Vorlesungsnotizen – Protisten & „Protozoa“ (copy)

Wer präsentierte 1866 einen der ersten umfassenden Stammbäume aller Organismen?

Werner, ein deutscher Zoologe und Biologe, präsentierte 1866 einen der ersten umfassenden Stammbäume aller Organismen. Dieser Stammbaum versuchte, die evolutionären Beziehungen und die Abstammung der Lebewesen zu visualisieren, was für die Biologie seiner Zeit ein bahnbrechender Schritt war.

Was sind Eukaryoten?

Eukaryoten sind Organismen (z.B. Tiere, Pflanzen, Pilze und Protisten), deren Zellen einen echten, von einer Doppelmembran umschlossenen Zellkern besitzen, der das genetische Material (DNA) enthält. Ihre Zellen zeichnen sich zudem durch das Vorhandensein weiterer membranumschlossener Organellen (wie Mitochondrien, Endoplasmatisches Retikulum und Golgi-Apparat) aus, die spezialisierte Funktionen innerhalb der Zelle erfüllen.

Was sind Prokaryoten?

Prokaryoten sind einzellige Organismen (Bakterien und Archaeen), die im Gegensatz zu Eukaryoten keinen echten Zellkern und auch keine membranumschlossenen Organellen besitzen. Ihr genetisches Material, meist eine ringförmige DNA, liegt frei im Cytoplasma in einer Region, die als Nukleoid bezeichnet wird. Sie sind in der Regel kleiner und einfacher aufgebaut als Eukaryoten.

Was besagt die Endosymbionten-Hypothese?

Die Endosymbionten-Hypothese besagt, dass Eukaryoten durch die Aufnahme von ursprünglich freilebenden Prokaryoten in eine Wirtszelle entstanden sind. Diese eingebetteten Prokaryoten entwickelten sich im Laufe der Evolution zu den heutigen Mitochondrien (aus aeroben Bakterien) und Chloroplasten (aus Cyanobakterien), wodurch die Wirtszellen Vorteile wie verbesserte Energieproduktion (Atmung) und Photosynthese erhielten.

Was sind Protisten?

Protisten sind eine extrem heterogene und paraphyletische Gruppe von meist einzelligen Eukaryoten, die sich stark in ihrer Lebensweise, Morphologie, Fortpflanzung und Fortbewegung unterscheiden können. Sie bewohnen vielfältige aquatische und feuchte Lebensräume und umfassen sowohl autotrophe (photosynthetische) als auch heterotrophe (chemoorganotrophie) sowie mixotrophe Formen. Manche bilden auch Kolonien.

In welche Hauptgruppen können Protisten eingeteilt werden?

Protisten werden aufgrund ihrer primären Merkmale, insbesondere ihrer Fortbewegungsweisen und Lebenszyklen, in verschiedene Hauptgruppen eingeteilt. Zu den primären Fortbewegungsorganen gehören:- Flagellaten: Protisten, die sich mit einer oder mehreren Geißeln (Flagellen) fortbewegen.- Rhizopoden: Amöbenartige Protisten, die Pseudopodien (Scheinfüßchen, temporäre Ausstülpungen des Zytoplasmas) zur Bewegung und Nahrungsaufnahme nutzen.- Apicomplexa: Eine Gruppe obligat endoparasitischer Protisten, die für ihre komplexen Lebenszyklen mit Wirtswechsel und einen speziellen apikalen Komplex zum Eindringen in Wirtszellen bekannt sind.- Ciliaten: Protisten, die sich mithilfe zahlreicher Cilien (Wimpern) bewegen und Nahrung aufnehmen und über zwei unterschiedliche Zellkerne (Makronukleus und Mikronukleus) verfügen.

Welche Fortbewegungsorgane nutzen Protisten?

Protisten nutzen eine Vielzahl von spezialisierten Fortbewegungsorganen, die ihre Klassifizierung mitbestimmen:- Geißeln (Flagellen): Dies sind lange, peitschenartige Zellanhängsel, die durch rhythmische Schläge eine ziehende oder schiebende Bewegung erzeugen. Typisch für Flagellaten wie Trypanosomen oder Euglena.- Pseudopodien (Scheinfüßchen): Temporäre, fließende Ausstülpungen des Zytoplasmas, die durch gerichtete Verlagerung des Zellskeletts entstehen und der amöboiden Bewegung dienen. Charakteristisch für Rhizopoden wie Amöben.- Cilien (Wimpern): Dies sind kurze, haarähnliche Strukturen, die in großer Zahl auf der Zelloberfläche vorkommen und durch koordinierten Schlag Wellen erzeugen, die die Zelle vorwärtsbewegen oder Nahrungspartikel zum Mundfeld transportieren. Typisch für Ciliaten wie Paramecium.

Was sind Flagellaten?

Flagellaten sind eine diverse Gruppe einzelliger Protisten, die hauptsächlich durch das Vorhandensein von einem oder mehreren Geißeln (Flagellen) zur Fortbewegung und Nahrungsaufnahme gekennzeichnet sind. Viele pathogene Protisten, wie die zur Gruppe der Kinetoplastida gehörenden Trypanosomen (Erreger der Schlafkrankheit) und Leishmanien (Erreger der Leishmaniose), sind Flagellaten.

Was sind Rhizopoden?

