5.1: Microorganisms Eukaryotic Unicellular

Last updated
Save as PDF

Page ID: 174555

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

Malengo ya kujifunza

Kufupisha sifa za jumla za vimelea vya eukaryotic vya unicellular
Eleza mzunguko wa maisha ya jumla na njia za uzazi katika vimelea vya eukaryotic vya unicellular
Kutambua changamoto zinazohusiana na uainishaji eukaryotes unicellular
Eleza mpango wa taxonomic uliotumiwa kwa eukaryotes ya unicellular
Kutoa mifano ya maambukizi yanayosababishwa na eukaryotes ya unicellular

Mtazamo wa kliniki: Sehemu 1

Baada ya kufika nyumbani kutoka shuleni, Sarah mwenye umri wa miaka 7 analalamika kuwa doa kubwa juu ya mkono wake haitaacha kupiga. Anaendelea kukwama, akiwavutia wazazi wake. Kuangalia kwa karibu zaidi, wanaona kuwa ni doa nyekundu ya mviringo na makali nyekundu yaliyoinuliwa (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)). Siku iliyofuata, wazazi wa Sara wanampeleka kwa daktari wao, ambaye anachunguza doa kwa kutumia taa ya Wood. Taa ya Wood hutoa mwanga wa ultraviolet unaosababisha doa kwenye mkono wa Sarah kwa fluoresce, ambayo inathibitisha kile daktari tayari alishukiwa: Sarah ana kesi ya nguruwe.

Mama yake Sara anafadhaika kusikia kwamba binti yake ana “mdudu”. Je, hii inaweza kutokea?

Zoezi\(\PageIndex{1}\)

Je, ni baadhi ya njia uwezekano kwamba Sarah anaweza kuwa na mkataba ringworm?

Picha ya karibu ya pete iliyoinuliwa, nyekundu kwenye ngozi. — Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Ringworm inatoa kama pete iliyoinuliwa, nyekundu kwenye ngozi. (mikopo: Vituo vya Kudhibiti Magonjwa na Kuzuia)

Vidudu vya Eukaryotic ni kikundi cha ajabu sana, ikiwa ni pamoja na aina zilizo na mzunguko wa maisha mbalimbali, utaalamu wa kimaadili, na mahitaji ya lishe. Ingawa magonjwa mengi husababishwa na virusi na bakteria kuliko eukaryotes microscopic, eukaryotes hizi zinawajibika kwa baadhi ya magonjwa ya umuhimu mkubwa wa afya ya umma. Kwa mfano, ugonjwa wa malaria wa protozoal uliwajibika kwa vifo 584,000 duniani kote (hasa watoto barani Afrika) mwaka 2013, kulingana na Shirika la Afya Duniani (WHO). Vimelea vya protist Giardia husababisha ugonjwa wa kuhara (giardiasis) ambao huambukizwa kwa urahisi kupitia vifaa vya maji machafu. Nchini Marekani, Giardia ni vimelea vya kawaida vya binadamu vya intestinal (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)). Ingawa inaweza kuonekana kushangaza, minyoo ya vimelea hujumuishwa ndani ya utafiti wa mikrobiolojia kwa sababu utambulisho unategemea uchunguzi wa minyoo ya watu wazima microscopic au mayai. Hata katika nchi zilizoendelea, minyoo hii ni vimelea muhimu vya wanadamu na wanyama wa ndani. Kuna vimelea vichache vya vimelea, lakini hizi ni sababu muhimu za ugonjwa, pia. Kwa upande mwingine, fungi imekuwa muhimu katika kuzalisha vitu vya antimicrobial kama vile penicillin. Katika sura hii, tutachunguza sifa za protists, minyoo, na fungi wakati wa kuzingatia majukumu yao katika kusababisha magonjwa.

a) Micrograph ya seli za kite. B) kiini kimoja cha triangular na flagella nyingi. — Kielelezo\(\PageIndex{2}\): (a) Micrograph ya elektroni ya skanning inaonyesha vimelea vingi vya *Giardia* katika trophozoite, au hatua ya kulisha, katika tumbo la gerbil. (b) Trophozoite ya mtu binafsi ya *G. lamblia, iliyoonyeshwa hapa katika micrograph* ya elektroni ya skanning. Protist hii inayosababishwa na maji husababisha kuhara kali wakati wa kumeza. (mikopo a, b: mabadiliko ya kazi na Vituo vya Kudhibiti na Kuzuia Magonjwa)

Tabia ya Waprotisti

Neno protist ni neno la kihistoria ambalo sasa linatumiwa rasmi kutaja kundi tofauti la viumbe vya eukaryotiki microscopic. Haichukuliwi kama neno rasmi la taxonomiki kwa sababu viumbe vinavyoelezea havina asili ya mabadiliko ya pamoja. Kihistoria, protists walikuwa rasmi makundi katika “wanyama kama” protozoans, “kupanda kama” mwani, na “fungus-kama” protists kama vile molds maji. Makundi haya matatu ya protists yanatofautiana sana kulingana na sifa zao za msingi. Kwa mfano, mwani ni viumbe vya photosynthetic ambavyo vinaweza kuwa unicellular au multicellular. Protozoa, kwa upande mwingine, ni nonphotosynthetic, viumbe motile ambayo daima ni unicellular. Maneno mengine yasiyo rasmi pia yanaweza kutumiwa kuelezea makundi mbalimbali ya waprotisti. Kwa mfano, microorganisms kwamba drift au kuelea katika maji, wakiongozwa na mikondo, inajulikana kama plankton. Aina za planktoni ni pamoja na zooplankton, ambazo ni motile na zisizo za phytosynthetic, na phytoplankton, ambazo ni photosynthetic.

