Heterotrofné jednobunkovce – prvoky
Prvoky sú živočíšne jednobunkovce. Ich telo tvorí jedna bunka – eukaryotická, ktorá vykonáva všetky životné funkcie ako
samostatný organizmus, a preto v porovnaní s bunkami mnohobunkovcov má oveľa intenzívnejší metabolizmus. Sú väčšinou
mikroskopických rozmerov /merajú väčšinou od 2 mikrometrov do 3mm/. K vykonávaniu rôznych funkcií majú bunkové organely
a okrem nich aj organely, ktoré im umožňujú pohyb, získanie potravy a niektoré ďalšie životné funkcie. U väčšiny prvokov je
cytoplazmatická membrána modifikovaná a vytvára tenkú pružnú blanu pelikulu. Niektoré druhy vytvárajú
schránky. Koreňonožce nemajú na povrchu tela pelikulu.
Organelami pohybu sú panôžky, bičíky
a brvy. Panôžky /pseudopódiá/ sú typické pre koreňonožce. Sú rôzneho typu a slúžia na meňavkovitý pohyb bunky,
vznášanie sa vo vode a na chytanie koristi. Bičíky /flagellum/ umožňujú pohyb bunky bičíkovcov. Brvy
/cilie/ zabezpečujú pohyb nálevníkov.
Z hľadiska spôsobu výživy sú prvoky heterotrofné. Potravu môžu prijímať
osmoticky, pinocytózou a fagocytózou. Najzložitejšie organely pre príjem potravy súvisia s fagocytózou. Mnohé prvoky majú
bunkové ústa, bunkový hltan, tráviacu /potravovú/ vakuolu a otvor na vylučovanie
nestrávených zvyškov potravy – bunkový anus. Príjem potravy pri nálevníkoch zabezpečuje sústava bŕv
a membrán pred bunkovými ústami, hlavne pri druhoch, ktoré sa živia baktériami. Tráviace vakuoly sú mechúriky naplnené
tekutinou obsahujúcou tráviace enzýmy.
Sladkovodné prvoky majú aj pulzujúce
vakuoly, ktoré slúžia na odstraňovanie prebytočnej vody /vyrovnávanie osmotického tlaku/ a na odstraňovanie
odpadových látok /splodín látkového metabolizmu/. Morské a parazitické druhy nemajú pulzujúce vakuoly /v prostredí,
v ktorom žijú /morská voda, telové tekutiny/ je rovnaký osmotický tlak ako v ich bunke/. Niektoré prvoky môžu metabolity odstraňovať aj
celým povrchom tela. Výmenu dýchacích plynov uskutočňujú celým povrchom tela – difúziou.
Rozmnožujú sa pohlavne
/kopuláciou/ aj nepohlavne /delením a rozpadom/. V životnom cykle sa tieto spôsoby rozmnožovania striedajú. V takomto
prípade podobne ako pri rastlinách hovoríme o rodozmene /metagenéze/.
Prvoky žijú väčšinou vo vodnom
prostredí, mnohé sú parazitické. Malé rozmery im umožňujú ľahko preniknúť do väčších organizmov, preto mnohé
z nich ako parazity vyvolávajú početné ochorenia živočíchov a človeka. Ich fylogenetickou výhodou sú malé rozmery,
rýchlosť rozmnožovania a možnosť prežívať nepriaznivé podmienky v podobe cysty alebo spóry. Cysty sa
vyskytujú vo voľne žijúcich prvokoch. Je v nich uzavretá len jedna bunka. Spóry tvoria parazitické druhy, pri nich z jednej
zárodočnej bunky rozpadom vzniká viacero nových jedincov. Cysty a spóry majú pevné obaly, v ktorých prežívajú
nepriaznivé podmienky /sú veľmi odolné aj voči rôznym agresívnym chemickým látkam/ často aj veľmi dlho /zatiaľ bolo
dokázané oživenie až po 50 rokoch/.
Prvoky sa na Zemi objavili pravdepodobne pred 1 miliardou rokov. Z fylogenetického hľadiska ich
považujeme za východiskovú skupinu pre vývoj mnohobunkových organizmov. Mnohé mnohobunkové organizmy majú podobné
bunky ako rôzne prvoky, čo svedčí o ich príbuznosti /napr. telovú dutinu hubiek vystieľajú golierikovité bunky podobné bunkám
bičíkovcov radu golierikotvaré, rod Bodo; spermie pripomínajú bunky bičíkovcov a pod./ Východiskovou skupinou väčšiny mnohobunkovcov sú
pravdepodobne bičíkovce váľačovité, ktoré tvoria kolónie.
