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第二章原生动物门 Protozoa 原生动物是已知的最原始 最简单的动物 为单细胞生物 其中既有明显属于植物界的团藻 盘藻等绿藻 又有属于动物界的草履虫 变形虫等 还有介于植物和动物之间的眼虫等 第一节原生动物门的主要特征 一 原生动物是最原始的单细胞动物 1 原生动物是由一个细胞组成 故称单细胞动物 原生动物的细胞与其它动物体内细胞的异同在于 相同处 在结构上都是由细胞膜 细胞质和细胞核组成 不同处 在生理上 原生动物是一个独立的 完整的 具有一切生命特性的有机体具有一般动物所表现的各种生活机能 如运动 消化 排泄 生殖 感应等 所以 原生动物虽然是单个细胞组成 但不同于高等动物体内的细胞 而和整个高等动物体相当 是一个有独立生活的有机体 作为一个动物来说 它是最简单 最原始的 而作为一个细胞来说 它又是最复杂的 2 原生动物除单个细胞的个体外 也有由多个个体聚合形成的群体 群体虽然是多个细胞 但与多细胞动物有区别 在于细胞分化程度不同 多细胞动物的细胞分化为组织 器官 系统协调活动 而原生动物的群体没有细胞的分化 或只有生殖细胞和体细胞的分化 体细胞没有进一步分化 群体内的各个体细胞具有相对独立性 二 大小 形态及习性 一般都很微小 肉眼不易见到 最小的种类仅2 3微米 如利什曼原虫 在一个所寄生的细胞内可以找到200个 形态多种多样 分布广泛 海洋 河流 湖泊 积水 潮湿的土壤等都有分布 还有一部分寄生生活 某些种类对人类健康和经济动物的养殖可造成极大危害 3 营养方式 原生动物有三种营养方式 植物性营养 在阳光下能将无机物合成有机物 如 鞭毛虫中具有色素体的种类 动物性营养 他们不能自己制造食物 靠吞食其它的生物或有机碎片为食 如 变形虫 草履虫 渗透性营养 借体表的渗透作用 摄取周围的有机物质 4 呼吸和排泄通过细胞膜的渗透作用进行 有伸缩泡的种类 伸缩泡除调节水分外 也有一定程度的排泄作用 5 感应性原生动物是一个独立完整的有机体 对外界环境的变化能产生一定的反应 这种特性称感应性 感应性能帮助原生动物找寻食物和逃避敌害 6 生殖方式有无性生殖和有性生殖两种类型 无性生殖 有二分法 出芽法和裂体生殖法 有性生殖 有配子生殖和接合生殖法 7 可形成包囊大多在遇到不良环境时 体表的细胞器如 纤毛 鞭毛 伪足缩入体内或消失 外被厚壳 形成圆球形包囊 即可以渡过恶劣环境 又容易被风或其它动物带至远处 包囊是原生动物对不良环境的一种适应 一旦环境适宜 胞壳破裂 又恢复原来的生活状态 原生动物的分类 鞭毛纲肉足纲孢子虫纲纤毛纲 第二节鞭毛纲 Mastigophora 具有鞭毛 一般鞭毛数目很少 大多1 4根 主要起运动作用 此外还有感觉和辅助捕食的功能 一 代表动物 眼虫 Euglena 1 生活环境 生活在有机物质丰富的水沟 池沼或缓流中 温暖季节可大量繁殖 常使水呈绿色 2 体形特征 1 体呈绿色 梭形 长约60 m 前端钝圆 后头尖 在虫体后面有一个大而圆的核 2 体表覆以具弹性的 带斜纹的表膜 表膜覆盖整个体表 胞咽 储蓄泡 鞭毛等 使眼虫保持一定形状 又能作收缩变形运动 表膜条纹是眼虫科的特征 其数目多少是种的分类特征之一 3 体前端有一胞口 向后连一膨大的储蓄泡 从胞口中伸出一鞭毛 在细胞质内有许多颗粒状透明的副淀粉粒 它与淀粉相似 是糖类的一种 但遇碘不变蓝 细胞质内含大量卵圆形叶绿体 含有叶绿素 能进行光合作用 4 在鞭毛基部紧贴着储蓄泡有一红色眼点 靠近眼点近鞭毛基部有一膨大部分 能接受光线 称光感受器 呈浅杯状 