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1、3.3 单细胞的真核生物 原生动物门（Protozoa）,1.进化地位2.生物学特性3.3.1 结构与功能3.3.2 原生动物门的分类原生动物与人类的关系,原生动物的发现：,后来许多科学家对原生动物结构特征进行了长期系统和细致的研究，并发现了许多新种以及这些原生动物与人类的关系、经济意义。,绿眼虫草履虫团藻钟形虫喇叭虫变形虫毛口虫单胞藻唇滴虫 等,荷兰学者列文虎克（A.van Leeuwenhoek):1674在池塘水和污水滴中，放大270倍的情况下，发现了中发现细菌和原生动物。,1.进化地位：分子生物学、古生物学的研究表明：原生生物是目前已知的最原始的真核生物，原生动物是动物界里最原始、最低
2、等的动物类群为什么？2.生物学特性：身体由单个细胞或单细胞群体构成.营养方式:植物性营养;动物性营养;渗透性营养繁殖方式：包括无性生殖和有性生殖。,棒棰虫（Dileptus）,分布：原生动物分布很广，生活在淡水、海水以及潮湿的土壤中，也有不少种类是寄生的，对人类健康和经济动物的养殖可造成极大危害。大小：一般都很微小，肉眼不易见到，最小的种类仅23微米，如利什曼原虫（在一个细胞内可以找到200个）。形态多种多样。除单细胞的个体外，也有由几个以上的个体聚合而成的群体。例如：盘藻、空球藻、实球藻、团藻等。在环境不良的条件下，大多数原生动物可形成包囊度过不良环境。身体由单个细胞构成。构成原生动物体的单
3、个细胞，一方面具有一般细胞所具有的基本结构细胞质、细胞核、细胞膜，另一方又具有一般动物所表现的各种生活机能，例如：运动、消化、呼吸、排泄、感应、生殖等。因此它和高等动物体内的一个细胞不同，而和整个高等动物体相当，是一个能营独立生活的有机体。目前已经命名的原生动物64,000种，其中一半以上是化石种类。,3.3.1 结构和功能,1.原生动物的外形、细胞膜、细胞质与细胞核 1）外形 眼虫（Euglena）生活在有机物质丰富的水沟、池沼或缓流中。温暖季节可大量繁殖，常使水呈绿色。眼虫体呈绿色，梭形，长约60m，前端钝圆，后端尖。在虫体中部稍后有一个大而圆的核。,变形虫（Amoeba prateus
4、P)：生活在清水池塘，藻类较多的水中。可以不断改变体形，体表任何部位都可临时性的突起，形成伪足。,伸缩泡,外质,质膜,食物泡,细胞核,伪足,草履虫：生活在淡水中。池沼、小河。形状很像草鞋。全身长满了纵行排列的的纤毛。具有口沟。细胞核两个。运动时旋转向前运动。除此之外，原生动物还有许多其它形状的个体，但都具有细胞膜、细胞质、细胞核,。,2）细胞膜：原生动物的细胞膜又称为表膜。是覆盖在体表的具有弹性的膜。使虫体保持一定形状，帮助虫体运动。例如:眼虫体表覆以具弹性的、带斜纹的表膜（pellicle）。表膜覆盖整个体表、胞咽、储蓄泡、鞭毛等。有一些在表膜外还覆以保护性外壳，由细胞本身分泌形成。如表壳虫
5、（几丁质）、有孔虫（钙质）、放射虫（硅质骨针）比较坚硬。,砂壳虫（Difflugia）是由外来砂粒被胶质粘合形成的壳，壳内虫体结构与变形虫相似。,3）细胞质：表膜之下是细胞质。原生动物的细胞胞质可分为内质、外质2部分。外质：透明，无颗粒。内质：有颗粒，易于流动。例如：变形虫:外质，内质（凝胶质，溶胶质）草履虫：表膜下有一些小杆状结构与表膜垂直排列，称为刺丝泡，开口于表膜上，具有防御机能。如5%的亚甲蓝溶液试验。内质也具有流动性。,4）细胞核：多数只有一个，少数有2个或多个核。根据染色质的多少以及分布情况分为两种：1）泡状核：染色质较少，分布不均匀。2）致密核：染色质多，均匀致密散布核中。有些具
