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PROTOZOARIOS: Los protozoos, son microorganismos eucarióticos unicelulares o quizá acelulares que carecen de paredes celulares, se presentan como células aisladas o en colonias, con la característica de ser solo conglomerados de células independientes. No poseen estructuras especializadas como órganos o no están diferenciados. Algunos pueden causar enfermedades a animales o a plantas, mientras otros son inofensivos e incluso, pueden ser útiles. En su organismo tienen estructuras especializadas, cuya complicación morfológica se ha podido apreciar mejor al microscopio electrónico, que son llamadas organelos, pues no están formadas por células ni tejidos como lo están los órganos de los animales pluricelulares o metazoarios. Estos organelos tienen funciones especializadas para la locomoción la ingestión, la digestión, la excreción, la secreción, la regulación osmótica, la reproducción, etc. Al igual que los órganos de los metazoarios. Hay unas 30.000 especies que se encuentran en el suelo o agua. Los protozoarios son heterótrofos, por que son capaces de sintetizar sustancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas simples, formado por una célula generalmente microscópica, en la cual se distinguen de adentro hacia fuera, el núcleo eucarionte o núcleo verdadero, constituido por una membrana nuclear y en su interior el material nuclear que es ácido ribonucleico (RNA) o ácido desoxirribonucleico (DNA), formando nucleolos endosomas, cariosomas o centriolos con características morfológicas y posición definida. Se alimentan por ingestión de partículas orgánicas o bacterias; Toman la materia orgánica en disolución por pinocitosis o en estado sólido por fagocitosis. Se reproducen asexualmente y sexualmente muy deprisa, por escisión normalmente por conjugación y también existen fenómenos sexuales de intercambio de material genética La mayoría de los protozoos son de vida libre, pero algunos se han adaptado a la vida parásita se localizan en diferentes tejidos, algunos son infectantes, otros producen daños importantes que transforman las funciones vitales como producción de enfermedad y en ciertos casos la muerte al huésped. Y pueden presentar formas de resistencia como quistes o esporas cuando las condiciones son desfavorables Se pueden agrupar en cuatro clases. Su clasificación se basa en el tipo de locomoción: · Flagelados (mastigóforos): Se mueven utilizando uno o varios flagelos a modo de látigos. Hay especies parásitas que producen enfermedades importantes en el hombre: el Trypanosoma gambiense causa la enfermedad del sueño; el Trypanosoma cruzi produce la enfermedad de Chagas. Las Leishmanias, transmitidas por los perros, pueden causar enfermedades parasitarias graves, como el kala-azar. Algunos pueden ser fotosintéticos. · Sarcodinos: se desplazan mediante seudópodos, para desplazarse y para fagocitar. Pueden recubrirse de un caparazón duro, que puede ser calizo en el grupo de los foraminíferos, o silíceo en el grupo de los radiolarios. Algunas especies se han hecho parásitas del intestino humano, como la Entamoeba histolytica. que produce la disentería amebiana, caracterizada por ser origen de diarreas hemorrágicas que pueden ocasionar la muerte a los individuos que la sufren. · Esporozoos: todas las especies son parásitas, por ello carecen de estructuras especiales para la locomoción. Pueden alojarse en animales o en el hombre (en la sangre, en el tubo digestivo, en los riñones o en el interior de algunas células). El Plasmodium malariae produce la malaria. Se caracteriza por la reproducción en el interior de los glóbulos rojos y la explosión de los mismos, con la liberación del parásito cada tres o cuatro días, lo que ocasiona el pico de fiebre. · Ciliados: son los protozoos más modernos y complejos de todos. Poseen cilios que les sirven para la locomoción o la captura del alimento. Presentan dos núcleos, uno que se encarga de las funciones vegetativas y el otro de la reproducción. Llevan acabo procesos de intercambio de material genético mediante fusión de dos individuos (conjugación). Tienen formas y tamaños muy variados. La mayoría son de vida libre y no se conocen formas parásitas. Grupo

Locomoción

Hábitat

Flagelados Flagelos

Aguas dulces

Sacordinos Seudópodos

Aguas dulces y marinas

Ciliados

Aguas dulces y marinas

Cilios

Esporozoos Por contracciones Parásitos

Ejemplos Tripanosoma, enfermedad del sueño Amebas y Foraminíferos Paramecios. Tienen dos núcleos Plasmodium causa la malaria

En la imagen aparecen algunas formas de protozoos: (a) Ameba. (b) Foraminífero. (c) Paramecio (d) Vorticela. (e) Trypanosoma. (f) Trichomonas. (g) Plasmodium.

