Królestwo protistów obejmuje wszystkie organizmy o eukariotycznej budowie komórki
wykazujące prostą budowę. Jest to grupa parafiletyczna (polifiletyczna), ponieważ obejmuje
wiele różnych linii ewolucyjnych.
Komórki protistów są eukariotyczne, posiadają jądro komórkowe i wszystkie pozostałe
organella. Powstanie komórek eukariotycznych opisuje teoria endosymbiozy według której
mitochondria i plastydy powstały z symbiotycznych komórek pochłoniętych przez inne
komórki. Dowody na prawdziwość tej teorii to:
1) mitochondria i chloroplasty posiadają własne, autonomiczne DNA
2) na terenie mitochondriów i chloroplastów występują rybosomy
3) mitochondria i rybosomy SA otoczone podwójną błoną.
Ze względu na budowę protisty dzielimy na:
jednokomórkowe np. pantofelki, okrzemki, eugleny, świdrowce, pierwotki, chlorelle
Niektóre mogą być komórczakami (komórka z wieloma jądrami) np.
kolonijne np. skrętnica.
Kolonia składa się z komórek, które zachowały dużą autonomię.
wielokomórkowe czyli w formie plechy.
Plecha jest to ciało, w którym nie występuje zróżnicowanie w budowie zewnętrznej na
organy, a w budowie wewnętrznej na tkanki.
Plechy mogą być nitkowate (skrętnica), płatowate (sałaty morska) lub tkankowe (morszczyn,
listownica). Największe plechy tkankowe brunatnic mogą dochodzić do 30 m. W plechach
tkankowych wyróżniamy część łodygokształtną, liściokształtną i chwytnikową.
Ze względu na zdolność do poruszania wyróżniamy protisty:
♦ ruchliwe - posiadające wici (wiciowce, niektóre zielenice np. euglena, zawłotnia, toczek),
rzęski (orzęski) lub poruszające się ruchem pełzakowym (ameby)
♦ nie posiadające zdolności ruchu.
Protesty nieruchliwe dzielimy na:
o - planktonowe np. pierwotek, chlorella,
o - osiadłe np. morszczyn, listownica, stentor.
W królestwie protista występują różne sposoby odżywiania
- autotrofizm – przeprowadzają fotosyntezę, protisty samożywne wykorzystują w procesie
fotosyntezy chlorofil oraz dodatkowo mogą posiadać inne barwniki
- miksotrofizm - jest to zdolność do zmiany sposobu odżywiania w zależności od
warunków środowiska. Przykładem jest euglena zielona.
- heterotrofizm – pasożyty, saprofity, drapieżniki, symbionty
U protistów występują trzy sposoby rozmnażania:
• wegetatywne: przez podział, fragmentację plechy, pączkowanie (u toczka)
• bezpłciowo przez zarodniki czyli spory (nieruchliwe aplanospory lub ruchliwe zoospory)
• płciowo – przez tworzenie gamet z występowaniem zapłodnienia.
Wyróżniamy trzy sposoby rozmnażania płciowego: izogamia, anizogamia i oogamia.
⇒ izogamia, gdy gamety nie różnią się między sobą
⇒ anizogamia, gdy gamety różnią się wielkością
⇒ oogamia, w której występuje duża, nieruchoma komórka jajowa i mały, posiadający
zdolność ruchu plemnik.
U protistów po raz pierwszy pojawiają się zjawiska przemiany faz jądrowych i przemiany
pokoleń.
Przemiana faz jądrowych pojawiła się w momencie powstania rozmnażania płciowego.
Połączenie komórek rozrodczych podwaja liczbę chromosomów i w związku z tym podczas
rozmnażania musi występować podział redukcyjny czyli mejoza.
Mejoza pregamiczna jest to cykl życiowy, w którym forma troficzna danego gatunku
posiada diploidalną (podwójną) liczbę chromosomów i mejoza zachodzi bezpośrednio przed
powstaniem gamet.
Mejoza postgamiczna jest to cykl życiowy, w którym forma troficzna posiada haploidalną
(pojedynczą) liczbę chromosomów, gamety są haploidalne i mejoza zachodzi bezpośrednio
po zapłodnieniu (zapłodnienie=gamia) czyli następuje mejotyczny podział zygoty.
