Inledning
På det stora hela är protozoer encelliga eukaryoter, det vill säga encelliga organismer som har en cellkärna och ett antal andra viktiga organeller i cytoplasman och som är inneslutna i ett membran.
De kan existera som frilevande organismer eller som parasiter. Detta gör detta fylum till en mångsidig grupp av encelliga organismer som varierar i form och storlek.
Exempel inkluderar:
- Giardia
- Trypanosoma
- Trichonympha
- Plasmodium
- Paramecium
Anatomi (kroppens uppbyggnad)
Med tanke på att de är eukaryoter, protozoer är större celler med en diameter på mellan 10 och 100 mikrometer (jämfört med prokaryoter) med en mer komplex struktur. Detta innebär att de har ett cellmembran som avgränsar organellerna, ett DNA som också är avgränsat av ett membran, nukleoler, ribosomer, Golgiapparat och flera linjära kromosomer med bland annat histoner.
Det är värt att notera att de organeller som finns i dessa celler varierar från en typ till en annan.
Det finns också ett antal organeller som är exklusiva för protozoer, dessa inkluderar:
- Trichocystorna hosParamecium
- Vissa skelettstrukturer
- Kontraktila vakuoler
Varje gång jämfört med andra ciliater är kärnan hosprotozoer vesikulär. Som sådan är kromatiken spridd vilket resulterar i en kärna som har ett diffust utseende. Detta varierar dock också från en till en annan. I Phylum Apicomplexa hade till exempel den vesikulära kärnan ett eller flera nukleoler med DNA medan endosonen hos trypanosomer saknar DNA.
Protozoer har också på plats lokomotoriska strukturer som aspseudopodier, flageller och cilier som används för förflyttning. Dessa strukturer är också omgivna av plasmamembranet.
Pelliculosan (den yttre ytan hos vissa, t.ex. Giardia) är tillräckligt styv för att stödja och bibehålla en distinkt form, samtidigt som den tillåter vridning och böjning vid rörelse.
Klassificering av Phylum Protozoa
På grund av sin mångfald utgör protozoer flera problem när det gäller klassificering. De anses tillhöra under underriket protista med mer än 50 000 arter som beskrivs som frilivande (dessa är den typ som inte är direkt beroende av andra för sin överlevnad).
Frilivande protozoer kan hittas i så gott som alla tänkbara livsmiljöer. Baserat på både ljus- och elektronmikroskopisk morfologi har de klassificerats i sex större fyler där majoriteten av de sjukdomsframkallande protozoerna faller under fylerna Sacromastigophora och Apicomplexa.
Nedan följer några av underfylerna och klasserna inom dessa underfyler baserade på lokaliseringsstrukturer:
Plasmodroma – Lokaliseringsstrukturerna i denna underfyra kan vara flageller, pseudopodier eller inga alls. De klasser som hör till denna subfylla är Mastigophora (använder en eller flera flageller för att förflytta sig), Sarcodina (använder pseudopodier för att förflytta sig och för att fånga föda) och Sporozoo som saknar lokaliseringsstrukturer.
Ciliophora – De hör till subfyllaCiliophora använder sig av cilier eller sugande tentakler i vissa stadier eller under hela sin livstid. Ciliata (som använder cilier hela tiden) och Suctoria (som använder cilier när de är unga och tentakler när de är vuxna) är några av de klasser som hör till denna underfamilj.
Sarcomastigopohora – De lokomotiva strukturer som används i denna underfamilj är pseudopodier eller flageller. Här är kärnorna också av ett slag (monomorfa). Superklassen Mastigophora, som hör till denna subfylla, är flagellater och använder därför flageller för att förflytta sig.
Fytomastogophoerea hör också till denna subfylla och använder flageller i vissa fall. Under klassen Phytomastogogophoereais ordningen Chrysomonadida, som inkluderar sådana organismer som Chrys amöba, synura och ochromonas bland annat.
** Dessa är bara några få i klassificeringen. Denär omfattande och innehåller många fler organismer.
Klassificering baserad på levnadssätt
Av de existerande protozoerna finns det cirka 21 000 arter som förekommer som frilevande i en mängd olika livsmiljöer medan ytterligare 11 000 arter förekommer som parasitiska mikrober i både ryggradslösa och ryggradslösa värddjur.
De fritt levande arterna finns i olika livsmiljöer och särskilt i jord och vatten. Dessa typer av protozoer har liten inverkan på människors hälsa eftersom de inte är direkt beroende av andra organismer för sin överlevnad. Vissa av de frilevande kan dock orsaka patologi när de förs in i en mänsklig värd.
Andra arter kommer också att påverka människors hälsa genom att producera toxiner.
Nedan följer några av de fritt levande amöbor som också kan orsaka sjukdomar hos människor:
- Naegleria fowleri – Denna art finns oftast i fuktig jord och kan finnas över hela världen. Den orsakar akut primär amöbisk meningoencefalit.
- Acanthamoeba – Acanthamoeba finns i jord och vatten och kan orsaka kronisk granulomatös amöbiskencefalit, amöbisk keratit, granulomatösa hud- och lungskador.
