biologia egz ściąga, Ochrona środowiska, Biologia


właściwości fizyko-chemiczne wody. -najw substancja, -przeźroczysta, bez smaku, zapachu, -dobry rozpuszczalnik wielu substancji, -wysoka temperatura topnienia, -wysoka temperatura zamarzania, -wysokie ciepło parowania, -umożliwia życie organizmów w zbiornikach wodnych, -wysokie napięcie powierzchniowe, -duża lepkość, -duża pojemność cieplna i ciepło właściwe (powoli nagrzewa i ochładza), -ma charakter dipolu, -uczestniczy w większości reakcji metabolicznych, -procesy termoregulacji, -utrzymuje kształt i wymiary komórki, -stanowi płynne środowisko do życia organizmów wodnych. budowa komórki prokariotycznej i eukariotycznej. Komórka prokariotyczna: -ściana kom, błona kom, koliste DNA, niewielka ilość przyłączanych białek, rybosomy Komórka prokariotyczna: -nie posiadają jądra komórkowego, jego funkcje zastępuje nukleoid (genofor) -materiał genetyczny nie jest oddzielony od reszty komórki żadną błoną, jest zawieszony w tzw. Obszarze jądrowym cytoplazmy -mezosomy są odpowiednikami mitochondriom u organizmów oddychających tlenowo, powstają jako uwypuklenia błony komórkowej, Komórka prokariotyczna zawiera: -genofor, -rybosomy, -mezosomy, -błonę i ścianę komórkową, -ew. także wici. Komórka eukariotyczna: -błona kom, jądro kom, liniowe DNA połączone z licznymi białkami, mitochondria, chloroplasty, siateczka śródplazmatyczna, rybosomy, aparat goldiego, lizosomy, wakuole, cytoszkielet. Komórka roślinna: Skład komórki roślinnej: -ściana komórkowa, plasmodesma, błona komórkowa, chloroplast, błona tylakoidy, mitochondriom, aparat Golgiego, wakuola, wodniczka, retikulum endoplazmatyczne gładkie, retikulum endoplazmatyczne szorstkie, jądro komórkowe, błona jądrowa, jąderko, cytoplazma Budowa komórki zwierzęcej: jąderko; błona jądra komórkowego; rybosom; pęcherzyk; szorstkie retikulum endoplazmatyczne; aparat Golgiego; mikrotubule; gładkie retikulum endoplazmatyczne; mitochondrium; wakuole; cytoplazma; lizosom; centriola Porównanie komórek prokariotycznych i eukariotycznych. budowa organelli komórkowych. Rybosomy - są to drobne, kuliste organelle, o średnicy 22-32nm. Są one zbudowane ze specyficznego, rybosomalnego RNA oraz białek. Każdy rybosom składa się z dwóch podjednostek: małej, wiążącej RNA, oraz większej, katalizującej tworzenie wiązań peptydowych. Ze względu na szybkość sedymentacji podjednostki te określa się odpowiednio jako 40 S i 60 S. połączone podjednostki dają rybosomom 70 S. Rybosomy rozmieszczone na siateczce śródplazmatycznej syntezują m.in. białka wbudowane w błony komórki, białka transponowane do lizosomów oraz białka wydzielane na zewnątrz komórki, np. niektóre hormony i enzymy. Wolne rybosomy syntezują białak cytoplazmatyczne np. białka cytoszkieletu, hemoglobinę. Rybosomy mogą tworzyć zespoły połączone nicią mRNA i wówczas są nazywane polirybosomami. Siateczka śródplazmatyczna - jest skomplikowanym systemem rurek, spłaszczonych pęcherzyków i woreczków zwanych cysternami. Ich ściany zbudowane są z błon. Układ tych błon tworzy rozległą sieć częściowo lub całkowicie zamkniętych kanałów, które łączą się z zewnętrzną błoną komórkową, diktiosomami, cystrnami otoczki jądrowej i w niektórych komórkach z otoczką mitochondrialną. W związku z tym rozróznia się w cytoplazmie dwa odrębne obszary, zwane również przedziałami lub kompartymentami: jeden z nich stanowi wewnętrzną, zamkniętą przestrzeń ograniczoną błonami cystern, drugi obszar znajduje się na zewnątrz tego układu i odpowiada cytosolowi. Rozróżnia się dwa rodzaje siateczki śródplazmatycznej - gładką i szorstką. Gładka siateczka jest systemem połączonych ze sobą rurek o średnicy 20-30nm. Pełni ona wiele ważnych funkcji: -uczestniczy w metabolizmie tłuszczów, detoksykacja szkodliwych metabolitów i leków oraz gromadzeniu się i magazynowaniu jonów wapnia. Szorstka (ziarnista) - składa się z płaskich woreczków (cystern), o szerokośći 30-60nm, do których od strony cytosolu przyczepione są rybosomy. Występuje we wszystkich komórkach mających jądra (z wyjątkiem plamników). Siateczka śródplazmatyczna szorstka uczestniczy w syntezie białek, zapoczątkowuje składanie łańcuchów polipeptydowych i bierze udział w tworzeniu mostków siarczkowych. Jądro komórkowe - najczęściej ma kształt kulisty, chociaż ma zdolność elastycznej zmiany kształtu. Otoczka jądrowa złożona jest z dwóch błon cytoplazmatycznych oddzielonych od siebie wąską przestrzenią. Zewnętrzna błona tworzy uwypuklenia, łącząc się z siateczką śródplazmatyczną. Wewnętrzna błona otoczki jądrowej jest podścielona od strony nukleoplazmy filamentami tworzącymi tzw. Blaszkę jądrową. Blaszka jądrowa zbudowana jest z włókienek białkowych - lamin. Pełni ona ważną rolę w stabilizacji włon\kien chromatynowych, odpowiada za kształt jądra komórkowego oraz uczestniczy w odbudowie otoczki jądrowej podczas mitozy. W otoczce jądrowej występują pory, dzieki którym plazma jądrowa może kontaktować się z cytoplazmą podstawową. Otoczka jądrowa zwykle zanika w czasie podziału jądra i jest odtwarzana po podziele z cystern siateczki śródplazmatycznej. Wnętrze jądra wypełnia sok jądrowy - kariolimfa. W kariolimfie pogrążone jest jąderko i siateczka chromatynowa. Chromatyna stanowi interfazową postać chromosomów. Jest zbudowana z kwasu deoksykarbokukleinowego (DNA), niskocząsteczkowych białek zasadowych - histonów, białek niehistonowych i kwasu rybonukleinowego (RNA). Wśród białek niehistonowych jest wiele enzymów. Całkowita długość łańcuch DNA może wynosić prawie 2m (u człowieka). Aby więc mógł on zmieścić się w jądrze komórkowym, musi być bardzo precyzyjnie upakowany. Pierwszym stopniem upakowania DNA jest podwójna helisa DNA. Drugi spotien upakowania stanowi nukleonom zbudowany z białek pistonowych i podwójnej helisy DNA. Nukleosomy połączone ze sobą tworzą strukturę zwaną nukleofilamentem. Trzeci stopień organizacji to spiralnie zwinięty solenoid, tworzący liczne pętle dookoła rdzenia składającego się z macierzy jądra. Leżące w jednej płaszczyźnie pętle noszą nazwę mikroprążka chromatydy. Kolejne spiralizacje prowadzą do utworzenia chromosomu. Jąderko jest skupiskiem RNA i białek; nie jest otoczona błoną komórkową, znajduje się w nim nieznaczna ilość DNA, zawierającego informację genetyczną dla syntezy rybosomowego RNA (rRNA). Jest to DNA znajdujący się w przewęrzeniu wtórnym chromosomów jąderkotwórczych. Jąderko w czasie podziałów komórki zanika, a odtwarzanie jest z chromosomów jąderkotwórczych. W jąderku zachodzi synteza rRNA, który po połączeniu się z białkami tworzy podjednostki rybosomów. Podjednostki