Przemiana pokoleń jest to występowanie na przemian pokoleń rozmnażających się płciowo
i bezpłciowo w obrębie jednego gatunku. Pokolenie rozmnażające się płciowo nazywamy
gametofitem, pokolenie rozmnażające się bezpłciowo sporofitem.
Gametofit jako pokolenie płciowe produkuje komórki jajowe w rodniach i plemniki w
plemniach. Gametofity są haploidalne czyli posiadają n chromosomów. Gametofity mogą być
obupłciowe lub rozdzielnopłciowe.
Sporofit jest diploidalny czyli posiada 2n chromosomów. Jako pokolenie bezpłciowe
rozmnaża się za pomocą zarodników. Zarodniki powstają w zarodniach, przy ich tworzeniu
zachodzi zawsze podział redukcyjny czyli mejoza.
Wyróżniamy dwa typy przemiany pokoleń:
• izomorficzną, w której gametofit i sporofit nie różnią się morfologicznie
• heteromorficzną z dominacją sporofitu lub gametofitu.
PROTISTY HETEROTROFICZNE
W komórkach protistów heterotroficznych wystepują:
1) wodniczki tętniące - odpowiadają za procesy osmoregulacji w komórkach, usuwają
nadmiar wody u organizmów występujących w wodach słodkich (wody wnika do komórek
na drodze osmozy)
2) organella ruchu (u form ruchliwych) :
• - undulipodia – wici lub rzęski
• - pseudopodia = nibynóżki
3) pellikula (u jednokomórkowców) – błona komórkowa z włóknami białkowymi
i częścią cytoplazmy – nadaje kształt komórce.
U heterotrofów występują trzy sposoby pobierania pokarmu:
- fagocytoza – przy pobieraniu bakterii lub dużych cząstek pokarmowych. Tworzy się
wpuklenie błony komórkowej (endocytoza), które otacza bakterię i tworzy wodniczkę
pokarmową. Zawartość ulega strawieniu po dołączeniu lizosomów. Niestrawione resztki są
usuwane przez włączenie się wodniczki z powrotem w błonę komórkową (egzocytoza).
- pinocytoza – występuje przy pobieraniu mniejszych cząsteczek pokarmu np. cząsteczek
białka czy drobin tłuszczu. Utworzona wodniczka (endocytoza) jest bardzo mała i po
dołączeniu lizosomów zostaje strawiona razem z zawartością (nie występuje egzocytoza).
- wchłanianie – pobieranie cząsteczek pokarmu, które są zdolne do przenikania przez błonę
komórkową (glukoza, aminokwasy)
Wiciowce - poruszają się za pomocą jednej lub kilku wici
- świdrowce wywołują śpiączkę afrykańską (przenosicielem jest mucha tse-tse) oraz chorobę
Chakasa
- rzęsistek pochwowy wywołuje rzęsistkowicę, przenosi się drogą płciową oraz przez brudne,
zakażone baseny i urządzenia sanitarne. Rzęsistek powoduje stany zapalne pochwy i cewki
moczowej, jest niebezpieczny przede wszystkim dla kobiet.
- lamblie: zarażenie przez picie nieprzygotowanej wody, niemyte owoce i warzywa w krajach
Tropikalnych. Wywołują lambliozę czyli stany zapalne jelita cienkiego.
Sporowce - są to pierwotniaki pasożytnicze, posiadają skomplikowane cykle rozwojowych,
w których występują w różnych formach. Przykładem jest zarodziec malarii.
Na malarię choruje rocznie prawie pół miliarda ludzi. Wywołuje ją kilka gatunków
zarodźców (np. ruchliwy, sierpowy, owalny). Przenosicielem malarii są komary.
Formy inwazyjne (sporozoity) dostają się do organizmu człowieka wraz ze śliną komara,
namnażają się w wątrobie i śledzionie (schizogonia pozakrwinkowa) , a następnie atakują
i namnażają się w krwinkach czerwonych. Po pewnym charakterystycznym dla rodzaju
malarii czasie zaatakowane krwinki jednocześnie rozpadają się. Duże ilości zarodźców oraz
produkty rozpadu krwinek w krwi powodują atak malarii: wysoka gorączka, silne dreszcze i
bóle głowy. Zarodźce atakują kolejne krwinki, cykl się powtarza i kolejny atak pojawia się za
48 lub 72 godziny. W każdym cyklu część zarodźców pozostaje w osoczu, przekształcają się
w gametocyty i muszą być pobrane przez komara. W ciele komara dochodzi do powstania
gamet i zapłodnienia. Po mejozie powstają formy inwazyjne.
