View
263
Download
11
Category
Preview:
DESCRIPTION
PRAŽIVOTINJE-opći dio
Citation preview
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
1
PROTOZOADoc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
TAKSONOMSKI SUSTAVI I RAZDIOBA IVOG SVIJETA
razdioba ivoga svijeta stalno podlona izmjenama
LINNAEUS, 1735 dva carstva; biljke i ivotinje
PLANTAE ANIMALIA
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
2
HAECKEL, 1861 carstvo protista, COPELAND, 1956 carstvo monera i WHITTAKER, 1968 carstvo gljiva
PLANTAE ANIMALIAMONERA PROTISTA FUNGI
pet carstava:
PLANTAE ANIMALIA
PLANTAE ANIMALIAMONERA PROTISTA FUNGI
PROKARIOTI EUKARIOTI
PLANTAE ANIMALIAFUNGIBACT
ERIA
ARC
HA
EA
protisti
DOMENA BACTERIA
DOMENA ARCHEA DOMENA EUKARYA
WOESE, 1990 tri domene:
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
3
PROKARIOTSKE STANICE (PROTOCITI)
veliina 0,2 10 m
nemaju oblikovanu staninu jezgru (gr. pro = prije; karyon = jezgra) filogenetski stariji oblici
manje i jednostavnije graene od eukariotskih stanica (nedostaju im brojne membranske strukture)
jednostanini oblici; pojedine vrste stvaraju kolonije
ine 80 90% ukupne biomase Zemlje
poznato oko 2.500 vrsta:
ARCHAEBACTERIAEUBACTERIA
Escherichia coli
nukleoid
stanina stjenkastanina
membrana
mezosom
citoplazma
kapsula
ribosomi
pilibi
stanica obavijena: A) staninom membranom s brojnim prstastim uleknuima mezosomi; stanina membrana ima metabolike funkcije (stanino disanje i fotosinteza)B) staninom stijenkom vrsta povrinska struktura koja odrava oblik stanice i osigurava njegu zatitu, izgraena od mureina C) kapsulom (ahurom) sluzavi omota pojedinih bakterija koji ima zatitnu ulogu, te im omoguava privrivanje za podlogu
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
4
na povrini bakterija esto su prisutni: A) bievi graeni od bjelanevine flagelina, slue za pokretanje B) pili krai i tanji od bieva, omoguavaju prianjanje na stanice domadara ili slue za prihvaanje dviju bakterijskih stanica prilikom konjugacije
bi
pili kapsulastanina stijenka
stanina membrana
citoplazmaribosomi
DNA
prokariotske stanice nemaju organele niti citoskelet, a odsutno je i citoplazmatsko strujanje
u citoplazmi se prisutni brojni ribosomi, koji se razlikuju od eukariotskih (70 S)
genetika uputa sadrana je u prstenastoj molekuli DNA, koja nije obavijena ovojnicom, a smjetena je u sredinjem dijelu citoplazme nukleoid (bakterijski kromosom)
plazmidi male krune molekule DNA, sadre svega nekoliko gena koji mogu odrediti dodatne znaajke bakterije pomou kojih ona preivljava u nekim posebnim uvjetima (primjerice genetska uputa za toksine ili otpornost na antibiotike)
razmnoavaju se binarnom diobom
bi
ribosomi
stanina stijenka
stanina membrana
DNA
citoplazma
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
5
prokarioti prvi oblici ivota na Zemlji
Stromatoliti stari preko 3.000 mil. g. u Australiji
fosilni ostaci prokariotskih stanica (stromatoliti) naeni su u stijenama ija se starost procjenjuje na oko 3.800 mil. god.
prokariotski oblik Primaevifilum naen u stijenama starim 3.460 mil. g.
anaerobni metabolizam prvi organizmi razvijali su se u okoliu u kojemu nije bilo slobodnog kisika - vrenjem jednostavnih organskih molekula stvorenih u praatmosferi dobivali su malu koliinu energije - krajnji produkti ovakvog metabolizma (mlijena kiselina ili etanol) sadravali su jo znatnu koliinu pohranjene energije
Metabolizam prvih ivih organizama:
glukoza
+2
2 +
mlijena kiselina
2 ATP
2 ATP
etanol
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
6
pojava fotosinteze (~ 3.500 milijuna g.)
6CO2 + 12H2S + en. (CH20)6 + 12S + 6H2O
- fotosintetski procesi razvijaju se uslijed pojaane kompeticije za hranom - prvi fotosintetski organizmi su bili anaerobni prokarioti (preci dananjih fotosintetskih bakterija) koji su mogli sintetizirati organske molekule (reducirali su CO2 do ugljikovodika pomou elektrona dobivenih iz sumpovodika)
Obogaivanje atmosfere kisikom; nastanak ozonskog
omotaa
6CO2 + 6H2O + en. (CH20)6 + 6O2
(CH20)6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 36 (38) ATPaerobni metabolizam:
- javlja se s nastankom cijanobakterija koje mogu reducirati CO2 pomou elektrona dobivenih iz vode, pri emu osim ugljikohidrata kao produkt nastaje i kisik - metabolizmom cijanobakterija atmosfera Zemlje se postepeno obogatila kisikom, ime su promijenjeni uvjeti okolia (brojni anaerobni oblici su izumrli, a drugi su se prilagodili novonastalim uvjetima)
- jedna od prilagodbi bila je i nastanak aerobnog metabolizma
pojava aerobne fotosinteze (~ 2.500 mil. g.):
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
7
razina kisika u atmosferi
(%)
vrijeme
poetak nakupljanja kisika u
atmosferi
oblikovanje Zemlje
prvi fotosintetski
organizmi AEROBNI METABOLIZAM
ANAEROBNI METABOLIZAM
aerobni metabolizam nastao tek nakon obogaivanja atmosfere kisikom (nakon nastanka fotosintetskih oblika); organizmi s aerobnim disanjem bili su uspjeliji u borbi za opstanak jer su bolje iskoritavali organske hranidbene tvari za dobivanje energije
Pojava eukariota-fosilni ostaci stari 1.400 do 1.500 milijuna godina
- disanje sredinji metaboliki put- pomicanje kromosoma tijekom mitoze
nakon to se atmosfera Zemlje obogatila kisikom nastaju prvi jednostanini eukarioti - protisti
Graa eukariotske stanice:
prosjena veliina 10 100 m razvijen sustav endomembrana
(unutranjih membrana): jezgra obavijena jezgrinom
ovojnicom (gr. eu = pravi, karyon = jezgra); sadri DNA koja je s proteinima organizirana u kromosome
dijelovi citoplazme diferencirani su u organele koje su omeene membranama i specijalizirane su za obavljanje razliitih zadaa
EUKARIOTSKE STANICE (EUCITI)
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
8
endomembranski sustav: organeli meusobno povezani fiziki i pomou membranskih mjehuria regulira promet proteina i obavlja metabolike funkcije u stanici
jezgra (2)
hrapava endoplazmatska mreica (1)
Golgijevo tjelece-GA (1)
lizosom (1) mjehuri (1)
glatka endoplazmatska mreica (1)
stanina membrana (1)
prijenosni mjehuri (1)
ostale membrane u stanici: mitohondriji i kloroplasti
eukarioti:prokarioti:
Osnovne razlike izmeu prokariotskih i eukariotskih stanica:
prosjena veliina: 0,2 - 10 m 10 - 100 m
jezgra: nemaju jezgrinu ovojnicu niti jezgricu
