I protisti - protozoi Flashcards
Qual è l’origine dell’ossigeno atmosferico? Perchè fu questa la causa della nascita degli eucarioti?
Nascita degli organismi eucarioti: probabilmente mediante endosimbiosi (2,5 mld di anni fa).
Alcuni batter incapaci di far fronte a livelli crescenti di O2 atmosferico, potrebbero aver inglobato batteri aerobi che già possedevano gli enzimi neceassati a ricavare energia in presenza di O2.
–> origine dei mitocondri, organelli addetti alla respirazione cellulare: utilizzo di O2 per estrarre energia dai substrati organici che arrivano dalla cellula.
Origine dell’ossigeno atmosferico:
Processi fotosintetici dei cianobatteri. Essi utilizzano anidride, sole, acqua e carbonio per la sintesi dei carboidrati necessari alla loro vita, emettendo come sottoprodotto O2.
Oggi tutte le piante sulla Terra incorporano organelli similia cianobatteri simbionti, noti come plastidi o cloroplati, per effettuare il loro processo fotosintetico.
Quali sono i 4 regni del dominio Eukarya?
• Protista o Protoctista: raggruppamento parafiletico, categoria residuale, artificiosa, contenitore per tutti gli organismi non inseribili in altri regni; gli organismi in essa inclusi non hanno molto in comune, a parte un’organizzazione semplice unicellulare, o, al più, multicellulare coloniale senza tessuti e senza cellule altamente specializzate (colonie).
Organismi sia eterotrofi che autotrofi;
Provvisti di flagelli o pseudopodi per la mobilità oppure immobili.
• Animalia o Metazoa: regno formato da organismi pluricellulari con cellule prive di parete, di plastidi e di pigmenti fotosintetici;
Differenziazione dei tessuti;
Nutrizione per ingestione di altri organismi (eterotrofi)
• Fungi: regno formato da organismi immobili privi di plastidi e di pigmenti fotosintetici;
Parete cellulare con chitina;
eterotrofi;
• Plantae: regno formato da organismi pluricellulari fotosintetici adatti alla vita terrestre;
Cellule circondate da parete cellulosica;
Autotrofi;
Organizzazione e dimensioni nei protisti?
• Organismi unicellulari
○ microscopici
• Colonie
○ gruppi di celle debolmente connesse
• Coenociti
○ masse citoplasmaticche multi-nucleate
• Organismi multicellulari (senza organizzazione in tessuti)
○ formati da molte cellule
○ possono raggiungere grandi dimensioni - alcune alghe brune (Kelp) possono raggiungere i 30m di lunghezza
Quali sono le caratteristiche fondamentali dei Protozoi?
• Cellula: tipica eucariotica, nucleata e dotate di organuli.
• Organizzazione: unicellulari, alcuni coloniali, altri con stadi multicellulari. Nelle forme coloniali o multicellulari non si ha organizzazione di tessuti.
• Dimensioni: in genere microscopici, solo alcuni visibili ad occhio nudo.
• Simmetria: non possiedono un tipico modello di simmetria.
• Motilità: vagili (capaci di locomozione per mezzo di ciglia, flagelli, pseudopodi –> estroflessioni citoplasmatiche come delle dita), esistono tuttavia forme sessili.
• Scheletro: alcune specie possiedono un endoscheletro o un esoscheletro
• Relazioni: vita libera (predatori), parassitismo (vivono a spese di altri), mutualismo (uno beneficia della presenza dell’altro e viceversa), commensalismo.
• Metabolismo: perlopiù eterotrofo, ma anche autotrofo e saprofago (demoliscono sostanza organica e la trasformano in inorganica, come i funghi).
• Habitat: acquatico e terrestre.
• Riproduzione: asessuale per scissione, gemmazione, strobilazione; talvolta sessuale per coniugazione o singamia per unione di gameti o pronuclei gametici
Alimentazione nei protozoi?
• Fagotrofi o olozoici. Ingeriscono cibo particolato (= particelle solide di cibo) mediante un processo denominato fagocitosi:
a. invaginazione della membrana citoplasmatica;
b. formazione di una vescicola o vacuolo alimentare separato dal citoplasma;
Vacuolo alimentare: la membrana si estroflette e avvolge il cibo; poi fonde le sue pareti, formando il vacuolo alimentare che all’interno della cellula si fonde con i lisosomi che contengono enzimi digestivi
c. fusione dei lisosomi (vacuoli ricchi in enzimi digestivi) con il vacuolo alimentare;
d. i prodotti digeriti vengono assorbiti dal citoplasma, gli scarti vengono espulsi (esocitosi).
In diverse specie la fagocitosi avviene in un’area specializzata del citostoma (bocca cellulare), così come l’espulsione degli scarti avviene nell’area denominata citopigio.
• Osmotrofi o saprozoici: ingeriscono materiale in soluzione ○ la membrana avvolge piccole molecole o ioni formando una sorta di piccolo alveolo che viene portato all'interno della cellula. Il processo è definito pinocitosi. ○ In alternativa può anche avvenire il trasporto dei soluti attraverso la membrana cellulare
Come avviene la riproduzione nei protozoi?