te przemieszczają się z jąderka do cytoplazmy. Zwykle komórki mają jedno jądro, jednak pewne wyspecjalizowane komórki są wielojądrowe - wówczas nazywa się je komórczakami. Niektóre komórki w trakcie różnicowania się i specjalizacji tracą jądro, np. erytrocyty ssaków. Aparat Goldiego. Jest układem cystern oraz licznych pęcherzyków. Podstawową jednostkę strukturalną i funkcjonalną stanowi diktiosom. Jest to zespół obłonionych, spłaszczonych i rozdętych na brzegach cystern. Cysterny, w liczbie 4-8, ułożone są jedna pod drugą na podobieństwo stosu głębokich talerzy. Diktiosom składa się z trzech różnych czynnościowo obszarów (przedziałów): 1)obszaru znajdującego się od strony jądra komórkowego, przyjmującego pęcherzyki wytworzone w szorstkiej siateczce śródplazmatycznej (w obszarze tym odbywa się fosforylacja białek), 2)pośredniego obszaru środkowego, w którym dołączone są reszty cukrowe do białek i lipidów, 3)obszaru zewnętrznego uczestniczącego w proteolizie, dalszym dołączaniu reszt cukrowych, segregacji związków chemicznych oraz włączaniu ich w obłonione pęcherzyki. Wytworzone pęcherzyki, zależnie od rodzaju komórek mogą zawierać różne związki chemiczne np. neuroprzekaźniki lub neurohormony (w komórkach nerwowych), enzymy trawienne (w lizosomach komórek gruczołowych jelita) lub wielocukry (np. w komórkach śluzowych ślinianek). Usuwanie zawartości pęcherzyków na zewnątrz komórki w wyniku egzocytozy. Jest to proces polegający na transporcie i łączeniu się (zlewaniu) błony pęcherzyka z błoną komórkową. Mikrociałka. Są kulistymi organellami otoczonymi błoną komórkową, o średnicy 0,2-1,2um, występującymi w komórkach eukariotycznych. Rozróżniamy dwa rodzaje mikrociałek: peroksysomy i glikosysomy. Peroksysomy zawierają wiele enzymów m.in. perksydazę, katalazę i oksydazę moczową. Ta ostatnia często występuje w postaci krystalicznego rdzenia. Przy jej udziele w peroksysomach zachodzą procesy utleniania różnych substratów. Ubocznym produktem tych reakcji jest toksyczny dla komórki nadtlenek wodoru, który - dzięki obecności w peroksysomach katalazy i peroksydazy - ulega natychmiastowemu rozkładowi na wodę i tlen. Peroksysomy biorą udział również w syntezie ketokwasów, a także w przekształcaniu tłuszczów w węglowodany (glukoneogeneza). W organizmie kręgowców peroksysomy są liczne np. w komórkach kanalików nerkowych i wątroby. U roślin organelle te występują w komórkach miękiszu asymilacyjnego liści i współuczestniczą w procesie fotooddychania. Glikosysomy są organellami występującymi w komórkach roślinnych. Oprócz katalaz i oksydaz zawierają one enzymy cyklu glioksalowego (stąd ich nazwa) i pośredniczą w przemianach tłuszczów w węglowodany. Glikosysomy są obecne w komórkach zawierających substancje zapasowe w postaci ciał tłuszczowych, np. w nasionach roślin oleistych, a także w ziarnach pyłku zawierających tłuszcze jako materiał zapasowy. Wodniczki - wakuole. Są to wyróżniające się organelle w komórkach roślin, fotosyntetyzujących protista i grzybów. Otacza je pojedyncza błona zwana tonoplastem. Tonoplast różni się właściwościami i budową od błony komórkowej. Pełni on ważna funkcje w procesach transportu między cytoplazmą a wakuolą. Wodniczki powstają w młodych, dzielących się komórkach przez stopniowe zlewanie się pęcherzyków pochodzących z siateczki śródplazmatycznej lub aparat goldiego. W komórkach starszych tworzą one dużą wakuolę centralną, która zajmuje od 80 do ponad 90% całkowitej objętości komórki. Wodniczki wypełnione są sokiem komórkowym, w którego skład wchodzi woda oraz związki organiczne oraz nieorganiczne. Wśród związków nieorganicznych znajdują się sole potasu, sodu, wapnia, magnezu, żelaza i inne. Występują one w postaci azotanów, fosforanów, chlorków i siarczanów. Substancje organiczne to głównie kwasy organiczne (np. szczawiowy, jabłkowy, cytrynowy) curky, aminokwasy, białka rozpuszczalne, alkaloidy, garbinki, barwniki i inne. Barwnikami charakterystycznymi dla soku komórkowego są rozpuszczalne w wodzie związki flawonoidowe o żółtym zabarwieniu i antocyjany mające zabarwienie niebieskie lub fioletowe. Antocyjany są barwnikami kwiatów i owoców. W soku komórkowym spotyka się także ciała stałe, głównie kryształy, np. nierozpuszczalnego w wodzie szczawianu wapnia. Obecne są w nim również nierozpuszczalne, bezpostaciowe lub krystaliczne białka. Poza tym w postaci zawiesiny mogą występować takie substancje, jak: oleje, gumy, kauczuk, żywice itp., np. w soku ostrol\mlecza, mniszka czy maku. Wakuole bogate są również w enzymy hydrolityczne, tj. protezy, rybonukleazy, glikozyday, które są uwalniane do cytosolu i uczestniczą w degradacji komórki podczas starzenia. Rola poszczególnych składników soku komórkowego nie jest dostatecznie wyjasniona. Dla funkcjonowania komórki niezwykle ważne jest stężenie soku komórkowego, które decyduje o potencjale osmotycznym komórki i pobieraniu wody z otoczenia, co umozliwia utrzymanie jędrności (turgoru) komórki, a zatem i jędrności całej rośliny. Mitochondria. To organelle komórkowe o wysokim stopniu organizacji. Zachodzi w nich oddychanie; w procesie tym energia uwalniana z metabolizmu cukrów zużywana jest do syntezy ATP z ADP i fosforanu nieorganicznego. Mitochondria mają kształt kulisty, podłużny lub nieregularny. Ich średnica wynosi od 0,5-1 nanometra, długość dochodzi do 7 nanometrów. Są one otoczone dwiema błonami cytoplazmatycznymi: zewnętrzną - gładką i wewnętrzną silnie pofałdowaną. Wypuklenia błony wewnętrznej mają różny kształt i noszą nazwę grzbieni mitochondrialnych, a wnętrze mitochondriom stanowi macierz (matrix). Znajdują się w niej enzymy cyklu Krebsa. Wewnętrzna błona mitochondrialna zawiera 70% białek występujących we wszystkich błonach komórkowych i wiele fosfolipidów spotykanych tylko w tych błonach. Białka związane z tą błoną komórkową w transporcie protonów i elektronów. Wewnętrzna błona jest nieprzepuszczalna dla jonów H+ i stanowi barierę dla ruchu protonów. Te właściwości przyczyniają się do tworzenia gradientu elektrochemicznego. Rozładowanie tego gradientu przez kontrolowany ruch H+ odbywa się za pośrednictwem transmembranowego białka H+ Atp-azy, wiąże się z fosforylacją ADP i powstawaniem ATP. ATP może być uwalniany do innych miejsc w komórce, gdzie niezbędna jest energia do przeprowadzania specyficznych reakcji. Mitochondria są organellami półautonomicznymi, zawierają własny DNA, przypominający nukleoid bakteryjny. Informacja genetyczna zawarta w mitochondrialnym DNA jest niewielka. Większość białek mitochondrialnych kodowana jest przez genom jądrowy, syntetyzowana w