ordinul Chrysomonadida, care include organisme precum amiba Chrys,synura și ochromonas, printre altele.

** Acestea sunt doar câteva din clasificare. Aceasta este extinsă și conține mult mai multe organisme.

Clasificare bazată pe modul de existență

Dintre protozoarele existente, există aproximativ 21.000 de specii care trăiesc liber într-o varietate de habitate, în timp ce alte 11.000 de specii apar ca microbii paraziți atât în gazde vertebrate cât și nevertebrate.

Speciile cu viață liberă pot fi găsite în diverse habitate și în special în sol și apă. Aceste tipuri de protozoare au un impact redus asupra sănătății umane, având în vedere că nu depind direct de alte organisme pentru supraviețuirea lor. Cu toate acestea, unele dintre cele cu viață liberă pot provocapatologie atunci când sunt introduse într-o gazdă umană.

Alte specii vor afecta, de asemenea, sănătatea umană prin producerea de toxine.

Următoarele sunt unele dintre amibele cu viață liberă care pot provoca, de asemenea, boli umane:

• Naegleria fowleri – Această specie se găsește mai ales în solul umed și poate fi localizată în toată lumea. Cauzează meningoencefalită amibiană primară acută.
• Acanthamoeba – Prezentă în sol și în apă, acanthamoeba poate provoca amebicencefalită granulomatoasă cronică, cheratită amibiană, leziuni granulomatoase ale pielii, precum și leziuni pulmonare.
• Balamuthia mandrillaris -Cauzează encefalită amibiană granulomatoasă subacută până la cronică, precum și leziuni granulomatoase cutanate și pulmonare.
• Sappinia diploidea

Protozoare parazite

Protozoarele parazite sunt de tipul celor care depind de gazdă pentru supraviețuire. Ca atare, ele trăiesc în interiorul gazdei și chiar cauzează probleme de sănătate.

Cele care urmează sunt câteva dintre paraziți:

Sarcodina ( de ex. Entamoeba) – Entamoeba histolyticăsunt un tip de amibă care trăiește în canalul alimentar uman. În cea mai mare parte,sunt inofensive și se hrănesc cu diverse bacterii și particule care pot fi prezente în intestin.

Deși sunt în cea mai mare parte inofensive, acest parazit poateinvazia peretele intestinal sau rectul, unde provoacă ulcerații și chiar hemoragii, împreună cu dureri, vărsături și diaree, printre alte simptome.

Trypanosomi – Acesta este un flagelat care trăiește în fluxul sanguin. Diferite specii ale acestui parazit provoacă boli precum:

• boala somnului,
• leishmanioza
• Boala lui Chaga

Mastigophora (de exemplu Giardia) – Acesta este un flagelat care se găsește mai ales în intestinul subțire al gazdei. Giardia se atașează de obicei pe mucoasa intestinală provocând inflamații, diaree, precum și dureri abdominaleprintre alte tipuri de simptome.

Sporozoare (de ex. Plasmodium) – Specia Plasmodium este un parazit care trăiește în fluxul sanguin al ființelor umane, Odată ajuns în celulele roșii, parazitul se hrănește cu citoplasma acestora. Pe măsură ce continuă să se înmulțească în interiorul celulelor, acest lucru face ca celulele să explodeze, ceea ce, la rândul său, duce la eliberarea multor alți paraziți în sistemul circulator.

Ciclul de viață

Protozoare parazitare

Pentru formele parazitare, etapele ciclului de viațăpot avea loc intercelular, intracelular sau în lumenul unor organe date. Din cauza diversității, nu este posibilă descrierea unei secvențe unice sau a unei secvențe comune a ciclului de viață. Prin urmare, vom examina aici trei dintre cele mai comune modele generale prezentate de acest grup de protozoare.

Primul model

Acest model este comun în phylum Apicomplexași implică o alterare între stadiile de reproducere asexuată și sexuată.

Procesul începe cu ciclurile de reproducere asexuată în care ciclurile deschizogonie (care implică mitoza și citochineza) în țesuturile gazdei au ca rezultat creșterea populației.

După acest stadiu, o parte din populațieîncepe să treacă prin gametogonie (un proces sexual) pentru a produce gameți. Acești gameți se unesc apoi și se divid asexuat pentru a produce sporozoiți printr-un proces cunoscut sub numele de sporogeneză.