Dla zarodźca malarii człowiek jest żywicielem pośrednim, a komar żywicielem ostatecznym,
ponieważ w ciele komara występuje rozmnażanie płciowe.
Zarodziowe – są to pierwotniaki poruszające się pełzakowato za pomocą nibynóżek. Do
zarodziowców należą ameby, otwornice i promienice.
Choroby wywoływane przez ameby są czerwonka pełzakowata i toxoplasmoza.
Czerwonkę nazywamy inaczej dyzenterią. Pełzak czerwonki pasożytuje w jelicie grubym,
powoduje bóle brzucha, owrzodzenia błony śluzowej jelita i krwawe biegunki. Zakażenie
następuje na skutek braku higieny, picia nieprzegotowanej wody.
Toxoplasmoza jest choroba odzwierzęcą. U człowieka do zakażenia może dojść przez
jedzenie surowych i półsurowych produktów zwierzęcych oraz przez kontakt z zakażonymi
kotami (dużo rzadziej psami). Toxoplasmoza jest bardzo niebezpieczna dla kobiet w ciąży,
powoduje poważne uszkodzenia płodu. Dlatego też wszystkie kobiety posiadające ciągły
kontakt z kotami powinny przez zajściem w ciążę zrobić odpowiednie badanie.
Orzęski które poruszają się za pomocą rzęsek, posiadają cytostom i cytopyge oraz dwa jądra.
1) cytostom jest to nieorzęsione miejsca w błonie komórkowej odpowiedzialne za pobieranie
pokarmu i tworzenie wodniczek pokarmowych wyrzucanie niestrawionych resztek.
2) dwa jądra u orzęsków:
- makronukleus – Ma czyli jądro duże, robocze - ma namnożony materiał genetyczny
i kieruje pracą komórki
- mikronukleus – Mi czyli jądro małe jest archiwum informacji genetycznej i bierze udział
w podziałach.
Przedstawicielami orzęsków są: wolno żyjący pantofelek i osiadły stentor.
Specyficzny cykl życiowy to koniugacja występująca u orzęsków, które posiadają dwa
jądra. W czasie koniugacji dwa orzęski łączą się ze sobą, jądro duże zanika, jądro małe dzieli
się mejotycznie. Z czterech jąder potomnych trzy zanikają a jedno dzieli się jeszcze raz –
powstają dwa jądra haploidalne w każdej koniugującej komórce. Następnie orzęski
wymieniają się jednym jądrem, jądro migracyjne łączy się z jądrem stacjonarnym – następuje
wymiana połowy informacji genetycznej. Po wymianie orzęski rozdzielają się. Jądra potomne
dzielą się i z jednego odtwarza się makronukleus.
Koniugacja orzęsków jest procesem płciowym, ponieważ powoduje wymianę materiału
genetycznego, ale nie zwiększa liczby osobników.
PROTISTY ROŚLINNE
Protesty roślinne nazywamy zwyczajowo glonami. Glony jest to grupa ekologiczna
obejmująca organizmy o prostej budowie (jednokomórkowe, kolonie lub plechy), samożywne
i związane ze środowiskiem wodnym.
Protisty roślinne posiadają:
1) zdolność do przeprowadzania fotosyntezy dzięki występowaniu chloroplastów lub
chromatoforów brunatnic i krasnorostów. Chromatofory zawierają barwniki (fukoksantyna,
fikoerytryna), które wykorzystują inny zakres światła widzialnego niż chlorofil.
Dzięki innym barwnikom osiadłe zielenice, brunatnice i krasnorostu tworzą
charakterystyczne strefy na dnie morza.