prava jezgra obavijena ovojnicom i s jezgricom
organele: nemaju prisutni
bi: jednostavan: izgraen od flagelina
sloen: graen od brojnih mikrotubula
glikokaliks: prisutan u obliku kapsule ili sluzavog sloja
prisutan kod pojedinih stanica bez st. stijenke
stanina stijenka: obino prisutna, sloeno graena (murein)
ako je prisutna jednostavno je graena i flaksibilna
stanina membrana: bez ugljikohidrata i sterola
prisutni steroli i ugljikohidrati koji slue kao receptori
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
9
eukarioti:prokarioti:
Osnovne razlike izmeu prokariotskih i eukariotskih stanica:
citoplazma: bez citoskeleta i citoplazmatskog strujanja
citoskelet i citoplazmatsko strujanje prisutni
ribosomi: manji: 70 S vei: 80 S (70 S u organelima)
kromosomi (DNA): jedan kromosom prstenastog oblika bez histona
brojni linearni kromosomi s histonima
dioba: binarna dioba mitoza
spolno razmnoavanje: bez mejoze: izmjena samo dijelova DNA
ukljuuje mejozu
stanina organizacija: iskljuivo jednostanini oblici
jednostanini i viestanini oblici s diferenciranim
stanicama
prednost eukariotskih stanica:
prokarioti: sinteza i razgradnja spojeva u citoplazmi; eukarioti: dijelovi citoplazme diferencirani u organele specijalizirane za obavljanje pojedinih zadaa
postojanje unutranjih membrana -izoliranost pojedinih procesa u citoplazmi
razdvajanje stanice na somatini dio (dinamini procesi) i generativni dio (stabilni uvjeti)
DNA unutar jezgre bolje zatiena naseljavanje novih stanita
vea mogunost prilagodbe na promjene u okoliu
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
10
Nastanak eukariotskih stanica (protista) od prokariotskog pretka:
nastanak organela uvraanjem plazmatske membrane (mezosoma)
postanak citoskeleta i centriola od bieva i trepetljika
endosimbioza: posljedica poveanja koliine kisika u atmosferi
heterotrofni prokariot
autotrofni prokariotmitohondrij
kloroplast
Dokazi za hipotezu endosimbioze:
dvostruka membrana koja obavija mitohondrije i kloroplaste:
vanjska membrana slina membrani koja obavija eukariotske stanice
unutranja membrana slina membrani prokariotskih stanica
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
11
mitohondriji: kloroplasti:eukarioti:prokarioti:
Veliina: ~ 1 do 10 m ~ 1 do 10 m ~ 1 do 10 m~ 10 do 100 m
Oblik DNA: 1 kromosom prstenastog
oblika
1 kromosom prstenastog
oblika
1 kromosom prstenastog
oblika
brojni kromosomi obavijeni ovojnicom
Dioba: Dvojno dijeljenje Dvojno dijeljenje Dvojno dijeljenjeMitoza
Ribosomi: 70S (50S + 30S) 70S (50S + 30S) 70S (50S + 30S)80S (60S + 40S)
Lanac za prijenos elektrona:
u staninoj membrani
u staninoj membrani
u staninoj membrani
samo u mitohondrijima i kloroplastima
Pojavljivanje na Zemlji:
~ 3.800 mil. god. ~ 1.500 mil. god. ~ 1.500 mil. god. ~ 1.500 mil. god.
Dokazi za hipotezu endosimbioze:
Dokazi za hipotezu endosimbioze:
Pelomyxa palustris - primitivni eukariotski organizam
mitohondriji nedostaju
aerobni metabolizam - endosimbioza s bakterijama
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
12
Mitohondriji: organeli produljena valjkasta ili tapiasta oblika, rjee
kuglasti, promjera ~ 1 m i duljine od 1 do nekoliko m
samoreproduktivni organeli imaju vlastiti DNA materijal, reproduciraju se neovisno od ostalog dijela stanice
mjesta su staninog aerobnog disanja (oksidativne fosforilacije -sinteze ATP-a)
kriste
vanjska membrana
unutranja membrana
matriks
kriste
vanjska membranaunutranja
membranamatriks
prostor izmeu membrana
obavijeni su dvostrukom membranom (vanjska i unutranja)
unutranja membrana ini nabore kriste (poveanje funkcionalne povrine) koji stre u upljinu ispunjenu matriksom (hondrioplazma)
matriks mitohondrija je u gel stanju (zbog visokog sadraja proteina), sadri krunu molekulu DNA nukleoid (koja podsjea na DNA prokariotskih stanica) s jedinstvenim genetskim kodom, ribosome 70S, enzime, ione i vitamine
premda mitohondrijska DNA nosi uputu za sintezu nekih proteina u mitohondriju, vei dio mitohondrijskih proteina sintetizira se u citoplazmi stanice (mitohondrij nije sposoban za samostalan ivot van stanice)
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
13
postoje tri osnovna strukturalna oblika mitohondrija, koja se meusobno razlikuju prema obliku njihovih nabora (kristi):
C) mitohondriji s ravnim kristama
A) mitohondriji s tubularnim kristama B) mitohondriji s diskoidalnim kristama
hidrogenosom -mitohondriji bez
kristi
Plastidi:
organeli koji sadre pigmente (klorofil a, b i c, karoteni, ksantofili, fikoeritrin, fikocijan) te mogu obavljati fotosintezu
meu plastidima se razlikuju: kloroplasti, feoplasti, rodoplasti, leukoplasti
vanjska membrana
unutranja membrana
grana
tilakoidna membranastroma
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
14
postanak plastida protista: plastidi crvenih i zelenih algi nastali su primarnom endosimbiozom: heterotrofni eukariot fagocitirao fotosintetskog prokariota (cijanobakterije)
plastidi ostalih protista nastali su sekundarnom endosimbiozom: eukariotska stanica fagocitirala drugu eukariotsku stanicu (stanicu zelenih ili crvenih algi)
sekundarna endosimbioza uvjetovala je veliku raznovrsnost protista
cijanobakterija
primrna endosimbioza
sekundarna endosimbioza
sekundarna endosimbioza
crvena alga
zelena alga
plastid
plastid
Dinoflagellata
Apicomplexa
Ciliata
Stramenopila
Euglenida
Chlorarachniophyta
Alv
eola
ta
plastidi nastali primarnom endosimbiozom obavijeni su dvije membrane: unutranja membrana cijanobakterije i vanjska potjee od membrane fagosoma
plastidi nastali sekundarnom endosimbiozom obavijeni su s tri membrane: unutranja je membrana cijanobakterije, a srednja i vanjska potjeu od fagosoma
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
15
Excavata Chromalveolata Rhizaria Archaeplastida Unikonta
Forn
icat
a
Para
basa
laEu
glen
ozoa
Din
ofla
gella
taA
pico
mpl
exa
Cilia
ta
Dia
tom
eae
Chry
spoh
yta
Phae
ophy
taO
omyc
etes
(P
hyco
myc
etes
)
Cerc
ozoa
Fora
min
ifer
aRa
diol
aria
Rhod
ophy
ta
Chlo
roph
yta
Char
ophy
ceae
BILJ
KE
Myx
omyc
etes
Gym
noam
oeba
e
Enta
moe
bae
Nuc
lear
iidae
GLJ
IVE
Choa
nofl
agel
lata
IV
OT
INJE
Alveolata Stramenopila
zelene alge
Amoebozoa Opisthokonta
Eukarya
Taksonomija eukariota:
na osnovu molekularne filogenije (Adl i sur., 2005) eukarioti su podijeljeni u super grupe (klastere): Exacavata, Chromalveolata, Rhizaria, Arceoplastida, Uniconta Amebozoa i Opisthokonta
Excavata
slino graeno usno podruje sa lijebom ili brazdom (citostom), koji slui za uzimanje malih estica hrane iz strujanja vode nastalog radom stranjeg bia (procjeivanjem); lijeb podupiru snopovi mikrotubula, te razliita vlakanca kod pojedinih oblika lijeb nedostaje (pretpostavlja se da su ga naknadno izgubili)
velika i raznovrsna skupna ije su zajednike znaajke: prednji bi stranji bi
vreica bia
citostom
bazalna tjeleca
sredinji snop mikrotubula
trbuni snop mikrotubula
leni snop mikrotubula
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
16
mnogi pripadnici Excavata ive u anaerobnim uvjetima, te imaju mitohondrije bez kristi (hidrogenosome); meu njima su i vrste uzronici bolesti kod ljudi i ivotinja
skupina Euglenida sadri fotosintetske vrste s plastidima nastalim sekundarnom endosimbiozom zelenih algi
cijanobakterija
primarna endosimbioza
sekundarna endosimbioza
crvena alga
zelena alga
plastid
Euglenida
obuhvata est velikih skupina (Dinoflagellata, Apicomplexa, Ciliata, Stramenoplia, Cryptophyceae i Haptophyta) primarno jednostaninih oblika
zajedniko svojstvo skupine je postanak plastida sekundarnom simbiozom crvenih algi
pojedine skupine plastide su sekundarno izgubili, a kod nekih postoje plastidi nastali tercijarnom endosimbiozom
Chromalveolata
Chro
mal
veol
ata
Dinoflagellata
Apicomplexa
Ciliata
Diatomeae
ChryspohytaPhaeophytaOomycetes (Phycomycetes)
Alv
eola
taS
tram
enop
ila
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
17
Rhizaria
CercozoaForaminifera
Radiolaria Rhi
zari
a
velika i raznovrsna skupina koja obuhvata amebe, biae i biaste amebe, svrstanih zajedno na temelju molekularnih podataka
nemaju puno zajednikih strukturalnih znaajki, osim da se veina predstavnika kree pomou pseudopodija: filopodija, retikulopodija i aksopodija (ali ne i lobopodija znaajnih za Amoebozoa)
nitasti pseudopodiji (filopodiji)
mreasti pseudopodiji
(retikulopodiji)
pseudopodiji s osnim prutiem
(aksopodiji)
Archaeplastida
osnovna znaajka skupine je postanak plastida primarnom endosimbiozom s cijanobakterijama
RhodophytaChlorophyta
Charophyceae
BILJKE
zele
ne
alge
Arc
haep
last
ida plastidi sadre klorofil a
kod pojedinih skupina plastidi su sekundarno nestali
oblici su najee s staninom stijenkom graenom od celuloze
mitohondriji su s ravnim kristama priuvna tvar je krob
ishodina heterotrofna eukariotska stanica
genom eukariotske stanice
cijanobakterija
genom cijanobakterije
mitohondrij
plastid
genom plastida
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
18
Uni
kont
a
Eumycetozoa
GymnoamoebaeEntamoebae
NucleariidaeGLJIVE
Choanoflagellata
IVOTINJE
Am
oebo
zoa
Opi
stho
kont
a
Unikonta
obuhvata dvije skupine: Opisthokonta i Amoebozoa koje dijele brojne zajednike molekularne znaajke
unikonta brojni predstavnici imaju jedan bi, iako postoje i oblici s dva bia; kao i ameboidne stanice bez bieva
Protista: PROTOZOA - PRAIVOTINJE
parafiletika skupina nestaninih organizama - na organizacijskoj razini jedne stanice (prosjena veliina stanice je oko 10 m, pojedini oblici i po nekoliko mm; fosilni krednjaci numuliti veliki i nekoliko centimetara)
Choanoflegellata (okovratni biai) najblii srodnici mnogostaninih ivotinja
imaju razvijen sustav endomembrana najjednostavniji eukarioti
ukupno opisanih ~ 215.000 vrsta protista
meu njima nalazimo ishodine skupine za razvoj biljaka i ivotinja
brojni oblici stvaraju stanine nakupine i zadruge, kod kojih postoji podijeljenost na generativne i somatine stanice
pojedini oblici su viestanini, ali stanice nisu udruene u tkiva (kao kod pravih mnogostaninih, tkivnih oblika)
numuliti
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
19
bezgranino razmnoavanje slobodno ivuih ameba u
prisutnosti hrane (bakterija)
NESPOLNO RAZMNOAVANJE
SPOLNO RAZMNOAVANJE
nestanak hrane u okoliu dovodi do skupljanja ameba u vrpce (agregacija). Nastala struktura (pseudoplazmodij) sastoji se od nekoliko tisua ameba
(katkada i vie od 100.000)
migracijska faza pseudoplazmodij puza kao jedinstveno tijelo
izgradnja nosaa spora (80% stanica se
pretvaraju u spore, a 20% izgrauju drak)
ivotni ciklus kolektivnih ameba Dictyostelium discoideum
(stanine nakupine)
spore
drak
diferencijacija: generativne stanice spore, somatine
stanice stanice drka
spore u mirovanju (unutar kojih amebe
mogu preivjeti razdoblje gladi i sue)
dospiju li spore na povoljnu podlogu iz
njih se izvale amebeOPLODNJA
MEJOZA
zigota (2n)
amebe (1n)
Legenda:
haploidna generacija (1n)diploidna generacija (2n)
za razliku od staninih nakupina kod zadrunih oblika jedinke koje nastaju poslije dijeljenja ne odvajaju se, nego se sjedinjuju u zadrugu
zadruge obino imaju odreenu veliinu i pravilan raspored pojedinih jedinki, koje se dre zajedno pomou ovoja
Chlamydomonas reinhardtii Gonium pectorale Eudorina elegans
Pleodorina californica Volvox carteri Volvox aureus
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
20
zadruga krunotrepetljikaa Zoothamnium niveum:mi mikrozooidi, jedinke koje prikupljaju hranu ma makrozooidi, jedinke koje se mogu osloboditi i izgraditi novu zadrugu t terminalni zooidi, jedinke odgovorne za nespolno razmnoavanje (binarna dioba) br bone grane st sredinji drak (lijevo svjetlosni mikroskop, desno elektronski mikroskop)
ma
mi
0,5 mm 50 m
u zadrugama se esto jedinke strukturalno i funkcionalno razlikuju
protisti nastanjuju plankton i bentos svih tipova voda; u stanju ahure naseljavaju i druga stanita (suhi pijesak, ledene sante, visoka brda) kamo dospiju putem vjetra
pojedini oblici su se prilagodili ivotu na kopnu, ali im je esto za razvoj potrebna voda
Cyclidium citrullus optimalna temperatura za razvoj = 44C
temperatura
sadraj soli
koncentracija vodikovih iona (pH)
rasprostranjenost domadara kod nametnikih vrsta
rasprostranjenost protista ovisi o brojnim imbenicima, a neki od ograniavajuih su:
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
21
T.b. rhodesiense
bez rizikapostoji rizikendemija ea endemija epidemija
T.b. gambiense
grupa palpalis
grupa fusca
grupa morsitans
broj vrsta:
