Protister, eukaryoter (som inte är växter), OEM - protister/eukaryoter

protister

eukaryota organismer som inte är djur, växter eller svampar

deras DNA finns i kärnan, i cytoplasman finns en mängd olika organeller, protister är ofta encelliga, kolonibundna eller flercelliga

de varierar i storlek,

encelliga protister kan vara mycket komplexa eftersom alla biologisk funktion måste utföras inom varje enskild cell, protister kan vara skalbeklädda eller nakna

grov morfologi hos protister

flagellater: har en eller två flageller används för rörelse och ibland födointag

ciliater: har många cilier (liknar hår) samma struktur som flageller men kortare och fler, används för rörelse och föra mat in i cellen

amöbor: rör sig och äter med pseudopodier, det ändrar form på cellen, cellmembran och cytoplasma ändrar form -> pseudopodier, på så sätt förflyttas de, skjuts ut från cellen och omsluter

amöbor, olika typer av pseudopodier

Filopodier: tunna smala ofta trådliknande utskott, används för att känna av omgivning eller fånga små partiklar

lobopodier: "klassiska" pseudopodier hos vanliga amöbor, breda utskott

axopodier: smala nålliknande utskott vanligt hos radiolaria

retikulopodier: bildar ett nätverk av förgrenade pseudopodier, typiskt för froams

Olika näringsstrategier hos protister

fotosyntes -> autotrofa ex alger

heterotrofa -> äter andra organismer för att ta upp organiska ämnen, parasiter, de kan inte göra fotosyntes

mixotrofa -> protister som växlar mellan autotrofi och heterotrofi

det eukaryota livets träd

protister utgör den största delen av eukaryoternas mångfald

växter djur och svampar är bara små grenar, protister är alltså inte en enhetlig grupp utan en samling många olika släktningar

SAR

en super grupp inom eukaryoterna består av tre grupper Stramenopiler (diatom/kiselalger, brunalger), Alveolater (dinoflagellater, apicomplexa, ciliater), Rhizaria (radiolaria, Froams)

finns inga tydliga morfologiska drag som förenar SAR den upptäcktes genom molekylärt fylogenetisk analys (jämförde gener) -> monofyletisk

troligen största eukaryota gruppen

Stramenopiler

ofta två olika fageller en slät flagell och en hårig flagell som bidrar till mer effektivt fäste på ytor

stor variation i autotrofa och heterotrofa och kan både vara små encelliga eller stora flercelliga

två exempel: kiselalger(diatoms) och brunalger

Stramenopiler kiselalger (diatoms)

har kiselskal (cellvägg av kisel) består av två halvor (frustrul) ofta beskrivna som små glashus

är den mest artrika gruppen av alger, lever främst i marina miljöer och sötvattenmiljöer, finns också på bottnar, alla är autotrofa

finns två typer: centric diatoms radiärsymmetriska (bild) ser ofta ut som hjul. Finns även pennate diatoms bilaterala ser ofta ut som pinnar eller blad i formen

Stramenopiler brunalger

största algen -> 60meter

trivs längst tempererade kuster, flercelliga organismer med räknas som protist, vissa arter har specialiserad struktur: fäste som liknar rötter -> förankrar algen vid underlag, stamdel -> liknar stjälk, blad -> platta ytor som påminner om blad där fotosyntes sker

Brunalgers livscykel

livscykel med generationsväxling, både haploida och diploida fasen är flercellig

hela stora algen är diploid och har sporangier dör meios sker -> haploida sporer som släpps i vattnet -> sporerna gror till hanlig och honlig gametofyt som producerar spermieceller och äggceller, spermier simmar till ägget befruktning sker -> zygot

Alveolater

medlemmar har membranbundna blåsor (alveoler) precis under cellmembranet

inkluderar stor variation av autotofa och heterotrofa (inklusive patogener som orsakar sjukdomar) de kan röra sig med hjälp av cilier och flageller

viktiga grupper är: dinoflagellater, ciliater och apicomplexa

Alveolater dinoflagellater

har cellulosaplattor under cellmembranet -> pansar

en typisk cell har två flageller placerade i spår på cellytan -> ger virvlande rörelse

blommning av dinoflagellater ger red tide toxiskt

vissa lever i symbios ex koraller där dinoflagellater ger näring genom fotosyntes -> kan förloras vid stress (ex värme) då blir det korallblekning

Alveolater apicomplexa

alla apicomplexa är parasiter, kända sjukdomar är malaria och toxoplasmos

trots att de lever som parasiter inne i andra organismer har de behållit en rest av en plastid -> apikoplast

apikoplasten deltar inte i fotosyntes men är viktig för metabolism hos parasiten

apicomplexa livscykel

kräver två värdar en människa och en mygga

när myggan sticker sprutas sporozoiter (n) in i blodet och tar sig snabbt till levern och infekterar leverceller, förökar sig asexuellt och bildar merozoiter (n) leverceller spricker och merozoiterna förs till blodet och invaderar röda blodkroppar, producerar nya merozoiter (fler) blodkroppen spricker nya merozoiter sprids -> febertoppar (detta gör att man blir sjuk och en frisk och sen sjuk igen) vissa merozoiter utvecklas till gametocyter (n) dessa cirkulerar i blodet och blir inte aktiva förrens de sugs upp av en mygga. I myggans tram bildas gameter -> befruktning sker -> zygot (2) -> sporozoiter

