Protisty
Znaczenie protistów w przyrodzie i dla człowieka
Zanalizujesz na podstawie schematów przebieg cykli rozwojowych protistów i rozróżnisz poszczególne fazy jądrowe.
Przedstawisz drogi zarażenia się i zasady profilaktyki chorób wywołanych przez protisty (malaria, toksoplazmoza, lamblioza, rzęsistkowica).
Przedstawisz znaczenie protistów (w tym prostitów fotosyntetyzujących i symbiotycznych) w przyrodzie i dla człowieka.
Znaczenie protistów
Pozytywne oddziaływanie w przyrodzie
Jednokomórkowe protisty roślinne i zwierzęce wchodzą w skład planktonu, stanowiąc pokarm dla ryb i innych zwierząt żyjących w wodzie.
Protisty zwierzęce są ważnym ogniwem w łańcuchach pokarmowych: żywią się bakteriami i innymi protistami roślinopodobnymi, a same zjadane są przez skorupiaki (wchodzą w skład zooplanktonu).
Samożywne protisty są zdolne do fotosyntezy, dzięki czemu wzbogacają wodę w tlen. Niektóre gatunki, np. euglena zielona (Euglena viridis), w procesie fotosyntezy wytwarzają materię organiczną, którą żywią się inne organizmy.
Pancerzyki obumarłych okrzemek oraz pancerzyki niestrawione przez organizmy, które żywią się okrzemkami, tworzą pokłady skał wapiennych na dnie mórz i oceanów.
Protisty cudzożywne biorą udział w rozkładzie szczątków roślin i zwierząt, przyczyniając się do obiegu materii na Ziemi.
Duże protisty roślinopodobne stanowią schronienie dla innych organizmów wodnych.
Niektóre protisty żyją w przewodzie pokarmowym (również człowieka), wspomagając trawienie i unieszkodliwiając patogeny. Niektóre z wiciowców (Devescovina) żyją w symbiozie z termitami – zasiedlają ich jelita, pomagając trawić zjadane przez te owady drewno (celulozę). Orzęski bytują w jelitach zwierząt roślinożernych, u których również wspomagają trawienie celulozy.
Pozytywne znaczenie dla człowieka
Oczyszczają wody i ścieki z bakterii (biologiczne oczyszczanie wód).
Niektóre wodorosty (duże protisty roślinopodobne, takie jak brunatnice) stanowią pokarm człowieka.
Są stosowane w medycynie: morszczyn (Fucus), ze względu na zawartość jodu wykorzystywany jest w chorobach tarczycy.
Niektóre protisty stosuje się jako nawóz użyźniający glebę.
Brunatnice stosowane są jako składnik pasz dla zwierząt.
Kwas alginowy, produkowany przez brunatnice (Phaeophyceae), wykorzystywany jest w przemyśle spożywczym jako emulgator i zagęszczacz, a także w przemyśle motoryzacyjnym do produkcji gumy oponowej.
Obecność protistów zwierzęcych, wolnożyjących w wodach jest wskaźnikiem czystości tych wód.
Negatywne znaczenie dla przyrody
Masowy rozwój określonych gatunków glonów roślinopodobnych (zakwity wód) przyczynia się do śmierci wielu organizmów wodnych.
Niektóre protisty pasożytują na roślinach i zwierzętach.
Negatywne znaczenie dla człowieka
Protisty roślinopodobne, obrastające statki - obciążają je, a rosnące na filtrach wodnych − powodują ich niedrożność.
Pasożytnicze protisty jednokomórkowe wywołują wiele chorób: ameba – czerwonkę pełzakowatą, rzęsistek pochwowy – rzęsistkowicę, toksoplazma – toksoplazmozę, zarodziec malarii – malarię, świdrowiec gambijski – śpiączkę afrykańską.
Protisty chorobotwórcze
Pasożytnicze protisty, zwane też pierwotniakami, to patogeny ludzkiego organizmu. Ze względu na najnowsze odkrycia naukowe, możliwe dzięki coraz doskonalszym mikroskopom, ich systematyka wciąż ulega zmianie. Protistami chorobotwórczymi dla człowieka są: zarodziec malarii, toksoplazma, lamblia jelitowa, rzęsistek pochwowy oraz pełzak czerwonki.