Protozoans hukaa katika makazi mbalimbali, majini na duniani. Wengi wanaishi bure, wakati wengine ni vimelea, kufanya mzunguko wa maisha ndani ya mwenyeji au majeshi na uwezekano wa kusababisha ugonjwa. Pia kuna alama za manufaa zinazotoa huduma za kimetaboliki kwa majeshi yao. Wakati wa kulisha na ukuaji sehemu ya mzunguko wa maisha yao, huitwa trophozoites; hizi hulisha vyanzo vidogo vya chakula chembechembe kama vile bakteria. Wakati baadhi ya aina za protozoa zipo pekee katika fomu ya trophozoite, wengine wanaweza kuendeleza kutoka trophozoite hadi hatua ya cyst iliyowekwa wakati hali ya mazingira ni ngumu sana kwa trophozoite. Cyst ni kiini kilicho na ukuta wa kinga, na mchakato ambao trophozoite inakuwa cyst inaitwa encystment. Wakati hali inakuwa nzuri zaidi, cysts hizi husababishwa na dalili za mazingira ili kuwa hai tena kwa njia ya msisimko.

Jenasi moja ya protozoan yenye uwezo wa encystment ni Eimeria, ambayo inajumuisha baadhi ya vimelea vya binadamu na wanyama. Kielelezo\(\PageIndex{3}\) unaeleza mzunguko wa maisha ya Eimeria.

Eimera mzunguko wa maisha. Envronment sporogony ni mchakato wa sporulation kutokea nje ya jeshi; hii inahitaji siku kadhaa na oksijeni. Oocyst isiyo ya kuambukiza isiyo ya kuambukiza inakuwa oocyst inayoambukiza ya sporulated. Hizi huingia tumbo wakati umemeza na kuanza mchakato wa schizogony ya asexual. GHARAMA kutolewa sporocts ambayo kutolewa sporozoites. Sporozoites hualika seli za tumbo na kuunda trophozoites. Trophozoites kupitia schizogony (uzazi asexual) kuunda schizont ambayo inatoa merozoites. Wamerozoiti wanaweza kuambukiza tena na kuwa watrozoiti tena au kuendelea na gametogoni ya ngono ambapo maerozoiti huunda gamets za kiume na za kike. Michezo hupata syngamy (uzazi wa kijinsia) ili kuunda oocyst inayoendelea ambayo inakua katika oocyst isiyo ya kuambukiza isiyo ya kuambukiza. Hii inatuleta nyuma ya mwanzo wa hatua ya mazingira ya sporogony ya mzunguko. — Kielelezo\(\PageIndex{3}\): Katika mzunguko wa maisha ya kijinsia/asexual wa Eimeria, oocysts (inset) hupandwa kwenye vidole na inaweza kusababisha ugonjwa wakati unapoingizwa na jeshi jipya. (mikopo “mzunguko wa maisha,” “micrograph”: mabadiliko ya kazi na USDA)

Protozoans wana njia mbalimbali za uzazi. Baadhi ya protozoans huzalisha asexually na wengine huzaa ngono; bado wengine wana uwezo wa uzazi wa kijinsia na asexual. Katika protozoans, uzazi wa asexual hutokea kwa fission binary, budding, au schizogony. Katika schizogony, kiini cha seli hugawanya mara nyingi kabla ya kiini kugawanyika katika seli nyingi ndogo. Bidhaa za schizogony zinaitwa merozoites na zinahifadhiwa katika miundo inayojulikana kama schizonts. Protozoans pia inaweza kuzaliana ngono, ambayo huongeza utofauti wa maumbile na inaweza kusababisha mzunguko wa maisha magumu. Protozoans wanaweza kuzalisha gametes haploidi kwamba fuse kupitia syngamy. Hata hivyo, wanaweza pia kubadilishana vifaa vya maumbile kwa kujiunga na kubadilishana DNA katika mchakato unaoitwa conjugation. Huu ni mchakato tofauti kuliko mchanganyiko unaotokea katika bakteria. Neno conjugation protist inahusu aina ya kweli ya uzazi wa kijinsia eukaryotic kati ya seli mbili za aina tofauti za kuunganisha. Inapatikana katika ciliates, kikundi cha protozoans, na kinaelezwa baadaye katika kifungu hiki.

Protozoans wote wana utando wa plasma, au plasmalemma, na wengine wana bendi za protini tu ndani ya membrane zinazoongeza rigidity, na kutengeneza muundo unaoitwa pellicle. Baadhi ya protists, ikiwa ni pamoja na protozoans, wana tabaka tofauti za cytoplasm chini ya membrane. Katika protists hizi, safu ya nje ya gel (pamoja na microfilaments ya actin) inaitwa ectoplasm. Ndani ya safu hii ni eneo la soli (fluid) la saitoplazimu inayoitwa endoplazimu. Miundo hii inachangia maumbo ya seli tata katika protozoans fulani, wakati wengine (kama vile amoeba) wana maumbo rahisi zaidi (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)).

Makundi tofauti ya protozoans yana miundo maalumu ya kulisha. Wanaweza kuwa na muundo maalumu wa kuchukua chakula kupitia phagocytosis, inayoitwa cytostome, na muundo maalumu kwa exocytosis ya taka inayoitwa cytoproct. Grooves ya mdomo inayoongoza kwa cytostomes imewekwa na cilia kama nywele ili kufuta chembe za chakula. Protozoans ni heterotrophic. Protozoans ambayo ni holozoic ingest chembe nzima ya chakula kupitia phagocytosis. Fomu ambazo ni saprozoic ingest ndogo, molekuli mumunyifu chakula.