cytoplazmie i transponowana do organelli. Podobieństwo mitochondriów do komórek prokariotycznych pozwoliło na sformułowanie hipotezy, że organelle te pochodza od jednokomórkowych organizmów, które wniknęły do komórek porkariotycznych i po utraceniu zdolności do samodzielnego życia stały się ich integralnym składnikiem.Plastydy Są charakterystycznymi organellami fotosyntetyzujących protista i komórek roślinnych. Otaczają je dwie błony cytoplazmatyczne: łatwo rozpuszczalna błona zewnętrzna i słabo rozpuszczalna błona wewnętrzna. Ich kształt jest kulisty lub elipsoidalny, a długość wynosi od 1-10 um. Wnętrze plastydów stanowi stroma. Organelle te zawierają własny genom, wszystkie rodzaje RNA oraz rybosomy. Plastysy, podobnie jak mitochondria, pochodzą prawdopodobnie od endosymbiotycznych organizmów prokariotycznych. Najmłodszą formą plastydów są charakterystyczne dla komórek merystrematycznych poplastydy; z nich rozwijają się inne, dojrzałe formy plastydów: chloroplasty, leukoplasty, chromoplasty. Chloroplasty to plastydy w których zachodzą reakcje związane z fotosyntezą. Wystepują głównie w komórkach miękiszu asymilacyjnego u roślin wyższych. Mają kształt soczewkowaty; dłuższa oś wynosi od 4 do 6 um. Niektóre glony eukariotyczne zawierają w komórkach roślin wyższych może znajdować się od 10 do 50 chloroplastów. Wewnątrz chloroplastów występuje system błon tylakoidowych tworzących grana (tylakoidy ułożone w stosy) i błony stromowe (tylakoidy stromy), łączące grana w jeden ciągły system zwany systemem lamelarnym. System ten znajduje się w bezbarwnej stromie. W stromie są ziarenka srobi, rybosomy, DNA, plastoglobule (granule zawierające tłuszcze). U roślin występują poza tym chloroplasty bezgranowe, w których brak zróżnicowania na lamele, ułożone równolegle do długiej osi chloroplastu. System lameralny w chloroplastach powstaje z uchyłków wewnętrznej błony chloroplastu. Chloroplasty rozwijają się z protoplastów na świetle. Światło stymuluje syntezę enzymów fotosyntetyzujących (lub ich import z cytosolu) i barwników absorbujących światło (chlorofil i karotenoidów) oraz powstawanie systemu błon tylakoidowych trorzących grana i stromy. W komórkach pozbawionych dostępu światła protoplasty przekształcają się w tioplasty. Zamiast chlorofilu tioplasty zawierają jego prekursor - protochlorofil. Charakterystycznym składnikiem chloroplastów jest parakrystaliczna struktura zwana ciałem prolameralarnym. Na świetle tioplasty rozwijają się w chloroplasty. Z ciała prolameralnego powstaje złożony system błon tylakoidowych, a protochlorofil przekształca się w chloroplasty. W błony tylakoidowe wbudowany jest aparat fazy świetlnej fotosyntezy: kompleksy białkowo-barwnikowe (chlorofil a i b oraz karotenoidy), przenośniki elektronów, kompleks ATP-azy i inne. Enzymy fazy ciemnej fotosyntezy znajdują się w stromie. Leukoplasty są dojrzałymi, bezbarwnymi formami plastydów, gromadzącymi materiały zapasowe, zwłaszcza skrobię (amyloplasty), rzadziej białka (proteinoplasty) i tłuszcze (elajoplasty). Wystepują głównie w organach podziemnych oraz w głębiej położonych częściach organów nadziemnych. Po wystawieniu na światło niektóre leukoplasty mogą przekształcać się w chloroplasty (bulwy ziemniaka). Chromoplasty mogą powstawać z protoplastów, leukoplastów lub chloroplastów. Zawierają barwniki karotenoidowe w formie rozpuszczonej lub też w formie kryształów ( w korzeniach marchwi lub owocach jarzębiny). Nadają żółte lub pomarańczo-czerwone zabarwienie owocom, kwiatom, jesiennym liściom. Występowanie ich w tkankach o małej aktywności fizjologicznej świadczy o starzeniu się i degradacji. Centriole są organellami mającymi kształt walca o wymiarach 150x500 nm, zbudowanymi z dziewięciu trójek (tripletów) krótkich mikrotubul ułożony na obwodzie walca i powiązanych ze sobą mostkami białkowymi. Można to zapisać wzorem 9x3+0. w komórkach nie dzielących nie dzielących się występują dwie centriole, których długie osie są ułożone w stosunku do siebie pod kątem prostym; noszą wtedy nazwę diplosomu. Centriole są ośrodkiem tworzenia się mikrotubul wrzeciona podziałowego. Przed podziałem komórki odbywa się replikacja centrioli, w wyniku czego powstają dwie pary centrioli wędrujących do dwóch przeciwległych biegunów komórki. Centriole biorą udział w tworzeniu ciałek podstawowych organelli ruchu: rzęsek i wici. Rzęski (migawki) są cytoplazmatycznymi wypustkami o średnicy około 0,25 um i długości do 10 um. Występują u pierwotniaków (orzęsków) oraz w komórkach większości wielokomórkowców (zarówno u osobników dorosłych jak i u larw). Trzon rzęski (tzw. Aksonem) tworzą mikrotubule ułożone w określony sposób, który można zapisać wzorem: 9x2+2. Aksonemeę tworzy zatem 20 mikrotubul, biegnących przez całą długość rzęski, przy czym dwie mikrotubule osiowe kończą się w tzw. Ziarnie centralnym. Mikrotubule obwodowe mają dobudowaną - mniej więcej na wysokości błony cytoplazmatycznej części szczytowej komórki - trzecią, krótką mikrotubulę i tworzą razem ciałko podstawowe. Składa się ono zatem z dziewięciu trójek (tripletów) mikrotubul, co można zapisać wzorem: 9x3+0. od niektórych ciałek podstawowych odchodzą korzenie rzęskowe, biegnące w głąb cytoplazmy. Dość powszechną cechą korzeni rzęskowych jest ich poprzeczne prążkowanie. Ruch rzęsek polega na sąsiadujących dubletów mikrotubul obwodowych. Wici zbudowane są tak samo jak rzęski. Różna może być jedynie ich liczba (jedna lub dwie) przypadająca na jedną komórkę oraz długość (ponad 10 um). Dotyczy to zarówno wici pierwotniaków (np. wiciowców), bezkręgowców (np. choanocytów gąbek, enterocytów szkarłupni), jak i kręgowców (np. wici plemników). Nibynóżki. (pseudopodia) są cytoplazmatycznymi wypustkami, pełniącymi funkcje organelli ruchu oraz pobierania pokarmu. Mają one zmienny kształt i są tworzone zarówno przez komórki pierwotniaków, jak i różne typy pełzakowatych komórek tkankowców (np. makrofagi). Podczas ruchu komórki wytwarzają zwykle więcej niż jedną nibynóżkę. Na kierunku ruchu mają głównie wpływ bodźce chemotaktyczne. Szybkość ruchu i jego aktywność zależą od wielu czynników m.in. od warunków środowiska zewnętrznego. Teorie powstawania komórki. A)Teoria endosymbiozy. Pierwszą wersję teorii endosymbiozy przedstawiła lynn margulis. Wdług autorki w wyniku serii kolejnych fagocytoz jednych prokariotów przez nie doszło do wytworzenia jądra komórkowego, mitochondriów, plastydów oraz wici i powstania pierwszych jednokomórkowych eukariotów. Poźniej zarówno Margulis, jak iinni uczeni, m.in. polak Władysław Kunicki golfinger, udoskonalili teorię eukariogenezy. Według