rasprostranjenost vrsta Trypanosoma brucei gambiense i T.b. rhodensiense (uzonika bolesti spavanja) ograniena je rasprostranjenou muha Glossina (vrste grupa palpalis, fusca i morsitans), ce ce muhe
mnoge protisti su vanjski ili unutranji nametnici biljaka, ivotinja i ovjeka, a neki su i uzronici tekih bolesti:
anaerobno disanje razvoj organela za privrivanje ili sposobnost razvoja razliitih organela za kretanje u sredinama razliite gustoe
otpornost prema probavnoj tekuini
sloeni razvojni put
esto stvaranje ahura
prilagodbe na nametniki nain ivota:
malarije
Plasmodium falciparum
bolest spavanja
Trypanosoma brucei
dizenterijeEntamoeba histolytica
patogeno djelovanje bolesti prvenstveno je posljedica djelovanja otrova koji nastaju kao produkt tvarne izmjene
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
22
brojne vrste su simbionti: simbiontski biai (Calonymphidae, Pyrsonymphidae, Hypermastigina) omoguuju svojim domadarima probavljenje celuloze primjer: simbioza termita, praivotinja Trichonympha i bakterije Rs-D17)
komadii drveta
duik
TRICHONYMPHA
BAKTERIJECRIJEVO TERMITA
eer (glukoza)
fiksiranje duikaaminokiseline
vitamini
octena kiselina
vodikCO2
octena kiselina
1. termiti se hrane drvetom 2. praivotinje celulozu iz drveta razgrauju na glukozu i njome opskrbljuju bakterije 3. bakterije fiksiraju atmosferski duik i uz pomo glukoze kao izvora energije sintetiziraju aminokiseline i vitamine, te njima opskrbljuju praivotinje i termite 4. octena kiselina koja nastaje kao nusprodukt metabolizma glukoze u praivotinjama i bakterijama slui termitima kao izvor energije
termitiTrichonympha
Rs-D17
1
2
3
4
1
2
3
4
Symbiodinium
simbiontski dinoflagelata zooksantele vani su u oblikovanju koraljnih grebena (bubreg koralja, proizvode O2 putem fotosinteze, proizvode ugljikohidrate, pomau pri sintezi lipida i kalcifikaciji egzoskeleta koralja)
koralj Montipora verrucosa
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
23
pojedine skupine (krednjaci) svojim ljuskama sudjeluju u izgradnji Zemljine kore (otprilike jedna treina dna svih oceana prekrivena je ljuturicama uginulih krednjaka)
protisti imaju veliki znaaj u prirodi zbog svoje brojnosti:
Bijele stijene u Doveru, Engleska
vana su karika u hranidbenim lancima
Stanina organizacija praivotinja:
eukariotski oblik stanice
osnovu unutarnje grae ini citoplazma:
- tekui dio unutar stanice, po kemijskim i fizikalnim svojstvima slina citoplazmi mnogostaninih organizama
- elatinozna je poluprozirna tekuina koja ispunjava veinu stanice i mjesto je gdje se odvija veina stanine aktivnosti
- sadri rezervne tvari, produkte metabolizma, razliite niti i cijevice (citoskelet), te sustav endomembrana - organele
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
24
kod mnogih praivotinja razlikuju se: A) ektoplazma gua citoplazma u povrinskom sloju stanice B) endoplazma rjea citoplazma
ektoplazma
endoplazma
Integumentna i potporna uloga
stanina membrana (plazmalema) obavija vanjsku povrinu stanice: - titi stanicu, - koordinira mijenu tvari, - prima podraaje, - uspostavlja dodir s podlogom, - sudjeluje u procesima kretanja
ekstracelularna tekuina
citoplazma
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
25
Graa membrane:
glikolipid
ugljikohidrat
glikoprotein hidrofilna glava fosfolipida
hidrofobni repovi fosfolipida
periferni protein
integralni proteinikolesterol
model tekueg mozaika (Singer i Nicolson, 1972) * tekua membrana nije vrsta struktura, omogueno je kretanje molekula * mozaik graena od razliitih molekula: lipida, proteina, ugljikohidrata
citoplazma
ekstracelularna tekuina
1. LIPIDI:
kolesterol utjee na propusnost membrane (za molekule topive u vodi) i njenu fluidnost (pri viim temperaturama ograniava kretanje fosfolipida; pri niim temperaturama spreava njihovo prevrsto povezivanje
hidrofilna glava
hidrofobni rep
fosfolipidi osnovne graevne jedinice membrane; amfipatike molekule organizirane u dvosloj na temelju hidrofobnih interakcija (nema jakih veza)
hidr
ofob
no
podr
uje
hidrofilno podruje
hidrofilno podruje
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
26
periferni jednim dijelom uklopljeni u dvosloj ili naslonjeni na integralne proteine: A) citoplazmatski enzimatska aktivnost, esto privreni za citoskelet te odravaju oblik stanice i sudjeluju u njenoj pokretljivosti B) izvanstanini enzimatska aktivnost, provoenje signala, stanino prepoznavanje, meustanino povezivanje
2. PROTEINI:
integralni (transmembranski) prolaze kroz fosfolipidni dvosloj, sudjeluju u transportu molekula
citoplazma
ekstracelularna tekuina
periferni protein
integralni protein
nepolarna hidrofobna podruja
polarna hidrofilna podruja
integralni protein
citoplazmatski periferni protein
izvanstanini periferni protein
3. UGLJIKOHIDRATI:
oligosaharidi ogranieni na vanjsku povrinu stanine membrane (u organelima su na unutarnjoj strani); kovalentno vezani za: A) fosfolipide glikolipidi B) membranske proteine - glikoproteini
glikoproteinglikolipid
uloga: veinom su negativno nabijeni to stanici daje negativan naboj ime se odbijaju negativne estice, stvaraju glikokaliks, imaju ulogu receptora (glikoproteini), te ulogu u staninom prepoznavanju
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
27
pojaanja stanine membrane:
- glikokaliks sluzavi sloj na vanjskoj strani stanine membrane. Moe sadravati dugake niti (glikostile), iji je oblik vaan u determinaciji. Omoguava primanje razliitih informacija iz okolia te selektivnu apsorpcijju tvari
glikokaliks
stanina membrana
- pelikula vri zatitni organel koji prianja uz staninu membranu. ine je plazmalema, fibrilarne strukture te kod Alveolata pelikularne alveole
stanina membranapelikula
mikrotubuli
pojaanja stanine membrane:
- ljuice i lorike) vanjski elementi koji zatiuju i daju oblik tijelu
ljuice potjeu iz Golgijela tijela, esto su graenje iz polisaharida (hitin, celuloza) i inkrusttirane kalcijem lorike sadre organski matriks pojaan razliitim organskim i anorganskim tvarima; masivnije lorike zovu se kuice ili ljuture
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
28
- ahura (cista) debela ovojnica koja se izluuje u nepovoljnim ivotnim uvjetima ili za vrijeme razmnoavanja, osobito kod vrsta koje nastanjuju vode na kopnu, tlo ili su nametnici
vanjska ahura (ektocista)
unutranja ahura (endocista)
ona pjega
Euglena sp.
