Zoologia 1 - Dominio procariota ed eucariota (regno protista)

SUPER PHYLUM PROTOZOI

Cellula: Tipica eucariotica, nucleata e dotate di organuli.

Organizzazione: Unicellulari, alcuni coloniali, altri con stadi multicellulari. Nelle forme coloniali o multicellulari non si ha organizzazione di tessuti.

Dimensioni: In genere microscopici, solo alcuni visibili ad occhio nudo.

Simmetria: Non possiedono un tipico modello di simmetria.

Motilità: Vagili (Locomozione per mezzo di ciglia, flagelli, pseudopodi). Esistono tuttavia forme sessili.

Scheletro: Alcune specie possiedono un endoscheletro o un esoscheletro.

Relazioni: Vita libera, Parassitismo, Mutualismo, Commensalismo (Sfruttamento senza disturbo).

Metabolismo: Perlopiù eterotrofo, ma anche autotrofo e saprofago (Materia organica indecomp.).

Habitat: Acquatico e terrestre.

Riproduzione: Asessuale per Scissione, Gemmazione, Strobilazione. Talvolta sessuale per coniugazione o singamia per unione di gameti o pronuclei gametici. Grande importanza ecologica. Presenti in acque marine e

dolci (Fitoplancton e Zooplancton)Taluni bentonici, terreno umido- 10.000 specie circa ecto- o endosimbionti di animali, piante o altri protozoi(Mutualisti, commensali, parassiti)- Alcuni responsabili di gravi malattie- Grandi depositi fossili (Alcune specie molto abbondanti: Nummuliti – Foraminiferi – epiramidi)- Certi gruppi provvisti di guscioSvolgono le medesime funzioni degli organismi pluricellulari “concentrate” in una solacellula.Di conseguenza Grande complessità microstrutturale.- 1 o più nuclei- Mitocondri (Creste con significato tassonomico)- Corpi di Golgi (detti Dittiosomi) per secrezione prodotti RE- Plastidi (Fotosintesi)- Estrusomi (Per espellere materiali). Es. Tricocisti nei Ciliati- Strutture locomotorie (Ciglia, Flagelli, Pseudopodi)AlimentazioneFagotrofi o Olozoici Ingeriscono cibo particolato mediante fagocitosi:- Invaginazione della membrana citoplasmatica- Formazione di una vescicola o vacuolo alimentare separato

dalcitoplasma- Fusione lisosomi (vacuoli ricchi in enzimi digestivi) con il vacuoloalimentare.- I prodotti vengono assorbiti dal citoplasma. Gli scarti espulsi (Esocitosi).Osmotrofi o saprozoici

Ingeriscono materiale in soluzione.- La fagocitosi avviene in un’area specializzata del citostoma Boccacellulare- L’espulsione degli scarti avviene nell’area denominata Citopigio.- La membrana avvolge piccole molecole o ioni formando una sorta dipiccolo alveolo che viene portato all’interno della cellula Pinocitosi.

In alternativa può anche avvenire il trasporto dei soluti attraverso lamembrana cellulare.

RiproduzioneAsessuale: Tipicamente mediante divisione cellulare (Gli individui sono tutti geneticamente identici traloro)- Scissione binaria: Tipo di divisione più comune. La cellula si divide in 2 parti uguali (Flagellatie ciliati)- Gemmazione: Il processo di divisione genera 2 cellule di dimensioni (e morfologia) diversa.Tipico delle specie

sessili acquatiche (Alcuni ciliati) in cui dalla parte ancorata più grande si distaccano 1 o più cellule figlie che si disperderanno in acqua e successivamente si ancoreranno a loro volta

Schizogonia: Il nucleo della cellula madre si divide più volte per mitosi e poi avviene la frammentazione (Apicomplessi e Amebe). Nelle forme provviste di gusci, prevede la duplicazione di questi.