Kunickiego-golfingera eukariogeneza rozpoczęła się wówczas gry, nastąpiła endocytoza pewnych prokariotów przypominających krętki (spirochety-jedyne znane prokarioty zawierające mikrotutule) przez pierwotne komórki prokariotyczne. Połączenie się obu komórek prokariotycznych wpłynęło prawdopodobnie na pojawienia się nowych właściwości: zdolności do fagocytozy oraz segregacji genomów. Dążenie każdego z genomów połączonych organizmów do dominacji doprowadziło do powiększenia się jednego z nich kosztem drugiego (z jednoczesnym transferem gonomów). W ten sposób pojawiły się pierwsze praeukarioty z wyodrębnionym jądrem komórkowym oddzielonym otoczką jądrową. Błona zewnętrzna tej otoczki pochodziła z błony komórkowej endocytującego eukariota, natomiast jej błona wewnętrzna powstała z błony komórkowej krętka. Potem nastąpiła kolejna symbioza encytującego prokariota z praeukariotyczną komórką, mającą już rozwinięty mechanizm oddychania tlenowego i okydatywnej fosforylacji. Dzięki ty właściwościom nowe organizmy mogły adopować się do życia w warunkach tlenowych. Kolejnym etapem w ewolucji praeukariotów było prawdopodobnie wytworzenia histonów (białek zasadowych) oraz pojawienie się białek cytoszkieletarnych: aktyny i niozyny. Ostatnim etapem eukariogenezy było włączenie przez niektóre praeukarioty komórek przypominających sinice lub bakterie fotosyntetyzujące. W ten sposób u wielu praeukariotów powstały różnego rodzaju plastydy. Podstawową słabością teorii kolejnych endosymbioz jest jej zawężenie tylko do pewnej grupy organelli komórkowych i brak odniesienia do innych elementów budowy oraz do funkcji komórek eukariotycznych. Zarówno teoria Kunickiego-Golfingera, jak i inne teorie endosymbiozy nie wyjaśniają, w jaki sposób wykształciły się białka cytoszkieletarne, w jaki sposób komórki nabyły zdolność do Endo i egzocytozy, w jaki sposób powstały chromosomy liniowe oraz nukleosomy zawierające białka zasadowe - histony. Należy tż dodać, że zjawiska i procesy występujące wśród współczesnych prokariotów (np. mechanizmy podziału komórki, mechanizm ruchu) nie potwierdzają w sposób jednoznaczny teorii endosymbiozy pierwszych prokariotów. B)Teoria tworzenia przedziałów w komórce. Zgodnie z tą teorią komórka eukariotyczna powstała w wyniku stopniowego różnicowania sięorganelli w obrębie pierwotnego prokariota. Zwolennicy tej teorii przyjmują istnienie kilku faz w przebiegu eukariogenezy. W pierwszej fazie, w wyniku wpuklenia się błony komórkowej otaczającej komórkę, wyodrębniały się określone obszary komórkowe, czyli przedziały (kompartymenty). W ten sposób powstawały układy błon wewnętrznych, które wraz z otaczającą je cytoplazmą podstawową mogły tworzyć wyodrębnione obszary, np. obszar jądra komórkowego, w drugiej fazie wykształciły się wici, szkielet komórkowy (cytoszkielet), diktiosomy (aparat Goldiego), mitochondria i plastydy. Procesom tym towarzyszyła rozbudowa genomu, powstawanie różnych pęcherzyków i ich pochodnych oraz stopniowy wzrost objętości komórki. Niektórzy zwolennicy teorii tworzenia przedziałów nie są tak skrajni w swoich poglądach i uważają, że po utworzeniu jądra komórkowego, kolejnej fazie, już w wyniku endosymbiozy, nastąpiło włączenie do komórki pra eukariota cudzożywnych (poźniejsze mitochondria) i samożywnych (poźniejsze plastydy) prokariotów. Procesowi temu towarzyszył wewnątrzkomórkowy transfer genów między między genomami praeukariotów i endosymbiotycznych prokariotów. W wyniku opisanych procesów powstały formy wyjściowe dla współcześnie występujących komórek eukariotycznych. Jedną z głównych wad teorii tworzenia przedziałów jest datowanie pojawienia się pierwszych komórek eukariotycznych. Opierając się na danych paleontologicznych zwolennicy stopniowej kompartmencjii uważają, iż pierwsze eukarionty pojawiły się przed około 850 mln lat. Jednak na podstawie struktury badań histonów oraz RNA pewnych orzęsków sądzi się, że powstały one już przed około 1,5 mld lat. Z kolei niektórzy badacze datują pewne autotroficzne wiciowce nawet na 2,7 mld lat. Jak widać, liczby te wyraźnie odbiegają od liczb proponowanych przez zwolenników teorii przedziałów. Teoria ewolucji równoległej. Autorem teorii ewolucji równoległej jest polski uczony Leszek Kuźnicki. Zgodnie z tą teorią zróżnicowanie komórek prokariotycznych i eukariotycznych przebiegało równolegle i rozpoczęło się już na etapie samoorganizacji oraz samopowielania się cząsteczek. Na określonym etapie ewolucji chemicznej pojawiły się kwasy nukleinowe (RNA i DNA), wszystkie znane białka cytoszkieletarne związane z ruchem komórek (m.in. aktyna, miozyna, tubulina), białka specyficzne wiążące wapń (kalmodulina), związki wysokoenergetyczne (ATP, GTP) oraz cykliczne nukleotydy (c-AMP,c-GMP). Istotnym krokiem w ewolucji było wyodrębnienie się samopowielających się układów: kwasy nukleinowe - białka. Właśnie na tym etapie między układami pojawiły się różnice, mające istotne znaczenie dla późniejszej ewolucji komórek. Niektóre bowiem układy zawierały białka cytoszkieletarne, natomiast inne tych białek nie miały. Układy z białkami cytoszkieletarnymi dały początek komórkom praeukariotycznym, zaś układy bez tych białek przekształciły się w komórki praprokariotyczne. Te ostatnie z powodu braku szkieletu komórkowego miały ograniczone możliwości ewolucji progresywnej; brak cytoszkieletu uniemożliwiał m.in. endocytoze, a więc wykluczał endosymbiozę i w konsekwencji uniemożliwiał m.in. transfer genów i łączenie genomów. praprokarioty mogły przekształcić się jedynie w komórki prokariotczne. Na tym poziomie organizacji przetrwały one do dzisiaj i obecnie są reprezentowane przez komórki bakteryjne oraz sinice. Wytworzenie cytoszkieletu w niektórych komórkach praeukariotycznych doprowadziło do pojawienia się rozmaitych systemów ruchowych (np. aktyna- miozyna) i nabycia nowych właściwości , np. zdolności do endocytocy. To zaś umożliwiło komórkom praeukariotycznym włączenie do swego wnętrza (fagocytoza) różnych prokariotów, które z czasem przekształciły się w organelle - wici, mitochondria i chloroplasty. Podsumowanie. Na podstawie współczesnej wiedzy o budowie oraz funkcjach komórki prokariotycznej i ekuariotcznej (m.in. o budowie błon komórkowych, rybosomów czy o występowaniu białek cytoszkieletarnych) wydaje się mało prawdopodobne, aby komórka prokariotyczna mogła być pierwotnym gospodarzem dla innych komórek prokariotycznych. Endosymbioza jest procesem , w który zaangażowana jest błona komórkowa o określonych właściwościach , a także białka cytoszkieletarne oraz regulacyjne (np. wiążące wapń). Bez