Prvoky rozdeľujeme na 9 kmeňov. Z nich najdôležitejšie
sú meňavkobičíkovce /Sarcomastigophora/, výtrusovce /apicomplexa/ a nálevníky /Ciliophora/.
1. kmeň: meňavkobičíkovce /Sarcomastigophora/
Charakteristickým znakom tejto skupiny je pohyb
panôžkami alebo bičíkmi. Vyživujú sa heterotrofne, alebo autotrofne
/rastlinné bičíkovce/. Delenie buniek je vždy pozdĺžne.
Táto systematická skupina vznikla spojením bičíkovcov a koreňonožcov
/predtým 2 samostatné kmene/, pretože sa našlo veľa zástupcov, ktoré v určitých štádiách svojho vývinu prechádzajú z bičíkovitého
tvaru do meňavkovitého.
Podľa prevládajúceho štádia životného cyklu /foriem s bičíkom, alebo v podobe meňavky/ sa tento kmeň
rozdeľuje na 2 podkmene: bičíkovce a koreňonožce.
1. podkmeň: bičíkovce
/Mastigophora/
Pohybujú sa pomocou jedného alebo viacerých bičíkov. Majú jedno, alebo viac rovnocenných jadier.
/U
rastlinných bičíkovcov môžeme pozorovať prítomnosť plastidov, sú schopné fotosyntézy. Zaraďujeme ich do ríše rastlín – nižšie
rastliny/.
Medzi najznámejšie bičíkovce, ktoré stratili zelené farbivo a vyživujú sa heterotrofne patria
voľne žijúce golierikovce. Ich bunka má okolo bičíka plazmatický lem. Podobné bunky sa vyskytujú aj pri
hubkách. Patrí sem veľa druhov rodu bodo, ktoré sa vyskytujú najmä v organicky veľmi znečistených vodách.
Mnohobičíkovce žijú v čreve švábov a termitov. Pomáhajú rozkladať celulózu na stráviteľné zvyšky.
Medzi
najznámejšie parazitické druhy patrí trypanozóma spavičná /Trypanosoma gambiense/, ktorá spôsobuje
spavú nemoc rozšírenú v tropických krajinách Afriky. Má jeden bičík a undulujúcu membránu. Žije v krvi živočíchy
a na človeka ju prenáša mucha tse-tse. Z krvi po určitom čase napadne nervovú sústavu a vyvoláva únavu. Človek potom upadá do leletargie
pripomínajúcej spánok. Ak sa choroba nelieči, človek umiera. Mnohé ďalšie druhy trypanozóm žijú v rôznych živočíchoch / dobytok –
trypanozóma brucei, kone, potkany/.
Ryby napáda bičovka rybia. Nájdeme ju v akváriách. Parazituje na pokožke
a žiabrach rýb, kde tvorí biele povlaky a spôsobuje masové hynutie najmä mladých rýb.
Žardia črevná parazituje
v tenkom čreve detí, spôsobuje črevné katary. /Má 2 jadrá a 8 bičíkov/. Medzi bičíkovce parazitujúce u človeka patria aj
trichomonády. Majú 4 bičíky a undulujúcu membránu. Trichomonas vaginalis žije v pohlavných orgánoch
a spôsobuje nepríjemné výtoky najmä u žien. Prenáša sa pohlavným stykom a pri premnožení spôsobuje neplodnosť.
Od bičíkovcov
s heterotrofnou výživou možno odvodiť mnohobunkovcov.
2. podkmeň: koreňonožce /Sarcodina/
Počas svojho
životného cyklu prežívajú väčšiu časť života ako meňavky, ktoré vytvárajú panôžky /pseudopodie/. Nemajú pelikuku.
