Рисуно 4 - Трипанозомы в мазке крови

На заднем конце от базального ядра отходит жгутик, проходящий вдоль клетки до ее передней части, где расположен его свободный рулевой конец. Часть жгутика, идущая вдоль клетки, соединена с ней тонкой цитоплазматической волнообразной перепонкой - ундулируюшей мембраной. Рядом с базальным зерном (кинетосомой) у основания жгутика расположено сильно окрашенное крупное тельце - кинетопласт, обеспечивающий генерацию энергии для движения жгутика. Цитоплазма, окрашенная в синий или бледно - фиолетовый цвет, имеет мелкую зернистость, но лишена вакуолей. Питание и выделение осуществляются диффузно. Ядро, занимающее почти центральное положение в клетке, имеет овальную форму и на препарате окрашено в красный цвет. Такую же окраску имеет краевая нить жгутика на ундулирующей мембране и кинетопласт.

Вопросы для самоконтроля:

1. Где паразитирует трипонозома? Каких она бывает размеров?

2. Назовите строение трипонозомы?

3. Как осуществляется питание и выделение?

Класс Споровики (Sporozoa) Отряд кокцидии (Coccidia).

Обширная группа споровиков этого отряда обитает большей частью в клетках пищеварительных органов. Многие из них паразитируют в организме сельскохозяйственных животных (кур, кроликов, коз, овец, крупного рогатого скота и др.). У одного и того же хозяина могут обитать разные виды этих паразитов. Болезни, вызываемые кокцидиями, называются кокцидиозами. Особенно опасны кокцидиозы для кур и кроликов (рисунок 5).

Заражение кокцидиями происходит в результате попадания вместе с пищей и водой в пищеварительный тракт хозяина инцистированных стадий паразитов - ооцист. У большинства видов кокцидии ооцисты имеют овальную, эллиптическую или яйцевидную форму, а у некоторых видов - грушевидную, круглую и др. Величина ооцист кокцидии кролика колеблется от 12,0  12,5 до 35  21,9 мкм. В каждой ооцисте имеются споры, в каждой споре - узенькие подвижные клетки - спорозоиты. Число спор и спорозоитов у разных видов кокцидии различно.

В кишечнике под действием пищеварительных соков оболочки ооцист и спор разрушаются и освободившиеся спорозоиты внедряются в клетки кишечника и превращаются в трофозоитов, которые питаются содержимым клеток хозяина и быстро растут. По окончании периода роста трофозоиты превращаются в шизонтов, которые делятся на большое количество (до 32) узких, подвижных мерозоитов.

I-III -поколения бесполого размножения (шизогонии), IV – образование гамет и их слияние, V - выход ооцисты наружу и образование спорозоитов; 1 – спорозоиты, 2 - молодой шизонт, 3 - растущий шизонт с множеством ядер, 4 - шизонт, распавшийся на мерозоиты, 5 - мерозоиты, 6 - развитие макрогаметы, 6а - развитие микрогамет, 7 - микрогаметы, 8 - ооциста, 9 - ооциста, приступающая к спорогонии, 10 - ооциста с четырьмя споробластами и остаточным телом, 11 – развитие споробластов, 12 - зрелые ооцисты с четырьмя спорами (в каждой споре

по два спорозоита)

Рисунок 5 - Цикл развития кокцидий

Мерозоиты выходят из разрушенных клеток органов хозяина и проникают в неповрежденные клетки. Это бесполое размножение повторяется много раз, что приводит при большом заражении кокцидиямми к острому воспалению пищеварительного тракта и к общему заболеванию организма хозяина, а во многих случаях и к его гибели. Затем из некоторых мерозоитов образуются особые клетки - гаметоциты, которые после сложных преобразований превращаются в зрелые половые клетки: женские – макрогаметы, мужские - микрогаметы. Микрогаметы и макрогаметы попарно сливаются и образуют зиготы, которые формируют оболочки и превращаются в ооцисты. Ооцисты вместе с калом выходят наружу. Они устойчивы к различным внешним воздействиям. Содержимое ооцист при благоприятных условиях (наличие тепла, влаги и воздуха) делится на четыре споробласта. Каждый споробласт формирует оболочку - спороцисту и делится у большинства видов на два спорозоита. Ооциста со спорозоитами способна заразить хозяев. Следовательно, у кокцидий, как и у других паразитов, происходит усиленное размножение. Характерно также то, что кокцидий перед выходом из кишечника хозяина в опасную для них внешнюю среду размножаются половым способом.