Protists wengi wana flagella kama flagella au nywele kama cilia iliyofanywa kwa microtubules ambayo inaweza kutumika kwa locomotion (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)). Waprotisti wengine hutumia upanuzi wa cytoplasmic unaojulikana kama pseudopodia (“miguu ya uongo”) ili kuunganisha kiini kwenye uso; kisha huruhusu saitoplasimu kuingia katika ugani, hivyo wakisonga mbele.

Protozoans wana aina mbalimbali za organelles za kipekee na wakati mwingine hukosa organelles zinazopatikana katika seli nyingine. Wengine wana vacuoles ya mikataba, organelles ambayo inaweza kutumika kuhamisha maji nje ya seli kwa udhibiti wa osmotic (usawa wa chumvi na maji) (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)). Mitochondria inaweza kuwa mbali katika vimelea au kubadilishwa kuwa kinetoplastidi (iliyopita mitochondria) au hidrojeni (tazama Tabia za kipekee za seli za Eukaryotiki kwa majadiliano zaidi ya miundo hii).

a) Kiini cha Paramecium kilicho na vipande vifupi kwenye cilia ya nje iliyoandikwa. Indent katika safu ya nje ni kinachoitwa cytostome. Tufe ndani ya seli chini ya cytostome inaitwa cytoproct. Muundo wa umbo la nyota ndani ya seli huitwa vacuole ya mikataba. B) Kiini cha Amoeba na makadirio ya nje iliyoandikwa pseudopods. Safu ya nje ya kiini imeandikwa ectoplasm na safu ya ndani inaitwa endoplasm. Sifa ndani ya seli inaitwa vacuole ya mikataba. C) Euglena na flagellum moja ndefu nje. Safu ya nje ya kiini inaitwa etoplasm, safu ya ndani inaitwa endoplasm. Muundo wa umbo la nyota umeandikwa vacuole ya mikataba. — Kielelezo\(\PageIndex{4}\): (a) *Paramecium* spp. kuwa na appendages kama nywele aitwaye cilia kwa locomotion. (b) *Amoeba* spp. tumia pseudopodia kama lobe-kama nanga kiini kwa uso imara na kuvuta mbele. (c) *Euglena* spp. kutumia muundo kama mjeledi iitwayo flagellum kwa propel seli.

Zoezi\(\PageIndex{2}\)

Je, ni mlolongo wa matukio katika uzazi na schizogony na seli zinazozalishwa zinaitwa nini?

Jamii ya Waprotisti

Waprotisti ni kundi la polyphyletic, maana yake hawana asili ya mabadiliko ya pamoja. Kwa kuwa taksonomia ya sasa inategemea historia ya mabadiliko (kama ilivyopangwa na biochemistry, morpholojia, na genetics), protists wametawanyika katika makundi mengi ya taxonomic ndani ya uwanja Eukarya. Eukarya kwa sasa imegawanywa katika supergroups sita ambazo zinagawanywa zaidi katika vikundi vidogo, kama ilivyoonyeshwa katika (Kielelezo\(\PageIndex{5}\)). Katika sehemu hii, sisi hasa kuwa na wasiwasi na supergroups Amoebozoa, Excavata, na Chromalveolata; supergroups hizi ni pamoja na protozoans wengi wa umuhimu wa kliniki. Supergroups Opisthokonta na Rhizaria pia ni pamoja na baadhi ya protozoans, lakini wachache wa umuhimu wa kliniki. Mbali na protozoans, Opisthokonta pia inajumuisha wanyama na fungi, baadhi ambayo tutajadili katika Helminths ya Vimelea na Fungi. Baadhi ya mifano ya Archaeplastida itajadiliwa katika Algae. Kielelezo\(\PageIndex{6}\) na Kielelezo\(\PageIndex{7}\) muhtasari sifa za kila supergroup na subgroup na orodha wawakilishi wa kila mmoja.

Mchoro wa mti wa matawi na babu ya kawaida ya eukaryotic chini. Hii inasababisha matawi 5. Matawi ya tawi la juu huainishwa kama Excavata ambayo imegawanywa katika makundi matatu: diplomonads, parabasalids, na euglenozoans. Tawi linalofuata linagawanyika katika matawi mawili: alveolates, na stramenopiles. Alveolates imegawanywa katika dinoflagellates, apicomplexans na ciliates. Stramenopiles imegawanywa katika diatoms, mwani wa dhahabu, mwani wa kahawia na oomyces. Makundi yote ya alveotate na stramenopile yanaitwa Chromalveolata. Tawi linalofuata linagawanyika katika cercozoans, forams na radiolarians. Hizi zote zimeandikwa rhizaria. Tawi linalofuata linagawanyika katika mwani nyekundu, chlorophytes (kijani mwani), charophytes (kijani mwani) na mmea wa ardhi. Bahari hizi zote zimeitwa archaeplastidia. Tawi linalofuata linagawanyika katika 2. Tawi la juu linagawanyika katika molds za lami, gymnamoebas na entamoebas. Hizi zote zimeandikwa amoebozoa. Tawi la chini linagawanyika katika nucleariids, fungi, choanoflagellates, na wanyama. Hizi zote zimeandikwa opisthokonta. — Kielelezo\(\PageIndex{5}\): Mti huu unaonyesha uainishaji uliopendekezwa wa uwanja Eukarya kulingana na mahusiano ya mabadiliko. Hivi sasa, kikoa Eukarya imegawanywa katika supergroups sita. Ndani ya kila kikundi kikubwa kuna falme nyingi. mistari dotted zinaonyesha alipendekeza mahusiano ya mabadiliko kwamba kubaki chini ya mjadala.