2) ściany komórkowe
eugleniny – są zielone, słodkowodne, planktonowe, jednokomórkowe, wiciowe, najczęściej
miksotrofy. Nie posiadają ściany komórkowej. Plamka oczna i fotoreceptor u eugleny
umożliwiają ruch w kierunku światła. Nie rozmnażają się płciowo (grupa stara ewolucyjnie).
okrzemki – jednokomórkowe, słodkowodne lub morskie, złocistobrązowe (fukoksantyna) ,
posiadają pancerzyk zbudowany z krzemionki (dwuczęściowy) denko i wieczko.
zielenice – są to bardzo różnorodne glony z dominacją chlorofilu, słodkowodne, rzadziej morskie. Materiałem zapasowym zielenic jest skrobia, podobnie jak u roślin.
Przedstawicielami zielenic są: chlorella, pierwotek, skrętnica, toczek, ulwa, ramienica
brunatnice – są duże, osiadłe, wykazują wysoką organizację plechy, barwę nadaje brązowa fukoksantyna. Przedstawiciele to morszczyn i wielkomorszcz (do 50m)
krasnorosty – glony osiadłe, zabarwione czerwono dzięki obecności fikoerytryny.
Przedstawicielem jest szkarłatnica delikatna (jadalna)
!!!!! Według niektórych podręczników zielenice i krasnorosty należą do królestwa roślin.
Protisty grzybopodobne:
Lęgniowce – organizmy wodne, saprofityczne lub pasożytnicze. Zbudowane ze strzępek,
które są wielojądrowe (komórczaki). Na lądzie występuje fitoftora – pasożyt ziemniaków,
wywołuje zarazę ziemniaczaną. Fitoftora produkuje dwa rodzaje zarodników – aplanospory
przenoszone przez wiatr i pływki w czasie wilgotnych okresów przenoszone w mokrej glebie.
Śluzowce – saprofityczne, wielojądrowe pełzaki (komórczaki) żyjące w ściółce, wytwarzają
barwne owocniki.
Znaczenie protistów w przyrodzie oraz gospodarce człowieka.
W przyrodzie mają ogromne znaczenie protisty zaliczane do glonów.
♦ są głównym producentem materii organicznej na świecie, źródłem tlenu dla zwierząt
♦ jako producenci stanowią podstawę wodnych łańcuchów pokarmowych
♦ są pionierami świata roślinnego, zasiedlają nowe biotopy
♦ glony występujące w glebie obumierając wzbogacają ją w próchnicę
♦ martwe glony w wodzie tworzą muł organiczny
♦ z pancerzyki wielu glonów biorą udział w procesach skałotwórczych np. z pancerzyków
okrzemek powstały złoża ziemi okrzemkowej
Glony mają także duże znaczenie w gospodarce człowieka.
są wykorzystywane jako pasza dla zwierząt i pokarm dla ludzi
jako nawóz wzbogacają glebę w próchnicę
są źródłem witamin i mikroelementów np. morszczyn dostarcza jodu
są stosowane w medycynie do produkcji witaminy B,
z krasnorostów wytwarza się agar wykorzystywany w mikrobiologii jako podłoże hodowli
bakterii oraz w piekarnictwie i cukiernictwie
Negatywne znaczenie protistów to:
⇒ pojawianie się zakwitów glonów, które powodują śnięcie ryb, zatykanie sieci
wodociągowej,
⇒ psucie smaku i zapachu wody przez niektóre glony
⇒ wywoływanie chorób zwierząt i ludzi.
• zarodziec malarii – wywołuje malarię i jest przenoszony przez komary.
• świdrowiec gambijski – wywołuje śpiączkę afrykańską, przenoszony przez muchę
tse-tse.
• ameba czerwonki - wywołuje czerwonkę pełzakowatą. Możemy zarazić się przez
zanieczyszczoną wodę.
• rzęsistek pochwowy – wywołuje stany zapalne dróg moczowych i płciowych, zarażenie
następuje droga płciową i urządzenia sanitarne
Sposoby zapobiegania zakażeniom pierwotniakami to:
• niszczenie i unikanie przenosicieli
• przestrzeganie zasad higieny,
• unikanie picia wody nieprzegotowanej, mycie owoców
• przestrzeganie zasad higieny w kontaktach ze zwierzętami
Ponieważ większość chorób wywoływanych przez pierwotniaki związana jest z krajami
tropikalnymi, bardzo ważna jest obserwacja i badania osób wracających z tropików.