动物学原生动物

最原始、最低等的动物,第一章 原生动物门（Protozoa）,原生动物门,第一节 原生动物的主要特征第二节 原生动物的分类第三节 原生动物的一般生态（略）第四节 原生动物的主要研究进展,第一节 原生动物门的主要特征,1. 身体由一个细胞组成的单细胞动物 原生动物是动物界中最原始、最低等 的动物，身体由单个细胞构成，亦称为单细胞动物。 构成原生动物的单个细胞，其基本结构为细胞质、细胞核及细胞膜，是一个完整的营独立生活的动物体，与高等动物的个体相当；,2. 身体微小 原生动物身体十分微小，绝大多数需借助显微镜来观察 。最小的种类仅2-3微米，个体较大的长度也只有200-300微米。3.单细胞动物群体 极少数原生动物可以由多个细胞形成单细胞群体，细胞之间可能没有形态与机能的分化，或只有生殖细胞和体细胞的分化。如团藻、盘藻等。,4. 包囊特殊的适应性包囊（cyst）是原生动物遇到不良环境时，在体外形成的胶质的包被。有些原生动物能在包囊内分裂繁殖。,以鞭毛、纤毛或伪足来完成运动；以植物性营养、动物性营养和渗透性营养3种方式来完成摄食及消化等营养功能；营吞噬营养的种类具有胞口、胞咽及胞肛等胞器；以体表进行呼吸和排泄，生活于淡水的种类以伸缩泡排泄废物，调节水分；,生理及生殖特点,激应性 对环境变化能产生一定的反应。如草履虫逃避高浓度的盐水，趋集有0.2%醋酸的地方。生殖方式为：,无性生殖：二分裂、出芽生殖、裂体生殖、质裂。有性生殖：配子生殖、接合生殖；,二分裂 是原生动物最普遍的一种无性生殖，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，如草履虫。,出芽生殖（budding reproduction），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。,复分裂（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。,配子生殖：经过两个配子的融合或受精形成一个新个体。如果融合的两个配子在大小、形状上相似，仅生理机能上不同，则称为同形配子，同形配子的生殖称同配生殖。如果融合的两个配子在大小、形状及机能上均不相同，则称异形配子，根据其大小不同、分别称为大配子及小配子，异形配子所进行的生殖称为异配生殖。,有性生殖-配子生殖,接合生殖（conjugation），是纤毛虫所具有的接合生殖。两个二倍体虫体腹面相贴，每个虫体的小核减数分裂，形成单倍体的配子核，相互交换部分小核，交换后的单倍体小核与对方的单倍体小核融合，形成一个新的二倍体的结合核，然后两个虫体分开，各自再行有丝分裂，形成数个二倍体的新个体。 如：草履虫的接合生殖,有性生殖-接合生殖,第二节 原生动物的分类一、鞭毛纲,特征：1、具有鞭毛，以鞭毛为运动器官；2、营养方式多样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。在不利环境下，可形成包囊。,结构：鞭毛和纤毛结构基本相同，电子显微镜下，鞭毛横切面为外面由细胞质膜包裹的微管束形成的9+2结构， 中央微管被中央鞘围绕。 某些无脊椎动物为 9+1或9+0结构某些昆虫细胞中为9+9+1结构有些动物雄配子中为6+0结构,分类：根据营养方式，可分为植鞭亚纲Phytomastigina和动鞭亚纲Zoomastigina,植鞭亚纲(Phytomastigina)虫体通常具色素体，能进行光合作用，属自养型，产物以副淀粉粒的形式贮存在胞质内。多数自由生活。 