• ASESSUALE: si riproducono tipicamente mediante divisione cellulare (gli individui sono tutti geneticamente identici tra loro)
○ Scissione binaria: tipo di divisione più comune, la cellula si divide in due parti uguali (es. flagellati e ciliati)
○ Gemmazione: il processo di divisione genera due cellule di dimensioni (e morfologia) diversa; è tipico delle specie sessili acquatiche (es. alcuni ciliati) in cui dalla parte ancorata più grande si distaccano una o più cellule figlie che si disperderanno in acqua e successivamente si ancoreranno a loro volta;
○ schizogonia: il nucleo della cellula madre si divide più volte per mitosi e poi avviene la frammentazione (es. apicomplessi e amebe).
• FENOMENI SESSUALI: Tutti i protozoi: riproduzione asessuale; evoluzione dei processi sessuali in molti gruppi --> testimonianza dell'importanza della ricombinazione genica. Questi processi implicano meiosi, differenziamento dei gameti o nuclei gametici, fecondazione per fusione dei gameti o nuclei gametici in un nucleo zigotico che ristabilisce la condizione diploide. Si ha: ○ singamia: fusione di gameti provenienti da individui diversi; ○ autogamia: fusione di gameti provenienti dallo stesso individuo (la variabilità genetica è in parte garantita dal rimescolamento genico da meiosi); ○ coniugazione: nella coniugazione due protozoi si congiungono, si fondono parzialmente formando un ponte citoplasmatico tra di loro; quindi, il nucleo di ciascuna delle due cellule da origine, per meiosi, a due nuclei gametici di differente dimensione e funzione: uno migrante (più piccolo) e uno stazionario (più grande). In ciascuna cellula il nucleo migrante attraversa il ponte citoplasmatico e va a fecondare il nucleo stazionario dell'altra cellula, formando un nucleo zigotico in ciascuna cellula. Successivamente a questo scambio nucleare i due protozoi si separano nuovamente; in questo caso non si realizza un aumento numerico di individui nella popolazione, ma si produce variabilità genetica.
Escrezione e osmoregolazione nei protozoi?
Osmoregolazione: mantenimento dele bilancio idrico; fondamentale per i protozoi che vivono in un ambiente ipotonico (es. acqua dolce). Mantenuto dai vacuoli contrattili che, come pompe eiliminano l’acqua in eccesso.
Come avviene la locomozione nei protozoi?
Locomozione nei protozoi:
I Protozoi si muovono essenzialmente per mezzo di:
• Ciglia e flagelli: medesima struttura (9 coppie di microtubuli periferici + 2 microtubuli centrali). L’Assonema è costituito dalla membrana plasmatica che racchiude 9 coppie di microtubuli alla periferia più i 2 microtubuli non accoppiati al centro.
Questa struttura è detta 9+2 e si ritrova in quasi tutte le forme di ciglia e flagelli eucariotici, dai protozoi all’uomo.
La cinetica è regolata dallo scorrimento dei microtubuli sostenuto energeticamente dal rilascio dell’energia di legame dell’ATP (adenosina-trifosfato ).
Si differenziano la tipologia di movimento:
○ Ciglia: numerose, muovono l’acqua parallelamente alla superficie d’inserzione (es. remo di barca);
○ Flagello: unico, muove l’acqua parallelamente al proprio asse (es. elica)
• Pseudopodi: sono espansioni fluttuanti della cellula che si producono verso l’esterno nella direzione del moto. L’estroflessione degli pseudopodi dal corpo cellulare implica un mutamento di fase da stato colloidale di sol (semiliquido) a stato ectoplasmatico di gel (semisolido) di parte del materiale citoplasmatico. Prendono nomi differenti in funzione di forma e struttura: ○ Lobopodio: semplice estroflessione del corpo cellulare ○ Filopodio: estroflessione allungata e ramificata ○ Reticolopodio: estroflessione anastomizzata ○ Assopodio: pseudopodio allungato e sostenuto da fasci di microtubuli.; struttura endoscheletrica che regge la membrana citoplasmatica facendole assumere delle forme molto appuntite.
Incistamento ed excistamento nei Protozoi?
I Protozoi sono in grado di resistere a condizioni particolarmente avverse:
• mancanza di cibo
• disseccamento
• aumento di pressione osmotica
• diminuzione della concentrazione di ossigeno
• cambiamenti di pH
• variazione della temperatura
In questi periodi il metabolismo della cellula viene drasticamente ridotto, gli organuli di movimento riassorbiti e l’apparato di Golgi secerne le sostanze necessarie alla formazione della cisti.
Le pareti cistiche dei protozoi sono composte da chitina.
Ripristinate le condizioni ambientali favorevoli al metabolismo avviene l’excistamento.
Come si classificano i protisti?