pojaanja stanine membrane:
citoskelet - mrea niti i cjevica koja se protee kroz citoplazmu
daju mehaniku potporu tijelu i pomae u odravanju oblika
omoguavaju kretanje organela i cijelog organizma
odravaju povoljan prostorni raspored molekula
reguliraju organizaciju staninih ultrastruktura
mikrotubuli
mikrofilamenti
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
29
postoje tri tipa vlakanaca koji se meusobno razlikuju po debljini, grai, te smjetaju i ulozi koju imaju u stanici:
mikrotubuli
filamenti srednje debljine
mikrofilamenti
MIKROTUBULI ravne, uplje, cilindrine strukture promjera 25 nm i duine od 0,2 do 25 m
sastoje se od spiralno zavijenih molekula globularnog proteina tubulina; graevna jedinica je heterodimer agregat dvije razliite proteinske molekule: alfa-tubulina i beta-tubulina
jedan potpun uzvoj spirale graen je od 13 stupaca (protofilamenata)tubulina
-tubulin-tubulin heterodimeri
tubulina
protofilament
13 protofilamenata cijev mikrotubula
uloga: - pokretanje organizma, - organizacija citoplazme, - kretanje kromosoma, - promjena poloaja i kretanje organela, - odravanje oblika tijela
mikrotubuli su esto poprenim vezama spojeni u snopove, te izgrauju: osni pruti u aksopodijima, trihite, aksostil, bieve i trepetljike, bazalna tjeleca, centriole
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
30
MIKROFILAMENTI
imaju promjer od 5 do 9 nm
graeni su od bjelanevine aktina, koji se u stanici nakon sinteze pojavljuje u obliku globularnog proteina (G-aktin), dok su u mikrofilamentima dva polimerna lanca spiralno isprepletena stvarajui vlaknasti oblik proteina (F-aktin)
monomerne podjedinice (G-aktin)
polimerizirani aktinski mikrofilamenti
(F-aktin)
mikrofilamenti su najbrojniji ispod stanine membrane te sudjeluju u odravanju i promjeni oblika stanice, ameboidnom kretanju, strujanju citoplazme i prijenosu tvari unutar stanice protista
snopovi mikrofilamenata ine kontraktilne mioneme trepetljikaa i miofriske zrakaa spasmoneme (snop mionema) miofriske
INTERMEDIJANI FILAMENTI
vlakanca srednjeg promjera, od 8 do 12 nm izgraeni su od 8 podjedinica supernavijenih u deblje niti monomere intermedijanih filamenata ini 50-ak razliitih proteina koji su
udrueni u duga vlakna
uloga: - odravanje oblika stanice, te njeno vraanje u normalan oblik tijela nakon deformacije - fiksiranje poloaja pojedinih organela (primjerice jezgre) - formiranje jezgrine lamine
monomer
dimer
tetramer (podjedinica)
ploa od 8 tetramera
niti intermedijanih vlakanaca
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
31
Pokretljivost ukljuuje kretanje, stvaranje strujanja vode i kretanja unutar stanice
Kretanje pomou citoplazmatskih organela (bievi i trepetljike)
nitasti ektoplazmatski nastavci, promjera ~250 nm
bievi: jedan ili vie duih nastavaka (duljina: 100-200 m)
trepetljike: veliki broj kraih nastavaka (duljina: 2-10 m)
valoviti pokreti
pokretanje naprijed povratak natrag
pokretanje naprijed povratak natrag
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
32
struktura bieva i trepetljika graeni od snopova mikrotubula (aksonemi) obavijenih membranom koja je nastavak stanine membrane; u povrinskom dijelu stanice aksonemi stvaraju bazalno tijelo (kinetosom):
AKSONEMA 9x2+2: 9 perifernih parova mikrotubula (sainjenih od podvlakanaca A i B) + 2 sredinja mikrotubula
stanina membrana
aksonema
bazalno tijelo BAZALNO TIJELO (KINETOSOM) 9x3:
9 perifernih tripleta mikrotubula (graenih od podvlakanaca A, B i C) struktura slina centriolu
podvlakancaB A
tubulin
podjedinica podvlakanca A
sredinji ovoj
radijalna prekica
protein neksin
13 podjedinica podvlakanca A
10-11 podjedinica podvlakanca B
sredinji par mikrotubula
plazmalema
dineinske ruice
periferni par mikrotubula
AKSONEMA: - 9 perifernih parova mikrotubula meusobno povezani molekulama neksina; graeni od podvakanca A (potpuno, sastavljeno od 13 podjedinica, sadri dineinske ruice) ipodvlakanca B (nepotpuno sastavljeno od 10-11 podjedinica)
- sredinji mikrotubuliobavijeni su sredinjim ovojom; sastavljeni od 13 podjedinica- radijalne prekice proteu se izmeu dvostrukih mikrotubula i sredinjih mikrotubula
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
33
BAZALNO TJELECE (KINETOSOM):
- 9 perifernih tripleta mikrotubula: graeni od podvakanaca A, B i C(podvlakance A od 13 podjedinica, podvlakance B i C dijele podjedinice); ne sadre dineinske ruice- podvlakance C zavrava na bazi bia/trepetljike, dok se podvlakanca A i B nastavljaju u bi/ trepetljiku
- nemaju sredinji par mikrotubula
AB
C
periferni par mikrotubula
dineinske ruice
radijalna bica
vanjski susjedni parovi mikrotubula meusobno
povezani proteinom neksinom
sredinji mikrotubuli
plazmalema
tripleti
popreni presjek kroz aksonemu
popreni presjek kroz bazalno tjelece
mikrotubuli
plazmalema
bazalno tjelece
periferni par mikrotubula
dineinske ruice
radijalna bica
vanjski susjedni parovi mikrotubula meusobno
povezani proteinom neksinom
sredinji mikrotubuli
plazmalema
tripletitripleti
popreni presjek kroz aksonemu
popreni presjek kroz bazalno tjelece
mikrotubuli
plazmalema
bazalno tjelece
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
34
Klizanje i svijanje trepetljika i bieva
valovito gibanje uvjetovano je klizanjem perifernih parova mikrotubula jednih po drugima uslijed asimetrije mikrotubula (podvlakance B krae od podvlakanca A, a periferni mirotubuli krai od sredinjih)
energija iz ATP-a osigurava vezanje dineinskih ruica podvlakanca za podvlakance B susjednog mikrotubula i klize po njegovoj povrini)
klizanje susjednih parova ogranieno je prisutnou povezujuih proteina (neksina i radijalnih prekica) te sile klizanja uzrokiju svijanje trepetljike/ bia
sredinji mikrotubuli rotiraju unutar sredinjeg ovoja i daju dodatnu snagu aksonemi
energija za kretanje dobiva se hidrolizom ATP-a (ATP-aza dinein)
parovi perifernih mikrotubula
dinein
neksin
povrinski dio stanice
BIEVI:
jednostavan bi bi s mastigonemama
A) akronematski tip B) stihonematski tip C) pantonematski tip D) pantakronematski tip
1. jednostavni bi