常见种类：绿眼虫（Euglena viridis），夜光虫（Noctiluca），团藻（Volvox）。,代表性动物-眼虫（眼虫目）生活习性：有光时行光合作用，无光时丧失叶绿素，通过体表吸收营养。具有正趋光性。通过伸缩泡排出多余水分。形态结构： 表膜、储蓄泡、伸缩泡、眼点、副淀粉粒、叶绿体 运动方式：鞭毛生殖：纵二分裂,2 腰鞭毛目,虫体呈圆形或卵圆形，体表有一横沟和一纵沟，两沟交界处为腰区，由此生出两根鞭毛，分别伏于横沟和纵沟内。常见种类：夜光虫，角鞭虫，沟腰鞭虫,夜光虫：单细胞，球形，直径可达12mm，肉眼可见。纵沟与口沟相通，末端生出1 条触手，2条鞭毛均退化。细胞中央有1大液泡。细胞核一个。原生质浓集于口沟附近，呈黄色，原生质丝呈放射状。细胞无色或绿色，当夜光藻大量密集时则可形成粉红色的赤潮。为热带、亚热带海区发生赤潮的主要种类之一，夜光藻受海浪冲击夜晚会闪闪发光，也为海洋发光现象的主要发光生物，夜光藻分布极广，除寒带海区外，遍及世界各海区。我国整个近海都可大量采到，而以河口附近数量更高。,动鞭亚纲（Zoomastigina） 虫体一般无色素体，为异养型，多数种类与多细胞动物共生或寄生。 常见种类：杜氏利什曼原虫（ Leishmania donovani）寄生于人体肝、脾等内皮系统，引起“黑热病”； 黑热病由白蛉子(Phlebotomus)媒介传播。 黑热病为我国重点防治的5大寄生虫病（血吸虫病、疟疾、黑热病、丝虫病、钩虫病）之一。,1 动基体目,通常仅有一条鞭毛，鞭毛的基部为一基体，再向下是一动基体。种类：杜氏利什曼原虫,利什曼原虫（Leishmania spp.）,利什曼原虫的种类很多,分别寄生于人,哺乳动物(狗、沙鼠等)和爬行动物(蜥蜴)体内。其生活史有前鞭毛体（promastigote）和无鞭毛体（amastigote）两个时期。前者寄生于媒介昆虫（白蛉或罗蛉）的消化道内，后者寄生于哺乳动物或爬行动物的细胞内，通过白蛉或罗蛉传播。,我国的利什曼病主要是由杜氏利什曼原虫引起的。 杜氏利什曼原虫的无鞭毛体主要寄生在肝、脾、骨髓、淋巴结等器官的巨噬细胞内，常引起全身症状，如发热、肝脾肿大、贫血、鼻衄等。在印度，患者皮肤上常有暗的色素沉着，并有发热，故又称黑热病(kala-azar)。,一、形态 无鞭毛体 （amastigote）,虫体很小，卵圆形，大小为2.95.71.84.0m；圆形虫体直径为2.45.2m，常见于巨噬细胞内。经瑞氏染液染色后原虫胞质呈淡蓝色或深蓝色，,内有一个较大的圆形核，呈红色或淡紫色。动基体位于核旁，着色较深，细小，杆状。在油镜下有时可见虫体从前端颗粒状的基体发出一条根丝体。基体靠近动基体，在光镜下难以区别。,前鞭毛体（Promastigote）,成熟的虫体呈梭形，大小为14.320m1.5.1.8m，核位于虫体中部，动基体在前部。,基体在动基体之前，由此发出一鞭毛游离于虫体外。前鞭毛体运动活泼，鞭毛不停地摆动。在培养基内常以虫体前端聚集成团，排列成菊花状。有时也可见到粗短形前鞭毛体，这与发育程度不同有关。,生活史,二、生活史：白蛉和人或哺乳动物两个 宿主体内完成其生活史。 寄生部位：脾、肝、骨髓、淋巴结 网状内皮系统 （巨噬细胞内）。 感染方式：白蛉叮咬。 感染阶段：前鞭毛体。,利什曼原虫侵入巨噬细胞的机制： 利什曼原虫首先粘附于巨噬细胞。粘附后原虫随巨噬细胞的吞噬活动进入细胞，而非前鞭毛体主动入侵巨噬细胞。粘附的途径大体可分为两种：一种为配体受体途径，一种为前鞭毛体吸附的抗体和补体与巨噬细胞表面的Fc或C3b受体结合途径。