Pierwotniaki

Błona komórkowa pierwotniaków jest bardzo różna, w zależności od przynależności gatunkowej. Jako przystosowanie do trybu życia, jest modyfikowana na wiele sposobów. Jedne gatunki posiadają jednowarstwową błonę, inne zaś wielowarstwową. Czasami bywa ona jeszcze dodatkowo otoczona wapiennym pancerzem - tak się dzieje u otwornic lub otoczką zbudowaną z krzemionki - u promienic. Ameba, na przykład, posiada zwykłą błonę bez dodatkowych struktur wzmacniających - jest to dla niej bardzo korzystne, gdyż umożliwia jej to zmienianie kształtów (=poruszanie się) oraz usuwanie substancji z wodniczek. Z kolei wiciowce mają lekko sztywną błonę komórkową - jest to wynikiem występujących w niej włókienek białkowych. Jednak włókna te sprawiają, że zmiana kształtów ciała u wiciowców jest w pewnym stopniu ograniczona. Pantofelek (należący do orzęsków) posiada wiele przecinających się pasemek włókien białkowych, co w istotny sposób sprawia, że zmiana kształtu ciała jest prawie niemożliwa. Natomiast same wodniczki ulokowane są wokół cytostomu.

U pierwotniaków w komórce może występować jedno jądro lub większa liczba identycznych jąder. Jedynie orzęski posiadają w komórce dwa, zupełnie różniące się jądra. Większe z nich, zwane makronukleusem odpowiada za kontrolowanie wszystkich procesów potrzebnych do życia. Natomiast mniejsze - tzw. mikronukleus, ma za zadanie przechowywanie informacji genetycznych.

Charakterystyczną cechą dla pierwotniaków jest to, że posiadają one organelle ruchowe. W zależności od gatunku mogą one mieć różne formy, np. ameby posiadają nibynóżki, orzęski - mają rzęski, a wiciowce, jak wskazuje sama nazwa - posiadają wici.

Wici i rzęski nie różnią się zbytnio pod względem budowy. Jednak generalnie rzęskami nazywa się twory, których jest dużo, są krótkie oraz łączą się ze sobą pod błoną za pomocą białkowych włókien, tworząc tym samym tzw. aparat rzęskowy. Dzięki niemu możliwa jest koordynacja ruchów wielu rzęsek. Wić natomiast jest znacznie dłuższa i na ogół pojedyncza. Jednak zarówno rzęska, jak i wić składa się z dwóch zasadniczych części - tej wystającej nad błonę komórkową i tej, znajdującej się w cytoplazmie. Z kolei nibynóżki, zwane także pseudopodiami są wypustkami błony, które mogą zmieniać swoje położenie w komórce, dzięki przelewaniu cytoplazmy. Proces ten umożliwia amebom poruszanie się poprzez pełzanie.

Pierwotniaki należą do organizmów cudzożywnych, czyli heterotroficznych. Nie potrafią same produkować substancji pokarmowych, więc pobierają je z otoczenia. Gatunki, które pływają swobodnie na ogół żywią się mniejszymi organizmami, m.in. bakteriami czy glonami. Wśród pierwotniaków znane są także gatunki saprofagotyczne - czyli takie, które czerpią składniki pokarmowe ze szczątek organicznych - do takich pierwotniaków należą głównie te, które żyją w glebie. Jednak można spotkać także pasożyty - np. świdrowiec, które jako pokarm wykorzystują żywe organizmy.

W odżywaniu oraz usuwaniu niestrawionych porcji pokarmu używane są tzw. wodniczki pokarmowe. Pobieranie pokarmu może następować jedną z trzech metod. Pierwsza z nich to fagocytoza, która zakłada wchłanianie dużych porcji pokarmu, a także całych komórek. Druga z nich, pinocytoza, polega na wchłanianiu pojedynczych cząsteczek białek lub tłuszczów. Natomiast ostatnia metoda zakłada absorpcję roztworów zawierających substancje pokarmowe za pośrednictwem błony komórki.

Do pierwotniaków pasożytujących na innych organizmach i wywołujących różne, groźne choroby, należą:

• Trypanosoma brucei wywołujący naganę
• Trypanosoma cruzi wywołujący chagasę
• Trypanosoma equiperdum wywołujący zarazę stadniczą
• Trypanosoma evansi wywołujący surrę
• Trypanosoma gambiense wywołujący śpiączkę
• Trypanosoma rhodesiense również wywołujący śpiączkę
• Trichomonas vaginalis - wywołujący rzęsistkowicę pochwową
• Leischmania donovani wywołująca chorobę zwaną kala-azar
• Leischmania tropica wywołująca pendynkę
• Lamblia intestinalis wywołująca lamblię

Wydalanie produktów przemiany materii, których komórka nie potrzebuje lub które jej szkodzą, odbywa się poprzez dyfuzję. Natomaist sposób usuwania wody z komórki zależy od środowiska życia. Na przykład pasożyty oraz pierwotniaki żyjące w wodach słonych, nie mają żadnych mechanizmów regulacyjnych, gdyż ich nie potrzebują. Jest to możliwe, dlatego że ich wnętrze jest izotoniczne względem środowiska zewnętrznego. Natomiast pierwotniaki żyjące w wodach słodkich muszą posiadać takie mechanizmy, gdyż środowisko zewnętrzne jest hipotoniczne. Oznacza to, że zachodzi tutaj osmoza, czyli przenikanie wody do środka komórki. Gdyby woda nie była na bieżąco usuwana, komórka zostałaby rozerwana. Dlatego pierwotniaki te posiadają tzw. wodniczki tętniące. Służą one do zbierania niepotrzebnej wody z komórki oraz wyrzucania jej (na zasadzie skurczy) do otoczenia.

