Paramecium je jednobuněčný organismus, který svým tvarem připomíná podrážku boty. Jeho velikost se pohybuje od 50 do 300um, což se u jednotlivých druhů liší. Většinou se vyskytuje ve sladkovodním prostředí.

Jedná se o jednobuněčnéholeukaryota, který patří do říše Protista a je známým rodem řasnatýchprotozoí.

Také patří do fylogeneze Ciliophora. Celé jeho tělo je pokryto drobnými vláskovitými vlákny zvanými řasinky, které pomáhají při pohybu. Je zde také hluboký ústní žlábek obsahující nepříliš zřetelné ústní řasinky. Hlavní funkcí těchto řasinek je pomáhat jak při lokomoci, tak při přetahování potravy do ústní dutiny.

Klasifikace Paramecium

Paramecium lze na základě jejich určitých vlastností zařadit do následujících fyzií a podfylů.

• Fylum Protozoa
• Sub-Phylum Ciliophora
• Třída Ciliates
• Řád Hymenostomatida
• Rod Paramecium
• Druh Caudatum

Je to velmi známý řasnatý prvok, paramecium vykazuje vysokou úroveň buněčné diferenciace obsahující několik komplexních organel plnících specifickou funkci umožňující jeho přežití.

Kromě vysoce specializované struktury má také komplexníreprodukční činnost. Z celkového počtu 10 druhů rodu Paramecium se nejčastěji vyskytují dva druhy, a to P.aurelia a P.caudatum.

Struktura a funkce

1. Tvar a velikost

P.cadatum je amikroskopický, jednobuněčný prvok. Jeho velikost se pohybuje od 170 do 290um nebo do300 až 350um. Překvapivě je paramecium viditelné pouhým okem a má protáhlý tvar podobný střevlíku, proto se také označuje jako střevlíkovitý živočich.

Zadní konec těla je špičatý, tlustý a kuželovitý, zatímco přední část je široká a tupá. Nejširší část těla je pod středem. Tělo paramecia je asymetrické. Má dobře ohraničený ventrální nebo orální povrch a má konvexní aborální nebo dorzální povrch těla.

2. Pelikula

Celé jeho tělo je pokryto pružnou, tenkou a pevnou blánou zvanou pelikuly. Tyto pelikuly mají pružný charakter, který podpírá buněčnou membránu. Tvoří ji želatinová látka.

3. Cilie

Cílie označuje mnohočetné,malé vláskovité výběžky, které pokrývají celé tělo. Jsou uspořádány v podélných řadách s jednotnou délkoupo celém těle živočicha. Tento stav se nazývá holotrichický. Na zadním konci těla je také přítomno několik delších řasinek, které vytvářejí ocasní chomáč řasinek, a proto se nazývají caudatum.

Struktura řasinek je stejná jako u bičíků, což je plášť z protoplastu nebo plazmatické membrány s podélnými devíti vlákny ve tvaru prstence. Vnější vlákna jsou mnohemsilnější než vnitřní, přičemž každé řasinky vycházejí z bazální granule. řasinky mají průměr 0,2um a napomáhajíjejich lokomoci.

4. Cytostom

Obsahuje tyto části:

• Orální žlábek: Na ventriolaterální straně těla je velká šikmá mělká prohlubeň, která se nazývá peristom neboli ústní žlábek. Tento ústní žlábek dává zvířeti asymetrický vzhled. Krátkou kuželovitou nálevkou se dále rozšiřuje do prohlubně zvané předsíň. Tato předsíň dále pokračuje do cytostomu oválným otvorem, dlouhým otvorem zvaným cytofarynx a poté jícenvede k potravní vakuole.
• Cytopyge: Na ventrálním povrchu, těsně za cytostomem, leží cytopyge, nazývaný také cytoprokt. Veškerá strávená potrava se vylučuje přes cytopyge.
• Cytoplazma: Cytoplazma je rosolovitá látkadále diferencovaná na ektoplazmu. Ektoplazma je úzká periferní vrstva, je to hustá a čirá vrstva s vnitřní hmotou endoplazmy nebo polotekuté plazmy, která má zrnitý tvar.
• Ektoplazma:Ektoplazma tvoří tenkou, hustou a čirou vrstvu obsahující řasinky, trichocysty a vláknité struktury. Tato ektoplazma je navenek dále vázána na pelikulu prostřednictvím obalu.
• Endoplazma:Endoplazma je jednou z nejpodrobnějších částícytoplazmy. Obsahuje několik různých granulí. Obsahuje různéinkluze a struktury, jako jsou vakuoly, mitochondrie, jádra, potravní vakuoly, kontraktilní vakuoly atd.
• Trichocysty: V cytoplazmě jsou uložena malá vřetenovitá tělíska zvaná trichocysty. Trichocysty jsou vyplněny hustou lámavou tekutinou obsahující nabobtnalé látky. Na vnějším konci je kuželovitá hlavička na hrotu. Trichocysty jsou kolmé na ektoplazmu.