,机体对利什曼原虫的杀伤：利什曼原虫在巨噬细胞内寄生和繁殖，其抗原可在巨噬细胞表面表达。宿主对利什曼原虫的免疫应答属细胞免疫，效应细胞为激活的巨噬细胞。通过细胞内产生的活性氧杀伤无鞭毛体。含有无鞭毛体的巨噬细胞坏死可清除虫体。抗体在宿主杀伤利什曼原虫的过程中也起了一定作用。,致病性 无鞭毛体在巨噬细胞内大量繁殖，使巨噬细胞大量破坏和增生，从而导致肝、脾、淋巴结肿大，其中脾肿大最为常见(95%)。 浆细胞大量增生和肝功受损使患者白蛋白生成减少，导致白/球蛋白的比率倒置。 患者脾功能亢进，再加上免疫溶血，使血细胞遭到大量破坏引起血液中全血细胞减少。 肾小球淀粉样变性以及肾小球内有免疫复合物的沉积,患者出现蛋白尿及血尿。,致病性 内脏利什曼病时出现免疫功能受损，患者不仅有特异性细胞免疫的抑制，而且对其他病原生物产生细胞免疫和体液免疫反应的能力降低，即非特异性抑制，这可能与患者体内原虫大量繁殖，产生抗原太多, 机体处于免疫无反应）状态有关。因此患者极易并发各种感染而导致死亡。,防治采取查治病人，杀灭病犬和消灭白蛉的综合措施1.治疗病人葡萄糖酸锑纳是治疗内脏利什曼病的特效药。 2.控制病犬感染狗的鉴别和消灭在预防利什曼病上是有效的措施。 3.消灭白蛉在平原地区采用杀虫剂室内和畜舍喷洒杀灭中华白蛉。,锥 虫-引起昏睡病,kinetoplast （基体）,undulating membrane （波动膜）,flagellum,nucleus,Glossina spp.: tse tse fly,二、肉足纲（ Sarcodina ）,虫体无固定体形，身体可以不停地变换形状，任何部位都可以形成临时性的凸起，称“伪足”。伪足伸出的方向代表虫体临时的前端，伪足可随时形成，也可随时消失。,肉足纲 大变形虫,主要特征,A.以伪足为运动器，运动和摄食；B.伪足形态分为：叶状、丝状、根状及轴状结构；,C.体表为极薄的细胞质膜；D.细胞质分为外质及内质；E.体裸露，或具石灰质及几丁质外壳，或有硬质骨骼；F.二分裂繁殖，或有性繁殖；,主要类群以伪足形态可分为2亚纲： A. 根足亚纲 Phizopoda B. 辐足亚纲 Actinopoda代表种类 大变形虫 Amoeba proteus,大变形虫,根足亚纲（Rhizopoda）具有指状、叶状、锥状或网状伪足，但无轴丝，少数寄生于昆虫或脊椎动物体内。 常见种类：痢疾内变形虫（Entamoeba histolytica） 寄生于人体肠道里，能溶解肠壁组织引发痢疾； 有孔虫目（Foraminiferida） 种类、个体数量巨大已知的约2万余种，地中海一些海岸每克泥沙中含5万多个有孔虫壳；虫体死后其坚硬的外壳沉积海底，形成了富含钙质、硅质的特殊软泥。可根据有孔虫识别地层沉积相，推断地质年代，也可以用来进行地层对比，寻找沉积矿物，如石油等。,3 有孔虫目,虫体能分泌一层石灰质的外壳，壳上有许多小孔，伪足由小孔伸出。动物：有孔虫,在海洋中底栖或漂浮生活，它们的壳及尸体在海底形成有孔虫软泥，覆盖了世界海洋的1/3海底，深度约在4000m之内。,辐足亚纲（Actinopoda） 伪足轴型，一般漂浮生活。 常见种类：太阳虫（Actinophrys） 多淡水产；等棘虫（Acanthometra）辐球虫、棘骨虫。放射虫。与有孔虫（根足亚纲）都是很古老的生物，自前寒武纪就已存在； 它们不仅是海洋浮游生物重要成员，而且参与海底沉积； 根据其化石能揭示地层构造，寻找石油和确定油井位置。,2 辅足亚纲-太阳虫目,伪足针状，内有轴丝。如：太阳虫,太阳虫多生活在淡水中，细胞质呈泡沫状，适于漂浮生活，为鱼的自然饵料。