Jedwali lililojulikana: supergroups eukaryote na aina fulani za mfano. Kuna nguzo 5 katika meza: supergroup, subgroup, sifa za kutofautisha, mifano na maelezo ya kliniki. Supergroup Exavata imegawanywa katika vikundi 3: uasherati, parabasalids, euglenozoans. Fornicata ina sifa zifuatazo za kutofautisha: fomu cysts, jozi ya viini sawa, hakuna mitochondria, mara nyingi vimelea, nne bure flagella. Mfano ni giardia lamblia ambayo husababisha giardiasis. Parabasalids zina sifa zifuatazo za kutofautisha: hakuna mitochondria, flagella nne za bure, flagellum moja iliyounganishwa, hakuna cysts, vimelea au symbiotic, miili ya basal, kinetoplastids. Mfano ni Trichomonas, ambayo husababisha trichomoniasis. Euglenozoans wana sifa zifuatazo za kutofautisha: photosynthetic au heterotrophic, flagella. Mifano ni pamoja na: Euglena ambayo haina kusababisha ugonjwa, Trypanosoma ambayo husababisha ugonjwa wa kulala Afrika na ugonjwa wa Chagas, Leishmanial ambayo husababisha leishmaniasis. Chromalveolata supergroup imegawanywa katika vikundi 4: dinoflagellates, apicomplexans, ciliates, na oomyctes/peronosporomycetes. Dinoflagellates zina sifa zifuatazo za kutofautisha: cellulose theca na flagella mbili tofauti. Mifano ni pamoja na Gonyaulax ambayo husababisha mawimbi nyekundu, Alexandrium ambayo husababisha kupooza samakigamba sumu, na Pfiesteria ambayo husababisha blooms madhara ya algal. Apicomplexans wana sifa zifuatazo za kutofautisha: vimelea vya intracellular na organelles apical. Mifano ni pamoja na Plasmodium ambayo husababisha malaria, Cryptosporidium ambayo husababisha cryptosporidiosis, Theileria (Babesia) ambayo husababisha babeiosis, na Toxoplasma ambayo husababisha Tosoplasmosis. Ciliates wana tabia ya cilia. Mifano ni pamoja na Balantidium ambayo husababisha Balantidiasis. Paramecium na Stentor, ambayo haina kusababisha ugonjwa. Oomycetes/peronosporomycetes wana sifa zifuatazo za kutofautisha: udongo wa maji, kwa ujumla diploid, ukuta wa seli ya selulosi. Mfano ni Phytophthora ambayo husababisha magonjwa katika mazao. — Kielelezo\(\PageIndex{6}\)

Zoezi\(\PageIndex{3}\)

Ambayo supergroups vyenye protists muhimu ya kliniki?

Amoebozoa

Amoebozoa ya supergroup inajumuisha protozoans ambayo hutumia harakati za amoeboid. Microfilaments ya Actin huzalisha pseudopodia, ambayo salio la protoplasm inapita, na hivyo kusonga viumbe. Jenasi Entamoeba inajumuisha spishi za commensal au vimelea, ikiwa ni pamoja na muhimu kiafya E. histolytica, ambayo huambukizwa na cysts katika kinyesi na ndiyo sababu kuu ya kuhara damu ya amoebiki. Amoeba yenye sifa mbaya “ya kula ubongo,” Naegleria fowleri, pia imewekwa ndani ya Amoebozoa. Vimelea hivi vya mauti hupatikana katika maji ya joto, safi na husababisha meningoencephalitis ya msingi ya amoebic (PAM). Mwanachama mwingine wa kundi hili ni Acanthamoeba, ambayo inaweza kusababisha keratiti (kuvimba kwa corneal) na upofu.

Eumycetozoa ni kundi lisilo la kawaida la viumbe vinavyoitwa molds za lami, ambazo hapo awali zimewekwa kama wanyama, fungi, na mimea (Kielelezo\(\PageIndex{8}\)). Moulds ya slime inaweza kugawanywa katika aina mbili: molds za mkononi za slime na molds plasmodial slime. Vipande vya lami za mkononi huwepo kama seli za amoeboid za kibinafsi ambazo mara kwa mara hukusanya kwenye slug ya simu. Kisha jumla huunda mwili wa matunda unaozalisha spores haploid. Plasmodial lami molds zipo kama kubwa, multinucleate seli amoeboid kwamba fomu mabua uzazi kuzalisha spora kwamba kugawanywa katika gametes. Moja ya seli kinamasi mold, Dictyostelium discoideum, imekuwa muhimu utafiti viumbe kwa ajili ya kuelewa upambanuzi wa seli, kwa sababu ina wote single-seli na multicelled hatua ya maisha, huku seli kuonyesha kiasi fulani cha upambanuzi katika fomu multicelled. Kielelezo\(\PageIndex{9}\) na Kielelezo\(\PageIndex{10}\) kuonyesha mzunguko wa maisha ya molds za mkononi na plasmodial kinamasi, kwa mtiririko huo.

a) Micrograph inayoonyesha dome ya mviringo na matawi marefu yanayotoka nje. B) Picha inayoonyesha muundo wa njano unaoonekana kama povu kwenye tawi. — Kielelezo\(\PageIndex{8}\): (a) Mold ya seli ya *lami Dictyostelium discoideum* inaweza kukua kwenye agar katika sahani ya Petri. Katika picha hii, seli za amoeboid binafsi (zinazoonekana kama nyanja ndogo) zinajitokeza pamoja ili kuunda mchanganyiko unaoanza kuongezeka kona ya juu ya kulia ya picha hiyo. Mchanganyiko wa primitively multicellular una seli za mtu binafsi ambazo kila mmoja ana kiini chao. (b) *Fuligo septica* ni mold plasmodial lami. Kiumbe hiki cha rangi nyekundu kina kiini kikubwa na viini vingi.