眼点与光感受器普遍存在于绿色鞭毛虫 5 细胞质内有叶绿体 含有叶绿素 进行光合作用 为光合营养 制造的食物形成半透明的副淀粉粒储存在细胞质中 在无光的情况下 眼虫也可通过体表吸收溶解于水中的有机物质 称为渗透营养 6 眼虫呼吸作用 扩散式 7 眼虫的生殖方法 一般是纵二分裂 先是核进行有丝分裂 在分裂时核膜不消失 基体复制为二 继之虫体开始从前端分裂 鞭毛脱去 同时由基体再长出新的鞭毛 或是一个保存原有的鞭毛 另一个产生新的鞭毛 胞口也纵裂为二 然后继续由前向后分裂 断开成为二个个体 8 在不良环境条件下 形成包囊 二 鞭毛纲的主要特征 1 一般身体具有鞭毛 以鞭毛为运动器 通常有1 4条或稍多 少数种类具有较多的鞭毛2 营养方式 光合营养 植物性营养 渗透营养 腐生性营养 吞噬营养 动物性营养 前者为自养 后两者为异养 3 繁殖 无性繁殖 一般为纵二分裂 有性繁殖为配子结合或整个个体结合 在不良环境的条件下一般能形成包囊 三 鞭毛纲的重要类群 根据营养方式的不同分为植鞭亚纲与动鞭亚纲 一 植鞭亚纲 Phytomastigina 主要特征 一般具有色素 能进行光合作用 如无色素体 其结构也与相近的有色素体种类无大差别 是进化中失去了色素体 自由生活在淡水或海水中 有的为群体 如盘藻 团藻 代表种类 夜光虫 沟腰鞭虫 裸甲腰鞭虫 海水中 钟罩虫 尾窝虫 合尾滴虫 淡水 等 经济意义 大多数的植鞭毛虫是浮游生物的组成部分 是鱼类的天然饵料 引起赤潮 钟罩虫 二 动鞭亚纲 Zoomastigina 主要特征 无色素体 不能自己制造食物 为异养 有不少寄生种类 代表种类 1 利什曼原虫 黑热病虫 Leishmania 在我国流行的是杜氏利什曼原虫 L donovani 能引起黑热病 又名黑热病原虫 生活史 有两个阶段 一个阶段寄生在人体 或狗 另一阶段寄生在白蛉子体内 黑热病主要靠白蛉子传染 危害 主要流行于长江以北广大地区 曾是我国主要的流行病之一 主要病症表现为发热 肝脾肿大 贫血 死亡率达90 以上 在白蛉子的消化道内的利什曼原虫 体梭形 长15 25 m 有鞭毛 称为鞭毛体 在人体 或狗 的内脏巨噬细胞内时 鞭毛消失 体呈圆形或椭圆形小体 2 3 m 称为无鞭毛体 繁殖方法为二分裂法 2 锥虫 睡病虫 Trypanosoma A 多寄生于脊椎动物血液中 寄生于人体的 如冈比锥虫 可侵入人的脑 脊髓血液中 使人得睡眠症 主要分布于非洲 B 寄生于牛 马的伊氏锥虫可引起苏拉病 水肿 消瘦 C 均由吸血昆虫传播 锥虫 3 隐鞭毛虫 Cryptobia 如鳃隐鞭虫 C branchialis 寄生于淡水鱼的鳃及皮肤 破坏组织影响血液循环 呼吸困难导致死亡 第三节肉足纲 Sarcodina 特征 有伪足 运动和摄食功能 细胞质常分化为外质和内质 有的种类具石灰质或几丁质的外壳或有硅质的骨骼 二分裂法繁殖 一 代表动物 大变形虫 AmoebaproteusPallas 1 生活环境 清水池塘或在水流缓慢藻类较多的浅水中 2 体形特征 直径约为200 m 600 m 活的变形虫体形不断改变 结构简单 体表为一层极薄的膜 在质膜之下为一层无颗粒 均质透明的外质 外质之内为内质 内质流动 具颗粒 内质又分为凝胶质与溶胶质 3 伪足 变形虫在运动时 形成伪足 为变形虫的临时运动器 产生变形运动 也有摄食的作用 4 营养 变形虫主要以单胞藻类 小的原生动物为食 以伪足进行包围 吞噬作用 还能摄取一些液体 称为胞饮作用 5 伸缩泡 变形虫内质中一泡状结构的伸缩泡 有节律的膨大 收缩 排出体内过多水分 以调节水分 6 呼吸 主要通过体表吸收氧气排出二氧化碳 进行呼吸作用 