Alveolater ciliater

fått sitt namn av att de rör sig och äter med hjälp av cilier

enbart heterotrofa

cellkärnan är unik då den har två typer av kärnor

mikrokärna: reproduktions funktion och överföring av arvsmassa, innehåller ärftliga gener, kan vara haploida och diploida beroende på fas

makrokärna: vardaglig cellfunktion (metabolism, tillväxt, uttryck av gener) innehåller icke ärftligt genom, ofta polyploida (många kopior av DNA för effektivitet)

Ciliater livscykel

konjugation: två ciliater lägger sig bredvid varandra, deras mikrokärnor genomgår meios -> haploida kärnor, de byter varsin mikrokärna den utbytta mikrokärna sammansmälter med den som var kvar -> ny diploid mikrokärna och en ny makrokärna utvecklas från mikrokärnan medan den gamla bryts ner. mikro och makrokärna dupliceras och cellen delar sig -> två nya individer (4 totalt)

Rhizaria

supergrupp, inga tydliga morfologiska karaktärer, definieras av molekylär data

mycket heterogen grupp

vissa är flagellater

många amöbor med pseudopodier

nästan alla är heterotrofa (fåtal autotrofa)

finns i hav, sötvatten och jord

grupper som tillhör: Radiolaria och forams

Rhizaria Froams

bildar ofta ett skal som skyddar cellen kan bestå av kalciumkarbonat elelr agglutinerat material

har retikulopodier (förgrenad pseudopodier)

främst marina arter

Rhizaria radiolaria

har ett inre skelett som ofta består av kisel -> ger de glasliknande utseende

har axopodier (nålliknande pseudopodier), tunna stålande cytoplasmatiska utskott

nästan bara marina plankton, vid död bildar kisel skelettet tjocka lager på botten

Archaeplastida

supergrupp som SAR stor grupp alger från vilket landväxter utvecklades

består av 3 huvudgrupper

grönalger + landväxter

röda alger

chlorofyter+charofyter (glaukofyter)

alla är primär plastider som uppstod genom endosymbios med cyanobakterier

alla är autotrofa

gröna alger

har samma klorofyll A och B som landväxter, vanligt i sötvatten, de flesta arter är encelliga

rödalger

det flesta arter är flercelliga med vissa är encelliga, den röda färgen kommer från pigment (fotosyntespigment) ->fykoerytrin endast klorofyll a, trivs bäst i varma marina vatten

Excavata

super grupp:

Diplomonder och Parabasalider:

alltid encelliga och ofta med flageller, lever ofta i syrefattiga miljöer, många är parasiter som giadria -> i tarmen hos däggdjur

trichomonas vaginalis -> könsorgan hos människor

har förlorat typiska mitokondrier, har istället reducerade organeller: mitosomer och hydrogenosomer

euglenozoer är en annan grupp inom excavata: kinetoplasider -> alla är heterotrofa, många parasiter ex trypanosoma -> orsakar sömnsjuka

euglenider - enda gruppen inom excavata som kan utföra fotosyntes kan vara mixotrofa eller heterotrofa

excavata är oklart om den tillhör det eukaryota trädet -> forskning visar att den inte tillhör monofyletiskt

Unikonta

supergrupp, djur och fungi tillhör här undergrupp -> Optisthonokonts, annan grupp inom unikonta är amoebozoa:

använder lobopodier (breda pseudopodier) för rörelse och födoupptag, alla är heterotrofa, vissa är parasiter

Slime molds tillhör denna undergrupp men beter sig annorlunda från amöbor. Slime molds har två huvudgrupper, plasmodiala slime molds -> bildar ett stort flerkärnigt plasmodiem (alla cellkärnor i gemensam massa utan cellvägg). Cellulär slime mold -> består av enskilda celler som kan samarbeta men behåller sina cellväggar

plasmodiala slime molds livscykel

plasmodial slimemold sprider ut sig och äter och när miljön blir ogynnsam bildas sporangier. i dessa sker meios -> haploida sporer. Sporerna sprids och gror -> bildar haploida celler. två haploida celler sammansmälter -> diploid zygot. zygoten växer till ett stort flerkärnigt plasmodium

eukaryoter, prokaryoter

organismer med cellkärna och membranbundna strukturer (växter, svampar, djur, protister), en celliga organismer utan cellkärna (bakterier och arkéer)

mikrober

små organismer generellt unicellulära mikrober är alla prokaryoter (bakterier och arkéer) och de flesta eukaryoter (mikroskopiska organismer)

eukaryoterna utvecklig

eukaryogenes handlar om hur en enkel arké liknande cell blev en komplex eukaryot cell

innan FECA var allt prokaryoter, eukaryoter härstammar från en gren av arkéer -> asgard-arkéer, dessa arkéer hade redan vissa eukaryota gener