6、有2种核：如草履虫。,2.运动（纤毛、鞭毛、伪足）,鞭毛：细长，数目少，一般1-4根（鞭毛虫）。也有多条（披发虫）。纤毛：较短，数目多。一般覆盖在整个体表。如草履虫。伪足：依靠原生质中凝胶质和溶胶质的流动。如变形虫。,纤毛,伪足运动实质：肌动蛋白丝在其球蛋白丝上滑动,3.排泄与渗透：伸缩泡,原生动物体内含有大量水分，这些水通过食物吞食和体表渗透进入体内。怎样才能保持水平衡呢？伸缩泡 多数原生动物体内，都有一种调节水分胞器，通过它伸缩收集细胞质中多余的水分和溶解的代谢产物，通过固定的开口排出体外。有的也可通过体表排出。,伸缩泡的结构：,有的1个（眼虫；排入储蓄泡，由胞口排出体外；变形虫）。有的2
7、个（草履虫：2个收缩泡交替收缩，通过表膜排除体外）每个伸缩泡向周围伸出辐射状收集管，收集管与内质网相通，通过内质网收集体内多余水分代谢产物，经过收集管排入伸缩泡，并通过表膜小孔排出体外。有时也可通过体表扩散作用排出。,4.营养方式：,1）植物性营养（光合营养）自养：体内具有色素体的种类，利用光能将二氧化碳和水合成糖类。如鞭毛虫类。2）动物性营养（吞噬营养）异养：原生动物通过胞口、伪足等吞食固体食物颗粒，形成食物泡，流动，与溶酶体融合，食物泡在细胞质内被消化吸收，不能消化的食物残渣由体后的胞肛排出，称为排遗。如：变形虫、草履虫。3）腐生性营养（渗透性营养）异养：借体表的渗透，摄取周围的有机物质。
8、如寄生种类。,植物性营养（光合营养）自养,变形虫（Amoeba prateus P)：可以不断改变体形，体表任何部位都可临时性的突起，形成伪足，进行运动，也可以用伪足包围食物，进行吞噬。,伸缩泡,外质,质膜,食物泡,细胞核,伪足,动物性营养（吞噬营养）异养,5.呼吸,原生动物也跟其它动物一样借助呼吸产生能量。呼吸方式:是通过扩散作用吸收水中溶解的氧，释放能量，维持各种生命活动。同时排出二氧化碳。如：眼虫；在有光的条件下：利用光合作用释放的氧呼吸。呼吸产生的二氧化碳又利用于光合作用。在无光条件下：体表吸收水中溶解的氧。变形虫：靠体表吸收。寄生种类：可在缺氧条件下生存。主要靠酶的作用分解体内的糖。
9、,6.应激性,原生动物对外界刺激做出的反映。它可以趋向某一些刺激，如食物。也可以避开某些刺激，如一些化学物质。如眼虫；具有趋光性。与光合作用的营养方式有关。草履虫；表膜下的杆状结构（刺丝泡），有口开于表膜上，当遇到某一刺激时，射出其内溶物，遇到水成为细丝，如5%亚甲蓝。防御功能。,7.生殖,包括以下几种：,无性生殖,有性生殖,二裂生殖,出芽生殖：母体的一部分发育为新个体。夜光虫,纵二分裂；眼虫,横二分裂：草履虫,配子生殖,接合生殖；纤毛虫,同配生殖；大小形状相同配子 结合。有孔虫,异配生殖：配子体大小、形状不同。团藻,草履虫的接合生殖,当接合生殖时，口沟部分粘合，表膜溶解，细胞质通连，小核脱离
10、大核，大核消失。小核分裂2次形成4个小核，3个解体，剩下的一个又分裂为大小不等的2个核，两个虫体交换小核，与对方较大的核融合，这一过程相当于受精作用。此后两个虫体分开，接合核分裂3次成为8个核，4个变为大核，其余4个核3个解体，剩下一个小核分裂为2个，再分裂为4个；每个虫体也分裂2次，结果是原来2个相接合的亲本虫体各形成4个草履虫，新形成的草履虫和原来亲体一样，有一个大核，一个小核。,可形成包囊大多在遇到不良环境时，体表的细胞器如：纤毛、鞭毛、伪足缩入体内或消失，体外分泌一种胶质物质。形成圆球形包囊，即可以渡过恶劣环境，又容易被风或其它动物带至远处。当环境适宜时，虫体破囊而出，又恢复原来的生活
