Дыхание инфузорий: Как осуществляется дыхание и  выделение у инфузории туфельки?

«Все мы были поражены этим открытием, и я начал сравнивать эту ДНК с похожей последовательностью генов из базы данных. Это не имело смысла. Как насекомые могли оказаться на такой глубине? И по какой причине?» — рассказал ведущий автор исследования Джон Граф. 

Вскоре неизвестная бактерия, питающаяся азотными соединениями, была обнаружена. Учёные назвали этого эндосимбионта Candidatus Azoamicus ciliaticola. По мнению Джона Графа, ассимиляция произошла не менее 200—300 млн лет назад. После открытия в Швейцарии такие симбионты были найдены и в других водоёмах мира.

«Это совершенно новый вид партнёрства. Симбиоз, основанный на дыхании и передаче энергии, в настоящий момент беспрецедентен», — говорит старший автор исследования Яна Милюка.

• Эндосимбионт Candidatus Azoamicus ciliaticola и его инфузория-хозяин
• © www.eurekalert.org

Как отметила учёная, обычно инфузории питаются бактериями, но в этом случае они не только оставили её в живых, но и организовали симбиоз.

Также по теме

Японские исследователи выяснили, что некоторые бактерии способны выживать в суровых космических условиях без дополнительной защиты….

Как объяснил в беседе с RT главный научный сотрудник Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН доктор биологических наук Денис Тихоненков, симбиоз представляет собой тесные взаимоотношения между организмами различных видов, значение которых часто недооценивается, ведь без них не могли бы существовать современные формы жизни.

«В рассматриваемой статье описано уникальное и важнейшее открытие — новая форма симбиоза. Симбиоз одноклеточных инфузорий и бактерий, которые получают энергию за счёт нитратного дыхания, при котором вместо кислорода используется азот», — пояснил российский учёный.

Денис Тихоненков уверен, что открытие позволяет понять способ существования и жизнедеятельности в бескислородной среде, в том числе на других планетах.

Инфузории [Ресничные, Ciliophora] — животное, описание, характеристика, строение, питание, дыхание, размножение, где обитает, виды, фото, вики — WikiWhat

Инфузории, или Ресничные (Ciliophora) — тип простейших, представители которого имеющие наиболее сложное строе­ние. Они имеют два типа ядер: большое, которое регулирует все жизненные процессы, и малое, ре­гулирующее половое размножение.

Типичный представитель этого типа —

В настоящее время известно более 7 тыс. видов инфузорий. Среди них встречаются свободно плаваю­щие в толще воды (инфузории туфелька и трубач) и прикреплённые к различным подводным предметам (сувойки). Есть хищные виды, такие, как дидинии, которые питаются представителями родственного вида — инфузориями туфельками. Инфузории обита­ют в солёных и пресных водах, во влажной почве. Материал с сайта http://wikiwhat.ru

Множество видов инфузорий обитают внутри или на поверхности тела других животных. В отдельных случаях могут складываться взаимовыгодные отно­шения между инфузориями и их хозяевами, как у видов, живущих в кишечном тракте копытных. Иногда инфузории переходят к паразитическому об­разу жизни.

Существует обширная груп­па безротых инфузорий, которые в связи с переходом к паразитизму утратили орган пита­ния — рот и всасывают питатель­ные вещества всей поверхностью тела.

Картинки (фото, рисунки)

• 4.6. Строение инфузории туфельки

• 4.7. Способ передвижения инфузории туфельки

• 4.8. Инфузории: а) трубач; б) сидячие колониальные; в) хищная — дидиний

• Почему инфузорий относят к наиболее сложноорганизован­ным простейшим?

Инфузория туфелька — это… Что такое Инфузория туфелька?

По другой классификационной схеме помещают в царство животных в отряд равноресничных (Holotricha) подкласса ресничных инфузорий (Ciliata) класса Ciliophora типа простейших (Protozoa), а по третьей схеме — к отряду Hymenostomatida подкласса Holotrichia. Есть также многочисленные иные схемы классификации инфузорий.

Строение

Размеры разных видов туфелек составляют от 0,1 до 0,5 мм, парамеции хвостатой — обычно около 0,2-0,3 мм. Форма тела напоминает подошву туфли. Наружный плотный слой цитоплазмы (пелликула) включает находящие под наружной мембраной плоские мембранные цистерны (альвеолы), микротрубочки и другие элементы цитоскелета.

На поверхности клетки в основном продольными рядами расположены реснички, число которых — от 10 до 15 тыс. В основании каждой реснички находится базальное тельце, а рядом — второе, от которого ресничка не отходит. С базальными тельцами у инфузорий связана инфрацилиатура — сложная система цитоскелета. У туфельки она включает отходящие назад посткинетодесмальные фибриллы и радиально расходящиеся поперечно исчерченные филаменты. Возле основания каждой реснички имеется впячивание наружной мембраны — парасомальный мешочек.

Между ресничками расположены мелкие веретеновидные тельца — трихоцисты, которые рассматриваются как органоиды защиты. Они расположены в мембранных мешочках и состоят из тела и наконечника. Тело имеет поперечную исчерченность с периодом 7 нм. В ответ на раздражение (нагрев, столкновение с хищником) трихоцисты выстреливают — мембранный мешочек сливается с наружной мембраной, а трихоциста за тысячные доли секунды удлиняется в 8 раз. Предполагается, что трихоцисты, набухая в воде, могут затруднять движение хищника. Известны мутанты туфелек, лишенные трихоцист и вполне жизнеспособные. Всего у туфельки 5-8 тысяч трихоцист. Трихоцисты — разновидность разнообразных по строению органоидов экструсом, наличие которых характерно для инфузорий и некоторых других групп протистов.

У туфельки 2 сократительные вакуоли в пердней и задней части клетки. Каждая состоит из резервуара и оходящих от него радиальных каналов. Резервуар открывается наружу порой, каналы окржены сетью тонких трубочек, по которым жидкость поступает в них из цитоплазмы. Вся система удерживается в определенном участке цитоскелетом из микротрубочек.

У туфельки имется два разных по строению и функциям ядра — диплоидный микронуклеус (малое ядро) округлой формы и полиплоидный макронуклеус (большое ядро) бобовидной формы.

Состоит на 6,8 % из сухого вещества, из которого 58,1 % — белок, 31,7 % — жиры, 3,4 % — зола.

Функции ядер

Микронуклеус содержит полный набор генов, с которых почти не считываются мРНК и, следовательно, его гены не экспрессируются. При созревании макронуклеуса происходят сложные перестройки генома, именно с генов, содержащихся в этом ядре, считываются почти все мРНК; следовательно, именно макронуклеус «управляет» синтезом всех белков в клетке. Туфелька с удаленным или разрушенным микронуклеусом может жить и размножатсья бесполым путем, однако теряет способность к половому размножению. При половом размножении макронуклеус разрушается, а затем восстанавливается заново из диплоидного зачатка.

Движение

Совершая ресничками волнообразные движения, туфелька передвигается (плывет тупым концом вперед). Ресничка движется в одной плоскости и совершает прямой (эффективный) удар в выпрямленном состоянии, а возвратный — в изогнутом. Каждая следующая ресничка в ряду совершает удар с небольшой задержкой по сравнению с предыдущей. Плывя в толще воды, туфелька вращается вокруг продольной оси. Скорость движения — около 2 мм/c. Направление движения может меняться за счет изгибаний тела. При столкновении с препятствием направление прямого удара меняется на противоположное, и туфелька отскакивает назад. Затем она некоторое время «раскачивается» взад-вперед, а затем снова начинает движение вперед. При столкновении с препятствием мембрана клетки деполяризуется, и в клетку входят ионы кальция. В фазе «раскачивания» кальций выкачивается из клетки.

Питание и пищеварение

На теле инфузории имеется углубление — клеточный рот, который переходит в клеточную глотку. Около рта располагаются специализированные реснички околоротовой цилиатуры, «склеенные» в сложные структуры. Они загоняют в глотку вместе с потоком воды основную пищу инфузорий — бактерии. Инфузория находит свою добычу, чувствуя наличие химических веществ, которые выделяют скопления бактерий.

На дне глотки пища попадает в пищеварительную вакуоль. Пищеварительные вакуоли перемещаются в теле инфузории током цитоплазмы по определенному «маршруту» — сначала к заднему концу клетки, затем к переднему и затем снова к заднему. В вакуоли пища переваривается, а переваренные продукты поступают в цитоплазму и используются для жизнедеятельности инфузории. Сначала внутренняя среда в пищеварительной вакуоли становится кислой из-за слияния с ней лизосом, затем она становится более щелочной. По ходу миграции вакуоли от неё отделяются мелкие мембранные пузырьки (вероятно, тем самым увеличивается скорость всасывания переваренной пищи). Оставшиеся внутри пищеварительной вакуоли непереваренные остатки пищи выбрасываются наружу в задней части тела через особый участок поверхности клетки, лишенный развитой пелликулы — цитопиг, или порошицу. После слияния с наружной мембраной пищеварительная вакуоль тут же отделяется от нее, распадаясь на множество мелких пузырьков, которые по поверхности микротрубочек мигрируют к дну клеточной глотки, формируя там следующую вакуоль.

Дыхание, выделение, осморегуляция

Туфелька дышит всей поверхностью клетки. Она способна существовать за счет гликолиза при назкой концентрации кислорода в воде. Продукты азотистого обмена также выводятся через поверхность клетки и частично через сократительную вакуоль.

Основная функция сократительных вакуолей осморегуляторная. Они выводят из клетки излишки воды, проникающие туда за счет осмоса. Сначала набухают приводящие каналы, затем вода из них перекачивается в резервуар. При сокращении резервуара он отделяется от приовдящих каналов, а воды выбрасывается через пору. Две вакуоли работают в противофазе, каждая при нормальных физиологических условиях сокращается один раз в 10-15 с. За час вакуоли выбрасывают из клетки объем воды, примерно равный объему клетки.

Размножение

У туфельки есть бесполое и половое размножение (половой процесс). Бесполое размножение — поперечное деление в активном состоянии. Оно сопровождается сложными процессами регенерации. Например, одна из особей заново образует клеточной рот с околоротовой цилиатурой, каждая достраивает недостающую сократительную вакуоль, происходит размножение базальных телец и образование новых ресничек и т.п.

Половой процесс, как и у других инфузорий, происходит в форме конъюгации. Туфельки, относящиеся к разным клонам, временно «склеиваются» ротовыми сторонами, и между клетками образуется цитоплазматический мостик. Затем макронуклеусы конъюгирующих инфузорий разрушаются, а микронуклеусы делятся путем мейоза. Из образовавшихся четырех гаплоидных ядер три погибают, а оставшаяся делится митозом. В каждой инфузории теперь есть два гаплоидных пронуклеуса — один из них женский (стационарный), а другой — мужской (мигрирующий). Инфузории обмениваются мужскими пронуклеусами, а женские остаются в «своей» клетке. Затем в каждой инфузории «свой» женский и «чужой» мужской пронуклеусы сливаются, образуя диплоидное ядро — синкарион. При делении синкариона образуется два ядра. Одно из них становится диплоидным микронуклеусом, а второе превращается в полиплоидный макронуклеус. Реально этот процесс проиходит сложнее и сопровождается специальными постконъюгационными делениями.

Геном

В геноме туфельки 40 тысяч генов, тогда как у человека их 25 тысяч.^[1]

Источники

Примечания

1. ↑ http://www.gazeta.ru/1002610.shtml

Wikimedia Foundation. 2010.

Передвижение простейших Передвижение инфузорий Micropix Инфузория-туфелька Трубач

Передвижение простейших

Передвижение инфузорий Micropix Инфузория-туфелька Трубач Simon Andrews Сувойка

Тип Инфузории (Ciliophora)

Инфузории-паразиты Дегенерация — упрощение строения организма в ходе эволюции.