Rhizopoden sind eine heterogene Gruppe amöboider Protisten, die keine feste Zellform besitzen und sich durch die Bildung von Pseudopodien (Scheinfüßchen) fortbewegen. Diese zytoplasmatischen Ausstülpungen dienen auch der Aufnahme von Nahrungspartikeln (Phagozytose), indem sie diese umschließen und ins Zellinnere transportieren. Bekannte Beispiele sind freilebende Amöben oder auch die parasitische Entamoeba histolytica (Erreger der Amöbiasis).

Was sind Apicomplexa?

Apicomplexa sind eine ausschließlich obligat endoparasitische Gruppe von Protisten, was bedeutet, dass sie zwingend innerhalb der Zellen oder Gewebe ihrer Wirte leben müssen. Ihr namensgebendes Merkmal ist der „apikale Komplex“, eine spezifische Zellstruktur am Vorderende der Zelle, die ihnen das aktive Eindringen in Wirtszellen ermöglicht. Viele Apicomplexa haben komplexe Lebenszyklen, die oft einen oder mehrere Wirtswechsel beinhalten, wie z.B. Plasmodium spp. (Malariaerreger) und Toxoplasma gondii (Erreger der Toxoplasmose).

Was sind Ciliaten?

Ciliaten, auch Wimperntierchen genannt, sind einzellige Protisten, die sich durch das Vorhandensein zahlreicher Cilien (Wimpern) auf ihrer Zelloberfläche auszeichnen. Diese kurzen, haarähnlichen Organellen dienen nicht nur der Fortbewegung, sondern auch dem Herbeistrudeln von Nahrungspartikeln in eine spezialisierte Mundregion. Ein weiteres charakteristisches Merkmal ist das Vorhandensein von zwei Zellkernen: einem großen, polyploiden Makronukleus (der Stoffwechsel und Zellfunktionen steuert) und einem kleineren, diploiden Mikronukleus (der für genetische Rekombination und Vererbung zuständig ist).

Was ist Malaria?

Malaria ist eine schwere, aber vermeidbare und heilbare Infektionskrankheit, die durch einzellige Parasiten der Gattung Plasmodium verursacht wird (hauptsächlich Plasmodium falciparum, P. vivax, P. ovale, P. malariae und P. knowlesi). Die Krankheit wird durch den Stich infizierter weiblicher Anopheles-Mücken auf den Menschen übertragen und führt zu Symptomen wie hohem Fieber, Schüttelfrost, Kopfschmerzen, Muskelschmerzen, Müdigkeit und Anämie. Unbehandelt kann sie tödlich verlaufen.

Welcher Erreger verursacht die Afrikanische Schlafkrankheit und wie wird er übertragen?

Die Afrikanische Schlafkrankheit (auch Humane Afrikanische Trypanosomiasis, HAT) wird durch den einzelligen Parasiten Trypanosoma brucei verursacht. Dieser wird im südlichen Afrika durch den Stich der TseTse-Fliege (Gattung Glossina) übertragen. Die Krankheit verläuft in Phasen, beginnend mit Fieber und Schwellungen und führt im späteren Stadium zu schweren neurologischen Störungen, Schlaflosigkeit am Tag und Lethargie, die unbehandelt tödlich endet.

Welche Parasiten verursachen verschiedene Formen von Leishmaniose bei Menschen?

Verschiedene Arten von Parasiten der Gattung Leishmania verursachen die Leishmaniose beim Menschen. Diese Krankheit wird durch den Stich infizierter weiblicher Sandmücken (meist der Gattungen Phlebotomus und Lutzomyia) übertragen. Je nach Leishmania-Art und geografischer Region kann sie zu verschiedenen klinischen Formen führen, darunter kutane (Haut), mukokutane (Haut und Schleimhäute) oder viszerale (innere Organe betreffende) Leishmaniose, wobei die viszerale Form die schwerwiegendste ist.

Was sind Plastiden?

Plastiden sind eine faszinierende Gruppe von membranumschlossenen Organellen, die charakteristisch für Pflanzenzellen und Algen sind. Sie entwickeln sich aus Proplastiden und sind für eine Vielzahl von Funktionen verantwortlich. Die wichtigsten Typen sind:- Chloroplasten: Enthalten Chlorophyll und sind der Ort der Photosynthese, wo Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt wird.- Chromoplasten: Enthalten Carotinoide und sind für die orange, gelbe oder rote Färbung von Blüten und Früchten verantwortlich.- Leukoplasten: Sind farblos und dienen der Speicherung von Reservestoffen wie Stärke (Amyloplasten), Lipiden (Elaioplasten) oder Proteinen (Proteinoplasten). Sie spielen eine zentrale Rolle im Stoffwechsel der Pflanzen.

Was ist Phagocytose?

Phagozytose ist ein zellulärer Prozess der Endozytose, bei dem Zellen größere Partikel (wie z.B. Bakterien, Zelltrümmer oder tote Zellen) aktiv umschließen und ins Zellinnere aufnehmen. Dabei stülpt sich die Zellmembran nach außen, um das Partikel zu umschließen, und bildet eine membranumschlossene Vesikel, das sogenannte Phagosom. Das Phagosom fusioniert dann typischerweise mit Lysosomen (zelluläre Verdauungsorganellen), um den Inhalt abzubauen und zu verdauen. Dieser Prozess ist essenziell für die Immunabwehr (bei Makrophagen und Neutrophilen) und die Ernährung bei Einzellern.