cytoszkieletu niemożliwe byłoby łączenie się komórek i ich ruch , a także powstanie aparatu segregacji chromosomów (wrzeciona kariokinetycznego). Nie wydaje się również prawdopodobne, aby komórki prokariotyczne miały w przeszłości zdolność do endosymbiozy i utraciły ją w wyniku pomniejszych ewolucji. W obliczu wszystkich tych faktów najbardziej prawdopodobną wydaje się hipoteza ewolucji równoległej zaproponowana przez Leszka Kunickiego. Odżywienie pierwotniaków. Błona komórkowa pierwotniaka uczestniczy w pobieraniu pokarmu. Pierwotniaki heterotroficzne pobierają pokarm pokarm 3 (trzema) sposobami zaleznie od jego wielkości i rodzaju. Cząstki stosunkowo duże (o średnicy równej lub większej niż 1 um), jak bakterie albo mniejsze pierwotniaki, są pożerane w drodze fagocytozy. W miejscu zetknięcia się cząstki pokarmowej w błoną komórkową powierzchnia pierwotniaka wpukla się i obejmuje cząstkę, po czym wpuklenie zamyka się. Wewnątrz ciała powstaje wówczas pęcherzyk utworzony przez odcięty od powierzchni fragment błony komórkowej i zawierający pokarm w odrobinie wody. Jest to tzw. fagosom, czyli wodniczka pokarmowa. W cytoplazmie łączą się nim lizosomy, zawierające enzymy trawienne. Strawiony pokarm jest wchłaniany do cytoplazmy. Nie strawione resztki są usuwane z ciała w procesie odwrotnym do fagocytozy (błona wodniczki ponownie wbudowuje się w błonę komórkową). Pojedyncze cząsteczki substancji wielkocząsteczkowych (np. białka) są pobierane w drodze pinocytozy. Przez cienki kanalik utworzony w wyniku wpuklenia błony komórkowej cząsteczki jest wciągana w głąb ciała pierwotniaka i zamykana w wodniczce pinocytalnej - także otoczonej błoną komórkową , ale dużo mniejszej niż wodniczka pokarmowa. Jak podczas fagocytozy następuje trawienie z udziałem lizosomów, a następnie „powrót” błony wodniczki na powierzchnie ciała, tzn. wbudowanie jej w błonę komórkową pierwotniaka. Trzecin sposobem heterotroficznego odżywiania się pierwotniaków jest wchłanianie przez błone komórkową roztworów związków drobno cząsteczkowych (np. cukrów prostych). Nie jest to zwykła osmoza, lecz tzw. Aktywny transport. Rolę przenośników pełnią specjalne białka błony komórkowej. Przenośnik przyłącza do siebie pobieraną cząsteczkę, przeprowadza ją przez błonę i uwalnia do wnętrza komórki. Wiele pierwotniaków to formy samożywne (autotroficzne). Dzięki barwnikom fotosyntetyzującym zawartym w chloroplastach mają one zdolność samodzielnego wytwarzania odżywczych substancji organicznych. Niektóre z tych pierwotniaków są wyłącznie samożywne, inne mogą także odżywiać się heterotroficznie. Wiciowce (pierwotniaki wiciowe). Wspólną cechą pierwotniaków tej grupy jest obecność wici - jednej lub kilku - będących organellami ruchu. Wić jest wypustką cytoplazmy okryta błoną komórkową, w której przebiegają podłuznie ułożone mikrotubule. Środkiem wici biegnie para (dublet) mikrotubul osiowych, a na obwodzie dziewięć takich samych par kirotubul obwodowych. Tkwiąca w komórce struktura połączona z wicią to tzw. Ciałko podstawowe. Ma ono kształt cylindra i jest zbudowane z dziewięciu trójek (tripletów) mikrotubul, przy czym dwie mikrotubule każdej trójki są przedłużeniem mikrotubul obwodowych wici. Mikrotubule osiowe kończą się równo z powierzchnią komórki. Ciało pierwotniaków wiciowych pokrywa pellikula - błona komórkowa wzmocniona od strony cytoplazmy systemem mikrotubul i różnie przebiegających (często spiralnie) pasm biłkowych. Pelikula usztywnia ciało, utrzymując jego względnie stały kształt. Wzmocnienia błony komórkowej nie pozwalają na pobieranie pokarmu, usuwanie nie strawionych resztek i opróżnianie wodniczek tętniących w dowolnym miejscu komórki. Może się to odbywać tylko w określonych miejscach powierzchni ciała, gdzie pellikula nie jest rozbudowana i ma tylko nieliczne wzmocnienia cytoszkieletarne. Wiciowe mają jedno lub wiele jąder komórkowych. Wśród pierwotniaków wiciowych występują zarówno formy autotroficzne, jak i heterotroficzne. Jednym z najpospolitszych gatunków samożywnych jest euglena zielona, czyli klejnotka (Euglena viridis). Eugleny żyją w niewielkich zbiornikach wodnych o dużej zawartości substancji organicznych. Ciało eugleny jest pokryte spiralnie pofałdowaną pellikula i ma kształt wydłużony, wrzecionowaty. Z przodu znajduje się lejkowate zagłębienie, tzw. ampułka - obszar powierzchni ciała pokryty błoną komórkową o słabiej rozbudowanym cytoszkielecie. Tu znajduje się ujście wodniczki tętniącej, otoczonej zespołem dodatkowych pęcherzyków. Jądro leży w tylnej części ciała. Z dna ampułki wyrastają dwie wici - jedna długa i druga bardzo krótka, sięgająca połowy ampułki. W pobliżu nasady długiej wici znajduje się zgrubienie - fotoreceptor. Obok, pod błoną ampułki, leży czerwona plamka i sigma. Dzięki obecności fotoreceptora i sigm euglena reaguje na światło. Zdolność rozpoznawania miejsc oświetlonych ma dla eugleny - organizmu samożywnego - istotne znaczenie. Chlorofil zielony barwnik warunkujący fotosyntezę - znajduje się w chloroplastach. Produktem asymilacji u eugleny jest swoisty wielocukier - paramylon (inne samożywne pierwotniaki wiciowe wytwarzają teżskrobię i tłuszcze). Paramylon gromadzi się w cytoplazmie w postaci ziaren. W niekorzystnych warunka świetlnych euglena żywi się gotowymi związkami organicznymi. Wchłanianie i pinocytoza może zachodzic w bruzdach między fałdami pellikuli, a fagocytoza tylko w obrębie ampułki. Rozpuszczone w wodzie sole mineralne dostają się do komórki osmotycznie. Niektóre pierwotniaki wiciowe nie maja chloroplastów i odżywiają się wyłącznie heterotroficznie. Do takich należą m.in. przedstawiciele spokrewnionego z eugleną rodzaju Astasia. Eugleny rozmnażają się przez pdłużny podział komórki. Pewne pierwotniaki wiciowe występuja w koloniach. Stopień organizacji kolonii bywa bardzo różny - od luźnych skupien kilku lub kilkunastu połączonych śluzem komórek do tworów funkcjonujących nieomal jak organizmy wielokomórkowe. Takimi wysoko uorganizowanymi koloniami są toczki. Kolonia toczka ma postac kuli o średnicy około 1mm i może liczyc nawet kilka tysięcy komórek. Komórki są zgrupowane na powierzchni kuli, której wnętrze jest wypełnione galaretowatą substancja. Każda komórka ma dwie wici, plamkę oczną, jądro, chloroplast z pirenoidem i wodniczki tętniące. Protoplasty komórek są ze sobą połączone plazmodesmami - pasemkami cytoplazmy przenikającymi przez kanaliki w galaretowatych otoczkach, utworzonych przez silnie spęczniałą warstwę glikoproteinowej ściany komórkowej. Plazmodesmy powstaja w wyniku niepełnego rozłączania się protoplastów podczas