Вопросы для самоконтроля:

1. В клетках каких органов паразитируют споровики?

2. У каких видов животных они паразитируют?

3. Как называются болезни, вызываемые кокцидиями?

4. Расскажите цикл развития кокцидий?

5. Каким способом размножаются кокцидии?

Класс Споровики (Sporozoa) Подотряд кровяные споровики, или гемоспоридии (Haemosporidia).

Малярийный плазмодий (Plasmodium vivax) – паразит крови. В один период его жизни хозяином является человек, в другой - малярийный комар. Когда плазмодий попадает в организм человека, он заболевает малярией (рисунок 6).

При укусе человека, заражённого малярийным плазмодием, комар из рода (Anopheles) вносит со слюной паразитов на стадии спорозоитов в кровь человека. Спорозоиты, имеющие веретенообразную форму, внедряются в клетки эндотелиальных кровеносных сосудов и печени. Примерно через пять суток после заражения человека спорозоиты превращаются в шизонтов крупной и овальной формы размером до 40…60 мкм.

1 - спорозоиг 2,3- рост шизонта (агамонта); 4 - шизогония в клетках печени; 5 - мерозоитьг 6,7,8 - шизогония в эритроцитах; 9 - 12 - образование гамонтов (микро- и макрогамонтов); 13 - образование макрогамет и микрогамет; 14 - копуляция гамет, 15 - зигота (оокинета); 16 - 18 - спорогония и образование спороцисты со

споро-зоитами; 19 - накопление спорозоитов в слюнных железах комара

Рисунок. 6 - Цикл развития малярийного плазмодия

Ядра шизонтов делятся на много ядер, вокруг которых обособляется протоплазмав шизонте образуются новые стадии – мерзоиты. При разрушении клетки, поражённой плазмодием, мерозоиты выходят в плазму крови. Так протекает процесс шизогонии – множественного деления, в результате чего накапливаются мерозоиты.

Мерозоиты в новых тканевых клетках проделывают повторно цикл бесполого размножения и начинается эритроцитарная стадия развития. В мерозоите, проникшим в эритроцит, появляется вакуоль, и она принимает форму кольца, так как плазма и ядро располагаются на его переферии – он превращается в трофозоит.

Продолжительность этой стадии не превышает 8…10 часов. Затем плазмодий принимает форму амёбы и вступает в стадию собственно шизонта. Эта стадия длится 32…34 часа. В течение этого времени шизонт растёт, питается за счёт гемоглобина красного кровяного тельца.

Далее происходит процесс шизогонии. Ядро шизонта многократно делится, вокруг каждого ядра обособляется протоплазама, и шизонт распадается на мерзоиты. Оболочка эритроцита разрушается, мерозоиты выходят в плазму крови и внедряются в другие кровяные тельца.

После целого ряда шизогоний в крови человека накапливается большое количество токсических продуктов жизнедеятельности паразита. Инкубационный период малярии продолжается от двух недель до нескольких месяцев, после чего начинаются приступы малярии, чередующиеся с периодами покоя продолжительностью 48…72 часа.

При разрушении эритроцитов, в кровяное русло попадают, кроме меланина, ядовитые продукты обмена веществ споровиков Организм хозяина реагирует на отравление этими продуктами повышением температуры и другими изменениями своей жизнедеятельности. Приступы лихорадки повторяются при различных формах малярии через определенные периоды: одни, двое или трое суток. Освободившиеся мерозоиты проникают в новые эритроциты и количество разрушенных кровяных телец все увеличивается, а отравление (интоксикация) хозяина возрастает. На определенной стадии развития мерозоитов, проникая в эритроциты, они больше не делятся, а прев-ращаются в микро- и макрогаметоциты. Дальнейшее развитие гаметоцитов может происходить только в кишечнике самки комара, куда они попадают при сосании ею крови промежуточного хозяина.

В кишечнике комара гаметоциты после сложных изменений в ядрах и цитоплазме превращаются в зрелые половые клетки - микро- и макрогаметы. Узенькие, подвижные микрогаметы оплодотворяют округлые, малоподвижные макрогаметы, и образуются зиготы. Зиготы у гемоспоридий подвижные, они называются оокинетами. Последние, внедрившись в стенки кишечника, сильно вырастают, покрываются эластичной капсулой и превращаются в ооцисты. В ооцисте под защитой ее оболочки происходит деление на огромное количество спорозоитов. В конце концов ооциста лопается, спорозоиты попадают в кровь комара и заносятся в его слюнные железы.