11、状态。包囊是原生动物对不良环境的一种适应。,3.3.2 原生动物门的分类,原生动物种类繁多，分布也十分广泛。已经命名的原生动物超过64000种，其中半数以上为化石种类。对原生动物的分类至今意见不一。有的分为4个亚门、5个亚门、4个纲、5个纲等。本书根据运动胞器等特征，将其分为5个纲：1.鞭毛虫纲（Mastigophora）、2.肉足虫纲(Sarcodina)3.孢子虫纲(Sporozoa)4.丝孢子虫纲(Cnidospora)5.纤毛虫纲(Ciliata),1.鞭毛虫纲(Mastigophora),1）纲的主要特征:一般都具有鞭毛，通常1-4条，少数较多。营养方式有3种:光合营养（植物性营养）
12、吞噬营养（动物性营养）渗透营养（腐生性营养)。繁殖：有性繁殖：配子结合、整个个体结合。无性繁殖：纵二分裂。环境不良的条件下形成包囊。,2）鞭毛虫纲的重要类群根据营养方式的不同，可分为植鞭亚纲和动鞭亚纲。,植鞭亚纲（Phytomastigina）一般具有色素体，能行光合作用。自由生活在淡水或海水中。如：眼虫。此外也有群体，如：盘藻、团藻。,盘藻（Gonium）：一般由4个或16个个体排在一个平面上如盘状。每个个体都具二根鞭毛，每个个体都能进行营养和繁殖。,团藻（Volvox aureus）,团藻（Volvox）它是由成千上万的个体构成，排成一空心圆球形。,还有不少淡水生活的鞭毛虫能使水污染，如：
13、钟罩虫（Dinobryon),尾窝虫（Uroglena）、合尾滴虫（Synu-ra）等。但是大多数的植鞭毛虫是浮游生物的组成部分，是鱼类的自然饵料。,星云钟虫,钟罩虫（Dinobryon）,无色素体，异养。少数自由生活，多数寄生，对人和家畜有害。常见种类：利什曼原虫（Leishmania）、披发虫（Trichonympha）、锥虫（Trypanosoma）等。,动鞭亚纲（Zoomastigina）,利什曼原虫（Leishmania）：很小的鞭毛虫，能引起黑热病，黑热病主要靠白蛉子传染。其生活史有两个阶段，一个阶段寄生在人体（或狗），另一阶段寄生在白蛉子体内。它寄生于人体肝、脾等内皮系统的细胞之
14、内。这时细胞呈圆形，鞭毛不伸出，虫体极小，在一个细胞之内可多达上百个利什曼原虫。寄主被它们大量寄生时，出现发烧、肝脾肿大、毛发脱落等症状，严重时造成寄主死亡。,被杜氏利什曼原虫（Leishmania donovani）感染的脾脏细胞(左)和单体(右),锥虫（Trypanosoma）寄生于脊椎动物血液中。从鱼类、两栖，一直到鸟、哺乳类的马、牛、骆驼、甚至人，都有锥虫的寄生。寄生于人体的锥虫能侵入脑脊髓系统，使人发生昏睡病，故又名睡病虫，这种病只发现在非洲，我国还没发现。在我国发现的锥虫，主要危害马、牛、骆驼等。,2.肉足虫纲(Sarcodina),1）纲的主要特征：以各种形式的伪足作为运动器，运
15、动和摄食机能。异养。多数自由生活，少数寄生。体表为极薄的质膜、裸露。少数有石灰质或几丁质外壳、矽质骨骼。2）重要类群：根据伪足形状的不同，分为2个亚纲 根足亚纲 辐足亚纲,根足亚纲：（Rhizopoda）主要特征：伪足为叶状、指状、锥状（无微管组成的轴丝，）等。淡水或海水生活，少数寄生。常见种类：大变形虫,痢疾内变形虫,表壳虫、砂壳虫、有孔虫、足衣虫在其质膜外覆以保护性的外壳。,大变形虫（Amoeba）,哈氏变形虫（Hartmannella）,痢疾内变形虫寄生在人的肠道内，能溶解肠壁组织引起痢疾。生活史中有滋养体（trophozoite）及包囊（cyst）阶段。滋养体是指原生动物摄取营养阶段。
