生命活动所不可缺少的器官。细胞质中含有的重要细胞器 1.内质网是细胞质内的一种膜性管道系统,在电子显微镜下(简称电镜)发现这种膜系统是在细胞 的内质中,因此称为内质网。它是由膜形成的一些小管、小囊和膜层构成。内质网的形状、数量和分布等, 因细胞类型和不同发育时期,而有所不同,但在各类型的成熟细胞中,它具有一定的形态。根据内质网形 态的不同,主要可分为粗糙型或颗粒型和光滑型或无颗粒型。粗糙型内质网,膜表有核蛋白体,含有丰富 的核糖核酸和蛋白质。它是细胞合成蛋白质的部位,同时也合成和赖送溶酶体的水解酶及过氧化氢酶等。 新合成的蛋白质贮存于网腔内。光滑型内质网,膜表不附有核蛋白体,不合成蛋白质,而参加糖元及脂类、 固醇类激素的合成,以及有分泌等机能,是具有多功能的结构。 2.高尔基体是一种囊泡系统,位于细胞核附近,一般是扁平囊泡、小泡及大泡组成的网状结构。 扁平囊泡有3~8层,平行排列,含有较多的酶。小泡为球形,位于扁平囊泡周围,由内质网以出芽方式 形成,或由扁平囊泡末端脱落而成,其中含有合成的蛋白质,在细胞内起输送作用。大泡有的形成溶酶体 或称分泌泡。高尔基体不是固定的结构,而是在不断地更新,其数目及位置,常依细胞类型而异。它的机 能主要是参与细胞的分泌活动,起着储存、加工、浓缩和转运分泌物出细胞的作用 3.溶酶体是一些颗粒状结构,大小一般在0.25~8微米之间,表面围有一层单位膜,其中含有 酸性水解酶,故称溶酶体。在溶酶体中目前已鉴定出40-50种不同的酶,能将复杂的物质予以分解。对 蛋白质、肽、糖、水溶性脂肪、糖脂、糖蛋白、核酸等起水解作用。将溶解的简单物质供细胞内的物质合 成或供线粒体的氧化需要。此外对排除生活机体内的死亡细胞、排除异物保护机体,以及胚胎形成和发育 都有重要作用 4线粒体外形为线状或粒状,在电镜下,可见为内外两层单位膜所组成的囊状结构。外膜平滑,内 膜向内折叠成双层,膜上下文有极为微小的细孔,小的分子可自由通过。线粒体中含有三羧酸循环的酶系 统和电子传递体系.能把有机物完全氧化分解为二氧化碳和水,并把所产生的能量储存在三磷酸腺苷的高 能磷酸键中,以后释放出来作为各种代谢活动所需要的能量,因此,线粒体可称为细胞的“动力车间”。 5中心体这种细胞属于非膜性能结构,通常位于细胞中部.成对存在。在电镜下可见中心体为柱状 体。长度约为0.3,-5微米,直径约为015微米中心体的壁由9组微管斜向环列而成。每组中又有3个 微管理体制。中心体在有丝分裂时有重要作用。在细胞质中除上述细胞器外,还有微丝、微管等。它们主 要机能除对细胞起骨架支持作川外,也参与细胞运动,如有丝分裂的纺锤丝,以及纤毛、鞭毛的微管。 (三)细胞核 通常每个细胞中有一个核。但也有双核或多核的。细胞核由核膜、核质和核仁组成。在电镜下一步, 可见核膜也是蛋白质和磷脂组成的双层膜结构,外层与粗糙型内质网相连。核膜上有许多小孔,细胞核中 形成的RNA可通过小孔进入细胞质,蛋白质也可从小孔进出,有些低等生物的细胞(如细菌、蓝藻)没有核 膜,称职为原核细胞,有核膜的细胞则称为真核细胞。核质为核内的液态物质,又称核液或核基质,内 含有各种酶、无机盐和核糖核酸等。每个细胞小有一个或几个核仁.主要由RNA和蛋白质构成-其机能是 合成核蛋白体 RNA(RNA) 核质中含有由DNA和蛋白质组成的染色质。染色质是丝状结构.称为染色质丝,它在间期核内是分 散的,而在细胞分裂时盘绕折可.形成明显叮见的染色体。染色体[上具有大量控制遗传性的基因。基因 是遗传的常用单位,从分子水平看,基因相当于DNA分子的一段,也就是决定某种蛋白质结构的相应的 段DNA。