PROTISTY (PIERWOTNIAKI)
Cechy protistów:
żyją głównie w wodach
autotroficzne bądź heterotroficzne
niektóre podobne są do zwierząt (pierwotniaki), roślin (glony) lub grzybów (śluzorośla)
niektóre organizmy są pasożytami
protisty mogą być:
jednokomórkowe, które przybierają różne formy, np.:
pełzak
wiciowiec
jednokomórkowiec nieruchliwy
świdrowiec
komórczak
jednokomórkowe kolonie
mimo życia w skupisku, komórki zachowują pewną autonomiczność i funkcjonują jako niezależne organizmy
przybierają różne formy, np.:
proste
kuliste
nitkowate
wielokomórkowe
komórki łączą się ze sobą zachowując ścisłą zależność, ale nie tworzą tkanek
ciało tych wielokomórkowców nazywane jest plechą
w zależności od budowy wewnętrznej wyróżniamy plechy nitkowate, plechy plektenchymatyczne i plechy tkankowe
Funkcje życiowe protistów
odżywianie
autotrofy
posiadają chloroplasty z barwnikami fotosyntetycznymi (chlorofile, karotenoidy i fikobiliny)
nadmiar materii organicznej powstającej w trakcie fotosyntezy jest magazynowany w komórkach w postaci ziaren substancji zapasowej (skrobia, paramylon, chryzolaminaryna, glikogen, alkohol, mannitol lub tłuszcze)
heterotrofy
pobierają gotowe substancje organiczne z zewnątrz w postaci pojedynczych cząsteczek bądź większych drobin pokarmu (np. całych komórek bakterii), które muszą zostać strawione. Sposoby przedostawania się substancji do cytoplazmy:
wchłanianie
endocytoza
niektóre są miksotrofami
oddychanie
tlenowe (całą powierzchnią komórki)
beztlenowe (tylko u pasożytów)
osmoregulacja i wydalanie
regulacja wody odbywa się na zasadzie osmozy. Wyjątkami są:
protisty morskie i formy pasożytnicze, które są izotoniczne z otaczającym środowiskiem i nie przeprowadzają osmoregulacji
protisy słodkowodne, które są hipertoniczne z otaczającym środowiskiem, wydalają nadmiar wody z cytoplazmy za pomocą wodniczek tętniących
wrażliwość na bodźce
przez zmianę polaryzacji błony komórkowej
przez światłoczuły narząd składający się z fotoreceptora leżącego najczęściej u podstawy wici oraz stigmy
poruszanie się
niektóre są formami osiadłymi (są pozbawione organelli ruchu, mogą być przenoszone biernie przez wodę lub są formami osiadłymi)
ruch odbywa się za pomocą:
nibynóżek (ruch pseudopodialny)
wici i rzęsek (ruch undulipodialny)
rozmnażanie
bezpłciowe
formy jednokomórkowe
rozmnażanie przez podział komórki, który różni się od podziału komórki prokariontów, gdyż u protistów (a więc eukariotów) zwiększyła się wyraźnie ilość materiału genetycznego (skutkiem podział przez mitozę)
formy wielokomórkowe
rozmnażanie przez fragmentację
na końcu zachodzi proces mitozy (służy do wzrostu i powiększania rozmiarów)
płciowe
Rozmnażanie bezpłciowe a płciowe
Rozmnażanie bezpłciowe umożliwia szybie zwiększenie liczebności gatunku, jednakże wszystkie powstające w ten sposób osobniki są genetycznie identyczne powielając pierwotny wzorzec wraz z jego niedoskonałościami. Jedynym rodzajem zmienności jest zmienność spowodowana najczęściej niekorzystnymi mutacjami. W warunkach stałych taki model rozrodu wystarcza, ale w warunkach zmiennych okazuje się mało plastyczny.
Rozmnażanie płciowe zapewnia zmienność rekombinacyjną.
