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UNIDAD I TEMA 4 PHYLUM PROTOZOA

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Academic year: 2019

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UNIDAD I TEMA 4

PHYLUM PROTOZOA

HORAS 5 HORAS

OBJETIVOS ESPECÍFICOS 4:

1. Enumerar las características generales de los protozoos.

2. Describir la clasificación e importancia agrícola de los Protozoos. 3. Indicar las especies de interés agrícola y su ciclo biológico.

CONTENIDO 4:

1. Características generales de los protozoos.

2. Clasificación e importancia agrícola de los Protozoos. 3. Especies de interés agrícola y su ciclo biológico.

ESTRATEGIAS METODOLOGICAS 4:

 Exposición teórica y práctica de los temas indicados.

 Participación del estudiante en la disertación de los temas expuestos.  Ejecución de práctica sobre protozoarios.

ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN 4:

 Asistencia.

 Exámenes teóricos y prácticos.

BIBLIOGRAFÍA 4:

Barnes, R. 1996. ZOOLOGÍA DE LOS INVERTEVRADOS. McGraw Hill. Interamericana. 6a

Edición.

Guía Práctica de Zoología Agrícola

Hickman, Cleveland, Jr.; L. S. Roberts y A. Larason. 2002 . PRINCIPIOS INTEGRALES DE ZOOLOGÍA. McGraw-Hill-Interamericana. Madrid, España.

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UNIDAD I TEMA 4 PROTOZOOS

Los protozoarios están dentro del Reino Protista, organismos eucariotas unicelulares, heterótrofas o autótrofas fotosintéticas. El reino Protista, es una agrupación polifilética de aproximadamente 18 filos. Incluye a los euglénidos, algas verdes, diatomeas y algunas algas pardas, ciliados, dinoflagelados, foraminíferos, amoebas y otros.

Los protozoarios son animales unicelulares eucariotas, heterótrofos es decir, su cuerpo está formado morfológicamente por una sola célula, la cual es independiente.

Características principales:

1. Los protozoos en su mayoría son solitarios, pero existen especies formando colonias de varias células.

2. Su tamaño variable: microscópico y macroscópicos.

3. Forma del cuerpo diversa. La mayoría carece de simetría, aunque algunos pueden presentar simetría bilateral o radial.

4. El componente principal del cuerpo es el protoplasma, diferenciado en citoplasma y núcleo. La mayoría posee un solo núcleo. El citoplasma está dividido en ectoplasma y endoplasma.

5. En algunos protozoarios, como amibas por ejemplo, la superficie del cuerpo está desnuda, por lo tanto carece de membrana para darle una forma definida al cuerpo; no obstante, la capa más superficial del citoplasma es más sólida y se puede denominar plasma-membrana o plasmalema. En otros protozoos, como los ciliados, la membrana está presente y es gruesa. Existen también diferentes clases de cubiertas protectoras, producidas por el protozoo, denominadas conchas o esqueletos, tal como en el caso de los foraminíferos y radiolarios.

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mitocondrias, vacuolas contráctiles, vacuolas alimenticias, cromatóforos con clorofila, xantofila, carotina, filoxantina, etc.

7. De acuerdo al hábitat, los protozoos pueden dividirse en formas libres o asociadas con otros organismos. Los estados vegetativos o trofozoitos de los protozoos libres ocurren en todo tipo de agua dulce o marina, en el suelo y en materia orgánica en descomposición. En cuanto a los protozoos que viven sobre, o en el interior de otros organismos, éstos pueden originar asociaciones de comensalismo (la amiba Entamoeba coli en el intestino del hombre), mutualismo (aquellos localizados en el tracto digestivo de los comejenes, cucaracha de madera, ganado vacuno y otros animales consumidores de fibra) y parasitismo (los ejemplos abundan y son precisamente estos grupos los de mayor importancia médica y veterinaria).

