PROTISTY (PIERWOTNIAKI)

1. 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

2. Funkcje życiowe protistów

1. 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

2. oddychanie

• tlenowe (całą powierzchnią komórki)

• beztlenowe (tylko u pasożytów)

3. 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

4. wrażliwość na bodźce

• przez zmianę polaryzacji błony komórkowej

• przez światłoczuły narząd składający się z fotoreceptora leżącego najczęściej u podstawy wici oraz stigmy

5. 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)

6. 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

3. 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.

4. 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

5. 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

6. 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

---