16、包囊是传播阶段，当人误食了包囊之后，在人小肠内包囊破裂，并形成小滋养体大滋养体。大滋养体侵入肠壁，溶解肠组织，吞噬组织和红血细胞，造成肠壁脓肿，大便脓血。所以也称为阿米巴痢疾，或赤痢。在肠内只有小滋养体可以形成包囊，随寄主粪便排出体外，进行传播。,痢疾内变形虫（Entamoeba histolytic），示滋养体,辐足亚纲（Actinopoda）具有轴伪足，一般体呈球形，多营漂浮生活，生活在淡水或海水中。常见的如太阳虫、放射虫。壳和虫体之间有空隙，增加浮力。,太阳虫：淡水，伪足由球形身体周围伸出，由轴丝，增加浮力。,放射虫，海水，身体放射状，在内外质之间有几丁质囊，增加浮力,太阳虫（Actin
17、ophrys sol），示分裂生殖,3.孢子虫纲（Sporovoa）,1）纲的主要特征:全部营寄生生活。生活史复杂，有世代交替现象。并且具有与寄生生活相适应的结构，如顶复合器。顶复合器包括：顶环（apicalring）类锥体（conoid）棒状体（rhoptry）微丝（micromemes）这些结构的作用尚不十分清楚，可能与穿刺寄主细胞有关。2）重要类群：晚孢子亚纲（Telosporea）焦虫亚纲（Piroplasmia）,晚孢子亚纲（Telosporea）主要特征：顶复合器发达，大多数为细胞内寄生，生活史为二段周期或三段周期。生活史中具有裂殖生殖时期（merogony）、配子生殖时期（gam
18、etogony）及孢子生殖时期（sporogony），称为三段周期（triphasiccycle）。少数种类生活史中仅有配子生殖及孢子生殖时期，称为二段周期（diphasic cycle）。个别种生活史中仅有裂殖生殖，称为一段周期（phasiccycle）。常见种类：单房簇虫（Monocystis）是寄生于蚯蚓等环节动物贮精囊内的一种簇虫、间日疟原虫(Plasmodium vivax)等。,由疟原虫寄生所引起的病，通常称疟疾。疟原虫有50多种，寄生人体的四种。生活史：间日疟原虫有两个寄主：人和按蚊。生活是复杂，有世代交替现象。无性时代在人体内，寄生在人的肝脏内皮细胞和红细胞内；有性时代在某些雌
19、的按蚊体内，寄生在按蚊的消化道内。借雌按蚊传播的。,间日疟原虫(Plasmodium vivax),间日疟原虫（Plasmodiumvivax）,按蚊（Anopheles）,对人体健康的危害：,寄生在人体内的疟原虫，能大量破坏红细胞，红细胞减少。因此，血液中的血红蛋白减少造成贫血。近年来发现，疟原虫还能损伤脑组织，间日疟原虫还能使结缔组织增生，肝、脾肿大等。全球每年约有3.5亿人受疟疾危害，非洲等热带地区每年因疟疾死亡人数在100万以上。,焦虫亚纲（Piroplasmia）顶复合器不发达，寄生于脊椎动物及无脊椎动物的细胞内，生活史为一段周期，即仅有分裂生殖，没有配子生殖及孢子生殖，具2个寄主。
20、脊椎动物和蜱是它的两个寄主。主要寄生在牛、羊、马等的血红细胞、白细胞及肝细胞内。常见种类：例如巴贝斯虫（Babesia）、泰勒氏虫（Theileria）等。,巴贝斯虫（Babesia）,寄生于牛等家畜动物的血红细胞内、呈变形虫状，受感染的脊椎动物由于其血红细胞大量的被破坏，并释放出游离的血红蛋白，以致排出的尿液为红色或赤褐色，即“血尿”，同时由于肾脏的损伤及毒素的积累而引起动物的死亡，焦虫病在我国牧区是重要的寄生虫病之一。,4.丝孢子虫纲(Cnidospora),1）纲的主要特征 虫体具有极囊、极丝等结构，遇到寄主时可从孢子内翻出，用于附着在寄主体上继续发育。寄生于无脊椎动物及低等脊椎动物体内