Importancia:   

Contribuyen a la fertilidad del suelo, ya que descomponen la materia orgánica. Funcionan en el control natural de poblaciones microbianas, ya que se alimentan de varios tipos de microorganismos. Causan enfermedades a humanos y animales de importancia doméstica.

Estructura y función: Características morfológicas Poseen organelos que están envueltos en el movimiento, la obtención de nutrientes, la excreción, la osmoregulación, la reproducción y la protección. El núcleo es esférico, discoidal, elíptico, generalmente único (Toxoplasma gondii), pueden presentarse dos iguales (Giardia lamblia, trofozoito), o dobles y desiguales (trofozoito de Balantidium coli, que tiene macro y micronúcleo), a veces se presentan varios quistes (Entamoeba histolytica “4”, Entamoeba coli “8” ). La porción del citoplasma no suele distinguir diferencia alguna entre el ectoplasma y endoplasma. El ectoplasma se encuentra limitado al exterior por la membrana citoplasmática a través de la cual se hace el intercambio de sustancias principalmente nutritivas (precursoras) o metabólicas, etc., y la salida de sustancias o productos del metabolismo del protozoario (excreciones y secreciones). Los protozoarios tienen un sin número de organelos adaptados de movimiento como cilios (Balantidium coli), flagelos (Trypanosoma cruzi) , seudópodos (amibas), organelos de penetración que les sirven para entrar en las células huésped como el conoide (Toxoplasma gondii), vacuolas de diversos tipos con las que expulsan enzimas para atacar al huésped o eliminar metabolitos; estructuras complejas para multiplicarse o protegerse de las condiciones desfavorables del medio ambiente como en el fenómeno de enquistamiento (amibas). Se presentan en la naturaleza fundamentalmente bajo dos formas fisiológicas principalmente, el trofozoito, también llamado forma vegetativa, el cual es móvil, en ocasiones los movimientos son característicos para la especie del parásito, lo que permite identificarlos. Los trofozoitos constan de membrana, citoplasma y núcleo. La membrana varía de espesor según las especies y sus principales funciones son: limitar el parásito, servir como elemento protector y permitir el intercambio de sustancias alimenticias y de excreción. El citoplasma es una masa coloidal y representa el cuerpo del organismo en algunas especies se pueden diferenciar claramente una parte interna granulosa y vacuolada llamada endoplasma y otra externa hialina, refrigerante que es el ectoplasma. En general consta de membrana, granulos de cromatina y cariosomas o nucleolo, casi siempre es único y sus principales funciones, son la de regular la síntesis proteica y la reproducción. La segunda forma es el quiste o forma de resistencia inmóvil y con baja actividad metabólica. Metabolismo: Se lleva acabo en las vacuolas donde se producen enzimas digestivas. Los residuos de este metabolismo se eliminan a través de la membrana celular, en algunas especies se hace por orificio excretor llamado citopigio, en otros se liberan los residuos cuando sucede la ruptura de la célula, como es el caso de la liberación del pigmento malarico, en los protozoarios del genero Plasmodium. Contribuciones biológicas:  Especialización intracelular  División de trabajo  Reproducción asexual  Reproducción sexual  Irritabilidad  Exoesqueletos  Diferentes tipos de nutrición – enzimas  Locomoción Características de los Protozoarios  Unicelulares, algunos coloniales, algunos con etapas de vida multicelulares  Mayormente microscópicos

 Todo tipo de simetría  Sin capas germinativas  Eucariontes con orgánulos especializados