Podstawowy model przemiany pokoleń
w warunkach niesprzyjających (np. brak pożywienia) pierwotne eukarioty próbowały zmniejszyć swoją ilość przez łączenie się w komórki podwójne (tzw. gamia)
w wyniku połączenia się jąder komórkowych powstały komórki diploidalne
gdy następuje poprawa warunków, komórka redukuje się przez mejozę i wytwarza ponownie komórki haploidalne - powstałe osobniki mają już nowe zestawy genów. Powstał kolejny rodzaj zmienności genetycznej - zmienność rekombinacyjna
w ten sposób powstała najprostsza forma przemiany pokoleń i przemiany faz jądrowych
model przemiany:
2
Przemiana pokoleń
formy jednokomórkowe
protisty, których długotrwałą formą jest postać haploidalna, w wyniku cyklu rozwojowego z mejozą postgamiczną (mejoza zachodzi po gamii)
dwie haploidalne gamety łączą się ze sobą (gamia) - powstaje diploidalna zygota
zygota jest krótkotrwałą formą życiową i szybko dzieli się mejotycznie, dając cztery haploidalne spory
spory dojrzewają i dzielą się mitotycznie na dwie haploidalne gamety
cykl się powtarza
protisty, których długotrwałą formą jest postać diploidalna, w wyniku cyklu rozwojowego z mejozą pregamiczną (mejoza zachodzi przed gamią)
diploidalna zygota dzieli się mejotycznie, dając cztery haploidalne spory
spory dojrzewają i dzielą się mitotycznie na dwie haploidalne gamety
dwie gamety łączą się ze sobą (gamia) - powstaje diploidalna zygota
cykl się powtarza
formy wielokomórkowe
wielokomórkowy organizm haploidalny (gametofit) produkuje przez mitozę haploidalne gamety (wytwarzane w gametangiach)
dwie haploidalne gamety łączą się ze sobą (gamia) - powstaje diploidalna zygota
z zygoty w wyniku mitoz wyrasta wielokomórkowy organizm diploidalny (sporofit)
sporofit w procesie sporulacji wytwarza przez mejozę haploidalne spory (powstają w sporangiach)
ze spor wyrasta gametofit
pierwotne gametofity i sporofity były podobne do siebie w wyniku przemiany pokoleń zwanej przemianą izomorficzną. Dziś większość wielokomórkowców charakteryzuje się przemianą heteromorficzną
zróżnicowaniu uległy także gamety. Gamie dzieli się na:
izogamia
anizogamia
oogamia
Znaczenie
produkcja tlenu przez autotrofy
formy ameboidalne (mają cienką błonę komórkową, dzięki czemu mogą przybierać dowolne kształty), poruszają się ruchem pełzakowatym (inaczej ruch pseudopodialny; wysuwają specjalne wypustki plazmatyczne - nibynóżki lub inaczej pseudopodia, do których przelewają cytoplazmę)
mają stały, określony kształt (w wyniku pogrubienia i wzmocnienia zewnętrznej powłoki komórkowej przez pofałdowanie, obecność pęcherzyków (alweole) pod błoną komórkową zwaną pellikulą bądź wytwarzanie ścian komórkowych), poruszają się za pomocą wici (zwykle jedna lub kilka) lub rzęski (zwykle dużo, rozmieszczone na całej powierzchni komórki, pod powierzchnią błony komórkowej mają włókienka białkowe, które umożliwiają synchronizację ich ruchów)
mają sztywną ścianę komórkową
zbudowane z jednej, dużej, wielojądrowej komórki
komórki ułożone są szeregowo
płatowate, powstałe ze zrośnięcia nitek
występują u najbardziej rozwiniętych protistów; dochodzi nawet do zróżnicowania grup komórek
organizmy zdolne do odżywiania autotroficznego lub heterotroficznego w zależności od środowiska
polega na przemieszczaniu się wody z roztworu o niższym stężeniu (hipotonicznego) do roztworu o wyższym stężeniu (hipertonicznego) przez błonę półprzepuszczalną
stężenie roztworu wewnątrz ciała jest równe stężeniu roztworu na zewnątrz ciała
zbierają nadmiar wody z cytoplazmy, a po napełnieniu wodniczka kurczy się usuwając swoją zawartość na zewnątrz, potem napełnienie rozpoczyna się od nowa (pęcherzyk pęcznieje)
inaczej plamka oczna; twór zawierający barwnik zlokalizowany w pobliżu fotoreceptora
inaczej ruch ameboidalny
zawierają po dwa chromosomy danego typu (2n)
zawierają po jednym chromosomie danego typu (1n)
pojęcie odnosi się do naprzemiennego sposobu rozmnażania (najpierw płciowo, a następnie bezpłciowo)
pojęcie odnosi się do naprzemiennej liczby chromosomów w materialne genetycznym (najpierw 1n, a następnie 2n). Wyjściowe pokolenie płciowe jest haploidalne, które kończy się zapłodnieniem, a rozpoczyna mejozą
inaczej komórki macierzyste spor
inaczej zarodniki
inaczej zarodnia
w wyniku której sporofit i gametofit są do siebie bardzo podobne kształtem i budową
w wyniku której sporofit i gametofit różnią się; jedno z nich uzyskuje przewagę nad drugim (jest bardziej okazalsze, bardziej złożone). Wyróżniamy dwa typy przemiany heteromorficznej: z przewagą gametofitu lub z przewagą sporofitu
łączą się dwie identyczne gamety
łączą się dwie nieco różne od siebie gamety (najczęściej większą jest gameta żeńska)
łączą się dwie wyraźnie zróżnicowane gamety - żeńska (komórka jajowa) jest duża i nieruchliwa, męska (plemnik) jest mała i najczęściej ruchliwa. W tym wypadku gametangie żeńską nazywamy lęgnią, a męską plemnią
2
1
SPOROFIT (DIPLOFAZA 2n)
GAMETOFIT (HAPLOFAZA 1n)
mejoza
komórki sporogeniczne19
mitoza
spora
sporofit
gametofit
mitoza
zarodek
mitoza
komórka jajowa
plemniki
mitoza
zygota
zapłodnienie