Skip to main content
Global

23.2: מאפייני פרוטיסטים

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    206589

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    מיומנויות לפיתוח

    • תאר את מאפייני מבנה התא של פרוטיסטים
    • תאר את המגוון המטבולי של פרוטיסטים
    • תאר את מגוון מחזור החיים של פרוטיסטים

    ישנם למעלה מ-100,000 מינים חיים מתוארים של פרוטיסטים, ולא ברור כמה מינים לא מתוארים עשויים להתקיים. מכיוון שפרוטיסטים רבים חיים כקומנסלים או טפילים באורגניזמים אחרים ויחסים אלה הם לרוב ספציפיים למינים, קיים פוטנציאל עצום לגיוון פרוטיסטי התואם את מגוון המארחים. כמונח התפיסה לאורגניזמים אוקריוטיים שאינם בעלי חיים, צמחים או פטריות, אין זה מפתיע שמעט מאוד מאפיינים משותפים לכל הפרוטיסטים.

    מבנה התא

    התאים של הפרוטיסטים הם בין התאים המשוכללים ביותר מכל התאים. רוב הפרוטיסטים הם מיקרוסקופיים וחד-תאיים, אך קיימות כמה צורות רב-תאיות אמיתיות. כמה פרוטיסטים חיים כמושבות שמתנהגות במובנים מסוימים כקבוצה של תאים חיים חופשיים ובדרכים אחרות כאורגניזם רב תאי. פרוטיסטים אחרים מורכבים מתאי יחיד עצומים, רב-גרעיניים, שנראים כמו כתמי רפש אמורפיים, או במקרים אחרים, כמו שרכים. למעשה, תאים פרוטיסטיים רבים הם רב-גרעיניים; במינים מסוימים הגרעינים בגדלים שונים ויש להם תפקידים מובחנים בתפקוד התא הפרוטיסטי.

    תאים פרוטיסטים בודדים נעים בגודלם בין פחות ממיקרומטר לשלושה מטרים באורך ועד דונם. תאים פרוטיסטים עשויים להיות עטופים בממברנות תאים דמויי בעלי חיים או בדפנות תאים דמויי צמחים. אחרים עטופים בקליפות מבוססות סיליקה מזוגגות או פצועות בכדורים של רצועות חלבון משתלבות. הכדור מתפקד כמו מעיל שריון גמיש, ומונע מהפרוטיסט להיקרע או לנקב מבלי לפגוע בטווח התנועה שלו.

    מטבוליזם

    פרוטיסטים מפגינים צורות תזונה רבות ועשויים להיות אירוביים או אנאירוביים. פרוטיסטים המאחסנים אנרגיה על ידי פוטוסינתזה שייכים לקבוצה של פוטואוטוטרופים ומאופיינים בנוכחות כלורופלסטים. פרוטיסטים אחרים הם הטרוטרופיים וצורכים חומרים אורגניים (כמו אורגניזמים אחרים) כדי להשיג תזונה. אמבות וכמה מינים פרוטיסטיים הטרוטרופיים אחרים בולעים חלקיקים בתהליך הנקרא פגוציטוזיס, שבו קרום התא בולע חלקיק מזון ומכניס אותו פנימה, צובט שק קרומי תוך תאי, או שלפוחית, הנקראת ואקום מזון (איור). \(\PageIndex{1}\) השלפוחית המכילה את החלקיק הנבלע, הפגוזום, מתמזגת לאחר מכן עם ליזוזום המכיל אנזימים הידרוליטיים לייצור פגוליזוזום, וחלקיק המזון מתפרק למולקולות קטנות שיכולות להתפזר לתוך הציטופלזמה ולהשתמש בהן בחילוף החומרים התאי. שרידים לא מעוכלים גורשים בסופו של דבר מהתא באמצעות אקסוציטוזיס.

    באיור זה מוצג תא אוקריוטי הצורך חלקיק מזון. כאשר חלקיק המזון נצרך, הוא עטוף בשלפוחית. השלפוחית מתמזגת עם ליזוזום, וחלבונים בתוך הליזוזום מעכלים את חלקיק המזון. חומר פסולת בלתי ניתן לעיכול נפלט מהתא כאשר שלפוחית אקסוציטית מתמזגת עם קרום הפלזמה.
    איור\(\PageIndex{1}\): שלבי הפגוציטוזיס כוללים בליעה של חלקיק מזון, עיכול החלקיק באמצעות אנזימים הידרוליטיים הכלולים בתוך ליזוזום וגירוש חומרים לא מעוכלים מהתא.

    תת-סוגים של הטרוטרופים, הנקראים ספרובים, סופגים חומרים מזינים מאורגניזמים מתים או מהפסולת האורגנית שלהם. חלק מהפרוטיסטים יכולים לתפקד כמיקסוטרופים, ולקבל תזונה בדרכים פוטו-אוטוטרופיות או הטרוטרופיות, תלוי אם קיימים אור שמש או חומרים מזינים אורגניים.

    תנועתיות

    רוב הפרוטיסטים הם תנועתיים, אך סוגים שונים של פרוטיסטים פיתחו אופני תנועה מגוונים (איור). \(\PageIndex{2}\) לחלק מהפרוטיסטים יש דגל אחד או יותר, שהם מסובבים או מקציפים. אחרים מכוסים בשורות או בציציות של ציציות זעירות שהם מכים בתיאום כדי לשחות. אחרים יוצרים הרחבות ציטופלזמיות הנקראות פסאודופודיה בכל מקום בתא, מעגנים את הפסאודופודיה למצע ומושכים את עצמם קדימה. חלק מהפרוטיסטים יכולים לנוע לעבר גירוי או להתרחק ממנו, תנועה המכונה מוניות. התנועה לעבר האור, המכונה פוטוטקסיס, מושגת על ידי צימוד אסטרטגיית התנועה שלהם עם איבר חישה אור.