De vida libre y todo tipo de simbiosis: mutualismo, comensalismo o parasitismo  Unicelulares, algunos coloniales, algunos con etapas de vida multicelulares  Mayormente microscópicos  Todo tipo de simetría  Sin capas germinativas  Locomoción por cilios, flagelos – no diferencia morfológica (undilopodios) – difieren en movimiento – axonema 9+2 – cinetosoma – requiere ATP  Locomoción por seudópodos – basado en características del citoplasma – distintos tipos o lobopodios o filopodios o reticulopodios o axopodios

Algunos

son sésiles  Algunos con endoesqueleto o exoesqueleto simple; algunos desnudos  Digestión intracelular  Todo tipo de nutrición – autótrofos – heterótrofos o saprozoicos u osmótrofos - implica pinocitosis o holozoicos o fagótrofos - implica fagocitosis ℘fagosoma o vacuola digestiva ℘citostoma ℘citopigio o citoprocto  De hábitats acuáticos o terrestres  Reproducción asexual por fisión, gemación; quistes – fisión binaria o longitudinal o transversal – fisión múltiple o esquizogonia o esporogonia  Reproducción sexual – gametos nucleares o pronúcleos – isogametos vs. anisogametos – singamia – autogamia – conjugación  Osmoreguladores con vacuolas contráctiles; osmoconformes  Excreción por difusión; amoniaco  Intercambio de gases a través de la cubierta del cuerpo  Circulación por movimientos del citoplasma Locomoción Hay 3 tipos de organelos responsables de la locomoción en protozoarios:



Pseudópodos que son extensiones temporeras del citoplasma, generalmente encontrados en amebas. Estos también son importantes para capturar alimento.



Flagelos son estructuras alargadas en forma de cabello que impulsan el organismo. Estas estructuras reaccionan a sustancias químicas y al tacto. La estructura interna del flagelo es similar en todos los eucariotes.



Cilios son estructuras parecidas a flagelos, pero de menor tamaño. Estos organelos pueden cubrir la superficie total del protozoario o estar restringida a una región en particular como la región oral. En algunos organismos estos cilios se fusionan formando cirris, que pueden funcionar como patas.

Alimentación y digestión

o o o

Los protozoarios autotrófico sintetizan su propio alimento, mediante el proceso de fotosíntesis. Los protozoarios heterotrófico, por otro lado requieren sustancias orgánicas pre formadas del ambiente. La alimentación holozoica es la ingestión de organismos completos o pequeñas partículas de comida. Estos poseen mecanismos para la captura de alimentos como las copas de comida y citosomas ("boca"). Luego de la ingestión de partículas, éstas pasan a unas cavidades digestivas llamadas vacuolas de alimentos. Los desechos son eliminados por el citopigio.

Excreción y osmoregulación El organelo responsable de estas funciones en muchos protozoarios en la vacuola contráctil. La excreción de productos de desecho se pueden llevar a cabo por la superficie de la célula. En la malaria se observa que algunos de los síntomas son ocasionados por los productos de desecho del parásito que son excretados y acumulados en la célula humana infectada. Estructuras de protección Muchas de estas estructuras evitan el daño mecánico o protegen al organismo de desecación, obtención excesiva de agua y de depredadores.



Cubiertas de la superficie forman caparazones que consisten de granos de arena u otras partículas foráneas. También pueden consistir de carbonato de calcio o sílica.

 

Tricocistos son organelos intracelulares usados para la captura de alimento y defensa. Película ("pelicle") es una cubierta más fuerte que la membrana celular de la cual está pegado. Este provee protección contra sustancias químicas, daño mecánico y pérdida de agua.