Mwili wa matunda ya kukomaa hutoa kilele kirefu na nyanja inayozalisha spores kupitia meiosis. Mwili wa matunda ya kukomaa hutoa spores. Spora za haploidi huota na kutoa kupanda kwa amoeba ambayo hugawanyika ili kuunda seli za mtu binafsi zaidi. Mbili amoeba fuse kuunda zygote. Zygoe inaweza kukua na kufanyiwa meiosis na raundi nyingi za mitosis. Amoeba mpya ya haploidi hutolewa. Mbolea huzalisha amoeba ambazo hujumuisha muundo unaoitwa slug. Slug huhamia kwa kiwango cha 2 mm kwa saa. Uhamiaji huacha jumla huunda mwili wa matunda mwishoni mwa kilele. Hii inatuleta nyuma kwenye mwili wa matunda katika mzunguko wa maisha. — Kielelezo\(\PageIndex{9}\): Mzunguko wa maisha ya mold ya kinamasi za mkononi *Dictyostelium discoideum* hasa inahusisha amoeba ya mtu binafsi lakini inajumuisha malezi ya plasmodium multinucleate sumu kutoka zygote uninucleate (matokeo ya fusion ya seli mbili za mtu binafsi amoeboid). Plasmodium ina uwezo wa kusonga na kuunda mwili wa matunda unaozalisha spores za haploid. (mikopo “picha”: mabadiliko ya kazi na “hiyo redhead4” /Flickr)

Plasmodium kukomaa (molekuli multinucleated bure ya protoplasm) inaweza kuzalisha sclerotium (seli ndogo) katika makazi kavu. Plasmodium kukomaa pia hutoa diploid sporangia ambayo hutoa spores haploidi kupitia meiosis. Sporangium kukomaa hutoa spores kukomaa ambayo kuota. Ukuaji hutoa seli zinazoweza kubadilisha kati ya aina za ameboid na flagellated. Plasmogomy ni fusion ya cytoplasm ya seli mbili. Karyogamy ni fusion ya nuclei na inaongoza kwa uzalishaji wa zygote ya diploid. Zygote hugawanyika kuunda plasmodium ya kulisha mbalimbali ya nucleated. Hii inatupeleka mwanzo wa hatua ya plasmodium ya mzunguko wa maisha. — Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Plasmodial kinamasi molds zipo kama seli kubwa multinucleate amoeboid kwamba fomu mabua uzazi kuzalisha spora kwamba kugawanywa katika gametes.

Chromalveolata

Chromalveolata supergroup imeunganishwa na asili sawa ya plastids wanachama wake na inajumuisha apicomplexans, ciliates, diatomi, na dinoflagellates, miongoni mwa makundi mengine (tutafunika diatomi na dinoflagellates katika Algae). Apicomplexans ni vimelea vya ndani au vya ziada ambavyo vina tata ya apical kwenye mwisho mmoja wa seli. Ugumu wa apical ni mkusanyiko wa organelles, vacuoles, na microtubules ambayo inaruhusu vimelea kuingia seli za jeshi (Kielelezo\(\PageIndex{11}\)). Apicomplexans wana mzunguko wa maisha magumu ambayo ni pamoja na sporozoite ya kuambukiza ambayo inakabiliwa na schizogony kufanya merozoites nyingi (angalia mfano katika Kielelezo\(\PageIndex{3}\)). Wengi wana uwezo wa kuambukiza seli mbalimbali za wanyama, kutoka wadudu hadi mifugo kwa wanadamu, na mizunguko yao ya maisha mara nyingi hutegemea maambukizi kati ya majeshi mengi. Jenasi Plasmodium ni mfano wa kundi hili.

a) Mchoro wa protist apicomlexan. Kiini ni mviringo mrefu na tata ya apical katika mwisho wa apical. B) Micrograph ya protist inayoonyesha mviringo mrefu. — Kielelezo\(\PageIndex{11}\): (a) Apicomplexans ni protists vimelea. Wana tabia ya apical tata ambayo inawawezesha kuambukiza seli za jeshi. (b) Picha ya microscope ya elektroni ya rangi ya sporozoite ya *Plasmodium*. (mikopo b: mabadiliko ya kazi na Ute Frevert)

Apicomplexans nyingine pia ni muhimu kiafya. Cryptosporidium parvum husababisha dalili za matumbo na inaweza kusababisha ugonjwa wa kuhara wakati cysts kuchafua maji ya kunywa. Theileria (Babesia) microti, inayoambukizwa na Jibu Ixodes scapularis, husababisha homa ya mara kwa mara ambayo inaweza kuwa mbaya na inakuwa pathogen ya kawaida inayoambukizwa na uhamisho nchini Marekani (Theileria na Babesia ni genera zinazohusiana kwa karibu na kuna baadhi ya mjadala kuhusu uainishaji bora). Hatimaye, Toxoplasma gondii husababisha toxoplasmosis na inaweza kuambukizwa kutoka kwenye vipande vya paka, matunda na mboga zisizochapwa, au kutoka nyama isiyopikwa. Kwa sababu toxoplasmosis inaweza kuhusishwa na kasoro kubwa za kuzaliwa, wanawake wajawazito wanahitaji kuwa na ufahamu wa hatari hii na kutumia tahadhari ikiwa ni wazi kwa vipande vya paka zinazoweza kuambukizwa. Utafiti wa kitaifa uligundua mzunguko wa watu wenye antibodies kwa toxoplasmosis (na hivyo ambao labda wana maambukizi ya sasa ya latent) nchini Marekani kuwa 11%. Viwango ni vya juu sana katika nchi nyingine, ikiwa ni pamoja na baadhi ya nchi zilizoendelea. ¹ Pia kuna ushahidi na mpango mzuri wa nadharia kwamba vimelea inaweza kuwa na jukumu la kubadilisha tabia ya binadamu walioambukizwa 'na sifa utu. ²