- Balamuthia mandrillaris – Orsakar subakut till kronisk granulomatös amöbaencefalit samt granulomatösa hud- och lungskador.
- Sappinia diploidea
Parasitära protozoer
Parasitära protozoer är av den typ som är beroende av värden för sin överlevnad. Som sådana lever de inuti värden och orsakar till och med hälsoproblem.
Nedan följer några av de parasitiska:
Sarcodina ( t.ex. Entamoeba) – Entamoeba histolyticais är en typ av amöba som lever i människans matsmältningskanal. För det mesta är de ofarliga och livnär sig på olika bakterier och partiklar som kan finnas i tarmen.
Och även om de för det mesta är ofarliga kan denna parasit invadera tarmväggen eller ändtarmen där de orsakar sår och till och med blödning tillsammans med smärta, kräkningar och diarré bland andra symtom.
Trypanosomer – Detta är en flagellat som lever i blodomloppet. Olika arter av denna parasit orsakar sjukdomar som:
- sömnsjuka,
- leishmaniasis
- Chagas sjukdom
Mastigophora (t.ex. Giardia) – Detta är en flagellat som mestadels finns i värdens tunntarm. Giardia fäster sig vanligtvis på tarmslemhinnan och orsakar bland annat inflammation, diarré och buksmärtor.
Sporozoa (t.ex. Plasmodium) – Plasmodium är en parasit som lever i människans blodomlopp.När parasiten väl är inne i de röda blodkropparna livnär den sig på deras cytoplasma. När de fortsätter att föröka sig i cellerna orsakar detta att cellerna spricker vilket i sin tur resulterar i att många fler parasiter släpps ut i cirkulationssystemet.
Livscykel
Parasitiska protozoer
För de parasitiska formerna kan livscykelstadierna ske intercellulärt, intracellulärt eller i lumen i givna organ. På grund av mångfalden är det inte möjligt att beskriva en enda eller en vanlig livscykelsekvens. Här ska vi därför titta på tre av de vanligaste breda mönstren som uppvisas av denna grupp av protozoer.
Första mönstret
Detta mönster är vanligt i fylum Apicomplexa och innebär en växling mellan asexuella och sexuella reproduktionsstadier.
Processen börjar med cyklerna för asexuell reproduktion där cyklerna för schizogoni (som innefattar mitos och cytokinesis) i vävnaderna hos värddjuret resulterar i att populationen ökar.
Efter detta skede börjar en del i populationen genomgå gametogoni (en sexuell process) för att producera könsceller. Dessa gameter förenas sedan och delar sig asexuellt för att producera sporozoiter genom en process som kallas sporogeni.
Det är dessa sporozoiter som sedan kan infektera en ny värd och processen fortsätter. Här är det värt att notera att övergången till en ny värd sker genom cystor, som är tåliga under stressiga förhållanden.Cystorna kan överleva yttre förhållanden (utanför kroppen) och innehåller sporozoiterna.
När de väl befinner sig i en ny värd startar sporozoiterna fortplantningscykeln på nytt. Vissa av arterna i detta fylum (Apicomplexa) behöver två värdar för att fullborda sin livscykel. Detta innefattar en värd hos ett ryggradsdjur där parasiten tar sig fram genom schizogoni och gametogoni och en värd hos ett ryggradslöst djur där gametogonin och sporiogonin sker i vävnaderna.
Se även ordningen Piroplasmida
Det andra mönstret
Det andra mönstret är vanligt bland de flestaflagellater och innebär asexuell reproduktion. För dessa sker ett antal morfologiska omvandlingar under cykeln. Alla reproducerar sig dock genom binär fission.
En del av arterna i denna grupp fullbordar denna cykel i en ryggradslös värd eftersom de överförs från en värd till en annan genom cystor, som kan överleva tuffa förhållanden bättre. Därför kommer vissa arter i denna grupp, liksom i fallet med fylum Apicomplexa, också att behöva två värdar för att slutföra sin livscykel.
Tredje mönstret
Detta är särskilt vanligt bland amöbor och innebär asexuell fortplantning. Till skillnad från de andra krävs en enda värd för att fullborda fortplantningscykeln. Här lever trophozoiterna i värden i tarmens kelumen och fortsätter att föröka sig genom binär fission.
Här kan trophozoiterna under vissa förhållanden stimuleras att cystas när de genomgår kärndelning inom cystan. När cystan väl har tagits upp av en annan värd fortsätter cykeln.
Livscykel hos fritt levande protozoer
För denna grupp innefattar livscykeln till stor del tillväxt och ökning av organismens storlek, som sedan följs av binär klyvning (eller andra former av könlöslig fortplantning).
För de fritt levande organismerna sker sexuell fortplantning endast under ogynnsamma förhållanden (ogynnsam temperatur eller minskad födotillgång etc.). Dessa faktorer varierar dock ofta från en art till en annan.
Under tillväxt- och delningscykeln hos defria protozoerna finns det en fas av DNA-syntes, kromosomreplikation samt celltillväxt.