Строение Инфузории-туфельки Ядра Сократительные вакуоли Порошица

Строение Инфузории-туфельки Макронуклеус отвечает за питание, дыхание, передвижение, обмен веществ. Микронуклеус участвует в половом размножение

Строение Инфузории-туфельки Пелликула

Строение Инфузории-туфельки Реснички

Строение ресничек Базальное тельце Franciscosp 2

Строение Инфузории-туфельки Рот (цитостом) Глотка (цитофаринкс) Пищеварительная вакуоль Порошица

Строение Инфузории-туфельки Сократительные вакуоли Радиальные канальцы

Дыхание Инфузории-туфельки О 2 О 2

Бесполое размножение The. Alpha. Wolf

Половое размножение Образование цитоплазматического мостика Микронуклеусы делятся на 4 дочерних клетки

Половое размножение Митоз — образование двух ядер Перемещение мужских ядер

Половое размножение Слияние мужского и женского ядра Синкарион Обмен генетической информацией

Половое размножение Процесс митоза

Половое размножение Микронуклеус Макронуклеус Старый макронуклеус

Половое размножение Микронуклеус Макронуклеус

Многообразие инфузорий 7 тысяч видов Различные сферы жизни Jurijs Simon Andrews Euthman Бурсария Сувойка Балантидия Инфузории — наиболее организованные Простейшие.

Инфузории со дна швейцарского озера научились «дышать» соединениями азота — Наука

ТАСС, 3 марта. На дне швейцарского озера Цуг ученые нашли необычных инфузорий. Они научились жить без кислорода благодаря бактериям, которые живут с ними в симбиозе. Эти бактерии извлекают энергию из реакций с участием азота. Описание необычных сожителей опубликовал научный журнал Nature.

Эукариоты – организмы, в клетках которых есть ядро, – появились благодаря тому, что их предки ассимилировали различные бактерии и археи. Ученые считают, что ключевой стадией этого процесса было появление митохондрий. Это одна из важнейших частей клетки, которая производит молекулы АТФ – основную «энерговалюту» клеток.

В пользу бактериального происхождения митохондрий говорит несколько фактов. Например, они отделены от остальной части клетки двойной мембраной, которая похожа на оболочку микробов. Кроме того, у них есть свои собственные ДНК и система синтеза белков.

Многие биологи считают, что митохондрии «приручились» на самых первых этапах эволюции многоклеточных живых существ – еще до того, как разделились предки простейших, животных, грибов и растений.

Яна Милуцка из Института морской микробиологии Общества Макса Планка (Германия) и ее коллеги случайно открыли пример того, как подобный процесс происходит в наше время. Они изучали образцы грунта со дна швейцарского озера Цуг. В воде на его дне кислорода почти нет.

Поэтому ученые ожидали найти в этих образцах лишь метаногенные бактерии, а вовсе не простейших, митохондриям которых для работы нужен кислород. Однако в этих образцах оказалось много инфузорий, которые игнорировали отсутствие кислорода и спокойно размножались в подобных условиях. Они очень заинтересовали ученых.

Изучение их обмена веществ показало, что внутри инфузорий жило множество симбионтов из класса гамма-протеобактерий, которых назвали Azoamicus ciliaticola. Оказалось, что эти микроорганизмы могут захватывать молекулы нитратов и других соединений азота из цитоплазмы сожителя и производить и их помощью необходимые для собственного существования молекулы АТФ.

Инфузории при этом научились захватывать молекулы нитратов из окружающей среды и транспортировать их к своим симбионтам. Благодаря этому все партнеры могут выживать в не самой благоприятной для существования среде у дна озера.

Расчеты ученых показывают, что этот симбиоз начался примерно 300 млн лет назад. В результате бактерии потеряли почти все свои гены, не связанные с производством АТФ и работой критически важных систем клеток, таких, например, как репликация ДНК. То есть эти микробы уже не могут самостоятельно жить вне клеток инфузорий, что роднит их с митохондриями.

Ученые предполагают, что эти микробы движутся по той же эволюционной траектории, что и предки митохондрий. Их можно будет использовать для изучения истории эволюции митохондрий. Кроме того, их открытие говорит в пользу того, что на Земле могут существовать и другие альтернативные системы дыхания, в которых не используется кислород. Их аналоги могли зародиться и на других планетах, подытожили Милуцка и ее коллеги.

Презентация — Инфузории

Слайды и текст этой онлайн презентации

Слайд 1

Инфузории
Автор: Киселева Ольга Николаевна Учитель биологии и экологии МАОУ «Лицей №37» г. Саратова

Слайд 2

Систематика
тип Саркомастигофоры
тип Инфузории
царство простейшие Protozoa
тип Апикомплексы
п/тип Саркодовые (Корненожки)
п/тип Мастигофоры (Жгутиконосцы)

Слайд 3

Инфузории
К типу относятся около 7,5 тыс. видов наиболее высокоорганизованных простейших, широко распространенных в природе. К ним относятся: многочисленные обитатели морских и пресных вод обитатели влажной почвы паразитические формы, хозяевами которых являются самые разнообразные беспозвоночные и позвоночные животные до высших обезьян и человека включительно.

Слайд 4

класс Ресничные инфузории
Инфузория- трубач
2 – сократительная вакуоль 3 – четковидный макронуклеус 4 — микронуклеусы

Слайд 5

класс Ресничные инфузории
Сувойки
1 — околоротовые ресничные ряды; 2 — ундулирующая мембрана; 3 — рот; 4 — макронуклеус; 5 — микронуклеус; 6 — стебелёк; 7 — мионема стебелька,

Слайд 6

Хищные инфузории
Инфузория Дидиния

Слайд 7

Строение инфузории
По сравнению с другими группами простейших инфузории имеют наиболее сложное строение, что связано с разнообразием и сложностью их функций. Инфузория туфелька (Paramecium caudatum)

Слайд 8

Строение инфузории
1 – цитостом; 2 – клеточная глотка; 3 – пищеварительная вакуоль; 4 – порошица; 5 – макронуклеус; 6 – микронуклеус; 7 – сократительная вакуоль; 8 – приводящие каналы; 9 – реснички; 10 – пищеварительная вакуоль.

Слайд 9

Строение инфузории
Форма тела постоянная благодаря эластичной и прочной пелликуле. Другой важный признак — наличие двух ядер: крупного полиплоидного вегетативного ядра — макронуклеуса и мелкого диплоидного генеративного ядра — микронуклеуса.

Слайд 10

Строение инфузории
В эктоплазме многих инфузорий находятся особые защитные приспособления — трихоцисты. При раздражении животного они выстреливают длинную упругую нить, парализующую добычу.

Слайд 11

Движение инфузории
Активно передвигаются с помощью ресничек. Скорость его (при комнатной температуре) около 2, 0-2, 5 мм/сек. За секунду туфелька пробегает расстояние, превышающее длину ее тела в 10-15 раз. Траектория движения туфельки довольно сложна. Она движется передним концом прямо вперед

Слайд 12

Дыхание инфузории
Дыхание аэробное. Газообмен осуществляется через наружную клеточную мембрану. Дыхательным и энергетическим центром является митохондрия.

Слайд 13

Питание гетеротрофное. Захват пищи осуществляется с помощью клеточного рта и клеточной глотки, куда пищевые частицы направляются с помощью биения ресничек. Непереваренные остатки выбрасываются через порошицу.

Слайд 14

Выделение инфузории
Избыток воды удаляется с помощью двух сократительных вакуолей с приводящими канальцами, их содержимое поочередно изливается через выделительные поры.

Слайд 15

Размножение инфузории
Бесполое. Путем поперечного деления

Слайд 16

Размножение инфузории
Конъюгация и половое размножение инфузорий туфелек происходит при неблагоприятных условиях.

Слайд 17

Размножение инфузории
Две инфузории соединяются друг с другом околоротовыми областями, в этом месте происходит разрушение пелликулы, и образуется цитоплазматический мостик, соединяющий обе инфузории. Затем макронуклеусы разрушаются, микронуклеусы претерпевают мейотическое деление, образуются четыре гаплоидных ядра.

Слайд 18

Размножение инфузории
Три ядра разрушаются, четвертое делится митотически. В это время в каждой инфузории по два гаплоидных ядра, женское (стационарное) ядро остается на месте, мужское мигрирует по цитоплазматическому мостику в другую инфузорию. После этого происходит слияние мужских и женских ядер. Конъюгация продолжается несколько часов, затем инфузории расходятся.

Слайд 19

Размножение инфузории
В каждом из экс-конъюгантов диплоидное ядро претерпевает ряд митотических делений, происходит деление самих экс-конъюгантов, в результате образуются 8 инфузорий, в каждой из которых один полиплоидный макронуклеус и один диплоидный микронуклеус.

Слайд 20

Раздражимость
Положительный таксис на пищу и углекислый газ. Отрицательный таксис на соль и свет.
В эктоплазме многих инфузорий находятся особые защитные приспособления — трихоцисты. При раздражении животного они выстреливают длинную упругую нить, парализующую добычу.

Слайд 21

Инцистирование
В неблагоприятных условиях инфузории образуют цисту.

Тип Ciliophora — Критическое мышление

Почти 8000 видов, составляющих филум Ciliophora (siL-ee-AHF-uh-ruh), имеют одну ключевую особенность: у них есть реснички. Реснички — это короткие волосковидные цитоплазматические выступы, выстилающие клеточную мембрану. Реснички позволяют этим протистам двигаться. Представители рода Paramecium, показанные на рис. 25-5, являются одними из наиболее тщательно изученных инфузорий. Парамеции обитают в прудах и медленно движущихся ручьях, содержащих растения и разлагающееся органическое вещество.У парамеций есть реснички, расположенные рядами поперек клеточной мембраны. Реснички бились волнами, перемещая клетку по воде. Инфузории часто питаются бактериями, водорослями и другими мелкими организмами в морской и пресноводной среде обитания.

www.scilinks.org Тема: Ключевое слово простейших: HM61247

Поддерживается национальным научным институтом f I! \ 1Jf C. Ассоциация учителей

www.scilinks.org Тема: Ключевое слово простейших: HM61247

рисунок 25-5

Как и другие инфузории, парамеции передвигаются с помощью сотен коротких выступов, называемых ресничками.Парамеции имеют большое макроядро, которое контролирует многие функции клеток, и одно или несколько микроядер, которые участвуют в воспроизводстве. Ротовая борозда, пора рта и глотка собирают пищу в вакуоли.

Реснички

Макронуклеус

Micronucleus

Оральная бороздка Пора во рту

Пищевая вакуоль (формовочная)

Анальные поры

Макронуклеус

Микронуклеус

Зрелая пищевая вакуоль

Сократительная вакуоль

Пелликул

Канавка для полости рта Пора для полости рта

Пищевая вакуоль (формовочная)

Анальные поры

Характеристики

Слово «корни и происхождение макронуклеуса» от греческого makros, что означает «длинный», и латинского ядра, что означает «орех» или «ядро»

рисунок 25-6

Жгутики — ключевая характеристика мастигофора, таких как эти трипаносомы (Trypanosoma sp.), показаны эритроцитами. Жгутики трипаносом структурно сходны с хвостами сперматозоидов человека.

Инфузории имеют самые сложные органеллы среди всех простейших. Прозрачный эластичный слой белка, называемый пленкой, окружает клеточную мембрану. Пелликула имеет воронкообразное углубление, называемое оральной бороздкой. Реснички, выстилающие оральную бороздку, создают токи, которые перемещают пищу по бороздке к поре рта. Пора рта открывается в пищевод, который образует пищевые вакуоли, которые перемещаются по цитоплазме.Ферменты в вакуолях переваривают пищу в небольшие органические молекулы, которые попадают в цитоплазму. Непереваренные материалы перемещаются в анальную пору, которая сжимается и изгоняет их. Инфузории также имеют сократительные вакуоли, мешковидные органеллы, которые расширяются, собирая избыток воды, и сокращаются, чтобы вытеснить воду из клетки.

Инфузории имеют два типа ядер. Большой макронуклеус содержит множество копий ДНК, которые управляют метаболизмом и развитием клетки. Микроядро меньшего размера участвует в обмене генетическим материалом во время конъюгации.

Репродукция

Бесполое размножение инфузорий происходит бинарным делением. В этом процессе микроядро делится митозом. Макроядро, которое имеет в 500 раз больше ДНК, чем микроядро, просто удлиняется и делится пополам. Одна половина идет в каждую новую ячейку.