8. La forma de reproducción de los protozoarios es muy variable, se encuentran casos de reproducción sexual o asexual, en ciclos alternos, a veces muy complejos. Mientras el protozoo se encuentra alimentándose y creciendo, está en estado vegetativo o trofozoito, reproduciéndose asexualmente por división binaria en ambiente favorable. En algunos casos se reproducen por división múltiple o esquizogonia, se denominan esquizontes. También los trofozoitos pueden bajo condiciones adversas, originar una pared resistente, en forma redondeada llamada quiste. En algunos casos el enquistamiento es seguido por la producción de numerosas esporas. Muchos protozoarios, además de reproducirse asexualmente, pueden hacerlo también de forma sexual, la cual puede presentarse en varios tipos. La fusión sexual de gametos producidos se denomina singamia y es común en numerosas especies. La conjugación es la unión temporal de dos individuos para intercambiar su material nucléico (Paramecium). En la singamia pueden producirse gametos iguales, llamados isogametos y el proceso isogamia, o bien ser diferentes en forma y tamaño llamándose heterogametos y el proceso heterogamia, comparables con los óvulos y espermatozoides de los animales pluricelulares y gametos diferenciándose únicamente en tamaño conocido como macrogametos y microgametos.

9. La capacidad de regenerar las partes perdidas es común en todos los protozoarios.

CLASIFICACIÓN DEL REINO PROTISTA

Según Brusca-Brusca (2003), la clasificación se restringe hasta el nivel de filo, dada la polémica existente en este reino. En esta guía solo haremos alusión a los grupos más importantes para la zoología agrícola.

Filo Euglenida: euglénidos (Euglena, Phocus).

Filo Kinetoplastida: tripanosomas y semejantes (Tripanosoma, Leishmania, Leptomonas). Filo Ciliophora: ciliados (Balantidium, Paramecium).

Filo Apicomplexa: gregarinas, coccidios, hemosporidios y piroplasmas (Eimeria, Plasmodium).

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Filo Parabasilida: hipermastigotico y tricomonádidos (Histomonas, Trichomonas).

Morfología de los protozoos

Cubierta externa.

Es inanimada, puede ir desde simples envolturas gelatinosas o celulósicas, hasta conchas definidas formadas por materiales orgánicos e inorgánicos. Inclusive puede estar conformada por partículas extrañas aglutinadas.

Membrana celular.

Es una bicapa lipídica, formada principalmente por lípidos y proteínas. La función básica de la membrana plasmática reside en "contener" la célula, así como protección mecánica. Permite "seleccionar" las moléculas que entran y salen de la célula.

Citoplasma o protoplasma: es una masa coloidal más o menos viscosa diferenciándose en: ectoplasma y endoplasma.

El ectoplasma, capa externa, delgada, gelatinosa le confiere al cuerpo del protozoario la rigidez o flexibilidad de cada especie e interviene en funciones de:

Movimiento

Ingestión de alimento Excreción

Respiración Protección

Endoplasma: es una capa interna más líquida y contiene la mayoría de los orgánulos del individuo. Interviene en la nutrición y reproducción (contiene el núcleo). Entre las inclusiones citoplasmáticas se mencionan las típicas de una célula y las propias de los protozoos:

 Mionemas

 Orgánulos protectores o de sostén.

 Cuerpos paramiláceos

 Aparato de golgi

 Mitocondrias

 Vacuolas contráctiles

 Vacuolas alimenticias

 Cromatóforos (clorofila, xantofila, carotina)

 Estigma

FISIOLOGÍA DE LAS ESTRUTURAS DE LOS PROTOZOARIOS

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Vacuola contráctil: orgánulo encargado de eliminar los desechos metabólicos y el exceso de agua.

Vacuola digestiva: actúa en la digestión de partículas alimenticias.

Estigma: presente en algunos protozoos con función sensorial; especialmente fotoreceptora.

Cuerpo parámilaceos: estructura de reservas energética.

LOCOMOCIÓN

Es empleado por el protozoario para obtener alimento, reaccionar a estímulos físicos y químicos. Dentro de los orgánulos locomotrices se mencionan: Cilios, pseudopodos, membrana ondulante, flagelos y Mionemas.

Pseudopodos: son orgánulos transitorios, formados por prolongaciones del ectoplasma y endoplasma (citoplasma); realizan movimiento ameboideo.

Tipos de pseudópodos:

a) Lobópodos: voluminosos y obtusos. b) Filópodos: afilados y de gran movilidad. c) Rizópodos: en forma de raíz.

d) Axópodos: homólogos a los flagelos.