FECA - first eukaryotic common ancestor, första anfaderna som delade upp arkéer från eukaryoter, var alltså mer komplex än en arké men ännu inte en eukaryot

den avgörande händelsen för eukaryoternas ursprung -> endosymbios: tvåceller går ihop till en cell ena i den andra. I detta fall en arké (FECA likt cell) tog upp en bakterie (alfaproteobakterie) och istället för att brytas ner levde bakterien kvar och blev en mitokondrie, mitokondrien gav enorm energitillgång (ATP) vilket gjorde det möjligt för cellen att bli mer komplex (arké + bakterie = eukaryot) utvecklingen skedde och vi kommer till LECA (Last eucaryotic common ancestor) denna anfader var redan en komplett eukaryot, alla dagens eukaryoter härstammar från LECA

seriell endosymbios

första endosymbiosen -> mitokondrie

en arké liknande värdcell tog upp en proteobakterie detta gav mitokondrier

händelsen markerad övergången från FECA -> LECA, alla eukaryoter idag har eller har haft mitokondrier

andra endosymbiosen -> plastid (kloroplast)

senare tog en eukaryotcell (med mitokondrier) upp en Cyanobakterie detta resulterade i en plastid

gav upphov till grönalger, rödalger och glaukofyter -> växter

bevis på endosymbiotiskt ursprung av mitokondrier och plastider

1. strukturella likheter: dubbelt membran tyder på att organellen en gång var frilevande, eget DNA och egna ribosomer

2. likheter i membranproteiner: membranproteiner i mitokondrier och kloroplaster liknar det hos bakterier, vissa lipider i membranen är också typiska för bakterier

3. närvaro av eget genom: mitokondrier och kloroplaster har eget ringformat DNA-genom precis som bakterier, genom sekvensen visar att mitokondrier är närmast släkt med alfaproteobakterier och kloroplaster närmast släkt med cyanobakterier, många gener har dock flyttats till kärnan eller förlorats, vilket förklarar varför organeller inte längre är självständiga

en endosymbiont måste inte leda till en organell: skillnad

när symbionten lever kvar i värdcellen men fortfarande har kvar hela sitt genom -> den är fortfarande en endosymbiont

Om gener flyttas från symbiontens DNA till värdcellens kärngenom -> värdcellen blir beroende av symbionten och symbionetn kan inte längre leva självständigt, detta gör att symbionten integreras permanent i värdcellen och blir en organell. en del gener förloras också ex gener för näringsupptag då värdcellen skötter detta

ex mitokondrier och kloroplasters bakteriegenom har flyttats till cellkärnan, de kan inte längre leva självständigt utanför cellen

ex dinoflagellater i koraller: koraller får energi via fotosyntes från dessa encelliga alger men algerna kan leva självständigt i havet

primära kloroplaster

uppstod genom primär endosymbios: en eukaryotcell tog upp en cyanobakterie som blev en organell, Archaeplastida uppkomm (grön alger och rödalger)

plastiden har tre membran runt sig men en förloras -> två membran så vi vet att den är primär

Sekundära kloroplaster

uppkom genom sekundär endosymbios: en eukaryot cell tog upp en annan eukaryot alg som redan har en primär plastid

eukaryotcell + rödalg -> alveolater (dinoflagellater) ocg stramenopiler (SAR)

eukaryotcell + grönalg -> Excavata och Rhizaria (SAR)

får fyra genom värdcellens nukleus och mitokondrie genom plus algens nukleus och plstid genom, plastiden har även fyra membran runt sig så vi vet att den är sekundär.

Flagellates

Ciliates

Amoebas

Lobopodia (amoeba)

Filopodia (amoeba)

Reticulopodia (amoeba)

Axopodia (amoeba)

Naked protist

Shelled protist

Stramenopiles

Diatoms (stramenopiles)

Brunalger (stramenopiles)

Stramenopiles livscykel

Dinoflagellates (Alveolates)

Apicomplexans (Alveolates)

Apicomplexans (Alveolates) livscykel

Ciliates (Alveolates)

Ciliates (Alveolates) livscykel

Foraminiferans (Rhizaria)

Radiolarians (Rhizaria)

Green Algae (Archaeplastida)

Excavates

Diplomonads and Parabasalids (excavata)

Euglenozoans; kinetoplastids (Excavata)

Euglenozoans; euglenids (Excavata)

amoebozoa (unikonta)

Slime molds (unikonta; amoebozoas)

Plasmodial slime mold (unikonta; amoebozoas) livscykel