Ciliates (Ciliaphora), pia ndani ya Chromalveolata, ni kundi kubwa, tofauti sana linalojulikana na kuwepo kwa cilia kwenye uso wao wa seli. Ingawa cilia inaweza kutumika kwa ajili ya locomotion, mara nyingi hutumiwa kwa ajili ya kulisha, pia, na baadhi ya aina ni nonmotile. Balantidium coli (Kielelezo\(\PageIndex{12}\)) ni tu vimelea ciliate ambayo huathiri binadamu kwa kusababisha ugonjwa wa matumbo, ingawa mara chache husababisha masuala makubwa ya matibabu isipokuwa katika immunocompridious (wale walio na mfumo dhaifu wa kinga). Labda ciliate inayojulikana zaidi ni Paramecium, kiumbe cha motile na cytostome inayoonekana wazina cytoproct ambayo mara nyingi hujifunza katika maabara ya biolojia (Kielelezo\(\PageIndex{13}\)). Ciliate nyingine, Stentor, ni sessile na hutumia cilia yake kwa kulisha (Kielelezo\(\PageIndex{14}\)). Kwa ujumla, viumbe hawa wana micronucleus yaani diploidi, somatic, na kutumika kwa uzazi wa kijinsia kwa kuungana. Pia wana macronucleus inayotokana na micronucleus; macronucleus inakuwa polyploidi (seti nyingi za chromosomes duplicate), na ina seti iliyopunguzwa ya jeni za kimetaboliki.

Ciliates zinaweza kuzaliana kwa njia ya kuunganishwa, ambapo seli mbili zinashirikiana. Katika kila kiini, micronuclei ya diploid hupata meiosis, huzalisha nuclei nane za haploid kila mmoja. Kisha, wote lakini moja ya micronuclei ya haploid na macronucleus hutengana; micronucleus iliyobaki (haploid) inakabiliwa na mitosis. Seli mbili kisha kubadilishana micronucleus moja kila mmoja, ambayo fuses na micronucleus iliyobaki sasa kuunda mpya, vinasaba tofauti, diploid micronucleus. Micronucleus ya diploid inakabiliwa na mgawanyiko wa mitotic mbili, hivyo kila kiini kina micronuclei nne, na mbili kati ya nne huchanganya kuunda macronucleus mpya. Chromosomes katika macronucleus kisha kuiga mara kwa mara, macronucleus kufikia hali yake polyploid, na seli mbili tofauti. Seli hizi mbili sasa zinatofautiana na kila mmoja na kutoka kwa matoleo yao ya awali.

Micrograph ya kiini cha mviringo na makadirio mengi mafupi. — Kielelezo\(\PageIndex{12}\): Specimen hii ya ciliate *Balantidium coli* ni fomu ya trophozoite iliyotengwa na tumbo la nyani. *B. coli* ni ciliate pekee inayoweza kuambukiza wanadamu. (mikopo: mabadiliko ya kazi na Kouassi RYW, McGraw SW, Yao PK, Abou-Bacar A, Brunet J, Pesson B, Bonfoh B, N'goran EK & Candolfi E)

Kiini cha Paramecium kilicho na vipande vifupi kwenye cilia ya nje iliyoandikwa. Indent katika safu ya nje ni kinachoitwa cytostome. Makali ya nje ya cytostome ni indent katika kiini kinachoitwa groove ya mdomo. Tufe ndani ya seli chini ya cytostome inaitwa vacuole ya chakula, nyanja nyingine iliyo karibu inaitwa cytoproct. Ufunguzi mdogo katika kiini ni kinachoitwa pore ya anal. Muundo wa umbo la nyota ndani ya seli huitwa vacuole ya mikataba. Mviringo mkubwa ni kinachoitwa macronucluus na mviringo mdogo ni kinachoitwa micronucleus. — Kielelezo\(\PageIndex{13}\): *Paramecium* ina kinywa cha kwanza (kinachoitwa groove ya mdomo) ili kumeza chakula, na pore ya anal ili kuiondoa. Vacuoles ya mikataba inaruhusu viumbe kuondokana na maji ya ziada. Cilia huwezesha viumbe kuhamia.

Micrograph ya seli za muda mrefu za tarumbeta. Sehemu kubwa ya seli ina muundo wa mviringo unaoitwa cytostome na makadirio madogo yaliyoandikwa cilia. — Kielelezo\(\PageIndex{14}\): Hii tofauti kuingiliwa tofauti micrograph (ukuzaji: ×65) ya *Stentor roeselie* inaonyesha cilia sasa pembezoni ya muundo jirani cytostome; cilia hoja chembe chakula. (mikopo: mabadiliko ya kazi na “picturepest” /Flickr)

Öomycetes wana kufanana na fungi na mara moja waliainishwa nao. Pia huitwa molds maji. Hata hivyo, hutofautiana na fungi kwa njia kadhaa muhimu. Öomycetes wana kuta za seli za selulosi (tofauti na kuta za seli za chitinous za fungi) na kwa ujumla ni diploid, ambapo aina kubwa ya maisha ya fungi ni kawaida haploidi. Phytophthora, pathogen ya mimea iliyopatikana katika udongo ambayo imesababisha njaa ya viazi ya Ireland, imewekwa ndani ya kundi hili (Kielelezo\(\PageIndex{15}\)).