Flagelos: son orgánulos filiformes alargados y suelen presentarse aislados o por parejas, producen movimientos ondulatorios serpenteantes. Constituido por un filamento axial denominado axonema, originado del cinetoplasto (blefaroplasto o cinetosoma), corpúsculo diminuto situado en el citoplasma o membrana nuclear. El axonema se divide en dos partes: a) intracitoplasmatica llamada rizonema b) extracitoplasmatica denominado flagelo. El flagelo está situado generalmente en la parte anterior, pero también puede estar lateral o posterior y su número es variable.

Cilios: pestañas vibrátiles originadas de pequeños gránulos situados en el ectoplasma llamados cinetosoma.

.

Mionemas: son fibrillas producidas en el ectoplasma y endoplasma; ocasionando vibraciones.

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NUTRICIÓN DE LOS PROTOZOOS

Proceso de nutrición de los protozoos heterotróficos

Ingestión Digestión Absorción Exocitosis

Tipos de alimentación de los protozoos

Los protozoos muestran varios tipos de alimentación. En efectos ellos pueden ser autotróficos y heterotróficos o ambos. Los flagelados fotosintéticos dependen de los cloroplastos para las reacciones fotosintéticas. Pero la mayoría de los protozoos y prácticamente todos los Metazoos son heterotróficos, requieren de químicos orgánicos de su medio ambiente para su alimentación; por lo cual necesitan buscar, seleccionar, ingerir y, por último, digerir y asimilar el alimento. Aunque la fisiología de la digestión es similar desde un punto bioquímico, existe una considerable variación en los mecanismos de captura y digestión como resultado impuestos a los organismos por sus respectivos modelos de organización.

Ingestión: independientemente del lugar donde se realice la digestión, todos los organismos deben llevar a cabo la captura celular de los nutrientes (el alimento, digerido o no). Esta función se realiza mediante los procesos de fagocitosis (comida celular) y pinocitosis (bebida celular). Tales procesos, denominados conjuntamente endocitosis, son mecánicamente simples, e implican el englobamiento de <partículas> en la superficie celular.

MECANISMO DEALIMENTACIÓN

Saprófagos: protozoos que captan sustancias en forma solubles por pinocitosis, transporte activo y probablemente difusión (considerada con muy poca o ninguna importancia en la alimentación de los protozoos).

Pinocitosis: parecido a la fagocitosis por lo cual la célula se alimenta tomando del medio sustancias liquidas, pasan al citoplasma dan origen a los pinosomas o vacuolas digestivas, similar a los alimentos sólidos y sufren transformaciones por medio de la acción enzimática del contenido de los lisosomas que al unirse la vacuola alimenticia o digestiva digieren el alimento, pasando los productos de la digestión al citoplasma o a los orgánulos que precisen de ello para las funciones metabólicas.

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Difusión: penetración reciprocas de dos sustancias distintas hasta que ambas resulten completamente mezcladas; desde el sitio donde hay mayor concentración a donde hay menor concentración.

Holozoicos: los protozoos o células, toman del medio externo sustancia solidas, como detritos orgánicos o presas, por fagocitosis.

Fagocitosis: es el englobamiento de partículas de alimento, por extensión de la membrana celular rodeando al alimento a capturar, una vez capturado, forma una cavidad en la superficie celular y la desprende hacia el interior de la célula.

Simbióticos: protozoos asociados a otros organismos.

Todos los protozoos heterotróficos adquieren el alimento a través de la superficie celular interactuando con el medio ambiente, muchas veces ayudado por orgánulos locomotrices o asociado a una boca primitiva llamada citostoma. Al entrar el alimento llega al citoplasma originando la vacuola alimenticia y moviéndose en el citoplasma, donde comienza a hincharse por la segregación de varios procesos químicos y enzimáticos. La vacuola alimenticia primero se acidifica, y la membrana vacuolar desarrolla numerosas vellosidades internamente. Conforme progresa la digestión, la vacuola se alcalinizan, liberando en el citoplasma los productos de la digestión, para ser absorbidos, por todas las inclusiones citoplasmáticas. Durante ese período, la vacuola original se encoge y los materiales indigeridos son expulsados a través de la membrana celular por exocitosis (transporte de sustancias desde el interior al exterior de la célula) o por el citopigio o citoprocto (ano primitivo).