Protisti possono essere suddivisi in tre gruppi principali sulla base della loro somiglianza con il Regno animale, quello vegetale e quello dei funghi (ma non seguono le regole della sistematica)
• Simil-Animalia o protozoi, protisti con maggiori affinità con il Regno Animale
• Simil-Plantae o alghe, protisti più simili ai vegetali
• Simil-Fungi o muffe, più simili ai funghi
Esistono tuttavia alcuni protisti che mostrano caratteristiche intermedie, che li rendono difficilmente assimilabili ad uno solo dei tre suddetti gruppi che rappresentano di fatto categorie artificiali dal punto di vista filogenetico
(noi trattiamo solo il gruppo dei Protozoi!!!)
Diversità dei Protisti simil-Animali (protozoi):
• phylum CHLOROPHYTA (ricorda i vegetali –> simil-animali perché possono muoversi)
• phylum EUGLENOZOA
• phylum ALVEOLATA
○ sub-phylum Ciliphora
○ sub-phylum Dinozoa (responsabili delle maree rosse)
○ sub-phylum Apicomplexa
• phylum SARCODINA
○ Foraminiferi: i loro gusci si sono accumulati nell’ambiente marino, creando degli spessori potenti (consistenti) –> hanno create delle specie di scogliere. Alcuni di loro hanno guscio calcareo, altri silicio. (E comunque stiamo sempre parlando di animali microscopici)
Quali sono le caratteristiche del phylum Chlorophyta?
Maggiore somiglianza con le alghe, ma molti studiosi ipotizzano che flagellati coloniali non fotosintetici simili a Volvox possano essere stati gli antenati dei primi animali
–> per via della forma delle colonie di Volvox, sfere cave formate da centinaia di cellule biflagellate (zooidi), immerse in una mtrice gelatinosa. Il loro aspetto richiama quello di blastula che si forma durante lo sviluppo embrionale dei metazoi.
Tali colonie richiamano anche l’embrione dei metazoi per la differenziazione di cellule della linea germinale (zooidi che hanno una funzione riproduttiva, formando uova o ammassi di spermatozoi) e delle linea somatica (movimento, nutrizione).
Quali sono le caratteristiche del phylum Euglenozoa?
• alloggiano il flagello in un’apposita tasca, una pellicola ispessita da microtubuli. SI riproducono asessualmente per scissione binaria.
• Il gruppo degli Euglenidi sono in prevalenza a vita libera, eterotrofi oppure autotrofi (es. Euglena)
• Il gruppo dei kinetoplastidi sono quasi tutti parassiti
• Euglena possiede una struttura a coppa detta stigma o macchia oculare, che interagisce con un fotorecettore, schermandolo a intermittenza per regolare il movimento dell’organismo in relazione alla sorgente e all’intensità luminosa.
Quali sono le caratteristiche del phylum Alveolata? Quali sono i suoi tre sub-phylum?
Caratteristica comune dei tre sub-phylum (Ciliophora, Dinozoa, Apicomplexa) è la presenza di alveoli, strutture sacciformi piatte ancorate alla membrana cellulare. Gli alveoli contengono spesso piastre calcaree che rafforzano lo spessore del cortex cellulare e vanno a costruire la pellicola (ciliati) o le piastre tecali (dinozoi).
Alveolata: caratteristiche del sub-phylum ciliophora?
Protozoi molto diversificati, che vivono in tutti gli ambienti d’acqua dolce e salata. A vita libera o simbionti (mutualisti, commensali o parassiti). I Ciliati sono provvisti di ciglia che permettono i movimenti. Nelle forme sessili e coloniali, le ciglia per il movimento sono limitate agli individui sub-adulti in dispersione, mentre negli adulti sono presenti solo nella regione orale e servono per convogliare il cibo nel citofaringe.
• Molti ciliati sono dotati di organelli estrudibili (estrusomi) ancorati alla superficie cellulare che in seguito a stimolazione meccanica o chimica espellono in modo esplosivo materiae filamentoso paracristallino: ○ tricocisti: emettono un dardo a funzione difensiva ○ toxocisti: filamente a base bulbosa contenente una tossina, che probabilmente serve a paralizzare la preda ○ mucocisti: emettono un getto o una rete di filamenti mucosi a fini protettivi (cisti) o per creare una superficie adesiva per la cattura delle prede.
Alveolata: caratteristiche del sub-phylum Dinozoa?
• organismi autotrofi ed eterotrofi. Le specie fotosintetiche sono tra i più importanti produttori primari in ambiente marino.
• Si riconoscono per la presenza di due flagelli; uno posto in posizione equatoriale, l’altro longitudinale (sono riconoscibili solchi di alloggiamento per i flagelli)
• Il corpo cellulare può disporre di placche di cellulosa. Alcune specie sono dotate di cromatofori (colorate), molte sono trasparenti, ma talune di queste possono mostrare bioluminescenti.
• Le zooxantelle sono un gruppo di specie che possono vivere in simbiosi con foraminiferi, radiolari e invertebrati, soprattutto antozoi (con cui contribuiscono a formare le barriere coralline) e bivalvi. • I dinozoi sono responsabili delle “maree rosse”, esplosioni demografiche (bloom) di popolazione di protisti (protozoi e alghe). Queste fioriture sono associate alla produzione di sostanze tossiche per pesci, altri animali marini e uomo. Alcune specie sono parassite della fauna marina.
