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Domenico Fulgione » 4.Phylum Protozoa


Caratteristiche generali

  • Organismi unicellulari, alcuni sono coloniali
  • Cellule che possono essere più complesse delle cellule di animali pluricellulari
  • Dimensioni variabili da 1 μm a 3 mm, in maggioranza tra 30 e 300 μm (I nummuliti fossili hanno dimensioni di circa 15 cm)
  • Simmetria varia: asimmetia, sferica, raggiata o bilaterale
  • Locomozione mediante flagelli, ciglia, pseudopodi o movimenti della cellula stessa
  • Talvolta presentano gusci di rivestimento

Gruppi principali

Sarcomastigofora:

  • Amebe. Corpo di forma variabile e movimenti ameboidi.
  • Flagellati. Presenza di flagello come organo locomotorio (assente in alcune fasi vitali).
  • Ameboflagellati. Presenza di pseudopodi e flagelli durante differenti stadi del ciclo biologico.

Ciliati: ciglia come organo locomotorio. Es. Paramecium, Vorticella.

Apicomplexa o Sporozoi: presenza di un organo apicale. Es. Plasmodium, Toxoplasma.

Varietà di forme

Protozoi: A, Ameba (1 nucleo); B, Ciliato (1 nucleo, 2 ciglia, 3 vacuolo alimentare, 4 vacuolo contrattile; C, Flagellato (1 nucleo, 2 flagello, 3  membrana ondulante); D, Apicomplessi (1 nucleo, 2 mitocondri, reticolo endoplasmatico, 4 apparato del Golgi, 5 roptrie). Disegni di Daniela Rippa.

Protozoi: A, Ameba (1 nucleo); B, Ciliato (1 nucleo, 2 ciglia, 3 vacuolo alimentare, 4 vacuolo contrattile; C, Flagellato (1 nucleo, 2 flagello, 3 membrana ondulante); D, Apicomplessi (1 nucleo, 2 mitocondri, reticolo endoplasmatico, 4 apparato del Golgi, 5 roptrie). Disegni di Daniela Rippa.


Struttura del corpo

Il corpo unicellulare ha una forma tipicamente costante (eccetto per i sarcodici e le amebe), ma varia tra le specie (ovoidale, allungata o sferoidale).

La membrana può essere semplice o complessa in tal caso si presenta come una pellicola costituita da più membrane talvolta rinforzate da uno strato di microtubili sottostanti. Essa svolge diverse funzioni: sostiene e protegge l’organismo, è implicata nella locomozione e rappresenta un’interfaccia dinamica tra l’ambiente interno e quello esterno.

Il nucleo, distinto, può essere singolo o multiplo. I ciliati hanno 1 o più macronuclei (funzioni vegetative) e 1 o più micronuclei (funzioni riproduttive. Es. 1 macronucleo e 1 micronucleo (P. caudatum), 2 micronuclei (P. aurelia).

Alimentazione

I Protozoi presentano due diverse modalità di alimetazione:

  • Olozoica o eterotrofica a spese di batteri, lieviti o altri protozoi, sostanze organiche disciolte nell’ambiente, residui di animali morti.
  • Olofitica o autotrofica mediante fotosintesi.

Le alimentazione olozoica e olofitica possono anche essere usate entrambe opportunisticamente (es. Euglena).

    Alimentazione

    I protozoi ingeriscono gli alimenti per diffusione o per trasporto attivo (endocitosi) attraverso la membrana.
    Nei protozoi con membrana semplice l’ingestione avviene in maniera indifferenziata sulla superficie del corpo, mentre in quelli con pellicola l’ingestione avviene in una regione specifica della superficie del corpo detta citostoma.

    La digestione degli alimenti avviene in vacuoli intracellulari detti alimentari nei quali sono riversati enzimi idrolitici.

    Una volta digerite le sostanze nutritive sono assorbite nel citoplasma.

    Alimentazione e digestione nei protozoi. 1 Formazione del vacuolo alimentare; 2 vacuolo alimentare; 3 Lisosomi; 4 Eliminazione dei residui alimentari. Disegno di Daniela Rippa.

    Alimentazione e digestione nei protozoi. 1 Formazione del vacuolo alimentare; 2 vacuolo alimentare; 3 Lisosomi; 4 Eliminazione dei residui alimentari. Disegno di Daniela Rippa.


    Principali funzioni

    Scambi gassosi
    Gli scambi gassosi (O2 e CO2) avvengono per diffusione attraverso la membrana.

    Circolazione
    La circolazione delle sostanze nutritive e dei gas avviene grazie a correnti citoplasmatiche che si generano all’interno dell’organismo.

    Osmoregolazione ed Escrezione
    Le sostanze di rifiuto vengono eliminate per diffusione attraverso la membrana.
    Nei sarcomastigofora e nei ciliati d’acqua dolce, organuli specializzati detti vacuoli contrattili contribuiscono all’osmoregolazione pompando fuori dall’organismo l’acqua in eccesso.

    Vacuoli contrattili pieno (in alto) e vuoto (in basso), 1 poro escretore, 2 vescicola di espulsione dell’acqua, 3 ampolla, 4 canali di alimentazione e reticolo endoplasmatico. Disegno di Daniela Rippa.

    Vacuoli contrattili pieno (in alto) e vuoto (in basso), 1 poro escretore, 2 vescicola di espulsione dell'acqua, 3 ampolla, 4 canali di alimentazione e reticolo endoplasmatico. Disegno di Daniela Rippa.