Половое размножение инфузорий связано с конъюгацией. Во время конъюгации две клетки соединяются, и их макронуклеары распадаются. Каждое диплоидное микроядро затем подвергается мейозу, образуя четыре гаплоидных микроядра.В каждой клетке распадаются все микроядра, кроме одного. Оставшееся микроядро делится митозом, образуя два идентичных гаплоидных микроядра. Затем две клетки обмениваются одним микроядром. Затем два микроядра в каждой клетке сливаются, образуя одно диплоидное микроядро. Две клетки разделяются, и в каждой клетке образуется макронуклеус из продуктов митотических делений микронуклеуса. Хотя клетки обмениваются генетическим материалом во время конъюгации, они не производят новых клеток. После конъюгации две клетки делятся, образуя четыре потомка.

Читать здесь: Sarcomastigophora

Была ли эта статья полезной?

Альвеолят: динофлагелляты, апикомлексоры и инфузории — стенограмма видео и урока

Инфузории

Хорошо, сначала в нашем туре по альвеолам будет группа под названием инфузорий . Это одноклеточное существо — инфузория. Видите эти короткие, плотные, похожие на волосы структуры, покрывающие внешнюю часть клетки? Они называются ресничками . Реснички используются, чтобы помочь клетке плавать, а также ловить проходящую добычу.Да, добыча. Инфузории — хищники; они поедают другие микроорганизмы. Эти реснички очень важны для клетки, и на самом деле наличие ресничек является определяющей характеристикой инфузорий. Однако, помимо этого, это очень разнообразная группа существ. Известно более 7000 видов инфузорий, и некоторые из них могут достигать довольно больших размеров, по крайней мере, по меркам простейших. Самые крупные инфузории имеют длину около 2 мм! Для нас это может показаться не таким уж большим, но для микроорганизмов это довольно много.

Apicomplexans

Инфузории довольно крутые, но они не единственная группа альвеолитов.Далее у нас есть apicomplexans . Эта группа характеризуется асимметричным скоплением альвеол на одном конце клетки, которое называется апикальным комплексом . Апикальный комплекс, apicomplexans, биологи действительно творческие люди, не так ли? В любом случае, апикальный комплекс имеет такую ​​форму, потому что он помогает клетке цепляться за другие клетки и инфицировать их. Правильно, apicomplexans паразитируют. Известно 4000 видов apicomplexans, все они паразитируют, а некоторые из них довольно опасны.Вы когда-нибудь слышали о болезни малярии? Люди заражаются малярией, когда они инфицированы apicomplexans в пределах рода Plasmodium, всего лишь одной из нескольких групп apicomplexans. Итак, они могут быть крошечными, но к ним определенно нельзя относиться легкомысленно.

Динофлагелляты

Теперь, когда мы говорим о разнообразии живых существ, мы действительно не можем пропустить последнюю большую группу альвеолят, динофлагелляты . Динофлагелляты характеризуются двумя основными характеристиками.Во-первых, у большинства из них есть бронеподобное покрытие на клеточной мембране. Другой определяющий признак — наличие перпендикулярных жгутиков или длинных тонких хвостов, используемых для плавания, которые придают клетке спиралевидное вращательное движение.

Динофлагелляты, насчитывающие более 2000 известных видов, невероятно разнообразны. Некоторые из них хищники, другие полагаются на фотосинтез для производства пищи, а некоторые — паразиты. Некоторые из них являются биолюминесцентными, то есть светятся, как светлячки, а некоторые даже могут менять цвет воды.Это называется цветением, и это происходит, когда динофлагелляты размножаются настолько быстро, что их достаточно, чтобы образовалась видимая цветная лента. Звучит круто, но на самом деле может быть опасно. Когда некоторые морские виды делают это, он создает красный прилив , цветение динофлагеллят, которые производят нейротоксин, который может убивать рыбу и быть вредным для человека. Удивительно, как что-то такое маленькое может вызвать такую ​​большую проблему.

Краткое содержание урока

Живое существо, которое имеет клетки с мембраносвязанными органеллами, но не является животным, растением или грибком, называется протистом .Это разнообразная группа существ, и внутри нее есть несколько более мелких групп, которые также довольно разнообразны. Альвеолаты , протисты, для которых характерно наличие мешочков с жидкостью под клеточной мембраной, называемых альвеолами, являются одной из таких групп. Сами по себе альвеолиты довольно разнообразны, их можно разделить на три основные группы.

Первыми являются инфузории , характеризующиеся короткими, похожими на волосы структурами, называемыми ресничками, которые покрывают клетку. Реснички используются, чтобы помочь клетке передвигаться, а также для ловли добычи.Следующая группа альвеол — это apicomplexans , названная так из-за асимметричного скопления альвеол на одном конце клетки, известного как апикальный комплекс . Apicomplexans паразитируют и включают паразитов, вызывающих малярию. Наконец, у нас есть динофлагелляты . Динофлагелляты имеют бронеподобное покрытие над клеточной мембраной и перпендикулярные жгутики или длинные тонкие хвосты, используемые для плавания, которые придают клетке спиралевидное вращательное движение.Когда они быстро размножаются, они могут создавать цветы, которые могут стать вредными. Итак, поехали. Еще один краткий обзор невероятного разнообразия жизни на этой большой, странной нашей планете.

Исследователей изучают микробиом инфузорий

Санкт-Петербургским государственным университетом

Микробиом — это сообщество микроорганизмов, населяющих экологическую нишу.Микробиомы существуют в биотопах окружающей среды, например, в водоеме или лесной почве, а также в живых многоклеточных организмах-хозяевах, таких как люди, животные или растения. Микробиом может состоять из бактерий, архей и одноклеточных эукариот, таких как протисты и грибы.

Последние три года ученые анализируют микробиомы двух инфузорий, парамеции и стента.Результаты исследования парамеций были опубликованы прошлой зимой. Новая публикация — следующий шаг в изучении микробиомов простейших.

«Исследования микробиома человека и животных находятся на переднем крае биологии, в то время как лишь несколько исследований изучали бактериальные консорциумы, связанные с протистами. Ранее вопрос о том, являются ли протисты своими собственными микробиомами, т. Е. Являются ли они прокариотическими сообществами, не решался должным образом. Таким образом, результаты нашего исследования задают новое направление научных исследований », — сказал Алексей Потехин, профессор кафедры микробиологии Санкт-Петербургского университета.

Идея о том, что инфузории могут иметь собственный микробиом, не случайна. Микробиологи знают, что в стерильных условиях эти организмы погибают. Их жизнеспособность сильно зависит от присутствия бактерий в окружающей среде. Однако детально охарактеризовать их бактериальный состав, а также отделить «постояльцев» инфузорий от обитателей водоисточника их водной среды было практически невозможно — доступных методов не было. Метагеномный анализ, который широко не использовался для этой цели, позволил исследователям углубить свои исследования.

«Этот подход позволяет нам секвенировать полный набор определенных генетических маркеров в общей ДНК образца. Следовательно, все последовательности назначаются их хозяевам, что позволяет нам идентифицировать их. Для бактерий и архей это ген 16S рРНК Последовательность. Метагеномика и высокопроизводительное секвенирование значительно расширили наше понимание микробного разнообразия в естественной среде за последние 10–15 лет. В нашем исследовании мы использовали метагеномный анализ для идентификации бактерий, связанных с клетками двух общих родов пресноводных инфузорий: стентор и парамеций », — поясняет ученый.

Исследователи обнаружили, что бактериальное сообщество в окружающей среде, такой как речная вода или лабораторная культуральная среда, значительно отличается от микробного консорциума, связанного с инфузориями. Разнообразие микроорганизмов в естественных водоемах всегда богаче, чем в инфузориях. Однако микробиологам удалось обнаружить в стенторных клетках представителей нескольких десятков родов бактерий. Каждая инфузория оказалась самостоятельным экологическим микроником. «Таким образом, у инфузорий действительно есть свой микробиом, — говорит Алексей Потехин.

Второй важный вывод: микробиом стента отличается от микробиома парамеций. Другими словами, разные инфузории даже из одного источника воды сосуществуют с разными бактериями. Однако ученым еще предстоит определить видоспецифические особенности микробиомов инфузорий, их стабильность и специфичность, что потребует дальнейшего изучения.

Последнее открытие состоит в том, что микробиомы инфузорий, особенно стента, включают представителей бактериальных родов, которые включают ряд видов, известных как оппортунисты, комменсалы и даже потенциальные патогены человека, такие как Mycobacterium, Streptococcus и Neisseria. Метод исследования не позволяет идентифицировать отдельные виды (только род). Поэтому в настоящее время нельзя утверждать, что инфузории являются естественными переносчиками болезнетворных бактерий.

«В любом случае очевидно, что это в основном бактерии, приспособленные к образованию симбиотических ассоциаций с организмами-хозяевами, которые сожительствуют с инфузориями.По-видимому, оказавшись вне хозяина в водоеме, эти бактерии колонизируют простейших из-за отсутствия лучших альтернатив. В конце концов, протисты — это большие эукариотические клетки, которые не так уж отличаются от клеток многоклеточных организмов. Таким образом, в зависимости от тактики конкретной бактерии она может какое-то время выживать либо вне, либо внутри клетки-хозяина. Однако ассоциированные бактерии редко развиваются вместе с простейшими, чтобы иметь возможность быстро размножаться. Их количество, как показал наш анализ, всегда невелико, но они достаточно удобны, чтобы пережить трудные времена.Таким образом, инфузории (и, скорее всего, другие протисты) могут играть роль временных резервуаров для бактерий вне своего предпочтительного многоклеточного хозяина », — заключает ученый.

Предоставлено Санкт-Петербургский государственный университет

Ссылка : Исследователи изучают микробиом инфузорий (2019, 19 августа) получено 22 июля 2021 г. с https: // физ.org / news / 2019-08-microbiome-ciliates.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Контрольный список инфузорий (Ciliophora), обитающих на остракодах (Crustacea, Ostracoda)

Связанные понятия

MetazoaOstracoda Свежая вода Личные системы идентификации ЦилиофорыAvesCiliataSubphylum Crustacea 9000 7000 вирусов 9000, включающих в себя 9000 особей, составляющих 9000 особей, 9000, включая 9000 вирусов семейства Corus, 8000, включая 9000, 9000 человек, которые составляют 9000 вирусов семейства Corus 8000, насчитывающих 9000 особей, 9000, 9000, составляющих 9000 особей, 9000 видов, охватывающих 9000 вирусов, 9000, 9000, включая 9000, 9000, 9000, охватывающих 9000 вирусов CO. вызывают простуду, а также более серьезные заболевания, такие как продолжающаяся вспышка коронавирусной болезни 2019 г. (COVID-19; формально известная как 2019-nCoV).Коронавирусы могут передаваться от животных человеку; симптомы включают жар, кашель, одышку и затрудненное дыхание; в более тяжелых случаях заражение может привести к летальному исходу. Этот канал охватывает недавние исследования COVID-19.

Наследственная сенсорная вегетативная невропатия

Наследственные сенсорные вегетативные невропатии — это группа наследственных нейродегенеративных заболеваний, клинически характеризующихся потерей чувствительности и вегетативной дисфункцией. Вот последние исследования этих невропатий.

Развитие плюрипотентности

Плюрипотентность означает способность клетки развиваться в три первичных слоя зародышевых клеток эмбриона. Этот канал посвящен механизмам, лежащим в основе эволюции плюрипотентности. Вот последнее исследование.

Синдром хронической усталости

Синдром хронической усталости — заболевание, характеризующееся необъяснимой инвалидизирующей усталостью; патология которого не до конца изучена. Узнайте о последних исследованиях синдрома хронической усталости здесь.

Комплекс ядерных пор в ALS / FTD

Изменения в ядерно-цитоплазматическом транспорте, контролируемом комплексом ядерных пор, могут быть вовлечены в патомеханизм, лежащий в основе множественных нейродегенеративных заболеваний, включая боковой амиотрофический склероз и лобно-височную деменцию. Вот последние исследования комплекса ядерных пор при ALS и FTD.

