Biologi for studerende II

Læringsresultater

  • Identificer karakteristika og eksempler på protister i supergruppen Excavata

Mange af de protistarter, der er klassificeret i supergruppen Excavata, er asymmetriske, encellede organismer med en “udgravet” fødesøgningsrille fra den ene side. Denne supergruppe omfatter heterotrofiske rovdyr, fotosyntetiske arter og parasitter. Dens undergrupper er diplomonaderne, parabasaliderne og euglenozoerne. Gruppen omfatter en række modificerede mitokondrier samt kloroplaster, der stammer fra grønalger ved sekundær endosymbiose. Mange af euglenozoerne er fritlevende, men de fleste diplomonader og parabasalider er symbionter eller parasitter.

Diplomonader

Mikrofotoet viser Giardia, der er formet som en majskerne og ca. 12 til 15 mikrometer lang. Tre piskelignende flageller stikker ud fra midten af parasitten, og en piskelignende hale stikker ud fra den smalle bagende.

Figur 1. Pattedyrs tarmparasit Giardia lamblia, som her er visualiseret ved hjælp af scanningelektronmikroskopi, er en vandbåren protist, der forårsager alvorlig diarré, når den indtages. (kredit: ændring af arbejde udført af Janice Carr, CDC; skala-bar data fra Matt Russell)

I Excavata findes diplomonaderne, som omfatter tarmparasitten Giardia lamblia (figur 1). Indtil for nylig troede man, at disse protister manglede mitokondrier. Mitokondrielle restorganeller, kaldet mitosomer, er siden blevet identificeret i diplomonader, men selv om disse mitosomer i det væsentlige er ufunktionelle som respiratoriske organeller, fungerer de i jern- og svovlmetabolismen. Diplomonader findes i anaerobe miljøer og anvender alternative veje, såsom glykolyse, til at generere energi. Hver diplomonadecelle har to ens, men ikke identiske haploide kerner. Diplomonader har fire par lokomotoriske flageller, der er ret dybt forankret i basallegemer, der ligger mellem de to kerner.

Parabasalider

En anden Excavata-undergruppe, parabasaliderne, er opkaldt efter det parabasale apparat, der består af et Golgi-kompleks, der er forbundet med cytoskeletale fibre. Andre cytoskeletale træk omfatter en axostyle, et bundt af fibre, der løber i cellens længde og kan endda strække sig ud over den. Parabasaliderne bevæger sig med flageller og membranrynker, og disse og andre cytoskeletale modifikationer kan bidrage til lokomotionen. Ligesom diplomonaderne har parabasaliderne modificerede mitokondrier. Hos parabasaliderne fungerer disse strukturer anaerobt og kaldes hydrogenosomer, fordi de producerer brintgas som biprodukt.

Parabasaliden Trichomonas vaginalis forårsager trichomoniasis, en seksuelt overført sygdom hos mennesker, der forekommer i anslået 180 millioner tilfælde på verdensplan hvert år. Mens mænd sjældent udviser symptomer under en infektion med denne protist, kan inficerede kvinder blive mere modtagelige for sekundær infektion med humant immundefektvirus (HIV) og kan være mere tilbøjelige til at udvikle livmoderhalskræft. Gravide kvinder, der er inficeret med T. vaginalis, har en øget risiko for alvorlige komplikationer som f.eks. for tidlig fødsel.

Nogle af de mest komplekse parabasalider er dem, der koloniserer drøvtyggeres rumen og termiters indvolde. Disse organismer kan fordøje cellulose, et metabolisk talent, som er usædvanligt blandt eukaryote celler. De har flere flageller arrangeret i komplekse mønstre, og nogle rekrutterer desuden spiroketer, der sætter sig fast på deres overflade for at fungere som accessoriske lokomotoriske strukturer.

Euglenozoer

Euglenozoer omfatter parasitter, heterotrofer, autotrofer og mixotrofer, der varierer i størrelse fra 10 til 500 µm. Euglenoider bevæger sig gennem deres akvatiske levesteder ved hjælp af to lange flageller, der leder dem mod lyskilder, der registreres af et primitivt synsorgan kaldet en øjenplet. Den velkendte slægt, Euglena, omfatter nogle mixotrofe arter, der kun har fotosyntetisk evne, når der er lys til stede. Kloroplasten hos Euglena stammer fra en grønalge ved sekundær endosymbiose. I mørke skrumper Euglenas kloroplaster sammen og ophører midlertidigt med at fungere, og cellerne optager i stedet organiske næringsstoffer fra omgivelserne. Euglena har en hård pellicle, der består af proteinbånd, som er fastgjort til cytoskelettet. Båndene spiralformet rundt om cellen og giver Euglena sin usædvanlige fleksibilitet.

Den menneskelige parasit, Trypanosoma brucei, tilhører en anden undergruppe af Euglenozoa, kinetoplastiderne. Undergruppen kinetoplastider er opkaldt efter kinetoplasten, som er en stor modificeret mitokondrion, der bærer flere cirkulære DNA’er. Denne undergruppe omfatter flere parasitter, der tilsammen kaldes trypanosomer, som forårsager ødelæggende sygdomme hos mennesker og inficerer en insektarten i en del af deres livscyklus. T. brucei udvikler sig i tsetsefluens tarm, efter at fluen har bidt et inficeret menneske eller et andet pattedyr som vært. Parasitten bevæger sig derefter til insektets spytkirtler for at blive overført til et andet menneske eller et andet pattedyr, når den inficerede tsetseflue indtager et andet blodmåltid. T. brucei er almindelig i Centralafrika og er årsag til afrikansk sovesyge, en sygdom, der er forbundet med alvorlig kronisk træthed, koma og kan være dødelig, hvis den ikke behandles, da den fører til en progressiv nedgang i centralnervesystemets funktion.

Livscyklusen for T. brucei begynder, når tsetsefluen tager et blodmåltid fra en menneskelig vært og injicerer parasitten i blodbanen. T. brucei formerer sig ved binær spaltning i blod, lymfe og rygmarvsvæske. Når en anden tsetseflue bider den inficerede person, optager den patogenet, som derefter formerer sig ved binær fission i fluens mellemkød. T. brucei omdanner sig til et infektiøst stadium og kommer ind i spytkirtlen, hvor den formerer sig. Cyklussen er afsluttet, når fluen tager et blodmåltid fra et andet menneske.

Figur 2. Trypanosoma brucei, der er årsag til sovesyge, tilbringer en del af sin livscyklus i tsetsefluen og en del i mennesker. (kredit: ændring af CDC’s arbejde)

Se denne video for at se T. brucei svømme. Bemærk, at der ikke er lyd i denne video.

Afprøv det

Bidrag!

Har du en idé til forbedring af dette indhold? Vi vil gerne have dit input.

Forbedre denne sideLær mere

Leave a Reply