Świdrowiec gambijski
Śpiączka afrykańska jest chorobą wywoływaną przez świdrowca gambijskiego (Trypanosoma brucei gambiense). Stanowi ona zagrożenie dla ludzi i innych ssaków na wilgotnych terenach Afryki. U chorych obserwuje się gorączkę, której towarzyszą bóle głowy i stawów. Ponadto zakażenie to powoduje niedokrwistość, zaburzenia psychiczne, śpiączkę, a nawet śmierć. Wektorem przenoszącym świdrowca gambijskiego jest mucha tse‑tse.
Profilaktyka przeciwko zakażeniu polega na ochronie przed ukłuciem przez muchę tse‑tse. Zaleca się noszenie odzieży z grubego materiału i zakrywającej jak największą powierzchnię ciała. Ponadto stosuje się moskitiery oraz środki odstraszające owady.
Toxoplasma gondii
Ten protist to pasożyt zarówno człowieka jak i innych zwierząt stałocieplnych. Szacuje się, że w Polsce zarażonych tym pierwotniakiem jest 60 proc. osób dorosłych. Żywicielami ostatecznymi Toxoplasma gondii są koty, które wydalają zakaźne dla człowieka i innych zwierząt oocysty.
Do zakażenia człowieka dochodzi najczęściej po spożyciu niedogotowanego mięsa zakażonego oocystami lub zanieczyszczonej kocimi odchodami wody, warzyw i owoców. Rzadziej do zakażenia dochodzi na drodze jatrogennej (podczas przeszczepu od zakażonego dawcy) i wertykalnej (od zakażonej matki przez łożysko do płodu). Zarażenie T. gondii może powodować tokoplazmozę nabytą lub wrodzoną. Toksoplazmoza nabyta zazwyczaj przebiega bezobjawowo. Mogą pojawić się objawy grypopodobne (gorączka, bóle mięśni i głowy), a także bóle brzucha, wymioty i biegunka oraz powiększenie węzłów chłonnych. Pasożyt ten jest szczególnie niebezpieczny dla kobiet będących w I trymestrze ciąży, u których może prowadzić do poronienia. Objawy toksoplazmozy wrodzonej pojawiają się w pierwszych miesiącach życia noworodków. Obserwuje się u nich wodogłowie oraz zmiany w gałce ocznej (zapalenie siatkówki i naczyniówki), a także zwapnienie śródmózgowia objawiające się upośledzeniem fizycznym i umysłowym.
Pełzak czerwonki
Występuje w strefie tropikalnej i subtropikalnej. Pierwotniak ten powoduje chorobę zwaną pełzakowicą jelitową lub pozajelitową. Do zakażenia dochodzi po spożyciu zanieczyszczonej cystami wody, warzyw lub owoców. Objawami klinicznymi pełzakowicy są biegunki z dużą ilością śluzu i krwi, bóle brzucha, nudności i wzdęcia oraz gorączka. Ponadto pełzak czerwonki może przedostawać się do naczyń krwionośnych, a następnie różnych narządów, powodując tworzenie się w nich ropni.
Lamblia jelitowa
W Polsce lamblia jelitowa (Giardia intestinalis) jest pasożytem około 10 proc. dorosłych, powodującym tzw. giardiozę. Do zakażenia dochodzi podobnie, jak w przypadku pełzaka czerwonki, po spożyciu zanieczyszczonej cystami wody lub warzyw i owoców. Zakażone dzieci mają biegunki i zaburzenia trawienia prowadzące do niedożywienia.
Rzęsistek pochwowy
Trichomonas vaginalis jest protistem powodujących chorobę zwaną rzęsistkowicą. W większości przypadków do zakażenia dochodzi przez kontakt seksualny z zakażoną osobą, czasem w wyniku używania wspólnych, wilgotnych przedmiotów higienicznych oraz urządzeń sanitarnych. Zazwyczaj zakażenie przebiega bezobjawowo. Jeśli wystąpią objawy kliniczne, obserwuje się zielonkawe lub żółtawe pieniste upławy, świąd, ból i pieczenie pochwy lub żołędzi prącia oraz cewki moczowej, które mogą pojawić się od 5. do 28. dnia od zakażenia. U mężczyzn obserwuje się również częstomocz oraz zapalenie pęcherza moczowego i gruczołu krokowego.