2. bi s mastigonemama (mastigoneme -sitne dlaice prisutne na bievima koje modificiraju strujanje vode tijekom valovitog kretanja bia)
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
35
BIEVI: esto na tijelu postoje dva ili vie
bieva:- prednji bi(-evi) - stranji (povlani) bi(-evi)
undulirajua membrana
slobodni bi
- undulirajua membrana povlani bi srastao s tijelom pomou plazmatske opne; svojim slobodnim rubom undulirajua membrana izvodi valovite pokrete
haptonema organel vanjskim izgledom slian biu, ali razliite unutranje strukture (raspored mikrotubula nije 9 x 2 + 2) i naina kretanja; slui za privrivanje biaa i prikupljanje hrane
haptonema
bievi
TREPETLJIKE:
s filogenetskog gledita specijalizirani bievi, koji su krai jer ih ima vei broj, te imaju jau koordiniranu djelatnost
graene jednako kao bievi: iz aksoneme i bazalnog tjeleca koje se zove kinetosom
kinetosomi su uzduno povezani intecilijarnim vlakancima (kinetodezme)
KINETOSOMI + KINETODEZME = KINETIKI APARAT
kretanje trepetljike odvija se u odreenom pravcu, a sastoji se od jednog ritminog udara:
brzi efektivni udarac -svija se samo osnovica, dok je preostali dio trepetljike ravan
polaganiji povratni zamah trepetljika se savija pod pravim kutom u valu od baze do vrha
sinkrono kretanje metakrono kretanje
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
36
TREPETLJIKE:
ciri snaan organel u obliku kista koji se sastoji od snopa dugakih, rahlo spojenih trepetljika
ciri slue za hodanje po vrstoj podlozi
sloeni trepetljikavi organeli specijalizirani za prehranu:
undulirajua membrana sastavljena od jednog uzdunog reda vie-manje trajno spojenih trepetljika (smjetena na desnoj strani usnog podruja) membranela sastavljena od dva ili tri reda trepetljika tvorei blok iji je slobodan kraj slijepljen zajedno (smjetena na lijevoj strani usnog podruja)
Euplotes sp.ciri
membranela
undulirajua membrana
Pleuronema sp.
Ameboidno kretanje
kretanje pomou privremenih i povremenih lanih noica (pseudopodija)
osnova ameboidnog kretanja: izmjena koloidnog stanja citoplazme (plazmasol u plazmagel i obratno) i interakcija aktinskih vlakana i miozinskih molekula
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
37
1. monomerne podjedinice aktina (G-aktin) difuzno rasprene u endoplazmi
2. polimerizirana aktinska vlakna (F-aktin)
3. interakcija aktinskih vlakana s molekulama miozina nastaje kontrakcija u stranjem dijelu tijela
4. kontrakcija uzrokuje hidrauliki pritisak na endoplazmu i otjecanje plazma-sola u smjeru suprotnom od kontrakcije
ektoplazma (plazmagel)
endoplazma (plazmasol)
pseudopodij u nastajanju
1 2
34
5
5. plazmagel na prednjem kraju tijela puca uslijed pritiska, te plazmasol prodire prema naprijed nastaje pseudopodij, nakon ega se na njegovom rubnom dijelu plazmasol zgusne u plazmagel
G-aktin
F-aktin
osnovni oblici pseudopodija:
A) lobopodiji pseudopodiji prstasta oblika, slue za kretanje i uzimanje hrane
1. proteus tip nekoliko veih pseudopodija omoguuje kretanje koraanjem
2. verukoza tip kratki i kvriasti pseudopodiji omoguuju kotrljanje
3. limaks tip jedan tupi pseudopodij uzrokuje kretanje valjanjem
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
38
B) filopodiji pseudopodiji nitasta oblika znaajni za manje amebe
C) retikulopodiji pseudopodiji u obliku mree
D) aksopodiji pseudopodiji s osnim prutiem u sredini
E) lameliopodiji ploasti, vrlo tanki pseudopodiji
osim za kretanje pseudopodiji slue i za uzimanje hrane
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
39
Euglenoidno kretanje
omogueno sloeno graenom pelikulom, koju ine dijelovi citoskeleta: paralelne bjelanevinaste pruge oblika slova S i mikrotubuli, smjeteni ispod stanine membrane, te s njima povezane cjevice endoplazmatske mreice
PODRALJIVOST (IRITABILNOST)
podraljivost protista se sastoji iz tri faze:
1. primanje podraaja najee se obavlja nespecijaliziranom osjetljivou cijele povrine protoplazme, a rjee postoje posebni organeli za njihovo primanje, primjerice ona pjega nekih biaa, osjetne etine trepetljikaa i sl.
ona pjega
Euglena sp.2. provoenje podraaja
3. reagiranje na podraaj sastoji se u promjeni kretanja, promjeni aktivnosti unutranjih organela i izluivanju zatitnih ili drugih tvari; pokretni oblici na podraaje najee reagiraju orijentacijskim lokomotornim reakcijama taksijama koje mogu biti pozitivne ili negativne, ovisno od toga kree li se organizam ka izvoru podraaja ili od njega
- taksije prema vrsti podraaja dijelimo na:
fototaksije (svjetlo) reotaksije (struja vode) termotaksije (temperatura) kemotaksije (koncentracija
neke tvari)
hidrotaksije (vlaga) barotaksije (tlak) aerotaksije (kisik) geotaksije (sila tee)
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
40
Ekstrusomi:
organeli smjeteni u povrinskom sloju stanice, ispod stanine membrane
iz stanice se izbacuju itavi ili djelomino nakon odreenog kemijskog, mehanikog ili elektrinog podraaja
trihocisti
najpoznatije vrste ekstrusoma:
A) trihocisti ekstrusomi trepetljikaa, smjeteni ispod gornje povrine tijela praivotinje, slue prvenstveno za obranu
B) toksicisti smjeteni blizu citostoma trepetljikaa Gymnostomata, sadre toksin koji omami plijen i enzime koji zapoinju njegovu citolizu
C) mukocisti vreaste tvorbe ispunjene sluzi, nalaze se ispod pelikule kod pojedinih trepetljikaa
vrh
drak
trihocisti
mikocist
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
41
D) haptocisti ekstrusomi u glavicama lovki sisaraca i nekih sunaaca, slue za probijanje pelikule plijena, a sadre i litike enzime koji zapoinju njegovu probavu
najpoznatije vrste ekstrusoma:
E) nematocisti ekstrusomi biaa slini trihocistima
F) ejektisomi cjevaste tvorbe sa stjenkama izgraenim od koncentrinih slojeva; smjeteni su ispod pelikule u podruju usnog predvorja, a za vrijeme izbacivanja postaju nitasti
PREHRANA
AUTOTROFNI OBLICI: pomou pigmenata apsorbiraju i veu svjetlosnu energiju za plastide, te iz ugljik(IV)-oksida i vode sintetiziraju ugljikohidrate; iz nastalih ugljikohidrata i spojeva duika i fosfora otopljenih u vodi stvaraju bjelanevine i masti