Sunt acești sporozoiți care sunt apoi capabili săinfecteze o nouă gazdă și procesul continuă. Aici, este demn de remarcat faptul că tranzițiaîntr-o nouă gazdă se face prin chisturi, care sunt rezistente în condiții de stres.Chisturile pot supraviețui condițiilor externe (în afara corpului) și conțin acești sporozoiți.

După ce se află într-o nouă gazdă, sporozoiții încep din nou ciclul de reproducere. Unele dintre speciile din acest phylum (Apicomplexa) au nevoie de două gazde pentru a-și completa ciclul de viață. Aceasta include o gazdă vertebrată, unde parazitul se naște prin schizogonie și gametogonie, și o nevertebrată, unde gameții se unesc și sporiogonia are loc în țesuturi.

Vezi și Ordinul Piroplasmida

Secundul tipar

Secundul tipar este comun la cele mai multeflagelate și implică reproducerea asexuată. Pentru acestea, în timpul ciclului au loc o serie de transformărimorfologice. Cu toate acestea, toate se reproduc prin fisiune binară.

Câteva dintre speciile din acest grup vorcompleta acest ciclu într-o gazdă vertebrată, deoarece se transmit de la o gazdă la alta prin chisturi, care pot supraviețui mai bine în condiții dificile. Prin urmare, ca și în cazul filumului Apicomplexa, unele specii din acest grup vor avea nevoie, de asemenea, de două gazde pentru a-și finaliza ciclul de viață.

Al treilea model

Acesta este deosebit de comun în rândul amibelor șiimplică reproducerea asexuată. Spre deosebire de celelalte, este nevoie de o singură gazdă pentru acompleta ciclul de reproducere. Aici, trofozoiții din gazdă trăiesc în lumenul intestinului și continuă să se înmulțească prin fisiune binară.

Aici, în anumite condiții, trofozoiții pot fi stimulați să se încisteze în timp ce suferă o diviziune nucleară în interiorul chistului. Odată ce chistul este ingerat de o altă gazdă, ciclul continuă.

Ciclul de viață al protozoarelor cu viață liberă

Pentru acest grup, ciclul de viață implică în mare parte creșterea și mărirea în dimensiuni a organismului, care este apoi urmată de fisiunea binară (sau alte forme de reproducere asexuată).

Pentru cei fără viață, reproducerea sexuată are loc numai în condiții nefavorabile (temperatură nefavorabilă, sau rezerve reduse de hrană etc.). Cu toate acestea,acești factori variază adesea de la o specie la alta.

În timpul ciclului de creștere și diviziune a protozoarelorlibere, există o fază de sinteză a ADN-ului, de replicare a cromozomilor,precum și de creștere a celulelor.

Fazele ciclului includ:

• Prima fază de diviziune
• Sfârșitul fazei de diviziune șiînceperea sintezei ADN
• Sinteza ADN
• Sfârșitul sintezei ADN șiînceperea următoarei diviziuni

Clasificarea bazată pe nutriție (modul în care își obțin energia)

Există trei categorii principale bazate pe nutriție.

Acestea includ:

• Foto-autotrofe
• Foto-heterotrofe
• Chemoheterotrofe

Autotrofe

Autotrofele, cum ar fi unele dintre flagelate, sintetizează carbohidrații din dioxid de carbon și apă cu ajutorul clorofilei. În acest caz, se utilizează energia radiantă de la soare.

Majoritatea flagelatelor fotoautotrofe, inclusiv membrii Euglenida, Cryptomonadida, precum și Volvocida, tind, de asemenea, să combine autotrofia cu heterotrofia. Din acest motiv, ele sunt deseori descrise ca flagelate acetate.

Câteva dintre sursele lor de carbon includ acetați, acizi grași simpli, precum și alcooli. Deși sunt autotrofe la lumină, aceste flagelate trec la heterotrofe la întuneric.

Heterotrofe

Majoritatea protozoarelor cu viață liberă se încadrează în această categorie. Ca atare, ele depind de o gamă largă de regimuri alimentare. În timp ce unele se hrănesc cu bacterii (microbivore) altele se hrănesc cu alge și sunt descrise ca fiind erbivore. Carnivorele se hrănesc cu ambele trofice (erbivoreși microbivore).