Picha ya wadudu kufunikwa katika fuzz nyeupe labeled maji mold. — Kielelezo\(\PageIndex{15}\): Oomycete ya saprobic, au mold ya maji, hupunguza wadudu waliokufa. (mikopo: mabadiliko ya kazi na Thomas Bresson)

Unganisha na Kujifunza

Video hii inaonyesha kulisha Stentor.

Excavata

Kikundi cha tatu na cha mwisho kinachozingatiwa katika sehemu hii ni Excavata, ambayo inajumuisha eukaryotes za kale na vimelea vingi vyenye uwezo mdogo wa kimetaboliki. Viumbe hivi vina maumbo na miundo ya seli tata, mara nyingi ikiwa ni pamoja na mfadhaiko juu ya uso wa seli inayoitwa chimba. Kikundi cha Excavata kinajumuisha vikundi vidogo vya Fornicata, Parabasalia, na Euglenoza. Wafornicata wanakosa mitochondria lakini wana flagella. Kundi hili linajumuisha Giardia lamblia (pia inajulikana kama G. intestinalis au G. duodenalis), pathogen iliyoenea ambayo husababisha ugonjwa wa kuhara na inaweza kuenea kwa njia ya cysts kutoka kinyesi ambacho huchafua vifaa vya maji (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)). Parabasalia ni endosymbionts ya wanyama mara kwa mara; wanaishi katika utumbo wa wanyama kama mchwa na mende. Wana miili ya basal na mitochondria iliyopita (kinetoplastids). Pia wana muundo mkubwa wa seli tata wenye utando usiojitokeza na mara nyingi huwa na flagella nyingi. Trichomonads (kikundi kidogo cha Parabasalia) ni pamoja na vimelea kama vile Trichomonas vaginalis, ambayo husababisha ugonjwa wa ngono wa binadamu trichomoniasis. Trichomoniasis mara nyingi haina kusababisha dalili kwa wanaume, lakini wanaume wanaweza kusambaza maambukizi. Kwa wanawake, husababisha usumbufu wa uke na kutokwa na inaweza kusababisha matatizo katika ujauzito ikiwa imeachwa bila kutibiwa.

Euglenoza ni kawaida katika mazingira na ni pamoja na aina za usanisinuru na zisizo za photosynthetic. Wanachama wa jenasi Euglena ni kawaida si pathogenic. Seli zao zina flagella mbili, pellicle, unyanyapaa (eyespot) ili kuhisi mwanga, na kloroplasts kwa usanisinuru (Kielelezo\(\PageIndex{16}\)). Pellicle ya Euglena inafanywa kwa mfululizo wa bendi za protini zinazozunguka kiini; inasaidia utando wa seli na hutoa umbo la seli.

Euglenozoa pia ni pamoja na trypanosomes, ambazo ni vimelea vya vimelea. Jenasi Trypanosoma inajumuisha T. brucei, ambayo husababisha trypanosomiasis ya Afrika (ugonjwa wa kulala wa Afrika na T. cruzi, ambayo husababisha trypanosomiasis ya Marekani (ugonjwa wa Chagas). Magonjwa haya ya kitropiki yanaenea kwa kuumwa kwa wadudu. Katika ugonjwa wa kulala wa Afrika, T. brucei hukoloni damu na ubongo baada ya kuambukizwa kupitia kuumwa kwa kuruka kwa tsetse (Glossina spp.) (Kielelezo\(\PageIndex{17}\)). Dalili za mwanzo ni pamoja na kuchanganyikiwa, ugumu wa kulala, na ukosefu wa uratibu. Kushoto bila kutibiwa, ni mbaya.

Kiini cha mviringo kilicho na bendera ndefu kwa mwisho mmoja karibu na photoreceptor (mwili wa paraflagellar). Mviringo mkubwa ndani ya seli ni kinachoitwa kiini na ina nucleolus ndogo ya mviringo iliyoandikwa. Miundo ya kijani imeandikwa chloroplasts. Mduara nyekundu unaitwa unyanyapaa (jicho) .Tufe nyingine inaitwa vacuole ya mikataba na nyanja kubwa inaitwa bendi za pellicle. Miundo ya kijivu imeandikwa polysaccharides iliyohifadhiwa na photosynthesis. — Kielelezo\(\PageIndex{16}\): (a) Mfano huu wa *Euglena* unaonyesha miundo ya tabia, kama vile unyanyapaa na flagellum. (b) Pellicle, chini ya utando wa seli, hutoa kiini sura yake tofauti na inaonekana katika picha hii kama striations nyeti sambamba juu ya uso wa seli nzima (hasa inayoonekana juu ya vacuole kijivu mikataba). (mikopo a: mabadiliko ya kazi na Claudio Miklos; mikopo b: mabadiliko ya kazi na David Shykind)

Mzunguko wa maisha ya Trypanosoma brucei unafanyika katika kuruka kwa tsetse na wanadamu. Wakati kuruka kwa tsetse inachukua mlo wa damu huingiza T. brucei ndani ya damu ya mwanadamu. Huko T. brucei huzidisha na fission binary katika damu, lymph, na maji ya mgongo. Wakati mwingine kuruka tsetse inachukua mlo wa damu ni kumeza T. brucei ambayo huzidisha na fission binary katika midgut ya kuruka. T. brucei kisha inabadilika kuwa hatua ya kuambukiza ambayo huingia kwenye tezi za salivary na huzidisha. Hii inaweza kuenea kwa mwanadamu mwingine. — Kielelezo\(\PageIndex{17}\): *Trypanosoma brucei*, wakala wa causative wa trypanosomiasis ya Afrika, hutumia sehemu ya mzunguko wa maisha yake katika kuruka kwa tsetse na sehemu ya wanadamu. (mikopo “mfano”: mabadiliko ya kazi na Vituo vya Kudhibiti na Kuzuia Magonjwa; mikopo “picha”: DPDX/Vituo vya Kudhibiti na Kuzuia Magonjwa)