После нескольких циклов бесполого размножения шизогонией начинается подготовка к половому процессу. Внедрившиеся в эритроциты мерозоиты дают начало гамонтам, а не шизонтам, как при шизогонии. При этом образуются две группы гамонтов: макрогамонты и микрогамонты. Дальнейшего развития гамонтов в крови человека не происходит: человек становится носителем малярийного паразита.

У комара, напившегося крови больного малярией человека, в кишечнике из макрогамонта формируется женская макрогамета, а из микрогамонта образуется четыре - восемь мелких мужских микрогамет. После копуляции макро- и микрогамет образуется подвижная зигота - оокинета. Оокинета внедряется в стенку кишки комара и на ее внешней стороне в полости тела комара оокинета преобразуется в ооцисту. В ооцисте происходит процесс спорогонии с образованием множества спорозоитов - до 500 особей. Стенки ооцисты разрушаются и спорозоиты попадают в полость тела комара, откуда они проникают в слюнные железы и в протоки желез. При укусе человека комар со слюной вводит в кровь через хоботок спорозоиты. Таким образом, в жизненном цикле малярийного плазмодия отсутствуют стадии развития, протекающие во внешней среде. Поэтому на всем протяжении своего развития паразит не имеет стадий, когда он одевается защитными оболочками, что отличает его от кокцидий.

Малярия широко распространена на планете. У человека, больного малярией, наблюдается малокровие (анемия), интоксикация всего организма; болезнь сопровождается приступами лихорадки. От кровяных споровиков в мире погибло больше людей, чем во всех войнах. Переносят малярию комары рода Anopheles, в основном A.maculipennis. Малярия птиц распространяется комарами из родов Aedes, Culex. Как известно, эти комары откладывают яйца в воду, где из них развиваются личинки, которые затем окукливаются. В куколках развиваются взрослые комары.

Вопросы для самоконтроля:

1. К какому классу относится малярийный плазмодий?

2. В каких клетках он паразитирет?

3. Расскажите цикл развития малярийного плазмодия.

4. Где протекают стадии развития малярийного плазмодия?

5. Как называется заболевание и каким образом человек заражается?

6. Кто является переносчиком заболевания?

Тип Инфузории (Ciliophora)

Класс Ресничные инфузории (Ciliara) (инфузория – туфелька)

Для изучения небольшую каплю культуры парамеций помещают на предметное стекло и покрывают её покровным стеклом с маленькими восковыми ножками.

Изучение парамеций затрудняет их активное перемещение в поле зрения микроскопа. Чтобы их остановить или замедлить движение, можно использовать небольшой комочек гигроскопической ваты. После того как препарат будет покрыт покровным стеклом, парамеции застрянут между волокнами, что замедлит и ограничит их движение. Хорошие условия создаются при переносе на препарат комочка субстрата. Инфузории охотно концентрируются около него, привлекаемые органикой и бактериями.

Форма тела парамеции, благодаря наличию достаточно плотной пелликулы, более стабильна, чем у эвглены зелёной, но при движении в среде с разнообразными препятствиями может слегка изменяться (метаболирует). В основном тело удлинённое, закруглённое на переднем конце и слегка расширенное сзади. Задний конец заострён, на нём более длинные реснички. За сходство с туфлёй она получила название инфузория – туфелька (риснок 7).

1 – реснички, 2 – пищеварительные вакуоли, 3 – микронуклеус (большое ядро), 4 – ротовое отверстие, 5 – глотка, 6 –порошица в момент выбрасывания непереваренных остатков пищи, 7 – сократительная вакуоль (центральный резервуар и радиально расположенные приводя

щие каналы), 8 – макронуклеус (малое ядро), 9 – трихоцисты

Рисунок 7 - Инфузория туфелька

Движение инфузории изучают, поместив её в вязкую среду или ограничив её активность. Если добавить на препарат безвредного красителя (каплю растворённой в воде туши или кармина) и притенить поле зрения микроскопа, удаётся рассмотреть движение ресничек, покрывающих всё тело инфузории. Оно напоминает проходящие вдоль тела волны. Особенно активно работают реснички в области околоротового углубления – перистома, где они, слипаясь, образуют мембраны, окружающие цитостом. Вся совокупность ресничек, покрывающих тело инфузории, составляет ресничный аппарат - цилиатуру.