podziałów komórek. Toczek wykazuje nie spotykana w zwykłych koloniach organizację i zróżnicowanie ciała. Dzięki zsynchronizowanym ruchom wici kula porusza się w wodzie ruchem obrotowo-postępowym. Komórki są zróżnicowane na dwa typy: wegetatywne - służące do odżywiania kolonii, oraz generatywne - biorące udział w procesach rozrodczych. W całej zaś kuli wyróżnia się dwa bieguny: przedni zawsze zwrócony w kierunku ruchu kolonii, zwany wegetatywnym, i tylny, zwany generatywnym. Biegun przedni (i całą półkulę) tworzą wyłącznie komórki wegetatywne, nie uczestniczące w rozmnażaniu kolonii. Komórki te maja tym lepiej rozwinięte plamki oczne i produkują tym więcej skrobi, im bliżej lezą bieguna wegetatywnego. Natomiast komórki wegetatywne znajdujące się w pobliżu bieguna tylnego mogą być całkowicie pozbawione plamek ocznych. Oprócz komórek wegetatywnych na biegunie tylnym występują również komórki generatywne (rozrodcze). Toczek rozmnaża się zarówno bezpłciowo, przez podział komórek, jak i płciowo. Wiosną komórki generatywne zaczynają się dzielić, wytwarzając kolonie potomne, które najpierw wpuklają się, a następnie wpadają do wnętrza kolonii macierzystej. Po jej obumarciu młode kolonie wypływają na zewnątrz i dorastają. Jesienią niektóre z komórek bieguna generatywnego powiększają się i przekształcają w lęgnie i plemnie. W plemniach w wyniku wielokrotnych podziałów protoplastu powstaje wielka liczba gamet męskich, czyli plemników. W lęgniach tworzą się pojedynczo gamety żeńskie, czyli komórki jajowe. Opatrzone wiciami plemniki wypływają z plemni, docierają i wnikają do lęgni zwykle innej kolonii toczka, gdzie zapładniają komórki jajowe. W wyniku zapłodnienia powstaje zygota, z której rozwija się nowy organizm. Toczki pewnych gatunków - rozmnażając się bezpłciowo - wytwarzają w obrębie kolonii macierzystej kilka pokoleń kolonii potomnych, które, tkwią jedna w drugiej. Ze względu na morfologiczne i funkcjonalne zróżnicowanie komórek, a także skoordynowanie ich czynności (jak w organizmie wielokomórkowym), toczek bywa określony jako organizm kolonijny (a nie kolonia organizmów). Niektóre pierwotniaki wiciowe mają bardzo rozbudowaną pellikule, spłaszczone pęcherzyki leżące pod błoną komórkową zawierają płytki zbudowane z różnych substancji (celulozy, krzemionki, węglanu wapnia) i tworzą sztywny pancerzyk. Do takich form należą szczególnie liczne w oceanach - bruzdnice. Ich wewnętrzne pancerzyki zbudowane są z bogato urzeźbionych płytek celulozowych. Bruzdnice mają dwie prostopadłe względem siebie wici, osadzone w miejscu, gdzie brak pancerzyka. Wić poprzeczna leży w brudzie okrężnej przebiegającej dookoła komórki, a wić podłużna leży w bruździe tylnej i wystaje poza komórkę. Bruzdnice mają żółtobrunatne plastydy, zawierające kilka barwników fotosyntetyzujących. Materiałami zapasowymi są wielocukry lub tłuszcze. W oceanach,gdzie bruzdnice wystepują szczególnie licznie, należą one do głównych producentów materi organicznej. Podobnie jak eugleny, mogą się też odżywiać heterotroficzne. Swoistą cechą bruzdnic jest pozostawienie otoczki jądrowej, nie naruszonej w trakcie podziału jądra. Ciekawym i dużym taksonem (liczącym około 10 tys. Gatunków) zaliczanym do grupy pierwotniaków wiciowych są okrzemki. Okrzemki są przedstawicielami tych jednokomórkowych glonów, które ze względu na brak widocznych cech zwierzęcych nie były zaliczne do protozoa, nigdy nei były więc uważne za pierwotniaki w dawnym znaczeniu. Tym nie mniej nieliczne gatunki okrzemek są formami wtórnie cudzożywnymi (wykryto u nich obecność zdegradowanych chloroplastów bez śladów barwników asymilacyjnych). Mieszanina barwników fotosyntetyzujących - zielonego chlorofilu i bązowej fukoksantyny -zawartych w chloroplastach większości okrzemek nadaje barwę brunatna lub złocistobrunatną. Postacie wegetatywne okrzemek nie mają wici, jakkolwiek filogenetyczne pokrewieństwo tej grupy z wiciowymi formami fromami pierwotniaków samożywnych jest niewątpliwe. Uwicione są tylko gamety (u nie wszystkich gatunków), powstające podczas skomplikowanych procesów płciowego rozmnażania się okrzemek. Protoplast okrzemek okrywa pektynowa, silnie wysycona krzemionka ściana komórkowa w postaci twardej skorupki o charakterystycznej budowie. Składa się ona z dwóch bogato urzeźbionych części, wieczka i denka, które - jak w pudełku - zachodza na siebie brezgami. Środkiem wieczka i denka niektórych okrzemek przebiega szczelina, przez którą wydziela sięśluz. Takie okrzemki mogą pełzać po podłożu ruchem ślizgowym. Inne unoszą się birnie w toni wodnej. Okrzemki romnażają się bezpłciowo przez podział. Każda z komórek potomnych otrzymuje wówczas jedną z części skorupki, po czym dobudowuje sobie część brakującą. Ponieważ część odtwarzana jest zawsze mniejsza od istniejącej (jest denkiem), komórki potomne w kolejnych pokoleniach stają się coraz to mniejsze. Kres temu kładzie występujący co jakiś czas proces płciowy, poprzedzony powstaniem gamet w wyniku podziału mejotycznego postaci wegetatywnych (okrzemki są diploidalne). Powstała w wyniku połączenia się gamet zygota rośnie, a gdy osiągnie maksymalną dla danego gatunku wielkość, wytwarza obie połówki skorupki, stając się wegetatywna komórką okrzemki. Okrzemki należą do najbardziej rozpowszechnionych pierwotniaków. Występują we wszystkich wodach słodkich, nawet w gorących źródłach i zimnych morzach okołobiegunowych. Pewne gatunki żyją w wilgotnych środowiskach lądowych - w glebie, na skałach, korze drzew itp. Jako obfity składnik planktonu, okrzemki są ważnym źródłem wysokokalorycznego pokarmu dla łańcuchów pokarmowych w wielu biocenozach wodnych. (materiałem zapasowym, gromadzonym w komórkach okrzemek, jest m.in. tłuszcz).skorupiaki opadają na dno martwych okrzemek uczestniczą w tworzeniu osadów dennych. Pokłady powstałej w dawnych epokach geologicznych (kredzie, trzeciorzędzie) tzw. ziemi okrzemkowej sięgają czasem kilkudziesięciu metrów grubości. Ziemia krzemionkowa zawiera do 90% krzemionki; jako doskonały absorbent i izolator znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach przemysłu. Do grupy pierwotniaków wiciowych należą - oprócz form wolno żyjących - także liczne organizmy pasożytnicze. Pewne gatunki żyją w symbiozie z bezkręgowcami morskimi (parzydełkowcami, małżami). Motylica Wątrobowa. Jest to pasożyt wewnętrzny, dorastający do 5cm długości, którego żywicielami ostatecznymi są przeżuwające ssaki roślinożerne: owce, kozy, bydło, jeleniowate itp. Żywicielami pośrednimi są słodkowodne ślimaki - błotniarki (rodzaj Lymnaea). W organizmie żywiciela pośredniego