Panôžky sú výbežky cytoplazmy, pomocou nich sa pohybujú a získavajú potravu. Niektoré koreňonožce vytvárajú vápenaté, alebo
kremičité schránky. Žijú vo všetkých vodných biotopoch , okrem toho tvoria početné spoločenstvá aj v pôde, kde regulujú množstvo
baktérií. Sladkovodné druhy majú pulzujúcu vakuolu. Množstvo druhov parazituje. Žijú hlavne v tráviacom ústrojenstve bezstavovcov
a stavovcov. Schránky dierkavcov a mrežovcov tvoria po odumretí bunky na dne morí mohutné, usadené vrstvy – sú
horninotvorné. Vyhynuté dierkavce /napr.numulity/ mali v priemere až 10 cm, doteraz sú najväčšie známe bunky prvokov.
Patria sem nadtriedy - meňavkovce a nitkonožce.
1. nadtrieda: meňavkovce
/Rhizopoda/
Patria sem triedy meňavky a dierkonožce - druhy lezúce po dne.
1. trieda: meňavky
Majú mohutné panôžky, lezú po podklade.
Nemajú telo chránené schránkou. Žijú voľne i paraziticky. Najznámejším zástupcom je voľne žijúca meňavka veľká
/Amoeba proteus/, ktorá sa vyskytuje v sladkých vodách rôznych typov / na dne vôd, ale i v rašeliniskách/.
Meňavka črevná
/Entamoeba coli/ žije v čreve človeka, je neškodná.
Medzi parazitické meňavky patrí meňavka
červienková /meňavka dyzenterická/-Entamoeba histolytica. Cudzopasí v čreve človeka v dvoch formách – v neškodnej forme
minuta, ktorá sa živí črevnými baktériami. Pri oslabení organizmu sa táto forma mení na agresívnu formu – magna,
ktorá napáda črevný epitel, spôsobuje hnačky /dyzentériu/ a krvácanie do čreva. Táto forma sa môže rýchlo šíriť znečistenou
vodou a nehygienicky spracovanými potravinami, takže niekedy dosiahne jej rozšírenie epidemický charakter.
Rozšírená je najmä v tropických a subtropických krajinách.
Meňavka včelia žije vo vylučovacích
ústrojoch /Malpigických žľazách/ včiel a spôsobuje hromadné hynutie včiel. Uhynuté včely sa musia spáliť.
/Slzovičkovka zhubná
vyvoláva u človeka atypický zápal mozgových blán. Žije v teplých vodách /okolo 37 °C/, nosom sa dostáva k čuchovému nerv pomocou
ktorého preniká do mozgu a môže spôsobiť smrť./
2. trieda: dierkavce /Foraminiferida/
Tvoria pestrofarebné schránky väčšinou z uhličitanu vápenatého, často zložené z mnohých komôrok. Cez otvory
vybiehajú tenké panôžky, ktorými získavajú potravu a lezú po dne.
Vyhynuté dierkavce /numulity/ mali až 10 cm –
najväčšie prvoky.
2. nadtrieda: Nitkonožce /Actinopoda/
Patria sem triedy
mrežovce a slncovky - druhy vznášajúce sa vo vode pomocou tenkých panôžok.
1.
trieda: mrežovce /Radiolaria/ sú najznámejšou triedou tejto skupiny. Vytvárajú veľmi pekné, dekoratívne kremičité
schránky.
Schránky dierkavcov a mrežovcov tvoria po odumretí bunky na dne morí mohutné usadené vrstvy – sú horninotvoré.
2. trieda: slncovky /Heliozoa/ sú sladkovodné prvoky, ich panôžky sú vystužené a lúčovito
vyčnievajú na všetky strany. Nadnášajú sa vo vode.
2. kmeň: výtrusovce /Apicomplexa/
Je to kmeň
parazitických prvokov. Ich názov odvodzujeme od toho, že v prednej /apikálnej/ časti tela majú sústredené organely /tvorené
kanálikmi a vylučovacími vačkami/, ktoré im slúžia k prenikaniu do bunky hostiteľa, alebo k prichyteniu na jeho povrchu. Vylučovacie
vačky produkujú látky, ktoré spomaľujú imunologické reakcie napadnutých buniek, čo umožňuje prenikanie do ich vnútra. V hrubej
pelikule sú aj malé otvory, ktoré slúžia na príjem potravy. Nemajú pohybové orgány a majú zložitý
spôsob rozmnožovania - vývinové cykly – kde sa strieda nepohlavné a pohlavné rozmnožovanie.