Ugonjwa wa Chagas ulitokea na ni wa kawaida katika Amerika ya Kusini. Ugonjwa unaambukizwa na Triatoma spp., wadudu mara nyingi huitwa “kumbusu mende,” na huathiri ama tishu za moyo au tishu za mfumo wa utumbo. Matukio yasiyotibiwa yanaweza hatimaye kusababisha kushindwa kwa moyo au matatizo makubwa ya utumbo au ya neva.

Jenasi Leishmania inajumuisha trypanosomes zinazosababisha ugonjwa wa ngozi na wakati mwingine ugonjwa wa utaratibu pia.

Vimelea Vimelea

Vituo vya Kudhibiti na Kuzuia Magonjwa (CDC) ni wajibu wa kutambua vipaumbele vya afya ya umma nchini Marekani na kuendeleza mikakati ya kushughulikia maeneo ya wasiwasi. Kama sehemu ya mamlaka hii, CDC imebainisha rasmi magonjwa tano ya vimelea ambayo inaona kuwa yamepuuzwa (yaani, haijasoma kwa kutosha). Haya kupuuzwa maambukizi ya vimelea (NPIs) ni pamoja na toxoplasmosis, ugonjwa wa Chagas, toxocariasis (maambukizi nematodi yanayoambukizwa hasa na mbwa walioambukizwa), cysticercosis (ugonjwa unaosababishwa na maambukizi ya tishu ya tapeworm Taenia solium), na trichomoniasis (ugonjwa unaosababishwa na maambukizi ya tishu ya taenia solium), na trichomoniasis (ugonjwa unaoambukizwa unasababishwa na parabasalid Trichomonas vaginalis).

Uamuzi wa kutaja magonjwa haya maalum kama NPIs ina maana kwamba CDC itatoa rasilimali kuelekea kuboresha ufahamu na kuendeleza kupima bora uchunguzi na matibabu kupitia masomo ya data zilizopo. CDC pia ushauri juu ya matibabu ya magonjwa haya na kusaidia katika usambazaji wa dawa ambayo inaweza vinginevyo kuwa vigumu kupata. 3

Bila shaka, CDC haina rasilimali zisizo na ukomo, hivyo kwa kuzingatia magonjwa haya matano, inafanikisha wengine kwa ufanisi. Kutokana na kwamba Wamarekani wengi hawajawahi kusikia mengi ya NPI hizi, ni haki kuuliza ni vigezo gani CDC kutumika katika kipaumbele magonjwa. Kwa mujibu wa CDC, mambo yaliyozingatiwa yalikuwa idadi ya watu walioambukizwa, ukali wa ugonjwa huo, na kama ugonjwa huo unaweza kutibiwa au kuzuiwa. Ingawa kadhaa ya NPI hizi zinaweza kuonekana kuwa za kawaida zaidi nje ya Marekani, CDC inasema kuwa kesi nyingi nchini Marekani huenda hazijatambuliwa na kutibiwa kwa sababu kidogo sana haijulikani kuhusu magonjwa haya. 4

Ni vigezo gani vinapaswa kuzingatiwa wakati wa kuweka kipaumbele magonjwa kwa madhumuni ya fedha au utafiti? Je, wale kutambuliwa na CDC busara? Ni mambo mengine gani yanaweza kuchukuliwa? Je, mashirika ya serikali kama CDC yana vigezo sawa na maabara binafsi ya utafiti wa dawa? Je, ni matokeo ya kimaadili ya kunyimwa magonjwa mengine ya vimelea yanayoweza kupuuzwa kama vile leishmaniasis?

Dhana muhimu na Muhtasari

Protists ni kundi tofauti, la polyphyletic la viumbe vya eukaryotic.
Protists inaweza kuwa unicellular au multicellular. Wanatofautiana katika jinsi wanavyopata lishe yao, morphology, njia ya locomotion, na mode ya uzazi.
Miundo muhimu ya protists ni pamoja na vacuoles mikataba, cilia, flagella, pellicles, na pseudopodia; baadhi hawana organelles kama vile mitochondria.
Taksonomia ya protists inabadilika haraka kama mahusiano yanapimwa upya kwa kutumia mbinu mpya zaidi.
Protists ni pamoja na vimelea muhimu na vimelea.

maelezo ya chini

1 J. Flegr et al. “Toxoplasmosis—Tishio la Kimataifa. Uwiano wa Toxoplasmosis ya Latent na Mzigo maalum wa magonjwa katika Seti ya Nchi 88.” Plos ONE 9 hakuna. 3 (2014) :e90203.
2 J. Fleg. “Athari za Toxoplasma juu ya Tabia ya Binadamu.” Bull Schizophrenia 33, namba 3 (2007) :757—760.
3 Vituo vya Kudhibiti na Kuzuia Magonjwa. “Maambukizi ya vimelea yanayopuuzwa (NPIs) nchini Marekani.” http://www.cdc.gov/parasites/npi/. Sasisho Julai 10, 2014.
4 Vituo vya Kudhibiti na Kuzuia Magonjwa. “Karatasi ya Ukweli: Maambukizi ya Vimelea yaliyopuuzwa nchini Marekani.” www.cdc.gov/parasites/resourc... _factsheet.pdf