Fenomeni sessuali

L'evoluzione dei processi sessuali in molti gruppi testimonianza l'importanza della ricombinazione genica. Questi processi implicano meiosi, differenziamento dei gameti o nuclei gametici, fecondazione per fusione dei gameti o nuclei gametici in un nucleo zigotico che ristabilisce la condizione diploide.

Si hanno:

• Singamia - Fusione di gameti provenienti da individui diversi
• Autogamia - Fusione di gameti provenienti dallo stesso individuo

La variabilità genetica è in parte garantita dal rimescolamento genico da meiosi.

Coniugazione - 2 individui si fondono

parzialmente formando un pontecitoplasmatico.Il nucleo di ciascuna delle 2 cellule da origine, per meiosi, a 2 nucleigametici di differente dimensione e funzione:1 Migrante Più piccolo - 1 Stazionario Più grandeMacronucleo degenera. Il micronucleo subisce meiosi.Dei 4 prodotti 3 degenerano1 si divide in micronucleo stazionario e micronucleo migranteDue individui a contatto per la zona orale si scambiano il micronucleo migrante (n) che si fondecon lo stazionario e forma un corredo 2nIl nucleo si divide e forma macronucleo e micronucleo.In questo caso non si realizza un aumento di individui ma si produce variabilità genetica.Nei Cigliati: Avviene solo tra mating types (Tipi di accoppiamento) diversi che si riconosconomediante ferormoni.Cicli riproduttiviMeiosi gametica Ciclo DiplonteLa meiosi precede la formazione dei gameti.Solo i gameti sono aploidi e il ciclo biologico della specie si svolge interamente allo stadio diploideCiliati, alcuni Flagellati e

Amebe

Meiosi zigotica Ciclo AplonteLa meiosi avviene subito dopo la fecondazione.Lo zigote è l'unico stadio diploide, mentre gli individui sono aploidi

Apicomplessi, alcuni Flagellati

Meiosi intermedia Ciclo Aplodiplonte o EterofasicoLa meiosi si verifica soltanto quando gli individui diploidi entrano in riproduzione e, attraverso un ciclomeiotico formano spore aploidi da cui si originano individui (n) che produrranno gameti.Solo nei Foraminiferi

Ciclo diplonte con autogamia Ciclo aplonte in Chlamydomonas

Ciclo biologico di VolvoxLa riproduzione asessuale avviene in primaveraed estate, quando le cellule riproduttive diploidispecializzate si dividono per formare una nuovacolonia figlia, che rimane nella colonia madrefinché non ha raggiunto le dimensioni idoneeper fuoriuscire.La riproduzione sessuale avvieneprincipalmente in autunno, con lo sviluppo dellecellule sessuali aploidi.Lo zigote può incistarsi per passare l'inverno epoi svilupparsi in una

colonia asessuale matura in primavera. In alcune specie le colonie hanno sessi separati. In altre sia le uova sia gli spermi sono prodotti dalla stessa colonia. Escrezione e Osmoregolazione Escrezione: Espulsione dei materiali di scarto del metabolismo (non confondetela con defecazione!) Osmoregolazione: Mantenimento del bilancio idrico. Fondamentale per i protozoi che vivono in un ambiente ipotonico (Es. Acqua dolce). Viene mantenuto dai vacuoli contrattili che, come pompe, eliminano l'acqua in eccesso. Mantenimento delle concentrazioni di soluti nell'organismo compatibili con la sua funzionalità. Più comuni nelle specie dulcacquicole (mezzo ipotonico). a. I vacuoli sono composti da un sistema di cisterne e tubuli. Le pompe a protoni presenti sulle membrane trasportano ioni H+ e 3-co-trasportano HCO3- dentro i vacuoli. b. L'acqua diffonde passivamente per mantenere una pressione osmotica uguale a quella del citoplasma. c. Quando un vacuolo è pieno, la membrana che lo contiene si contrae e si fonde con la membrana plasmatica, espellendo l'acqua in eccesso.

delimita si fondecon la membrana della superficie+ 3-cellulare, espellendo acqua, H e HCO .d. I protoni e gli ioni bicarbonato vengonorapidamente rimpiazzati grazie all'azione dell'anidride carbonica sull'anidridecarbonica e l'acqua.