21、，仅具有一个寄主，生活史简单。分为2个亚纲。2）分类：粘孢子亚纲（Myxospora）微孢子亚纲（Microspora）,粘孢子亚纲（Myxospora）粘孢子虫主要寄生于鱼类体表或体内。如：碘孢虫（Myxobolus）、粘体虫（Myxosoma）。碘孢虫寄生于鱼的皮下、肌肉、鳃等部位，出现囊肿、引起病鱼旋转，最后大量死亡，特别是对鱼苗阶段，为害更甚。,粘体虫（Myxosoma）,微孢子亚纲（Microspora）微孢子虫主要寄生在节肢动物体内，例如：蚕微粒子（Nosema bombycis）、蜂微粒子（N.apis）、对家蚕及蜜蜂的养殖业有较大威胁，微粒子可在寄主的卵巢中寄生，造成幼蚕及幼蜂
22、大量死亡。,5.纤毛虫纲（Ciliata）主要特征：1）身体上有纤毛作为运动器，是构造最复杂的一类原生动物。2)无性繁殖为横二分裂，有性生殖为结合生殖3)细胞核有大核（营养核）和小核（生殖核）之分。分类：动片亚纲 Kinetofragminophora寡毛亚纲（Oligohymenophora）多膜亚纲（Polyhymenophora）,动片亚纲（Kinetofragminophora）体表纤毛一致，没有复合纤毛器官，口区有独立的基体列。,栉毛虫（Didinium）,榴弹虫（Coleps），,棒棰虫（Dileptus）,内毛虫（Entodinium）,蓝管虫（Nassula aurea），,足
23、吸管虫（Podophrya）,旋漏斗虫（Spirochona）,寡毛亚纲（Oligohymenophora）口区结构较发达，包含有复合的纤毛器官。,口帆纤毛虫（Pleuronema）,钟形虫(Vorticella sp.),多膜亚纲（Polyhymenophora）口区具显著的口旁小膜带，体表纤毛一致，或构成复合的纤毛结构，如棘毛。,喇叭虫（Stentor）,旋口虫（Spirostomum）,尾棘虫（Stylonychia）,333 原生动物与人类的关系,一、有益于人类的方面 1.组成海洋浮游生物的主体。2.形成石油的重要原料 3.地质学上探测石油的标志 4.在污水生物处理方面的作用 5.具有
24、重要的科学研究价值 二、有害于人类的方面 1.危害人类的病原体 2.对牲畜业和渔业的危害 3.对海洋养殖业的危害,原生动物的种类与数量很多，分布极广，生活周期又短，适应性强，与人类关系极其密切。,一、有益于人类的方面 1.组成浮游生物的组成部分 大多数的植鞭毛虫、纤毛虫和少数的根足虫都是浮游生物的组成部分，是鱼类的天然饵料。作为海洋动物和淡水动物直接或间接的饵料来源,对于维护海洋生态平衡和物质循环起到了重要作用。,2.形成石油的重要原料在漫长的地质年代里，浮游生物的尸体渐渐下沉到水底，保存于淤泥中。由于和空气隔绝，这些生物体的有机物质，在微生物的作用、覆盖层的压力、温度的作用下，发生极其复杂的
25、化学变化而变为石油。,据估计，海底约有35是被有孔虫的壳沉积的软泥所覆盖，每克泥沙中约有5万个有孔虫的壳。根据有孔虫类的化石不仅能确定地层的地质年代，而且还能揭示出地下结构情况，对找寻矿产、发现石油、确定油层等有重要的指导作用。,3.地质学上探测石油的标志,近年来也有用眼虫作为有机物污染环境的生物指标，用以确定有机污染的程度，如绿眼虫为重度污染的指标。例如：草履虫等纤毛虫能分泌多糖，果糖可改变污水中颗粒物的表面电荷，使颗粒聚合而沉淀。四膜虫：在12小时内能取食7200个细菌，有效降低污水中细菌的数量。草履虫：每天大约能够吞食43000个细菌。所以通过原生动物可以对有机废水进行絮化沉淀。对污水中