Наблюдая за движением парамеции, можно заметить, что, сталкиваясь с каким - либо препятствием, инфузория останавливается, совершает движение назад (пятится), а затем продолжает двигаться вперед, изменив направление и уклоняясь от препятствия. Доказано, что это обусловлено деполяризацией и изменением концентрации инов Ca в цитоплазме инфузории.

Питание инфузории, как и их движение, связано с работой ресничного аппарата. Реснички перистомальных мембран создают ток воды со взвешенной органикой к клеточному рту (цитостому) и дальше - в клеточную глотку (цитофаринкс). Вдоль нее также расположены ряды слипшихся ресничек, колебание которых обеспечивает движение органических частиц и бактерий - пищи инфузорий - ко внутреннему концу цитофаринкса, где образуются пищеварительные вакуоли.

Процесс питания также удобнее изучать, добавив в каплю культуры краситель (водный раствор туши или кармина).

Отрываясь от клеточной глотки, пищеварительные вакуоли движутся сначала к заднему концу тела, затем к переднему и снова возвращаются к заднему. Так завершается первый круг циклоза. Второй круг обычно более короткий: пищеварительная вакуоль лишь огибает макронуклеус и, завершая процесс пищеварения, удаляет непереваренные остатки через порошицу, или цитопиг. Движение пищеварительных вакуолей связано с круговыми движениями цитоплазмы, циркуляция которой направляется микрофибриллами и микротрубочками.

Сократительные вакуоли у парамеции расположены в цитоплазме в переднем и заднем концах тела и открываются экскреторными порами наружу на спинной стороне. Брюшной стороной считается та, на которой находится перистом. Каждая сократительная вакуоль состоит из центрального резервуара и системы приводящих каналов. Вода и подлежащие удалению продукты обмена собираются из цитоплазмы в приводящие каналы, которые постепенно наполняются (стадия диастолы), а при их сокращении (систола) жидкость переходит в центральный резервуар. Из него избыточная вода и продукты обмена удаляются через выделительную пору наружу. Таким образом, сократительные вакуоли действуют как насосы, непрерывно откачивая воду с углекислым газом и продуктами выделения. Работают обе вакуоли в разном режиме, непрерывно обеспечивая осморегуляцию. Частота сокращения вакуолей зависит от среды обитания, ее состава и температуры. При 16°С интервал между сокращениями составляет 20…25 с (т.е. 3 раза в минуту). При нарушении работы сократительных вакуолей на поверхности клетки появляются пузыри, а затем парамеция лопается и погибает.

Для более детального рассмотрения ресничек и определения характера их расположения в каплю культуры парамеций можно добавить немного смеси формалина с йодом. Погибшие парамеции интенсивно окрашиваются и даже при малом увеличении хорошо видны многочисленные реснички, равномерно покрывающие все тело простейшего.

Одновременно, особенно при переводе на большое увеличение, можно рассмотреть и выстрелившие нити трихоцист, окружающие клетку своеобразным «паутинным» облачком. Выстреливание трихоцист вызвано химическим раздражителем и имеет защитное значение.

Ядра инфузорий можно изучить лишь на окрашенных тотальных препаратах (окраска гематоксилином или борным кармином). Макронуклеус парамеции имеет бобовидную форму и расположен в центральной части клетки. Микронуклеус не всегда заметен, различим при большом увеличении.

Задания для самостоятельной работы: заполните таблицу 1.

Таблица 1 – Сравнительная характеристика представителей простейших

Характерные признаки	Амёба протей	Эвглена зелёная	Инфузория - туфелька
Форма тела
Органеллы движения
Органеллы питания
Сократительная вакуоль
Ядерный аппарат
Размножение

Вопросы для самоконтроля:

1. Где обитают простейшие? Какие условия необходимы для их жизни?

2. Какие особенности строения простейших обеспечивают их существование как самостоятельных организмов?

3. Какие различия есть между представителями класса Растительные жгутиконосцы, класса Корненожки, класса Ресничные инфузории?

4. Какие органеллы характерны для простейших и какие функции они выполняют?

5. Как размножаются одноклеточные животные?

6. Какие способы питания характерны для простейших?

7. Какое значение имеют простейшие в природе и жизни человека?

8. Назовите характерные особенности класса Споровиков?