Синдром Ландау-Клеффнера

Синдром Ландау Клеффнера (LKS), также называемый инфантильной приобретенной афазией, приобретенной эпилептической афазией или афазией с судорожным расстройством, представляет собой редкий детский неврологический синдром, характеризующийся внезапным или постепенным развитием афазии (неспособностью к понимать или выражать язык) и аномальной электроэнцефалограмме.Ознакомьтесь с последними исследованиями LKS здесь.

Агонисты рецепторов STING

Стимуляторы генов IFN (STING) представляют собой группу трансмембранных белков, которые участвуют в индукции интерферона I типа, важного для врожденного иммунного ответа. Стимуляция STING была активной областью исследований в лечении рака и инфекционных заболеваний. Вот последние исследования агонистов рецепторов STING.

Микробицид

Микробициды — это продукты, которые можно наносить на поверхности слизистой оболочки влагалища или прямой кишки с целью предотвращения или, по крайней мере, значительного снижения передачи инфекций, передаваемых половым путем.Вот последние исследования микробицидов.

Регуляция вокально-моторной пластичности

Дофаминергические проекции в базальные ганглии и прилежащее ядро ​​формируют обучение и пластичность мотивированного поведения у разных видов, включая регуляцию вокально-моторной пластичности и производительности у певчих птиц. Узнайте о последних исследованиях в области регуляции вокально-моторной пластичности здесь.

Статьи по теме

Zootaxa

Tapas ChatterjeeAndrzej Zawal

Zootaxa

Tapas Chatterjee, Igor V Dovgal

Симпозиумы Общества экспериментальной биологии

Инфузории — Balantidium coli | Мир паразитологии

Инфузории — большая группа простейших, для которых характерно наличие на их поверхности многочисленных волосовидных органелл, называемых ресничками.Они сильно различаются по размеру от одного вида к другому (от 10 до 4 мм).

Наиболее клинически важной инфузорией человека является Balantidium coli, описание которой приводится ниже.

Болезнь / Патогенез

Balantidium coli вызывает балантидиаз. Заболевание может имитировать представление Entamoeba histolytica , поскольку оно может быть очень агрессивно инвазивным, поражая стенку толстой кишки. Симптомы включают хроническую диарею или диарею с кровью.Поражение толстой кишки вызовет колит с глубокими изъязвлениями. Эти язвы могут привести к перфорации кишечника. Другие симптомы включают боль в животе, тошноту и неприятный запах изо рта.

Расположение в хосте

Balantidium coli находится в толстой кишке инфицированного хозяина.

Географическое распространение

Balantidium coli можно найти в регионах с умеренным и теплым климатом. Приматы в тропических регионах часто заражаются.В регионах с умеренным климатом свиньи заражены и могут служить источником инфекций.

Жизненный цикл

Морфология и диагностика

Balantidium coli — очень крупный организм по сравнению с амебой. Трофозоиты крупные, овальные, в среднем 50-100 мкм на 40-70 мкм в ширину. Трофозоит обычно окружен ресничками. Иногда бывает трудно увидеть реснички, если они короткие.

Balantidium coli очень подвижен и имеет вращательную или сверлящую подвижность.Организм может быстро перемещаться в поле зрения, если смотреть под микроскопом.

Внутренняя часть трофозоита Balantidium coli имеет два ядра. Одно маленькое «микроядро», которое трудно увидеть как в неокрашенных, так и в окрашенных образцах. Другое ядро ​​- это большое «макронуклеус», которое описывается в форме фасоли. Цитоплазма трофозоита «загрязнена» многочисленными бактериями, частицами пищи и сократительными вакуолями. Задний конец Balantidium coli содержит цитофиг (маленькое отверстие), в котором пустые вакуоли.На переднем суженном конце организма находится изогнутое углубление.

Кисты Balantidium coli чаще всего имеют сферическую форму, но могут быть и овальными размером 50-70u. Как и в трофозоите, присутствует микронуклеус и макронуклеус. Толстая стенка окружает содержимое кисты с ресничками, видимыми сразу после клеточной стенки. В цитоплазме молодых кист можно увидеть сократительные вакуоли, тогда как в более старых кистах цитоплазма выглядит зернистой.

Изображения

Нравится:

Нравится Загрузка …

Вегетативное ядро ​​инфузорий. Инфузории

Типичным представителем класса ресничек инфузорий является парамеция или парамеция (Pagamaecium caudatum; рис. 1).

Строение и воспроизведение инфузорий туфельки

Инфузория башмачок обитает в неглубоких стоячих водоемах.По форме туловище напоминает подошву ботинка, в длину достигает 0,1-0,3 мм, покрыто прочной эластичной оболочкой — пленкой, под которой в экто- и эндоплазме располагаются опорные нити скелета. Такое строение позволяет инфузории сохранять постоянную форму тела.

Органеллы движения — волосковидные реснички (у инфузорий 10-15 тыс. Башмаков), покрывающие все тело. При исследовании ресничек с помощью электронного микроскопа было обнаружено, что каждая из них состоит из нескольких (около 11) нитей.В основе каждой реснички лежит базальное тело, расположенное в прозрачной эктоплазме. Обувь быстро движется благодаря слаженной работе ресничек, разгребающих воду.

В цитоплазме инфузорий четко различаются эктоплазма и эндоплазма. В эктоплазме между основаниями ресничек парамеции располагаются органеллы атаки и защиты — небольшие веретеновидные тельца — трихоцисты. На фотографиях, сделанных с помощью электронного микроскопа, видно, что выброшенные трихоцисты снабжены наконечниками в виде гвоздей.При раздражении трихоцисты выбрасываются наружу, превращаясь в длинную эластичную нить, поражающую врага или добычу.

В эндоплазме расположены — два ядра (большое и малое) и системы пищеварительной, а также выделительные органеллы.

Органеллы питания … На так называемой брюшной стороне находится предротовая полость — перистая полость, ведущая к клеточному рту, переходящему в глотку (цитофаринкс), открывающуюся в эндоплазму. Вода с бактериями и одноклеточными водорослями, которыми питается инфузория, направляется через рот и глотку специальной группой ресничек перистома в эндоплазму, где она окружена пищеварительной вакуолью.Последний постепенно перемещается по телу инфузории. По мере движения вакуоли проглоченные бактерии в течение часа перевариваются сначала в кислой, а затем в щелочной реакции. Непереваренный остаток выбрасывается через специальное отверстие в эктоплазме — присыпку, или анальную пору.

Осморегуляторные органеллы … На переднем и заднем концах тела, на границе экто- и эндоплазмы, находится одна пульсирующая вакуоль (центральный резервуар), вокруг которой расположены 5-7 приводящих канальцев венчик.Вакуоль заполняется жидкостью из этих аддукционных каналов, после чего заполненная жидкостью вакуоль (фаза диастолы) сжимается, выливает жидкость через небольшое отверстие и схлопывается (фаза систолы). После этого жидкость, снова заполнившая ведущие каналы, переливается в вакуоль. Передние и задние вакуоли сокращаются поочередно. Пульсирующие вакуоли выполняют двойную функцию — высвобождение лишней воды, необходимой для поддержания постоянного осмотического давления в организме парамеций, и высвобождение продуктов диссимиляции.

Ядерная обувь , представленная как минимум двумя качественно разными ядрами, расположенными в эндоплазме. Форма ядер обычно овальная.

• Большое вегетативное ядро ​​называется макронуклеусом. В нем происходит транскрипция — синтез информационных и других форм РНК на ДНК-матрицах, которые переходят в цитоплазму, где синтез белка осуществляется на рибосомах.
• Малое генеративное — микронуклеус. Находится рядом с макронуклеусом.В нем перед каждым делением количество хромосом удваивается, поэтому микроядро рассматривается как «депо» наследственной информации, передаваемой из поколения в поколение.

Инфузория-тапочка размножается как бесполым, так и половым путем.

• При бесполом воспроизведении клетка сшивается пополам вдоль экватора, и воспроизведение осуществляется поперечным делением. Этому предшествует митотическое деление малого ядра и процессы, характерные для митоза в большом ядре.

  После многократного бесполого размножения в жизненном цикле происходит половой процесс, или конъюгация.

• Половой процесс заключается во временном соединении двух людей ротовыми отверстиями и обмене частями их ядерного аппарата с небольшим количеством цитоплазмы. При этом крупные ядра распадаются на части и постепенно растворяются в цитоплазме. Маленькие ядра сначала делятся дважды, количество хромосом уменьшается, затем три из четырех ядер разрушаются и растворяются в цитоплазме, а четвертое снова делится.В результате этого деления образуются два гаплоидных репродуктивных ядра. Один из них — мигрирующий, или мужской — переходит в соседнюю особь и сливается с оставшимся в нем женским (стационарным) ядром. Тот же процесс происходит и в другом конъюгате. После слияния мужского и женского ядер диплоидный набор хромосом восстанавливается и инфузории расходятся. После этого у каждой инфузории новое ядро ​​делится на две неравные части, в результате чего образуется нормальный ядерный аппарат — большое и маленькое ядро.

  Конъюгация не приводит к увеличению количества особей. Его биологическая сущность заключается в периодической перестройке ядерного аппарата, его обновлении и повышении жизнеспособности инфузории, ее приспособляемости к окружающей среде.

Тапочка и некоторые другие свободноживущие инфузории питаются бактериями и водорослями. В свою очередь инфузории служат пищей для мальков рыб и многих беспозвоночных. Иногда для кормления только что вылупившихся мальков разводят тапочки.

Стоимость инфузорий

Балантидиум (Balantidium coli)

Локализация … Толстая кишка.

Географическое распространение … Повсюду.

Имеются две сократительные вакуоли. Макронуклеус бобовидный или палочковидный. Около его вогнутой поверхности располагается микроядро округлой формы (рис. 2). Размножается поперечным делением и спряжением. Кисты бывают овальной или сферической формы (диаметром 50-60 мкм).

Домашние и дикие свиньи считаются основным резервуаром балантидиоза.В некоторых хозяйствах уровень заражения достигает 100%.

В кишечнике животных балантидии легко энцистируются, тогда как в организме человека цисты образуются в относительно небольшом количестве. Животные выделяют цисты с фекалиями и загрязняют окружающую среду … Работники свиноводческих ферм могут заразиться при уходе за животными, уборке животноводческих помещений и т. Д. Зараженность работников этой категории намного выше, чем у работников других специальностей. Кисты в фекалиях свиней сохраняются несколько недель. Вегетативные формы живут 2-3 дня при комнатной температуре.

Заражение происходит через зараженные овощи, фрукты, грязные руки, некипяченую воду.

Патогенное действие … Образование кровоточащих язв на стенке кишечника, кровянистый понос. Без лечения смертность достигает 30%.

Лабораторная диагностика … Обнаружение в кале вегетативных форм или кист.

Профилактика : первостепенное значение имеет соблюдение правил личной гигиены; общественность — борьба с загрязнением окружающей среды фекалиями свиней, а также людей, соответствующая организация условий труда на свинофермах, своевременное выявление и лечение больных.

Одним из наиболее типичных широко известных представителей ресничек является ресничный башмак. Обитает, как правило, в воде стоячего направления, а также в пресных водоемах, где течение отличается исключенностью напористости. Его среда обитания обязательно должна содержать разлагающееся органическое вещество. Желательно будет детально рассмотреть все стороны жизни этого представителя фауны.

Представители ресничек

Следует отметить, что инфузории — это вид, заражение которого происходит от слова «настойка» (в переводе с латинского).Это можно объяснить тем, что первые представители простейших были обнаружены именно в настойках трав. Со временем разработки этого типа стали стремительно набирать обороты. Таким образом, уже сегодня в биологии известно около 6-7 тысяч видов, в том числе и инфузорий. Если опираться на данные 1980-х годов, то можно утверждать, что рассматриваемый тип содержит в своей структуре два класса: ресничные инфузории (имеет три надотряда) и сосущие инфузории. В связи с этой информацией можно сделать вывод, что разнообразие живых организмов очень велико, что вызывает неподдельный интерес.