Takéto rozmnožovanie
vyvoláva ochorenie a zabezpečuje prežitie parazita. Patria sem parazity, ktoré spôsobujú veľmi rozšírené choroby
živočíchov a človeka.
Trieda: gregariny
[Zástupcovia triedy gregariny žijú
v čreve a v telových dutinách bezstavovcov. Sú to mimobunkové pararzity. Pohybujú sa zvláštnym kĺzavým pohybom. V tele
švába žije gregarina švábia].
Trieda: kokcídie
Do triedy kokcídie /Coccidia/
patria vnútrobunkové parazity článkonožcov a stavovcov. Spôsobujú ochorenie zvané kokcidióza. Napádajú
predovšetkým bunky epitelov čreva a žlčových kanálikov - kokcídia pečeňová /Eimeria stiedae/. Choroba napáda zvyčajne
mladé králiky a zajace. Kokcídie sa rozmnožujú nepohlavne rozpadom a pohlavne /iba v 1 hostiteľovi/. Nakazené králiky sa
málo pohybujú, trpia hnačkami, majú spuchnuté brucho. Kokcidióza často končí hromadným úhynom králikov. Nákazy sa šíri cystami, ktoré
králik vylučuje trusom a ostatné králiky ich požierajú spolu s potravou. Prevencia – udržiavanie čistoty.
Človeka napáda
toxoplazma gondii, ktorá spôsobuje ochorenie – toxoplazmózu, ktorá vyvoláva ochorenie prejavujúce sa
horúčkami. Po prekonaní ochorenia sa získava trvalá imunita. Ochorenie je nebezpečné najmä pre tehotné
ženy, pretože dochádza k poškodeniu plodu - vrodené chyby – hydocefalus, zrakové a sluchové poruchy. Môžu dôjsť aj
k odumretiu plodu /potrat/. Rezervoárom ochorenia môžu byť rôzne domáce zvieratá, /najmä mačky, ale aj holuby , napr. v mestských
aglomeráciách/,pri ktorých sa ochorenie prejaví najmä hnačkami. Pri nedostatočnej hygiene, ale aj pri poranení alebo konzumácii mäsa sa ich
cysty môžu dostať do človeka. [Babesia bovis je ďalší zástupca kokcídií, ktorý môže spôsobiť smrteľné ochorenia hospodárskych
zvierat].
Trieda: krvinovky
Zástupcovia triedy krvinovky – hemosporídie parazitujú
v rôznych epiteloch hostiteľov /stavovcov/. Patrí sem aj pôvodca jednej z najrozšírenejších chorôb – malárie. Túto
chorobu spôsobuje maláriovec -Plasmodium malariae.
V komplikovanom životnom cykle maláriovca dochádza k striedaniu
dvoch hostiteľov, pričom pohlavne sa rozmnožuje v komárovi rodu Anofeles a nepohlavne v človeku.
Vývin maláriovca
Komár rodu Anofeles sa nacicia krvi človeka a z jeho slín prejdú štíhle zárodky
/sporozoidy/ do krvi človeka. V krvi človeka majú najprv kosákovitý tvar. Zachytávajú sa na stenách krvných vlásočníc, kde sa
zaguľacujú. Potom sa nepohlavným spôsobom rozmnožovania – schizogóniou rozpadnú na zárodky, ktoré
buď znovu vnikajú do epitelových buniek ciev, alebo do erytrocytov, kde sa po niekoľkých dňoch rozpadnú na viacero /8 – 24/ jedincov,
ktoré znovu vnikajú do erytrocytov a rozpadom sa delia. Schizogónia sa môže viackrát opakovať. Pre človeka postihnutého maláriou každé
takéto vyrojenie nových jedincov znamená horúčkovitý záchvat /poznáme preto maláriu jednodňovú, troj- a štvordňovú - podľa dĺžky
trvania tohto cyklu./.
Po určitom čase rozmnožovania rozpadom sa môžu zárodky meniť na pohlavné bunky /samčie a samičie/, ktoré sa
však môžu vyvíjať už iba v tele komára.