,三、孢子纲,特征：1、全部营寄生生活，寄生在脊椎动物（人）和无脊椎动物体内；2、营养方式为异养；3、无运动器，或在一定阶段以鞭毛或伪足为运动器；4、具顶复合器（apical complex）结构；,5、生活史复杂，有无性世代与有性世代两个世代交替，且在2个寄主内进行；有性世代在无脊椎动物体内进行；无性世代在脊椎动物或人体内进行；或在不同寄主体内进行；6、无性生殖以裂体生殖进行繁殖；有性生殖是配子生殖，其后为无性生殖的孢子繁殖。,孢子虫生活史,主要类群：A.血孢子虫：巴贝斯焦虫 泰勒焦虫B.球虫： 兔肝艾美球虫 穿孔艾美球虫代表种类： 间日疟原虫 Plasmadium vivax,疟疾,病源: 疟原虫传播媒介: 疟蚊宿主:脊椎动物门,如鸟类,高等灵长类地理传播: 1.源于非洲,随人类传播至地中海沿岸,美索 不达米亚平原,印度半岛,东南亚 2.美洲的间日疟及三日疟可能源于东南亚的 跨太平洋航行 3.热带疟可能源自非洲的黑奴交易,严重性,世上, 每30秒有一个孩子死于疟疾在非洲, 每天有2700个孩子死于疟疾每年, 约一至三百万人死于疟疾全球普遍疾病, 每年三至五亿病例在非洲, 30%就诊者是疟疾患者全球40%人口身处疫区,人类疟原虫,间日疟原虫 Plasmodium vivax P. v. 热带疟原虫 Plasmodium falciparum P. f.三日疟原虫 Plasmodium malariae P. m.卵型疟原虫 Plasmodium ovale P. o.,发现历史,1880,法国军医Laveran 在疟疾患者血液中发现疟原虫1891,Romanowsky 发展疟原虫血片染色法 ( Gimsa stain )1894,英国人 Manson 提出疟疾的蚊媒介学說1898,英国人 Ross 在印度时,首先在家蚊 ( C. fatigans ) 体內发现鸟类疟原虫的生活史, 之后在西非于疟蚊 ( A. gambiae; A. funestus ) 体內发现人类疟原虫的生活史,发现历史,1935, 英国人 Huff & Bloom 等发现鸟类疟原虫在未进入红血球前有一段組织內 ( 肝脏 ) 发育期1948 & 1949, 英国人 Shott & Garnham 对间日疟原虫及热带疟原虫证实有红血球外发育期1959, 英国人 Bray 对三日疟原虫证实有红血球外发育期,疟原虫的感染传播,由雌疟蚊传染已知420种疟蚊中, 70种可以传播人类的疟疾, 其中约有40种为主要的人类疟媒蚊当一血液中含有疟原虫的“有性生殖母体” ( gametocyte ) 的疟疾患者遭雌疟蚊叮咬时, 該蚊即受到疟原虫感染,在雌疟蚊体內,Gametocyte 发育形成雌/雄配子雌雄配子结合为合子, 又称为动合子动合子进入胃壁, 发育成卵囊卵囊进行細胞分裂产生並释出上万个孢子, 孢子移动至雌蚊的唾液腺雌蚊叮咬人时, 会將孢子注入人体血液中,红血球外期繁殖,子孢子侵入肝細胞中红血球外期繁殖需 5.5 15天成熟的裂殖体破裂並释出上万个裂殖子( merozoites ), 释放于血液中,红血球外期繁殖,P. vivax & P. ovale: 某些孢子隐藏于肝脏中而不发育, 称为隐伏体( hypnozoite ), 可隐藏数年。