Toxoplasma gondii została opisana po raz pierwszy w 1908 roku przez Nicole i Manceaux. Badania Jaroslava Flegera w 2015 roku potwierdziły, że osoby zakażone toksoplazmozą przejawiają większą skłonność do działań impulsywnych i ryzykownych zachowań. Potwierdzono również związek występowania toksoplazmozy u ludzi z większą podatnością na różnego rodzaju uzależniania (zażywanie narkotyków, spożywanie alkoholu itp.)
Indeks dolny (źródło: Anna Niezgoda, Anna Dobrzańska, Toksoplazmoza wrodzona – rozpoznawanie i leczenie, Przewodnik lekarza, 2008, 44‑50) Indeks dolny koniec(źródło: Anna Niezgoda, Anna Dobrzańska, Toksoplazmoza wrodzona – rozpoznawanie i leczenie, Przewodnik lekarza, 2008, 44‑50)
Zarodziec malarii
Malaria, zwana inaczej zimnicą to globalny problem zdrowotny. Chorobę wywołują zarodźce malarii – protisty z rodzaju Plasmodium. Człowiekowi zagraża pięć ich gatunków: Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax, Plasmodium ovale, Plasmodium malariae i Plasmodium knowlesi. Na zarażenie malarią narażonych jest 40 proc. ludności świata. Malaria powoduje około miliona zgonów rocznie. Zasięg występowania tej choroby zależy od czynników geograficznych i klimatycznych, a także od występowania komarów z rodzaju Anopheles przenoszących zarodźce malarii.
Do zakażenia zarodźcem malarii dochodzi po nakłuciu skóry człowieka przez samicę komara z rodzaju Anopheles. Na początku komar wstrzykuje swoją ślinę o działaniu antykoagulacyjnym, a następnie pobiera krew żywiciela. Protisty są pobierane są wraz z krwią zakażonej osoby. Do gruczołów ślinowych komara trafiają sporozoity, które podczas ukłucia skóry zdrowego człowieka są z kolei wprowadzane do jego organizmu. W zależności od gatunku wywołującego malarię, objawy choroby pojawiają się po 7‑30 dniach od zakażenia. Cyklicznie co 48 (trzeciaczka) lub 72 godziny (czwartaczka) następują fale wysokich gorączek spowodowane uwalnianiem we krwi merozoitów.
Profilaktyka jest jedynym skutecznym sposobem walki z malarią. Polega ona na stosowaniu repelentów, moskitier i środków owadobójczych, które mają za zadanie ograniczenie i utrudnienie komarom dostępu do ludzi. Powodzenie samego leczenia zależy od wczesnej diagnozy zakażenia. Obiecującym sposobem zapobiegania malarii byłoby opracowanie skutecznej szczepionki, nad którą prace trwają od kilku lat. W połowie 2019 roku rozpoczęto pierwsze szczepienia.
Cykl życiowy zarodźca malarii
Zarodziec malarii (Plasmodium malariae) to pierwotniak z rodzaju Plasmodium, który przechodzi złożony cykl rozwojowy związany z przemianą pokoleń i zmianą żywiciela. Jego pokolenie bezpłciowe żyje w erytrocytach człowieka – żywiciela pośredniego, a pokolenie płciowe w ciele komara widliszka (Anopheles) – żywiciela ostatecznego. Podczas ukłucia zarażony komar wprowadza do krwi człowieka postacie inwazyjne zarodźca, nazywane sporozoitami, które po przekształceniu w komórkach wątroby i węzłów chłonnych w schizonty przechodzą schizogonię (podział wielokrotny), prowadzącą do powstania amebowatych merozoitów. Merozoity wnikają do erytrocytów, gdzie znów przekształcają się w schizonty i przechodzą schizogonię, czemu towarzyszy rozerwanie krwinek i uwolnienie do krwi toksycznych produktów przemiany materii pasożyta. Powoduje to wystąpienie objawów choroby – atak malarii. Podczas następnych cykli część merozoitów w zainfekowanych krwinkach przekształca się w gametocyty, które są wsysane wraz z krwią przez kolejnego komara. W organizmie żywiciela ostatecznego z gametocytów powstają gamety. W wyniku zapłodnienia, które zachodzi w jelicie komara, powstaje przetrwalnikowa zygota, nazywana sporocystą, która po okresie spoczynku dzieli się mejotycznie, tworząc pokolenie sporozoitów gotowych do zakażenia żywiciela pośredniego.