5. Jádro

Jádro se dále skládá z makrojádraa mikrojádra.

• Makrojádro: Makronukleus má ledvinovitý nebo elipsoidní tvar. Je hustě zabaleno v DNA (chromatinová zrnka). Makronukleus řídí všechny vegetativnífunkce paramecia, proto se nazývá vegetativní jádro.
• Mikrojádro: Mikrojádro se nachází v blízkosti makrojádra. Je to malá a kompaktní struktura kulovitého tvaru. Jemná chromatinová vlákna a granula jsou rovnoměrně rozmístěnav celé buňce a řídíreprodukci buňky. Jejich početv buňce se u jednotlivých druhů liší. V caudatu není přítomno žádné jádro.

6. Vakuoly

Paramecium se skládá ze dvou typů vakuol: kontraktilní vakuoly a potravní vakuoly.

• Kontraktilní vakuola: V blízkosti hřbetní strany jsou přítomny dvě kontraktilní vakuoly, jedna na každém konci těla. Jsou naplněny tekutinami a jsou přítomny na pevných místechmezi endoplazmatem a ektoplazmatem. Periodicky zanikají, a proto se nazývají dočasné orgány. Každá kontraktilní vakuola je spojena nejméně s pěti až dvanácti radikálními kanálky. Tyto radikulární kanálky se skládají z dlouhé ampuly, terminální části a vstřikovacího kanálku, který je krátký a ústí přímo do kontraktilní vakuoly. Tyto kanálky vlévají veškerou tekutinu shromážděnou z celého těla paramecia do kontraktilní vakuoly, čímž se vakuola zvětšuje. Tato tekutina je odváděna ven trvalým pórem. Kontrakce obou kontraktilních vakuol je nepravidelná. Zadní kontraktilní vakuola je blízko cytofaryngu, a proto se stahuje rychleji, protože jí prochází více vody. Mezi hlavní funkce kontraktilních vakuol patří osmoregulace, vylučování a dýchání.
• Potravní vakuola: Potravní vakuoly nejsou kontraktilní a mají zhruba kulovitý tvar. V endoplazmě se velikost potravní vakuoly mění a tráví částice potravy, enzymy spolu s malým množstvím tekutiny a bakterií. Tyto potravní vakuoly jsou spojeny s trávicími granulemi, které pomáhají při trávení potravy.

Charakteristika

1. Životní prostor a stanoviště

Paramecium je rozšířeno po celém světě a je volně žijícím organismem. Obvykle žije ve stojatých vodách tůní, jezer, příkopů, rybníků, sladkých a pomalu tekoucích vodách, které jsou bohaté na rozkládající se organické látky.

2. Pohyb a potrava

Její vnější tělo je pokryto drobnými vláskovitými strukturami zvanými řasinky. Tyto řasinky jsou v neustálém pohybu a pomáhají mu pohybovat se rychlostí, která ječtyřnásobkem délky jeho těla za sekundu. Stejně jako se organismus pohybuje dopředu,otáčí se kolem vlastní osy, což mu dále pomáhá tlačit potravu do střeva. Obráceným pohybem řasinek se paramecium může pohybovat i v obráceném směru.

Prostřednictvím procesu známého jako fagocytóza je potrava řasinkami vháněna do jícnu, odkud dále putuje do potravních vakuol.

Potrava je trávena pomocí určitých enzymů a kyseliny chlorovodíkové.Jakmile je trávení dokončeno, zbytek obsahu potravy je rychle vyprázdněndo cytoprojektu známého také jako pelikuly.

Voda absorbovaná z okolí osmózou je průběžně vylučována z těla pomocí stahujících se vakuol přítomných na obou koncích buňky. P. bursariais patří mezi druhy, které vytvářejí symbiotický vztah sfotosyntetickými řasami.

V tomto případěparamecium poskytuje řasám bezpečné prostředí pro růst a život ve vlastnícytoplazmě, na oplátku však paramecium může tyto řasy využívat jako zdroj výživy v případě, že je v okolí nedostatek potravy.