Ciclo de vida de protozoarios Este consiste de trofozoitos y cistos (quistes). La fase donde los protozoarios llevan a cabo su actividad principal (nutrición y crecimiento) es en la fase de trofozoito. En esta fase no pueden soportar los efectos de diferentes sustancias químicas, deficiencias de comida, cambios drásticos en temperatura, pH y otros factores ambientales. Para contrarrestar estos factores adversos forman cistos o quistes. El cisto es la fase del ciclo de vida de los protozoarios donde es resistente a diferentes condiciones ambientales. Los cistos se encuentran en estado latente o metabólicamente inactivo. Esta fase es importante para la dispersión de los organismos. Un ejemplo de protozoarios patógenos cuya dispersión se efectúa por medio de cistos es Entamoeba histolytica, que causa la disentería amébica. Formas de reproducción Los protozoarios se multiplican por reproducción sexual o asexual y sólo algunos tienen reproducción sexual. La asexual tiene dos modalidades. Los protozoarios ciliados son binucleados, poseen un macronúcleo que regula las funciones metabólicas y el desarrollo y mantienen las características visibles. Además poseen un micronúcleo que regula los procesos reproductivos. Generalmente, la mayoría de los protozoarios se reproducen asexualmente por división binaria simple en la cual primero hay mitosis (división del núcleo) es la división longitudinal o transversal de las formas vegetativas y después se divide el citoplasma dando origen dos organismos, este tipo de división puede ser mitósica o amitósica. También se reproducen por endodiogenia que se un tipo de reproducción asexual en la cual se forman dos células en el interior de una célula madre dando origen a dos células hijas desapareciendo la célula madre (Toxoplasma gondii). En la reproducción asexual encontramos: 1. La fisión binaria, que es el tipo más común de reproducción asexual. 2. Gemación, en donde un nuevo individuo es formado, ya sea en la superficie o en la cavidad interna. 3. Fisión multiple, este tipo de reproducción envuelve la formación de organismos multinucleados que llevan a cabo la división. Ocurre cuando una célula da origen a varias formas vegetativas (trofozoitos). Se llama esquizogonia cuando

el núcleo del trofozoito se divide varias veces para dar origen a una célula multinucleada, posteriormente cada núcleo se rodea de una porción del citoplasma de la célula madre y luego se separa en organismos independientes. En la reproducción sexual encontramos: 1. Singamia, aquí se observa la unión de 2 células sexuales diferentes con el resultado de un cigoto. Existe en ciertos protozoos como Plasmodium. Las formas trofozoicas no dividen su núcleo si no sufren una serie de diferenciaciones morfológicas transformandose en células masculinas o femeninas, llamadas gametocitos que maduran sexualmente y constituyen los gametos, los cuales se unen y forman el zigote que da origen a diversos organismos. 2. Conjugación, que es característica de los protozoarios ciliados. El proceso envuelve la unión parcial de dos ciliados; en donde ocurre el intercambio de un par de micronúcleos haploides. Luego de la fusión de estos micronúcleos se forman micronúcleos diploides, que se dividen por mitosis dando lugar a 2 organelos diploides idénticos, como ocurre con Balantidium, consiste en la última unión de dos células entre las cuales se forman un puente citoplasmático por donde intercambian material genético, después de la cual se separan y cada una sigue un proceso de división binaria. 3. Autogamia en este proceso el micronúcleo se divide en 2 partes y luego se reúnen para formar un cigoto. El protozoario se divide para dar lugar a 2 células, cada una con las estructuras nucleares completas. Cultivo Los protozoarios necesitan luz moderada, temperatura de 15 a 21 grados C y un pH de neutral a un poco alcalino. Si se utiliza un medio artificial, éste puede contener arroz, granos de trigo, leche descremada y lechuga. Si es un medio específico, contiene glucosa, proteínas, minerales y extracto de levaduras. Algunos necesitan microorganismos como alimentos. Por otro lado, los parásitos se cultivan en preparaciones de cultivo de tejido. Regulación osmótica en animales acuáticos

Osmoconformes: en equilibrio osmótico con el ambiente – Estenohalino: toleran gama limitada de salinidad Osmoreguladores: no están en equilibrio osmótico con el ambiente – Eurihalino: toleran una gama amplia de salinidad – –

hiperosmótico o fluidos corporales más concentrados que en el agua que los rodea hiposmótico o fluidos corporales menos concentrados que en el agua que los rodea