    חלק א 'מראה פרמציום בצורת נעל, המכוסה בסיליות עדינות ודמויי שיער. חלק ב 'מראה אמבה, שהיא לא סדירה בצורתה עם הרחבות ארוכות של ציטופלזמה הבולטות מהגוף הראשי. התוספים נקראים פסאודופודים. חלק ג 'מראה יוגלנה סגלגלה, בעלת קצה קדמי צר. דגל ארוך דמוי שוט בולט מהקצה האחורי.
    איור\(\PageIndex{2}\): פרוטיסטים משתמשים בשיטות שונות לתחבורה. (א) פרמציום מנופף בנספחים דמויי שיער הנקראים cilia כדי להניע את עצמו. (ב) אמבה משתמשת בפסאודופודיה דמוית אונה כדי לעגן את עצמה למשטח מוצק ולמשוך את עצמה קדימה. (ג) יוגלנה משתמשת בזנב דמוי שוט הנקרא דגל כדי להניע את עצמו.

    מחזורי חיים

    פרוטיסטים מתרבים על ידי מגוון מנגנונים. רובם עוברים צורה כלשהי של רבייה א-מינית, כגון ביקוע בינארי, כדי לייצר שני תאי בת. אצל פרוטיסטים ניתן לחלק את הביקוע הבינארי לרוחב או לאורכי, תלוי בציר הכיוון; לפעמים Paramecium מציג שיטה זו. חלק מהפרוטיסטים כמו תבניות הרפש האמיתיות מציגים ביקוע מרובה ומתחלקים בו זמנית לתאי בת רבים. אחרים מייצרים ניצנים זעירים שממשיך להתחלק וגדלים לגודל הפרוטיסט ההורי. רבייה מינית, הכוללת מיוזה והפריה, נפוצה בקרב פרוטיסטים, ומינים פרוטיסטים רבים יכולים לעבור מרבייה א-מינית למינית בעת הצורך. רבייה מינית קשורה לעיתים קרובות לתקופות בהן חומרים מזינים מתרוקנים או מתרחשים שינויים סביבתיים. רבייה מינית עשויה לאפשר לפרוטיסט לשלב מחדש גנים ולייצר וריאציות חדשות של צאצאים שעשויות להתאים יותר לשרוד בסביבה החדשה. עם זאת, רבייה מינית קשורה לעיתים קרובות לציסטות עמידות המהוות שלב מגן ומנוחה. בהתאם לבית הגידול שלהם, הציסטות עשויות להיות עמידות במיוחד בפני טמפרטורות קיצוניות, התייבשות או pH נמוך. אסטרטגיה זו מאפשרת גם לפרוטיסטים מסוימים "להמתין" לגורמי לחץ עד שסביבתם תהיה נוחה יותר להישרדות או עד שהם נישאים (כגון על ידי רוח, מים או הובלה על אורגניזם גדול יותר) לסביבה אחרת, מכיוון שציסטות מציגות כמעט ללא חילוף חומרים תאיים.

    מחזורי החיים של הפרוטיסטים נעים בין פשוטים למורכבים ביותר. לפרוטיסטים טפילים מסוימים יש מחזורי חיים מסובכים ועליהם להדביק מינים מארחים שונים בשלבי התפתחות שונים כדי להשלים את מחזור חייהם. חלק מהפרוטיסטים הם חד-תאיים בצורה הפלואידית ורב-תאיים בצורה הדיפלואידית, אסטרטגיה המופעלת על ידי בעלי חיים. לפרוטיסטים אחרים יש שלבים רב-תאיים הן בצורות הפלואידיות והן בצורות דיפלואידיות, אסטרטגיה הנקראת חילופי דורות המשמשת גם צמחים.

    בתי גידול

    כמעט כל הפרוטיסטים קיימים בסביבה מימית כלשהי, כולל סביבות מים מתוקים וימיים, אדמה לחה ואפילו שלג. כמה מינים פרוטיסטיים הם טפילים המדביקים בעלי חיים או צמחים. כמה מינים פרוטיסטים חיים על אורגניזמים מתים או על הפסולת שלהם, ותורמים לריקבון שלהם.

    סיכום

    הפרוטיסטים מגוונים ביותר מבחינת המאפיינים הביולוגיים והאקולוגיים שלהם, בין היתר משום שהם מכלול מלאכותי של קבוצות שאינן קשורות פילוגנטית. פרוטיסטים מציגים מבני תאים מגוונים ביותר, מספר סוגים של אסטרטגיות רבייה, כמעט כל סוג תזונה אפשרי ובתי גידול מגוונים. רוב הפרוטיסטים החד-תאיים הם תנועתיים, אך אורגניזמים אלה משתמשים במבנים מגוונים לתחבורה.

    רשימת מילים

    מיקסוטרוף
    אורגניזם שיכול להשיג תזונה באמצעים אוטוטרופיים או הטרוטרופיים, בדרך כלל באופן פקולטטיבי
    כדורית
    כיסוי תאים חיצוני המורכב מרצועות חלבון משתלבות המתפקדות כמו שכבת שריון גמישה, המונעת מהתאים להיקרע או לנקב מבלי לפגוע בטווח התנועה שלהם
    פגוליסוזום
    גוף תאי שנוצר על ידי איחוד של פגוזום המכיל את החלקיק הנבלע עם ליזוזום המכיל אנזימים הידרוליטיים