    Movimento e locomozione

    I protozoi si muovono mediante:

    • Pseudopodi (movimento ameboide o pseudopodiale);
    • Flagelli;
    • Ciglia;
    • Trasporto passivo.

    Molti ciliati dulciacquicoli (ad es. Vorticella) sono sedentari e vivono legati al substrato mediante un peduncolo. Questo può accorcciarsi o allungarsi come una molla grazie alla presenza di filamenti interni contrattili detti mionemi.

    Vorticella, tipico ciliato sessile (a sinistra con peduncolo allungato e a destra con peduncolo contratto). Disegno di Daniela Rippa.

    Vorticella, tipico ciliato sessile (a sinistra con peduncolo allungato e a destra con peduncolo contratto). Disegno di Daniela Rippa.


    Coordinazione nervosa ed endocrina

    Coordinazione nervosa
    La membrana può condurre gli stimoli da una parte all’altra della cellula.

    Coordinazione endocrina
    Ovviamente assente.
    Alcune sostanze con funzione attrattiva sono prodotte dai coniuganti.

    Percezione sensoriale

    La membrana può avere un ruolo sensoriale con capacità percettive varie, per esempio:

    • Alcuni flagellati hanno un organulo sensoriale sensibile alla luce;
    • I sarcodici rispondono al contatto, alla luce e alle variazioni di temperatura in maniera positiva o negativa;
    • Le amebe rifuggono la salinità.
    Euglena gracilis presenta alla base del flagello una macchia oculare o stigma, pigmento che scherma un rigonfiamento fotosensibile (corpo paraflagellare) permettendo alla luce proveniente da una certa direzione di illuminarlo. Quando il corpo paracellulare è colpito dalla luce fa si che il flagello sia messo in movimento verso la luce. Disegno di Daniela Rippa.

    Euglena gracilis presenta alla base del flagello una macchia oculare o stigma, pigmento che scherma un rigonfiamento fotosensibile (corpo paraflagellare) permettendo alla luce proveniente da una certa direzione di illuminarlo. Quando il corpo paracellulare è colpito dalla luce fa si che il flagello sia messo in movimento verso la luce. Disegno di Daniela Rippa.


    Riproduzione

    Asessuale

    • Scissione binaria
    • Scissione multipla
    • Gemmazione

    Fenomeni di sessualità

    • Coniugazione

    Alternanza di generazioni sessuali ed asessuali

    Riproduzione asessuale. Scissione binaria in un ciliato (A). Il micronucleo si divide per mitosi (B) mentre il macronucleo si allunga e si divide quando la cellula subisce la costrizione (C). Disegno di Daniela Rippa.

    Riproduzione asessuale. Scissione binaria in un ciliato (A). Il micronucleo si divide per mitosi (B) mentre il macronucleo si allunga e si divide quando la cellula subisce la costrizione (C). Disegno di Daniela Rippa.


    Coniugazione

    Coniugazione.1, coniuganti; 2, prima meiosi dei micronuclei, 3, seconda meiosi, si formano 4 micronuclei aploidi, 4, scambio dei micronuclei, 5, macronucleo e 3 micronuclei si disgregano, i restanti si fondono (sincarion) 6, separazione dei coniugnati 7, 8, 9 ciacun coniugante ripristina il proprio numero nucleare e si riproduce per scissione binaria. Disegno di Daniela Rippa.

    Coniugazione.1, coniuganti; 2, prima meiosi dei micronuclei, 3, seconda meiosi, si formano 4 micronuclei aploidi, 4, scambio dei micronuclei, 5, macronucleo e 3 micronuclei si disgregano, i restanti si fondono (sincarion) 6, separazione dei coniugnati 7, 8, 9 ciacun coniugante ripristina il proprio numero nucleare e si riproduce per scissione binaria. Disegno di Daniela Rippa.


    Ecologia

    Ogni specie vive in un particolare habitat umido: nell’acqua di mare o sul fondo marino acque dolci, salmastre o inquinate nel suolo o nella sosta organica in decomposizione.
    Molti conducono vita libera e sono liberamente natanti, altri sessili.
    Alcuni formano colonie.

    Altri vivono su o in Protisti, piante e animali compreso l’uomo:

    • Epibiosi: presenza casule, l’organismo colonizzato serve solo da substrato, ma non riceve danno.
    • Parassitismo: tutti gli sporozoi e molti flagellati.
    • Simbiosi mutualistica: es. flagellati e termiti; Paramecium bursaria e Zooclorelle.
    • Molti sono in grado di produrre cisti o spore resistenti per periodi avversi o per la dispersione (es. le forme sessili).
    Codosiga, tipico coanoflagellato coloniale, sessile. Le cellule sono funzionalmente e strutturalmente simili ai coanociti dei poriferi. Disegno di Daniela Rippa.

    Codosiga, tipico coanoflagellato coloniale, sessile. Le cellule sono funzionalmente e strutturalmente simili ai coanociti dei poriferi. Disegno di Daniela Rippa.

    Volvox tipico protozoo coloniale. Disegni di Daniela Rippa.

    Volvox tipico protozoo coloniale. Disegni di Daniela Rippa.


    Plasmodium vivax

    Ciclo biologico del plasmodio della malaria, Plasmodium vivax. Disegno di Daniela Rippa.

    Ciclo biologico del plasmodio della malaria, Plasmodium vivax. Disegno di Daniela Rippa.


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