svjetlo
H2O
O2
CO2
ugljikohidrati
kloroplastreakcije ovisne o svjetlu
Calvinov ciklus
MIKSOTROFNI OBLICI: sposobni za fotosintezu, ali ne mogu sami proizvoditi neke organske tvari, nego ih moraju primati izvana; te tvari su najee vitamini B kompleksa, koji iako su potrebni u veoma malim koliinama bez njih je onemoguen normalan razvoj
HETEROTROFNI OBLICI: moraju uzimati organske tvari iz okolia AMFITROFNI OBLICI: kombiniraju autotrofni i heterotrofni nain prehrane
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
42
vrsta skupina izvor energije potrebne tvari
Chlamydomonas moewusii
Chlorophyceae (zelene) svjetlo -
Polytoma uvella Chlorophyceae (bezbojne) organski -
Euglena gracilisEuglenophyta(zelene)
svjetlo ili organski B12, B1
Ochromonas malhamensis
Crysophyeae (pigmentirane)
svjetlo i organski B1, B12, B7
Chilomonas paramecium
Cryptophyceae (bezbojne) organski B1
Crithidia fasciculata Kinetoplastida (paraziti) organski B1, B2, B3, B6, B7,
Tetrahymena pyriformis Ciliata organski
B1, B2, B3, B6, B7, B12, tioktinska kiselina
prehrana nekih vrsta protista:
Uzimanje hrane (endocitoza):
I. PERMEACIJA prodiranje otopljenih tvari kroz polupropusnu staninu membranu
pasivan transportaktivan transport
difuzija olakana difuzija
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
43
O2, N2, CO2, H2O, pojedini ugljikovodici, alkohol, pesticidi, anestetici
glukoza i druge velike, polarne, hidrofilne molekule,
ioni (H+, Na+, K+, Ca2+, Cl- -nabijeni, okrueni vodom)
A) difuzija i osmoza
odvijaju se spontano, niz koncentracijski gradijent (iz podruja vie koncentracije u podruje nie koncentracije neke tvari): stanica ne troi vlastitu energiju za te procese (pasivan transport) i ne moe ih kontrolirati
stanina membrana selektivno propusna:
lipidni dvosloj omoguava prolaz nepolarnih molekula topljivih u lipidima (hidrofobnih molekula) i molekula male molekulske mase
kroz lipidni dvosloj ne mogu proi molekule vee molekulske mase, polarne i u vodi topljive molekule (hidrofilne molekule)
B) olakana difuzija
difuzija molekula koje ne mogu proi kroz lipidni dvosloj (hidrofilne i polarne molekule) niz koncentracijski gradijent (bez utroka energije)
odvija se uz pomo transportnih proteina, koji ubrzavaju kretanje molekula kroz staninu membranu:
proteinski kanal molekula otopljene tvari
IZVANSTANINA TEKUINA
CITOPLAZMA
proteinski nosa molekula otopljene tvari
izvanstanina tekuina
citoplazma
proteinski nosai
proteinski kanali
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
44
C) aktivni transport
prijenos tvari protivno koncentracijskom gradijentu (iz podruja nie u podruje vie koncentracije
za ovakav prijenos uzbrdo stanica mora uloiti energiju u obliku adenozintrifosfata (ATP); hidrolizom fosfatne veze ATP-a oslobaa se energija
ionske crpke:
natrijeva i kalijeva crpka izbacuje Na+-ione iz stanice (3Na+) i ubacuje K+-ione u stanicu (2K+)
glukoza vezanim transportom (nijeuloena energija) ulazi u ivotinjske stanicekoristei povrat Na+-iona difuzijom nakonnjegova izbacivanja NaK-crpkom (uloena energija)
Na+
K+
glukoza
izvanstanina tekuina
citoplazma
NaK
-crp
ka
kotr
ansp
orte
r
vezani transport:
II. PINOCITOZA unos makromolekula koje se nalaze u vodi (stanino pijenje); vanjska membrana se uvrne u unutranjost tijela, a na kraju tako izgraene cjevice odvajaju se hranidbeni mjehurii - pinosomi
stanina membrana
pinosom
III. FAGOCITOZA unos hranidbenih ili drugih estica pomou izdanaka citoplazme (pseudopodija ili lanih noica)
pseudopodij
fagosom
hranidbena ili druga estica
izvanstanina tekuina
citoplazma
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
45
IV. UZIMANJE HRANE POMOU ORGANELA organeli specijalizirani za uzimanje hrane rijetki su kod protista
lovka sisarca
bi
ovratnik
Probavljanje hrane:
endoplazmatska mreica (ER)stanina membrana
citoplazma
Golgijevo tjelece (GA)
estice hrane
endocitozahranidbeni mjehuri
probavni mjehuri
egzocitoza
odvija se u lizosomima: probavni enzimi sintetiziraju se na ribosomima ER enzimi ulaze u ER i prenose se u GA na krajevima cjevica GA odvajaju se mjehurii ispunjeni enzimima primarni lizosomi spajanjem primarnog lizosoma s hranidbenim mjehuriima (pinosomima, fagosomima) nastaju sekundarni lizosomi unutar kojih se hranidbeni sadraj razgrauje neprobavljene tvari se iz tijela izbacuju van procesom egzocitoze ili defekacije lizisomi sudjeluju i u procesu razgradnje organela kojima je proao rok trajanja -autofagija
fagocitoza: autofagija:primarni lizosom
fagosomsekundarni lizosom
primarni lizosom
mjehuri s oteenim mitohondrijem
sekundarni lizosom
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
46
DISANJE izmjena plinova obavlja se preko cijele povrine
tijela (razmjerno velika povrina tijela je dovoljna da opskrbljuje mali obujam s potrebnim koliinama kisika)
AEROBNO
O2CO2
ANAEROBNO - vrenja
IZLUIVANJE I OSMOREGULACIJA
difuzija vode kroz staninu membranu
steljivi mjehuri
steljivi mjehuri
izbacuje vodu iz tijela
steljivi mjehuri - pun
steljivi mjehuri - prazan
izluivanje duinih spojeva obavlja je itavom povrinom tijela, te djelomino putem steljivih mjehuria (kontraktilnih vakuola)
steljivi mjehurii organeli koji reguliraju koliinu vode u tijelu, osobito kod oblika koji ive u hipotoninom okoliu (vode na kopnu); kod morskih oblika stelivi mjehurii ne postoje, ili ako su prisutni pulzacije su im rjee
primjer: osmoregulacija kod papuice (Paramecium sp.):
- papuica ivi u hipotoninom okoliu (okoli u kojemu je koncentracija tvari otopljenih u vodi manja nego u praivotinji), te voda neprestano prodire u njeno tijelo; praivotinja ima dva steljiva mjehuria (prednji i stranji) koji rade antagonistiki, a uloga im je izbacivanje vode van tijela
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
47
RAZMNOAVANJE
NESPOLNO RAZMNOAVANJE:1. dvojno (binarno) dijeljenje podjela organizma na dva priblino jednaka dijela, pri emu roditelj potpuno iezava kao jedinka
potpunoj diobi jedinke (dijeljenju citoplazme) prethodi mitotska dioba jezgre, ali i drugih struktura: bazalnih tjeleaca, bieva i dr.
