Biology for Majors II

Wiele gatunków protistów zaklasyfikowanych do supergrupy Excavata to asymetryczne, jednokomórkowe organizmy z rowkiem żywieniowym „wydobytym” z jednej strony. Do tej supergrupy należą heterotroficzne drapieżniki, gatunki fotosyntetyzujące i pasożyty. Jej podgrupy to diplomonady, parabasalidy i euglenozoany. Grupa ta obejmuje różnorodne zmodyfikowane mitochondria, a także chloroplasty pochodzące z zielenic w wyniku wtórnej endosymbiozy. Wiele z euglenozoanów jest wolno żyjących, ale większość diplomonad i parabasalidów jest symbiontami lub pasożytami.

Diplomonady

Rysunek 1. Pasożyt jelitowy ssaków Giardia lamblia, uwidoczniony tutaj przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej, jest przenoszonym przez wodę protistą, który po spożyciu wywołuje ciężką biegunkę. (credit: modification of work by Janice Carr, CDC; scale-bar data from Matt Russell)

Among the Excavata are the diplomonads, which include the intestinal parasite, Giardia lamblia (Figure 1). Do niedawna sądzono, że protisty te nie posiadają mitochondriów. Pozostałości mitochondriów, zwane mitosomami, zostały zidentyfikowane u diplomonad, ale chociaż mitosomy te są zasadniczo niefunkcjonalne jako organella oddechowe, pełnią funkcję w metabolizmie żelaza i siarki. Diplomonady żyją w środowiskach beztlenowych i wykorzystują alternatywne szlaki, takie jak glikoliza, do wytwarzania energii. Każda komórka diplomonad ma dwa podobne, ale nie identyczne haploidalne jądra. Diplomonady mają cztery pary ruchliwych flagelli, które są dość głęboko zakorzenione w ciałach podstawnych, leżących między dwoma jądrami.

Parabasalidy

Druga podgrupa Excavata, parabasalidy, są nazwane dla aparatu parabasalnego, który składa się z kompleksu Golgiego związanego z włóknami cytoszkieletowymi. Inne cechy cytoszkieletu obejmują aksostyl, wiązkę włókien, która biegnie przez długość komórki i może nawet wykraczać poza nią. Parabasalidy poruszają się za pomocą flagelli i falowania błony, a te i inne modyfikacje cytoszkieletu mogą wspomagać lokomocję. Podobnie jak diplomonady, parabasalidy wykazują zmodyfikowane mitochondria. W parabasalidach struktury te funkcjonują beztlenowo i są nazywane wodorosomami, ponieważ wytwarzają wodór jako produkt uboczny.

Parabasalid Trichomonas vaginalis powoduje trichomoniasis, chorobę przenoszoną drogą płciową u ludzi, która pojawia się w szacowanych 180 milionach przypadków na całym świecie każdego roku. Podczas gdy mężczyźni rzadko wykazują objawy podczas infekcji tym protistem, zakażone kobiety mogą stać się bardziej podatne na wtórne zakażenie ludzkim wirusem niedoboru odporności (HIV) i mogą być bardziej narażone na rozwój raka szyjki macicy. Kobiety ciężarne zakażone T. vaginalis są narażone na zwiększone ryzyko poważnych powikłań, takich jak przedwczesny poród.

Najbardziej złożone z parabasalidów są te, które kolonizują żwacz zwierząt przeżuwających i wnętrzności termitów. Organizmy te mogą trawić celulozę, talent metaboliczny, który jest niezwykły wśród komórek eukariotycznych. Mają wiele flagelli ułożonych w złożone wzory, a niektóre dodatkowo rekrutują spirochety, które przyczepiają się do ich powierzchni, aby działać jako dodatkowe struktury lokomotoryczne.

Euglenozoany

Euglenozoany obejmują pasożyty, heterotrofy, autotrofy i miksotrofy, o rozmiarach od 10 do 500 µm. Euglenoidy poruszają się w swoich siedliskach wodnych za pomocą dwóch długich flagelli, które kierują je w stronę źródeł światła wyczuwanych przez prymitywny narząd wzroku zwany gałką oczną. Znany rodzaj, Euglena, obejmuje kilka gatunków miksotroficznych, które wykazują zdolność fotosyntezy tylko wtedy, gdy obecne jest światło. Chloroplast Eugleny pochodzi od zielonej algi w wyniku wtórnej endosymbiozy. W ciemności chloroplasty Eugleny kurczą się i chwilowo przestają funkcjonować, a komórki zamiast tego pobierają organiczne substancje odżywcze z otoczenia. Euglena posiada twardą otoczkę składającą się z pasm białek przymocowanych do cytoszkieletu. Pasma te skręcają się wokół komórki i nadają Euglenie wyjątkową elastyczność.

Pasożyt ludzki, Trypanosoma brucei, należy do innej podgrupy Euglenozoa, kinetoplastidów. Nazwa podgrupy kinetoplastydów pochodzi od kinetoplastu, dużego zmodyfikowanego mitochondrium przenoszącego wiele kolistych DNA. Podgrupa ta obejmuje kilka pasożytów, nazywanych wspólnie trypanosomami, które wywołują wyniszczające choroby u ludzi i zarażają gatunki owadów podczas części ich cyklu życiowego. T. brucei rozwija się w jelicie muchy tsetse po ukąszeniu przez nią zarażonego człowieka lub innego żywiciela ssaka. Następnie pasożyt przemieszcza się do gruczołów ślinowych owada, aby zostać przeniesionym na innego człowieka lub innego ssaka, gdy zarażona mucha tsetse spożyje kolejny posiłek z krwi. T. brucei jest powszechne w Afryce Środkowej i jest czynnikiem sprawczym afrykańskiego śpiączki, choroby związanej z ciężkim przewlekłym zmęczeniem, śpiączki, i może być śmiertelne, jeśli pozostawione bez leczenia, ponieważ prowadzi do stopniowego spadku funkcji centralnego układu nerwowego.

Ryc. 2. Trypanosoma brucei, czynnik wywołujący śpiączkę, spędza część swojego cyklu życiowego w muchach tsetse, a część u ludzi. (kredyt: modyfikacja pracy CDC)

Contribute!

Popraw tę stronęDowiedz się więcej