DIGESTIÓN

Digestión: es el proceso de degradación del alimento por hidrólisis en unidades asimilables para la nutrición celular. Cuando este proceso tiene lugar fuera del organismo, se denomina digestión extracorpórea; si se produce en algún tipo de cavidad digestiva, recibe el nombre de digestión extracelular; y cuando ocurre en el interior de la célula, se llama digestión intracelular.

RESUMEN DE DIGESTIÓN INTRACELULAR EN LOS PROTOZOOS

 Se origina las vacuolas alimenticias, las cuales sufren notables cambios en pH y tamaño durante la digestión.

 El contenido de la vacuola se torna cada vez más ácido y pierde volumen por eliminación de agua.

 Los lisosomas aportan sus enzimas hidrolíticas a las vacuolas creciendo y volviéndose alcalina.

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 El principal desecho nitrogenado es el amoniaco, cuya cantidad excretada depende de la proteína consumida.

 El material indigerido es eliminado por exocitosis.

EXCRECIÓN y OSMORREGULACIÓN

Excreción: es la eliminación de los residuos del metabolismo celular, incluyendo el dióxido de carbono (CO2) y el agua (H2O) (producidos fundamentalmente en la respiración celular)

y el exceso de nitrógeno (en forma de amoníaco a partir de la degradación de los aminoácidos). La excreción de CO2 de la respiración se lleva a cabo en estructuras distintas

a las asociadas con los otros productos de desechos.

La excreción de los productos nitrogenados está íntimamente asociada con la osmorregulación, el control del equilibrio hídrico e iónico, por lo cual se consideran ambos procesos a la vez. La excreción, la osmorregulación y la regulación iónica sirven para liberar a los organismos de residuos potencialmente tóxicos, mantener las concentraciones de diversos componentes de los líquidos corporales en valores apropiados para las actividades metabólicas. La excreción y osmorregulación se realiza por:

1) DIFUSIÓN

2) VACUOLAS CONTRACTILES

RESPIRACIÓN

La respiración es el intercambio gaseoso, en los cuales los animales obtienen el oxigeno del entorno y a la vez eliminan el dióxido de carbono (co2), un residuo metabólico de la

respiración. El término de respiración celular, está reservado a las actividades metabólicas productoras de energía dentro de la célula.

En el reino Protista y diversos invertebrados carecen de estructuras especiales para el intercambio gaseoso. En tales animales el intercambio gaseoso es tegumentario o cutáneo, y tiene lugar a través de gran parte de la superficie corporal. La mayoría de los animales con intercambio gaseoso cutáneo están restringidos a entornos acuáticos o encharcados, donde la superficie corporal se mantiene húmeda. El intercambio gaseoso tegumentario también complementa otros sistemas en muchos animales, incluso en ciertos vertebrados, como los anfibios. Las necesidades de oxígeno de los invertebrados son muy variables. En general, los animales activos consumen más oxígeno en contraste con los sedentarios.

REPRODUCCIÓN

Existen dos tipos de reproducción asexual y sexual.

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las condiciones ambientales favorables, explotando las fuentes de alimento temporales abundantes, el espacio vital disponible u otros recursos. Pueden incluso, habitar en hábitat aislados o alterados, o en ocasiones excepcionales. Además, los procesos asexuales se utilizan muchas veces en producción de quistes o formas de resistencias capaces de sobrevivir a períodos de condiciones ambientales adversas. Cuando se restablecen las condiciones favorables, de estas estructuras surgen nuevos individuos.

Los protistas llevan a cabo diversos procesos de reproducción asexual:

División o fisión binaria: implica una única división mitótica, dando lugar a dos células hijas y esta división puede ser longitudinal o transversal.

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División o fisión múltiple (esquizogonia): El núcleo sufre varias divisiones antes de la citocinesis o partición del citoplasma, produciendo muchas células hijas.

Figura 2. División o fisión múltiple (esquizogonia)

Endodiogenia o plasmotomía: Consiste en la formación de dos células hijas dentro del citoplasma de la célula madre.

Figura 3. Endodiogenia o plasmotomía

Gemación: Se genera células de diferentes tamaños.