P. falciparum & P. malariae: 无隐伏体, 不会造成复发; 但可隐藏于体內毛细血管, 之后会造成再发作( recrudescence ),红血球內繁殖,裂殖子侵入红细胞取得发育所需的养分 血红蛋白发育成活动体( trophozoite ), 再发育形成6-24个分裂小体( schizont ), 过程中产生代谢产物疟色素,红血球內繁殖,被感染的红细胞破裂, 释出裂殖子, 进一步入侵新的红细胞若35%的红细胞受感染破坏,会形成疟疾重症某些裂殖子发育形成雌/雄生殖母体, 这些生殖母体在患者被雌疟蚊叮咬时, 进入疟蚊体內。,症状,发作 a.发冷期: 恶寒,战栗,持续 30-60 分钟 b.发热期: 体温上升,脸潮红,皮肤干热, 心跳快速,头痛,呕吐,持续2-4小时 c.发汗期: 退烧,发汗,虚弱,约 2-3 小时,症状,初期发作 a.前期症状: 微烧, 倦怠, 头痛, 畏寒, 厌食 b.发作: P. v. 48 hours P. f. 2448 hour P. m. 72 hours P. o. 48 hours c.间歇期:无症状 d.再发作(recrudescence):三周或数年,数十年,治疗药物,17世紀, Peruvian bark 用于治疗疟疾, 1735年, 林奈將之命名为 Cinchona (金鸡纳树); 1820年, 法国人 Pelletier & Caventou 分离鉴定出主要抗疟成分为奎宁( quinine，金鸡纳霜 )青蒿 ( Artemisia annua ), 俗称古艾, 在中国自古为清热解毒之草物, 20世紀越战时期, 中国中医研究院分离出抗疟成分青蒿素 ( artemisinin ),四、纤毛纲（ Ciliata）,主要特征：1、虫体表面或局部分布着许多纤毛，是运动器官；2、结构复杂，细胞核一般分化出大核（营养核）和小核（生殖核）；3、无性生殖为横二分裂，有性生殖为接合生殖。分类： 1 全毛目2 缘毛目3 旋毛目,常见种类 大草履虫 Paramecium caudatum; 小 瓜 虫 Stylongchia; 游 仆 虫 Suplotes; 钟 虫 Vorticella; 喇 叭 虫 Stentor;,大草履虫：形状似草鞋，全身有纵行排列的纤毛，生活在淡水中。,代表种类,纤毛虫纲代表动物,草履虫,1 全毛目,特征：虫体表面密布纤毛种类：草履虫形态结构：伸缩泡、刺丝泡生殖 无性生殖为横二分裂 有性生殖为接合生殖,草履虫的生理,排 泄：,呼 吸：,消 化：,运 动：,激应性：,纤毛的摆动、旋转前进,形成食物泡在细胞内消化 食物残渣由胞肛排出体外,通过表膜吸入氧气，排出二氧化碳,趋性,二氧化碳等废物通过表膜排出体外,2 缘毛目,特征：纤毛只分布在虫体围口边缘，其余部位的纤毛均已退化消失。钟虫：形成口缘膜，常作逆时针旋转，,3 旋毛目,虫体前端的口缘膜与钟虫基本相似，只是运动时呈顺时针方向。如：喇叭虫,运动器官 营养方式 代表动物鞭毛纲 鞭 毛 植鞭亚纲 自养 眼虫 动鞭亚纲 异养（渗透、吞食) 锥虫纤毛纲 纤毛 异养 草履虫肉足纲 伪足 异养 变形虫孢子纲 无 异养 疟原虫,原生动物与人类的关系,危害人体健康的病原体 寄生部位 引起疾病 症状 传播媒介痢疾内变形虫 肠道 痢疾 大便血多脓少 经口利什曼原虫 巨噬细胞 黑热病 肝脾肿大、发烧 白蛉 锥虫 脑、脊髓 非洲睡眠病 昏睡、致死 舌蝇危害牲畜的病原体 粘胞子虫 引起鱼类大量死亡 艾美球虫 引起鸡、兔死亡率很高的球虫病 血胞子虫 引起牛、马血尿海洋中鞭毛纲的夜光虫等大量速繁殖，形成赤潮，造成鱼、虾、贝类等海洋生物大量死亡，对海洋养殖带来很大危害。,有益于人类的方面1. 组成海洋浮游生物的主体。2. 古代原生动物大量沉积水底淤泥，在微生物的作用和复盖层的压力伤害下形成石油。3. 原生动物中有孔类化石是地质学上