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Anatomie und Reproduktion von Euglena-Zellen

Was sind Euglena?

Gerd Günther / Wissenschaftsfotobibliothek / Getty Images

Euglena sind winzige protistische Organismen, die in die Eukaryota-Domäne und die Gattung Euglena eingeteilt sind . Diese einzelligen Eukaryoten haben Eigenschaften sowohl von pflanzlichen als auch von tierischen Zellen. Wie Pflanzenzellen sind einige Arten Photoautotrophen (photo-, -auto, -troph) und können mithilfe von Licht Nährstoffe durch Photosynthese produzieren. Wie tierische Zellen sind auch andere Arten Heterotrophe (hetero-, -troph) und ernähren sich aus ihrer Umwelt, indem sie sich von anderen Organismen ernähren. Es gibt Tausende von Euglena- Arten , die typischerweise sowohl in Süß- als auch in Salzwassergewässern leben. Euglena kann in Teichen, Seen und Bächen sowie in feuchten Landgebieten wie Sümpfen gefunden werden.

Euglena Taxonomie

Aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften gab es einige Debatten über das Phylum, in das Euglena gestellt werden sollte. Euglena wurde von Wissenschaftlern historisch entweder in das Phylum Euglenozoa oder das Phylum Euglenophyta eingeteilt . Im Stamm Euglenophyta organisierte Eugleniden wurden aufgrund der vielen Chloroplasten in ihren Zellen mit Algen gruppiert . Chloroplasten sind Chlorophyll-haltige Organellen, die die Photosynthese ermöglichen. Diese Eugleniden erhalten ihre grüne Farbe durch das grüne Chlorophyllpigment. Wissenschaftler spekulieren, dass die Chloroplasten in diesen Zellen als Ergebnis endosymbiotischer Beziehungen zu Grünalgen erworben wurden. Da andere Euglena keine Chloroplasten haben und diejenigen, die sie durch Endosymbiose erhalten haben, sind einige Wissenschaftler der Ansicht, dass sie taxonomisch im Stamm Euglenozoen platziert werden sollten . Neben photosynthetischen Eugleniden ist eine weitere Hauptgruppe nicht-photosynthetischer Euglena, die als Kinetoplastiden bekannt ist, im Euglenozoa- Stamm enthalten. Diese Organismen sind Parasiten, die beim Menschen schwere Blut- und Gewebekrankheiten verursachen können, wie z. B. afrikanische Schlafkrankheit und Leishmaniose (entstellende Hautinfektion). Beide Krankheiten werden durch beißende Fliegen auf den Menschen übertragen.

Euglena-Zellanatomie

Claudio Miklos / Wikimedia Commons / Public Domain

Gemeinsame Merkmale der photosynthetischen Euglena -Zellanatomie sind ein Kern, eine kontraktile Vakuole, Mitochondrien, ein Golgi-Apparat, ein endoplasmatisches Retikulum und typischerweise zwei Flagellen (eine kurze und eine lange). Zu den einzigartigen Eigenschaften dieser Zellen gehört eine flexible Außenmembran, die als Pellikel bezeichnet wird und die Plasmamembran trägt. Einige Euglenoide haben auch einen Augenfleck und einen Fotorezeptor, die bei der Detektion von Licht helfen.

Euglena-Zellanatomie

Zu den Strukturen, die in einer typischen photosynthetischen Euglena- Zelle gefunden werden, gehören:

  • Pellicle: Eine flexible Membran, die die Plasmamembran trägt
  • Plasmamembran. Eine dünne, semipermeable Membran, die das Zytoplasma einer Zelle umgibt und deren Inhalt einschließt
  • Zytoplasma. gelartige, wässrige Substanz in der Zelle
  • Chloroplasten: Chlorophyll enthaltende Plastiden, die Lichtenergie für die Photosynthese absorbieren
  • Kontraktile Vakuole. Eine Struktur, die überschüssiges Wasser aus der Zelle entfernt
  • Flagellum: zellulärer Vorsprung, der aus speziellen Gruppierungen von Mikrotubuli gebildet wird, die die Zellbewegung unterstützen
  • Augenfleck: Dieser Bereich (normalerweise rot) enthält pigmentierte Körnchen, die die Erkennung von Licht unterstützen. Es wird manchmal ein Stigma genannt.
  • Photorezeptor oder paraflagellarer Körper: Diese lichtempfindliche Region erkennt Licht und befindet sich in der Nähe des Flagellums. Es unterstützt die Phototaxis (Bewegung auf das Licht zu oder von ihm weg).
  • Paramylon: Dieses stärkeähnliche Kohlenhydrat besteht aus Glucose, die während der Photosynthese erzeugt wird. Es dient als Nahrungsreserve, wenn keine Photosynthese möglich ist.
  • Kern. eine membrangebundene Struktur, die DNA enthält
    • Nucleolus: Struktur innerhalb des Nucleus, der RNA enthält und ribosomale RNA für die Synthese von Ribosomen produziert
  • Mitochondrien: Organellen, die Energie für die Zelle erzeugen
  • Ribosomen. Ribosomen bestehen aus RNA und Proteinen und sind für die Proteinassemblierung verantwortlich.
  • Reservoir: Innentasche in der Nähe des vorderen Teils der Zelle, in der Flagellen entstehen und überschüssiges Wasser von der kontraktilen Vakuole abgegeben wird
  • Golgi-Appa
    rat: produziert, lagert und versendet bestimmte zelluläre Moleküle
  • Endoplasmatisches Retikulum. Dieses ausgedehnte Membrannetz besteht aus Regionen mit Ribosomen (raues ER) und Regionen ohne Ribosomen (glattes ER). Es ist an der Proteinproduktion beteiligt.
  • Lysosomen. Beutel mit Enzymen, die zelluläre Makromoleküle verdauen und die Zelle entgiften

Einige Euglena- Arten besitzen Organellen, die sowohl in pflanzlichen als auch in tierischen Zellen vorkommen. Euglena viridis und Euglena gracilis sind Beispiele für Euglena , die wie Pflanzen Chloroplasten enthalten . Sie haben auch Flagellen und keine Zellwand. was typische Merkmale tierischer Zellen sind. Die meisten Euglena- Arten haben keine Chloroplasten und müssen durch Phagozytose Nahrung aufnehmen. Diese Organismen verschlingen und ernähren sich von anderen einzelligen Organismen in ihrer Umgebung wie Bakterien und Algen.

Euglena Reproduktion

Euglenoid-Protozoen. Roland Birke / Wahl des Fotografen / Getty Images

Die meisten Euglena haben einen Lebenszyklus, der aus einer Freischwimmphase und einer nicht beweglichen Phase besteht. Im Freischwimmstadium vermehrt sich Euglena schnell durch eine Art asexuelle Fortpflanzungsmethode. die als binäre Spaltung bekannt ist. Die Euglenoidzelle vermehrt ihre Organellen durch Mitose und teilt sich dann in Längsrichtung in zwei Tochterzellen. Wenn die Umweltbedingungen ungünstig und für Euglena zu schwierig werden, um zu überleben, können sie sich in eine dickwandige Schutzzyste einschließen. Die Bildung schützender Zysten ist charakteristisch für das nicht bewegliche Stadium.

Unter ungünstigen Bedingungen können einige Eugleniden auch Fortpflanzungszysten im sogenannten palmelloiden Stadium ihres Lebenszyklus bilden. Im Palmelloid-Stadium sammeln sich Euglena (wobei sie ihre Flagellen wegwerfen) und werden von einer gallertartigen, gummiartigen Substanz umhüllt. Einzelne Eugleniden bilden Fortpflanzungszysten, bei denen eine binäre Spaltung auftritt, die viele (32 oder mehr) Tochterzellen produziert. Wenn die Umgebungsbedingungen wieder günstig werden, werden diese neuen Tochterzellen gegeißelt und aus der gallertartigen Masse freigesetzt.

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