Regulación osmótica en animales terrestres  Pérdida de agua – evaporación; excreción; heces fecales  Reposición de agua – bebida; comida; agua metabólica  Excreción – disponibilidad de agua – amoniaco – urea – ácido úrico Clasificación de los Protozoarios ℘Phylum Chlorophyta ℘Phylum Retortamonada ℘Phylum Axostilata ℘Phylum Euglenozoa • •

Subplylum Euglenida Subphylum Kinetoplasta

℘Phylum Apicomplexa ℘Phylum Ciliophora ℘Phylum Dinoflagellata ℘Las amebas Phylum Chlorophyta o

Algas unicelulares y multicelulares

o o o o

Autótrofos; clorofilas a y c Almidón como reserva de alimento Con etapas biflageladas; flagelos del mismo tamaño Volvox, Chlamydomonas, Gonium

Ciclo de vida de Volvox

Phylum Retortamonada o o o o

Sin mitocondrias ni cuerpos de Golgi 3 flagelos anteriores y 1 flagelo recurrente en surco Parásitos intestinales o de vida libre en ambientes sin oxígeno Giardia

Phylum Axostylata o o o

o

Con axostilo a lo largo del eje longitudinal del cuerpo Sin mitocondrias; con cuerpo de Golgi Parásitos; algunos de importancia médica o veterinaria Trichomonas, Trichonympha

Phylum Euglenozoa o o o

Con microtúbulos corticales - película Flagelos a menudo con vara paraxial Mitocondrias con crestas discoidales

Phylum Euglenozoa



Subphylum Euglenida o o o o



 Clase Euglenoidea Película con microtúbulos Dos flagelos con estructuras distintas Algunos con estigma y cloroplastos Euglena

Subphylum Kinetoplasta o o o o

o

 Clase Trypanosomatidea Sólo 1 mitocondria Mitocondria con cinetoplasto (disco de ADN) 1 ó 2 flagelos, típicamente con vara paraxial Todos parásitos de plantas o animales Leishmania, Trypanosoma ℘Trypanosoma spp.  Casi todos parásitos; en la sangre

Enfermedad africana del sueño; vector Glossina sp. (mosca tsetse) –

T. brucei gambiense

– T. brucei rhodesiense  Enfermedad de Chaga; “kissing bug” – T. cruzi Phylum Apicomplexa o o o o o

Complejo apical Sin cilios ni flagelos Quistes comunes Todos parásitos Ciclo de vida complejo



Clase Gregarina – extracrelulares – en invertebrados – Gregarina



Clase Coccidea – intracelulares – en vertebrados – Eimeria, Plasmodium, Isospora, Toxoplasma

Phylum Ciliophora o o o o o

o

Cilios, película 2 tipos de núcleo Heterótrofos Mayormente de vida libre Fisión binaria, gemación, conjugación, autogamia Paramecium, Stentor, Vorticella, Didinium

Simbiontes: Conjugación

Enfermedades en peces

en rumen de ganado

parásito de humanos

Phylum Dinoflagellata o o o o o o o o Las Amebas o o o o o o o

Típicamente con 2 flagelos Cuerpo usualmente surcado transversal y Cromoplastos Cromosomas sin o con pocas histonas Mitosis intranuclear Algunos coloniales Reproducción sexual presente Zooxanthella, Ceratium, Noctiluca No forman un grupo monofilético Seudópodos típicos Algunas con testa Sin película Rhizópodos Actinópodos Foraminíferos 

Rhizópodos  forma del cuerpo irregular  Su película es la membrana celular  Endoplasma y ectoplasma prominentes  Lobopodios  Filopodios  Amoeba, Entamoeba histolytica, Arcella ℘Granuloreticulosos  Foraminíferos – mayormente marinos – bénticos – testa multicameral de carbonato calizo – reticulopodios ℘Actinópodos  Radiolarios – marinos pelágicos – testa unicameral de sílice – axopodios – uni o multinucleares

Referencias: http://ingenieria.udea.edu.co/maestro/IQU-375/nucleo_02.html http://perso.wanadoo.es/g958264477/MICRO/microbio5eu.htm http://www.qb.fcen.uba.ar/microinmuno/GUIA.htm

longitudinalmente