7 繁殖 进行二分裂法 为典型的有丝分裂 在分裂过程中 虫体变圆 有很多小伪足 中期时消失 体伸长 然后分裂 分成两个子细胞 也有孢子形成与出芽的报道 8 包囊 某些变形虫在不良环境条件下形成包囊 伪足缩回 分泌一囊壳 在包囊内虫体也可以进行分裂繁殖 二 肉足纲的主要特征 1 生活在淡水 海水 也有寄生的种类 2 以伪足为运动器 有运动与摄食的机能 伪足可分为叶状伪足 丝状伪足 根状伪足与轴状伪足 3 体表没有坚韧的表膜 仅有极薄的细胞质膜 细胞常分为明显的外质与内质 内质包括凝胶质与溶胶质 虫体有的为裸露的 有的种类具石灰质或几丁质的外壳 或有矽质的骨骼 4 繁殖为有丝分裂 有的种类具有有性生殖 形成包囊者极为普遍 三 肉足纲的重要类群 根据伪足的形态分为根足亚纲与辐足亚纲 一 根足亚纲 Rhizopoda 主要特征 伪足为叶状 指状 丝状或根状 伪足内无轴丝 大变形虫属于此纲 除自由生活外还有寄生于人体内的 代表种类 痢疾内变形虫 溶组织阿米巴 表壳虫 砂壳虫 有孔虫等 1 痢疾内变形虫 Entamoebahistolytica 也称溶组织阿米巴 寄生在人的肠道里 能溶解肠壁组织引起痢疾 生活史分为两个阶段 滋养体阶段 孢囊阶段滋养体 指摄取营养阶段 能活动 取食 生长和繁殖 是寄生阶段 分为大 小滋养体 两者结构基本相同 不同之处在于 大滋养体 约12 40 m 寄生在宿主肠壁组织中 以红细胞为食 能分泌蛋白分解酶 溶解肠壁组织 不形成包囊 小滋养体 7 15 m 寄生在肠腔内 以细菌碎屑为食 不侵蚀肠壁 可形成包囊 包囊 不摄取养料阶段 是感染阶段 包囊新形成时为一核 经二次分裂成四核 此为包囊感染阶段 痢疾内变形虫 Entamoebahistolytica A 当人误食染有4核包囊的食物后 在小肠下端囊壁受肠液消化而破裂 里面滋养体放出 经分裂形成4个小滋养体 B 当寄主健康状况较好时 小滋养体形成包囊 随粪便排除 可感染新寄主 C 80 的人感染后不出现症状 每人可排包囊800万 对周围人危害很大 若寄主身体抵抗力降低时 小滋养体可发育成大滋养体 引起痢疾 大滋养体可形成小滋养体 也可直接随粪便排出 D 包囊对外界抵抗力强 但不耐干旱 消灭包囊来源和防止包囊进入体内是预防本病的根本 砂壳虫属Difflugia 表壳虫属ArcellaL 有孔虫 二 辐足亚纲 Actinopoda 主要特点 具有轴伪足 一般呈球形 多营漂浮生活 生活在淡水工海水中 代表种类 太阳虫 放射虫 太阳虫属Actinophrys 第四节孢子纲 Sporovoa 都是寄生生活 且多为细胞内寄生 无运动器 有些种类在生活史某一时期能变形运动或有鞭毛 但只能说明其在系统发生上与鞭毛虫和肉足虫有密切关系 渗透性营养 生活史复杂 有无性世代和有性世代交替 分为3个时期 裂体生殖期 配子生殖期和孢子生殖期 一 代表动物 间日疟原虫 PlasmodiumvivaxGrassi Feletti 疟原虫能引起疟疾 也叫 打摆子 寄生在人体内的疟原虫主要有四种 间日疟原虫 三日疟原虫 恶性疟原虫 卵形疟原虫 生活史基本相同 间日疟原虫有两个寄主 人与按蚊 生活史复杂 有世代交替现象 无性世代在人体内 有性世代在某些雌按蚊体内 借某些按蚊传播 分布与危害 全世界分布 根据五十年代估计 当时世界25亿人口中 有患者2亿5千万 每年250万人死亡 寄主两个 人 肝细胞 红细胞 为无性世代 按蚊 消化道 为有性世代 间日疟原虫生活史 一 在人体内 裂体繁殖 疟原虫在肝细胞和红细胞内发育 1 红血细胞前期 当被感染的雌按蚊叮人时 其唾液中的长梭形子孢子 随唾液进入人体 随着血液先到肝脏 