第2章-原生动物门

第二章原生动物门 Protozoa 进化地位 原生生物是目前已知的最原始的真核生物 包括所有的单细胞和多细胞群体的单细胞生物 原生生物中既有属于植物界的衣藻 团藻等绿藻 又有明显属于动物界的草履虫 变形虫等 还有介于动物界 植物界和真菌界之间的眼虫 粘菌等 分布 原生动物的分布十分广泛 淡水 海水 潮湿的土壤 污水沟 甚至雨后积水中都会有大量的原生动物分布 以致从两极的寒冷地区到60 温泉中都能发现它们 另外往往相同的种可以在差别很大的温度 盐度等条件下发现 说明原生动物可以逐渐适应改变了的环境 具有很强的应变能力 主要内容 掌握原生动物门的主要特征 理解其进化地位了解原生动物门的分类了解各纲的主要特征及代表动物和重要类群重点和难点 原生动物门的主要特征通过学习草履虫的形态结构和生殖方式 掌握原生动物细胞独立完整的有机体的特点 疟原虫生活史 本章学习指导 一 原生动物门的主要特征 绝大多数的原生动物是显微镜下的小型动物 最小的种类体长仅有2 3 m 例如寄生于人体的利什曼原虫 也有些大型的种类体长可达7cm 但是大多数的原生动物体长在300 m以下 例如草履虫 在150 300 m之间 1 个体微小 结构简单 由单细胞构成 原生动物是动物界中最原始 最低等的一类动物 它们大多是单细胞的有机体 从细胞结构上看 原生动物的单细胞相似于多细胞动物身体中的一个细胞 它也可以区分成细胞质 cytoplasm 及细胞核 nucleus 细胞质的表面还有细胞膜 cellmembrane 包围 从机能上看 原生动物的这个细胞又是一个完整的有机体 它能完成多细胞动物所具有的生命机能 例如营养 呼吸 排泄 生殖及对外界刺激产生反应 这些机能由细胞或由细胞特化而成的细胞器来执行 构成原生动物的细胞在结构与机能上分化的多样性及复杂性是多细胞动物中任何一个细胞无法比拟的 所以原生动物作为一个动物体来讲是最简单的 而作为一个细胞来讲是最复杂的 少数原生动物是由几个或多个细胞聚合形成群体 细胞分化程度低或无分化 个体之间通过原生质桥联系 但每个细胞仍然保持着一定的独立性 我们把这类原生动物称为群体 colony 例如团藻 盘藻 杂球藻等 群体单细胞动物特点 由多个单细胞个体聚集而成的群体 但绝大多数群体内的单细胞个体具有相对独立性 如盘藻 空球藻 实球藻 团藻 2 以类器官完成生命活动 这种单细胞又是一个具有一切动物特性和生理机能的 独立完整的有机体 具有运动 消化 呼吸 排泄 感应 生殖等机能 以上生理机能是由各种特殊的细胞器来完成 如 运动胞器纤毛 鞭毛 伪足摄食胞器胞口 胞咽 胞肛感觉胞器眼点排泄胞器收集管 伸缩泡 中央微管 双联体微管 基体 鞭毛9 2微细结构模式图 鞭毛微细结构模式图 在电子显微镜下 眼虫鞭毛为纵行排列的微管呈 9 2 模式 3 营养方式多样 植物性营养鞭毛虫纲具色素体的种类光合自养 绿眼虫 动物性营养通过胞口吞食其它生物或有机碎片 残渣由胞肛排出 草履虫 腐生性营养通过体表的渗透作用摄取溶于水中的有机物质 很多寄生性原生动物 各种孢子虫 原生动物 营养 4 生殖方式多样 有性生殖 配子生殖 接合生殖 无性生殖 二分裂 出芽生殖 多分裂 质裂 孢子生殖 无性生殖 1 二分裂 binaryfission 是原生动物最普遍的一种无性生殖 一般是有丝分裂 mitotic 分裂时细胞核先由一个分为二个 染色体均等的分布在两个子核中 