Cele cu viață liberă sunt, de asemenea, împărțite în două grupe (morfologice). Printre acestea se numără cele cu gură/citostom șicele care nu au gură sau un punct de intrare definit pentru hrană. De exemplu, în timp ce unele flagelate și multe ciliate (în afară de unele apostomatide) au un citostom, Sarcodina nu are gură.

Chemoheterotrofe – Acest grup include cele care necesită energie și surse de carbon organic.

Microscopie

Cum s-a menționat anterior, protozoarele sunt foartediverse. Ca atare, ele se disting unele de altele pe baza caracteristicilor lor structurale diferite, a mijloacelor de locomoție, precum și a formării de spori.

Utilizând un microscop optic, este posibil să se vizualizeze diferite tipuri de protozoare.

Colectarea probelor

Protozoarele pot fi obținute din aproape orice habitat dat. În timp ce speciile cu viață liberă pot fi găsite în apă, precum și îndiverse habitate umede, cele parazite pot fi găsite în majoritatea metazoarelor(animale dezvoltate).

Pentru elevi, s-ar dovedi mai ușor de utilizatprotozoarele cu viață liberă, care pot fi obținute din habitate precum nămolul, iazurile și corpurile trecătoare. Aici, este de remarcat faptul că acestea sunt foarte fragile. Din acest motiv, ele trebuie manipulate cu grijă.

Este, de asemenea, important să fim atenți, având în vedere că și protozoarele care trăiesc liber pot deveni parazite.Protozoarele pot fi, de asemenea, cultivate pentru a crește numărul lor pentru observare. Unele dintre mediile utilizate includ mazărea spartă (pentru Eglena) apa distilată cu boabe de grâu (pentru chilomonas), precum și fânul (pentru peranema), printre altele.

Observația microscopică

Câteva dintre cerințele pentru microscopie includ:

• Un microscop
• Lucruri microscopice
• Clipuri pentru microscop
• Apă distilată (sau apă de la robinet)
• Gotometru

Tehnica de montaj în umezeală

Tehnica de montaj în umezeală este tehnica prin care se introduce pur și simplu proba/specimenul pe o picătură de apă și se vizualizează sub microscop.

În cazul în care proba a fost obținută dintr-un iaz, atunci se poate folosi următorul procedeu:

• Agitați ușor recipientul (pentru a distribui protozoarele în apă)
• Utilizând un picurător, obțineți o mostră de apă de iaz din recipient
• Puneți o picătură de probă în centrul unei lamele de microscop și acoperiți-o cu o lamelă de acoperire (asigurați-vă întotdeauna că lamelele de microscop și lamela sunt curate pentru a evita introducerea altor microorganisme)
• Puneți lamelele pe platoul microscopului pentru vizualizare

În unele cazuri, se poate folosi colorarea pentru a mări contrastul și a obține o vedere mai clară. Unele dintre coloranții folosiți aici includ:

• Bismarck Brown
• Brilliant Cresyl Blue
• Bromothymol Blue
• Carmine Powder
• Methylene Blue

Mai multe despre celule:

Eucariote – Structură și diferențe celulare

Procariote – Structură și diferențe celulare

Diatome – Clasificare și caracteristici

Protectoare Descoperirea Protista Kingdon în microscopie

Fungi – Mucegaiurile sub microscop

Învățând în mod specific despre Vorticella, Rhizopoda

Vezi mai în profunzime și Parazitologia

Revizuiește Cilia și flagelul

Vezi Ciliatele la microscop

Vezi Amoeba la microscop, în special Acanthamoeba

Mai multe informații despre Organismele unicelulare – Discutând despre Bacterii, Protozoare, Fungi, Alge și Archaea aici

Citește despre Paraziții sub microscop aici

Citește și Microrganisme, în special în apa din iazuri.

Aruncați o privire la Pregătirea lamelelor pentru microscop.

Și dacă aveți nevoie de un microscop, atunci nu uitați să citiți Ghidul de cumpărare a microscopului Darkfield și Ghidul de cumpărare a microscopului cu contrast de fază.

Consultați Protozoologia ca domeniu de studiu

Întoarceți-vă la Biologie celulară – Componente, cicluri, Processes and Microscopy Techniques

Return from Protozoa to Best Microscope Information and Research

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 și 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

.