侵入肝细胞后 以胞口摄取肝细胞质为营养 逐渐增大 成熟后通过复分裂进行裂体生殖 即核首先分裂成很多个 称为裂殖体 裂殖体也以肝细胞质为营养 然后细胞质随着核而分裂 包在每个核的外边 形成很多小个体 称裂殖子或潜隐体 当裂殖子成熟后 破坏肝细胞而出 才能侵入红血细胞 疟原虫侵入红血细胞以前 在肝细胞里发育的时期称为红血细胞前期 2 红血细胞外期 在肝细胞出来的裂殖子再侵入肝细胞 此时在红血细胞内已有疟原虫 因此相应的称为红血细胞外期 3 红血细胞内期 由红血细胞前期所产生的裂殖子 侵入红血细胞 体积逐渐长大 当中有一空泡 核偏在一边很像一个带印的戒指 所以称为环状体 或环状滋养体 在几小时内环状体增大 细胞质变得活跃像变形虫一样向各方面伸出伪足 称阿米巴样体或大滋养体 此时疟原虫摄取红血细胞内的血红蛋白为养料 不能利用的分解产物 正铁血红素 成为色素颗粒 积于细胞质内 称为疟色素 在肝细胞中的疟原虫无疟色素 成熟的滋养体几乎占满了红血细胞 由此再进一步发育 形成裂殖体 裂殖体成熟后 形成很多个裂殖子 红血细胞破裂 裂殖子散到血浆中 又各自侵入其他的红血细胞 重复进行裂体生殖 这个周期所需要的时间在各种疟原虫不同 间日疟需48小时 三日疟需72小时 恶性疟需36 48小时 这也是疟疾发作所需间隔的时间 二 在按蚊体内 配子生殖和孢子生殖 疟疾病人红血细胞内的大 小配子母细胞达到相当密度后 如被按蚊吸去 在蚊的胃腔中进行有性生殖 大 小配子母细胞形成配子 大配子母细胞成熟后称大配子 或称雌配子 macrogamete 形状变化不大 小配子母细胞的核分裂成几小块移至细胞周缘 同时胞质活动 由边缘突出4 8条活动力很强的毛状细丝 每个核进入到一个细丝体内 之后鞭毛状细丝一个个脱离下来形成小配子 或称雄配子 microgamete 小配子在蚊胃腔内游动与大配子结合 受精 而成合子 zygote 合子逐渐变长 能蠕动 称动合子 ookinate 动合子穿入蚊的胃壁 定居在胃壁基膜与上皮细胞之间 体形变圆 外层分泌囊壁 发育成卵囊 oocyst 在一个蚊胃上可有一至数百个卵囊 卵囊里的核及胞质进行多次分裂 形成数百至上万的子孢子 一簇簇地集在卵囊里 成熟后 卵囊破裂 子孢子出来 到体腔里 可以穿过各种组织 但最多的是到蚊的唾液腺中 数量可达20万之多 子孢子在蚊体生存可超过70天 但30 40天传染力大为降低 当蚊再叮人时这些子孢子就随着唾液进入人体 分布及危害 遍及全世界 在我国主要流行区在长江以南 以海南 台湾等地最严重 除临床的疾病发作外 能大量破坏红细胞 造成贫血 使肝脾肿大 恶性疟原虫可造成以昏睡为症状的脑型疟 脑血管里充满了含有疟原虫的红细胞 如不及时处理 病人1 3天死亡 二 孢子纲的主要特征 1 营寄生生活 无运动器 或在生活史的一定阶段以鞭毛或伪足为运动器 孢子纲动物很多具有顶复合器 2 生活史复杂 有无性世代与有性世代的两个世代的交替 这两个世代多数在两个寄主体内进行 也有些种类在同一寄主体内进行 无性生殖是裂体生殖 有性世代配子生殖 其后为无性的孢子生殖 二 孢子纲的主要类群 球虫 多寄生于脊椎动物消化器官的细胞内 生活史与疟原虫的基本相同 不同的是 它只寄生在一个寄主体内 卵囊必须在寄主体外进行发育 孢子有厚壁 主要寄生于羊 兔 鸡 鱼等动物体内 如兔球虫 寄生在肝胆管上皮细胞的为兔肝艾美球虫 Eimeriastiedae 寄生在兔肠上皮细胞的有穿孔艾美球虫 E perforans 等 对家兔危害很大 血孢子虫 寄主两个 脊椎动物的血液和吸血节肢动物 蚊 蜱 疟原虫属于此类 我国巴贝斯焦虫 Babesia 和泰勒焦虫 