Faserna i cykeln omfattar:
- Första delningsfasen
- Slut på delningsfasen och början på DNA-syntesen
- DNA-syntesen
- Slut på DNA-syntesen och början på nästa delning
Klassificering baserad på näring (hur de får energi)
Det finns tre huvudkategorier som baseras på näring.
Dessa inkluderar:
- Fotoautotrofa
- Fotoheterotrofa
- Chemoheterotrofa
Autotrofa
Autotrofa, som vissa flagellater, syntetiserar kolhydrater från koldioxid och vatten med hjälp av klorofyll. Här används strålningsenergi från solen.
De flesta fotoautotrofa flagellater, inklusive medlemmar av Euglenida, Cryptomonadida och Volvocida, tenderar också att kombinera autotrofi med heterotrofi. Av denna anledning beskrivs de ofta som acetatflagellater.
En del av deras kolkällor är acetater, enkla fettsyror och alkoholer. Medan de är autotrofa i ljuset övergår dessa flagellater till att bli heterotrofa i mörkret.
Heterotrofa
Majoriteten av de frilevande protozoerna faller under denna kategori. Som sådana är de beroende av ett brett spektrum av kost. Medan vissa livnär sig på bakterier (mikrobivorer) livnär sig andra på alger och beskrivs som herbivorer. De köttätande livnär sig på båda de två trofinterna (herbivoreroch mikrobivorer).
De fritt levande är också indelade i två grupper (morfologiskt). Dessa inkluderar de som har en mun/cytostom och de som saknar en mun eller en bestämd ingångspunkt för föda. Medan till exempel vissa flagellater och många ciliater (förutom vissa apostomatida) har en cytostom saknar Sarcodina en mun.
Chemoheterotrofa – Denna grupp innefattar de som kräver energi och organiska kolkällor.
Mikroskopi
Som tidigare nämnts är protozoer mycket varierande. Som sådana särskiljs de från varandra baserat på deras olika strukturella egenskaper, sätt att förflytta sig samt bildandet av sporer.
Med hjälp av ett ljusmikroskop är det möjligt att betrakta olika typer av protozoer.
Provsamling
Protozoer kan erhållas från nästan vilken livsmiljö som helst. Medan de frilevande arterna kan hittas i vatten samt i olika fuktiga livsmiljöer, kan de parasiterande hittas i de flesta metazoer (utvecklade djur).
För eleverna skulle det vara lättare att använda de frilevande protozoerna, som kan fås från sådana livsmiljöer som lera, dammar och övergående kroppar. Här är det värt att notera att dessa är mycket ömtåliga. Därför bör de hanteras med försiktighet.
Det är också viktigt att vara försiktig med tanke på att även fritt levande protozoer kan bli parasiter.Protozoer kan också odlas för att öka deras antal för observation. Några av de medier som används är bl.a. splitärtor (för Eglena), destillerat vatten med vetekorn (för Chilomonas) och hö (för Peranema).
Mikroskopisk observation
Några av kraven för mikroskopi är bland annat:
- Ett mikroskop
- Mikroskopglas
- Mikroskopklämmor
- Destillerat vatten (eller kranvatten)
- Droppare
Våttmonteringsteknik
Våttmonteringsteknik är en teknik som innebär att man helt enkelt för in provet/provet i en droppe vatten och betraktar det i mikroskopet.
Om provet kommer från en damm kan följande process användas:
- Rör försiktigt på behållaren (för att fördela protozoerna i vattnet)
- Använd en droppflaska,
- Placera en droppe av provet i mitten av ett mikroskopglas och täck med ett täckglas (se alltid till att mikroskopglaset och glaset är rena för att undvika att andra mikroorganismer introduceras)
- Placera glaset på mikroskopbordet för visning
I vissa fall kan färgning användas för att öka kontrasten och få en tydligare bild. Några av de färgningar som används här är:
- Bismarck Brown
- Brilliant Cresyl Blue
- Bromothymol Blue
- Carmine Powder
- Methylene Blue
Mer om Cells:
Eukaryoter – Cellstruktur och skillnader
Prokaryoter – Cellstruktur och skillnader
Diatomer – Klassificering och kännetecken
Protister – Att upptäcka Kingdon Protista i mikroskop
Svampar – Mögel i mikroskop
Specifikt lärande om Vorticella, Rhizopoda
Fördjupa dig även i Parasitologi
Gör en genomgång av Cilia och Flagella
Se Ciliater i mikroskopet
Se Amöba i mikroskopet specifikt Acanthamoeba
Mer information om Encelliga organismer – Diskutera bakterier, Protozoer, svampar, alger och arkéer här
Läs om parasiter i mikroskopet här
Se även om mikroorganismer, särskilt i dammvatten.
Ta en titt på Förberedelse av mikroskopglas.
Och om du är i behov av ett mikroskop så se till att läsa vår köpguide för mörkfältsmikroskop och vår köpguide för faskontrastmikroskop.
Se Protozoologi som studieområde
Tillbaka till Cellbiologi – komponenter, cykler, Processer och mikroskopitekniker
Retur från Protozoa till Bästa mikroskopinformation och forskning
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 och 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
.