Инфузория Тип: представители

Яркими представителями этого типа являются инфузории-балантидии и инфузории-башмачки. Отличительными особенностями этих животных являются покрытие пленки ресничками, которые используются для движения, защита инфузории с помощью специально сконструированных органов, трихоцист (расположенных в эктоплазме оболочки), а также наличие двух ядра в клетке (вегетативные и генеративные). Кроме того, ротовая полость на теле инфузории образует ротовую воронку, которая имеет тенденцию переходить в клеточный рот, ведущий к глотке.Именно там создаются пищеварительные вакуоли, которые служат непосредственно для переваривания пищи. Но непереваренные компоненты выводятся из организма через порошок. Характеристика вида инфузорий очень многогранна, но основные моменты рассмотрены выше. Единственное, что можно добавить, это то, что две инфузории расположены в противоположных частях тела. Именно благодаря их функционированию из организма удаляются лишняя вода или продукты обмена.

Инфузория-башмачок

Чтобы качественно рассмотреть строение и образ жизни столь интересных организмов одноклеточного строения, целесообразно обратиться к соответствующему примеру.Для этого необходимы инфузории, туфли, широко распространенные в пресноводных водоемах. Их легко развести в обычных емкостях (например, в аквариумах), залив лугового сена — самая простая пресная вода, потому что в настойках этого типа, как правило, развивается великое множество видов простейших, в том числе инфузории-туфельки. . Итак, с помощью микроскопа можно практически изучить всю информацию, которая изложена в статье.

Характеристики инфузорий-башмачков

Как отмечалось выше, инфузории — это тип, который включает в себя множество элементов, наиболее интересным из которых является инфузорный башмак.Он имеет длину полмиллиметра, наделен веретеновидной формой. Следует отметить, что визуально этот организм напоминает обувь, отсюда, соответственно, и такое интригующее название. Башмак инфузорий постоянно находится в состоянии движения, и он плавает тупым концом вперед. Интересно, что скорость его передвижения часто достигает 2,5 мм в секунду, что очень хорошо для представителя этого типа. На поверхности туловища инфузорий-туфель можно наблюдать реснички, которые служат моторными органеллами.Как и все инфузории, рассматриваемый организм имеет в своей структуре два ядра: большое отвечает за пищевые, дыхательные, моторные и обменные процессы, а маленькое — в половом аспекте.

Тело инфузорий-ботинок

Устройство тела инфузорий-ботинок очень сложное. Наружное покрытие этого представителя — тонкая эластичная оболочка. Она способна на протяжении всей жизни поддерживать правильную форму тела.Прекрасными помощниками в этом являются безупречно развитые опорные волокна, расположенные в слое цитоплазмы, плотно прикрепленном к мембране. Поверхность туловища инфузорий-башмачков наделена огромным количеством (около 15 000) ресничек, которые колеблются независимо от внешних обстоятельств. В основе каждого из них лежит базальное тело. Реснички двигаются примерно 30 раз в секунду, толкая тело вперед. Важно отметить, что волнообразные движения этих инструментов очень последовательны, что позволяет инфузории медленно и красиво вращаться вокруг продольной оси своего тела во время движения.

Инфузории определенно представляют интерес.

Для полного понимания всех особенностей инфузории-башмачка целесообразно рассмотреть основные процессы ее жизнедеятельности. Итак, все сводится к использованию бактерий и водорослей. Тело тела наделено углублением, называемым клеточным ртом, переходящим в глотку, в нижней части которого пища поступает непосредственно в вакуоль. Там он переваривается около часа, переходя в процессе из кислой среды в щелочную.Вакуоли перемещаются в теле инфузории через поток цитоплазмы, а непереваренные остатки выходят в заднюю часть тела через порошок.

Дыхание инфузорий-туфель осуществляется за счет поступления кислорода в цитоплазму через покровы тела. Причем выделительные процессы происходят через две сократительные вакуоли. Что касается возбудимости организмов, то инфузории-туфли имеют свойство собираться в бактериальные комплексы в ответ на действие веществ, выделяемых бактериями.И они уплывают от такого раздражителя, как поваренная соль.

Размножение

Инфузории тапочек могут воспроизводиться одним из двух способов. Более широкое распространение получило бесполое размножение, согласно которому ядра делятся на две части. В результате этой операции в каждой инфузории обнаруживается по 2 ядра (большое и маленькое). Половое размножение целесообразно при недостатке питательных веществ или изменении температуры тела животного. Следует отметить, что после этого инфузория может превратиться в кисту.Но при половом типе размножения увеличение количества особей исключено. Итак, две инфузории соединяются между собой на определенный промежуток времени, в результате чего оболочка растворяется и между животными образуется соединительный мостик. Важно то, что большое ядро ​​каждого из них бесследно исчезает, а маленькое дважды проходит процесс деления. Таким образом, в каждой инфузории образуется 4 дочерних ядра, после чего три из них разрушаются, а четвертое снова делится.Этот половой процесс называется конъюгацией. И его продолжительность может достигать 12 часов.

Классификация инфузорий основана на строении цилиарного аппарата всего тела, в том числе периорального. Тип инфузорий делится на два класса: класс реснитчатых инфузорий (Ciliata) и класс сосущих инфузорий (Suctoria).

Представители ресничных инфузорий имеют реснички на всех фазах развития, а сосущие инфузории лишены ресничек большую часть жизненного цикла.

Класс ресничек — центральный, наиболее многочисленный класс инфузорий, который включает 3 подкласса и около 20 отрядов.

I. Подкласс Равные инфузории (HOLOTRICHA) — тело равносторонних узлов равномерно покрыто ресничками одинаковой длины. Вокруг рта обычно нет мембранелл.

1. Отряд простоматид (Prostomatida) — тело инфузорий покрыто толстой оболочкой, состоящей из многих рядов пластинок.

Coleps hirtus — мелкоклеточные, бочкообразные, коричневые.Тело покрыто множеством мелких пластинок, создающих эффект панциря. Длина тела 20-25 мкм, ширина
10-15 мкм. На переднем полюсе клеток есть едва заметные зубчики, закрывающие устье клетки. На задней части тела хорошо видна одна хвостовая ресничка, которая в несколько раз длиннее остальных. Сократительная вакуоль одна, расположена на заднем конце тела. Макронуклеус округлой формы, одиночный, расположен в центре. Обитатель альфа-мезосапробных и полисапробных резервуаров (ок.1, фото 1).

2. Отряд Гимностоматида (Gymnostomatida) характеризуется расположением устья на переднем конце клетки или сбоку. В основном это плотоядные инфузории. Многие из них имеют хорошо развитый стержневой аппарат в цитоплазме возле рта, который способствует перфорации клетки жертвы.

Представитель отряда — инфузории Dileptus anser с щупальцевым отростком на переднем конце и с боковым положением рта.Dileptus anser — крупные инфузории: длина тела 70–90 мкм, ширина 14–20 мкм. Передний конец тела удлинен в виде хоботка, длина которого чуть меньше половины общей длины тела. Хвостовая часть клетки не образует остистого выроста. Макронуклеус одиночный, бусинчатый, расположен посередине тела. Сократительная вакуоль — одна, расположенная в задней части клетки. Инфузории проталкивают пищу в рот длинным передним отростком. Обитают в водоемах средней степени загрязнения (ок.1, фото 2).

Spathidium porculus (Spathidium porculus) — инфузории крупные, длина тела 100–120 мкм. Форма ячеек кувшинная. Ячеистая пасть расположена спереди, широкая, с крупными ресничками по бокам. Макронуклеус колбасы располагается в центре тела. Сократительная вакуоль располагается в каудальной части тела. Инфузории передвигаются медленно. Обычно они живут в загрязненных водоемах (приложение 1, фото 3).

3. Отряд Colpodida (Колподида) — клеток от мала до велика.Ячеистая пасть расположена посередине вентральной стороны, окаймлена длинными ресничками. Передняя часть корпуса образует киль.

Colpoda cucullus — имеют четко выраженную бобовидную форму тела: дорсальную сторону выпуклую, а на вентральной — глубокое полукруглое углубление, на дне которого имеется ячеистая пасть. Цвет инфузорий темный: от коричневого до черного. Цитоплазма забита пищеварительными вакуолями. Реснички покрывают тело равномерно, образуя 18–20 рядов.Макронуклеус округлой формы, расположен в срединной части тела. Сократительная вакуоль находится на заднем конце тела. Встречается в альфа-мезосапробных и полисапробных водоемах (приложение 1, фото 4).

Colpoda maupasi — клетки широкоовальные, темного цвета. Длина 35–70 мкм, ширина 20–40 мкм. На переднем конце тела имеется киль с хорошо заметными 6–7 зубцами. Длина киля составляет 1/3 длины тела. Задний конец тела клетки широко закруглен.Макронуклеус округлой формы, смещен на дорсальную сторону. Сократительная вакуоль находится на заднем конце тела. Инфузории обитают в мезосапробных водоемах (приложение 1, фото 5).

Colpoda steini — инфузории мелкие, длина 20–35 мкм, ширина 15–30 мкм. Форма тела односторонне выпуклая, при этом дорсальная сторона выпуклая, а вентральная — почти плоская. В средней части брюшной стороны, в небольшом углублении, находится ячеистый рот, окруженный длинными ресничками, образующими «бороду».Передний киль имеет 6–7 отчетливых ребер. Макронуклеус овальной формы, расположен ближе к дорсальной стороне. Сократительная вакуоль одна, расположена на заднем конце тела. Обитает в альфа-мезосапробных водоемах (прим. 1, фото 6).

Colpoda aspera — клетки овальной формы, слегка сдавленные с боков, светлая цитоплазма. Длина ячейки 30-50 мкм, ширина
15-25 мкм. Ресничные ряды 14-16. Передний киль с 5 зубьями. Ячеистая пасть расположена ближе к середине тела, окружена более длинными ресничками.Макронуклеус округлой формы, расположен ближе к дорсальной стороне. Сократительная вакуоль находится в задней части клетки. Обитатель мезосапробных водоемов (приложение 1, фото 7).

4. Отряд Hymenostomatida (Гименостоматида) — самый многочисленный по количеству видов. Большинство видов отряда свободноживущие, например, инфузория башмачка (Paramecium caudatum). Для этого порядка характерно наличие оральной воронки — перистома, который с одной стороны окружен длинной перепонкой, напротив которой расположены три мембранеллы с другой стороны.Инфузории обычно питаются бактериями.

Инфузория башмачковая (Paramecium caudatum) — инфузории крупные, длина тела колеблется в пределах 180-280 мкм. Форма туловища — овальная, удлиненная по длине, напоминающая туфлю. Наибольшая ширина в задней трети. Задний конец несколько заострен и несет реснички длиннее, чем остальное тело. На одной стороне тела (брюшной) внутрь выступает глубокая борозда, ведущая к глотке. Все тело инфузории покрыто ресничками, их количество около 15 тысяч.Ядерный аппарат состоит из почковидного макронуклеуса и одного достаточно крупного микроядра. Инфузории тапочек обитают в мезосапробных водоемах (приложение 1, фото 8).

Colpidium colpoda — инфузории мелкие, длина тела колеблется в пределах 70-90 мкм., Ширина — 35-50 мкм. По форме тело напоминает боб: брюшная сторона вогнутая, дорсальная — выпуклая. Ротовое отверстие треугольной формы, окаймлено рядами ресничек. Ресничный покров плотный и однородный, ресничных рядов много.Макронуклеус округлой формы, расположен посередине тела. Сократительная вакуоль находится на заднем конце тела. Инфузории обитают в мезосапробных водоемах (приложение 1, фото 9).

Uronema marinum (Уронема маринум) — инфузории мелкие, длина тела колеблется от 18-30 мкм., Ширина — 7-12 мкм. Форма тела удлиненно-овальная, задняя часть немного расширена. Ресничный покров малозаметен. Задний конец тела с длинной хвостовой щетинкой.Открытие рта находится в передней части тела. Макронуклеус округлой формы, расположен посередине тела. Сократительная вакуоль находится в нижней части тела. Житель умеренно загрязненных водоемов (прим. 1, фото 10).