26、的有机废物、有害细菌进行净化，,4.在污水生物处理方面的作用,四膜虫：在12小时内能取食7200个细菌，有效降低污水中细菌的数量。,5.具有重要的科学研究价值,作为研究材料原生动物具有取材容易、繁殖快，易培养、容易观察等优点，因此成为生命科学领域中重要的实验材料。例如草履虫、四膜虫等纤毛虫一直是研究真核细胞细胞器，细胞器的起源，揭示生命的基本规律的的重要试验材料。,二、有害于人类的一面,寄生生活种类中的疟原虫、利什曼原虫为我国五大寄生虫病之一，还有不少危害人体、家畜、禽类及鱼类，应予认真防治。植鞭亚纲中一些种类短期内的大量繁殖可造成水花，有害养鱼事业。海洋中的夜光虫、腰鞭虫等过量繁殖可形成赤潮
27、，危害海洋渔业。下面介绍几种常见种类：,1.危害人类的病原体,有些原生动物寄生于人体，成为危害人类身体健康的病原体。据统计，全世界至少有1/4的人口患寄生原虫病，目前已知有28种原生动物是人体寄生虫。我国被列入重点防治的5大寄生虫病（血吸虫病、疟疾、黑热病、丝虫病和钩虫病）中疟疾和黑热病是原生动物。以下介绍几种常见种类：,表1 几种常见寄生虫：,2.对牲畜业和渔业的危害,有的原生动物寄生于各种家畜、鸟类、鱼类等脊椎动物体内，危害畜牧业和渔业。,碘泡虫（Myxobolus）寄生于鱼体，引起鱼类大量死亡。在寄主的肌肉、皮下、鳃等部位生长发育，刺激组织逐渐形成一小肿瘤，形成一些大、小白点。寄生在内脏
28、的危害较大。除了以上几种以外，寄生于鱼类体内的还有原生动物还有小瓜虫（Ichthyophthirius）、车轮虫（Trichodina）等纤毛虫，对鱼危害很大。,车轮虫：寄生于淡水鱼的鳃或体表，吃鱼鳃组织细胞和红血细胞，对鱼苗鱼种造成危害。,小瓜虫:寄生在鱼的皮下、鳃、鳍等处，形成白色小点，成瓜虫病，是与大量死亡，危害很大。,艾美球虫：引起鸡、兔死亡率很高的球虫病。血胞子虫（孢子纲）引起牛、马血尿。如：巴贝斯焦虫（Babesia）泰勒焦虫（Theileria）,3.对海洋养殖业的危害,1）污染水源：自由生活的原生动物当中，有些种类能污染水源，尤其是一些淡水种类，如钟罩虫（Dinobryon）、
29、尾窝虫（Uroglena）、合尾滴虫（Synu-ra）等，大量繁殖时，形成水花，死后可污染水源，影响人类健康。2）赤潮：海洋中的夜光虫、腰鞭虫等过量繁殖可形成赤潮，造成生成鱼、虾、贝类等海洋生物大量死亡，对海洋养殖带来很大危害.,小结,原生动物是真核生物中最原始的类群之一，一般是单细胞个体，也有多细胞构成的群体。原生动物的细胞分化出能够完成不同生理功能的胞器，如伸缩泡、胞口、胞咽、鞭毛、眼点和胞肛等。原生动物的运动有两种基本形式。一种是鞭毛或纤毛运动，另一种是变形运动。它们的运动机制不同，前者靠鞭毛或纤毛打动水流运动，后者靠胞内原生质的流动形成伪足运动。原生动物的水分调节和排泄主要靠伸缩泡实现，没有专门的胞器进行呼吸，气体的交换靠细胞膜的渗透作用完成。原生动物有植物性营养、动物性营养和腐生性营养3种类型。有的种类兼有2种或3种营养方式。原生动物的生殖分为无性生殖(二裂生殖、复分裂生殖、质裂和出芽生殖)和有性生殖(配子生殖、接合生殖)2类。原生动物的主要类群有鞭毛纲、肉足纲、孢子虫纲、丝孢子虫纲和纤毛虫纲，它们分布广泛，在自然界中起着重要作用。其中有些寄生种类会引起人畜的疾病，给人类造成危害。,思考,原生动物的主要生物学特征有哪些?在生物进化中的地位如何?疟疾、昏睡病、黑热病各是什么原生动物引起的？它们属于原生动物的哪一纲?简述原生动物结构与功能。,