Vývin pokračuje v čreve komára, ktorý sa nacical krvi chorého
človeka. Pohlavným spôsobom - kopuláciou vznikne štíhla pohyblivá bunka, ktorá vnikne do žalúdočnej steny komára. Tu
sa zaguľacuje a mení sa na objemnú bunku /spóru/, v ktorej vznikne veľký počet tenkých zárodkov /sporozoidov/. Po
prasknutí spóry prechádzajú sporozoidy telovou dutinou do slinných žliaz komára a pri nacicaní sa dostanú do krvi človeka. Maláriovec sa
v čreve komára rozmnožuje sporogóniou - utváraním výtrusov /spór/.
Obranou proti šíreniu tejto choroby je
ničenie prenášača a preventívne užívanie liekov.
Podľa údajov zdravotníckych organizácií každoročne ochorie na maláriu asi 200
miliónov ľudí
[Z fylogenetického hľadiska je zaujímavé, že v bunkách výtrusovcov sa našli zvyšky plastidov, čo potvrdzuje ich
príbuzenské vzťahy s autotrofnými bičíkvcami].
3. kmeň: nálevníky /Ciliophora/
Nálevníky sú veľkou skupinou prevažne voľne žijúcich prvokov, s veľmi zložitou bunkovou stavbou. Bunka je pokrytá
brvami /cíliami/, ktoré sú tzv. bazálnymi telieskami viazané v pelikule. Majú buď celé telo pokryté brvami, alebo len
v určitých častiach. Brvy sa líšia od bičíkov tým, že sú kratšie a pohybujú sa jednoduchým veslovaním, kým bičíky sa zväčša
špirálovite krútia. Pohyb brvami pripomína obilné pole zvlnené vetrom. Okrem pohybu majú brvy okolo bunkových ústočiek aj úlohu
vťahovať potravu.
Charakteristické sú pre ne dve jadrá. Veľké jadro /makronukleus/ riadi metabolizmus bunky.
Menšie jadro /mikronukleus/ riadi rozmnožovanie - pri osobitnom spôsobe pohlavného rozmnožovania – konjugácii
sa po redukčnom delení stáva pohlavným /haploidným/ jadrom. Pri konjugácii sa prikladajú konjugujúce bunky k sebe bunkovými
ústami. Makronukleus sa rozpadá a mikronukleus sa redukčne delí - vznikajú 4 haploidné jadrá, z ktorých tri sa rozplynú
a štvrté sa ešte raz rozdelí na: jedno pohyblivé – migrujúce jadro a jedno stále – stacionárne jadro.
Pohyblivé jadro si bunky navzájom vymenia, splývajú so stacionárnymi jadrami. Potom sa črievičky oddelia a vytvoria si veľké jadrá.
Konjugáciou /spájaním/ sa nálevníky rozmnožujú iba za určitých podmienok. Nálevníky sa rozmnožujú aj nepohlavne delením.
Na
prijímanie potravy majú vytvorené bunkové ústa, bunkový hltan a potravovú vakuolu. Potravou bývajú zväčša baktérie, ale
aj riasy, ktoré pomocou pohybu bŕv vháňajú do bunkových úst a bunkovým hltanom sa potrava dostane do potravových vakuol, ktoré obsahujú
tráviace enzýmy. Nestrávené zvyšky potravy odstraňujú bunkovým anusom. Sladkovodné nálevníky majú pulzujúcu
vakuolu, ktorá slúži na vyrovnávanie osmotického tlaku, ale aj na vylučovanie splodín látkového metabolizme. /Zhromažďujúca
bublina je obkolesená niekoľkými lúčovito usporiadanými prívodnými kanálikmi, ktorými sa odstraňuje voda aj s metabolitmi/.
Nálevníky žijú vo všetrkých typoch vôd a vo vodohospodárskej praxi sa využívajú ako indikačné faktory znečistenia
/organického/ vôd. Voda, v ktorej žijú obsahuje hnijúce rastlinné zvyšky /seno, voda vo váze a i./, aby sa v nej
rozmnožilo veľa baktérií, ktorými sa mnohé nálevníky živia. Významnou mierou sa podieľajú na samočistiacich procesoch vo
vodách. Roznášané sú vetrom v štádiu cysty.
Najznámejšími druhmi sú črievička končistá – Paramecium caudatum
a bôbovka a i.
Niektoré druhy nálevníkov žijú v žalúdku /v bachore/ a čreve prežúvavcov a termitov, kde
pomáhajú hostiteľovi tráviť celulózu – symbióza.
Zones.sk – Zóny pre každého študenta