czasowo przebywają i rozmnażają się postacie larwalne pasożyta. Dojrzałość przywra osiąga w ciele żywiciela ostatecznego, gdzie pozostaje na stałe. Występuje w przewodach żółciowych wątroby, żywiąc się krwią, żółcią i produktami rozpadu komórek. Choroba wywoływana inwazją tych pasożytów nosi nazwę fascjolozy. Jako tzw. pasożyt zabłąkany motylica wątrobowa może pasożytować w przewodzie pokarmowym i innych narządach żywicieli nietypowych - świń, koni, zajęcy, królików, psów, kotów a także ludzi. Cykl życiowy. Zapłodnienie jaja przez przewód żółciowy wątroby dostają się do jelita żywiciela, skąd z kałem wydostają się na zewnątrz. Dalszy rozwój może przebiegać jedynie w środowisku wodnym, np. na podmokłej łące. W wodzie z jaj wylęgają się orzęsione pływające larwy - miracidia. Miracidium może żyć 1-2 dni. Dalszy rozwój larwy następuje tylko wówczas, gdy dostanie się ona do ciała błotniarki, gdzie osiada w trzustko-wątrobie. Tam miracydium przekształca się w tzw. sporocystę. Następuje przy tym m.in. odrzucenie urzęsionego nabłonka, stanowiącego powłokę ciała, redukcja narządów zmysłów (oczu) i przebudowa układu nerwowego larwy. Sporocysta zawiera komórki jajowe, które partenogenetycznie dzieworodnie), tzn. bez udziału plemników (nie zapłodnione), rozwijają się w kolejne pokolenie - redie macierzyste. Powstają one we wnętrzu sporocysty, skąd uwalniają się, rozrywając ścianę ciała (u innych przywr redie mogą też wydostawać się przez specjalny otwór rodny sporocysty). Redia jest więc drugim pokoleniem w cyklu rozwojowym motylicy, w jej wnętrzu mogą się tworzyć partenogenetycznie redie potomne lub (Także partenogenetycznie) rozwijać cerkarie. Cerkariami mają ciało zakończone ogonkiem, za którego pomocą samodzielnie się poruszają. Wydostają się one z redii, po czym opuszczają ciało ślimaka. Po upływie mniej więcej doby, w czasie której cerkarie pływają swobodnie w wodzie, przyczepiają się do roślin, tracą ogonki i przekształcają się w metacerkarie, a następnie otorbiają się, tworząc cysty - inwazyjne formy pasożyta. W tej postaci po obeschnięciu łąki, motylice połknięte wraz z trawą przez któregoś z żywicieli ostatecznych, trafiają do jego przewodu pokarmowego, tam wydostają się z osłonek cyst i wędrują do wątroby. Ze względu na duża możliwość zakażenia na podmokłych łąkach nie wolno wypasać owiec, a także unikać wypasania tam bydła. W trakcie kolejnych stadiów larwalnych motylicy następuje stopniowe formowanie się jej narządów wewnętrznych. Dojrzałość płciową przywry osiągają w ciel żywiciela ostatecznego. Skomplikowany cykl rozwojowy motylicy wątrobowej obejmuje 3 różne zjawiska: przeobrażenie, zmianę żywiciela i następstwo pokoleń. W odróżnieniu od metagenezy (następstwa rozmnażanie się płciowego i bezpłciowego) wszystkie stadia (pokolenia) przywr - sporocysta, redia, postać dorosła - rozmnażają się płciowo (partenogeneza, czyli dzieworództwo, jest formą rozrodu płciowego). Taki typ następstwa pokoleń nosi nazwę heterogonii. Biologiczny sens heterogonii przywr polega na zwielokrotnieniu liczby osobników wywodzących się z jednego jaja. Tasiemce. Wszystkie tasiemce są pasożytami. Żyją w narządach wewnętrznych, przeważnie w jelicie, wielu zwierząt kręgowych. Niektóre stanowią poważne zagrożenie dla ludzi. Ciało tasiemca składa się z główki, szyjki i wstęgi (strobili). Gromadę tasiemców dzieli się na dwie podgromady: tasiemce nieczłonowane i tasiemce właściwe. Ta druga skupia ogromną większość znanych gatunków. Wstęga (strobila) tasiemców właściwych jest segmentowana - pewnych gatunków liczy kilka tysięcy członów i osiąga długość kilku lub nawet kilkunastu metrów. Prawie wszystkie tasiemce są obojnakami. Rozwój przebiega z przeobrażeniem i zmianą żywicieli. Jako endopasożyty, tasiemce mają bardzo uproszczoną budowę anatomiczną. Układ nerwowy jest złożony z parzystego zwoju głowowego i dwóch pni biegnących przez całą wstęgę. Funkcje narządów zmysłów pełnią rozsiane w tegumencie zakończenia czuciowe komórek zmysłowych. Tasiemce nie mają układu pokarmowego; odżywiają się osmotycznie, chłonąc pokarm całą powierzchnią ciała. W przypadku pasożytów jelitowych pożywieniem jest strawiony pokarm żywiciela. Oddychanie jest beztlenowe, tzn. dokonuje się poprzez fermentację pewnych związków organicznych (np. glikogenu) zawartych w perenchymie. Układ wydalniczy tasiemców funkcjonuje na zasadach typowych dla wszystkich płazińców, a ze względu na wysoki poziom procesów metabolicznych jest dobrze rozwinięty. W ciele występują liczne komórki płomykowe z kanalikami, które uchodzą do kanałów zbiorczych, leżących na bokach ciała. Wyodrębnia się parę brzuszno-bocznych i parę grzbietowo-bocznych kanałów zbiorczych. Między kanałami w każdym członie znajdują się kanały poprzeczne. U gatunków, których człony nie odrywają się, występuje pęcherzyk zbiorczy, do którego uchodzą kanały boczne. Pęcherzyk otwiera się na zewnątrz pojedynczym otworem. Jeżeli człony odrywają się, to każdy z kanałów bocznych otwiera się oddzielnym ujściem na końcu ostatniego członu. Na główce tasiemców znajdują się specjalne urządzenia czepne - przyssawki lub haki. Przystosowanie do pasożytniczego trybu życia wyraża się również w budowie i funkcjonowaniu układu rozrodczego, zapewniającego ogromną płodność. Większość tasiemców to formy obojnacze. Ich aparat rozrodczy jest zwielokrotniony - występuje w każdym członie. Układ rozrodczy męski złożony jest z licznych pęcherzykowatych jąder rozrzuconych w parenchymie i kanałów wyprowadzających. Żeński aparat płciowy składa się z jajnika. Gruczołów dodatkowych i kanałów wyprowadzających, z których najsilniej rozwinięta jest macica. Rozgałęzione macice wypełniają prawie całkowicie wnętrze dojrzałych, końcowych członów. Pełnią one role zbiorników zapłodnionych jaj. Zapłodnienia u tasiemców może odbywać się zarówno w obrębie jednego członu, jak i różnych członów tego samego osobnika. Samozaplemnienie i samozapłodnienie to bardzo ważne i swoiste cechy przystosowawcze tych pasożytów, występujących zwykle pojedynczo w organizmie żywiciela. Rozwój jest złożony, połączony z przeobrażeniami i zmiana żywiciela. Tasiemce są pasożytami mającymi dwóch lub trzech żywicieli. Należą do nich przedstawiciele wszystkich gromad kręgowców ora z różne zwierzęta bezkręgowe (skorupaki, ślimaki, owady). Nie bezpiecznymi pasożytami człowieka są m.in. tasiemiec nieuzbrojony i tasiemiec uzbrojony. Oba gatunki żyją w jelicie cienkim. Tasiemiec nieuzbrojony, bardziej pospolity, ma główkę o średnicy 1-2mm, z osadzonymi na niej czterema przyssawkami, oraz wstęgę długości przekraczającej