Locomozione- Ciglia e flagelli: Medesima struttura (9 coppie di microtubuli periferici + 2 microtubulicentrali). L'Assonema è costituito dalla membrana plasmatica che racchiude 9 coppie dimicrotubuli alla periferia più i 2 microtubuli non accoppiati al centro.Questa struttura è detta 9+2 e si ritrova in quasi tutte le forme di ciglia e flagelli eucariotici.La cinetica è regolata dallo scorrimento dei microtubuli sostenuto energeticamente dal rilasciodell'energia di legame dell'ATP (Adenosinatrifosfato).Si differenziano la tipologia di movimento:

Ciglia: Numerose, muovono l'acqua parallelamente alla superficie d'inserzione (Es. Remo dibarca)

Flagello: Unico, muove l'acqua

parallelamente al proprio asse (Es. Elica)- Pseudopodi: sono espansioni fluttuanti della cellula che si producono verso l'esterno nella direzione del moto. L'estroflessione degli pseudopodi dal corpo cellulare implica un mutamento di fase da stato colloidale di sol (semiliquido) a stato ectoplasmatico di gel (semisolido) di parte del materiale citoplasmatico. Prendono nomi differenti in funzione di forma e struttura: (Diffugia, Lobopodio: Semplice estroflessione del corpo cellulare Arcella Amoeba) e (Chlamydophrys) Filopodio: Estroflessione allungata e ramificata (Globigerina) Reticolopodio: Estroflessione anastomizzata (Actinophrys Clathrulyna) Assopodio: Pseudopodio allungato e sostenuto da fasci di microtubuli e Incistamento ed excistamento In questi periodi il metabolismo della cellula viene drasticamente ridotto, gli organuli di movimento riassorbiti e l'apparato di Golgi secerne le sostanze- Mancanza di

cibo necessarie alla formazione della cisti.- Disseccamento Le pareti cistiche dei protozoi sono composte da chitina.- Aumento di pressione osmotica Ripristinate le condizioni ambientali favorevoli al- Poco Ossigeno metabolismo, avviene l'excistamento.- Cambiamenti di pH o T°ClassificazioneÈ bene ricordare che i protisti possono essere suddivisi in 3 gruppi principali sulla base della loro somiglianza con il Regno animale, quello vegetale e quello dei funghi.- Simil-Animalia o protozoi: Protisti con maggiori affinità con il Regno animaleChara- Simil-Plantae o alghe: Più simili ai vegetali (Diatomee – Alghe verdi: – Alghe rosse e brune)- Simil-Fungi o muffe: Più simili ai funghiEsistono tuttavia alcuni protisti che mostrano caratteristiche intermedie, che li rendono difficilmente assimilabili ad uno solo dei 3 gruppi che rappresentano di fatto categorie artificiali dal punto di vista filogenetico.

ta. Questa struttura ricorda molto da vicino la forma delle prime forme di vita pluricellulari, che si pensa siano state simili a colonie di cellule. Inoltre, i flagellati coloniali come Volvox mostrano una certa divisione del lavoro tra le cellule all'interno della colonia, con alcune cellule specializzate nella riproduzione e altre nella locomozione. Questa divisione del lavoro è un elemento chiave nella transizione dalla vita unicellulare alla vita pluricellulare. Tuttavia, è importante sottolineare che non esistono prove concrete per supportare questa ipotesi. La teoria dell'origine dei primi animali da flagellati coloniali come Volvox è ancora oggetto di dibattito e richiede ulteriori ricerche e studi per essere confermata o confutata. In conclusione, sebbene ci siano alcune somiglianze tra i flagellati coloniali non fotosintetici come Volvox e le prime forme di vita pluricellulari, non possiamo ancora affermare con certezza che siano stati gli antenati dei primi animali. La ricerca scientifica continua a indagare sull'origine della vita pluricellulare e sulla transizione dalla vita unicellulare alla vita pluricellulare.