Paramecium se živí také jinými mikroorganismy, jako jsou kvasinky a bakterie. Ke shromažďování potravy využívá své řasinky, které rychlými pohyby vtahují vodu spolu s kořistními organismy dovnitř ústní drážky.

Potrava dále přechází do jícnuústy. Jakmile se nahromadí dostatek potravy, vytvoří se uvnitř cytoplazmy vakuola, která obíhá buňkou a do vakuoly se cytoplazmou dostávají enzymy, které potravu tráví.

Po dokončení trávení se vakuola začne smršťovat a strávené živiny se dostanou do cytoplazmy. Jakmile vakuola dosáhne análního póru se všemi strávenými živinami, praskne a vyloučí veškerý odpadní materiál do okolí.

3. Symbióza

Symbiózou se rozumí vzájemný vztah dvou organismů, které ze sebe navzájem těží. Některé druhy paramecií, včetně P. bursariaa P. chlorelligerum, vytvářejí symbiotickývztah se zelenými řasami, z nichž v případě potřeby přijímají nejen potravu a živiny, ale také určitou ochranu před některými predátory, jako je Didinium nasutum.

Bylo zaznamenáno mnoho endosymbióz mezi zelenými řasami a parameciem, přičemž příkladem je bakterie s názvem Kappa particles, která dává parameciu schopnost zabíjet jiné kmeny paramecia, které tuto bakterii postrádají.

4. Rozmnožování

Stejně jako všechny ostatní řasy se i paramecium skládá z jednoho nebo více diploidních mikrojader a apolypoidního makrojádra, tudíž obsahuje dvojitý jaderný aparát.

Funkcí mikrojader je udržovat genetickou stabilitu a zajistit, aby se žádoucí geny předávaly další generaci. Nazývá se také zárodečné nebo generativní jádro.

Makronukleus hraje roli v nereprodukčních funkcích buňky včetně exprese genů potřebných pro každodenní fungování buňky.

Paramecium se rozmnožuje pohlavně binárním dělením. Mikrojádra během reprodukce podléhají mitóze, zatímco makrojádra se dělí amitózou. Každá nová buňka nakonec obsahuje kopii makrojader a mikrojader poté, co buňka projde příčným dělením. K rozmnožování pomocí binárního dělení může docházet spontánně.

Za určitýchpodmínek může také docházet k autogamii (samooplození). Může také následovat proces pohlavního rozmnožování, při kterém dochází k výměně genetického materiálu z důvodu páření mezi dvěma parameciemi, které jsou kompatibilní pro páření prostřednictvím dočasnéfúze.

Při konjugaci dochází k meiotickému dělení mikrojader, jehož výsledkem jsou haploidní gamety, které se dále předávají z buňky na buňku. Starámakronuklea jsou zničena a dochází k tvorbě diploidního mikrojádrapři splynutí gamet dvou organismů.

Paramecium se rozmnožuje konjugací a autogamií, pokud nejsou příznivé podmínky a je nedostatekpotravy.

5. Jak se rozmnožuje? Stárnutí

Dochází k postupné ztrátěenergie v důsledku klonálního stárnutí během mitotického dělení buněk v asexuální fázi růstu paramecií.

P. tetraurelia je dobře prostudovaný druh a je známo, že buňka zaniká hned po 200 fúzích, pokud se spoléhá pouze na asexuální linii klonování místo konjugace a autogamie.

Při klonálním stárnutí dochází k nárůstu poškození DNA, konkrétně k poškození DNA v makronukleu, což způsobuje stárnutí u P. tetraurelia.Podle teorie stárnutí s poškozením DNA je celý proces stárnutí u jednobuněčných protist stejný jako u mnohobuněčných eukaryot.

6. Genom

Silné důkazy o třech celogenomových duplikacích bylypodány po sekvenování genomu druhu P. tetraurelia. U některých řasinek včetně Stylonychia a Paramecium jsou UAA aUAG označovány jako smysluplné kodony, zatímco UGA jako stop kodon.

7. Učení

Na základě různých experimentů byly získány nejednoznačné výsledky ohledně toho, zda paramecium vykazuje nebo nevykazuje učící se chování.

V roce 2006 byla publikována studie, která ukázala, že P. causatum lze naučit rozlišovat úrovně jasu pomocí 6,5voltového elektrického proudu. U organismubez nervové soustavy je tento typ učení uváděn jako silný možný příklad epigenetického učení nebo buněčné paměti.

Zpět k poznávání řasinek

Zpět od paramecií k jednobuněčným organismům. Hlavní stránka

Zpět k hlavní stránce o říši Protista

Zpět k hlavní stránce o říši Protista