kod brojnih protista tijekom mitoze jezgrina ovojnica ostaje netaknuta, te se diobeno vreteno stvara unutar jezgre (zatvoreno diobeno vreteno), to je primitivno svojstvo; prijelazni oblik izmeu zatvorenog i otvorenog diobenog vretena (mitoza ivotinjskih stanica) javlja se kod nekih zelenih algi (Chlamidomonas, Volvox) i truskovaca, kod kojih je ovojnica uglavnom itava, samo na pojedinim mjestima nestaje, to omoguava ulazak mikrotubula u jezgru
uzduna binarna dioba (Euglena sp.)poprena binarna dioba (Paramecium sp.)
oblici mitoze kod praivotinja podjela temeljena na:
I. simetriji diobenog vretena1. pleuromitoza diobeno vreteno asimetrino
2. ortomitoza diobeno vreteno simetrino
II. poloaju diobenog vretena1. intranuklearna - unutarjezgrena
2. ekstranuklearna - izvanjezgrena
III. jezgrinoj ovojnici:1. otvorena jezgrina ovojnica se potpuno razgrauje
2. poluotvorena jezgrina ovojnica ostaje nerazgraena osim 2 sitna otvora kroz koje ulaze mikrotubuli diobenog vretena
3. zatvorena jezgrina ovojnica ostaje tijekom mitoze
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
48
6 tipova mitoze:
1. otvorena ortomitoza
2. poluotvorena ortomitoza
3. poluotvorena pleuromitoza
4. zatvorena unutarjezgrena ortomitoza
5. zatvorena unutarjezgrena pleurimitoza
6. zatvorena izvanjezgrena pleurimitoza
2. viestruko (multipno) dijeljenje istovremeno stvaranje brojnih potomaka
prethodi mu podjela jezgre, bez citogeneze, na onoliko dijelova koliki e biti broj novonastalih jedinki
A) shizogonija (agamogonija) mnogostruko dijeljenje u nespolnom ciklusu, gdje se produkti diobe razvijaju izravno u odrasle
B) sporogonija mnogostruko dijeljenje koje se odvija nakon spajanja dviju spolnih stanica
SPOROGONIJA
SHIZOGONIJA
Plasmodium faciparum
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
49
3. plazmotomija dijeljenje mnogojezgrenih oblika na 2-6 novih jedinki, pri emu dolazi samo do citikineze, ali ne i do podjele jezgara
ektoplazmaendoplazma
pseudopodij
4. pupanje (inekvalno dijeljenje) oblik nespolnog razmnoavanja pri kojem se tijelo majke ne dijeli (individualitet majke nije ugroen), nego se samo na odreenom mjestu stvaraju stanini kompleksi pupovi koje su manje od majke; pupanje moe biti izvan ili unutar tijela (eksogeno i endogeno)
Pelomyxa palustrisjezgre
Bugula sp.
pupovi
SPOLNO RAZMNOAVANJE:
zasniva se na spajanju jezgara iz dviju jedinki (kariogamiji) pri emu nastaje diploidni sinkarion
1. gametogamija razmnoavanje kod kojeg dolazi do spajanja dviju spolnih stanica (gameta), odnosno njihovih jezgara
nastanak gameta:
a) kod nekih oblika sve stanice u odreenim uvjetima mogu postati gamete
b) kod veine jednostaninih protista najprije nastaje jedinka koja stvara gamete - gamont, ijim se dijeljenjem obrazuju gamete
c) kod viestaninih protista (alge) postoje posebni organi (gametangije) koji proizvode gamete: - anteridiji proizvode muke gamete = spermatozoide (spermacije ako su nepokretni) - oogoniji enske gamete = jajne stanice
Chara sp.
anteridij
oogonij
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
50
gametogamija moe biti:
a) izogamija gamete su morfoloki sline (izogamete)
b) anizogamija gamete se razlikuju oblikom, veliinom, ponaanjem (anizogamete)
c) oogamija muka gameta je mala i pokretna, a enska velika i nepokretna
kod nekih skupina spolno razmnoavanje poinje spajanjem gamonata, bez prethodnog stvaranja gameta (gamontogamija)
2. autogamija spajanje dviju gameta ili njihovih jezgara nastalih od istog gamonta
3. konjugacija dvije stanice se spoje i izmjene genetiki materijal
konjugacija kod Spirogyra sp.
muka gameta
enska gameta
zigota
enska nit
muka nit
kopulacijski kanal
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
51
konjugacija kod Paramecium sp.makronukleus
mikronukleus
usni otvor
2 - degeneriranje makronukleusa i dvije mejotike diobe mikronukleusa
1
1 spajanje dviju spolno zrelih jedinki (konjuganata) u podruju usnog otvora
3 tri mikronukleusa degeneriraju i nestaju
4 mitotikom diobom preostalog mikroneukleusa nastaju dva para, koja se sastoje iz stacionarnog (enskog) i migrirajueg (mukog) mikronukleusa
5 i 6 preko spojene citoplazme migrirajui mikronukleus prolazi do suprotnog konjuganta, gdje se spaja sa stacionarnom jezgrom u obliku sinkariona
7 nakon spajanja jezgara jedinke se razdvoje i izgrauje se makronukleus
2 3
4 5 6
7
IVOTNI CI KLUSI:
1. HAPLOIDNI CIKLUS
A) u nespolnom ciklusu odrasle jedinke su haploidne, a nove jedinke nastaju direktno diobom (mitozom); primjerice Kinetoplastida
jedinke (n)
dioba
dioba
B) u spolnom ciklusu jedini diploidni stadij u ivotnom ciklusu je zigota, koja se ubrzo mejotiki dijeli i stvara haploidne spore iz kojih se razvijaju haploidne odrasle jedinke; gamete nastaju mitozom (Volvocida, Dinoflagellata, Apicomplexa)
jedinke (n)odrasla
jedinka (n)
gamete
OPLODNJA
zigota (2n)
MEJOZAdiploidno (2n)
haploidno (n)
Doc. dr. sc. Svjetlana Stani-Kotroman
52
2. DIPLOIDNI CIKLUS diploidne odrasle jedinke mejozom proizvode gamete, koje se jedini haploidni stadij u ivotnom ciklusu; spajanjem gameta nastaje diploidna zigota iz koje se razvija odrasla jedinka (brojne zelene alge, sunaca, kremenjaice, trepetljikai)
odrasla jedinka (2n)
OPLODNJA MEJOZA
gamete
zigota (2n)
diploidno (2n)
haploidno (n)
3. HAPLOIDNO-DIPLOIDNI CIKLUS (izmjena generacija) diploidne jedinke (sporofiti) nakon mejoze proizvode haploidne spore; spore se razvijaju u haploidne jedinke (gametofite) koji mitozom daju gamete; spajanjem gameta nastaje diploidna zigota koja se razvija u sporofit (brojne alge, krednjaci)
OPLODNJA MEJOZAdiploidno (2n)
haploidno (n)
gametofit (n)
sporofit (2n)
zigota (2n)
gamete
spore
Recommended