Pierwotniaki mają zdolność rozmnażania zarówno płciowego, jak i bezpłciowego. Proces bezpłciowy to nic innego jak podziały mitotyczne, w wyników których, z jednej komórki macierzystej powstają dwie, identyczne komórki potomne. Niektóre pasożyty rozmnażają się w bardzo szybkim tempie. Niekiedy też za jednym razem następuje podział jądra na więcej niż dwie części - takie zjawisko nazywa się schizogonią. U lepiej rozwiniętych gatunków podczas podziałów mogą zanikać niektóre organelle, aby następnie zostać odtworzonymi w pokoleniu potomnym. W rozmnażaniu płciowym z kolei dochodzi do mejozy, w wyniku której powstają haploidalne gamety. One właśnie łączą się tworząc zygotę, która może ulec mitozie - powstają wtedy identyczne młode organizmy - lub od razu z niej powstaje młody osobnik. Popularna wśród pierwotniaków jest przemiana pokoleń - płciowych i bezpłciowych.

W cyklu pierwotniaków może dominować haplofaza. Wtedy, w odpowiednich warunkach może następować spontaniczne łączenie się haploidalnych osobników, które dają początek osobnikowi diploidalnemu. Ten z kolei ulega podziałom mejotycznym postgamicznym i tak powstaje pokolenie osobników haploidalnych, które po osiągnięciu dojrzałości będą się rozmnażać bezpłciowo.

Natomiast pierwotniaki, u których dominuje diplofaza. Tutaj proces mejozy zachodzi przed zapłodnieniem, czyli pregamicznie. Powstają wtedy haploidalne gamety, które łączą się dając początek osobnikowi diploidalnemu.

U orzęsków mamy do czynienia z koniugacją. Zachodzi ona przy udziale dwóch osobników. Pomiędzy nimi powstaje tzw. mostek cytoplazmatyczny. Natomiast mniejsze jądro - mikronukleus ulega podziałom mejotycznym. W ich wyniku powstają cztery jądra, z których tylko jedno pozostaje. W tym haploidalnym jądrze zachodzi mitoza i powstają dwa pronukleusy - migracyjny oraz stacjonarny. Z obu osobników jądra migracyjne przemieszczają się poprzez mostek cytoplazmatyczny do drugiego osobnika i dochodzi do zapłodnienia krzyżowego (jądro stacjonarne jednego osobnika zlewa się z jądrem migracyjnym drugiego). Powstają zygoty, które ulegają kolejnej mitozie i tak powstają dwa, diploidalne jądra. Dają one początek mikro- i makronukleusowi. Z tym, że w makronuklesie dochodzi jeszcze do kilku mitoz tak, że powstaje poliploidalna liczba DNA.

WICIOWCE

Są pierwotniakami, u których organellami ruchu są wici. Zazwyczaj posiadają one jedno, haploidalne jądro, a rozmnażanie zachodzi w wyniku podziału podłużnego. Zdarzają się wśród nich osobniki, które mogą odżywiać się autotroficznie, np. Euglena zielona. Jako substancje zapasowa trzymają one w komórkach paramylon oraz skrobię. Ze względu na środowisko życia, wiele z nich posiada wodniczki tętniące. Poza tym jednak znane są także pasożyty zwierzęce - np. świdrowiec gambijski czy lamblia, choć większość stanowią myksotroficzne bruzdnice oraz eugleny.

SPOROWCE

Podobnie jak wiciowce, posiadają pojedyncze, haploidalne jądra. Należą tutaj głównie pasożyty. Rozwój jest skomplikowany. Znanym przedstawicielem jest zarodziec malarii, dla którego żywicielami pośrednimi są ludzie. Przenosi je komar widliszek, który wstrzykuje wraz ze śliną sporozoity. Płyną one wraz z krwią, a następnie zagnieżdżają się w wątrobie, gdzie dochodzi do przeobrażeń - najpierw w schizonty, a potem w merozoity.

OKRZEMKI

Są jednokomórkowymi, niewielkimi pierwotniakami. Można je spotkać w koloniach, a także jako osobniki samotne. Znane są zarówno okrzemki prowadzące osiadły tryb życia, jak i wolno żyjące. Środowiskiem ich życia jest woda oraz wilgotne tereny lądowe, takie jak: gleba, skały, czy śnieg. Jeśli występują masowo, są widoczne w postaci żółtych lub brunatnych plam. W błonie komórkowej występuje krzemionka (stąd nazwa), która wzmacnia ją, tworząc pancerzyk zbudowany zazwyczaj z dwóch części. W samej komórce znajduje się jedno jądro oraz barwniki w postaci chromatoforów - nadających żółtą lub brązową barwę. W wyniku asymilacji tworzą olej, chryzozę oraz wolutynę. Mają zdolność rozmnażania zarówno bezpłciowego, jak i płciowego. Większość okrzemek ma zdolność do wytwarzania przetrwalników w postaci statospor lub endospor - dzięki nim są w stanie przeczekać złe warunki środowiska zewnętrznego.