Przesuwając suwak, obserwuj poszczególne etapy cyklu życiowego zarodźca malarii.
Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D59OP75T4
Pełny rozwój pasożyta zachodzi tylko w klimacie wilgotnym i gorącym, dlatego też na malarię najczęściej chorują mieszkańcy strefy tropikalnej i subtropikalnej Afryki, Azji i Oceanii, a także Amazonii.
W Polsce choroba ta notowana jest bardzo rzadko, wyłącznie u osób, które zostały zarażone w krajach tropikalnych. Niewielkie ryzyko zachorowania na malarię może się też wiązać z pobytem w południowej Grecji i Turcji, gdyż w tych rejonach również występują komary przenoszące jej zarodźce.
Malaria (inaczej: zimnica) objawia się tzw. napadami zimniczymi: narastającą gorączką (40°C i więcej) z nasilającymi się dreszczami, bardzo obfitymi potami i osłabieniem. Po kilku godzinach temperatura gwałtownie spada, a po krótkim śnie chory ma poczucie niemal pełnego zdrowia. Kolejne napady prowadzą do postępującej niedokrwistości, osłabienia i powiększenia śledziony. Malaria wywoływana przez zarodźca z gatunku Plasmodium falciparum często ma ciężki przebieg, prowadzący niekiedy do zgonu.
Niedokrwistość sierpowatokrwinkowa, inaczej anemia sierpowata, to dziedziczna dominująca choroba genetyczna charakteryzująca się występowaniem krwinek o zmienionym, sierpowatym kształcie, który krwinki przybierają na skutek zamiany aminokwasu glutaminy na walinę w łańcuchu beta hemoglobiny. Objawy kliniczne w tej chorobie występują u osób homozygotycznych pod względem zmutowanego genu, a do najpoważniejszych należą zaczopowanie naczyń włosowatych przez nieprawidłowe krwinki i zawały spowodowane niedrożnością naczyń kapilarnych.
Niedokrwistość sierpowatokrwinkowa jest dziedziczona recesywnie, dlatego osoby, które są nosicielami tylko jednego uszkodzonego allelu nie mają pełnoobjawowej anemii, a posiadają tylko częściowo zniekształcone erytrocyty. Co ciekawe, nosiciele są odporni na malarię! Zmieniony kształt erytrocytów sprawia, że nie mogą być one zaatakowane przez zarodźca malarii.
Podsumowanie
Choroby wywoływane przez protisty:
- Malaria: zarażenie przez ukłucie komara widliszka; profilaktyka: moskitiery, repelenty, leki antymalaryczne.
- Toksoplazmoza: zarażenie przez surowe mięso, kontakt z odchodami kota lub przez łożysko; profilaktyka: higiena, mycie owoców, unikanie surowego mięsa.
- Lamblioza (Giardioza): droga pokarmowa (cysty w wodzie/pokarmie); profilaktyka: gotowanie wody, higiena rąk.
- Rzęsistkowica: droga płciowa; profilaktyka: bezpieczny seks, higiena osobista.
- Śpiączka afrykańska: ukłucie muchy tse‑tse; profilaktyka: odzież ochronna, zwalczanie wektora.Znaczenie w przyrodzie: Protisty są głównymi producentami materii organicznej i tlenu w wodach (fitoplankton), stanowią pokarm dla zwierząt (zooplankton), uczestniczą w obiegu materii jako destruenci oraz żyją w symbiozie z innymi organizmami (np. trawią celulozę u termitów).
Znaczenie dla człowieka: Są wykorzystywane w przemyśle spożywczym (algi, zagęszczacze), medycynie (źródło jodu), rolnictwie (nawozy) oraz jako bioindykatory czystości wód. Negatywne znaczenie to wywoływanie chorób oraz powodowanie toksycznych zakwitów wód.
Ćwiczenia utrwalające
Wróć do polecenia na stronie „Na dobry początek” i dopisz brakujące definicje. Pamiętaj, żeby nie kopiować słownika, ale wyjaśnić każde słowo kluczowe w miarę możliwości swoimi słowami.