II. Подкласс ресничных инфузорий (PERITRICHA) — реснички у инфузорий располагаются только вокруг ротовой воронки, образуя левостороннюю спираль. Большинство видов прикреплены.

Типичный представитель — Vorticella microstomata , инфузории мелкие, длина тела
30–35 мкм, ширина 25–28 мкм.Форма тела бокаловидная, равномерно сужающаяся кверху. От основания клетки отходит сократительная ножка, по которой проходит пучок мионем. С помощью стебля инфузория прикрепляется к субстрату. При резком закручивании стебля сувой моментально спасает от опасности. Некоторые перитрихиды живут в хижинах, другие образуют пальмовидные колонии (Zoothamnium). Размножаются сувойские почкованием. В этом случае образуется свободно плавающая форма — «бродяга». Позже, когда он опускается на дно, образуется стебель.Стебель в 3-4 раза больше клеток. Рот окружен венчиком из длинных ресничек; от нее отходит конусовидный зев. Макронуклеус крупный, С-образной формы, лежит поперек тела. Житель полисапробной зоны (приложение 1, фото 11).

III. Подкласс Спиральные ресницы (СПИРИТРИЧА) — представители этого подкласса лишены цилиарного аппарата. Реснички рта сильно развиты.

1. Отряд Oligotrichidae — реснички в основном исчезли полностью, сохранились лишь короткие ряды отдельных щетинок или очень мало ресничек.

Strombidium viridium (Strombidium viride) — инфузории мелкие, длина тела колеблется от 34-50 мкм, ширина — 27-41 мкм. Форма туловища ближе к шаровидной: передняя часть широко закруглена, спина слегка удлинена. Ресничный покров отсутствует. Рот расположен у апикального полюса, окружен венчиком из мощных мембранелл. Макронуклеус имеет овальную форму и расположен на экваторе клетки. Сократительная вакуоль располагается в апикальной части клетки.Житель мезосапробной зоны (приложение 1, фото 12).

Тип Инфузории, или Цилиарные, являются наиболее сложными простейшими. На поверхности тела у них есть органеллы движения — реснички. В клетке инфузорий есть два ядра: большое ядро ​​отвечает за питание, дыхание, движение, обмен веществ; маленькое ядро ​​участвует в половом процессе.

На примере инфузорий-башмачков рассмотрены особенности строения и жизнедеятельности инфузорий.

Среда обитания, структура и движение. В тех же водоемах, где обитают амеба Proteus и Euglena green, встречается и инфузорийный башмачок (рис. 30). Это одноклеточное животное длиной 0,5 мм имеет веретеновидное тело, отдаленно напоминающее башмак. Инфузории-туфли всегда в движении, плывут тупым концом вперед. Скорость передвижения этого животного достигает 2,5 мм в секунду.

Рис. 30. Строение инфузорий-ботинок: 1 — реснички; 2 — сократительная вакуоль; 3 — цитоплазма; 4 — ядро ​​большое; 5 — маленькое ядро; б — клеточная мембрана; 7 — ячейка устья; 8 — клетка глотки; 9 — пищеварительная вакуоль; 10 — порошок

Тело инфузории более сложное, чем у амебы и эвглены.Тонкая эластичная оболочка, покрывающая инфузорию снаружи, поддерживает неизменную форму ее тела. Этому также способствует захоронение развитых опорных волокон, которые располагаются в прилегающем к мембране слое цитоплазмы. На поверхности тела инфузории около 15 тысяч колеблющихся ресничек. В основании каждой реснички лежит базальное тело. Движение каждой реснички состоит из резкого поворота в одном направлении и более медленного и плавного возврата в исходное положение.Реснички колеблются примерно 30 раз в секунду и, как весла, толкают инфузории вперед, в то время как волнообразное движение ресничек координируется. Когда туфля инфузорий плавает, она медленно вращается вокруг продольной оси тела.

Разбросанные по всему телу под эластичной оболочкой специальные образования — трихоцисты (от греч. Trichos — «волосы» и cystis — «пузырь»). Это короткие «стержни», расположенные в один слой перпендикулярно поверхности тела. В случае опасности трихоцисты с силой выбрасываются наружу, превращаясь в тонкие длинные эластичные нити, которые заражают хищника, нападающего на туфлю.На месте использованных трихоцист со временем появляются новые.

Продукты питания. На теле инфузории имеется углубление — клетчаточный рот, переходящий в клетчаточный зев. Более толстые и длинные реснички расположены около рта. Они направляют бактерии в глотку вместе с потоком воды — основной пищей обуви. Внизу глотки пища попадает в пищеварительную вакуоль. Пищеварительные вакуоли перемещаются в теле инфузории за счет тока цитоплазмы.В вакуоли пища переваривается, переваренные продукты попадают в цитоплазму и используются на всю жизнь. Остающиеся в пищеварительной вакуоли непереваренные остатки выбрасываются задним концом тела через специальную структуру — порошок.

Инфузории тапочек находят свою добычу, ощущая присутствие химических веществ, которые выделяют скопления бактерий.

Выбор. В теле инфузорий-башмачков две сократительные вакуоли, расположенные на переднем и заднем концах тела.Каждая вакуоль состоит из центрального резервуара и 5-7 каналов, направленных к этим резервуарам. Сначала каналы заполняются жидкостью, затем она поступает в центральный резервуар, а затем жидкость вытесняется наружу. Весь цикл сокращения этих вакуолей происходит каждые 10-20 секунд. Сократительные вакуоли выводят вредные вещества, которые образуются в организме, и лишнюю воду.

Дыхание. Как и у других свободноживущих одноклеточных животных, у инфузорий дыхание происходит через покровы тела.

Репродукция. Половой процесс. Инфузории тапочек обычно размножаются бесполым путем — делением пополам (рис. 31, А). Однако, в отличие от жгутиковых, инфузории делятся по всему телу. Ядра делятся на две части, и в каждой новой инфузории есть одно большое и одно маленькое ядро. Каждая из двух дочерних инфузорий получает часть органелл (например, сократительные вакуоли), а другие образуются заново. Инфузории-туфли делятся 1-2 раза в день.

Рис.31. Бесполое размножение (A) и половой процесс (B) в туфле из инфузорий

Во время полового процесса увеличения количества особей не происходит. Две инфузории временно соединены между собой (рис. 31, Б). В месте контакта мембрана растворяется, и между животными образуется соединительный мостик из цитоплазмы. Большое ядро ​​каждой инфузории исчезает. Маленькое ядро ​​делится дважды, и в каждой инфузории образуются четыре дочерних ядра. Три из них уничтожены, а четвертый снова разделен.В результате в каждой инфузории остается по два ядра. Одно из этих ядер каждого из двух особей проходит через цитоплазматический мостик в другую инфузорию (то есть происходит обмен ядрами) и там сливается с оставшимся ядром. Затем у каждой инфузории из этого новообразованного ядра образуются большое и маленькое ядро, и инфузории расходятся. Этот половой процесс называется конъюгацией. Длится около 12 часов.

Половой процесс приводит к обновлению, обмену между особями и перераспределению наследственного (генетического) материала, что увеличивает жизнеспособность организмов.

Рис. 32. Разновидность инфузорий: 1 — бурсария; 2 — стентор; 3 — стилонихия; 4 — suvoy

Бурсария имеет одну большую и длинную колбасообразную сердцевину, насчитывается около 30 мелких ядер. Большинство инфузорий активно плавают, но некоторые из них, например, стилонихии, передвигаются по дну водоема, по водным растениям, словно ходят по особым удлиненным ресничкам, расположенным на брюшной стороне тела … Другие инфузории , такие как сувои, прикрепляются ко дну или к растениям с длинными стеблями, которые могут сокращаться за счет специальных сократительных волокон.Многие сувои образуют колонии. Эти инфузории питаются в основном бактериями. Сосущие инфузории также ведут малоподвижный образ жизни. У них нет ресничек. Они оснащены сосущими щупальцами в виде тонких сократимых трубок, которые служат для ловли добычи (в основном других простейших) и высасывания из нее содержимого. Простейшие, которые касаются щупалец, например жгутиконосцы, мгновенно прикрепляются к ним. А затем всасывается содержимое жертвы, как будто по щупальцу перекачивается в сосущую инфузорию.

Рис. 33. Простейшие из желудка копытных

Некоторые инфузории обитают в кишечнике крупных травоядных копытных (рис. 33). У коров, овец, коз, антилоп, оленей инфузории в большом количестве обитают в передних отделах желудка. Эти инфузории питаются бактериями, крахмальными зернами, грибами и частицами тканей растений. Более крупные инфузории поедают более мелкие. В других отделах желудка травоядных происходит переваривание инфузорий. Таким образом, эти инфузории приносят пользу тем животным, в желудках которых они живут.Заражение инфузориями происходит во время группового кормления или полива.

Лабораторная работа № 1

1. Тема. Строение и движение инфузорий-ботинок. Цель. Изучить особенности строения и движения инфузорий-ботинок.
2. Оборудование: микроскоп, штатив-лупа, предметные стекла и покровные стекла, пипетка, вата, посев инфузорий-ботинок в пробирке.

Прогресс

1. Определите, видны ли инфузории в пробирке невооруженным глазом.
2. Нанесите каплю воды с помощью инфузорий-башмаков из пробирки на предметное стекло микроскопа. Рассмотрите в лупу форму тела, внешнее строение, разницу между передней и задней частью тела, способ движения. Подсчитайте количество инфузорий в капле воды.
3. Капните две капли воды с инфузориями на предметное стекло, соедините их водным «мостиком». На край одной капли поместите кристалл соли. Объясните, что происходит.
4. Положите два-три волокна ваты в каплю воды с инфузориями (чтобы замедлить движение инфузорий).Осторожно накройте покровным стеклом.
5. Поместите образец под микроскоп. Рассмотрим сначала при малом, а затем при большом увеличении микроскопа, что происходит внутри тела инфузории.
6. Нарисуйте внешнюю и внутреннюю структуру инфузорий, обуви, используя большое увеличение микроскопа. Сделайте необходимое обозначение.
7. На основании наблюдений перечислить признаки, характерные для инфузорий как представителей простейших.

Инфузории — это сложноорганизованные простейшие.У них в клетке два ядра: большое и маленькое. Они размножаются бесполым и половым путем. Половое размножение способствует обновлению, обмену между особями и перераспределению наследственного (генетического) материала, что увеличивает жизнеспособность инфузорий.

Упражнения по пройденному материалу

1. Почему инфузорийный башмак назван так?
2. Какие признаки свидетельствуют о более сложной организации инфузорий-ботинок по сравнению с протейной амебой и зеленой евгленой?
3. Как более сложное строение инфузорий-башмачков проявляется в процессах питания и экскреции, чем у других простейших?
4. В чем особенности процесса разведения инфузорий-башмачков?
5. Почему важное биологическое значение имеет половой процесс в жизни инфузорий обуви?

1.Объект исследования — больной

2. Диагностический материал — мазок кала.

3. Метод диагностики — микроскопия нативного мазка кала.

4. Анализ микропрепарата позволяет отнести обнаруженные простейшие к классу Sarcodes, вид — дизентерийная амеба.

5. Стадия развития Entamoeba histolytica f. magna.

Тип A: Protozoa

Подтип: Ciliophora

Класс: Инфузории (Infusoria)

Тип: Заболевание:

Balantidium coli Балантидиаз 4.2. Общая характеристика класса инфузорий.

ИНФУЗОРИЯ КЛАСС.

По сравнению с другими группами простейших инфузории имеют наиболее дифференцированное строение. Это связано с разнообразием и сложностью функций. Тело инфузорий покрыто плотной пленкой, которая сохраняет им постоянную форму. Характерными чертами класса инфузорий являются волосатые выросты цитоплазмы — реснички — органеллы движения. Реснички, покрывающие всю или часть инфузорий, морфологически сходны с жгутиками, но относительно короче.Основание каждой реснички оканчивается эктоплазмой базальным телом. Физиологически реснички отличаются от жгутиков тем, что их движение состоит из резкого колебания в одном направлении и более медленного и плавного возврата в исходное положение.