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REPRODUCCIÓN SEXUAL

La ventaja de la reproducción sexual es la generación y mantenimiento de la variación genética de las poblaciones y especies. En los protistas como en los metazoos, existe una división reductora (meiosis), y se producen células o núcleos haploides de un tipo u otro, fusionándose para establecer la condición diploide. Esta producción o consiguiente fusión de gametos en los protistas se conoce como singamia. La singamia puede suponer gametos de igual tamaño y forma (isogamia) o bien la condición de gametos diferentes (Anisogamia).

Figura 5. Anisogamia

Conjugación: es el intercambio de material genético entre dos organismos (sin la formación de nuevos individuos), el cual se lleva a cabo a través de la unión de su citoplasma y forman un puente citoplasmático. Luego de este intercambio las células se separan y cada una sigue su proceso de fisión binaria.

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Filo Euglénidos (Euglenida)

1.- Los Euglénidos poseen cromatóforos, generalmente clorofila a y b, son de color verde hierba.

2.- Habitan en aguas dulces, aunque se conoce unas pocas especies marinas y salobres. La mayoría son solitarios, existen algunas formas coloniales.

3.- Presentan una gran variedad de forma: alargados, esféricos, ovoides o en forma de hoja. 4.- Un único núcleo cromosómico.

5.- Reproducción sexual por fisión binaria longitudinal. 6.- Nutrición autótrofa o heterótrofa.

Filo Cinetoplástidos (Kinetoplastida)

1.- Se incluyen protozoarios sin cromatóforos, con dos flagelos y la mayoría son parásitos muy importantes como Leptomonas, Leishmania, Tripanosoma y otros. Entre las enfermedades importantes causadas por protozoos de este grupo tenemos el Mal de Chagas y la Leishmaniosis en el hombre y animales domésticos.

2.- Tienen vida libre en el caso del subgrupo de los bodónidos, habitantes de entornos marinos y de agua dulce. Los tripanosomas son estrictamente parásitos y viven en el tracto digestivo de invertebrados, en el floema de ciertas plantas y en la sangre de los vertebrados.

3.- Nutrición heterótrofa.

4.- Presentan dos flagelos (figura 7).

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Filo Cilióforos (Ciliophora)

1.- Comunidades Planctónicas de aguas saladas, dulces y suelos encharcados.

2.- Son importantes simbiontes mutualistas de rumiantes, especies de vida libre y parásita. 4. Movimiento ciliar.

5. Nutrición holozoica y saprozoica.

6. Reproducción asexual (fisión binaria transversal) y sexual (conjugación). 7. Especies representativas: Paramecium y Balantidium coli (figura 8).

Filo Aplicomplejos (Apicomplexa)

1.- Todos parásitos, incluyen a las gregarinas, coccidios, hemosporidios y piroplasmas. 2.- Locomoción por desplazamiento, aún sin explicar.

3.- Núcleo vesicular.

4.- Reproducción asexual por fisión binaria, fisión múltiple o endopoligenia (figura 9).

Figura 9. Filo Aplicomplexa

Filo Rizópodos (Rhizopoda)

1.- Organismos de libre y parásitas. 2.- Locomoción por pseudópodos 3.- Núcleo vesicular.

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Figura 10. Filo Rhizopoda

En Venezuela ha sido señalada la amiba Entamoeba histolytica como la causante de la disentería amibiana o amibiasis intestinal. Una especie muy similar, la Entamoeba coli, es frecuente también en el intestino del hombre, sin efecto patógeno.

Filo Parabasílidos (Parabasilida)

Son protozoarios carentes de orgánulos de locomoción y producen esporas al final de su ciclo biológico. Estas esporas consisten en uno o más esporozoitos encerrados o no en la cubierta resistente de la espora. Todos los protozoos de este grupo son parásitos. La reproducción asexual es a través de una simple división binaria o división múltiple repetida (esquizogonia). La reproducción sexual es por fusión de gametos que inicia la esporogonia o formación de las esporas (esporozoitos).

Figure

Figura 1. División binaria longitudinal (Euglena) y trasversal (Paramecium)
Figura 3. Endodiogenia o plasmotomía
Figura 6. Conjugación
Figura 9. Filo Aplicomplexa
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Referencias

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