Theileria 对家畜均有危害 可引起家畜患焦虫病 通常寄生在家畜的红血细胞内 粘孢子虫 寄主大多为鱼类 种类很多 如碘泡虫 Myxobolus 寄生的部位也较广 几乎每个器官都能寄生 粘孢子虫在发育初期 一般为变形虫状 然后行裂体生殖 在寄主的肌肉 皮下 鳃等部位生长发育 刺激寄生组织逐渐形成一小肿瘤 表面看有时如一些大 小白点 在其内发育的很多粘孢子虫 形成很多孢子 孢子虫纲生活史 第五节纤毛纲 Ciliata 以纤毛为运动器 细胞核和细胞质高度分化 细胞核分为大核 1个 为营养核 和小核 1个以上 为生殖核 细胞质分化为细胞器 如 胞口 胞咽 胞肛 刺丝泡等 生殖方式有横分裂 无性生殖 和接合生殖 有性生殖 一 代表动物 大草履虫 ParameciumcaudatumEhrenberg 1 生活环境 生活在淡水中 如池沼 小河 2 身体特征 形如草履 前端钝圆 后端略尖 150 200 m 全身长满纤毛 从体前端开始一道沟斜伸想体中部 在沟之后有口沟 由于口沟的存在和该处纤毛较长 摆动有力 所以虫体旋转向前运动 取食器复杂 口沟后为胞口 下连漏斗形胞咽 有纤毛构成的波动膜摆动引起水流 落入胞咽下端形成小泡 小泡落入细胞质为食物泡 食物泡形成后在体内按固定路线流动 在流动中溶酶体融入其中 进行细胞内消化 未消化的残渣经胞肛排出 两个伸缩泡借伸缩作用可将体内多余的水分及少量废物通过固定小孔排出体外 刺丝泡受刺激时嫩放出刺丝 有防御功能 3 刺丝泡 在表膜之下有一些小杆状结构 整齐地与表膜垂直排列 此为刺丝泡 有孔开口在表膜上 当动物遇到刺激时 刺丝泡射出其内容物 遇水产生细丝 4 核 内质多核 其内有细胞核 食物泡 伸缩泡等 大草履虫有一大核一小核 大核为透明略呈肾形的结构 小核位于大核的凹处 大核主要管营养代谢 为多倍体 小核主要管遗传 5 伸缩泡 在内质与外质之间有两个伸缩泡 一个在体前 一个在体前部一个在体后部 前后两个伸缩泡交替收缩 不断排出体内过多的水分 以调节水分 6 呼吸作用 主要通过体表吸入氧气 排出二氧化碳 7 生殖 无性生殖为横二分裂 分裂时小核先进行有丝分裂 大核进行无丝分裂 接着虫体中部横缢 分成两个新个体 有性生殖为接合生殖 大草履虫Parameciumcaudatum 二 纤毛纲的主要特征 1 生活在淡水或海水中 也有寄生的种类2 以纤毛为运动器 一般终生具有纤毛 纤毛的结构与鞭毛相同 其不同特点是纤毛较短 数目较多 运动时节律强 纤毛可成排分散存在 也可形成小膜 波动膜 棘毛 3 结构一般较复杂 细胞核一般分化出大核与小核 大部分纤毛具有摄食的胞器 4 繁殖 繁殖生殖是横二分裂 有丝分裂是接合生殖 三 常见种类 纤毛虫的种类很多 不同类的纤毛虫 其纤毛的多少和分布的位置是不同的 有些全身都有纤毛 属全毛类 如草履虫 小瓜虫等 小瓜虫 Ichthyophthirius 寄生在鱼的皮肤下层 鳃 鳍等处 形成一些白色的小点 成为小瓜虫病 有些种类纤毛不发达 仅限于虫体的腹面 属下毛类 如棘尾虫 Stylonychia 游仆虫 Eu plotes 用腹面粗大的棘毛爬行 有些是纤毛在围口部形成口缘小膜带 属缘毛类 如钟虫 Vorticella 车轮虫 Trichodina 寄生于淡水鱼的鳃或体表 虫体像一车轮 为扁圆形 从侧面看也呈钟形 能吃鳃组织细胞和红血细胞 对鱼苗 鱼种危害较大 自由生活的纤毛虫 大部分为浮游生物的组成部分 是鱼类的饵料 栉毛虫属Didinium 游仆虫属Euplotes 钟虫属 车轮虫属Trichodina 第六节原生动物与人类的关系 寄生的种类如疟原虫 利什曼原虫 痢疾内变形虫等直接对人有害 焦虫危