随后细胞质也分别包围两个细胞核 形成两个大小 形状相等的子体 二分裂可以是纵裂 如眼虫 也可以是横裂 如草履虫 或者是斜分裂 如角藻 Ceratium 2 出芽生殖 buddingreproduction 实际也是一种二分裂 只是形成的两个子体大小不等 大的子细胞称母体 小的子细胞称芽体 3 多分裂 multiplefission 分裂时细胞核先分裂多次 形成许多核之后细胞质再分裂 最后形成许多单核的子体 多分裂也称裂殖生殖 schizogony 多见于孢子虫纲 4 质裂 plasmotomy 也成为原生质分裂 这是一些多核的原生动物 如多核变形虫 蛙片虫所进行的一种无性生殖 即核先不分裂 而是由细胞质在分裂时直接包围部分细胞核形成几个多核的子体 子体再恢复成多核的新虫体 5 孢子生殖 孢子生殖是由母体产生许多孢子 不经结合而直接形成新个体 是孢子虫所特有的生殖方式如疟原虫的大小配子受精后的合子先发育为卵囊 卵囊内形成多个孢子母细胞 再由孢子母细胞发育成许多个子孢子 每个子孢子发育成新个体 有性生殖 配子生殖和接合生殖 配子生殖 gamogenesis 大多数原生动物的有性生殖行配子生殖 即经过两个配子的融合 syngamy 或受精 fertilization 形成一个新个体 同配生殖 isogame 融合的两性配子的形状 大小相同 异配生殖 heterogame 融合的两性配子的大小 形状不同 接合生殖 见于纤毛虫类 如草履虫 Paramoecium 纤毛虫接合生殖 眼虫的包囊形成 即体内积累了营养物质 失去部分水分 身体变圆 外表分泌厚壁 不再活动 包囊具有抵抗干旱 极端温度 盐度等各种不良环境的能力 并且可藉助于水流 风力 动植物等进行传播 在恶劣环境下甚至可存活数年不死 而一旦条件适合时 虫体还可破囊而出 甚至在包囊内还可以进行分裂 出芽及形成配子等生殖活动 5 大多数在环境恶劣的条件下形成包囊 二 原生动物门的分类 原生动物类群简介 已命名的原生动物超过64000种 其中半数以上为化石种类 原生动物的分类至今意见不一 根据运动胞器等特征 可将原生动物分为 鞭毛虫纲 Mastigophora 肉足虫纲 Sarcodina 孢子虫纲 Sporozoa 丝孢子虫纲 Cnidospora 纤毛虫纲 Ciliata 一 鞭毛虫纲 Mastigophora 1 代表动物 绿眼虫 表膜 叶绿体 副淀粉粒 胞核 伸缩泡 眼虫生活在有机质丰富水中 温暖季节水体为绿色 形态结构特点 借助鞭毛运动 眼点与光感受器能感受光线变化 有趋光性 细胞质内叶绿体 在有光时进行光合营养 制造的过多养分贮存在于副淀粉粒 无光条件下 利用表膜进行渗透性营养 通过表膜吸收水中氧 排出CO2 伸缩泡主要调节水分的平衡 二分裂 分裂时细胞核先由一个分为二个 染色体均等的分布在两个子核中 随后细胞质也分别包围两个细胞核 形成两个大小 形状相等的子体 二分裂可有纵二分裂 如眼虫 和横二分裂 草履虫 眼虫纵二分裂 眼虫形成包囊过程 2 鞭毛虫纲的主要特征 成体有1 4根鞭毛 具有鞭毛是本纲最主要的特征 鞭毛是运动的细胞器 营养方式有植物性营养 动物性营养 腐生性营养3种方式 无性繁殖方式主要为纵二分裂 有性繁殖为配子生殖 在环境不良时一般能形成包囊 根据营养方式的不同 分为2个亚纲 植鞭亚纲动鞭亚纲 3 鞭毛纲的重要类群 A 植鞭亚纲 一般2根鞭毛 具有色素体 光合自养 多数自由生活 常见的有绿眼虫 