Возле рта реснички из-за функции захвата пищи часто становятся более мощными, длиннее и даже несколько слипаются в прозрачные пластинки, мембранеллы. Если таким образом длинный ряд ресничек сливается между собой, то на его месте получается хлопающая волнистая перепонка.

Тело разделено на внешний слой — эктоплазму, а внутреннюю часть — эндоплазму. Эктоплазма имеет сложное строение и часто содержит сократительные нити, мионемы, идущие в продольном направлении. Благодаря последнему многие инфузории обладают очень сильной сократительной способностью и сморщиваются при раздражении в небольшую шишку. Эндоплазма, занимающая всю центральную часть тела, представляет собой гранулированную полужидкую массу, которая находится в постоянном круговом движении.

Вторым важным общим признаком инфузорий является наличие в их теле как минимум двух ядер, причем разных по своим свойствам.Одно из них (макронуклеус) всегда намного больше другого (микронуклеуса). Большой макронуклеус состоит из множества близко расположенных зерен хроматина. Микроядро в виде маленького шарика прилегает к большому ядру. Макронуклеус контролирует обмен веществ и движение. Микроядро играет доминирующую роль в воспроизводстве.

Бесполое размножение происходит путем деления тела пополам в поперечном направлении. При этом происходит деление обоих ядер, а макронуклеус делится простой шнуровкой (прямое деление, или амитоз).Микроядро может делиться митозом или мейозом.

Время от времени в жизненном цикле инфузорий наблюдается половой процесс, имеющий характер конъюгации, основное отличие конъюгации инфузорий от ранее описанных нами половых процессов состоит в том, что он заключается во временном , переходный , соединяющий две инфузории; последние в это время обмениваются частями своего ядерного аппарата, после чего расходятся.

Во время конъюгации инфузории сходятся попарно и прикладываются друг к другу брюшной стороной, затем в точке соприкосновения пленка обоих особей растворяется и между ними образуется соединительный мостик из плазмы.Ядерный аппарат претерпевает сильнейшие изменения при сопряжении. Макронуклеусы конъюгантов постепенно всасываются в плазму. Микроядро делится мейозом, в результате получается 4 дочерних ядра, 3 из них погибают, а четвертое снова делится митозом. В результате каждый конъюгант имеет два небольших ядра, стационарное и мигрирующее. Мигрирующее ядро ​​(условно мужское) проходит через цитоплазматический мостик в тело другого конъюганта и там сливается со стационарным ядром (условно женским).К концу конъюгации каждый конъюгант имеет одно двойное ядро ​​или синкарион. К этому времени обе инфузории отделяются друг от друга и снова приобретают полную самостоятельность.

Все инфузории имеют осложнения со стороны пищеварительной системы. В передней части имеется ротовое отверстие — цитостома, ведущее в глубокий канал — глотку. Внизу глотки образуется небольшая пищеварительная вакуоль. Наполненная пищей, вакуоль отрывается от глотки и уносится током эндоплазмы, описывая определенный путь в организме животного.Остающиеся внутри вакуоли непереваренные остатки пищи выталкиваются вместе с ней через специальное отверстие, расположенное у заднего конца корпуса — порошок . Пищеварительные вакуоли образуются на дне глотки каждые 1,5–2 минуты. Интересно, что первые стадии пищеварения протекают с кислотными реакциями, последующие — с щелочными. Это изменение реакций аналогично двум фазам пищеварения (пептид в желудке и трипсин в тонком кишечнике) у высших животных.Жидкие отходы удаляются через 2 пульсирующие вакуоли. У них довольно сложная структура. Обычно этот органоид состоит из собственно вакуоли, окруженной венчиком аддукционных каналов. Кроме того, вакуоль сообщается с внешней средой через тонкий выводной проток. Выделенная жидкость сначала собирается из протоплазмы в каналы; последние сжимаются и опорожняют свое содержимое в вакуоль, которая затем набухает (стадия диастолы). Далее происходит сокращение самой вакуоли (систолы), выталкивание жидкости наружу, при этом аддукционные каналы снова заполняются жидкостью и т. Д.Вакуоли выполняют не только выделительную, но и осморегуляторную функцию.

4.3. Медицинское значение класса Инфузории . Морфологическая характеристика, жизненный цикл, диагностика и профилактика балантидиаза.

БАЛАНТИДИУМ — Балантидиум coli — возбудитель балантидиоза — антропозооноза.

Географическое распространение — везде.

L шкала — толстая кишка, особенно слепая кишка.

Цикл разработки.

Согласно современным представлениям, источником распространения балантидиаза чаще всего являются домашние и дикие свиньи, реже больной человек или носитель кисты. В отличие от человека, балантидии не вызывают болезненных эффектов у свиней. Наблюдение показывает, что большой процент носителей балантидиаза среди работников свиноводческих хозяйств. Заражение происходит при уходе за животными, уборке помещений и т. Д. Заражение балантидиазом возможно при производстве колбас и при заготовке кишечного сырья.

Заражение происходит алиментарно, перорально. Под действием фермента желудочно-кишечного тракта оболочка кисты растворяется и в кишечнике появляются вегетативные формы. Давно balantidium не может вызывать заболевание, то есть развитие носительства. Обитает в просвете толстой кишки, питается бактериями и крахмальными зернами. Однако при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, вирусных инфекциях, приводящих к снижению защитных функций организма, при злоупотреблении жирной пищей, при дефиците углеводов в пище и т. Д.balantidium начинает секретировать протеолитический фермент, за счет чего внедряется в стенку кишечника.

Патогенное действие. При попадании на слизистую кишечника образуются гангренозные язвы диаметром 3-4 см. Развивается кровавый понос, приводящий к истощению организма. Общетоксическое действие балантидия в виде тошноты, рвоты, головной боли, повышения температуры тела.

Диагностика. Обнаружение кист и вегетативных форм в кале, ядра которых имеют характерную бобовидную форму.

Профилактика: а) общественная — обследование, выявление и лечение больных и носителей, которые наиболее часто встречаются среди рабочих свиноводческих хозяйств и рабочих колбасного производства; б) личная — соблюдение правил личной гигиены (мытье рук, овощей, фруктов, кипятка).

Простейшие в респираторной патологии: обзор

В таблице 1 показаны различные типы простейших, которые могут вызывать патологию респираторного аппарата. Предпочтительный маршрут и продолжительность терапии для каждого организма приведены в таблице 2⇓.

Тип саркомастигофора

Этот тип включает подтипы Sarcodina (амебы) и Mastigophora (жгутиковые).

Общая характеристика подтипа Sarcodina состоит в том, что он представляет подвижные трофозоиты непостоянной формы в виде псевдопод, хотя некоторые могут иметь временные жгутики. Однако в подтипе Mastigophora трофозоиты имеют постоянную форму и имеют один или два жгутика, иногда связанные с другими органеллами, как в основании, так и в виде волнообразных мембран.

Род Entamoeba

В пределах этого рода единственным видом, традиционно признанным патогеном для людей, которые являются его основным хозяином и резервуаром, является Entamoeba histolytica . Это простейшее распространено по всему миру, хотя чаще встречается в странах с плохими условиями здоровья. Недоедание, преклонный возраст, беременность, состояния подавления иммунитета, алкоголизм и определенные сексуальные практики являются факторами риска, способствующими его развитию.В нынешнем контексте посещения эндемичных районов (Африка, Азия и Центральная Америка) и иммиграция — это два дополнительных фактора, которые необходимо учитывать.

Это агент, ответственный за такие клинические ситуации, как диарея путешественников, амебная диарея и амебная дизентерия, все из которых являются последствиями инфекции толстого кишечника, а также внекишечных амебиазов, вызванных трофозоитами (рис. 1⇓), присоединяющимися к кровеносные сосуды, а затем переносятся с кровотоком в различные органы, такие как печень, легкие, мозг, сердце, кожа, и т. д. .

Entamoeba histolytica : два трофозоита во влажной среде, окрашенной йодом в фекалиях. Масштабная линейка = 15 мкм.

Плевропульмональная инфекция, вызванная E. histolytica , после поражения печени является наиболее частой формой внекишечного амебиаза и в большинстве случаев возникает как осложнение абсцесса печени (рис. 2a⇓ и b) из-за фистулизации 6 –8, причем наиболее часто поражается нижняя доля правого легкого. Однако гематогенный путь также был описан как причина поражения легких из-за E.histolytica 9, 10.

Амебный абсцесс печени. а) Эхографическое изображение, показывающее несколько полостей. б) Компьютерная томография показывает, что поражение расположено в верхней части правой доли печени, очень близко к куполу диафрагмы.

Клиническая ситуация во многом зависит от сопутствующей легочной патологии, частыми симптомами которой являются лихорадка, кашель, кровохарканье и плевритная боль 11, 12. Иногда абсцесс печени может спровоцировать венозное сжатие и быть причиной респираторного дистресса и изменений в артериальной газометрии 13 .Появление гнойной жидкости шоколадоподобного вида (часто описываемой как паста из анчоусов) после прокола абсцесса, выделений или во время рвоты — весьма наводящие на размышления признаки 14.

Рентгенологические находки разнообразны: от тонких базальных ретикулярных узоров с очагами ателектазов до обширных инфильтратов. Поднятие правой диафрагмы (рис. 3⇓), гепатобронхиальный свищ, абсцесс легкого, плевральный выпот или выделения и бронхоплевральный свищ с пиопневмотораксом — это другие описанные поражения 15–17.

Грудной амебиаз. Рентгенограмма грудной клетки показывает возвышение правого купола диафрагмы и обширные инфильтраты.

Такие процедуры, как цитология мокроты или пункционная пункционная аспирация, доказали свою полезность в диагностике поражений легких, при которых диагноз легочного амебиаза изначально не предполагался 18, 19. Более того, в случаях легочного амебиаза без данных, указывающих на кишечные и / или кишечные заболевания. или печеночные последствия, которые следует отличать от других процессов, таких как бактериальные абсцессы, новообразования, эмпиема и туберкулез 20, комбинация визуализации трофозоитов посредством цитологического исследования мокроты с методами экстракции ДНК оказалась очень полезной 21.Важно отметить, что в образцах мокроты может появиться непатогенный вид, Entamoeba gingivalis , который присутствует в полости рта 22, и его можно спутать с E. histolytica 23, 24. Дополнительные лабораторные тесты, такие как как серологическое обнаружение антител, также помогает установить окончательный диагноз.

Роды Acanthamoeba и Balamuthia

Ряд простейших, повсеместно присутствующих в природе (они могут быть изолированы от земли, воздуха и воды) и которые могут быть патогенными для людей, независимо от их состояния или иммунодепрессии, были сгруппированы под названием «свободноживущие амебы» 25 .Знание этих простейших важно по двум причинам: с одной стороны, они вызывают патологии в различных органах (головном мозге, роговице, коже, легких, и т. Д., ), а с другой стороны, они могут содержать и передавать патогенные бактерии 26– 29, некоторые из которых, такие как Legionella pneumophilia 30, 31, микобактерии 32, 33, Chlamydia pneumoniae 34 и Francisella tularensis 35, имеют серьезные последствия для дыхательной системы. Этот последний фактор может иметь клиническое значение, поскольку ряд микроорганизмов, связанных с амебами, упоминается как агенты, вызывающие внутрибольничную пневмонию 36.

Из известных в настоящее время родов только четыре связаны с патологией человека: Acanthamoeba, Balamuthia, Naegleria и Sappinia. Исследования, проведенные на экспериментальных животных, показали, что некоторые виды, такие как Naegleria fowleri , Acanthamoeba castellanii и Acanthamoeba polyphaga , могут вызывать прямое повреждение паренхимы легких в виде пневмонита с утолщением альвеолярных стенок, мононуклеаров. воспалительный инфильтрат и развитие гиалиновых мембран в альвеолярных пространствах 37–40.В случае человека только Acanthamoeba spp. и Balamuthia mandrillaris были связаны с легочной патологией 41–43.