niekiedy 10m i liczącą do dwóch tysięcy członów. Żywicielem pośrednim tasiemca nieuzbrojonego jest bydło domowe (tasiemca uzbrojonego - świnie i dziki). Rozwój tasiemca nieuzbrojonego ma następujący przebieg. Końcowe człony tasiemca pasożytującego w jelicie człowieka odrywają się kolejno od wstęgi, w miarę dojrzewania w nich jaj, i z kałem opuszczają organizm człowieka. Jaja muszą następnie dostać się do przewodu pokarmowego bydła, które jest pośrednim żywicielem pasożyta. Osłonka jaja ulega tam rozpuszczeniu. Uwolniona z jaja larwa, tzw. Onkosfera, za pomocą sześciu haczyków wwierca się w ścianę jelita i dostaje się do naczyń krwionośnych. Wraz z prądem krwi larwy pasożyta są rozprowadzane po organizmie żywicielskim i osadzają się w jego narządach wewnętrznych w mięśniach. Tam przekształcają się w następne stadium larwalne - w wągra. Wągier ma postać pęcherzyka wielkości ziarna grochu. W jego wnętrzu na ściance, rozwija się główka tasiemca, wpuklina do środka. Wągier jest stadium przetwalnikowym tasiemca. Dalszy rozwój pasożyta przebiega w przewodzie pokarmowym człowieka, dokąd trafiają wągry po spożyciu zakażonego mięsa. W żołądku człowieka wągier uwypukla główkę, przedostaje się wraz z masą pokarmową do jelita cienkiego i przysysa się do jej ściany. Wkrótce otoczka wągra ulega strawieniu. Młody tasiemiec składa się początkowo tylko z główki i szyjki. Następnie zaczyna rosnąć, wytwarzając człony. Nowe człony powstają powstajaprzez strobilizcję szyjki, w związku z czym człony najmłodsze znajdują się przy główce, najstarsze zaś przy końcu stęgi. Z wiekiem w kolejnych członach dojrzewaja narządy rozrodcze. Ostatnie człony dorosłego tasiemca zawierają już tylko zapłodnione jaja. Tasiemce nieuzbrojony i uzbrojony, pasożytując w organizmie człowieka, wywołuja m.in. silną anemię i zatrucie. Są także poważnymi szkodnikami gospodarczymi, powodują bowiem dyskwalifikację zakażonego wągrami mięsa. Częstym pasożytem człowieka, a także psów, kotów i innych ssaków żywiących się rybami, bruzdogłowiec szeroki. Jego wstęga, licząca 3000-4500 członów, może osiągnąć nawet 20m długości. Rozwój bruzdogłowca przebiega z udziałem dwóch żywicieli pośrednich: pierwszym jest właściwy danemu rejonowi geograficznemu gatunek oczlika (skorupiaka), drugim - ryba słodkowodna (szczupak, okoń, miętus i inne). Najbardziej niebezpieczny dla człowieka jest tasiemiec bąblowcowy - jeden z najmniejszych tasiemców, jego strobila liczy zaledwie 3 człony i osiąga długość 5mm. Człon środkowy zawiera wykształcone gonady, a w członie ostatnim występuje rozwinięta macica wypełniona jajami. Żywicielami ostatecznymi tasiemca bąblowcowego są spowate (pies, wilk, kojot, szakal). Żywicielami pośrednimi są domowe i dzikie przeżuwacze (owce, kozy, bydło,jeleniowate). Człowiek może stać się przypadkowym żywicielem pośrednim tego tasiemca, przenosząc do ust jajo pasożyta podczas kontaktu z zarażonym zwierzęciem. W ciele żywiciela pośredniego onkosfera osadza się w którymś z narządów, najczęściej w wątrobie, płucu lub nerce. Tam przekształca się kolejne stadium, zwane bąblowcem. Ma ono formę dużego pęcherza, wypełnionego płynem, u człowieka osiąga on kilka-kilkanaście metrów średnicy. U bydła może być znacznie większy. Ściana bąblowca składa się z zewnętrznej wielowarstwowej, łącznotkankowej torebki żywiciela i wewnętrznej syncytialnej warstwy, z której rozwija się drogą pączkowania tzw. Komory lęgowe w nich zaś - również przez pączkowanie - powstają liczne główki tasiemca. Komory lęgowemogą powstawać wewnętrznie (endogenicznie), wpuklając się , a następnie wpadając do środka pęcherza, albo zewnętrznie (egzogenicznie) - uwypuklając się, a następnie odrywając się od zewnętrznej powierzchni pęcherza. U długo żyjących żywicieli (dorosłego bydła, a zwłaszcza u ludzi) pęcherz pierwotny może wytwarzać pęcherze potomne o podobnej budowie. Żywiciela ostateczni zarażaja się tasiemcami bąblowcowym, zjadając narząd żywiciela pośredniego, zwierający bąblowca. Dorosłe tasiemce bąblowcowe żyjące w jelicie żywiciela ostatecznego nie wywołują widocznych objawów chorobowych. Bardzo groźne jest natomiast postać larwalna dla żywiciela pośredniego. Bąblowiec zatruwa organizm swymi wydalinami i wydzielinami, a przede wszystkim mechanicznie niszczy zaatakowany narząd. Nie leczona (chirurgicznie) bąblowica jest zwykle dla człowieka śmiertelna. Ogólne przystosowania do pasożytnictwa. Z prowadzonym trybem życia skorelowana jest budowa i funkcjonowanie organizmu pasożytniczego. W obrębie typu płazińców, obok form pasożytniczych (przywry, tasiemce), występuje również grupa zwierząt wolno żyjących (wirki). Możliwe jest zatem wykazanie zmian budowy i przejawów życiowych spowodowanych pasożytniczym trybem życia. Najogólniejszą cechą płazińców pasożytniczych jest wtórne uproszczenie budowy. Zjawisko to, będące uwstecznieniem z punktu widzenia morfologii i anatomii, w rzeczywistości jest wyrazem przystosowania do warunków środowiska. Zanik organów zbędnych i słaby rozwój narządów niezbyt intensywnie używanych w danym środowisku pozwala bowiem na ekonomiczne optymalne funkcjonowanie organizmu. Utrzymywanie nieużytecznych w dawnym środowisku narządów byłoby zbytecznym obciążeniem organizmu. Skomplikowany cykl rozwojowy wielu pasożytów, wymagający do pomyślnego zakończenia splotu szczęśliwych przypadków, ma także głębokie uzasadnienie jako ocena przystosowawcza, umożliwiająca przeżycie gatunku. Taki sposób reprodukcji zapewnia mianowicie niezbędne, w przypadku gatunków, rozproszenie populacji. Nadmierne opanowanie organizmu żywicielskiego przez pasożyty mogłoby spowodować śmierć, a tym samym i zagładę samych pasożytów. Z kolei tak złożony cykl rozwojowy stwarza konieczność rozwinięcia wielkiej płodności pasożytów, wyrównującej ogromne straty w potomstwie. W związku z tym pozostaje również obojnactwo większości gatunków. Obupłciowość i samozaplemnienie osobników zapewnia pasożytom zdolność do rozrodu nawet w przypadku, częstego u płazińców, pojedynczego ich występowania w organizmie żywiciela. Mucha - dwuskrzydłe, muchówki (Diptera). Szkrzydłą przdnie błoniaste, tylne szczękowate (przezmianki). Aparaty gębowe: -kłująco-ssący, -liżąco-ssący -gryząco-liżący, -liżący Przeobrażenie zupełne, larwy zwykle beznogie, często bez wyodrębnionej głowy, nierzadko wodne. Około 100 tys. Gatunków o duzym zróżnicowaniu biologicznym (saprofagi, drapieżnicy, roślinożercy, krwiopijcy, pasożyty zwierząt i roślin). Przedstawiciele: -mucha domowa -łowik szerszenia -koziułka warzywna -komar brzęczący -giez bydlęcy -śmietka kapuścianka



Wyszukiwarka