团藻虫 盘藻虫 钟罩虫 夜光虫等 赤潮 B 动鞭亚纲 体内无色素体 异养 多数与多细胞动物寄生或共生 少数自由生活 代表性的种类有利什曼原虫 锥虫 原海绵虫等 我国流行的是杜氏利什曼原虫 能引起黑热病 主要流行于长江以北地区 是我国5大寄生虫病之一 杜氏利什曼原虫的生活史有2个阶段 即寄生于脊椎动物 人或狗 体内的巨噬细胞 另一阶段寄生在白蛉子体内消化道 黑热病主要靠白蛉子传染 1 利什曼原虫 2 锥虫 伊万氏锥虫 昏睡病 锥虫Trypanosomacruzi 睡眠病 3 隐鞭虫 鳃隐鞭虫 寄生于鱼鳃 披发虫 领鞭毛虫和变形鞭毛虫 变形鞭毛虫 双领虫 原绵虫 自由生活种类 二 肉足虫纲 1 代表动物 大变形虫 2 形态特征 1 生活环境 变形运动 伪足形成时 外质向外突出呈指状 内质流入其中 即溶胶质向运动的方向流动 流动到临时的突起前端后 即向外分开 接着变为凝胶质 同时后边的凝胶质马上转变为溶胶质 凝胶质 溶胶质的相互转变 导致虫体向伪足伸出的方向移动 这种现象就叫做变形运动 3 运动 变形虫胞饮示意图 吞噬作用胞饮作用 变形虫吞噬食物过程示意图 4 摄食 细胞内消化 5 繁殖 横二分裂 图2 22变形虫的二分裂繁殖 2 肉足虫纲的主要特征以伪足运动并兼有摄食的功能 体表无表膜 仅有极薄的细胞质膜 细胞质分化为外质和内质 内质包括凝胶质和溶胶质 繁殖方式是二分裂 多数形成包囊 3 肉足纲的重要类群 据伪足形态的不同分2亚纲 1 根足亚纲 代表种类 痢疾内变形虫 溶组织阿米巴 痢疾内变形虫的生活史分为 大滋养体 小滋养体和包囊3个阶段 滋养体 一般指原生动物摄取营养阶段 能活动 摄取养分 生长和繁殖 是寄生虫的寄生阶段 4核包囊是原虫的感染阶段 生活史为 包囊 囊壁破裂 4个小滋养体 形成包囊或大滋养体 大滋养体分泌蛋白质水解酶溶解肠粘膜上皮 肠壁破坏 有出血现象 痢疾内变形虫的形态 几种有孔虫壳的扫描电镜照片 2 辐足亚纲 特征 具轴伪足 多营漂浮生活 太阳虫 三 孢子纲 Sporovoa 1 代表动物 间日疟原虫 Plasmodiumvivax 2 生活史 在人体内 裂体生殖 在按蚊体内 配子生殖和孢子生殖 疟原虫 寄生在人体红细胞内的疟原虫 1 环状体 2 滋养体3 裂殖体 4 雄配子 5 雌配子 6 中性粒细胞 7 淋巴细胞 2 孢子纲的主要特征 1 全营寄生生活 2 无运动器 或只在生活史的一定阶段以鞭毛或伪足为运动器 3 营养方式为异养 4 生活史复杂 有无性世代和有性世代的两个世代的交替 世代交替 生殖方式为裂体生殖 配子生殖和孢子生殖 兔肝艾美球虫的生活史 A 球虫 3 孢子纲的重要类群 B 粘孢子虫 寄生在鱼体的粘孢子虫 巴贝斯焦虫 球虫 碘泡虫 球虫 四 纤毛纲 1 代表动物 大草履虫 ParameciumcaudatumEhrenberg 1 生活环境 2 形态结构 无性生殖为横二分裂 草履虫横二分裂 有性生殖为接合生殖 1 以纤毛为运动胞器 一般终生具纤毛 2 细胞核一般分化出大核和小核3 细胞质高度分化 多有摄食胞器4 生殖 无性生殖为横二分裂 有性生殖为接合生殖 2 纤毛纲的主要特征 3 纤毛纲的常见种类 棘尾虫 游仆虫 钟虫 喇叭虫 三 原生动物门与人类的关系 原生动物体内的神经肽 一 1975年首次从猪脑中分离出2种神经肽 后又发现多种神经肽与动物的疼痛 温度感受 睡眠 记忆 情绪等有关二 1992年从棘尾虫中至少发现