Пневмонит — наиболее частое поражение с наличием кистозных форм и трофозоитов в альвеолярных пространствах. При рентгенологическом исследовании обнаруживаются диффузные участки альвеолярного уплотнения. Идентификация трофозоитов в образцах бронхоальвеолярного лаважа и их последующее культивирование помогает установить диагноз 44, 45. В других типах образцов, таких как назальный экссудат, присутствие амеб (Naegleria spp.и Acanthamoeba spp.) был описан 46.

Роды Trichomonas, Tritrichomonas и Tetratrichomonas

Обзор литературы показывает, что три вида трихомонад, которые являются патогенными для человека ( Trichomonas vaginalis , T. tenax и T. hominis ), вовлечены в инфекционные процессы, влияющие на дыхательный аппарат.

Легочная инфекция, вызванная T. vaginalis (рис.4⇓) может появиться у новорожденных 47, 48, взрослых с подавленным иммунитетом 49, 50 и у пациентов с острым респираторным дистресс-синдромом 51, 52. В случае новорожденных существует предшественник вагинальных родов от матерей, инфицированных простейшими. 53, 54. Осложнения могут быть немедленными, в виде затрудненного дыхания 55 или долгосрочными 56. Обнаружение наличия мобильных форм микроорганизма в секретах дыхательных путей и их последующее культивирование в соответствующей среде, процедуры, используемые при диагностике.

Trichomonas vaginalis : два трофозоита, окрашенных по Гимзе. Масштабная линейка = 15 мкм.

Что касается T. tenax , присутствующего в полости рта и часто встречающегося в зубном налете, это вид, наиболее часто описываемый в обзорной литературе. Появление этого микроорганизма — наиболее частая причина развития легочной патологии 57; Факторами, предрасполагающими к его развитию, являются плохая гигиена полости рта, недоедание, алкоголизм и предшествующие истощающие или легочные заболевания (карцинома, абсцесс, бронхоэктазы, и т. д. .) 58, 59. В этих случаях выделения из плевры являются наиболее частым осложнением 60–63, а наличие подвижных форм наблюдается в свежих препаратах полученных жидкостей. Окрашивание по Гимзе тоже весьма полезно. В других типах образцов, таких как бронхоальвеолярный лаваж, его присутствие было описано вместе с многочисленными эозинофилами у пациента с астмой в анамнезе 64. Идентификация вида возможна с использованием методов молекулярной биологии 65, 66.

T. hominis , также известный как Pentratrichomonas hominis , наименее часто встречается в литературе 67, 68.Поскольку это микроорганизм, расположенный в кишечнике, предполагается, что он может попасть в дыхательный аппарат путем аспирации или через бронхоэнтеральный свищ. Описанные патологические ситуации — некротизирующий абсцесс легкого и плевральный выпот.

Среди родов Tritrichomonas и Tetratrichomonas есть много видов, которые могут быть патогенными для различных животных (овцы, свиньи, кошки, птицы, и т. Д., .). Из них Tritrichomonas плод и Tetratrichomonas gallinarum являются двумя наиболее репрезентативными.Недавно было высказано предположение, что некоторые из этих видов, происходящие от животных, могли адаптироваться к людям. Доказательством этого являются два исследования, которые с помощью биологических тестов продемонстрировали генетические последовательности этих простейших в образцах респираторного аппарата человека 69, 70. Эти результаты были признаны открывающими новую важную область исследований 3.

Род Lophomonas

Простейшие, принадлежащие к этому роду, встречаются как симбионты в кишечнике некоторых членистоногих, таких как термиты и тараканы, участвуя в процессе переваривания некоторых материалов, таких как целлюлоза.

В опубликованной литературе упоминаются два исследования из Китая, в которых простейшие отряда Hypermastigida связаны с легочной патологией, отвечающей на терапию метронидазолом 71, 72. Кроме того, вид Lophomonas blattarum вовлечен в четыре случая пациентов, перенесших почечную недостаточность. трансплантат, у которого развилась легочная патология; во всех этих случаях также был продемонстрирован терапевтический ответ метронидазолом 73.

Формы простейших, которые еще не каталогизированы, но которые по своим морфологическим характеристикам и окраске предположительно являются жгутиковыми простейшими (рис.5a и b), были описаны в мокроте пациентов с астмой 74, выделениях из носа пациентов с аллергическим ринитом 75 и мокроте пациентов с ослабленным иммунитетом, особенно больных СПИДом 76, 77.

Мультифлагеллированные простейшие в мазках мокроты от больных СПИДом (окраска Папаниколау). Масштабные линейки = 20 мкм.

Поразительным фактом является обнаружение подобных жгутиковых простейших в кишечных экстрактах пылевых клещей и тараканов, что позволяет установить возможную связь между этими микроорганизмами и респираторной аллергией 78–80.

Род Leishmania

Этот род включает большое количество видов, среди которых следует отметить L. donovani , L. tropica , L. major и L. infantum (присутствует в бассейне Средиземного моря), с интегрированным биологическим циклом. внеклеточной формой или промастиготом в кишечном тракте флеботомов (мелких насекомых, похожих на комаров) и внутриклеточной формой или амастиготами, которые в основном атакуют клетки ретикулоэндотелиальной системы.Лейшманиоз является эндемическим заболеванием в регионах Азии, Африки, Центральной и Южной Америки, а также в Средиземноморском регионе Европы 81.

Существует три формы лейшманиоза: кожный, кожно-слизистый и висцеральный (кала-азар). Многие формы, поражающие внутренние органы (легкие, гортань, желудочно-кишечный тракт, и т.д., ), считаются оппортунистическими инфекциями в случаях СПИДа 82, 83.

В экспериментальных моделях на животных поражение легких, вызванное Leishmania spp.характеризуется хроническим диффузным интерстициальным пневмонитом с утолщением альвеолярных перегородок из-за отложения коллагена и клеточного экссудата, образованного в основном макрофагами, лимфоцитами и плазматическими клетками 84. Сходная легочная патология, включающая очаги перегородочного фиброза и интерстициальный пневмонит с преобладанием мононуклеарные клетки также были описаны у людей 85. Другими формами, в которых проявляется заболевание, являются гранулематозное воспаление слизистой оболочки бронхов и средостенных лимфатических узлов 86 и развитие плевральных выпотов с присутствием внутриклеточных простейших в макрофагах 87, 88.В других типах образцов респираторного аппарата, таких как трансбронхиальная биопсия 89 и бронхоальвеолярный лаваж 90, 91, также было обнаружено присутствие амастигот Leishmania.

Инфекция слизистой оболочки гортани — еще одно осложнение лейшманиоза. Эта инфекция часто встречается у пациентов со СПИДом 92, 93, хотя случаи также описаны у иммунокомпетентных пациентов 94. В этих последних случаях был предложен дифференциальный диагноз в отношении новообразований 95; Помимо гистологических находок, демонстрация специфических последовательностей ДНК в пораженных тканях с помощью методов молекулярной биологии также очень полезна 96.

Прямое наблюдение за паразитом (рис. 6⇓) является одним из лучших методов диагностики и в случае висцерального лейшманиоза обычно проводится в аспирате костного мозга с помощью гематологических красителей. В настоящее время методы молекулярной биологии являются альтернативой, которую также следует учитывать.

Leishmania infantum : амастиготы, окрашенные по Гимзе, в мазке из костного мозга. Масштабная линейка = 7 мкм.

Использование лекарственных средств, таких как производные пятивалентной сурьмы, является одним из методов лечения лейшманиоза, хотя другие вещества, такие как паромомицин и липосомальный амфотерицин B, являются эффективными альтернативами 97.

Род Trypanosoma

Род Trypanosoma включает различные виды гемофлагеллированных простейших, передающихся человеку при укусах мух и клопов. Их названия отражают регион планеты, на котором они обитают: T. brucei rhodesiense и T. brucei gambiense (Африка), вызывающие сонную болезнь или африканский трипаносомоз; и T. ( Schizotrypanum ) cruzi (Южная Америка), ответственный за болезнь Шагаса или американский трипаносомоз.Именно последний может влиять на дыхательный аппарат либо в таких органах, как сердце и пищевод 98, либо во время беременности через плаценту (врожденная форма заболевания).

В широком исследовании патологоанатомического исследования случая миокардита и мегаэзофагуса были причиной ряда легочных осложнений, таких как плевральный выпот, тромбоэмболия, аспирационная пневмония, абсцесс легкого, бронхоэктазы и туберкулез 99.

На экспериментальных животных было продемонстрировано, что паразитемия, вызванная T.cruzi является причиной пневмонита 100 с изменениями паренхимы легких, такими как утолщение альвеолярных стенок из-за пролиферации пневмоцитов II типа, макрофагов и мононуклеарной воспалительной инфильтрации с отеком. Альвеолярные пространства содержат жидкость, фибрин, гиалиновые мембраны и эритроциты. Наблюдалось присутствие микроорганизмов в стенках бронхов, что сопровождалось воспалительной реакцией. Микроорганизмы появились и в стенках крупных сосудов.

При врожденной форме заболевания наиболее частым поражением является пневмонит с наличием амастигот в легких, оболочках плаценты и пуповине 101.

Во время острой фазы болезни Шагаса в периферической крови появляются многочисленные паразиты, которые можно обнаружить с помощью прямых паразитологических тестов. Микроскопическое исследование свежей крови может легко выявить присутствие паразита благодаря его подвижности.

Мазки крови в виде тонкой тонкой пленки и толстой капли, окрашенные соответствующим образом, позволяют наблюдать типичные морфологические характеристики паразита (рис.7⇓). Если степень паразитемии низкая, жизненно важно использовать методы концентрации, такие как микрогематокритический. Ксенодиагностика (визуализация паразита в фекалиях переносчика) и гемокультивация — признанные косвенные методы, чувствительность которых зависит от степени паразитемии пациента. Кроме того, широко используются серологические и молекулярные методы.

Trypanosoma brucei gambiense : окрашенные по Гимзе трипоматиготы в тонком мазке крови.Масштабная линейка = 14 мкм.

Нифуртимокс, производное нитрофурана, и бензнидазол (нитроимидазол) — практически единственные лекарства, применяемые для лечения болезни Шагаса.

Тип Apicomplexa (Sporozoa)

Эти простейшие являются внутриклеточными паразитами с одной исключительной характеристикой — наличием так называемого «апикального комплекса», внутрицитоплазматической структуры, связанной с адгезией и инвазией клеток-хозяев. На дыхательный аппарат могут действовать различные роды этого типа.

Род Cyclospora

Из различных видов, принадлежащих к этому роду, только Cyclospora cayetanensis является патогенным для человека; микроорганизм приобретается в результате проглатывания спорулированных ооцист через зараженную пищу и воду 102. У иммунокомпетентных людей, в зависимости от их иммунного состояния, инфекция может протекать бессимптомно или вызывать приступы самоограничивающейся диареи (случаи часто возникают после посещения тропических стран ).У пациентов с ослабленным иммунитетом, особенно в случаях СПИДа, кишечные эпизоды более серьезны и имеют тенденцию переходить в хроническую форму.

Хотя воздействие Cyclospora на респираторный аппарат до сих пор не выявлено, были задокументированы два случая наличия в мокроте ооцист, соответствующих виду C. cayetanensis , с сопутствующей инфекцией туберкулеза в обоих случаях 103, 104

Микроскопическая идентификация ооцист Cyclospora (круглые структуры диаметром 7–10 мкм и с видимой стенкой) может проводиться либо в свежих образцах, либо с использованием специальных методов окрашивания (трихромного, модифицированного Циля – Нильсена, сафранина, калькофлюорового белого цвета, и т.д. .). Также существуют методы обнаружения, основанные на методике ПЦР. Лечение выбора — комбинация триметоприма и сульфаметоксазола.

Род Cryptosporidium

Род Cryptosporidium включает 13 видов внутриклеточных кишечных простейших, широко распространенных среди животных, особенно птиц, крупного рогатого скота и овец. У человека наиболее часто обнаруживаются виды: C. parvum , C. hominis и C. meleagridis 105.Инфекция передается при проглатывании ооцист (рис. 8) через воду и пищу, загрязненную фекалиями, при контакте с животными или от человека к человеку.