生物体各种性状的控制,都是以遗传密码的形式编码在核酸分子上,通过核酸复制把遗传信 息传递给后代。遗传信息通过转录(由DNA密码转录为mRNA密码)和翻译(由mRNA密码翻译为蛋白质) 的过程,把上一代的遗传特性遗传到后代去。总之,DNA的复制和转录是在细胞核中进行,然后在细胞 质的核糖体上,以mRNA为模板进行蛋白质的合成,而由蛋白质中的酶来催化细胞的各种代谢活动。所以, 细胞核和细胞质是相互作用、相互依存的生命整体。现在人们正在深入研究、利用遗传工程技术,定向地 控制和改造生物,已获得了有价值的重大成果 第二节动物细胞增殖的概述 、细胞周期 细胞自我复制一次,亦即由上次分裂完成,到下次分裂结束之间的时期,称为细胞周期。细胞周期可
6 生命活动所不可缺少的器官。细胞质中含有的重要细胞器: 1.内质网 是细胞质内的一种膜性管道系统,在电子显微镜下(简称电镜)发现这种膜系统是在细胞 的内质中,因此称为内质网。它是由膜形成的一些小管、小囊和膜层构成。内质网的形状、数量和分布等, 因细胞类型和不同发育时期,而有所不同,但在各类型的成熟细胞中,它具有一定的形态。根据内质网形 态的不同,主要可分为粗糙型或颗粒型和光滑型或无颗粒型。粗糙型内质网,膜表有核蛋白体,含有丰富 的核糖核酸和蛋白质。它是细胞合成蛋白质的部位,同时也合成和赖送溶酶体的水解酶及过氧化氢酶等。 新合成的蛋白质贮存于网腔内。光滑型内质网,膜表不附有核蛋白体,不合成蛋白质,而参加糖元及脂类、 固醇类激素的合成,以及有分泌等机能,是具有多功能的结构。 2.高尔基体 是一种囊泡系统,位于细胞核附近,一般是扁平囊泡、小泡及大泡组成的网状结构。 扁平囊泡有 3~8 层,平行排列,含有较多的酶。小泡为球形,位于扁平囊泡周围,由内质网以出芽方式 形成,或由扁平囊泡末端脱落而成,其中含有合成的蛋白质,在细胞内起输送作用。大泡有的形成溶酶体 或称分泌泡。高尔基体不是固定的结构,而是在不断地更新,其数目及位置,常依细胞类型而异。它的机 能主要是参与细胞的分泌活动,起着储存、加工、浓缩和转运分泌物出细胞的作用。 3.溶酶体 是一些颗粒状结构,大小一般在 0.25~8 微米之 间,表面围有一层单位膜,其中含有 酸性水解酶,故称溶酶体。在溶酶体中目前已鉴定出 40—50 种不同的酶,能将复杂的物质予以分解。对 蛋白质、肽、糖、水溶性脂肪、糖脂、糖蛋白、核酸等起水解作用。将溶解的简单物质供细胞内的物质合 成或供线粒体的氧化需要。此外对排除生活机体内的死亡细胞、排除异物保护机体,以及胚胎形成和发育 都有重要作用。 4 线粒体 外形为线状或粒状,在电镜下,可见为内外两层单位膜所组成的囊状结构。外膜平滑,内 膜向内折叠成双层,膜上下文有极为微小的细孔,小的分子可自由通过。线粒体中含有三羧酸循环的酶系 统和电子传递体系.能把有机物完全氧化分解为二氧化碳和水,并把所产生的能量储存在三磷酸腺苷的高 能磷酸键中,以后释放出来作为各种代谢活动所需要的能量,因此,线粒体可称为细胞的“动力车间”。 5 中心体 这种细胞属于非膜性能结构,通常位于细胞中部.成对存在。在电镜下可见中心体为柱状 体。长度约为 0.3,—5 微米,直径约为 0.15 微米.中心体的壁由 9 组微管斜向环列而成。每组中又有 3 个 微管理体制。中心体在有丝分裂时有重要作用。在细胞质中除上述细胞器外,还有微丝、微管等。它们主 要机能除对细胞起骨架支持作川外,也参与细胞运动,如有丝分裂的纺锤丝,以及纤毛、鞭毛的微管。 (三)细胞核 通常每个细胞中有一个核。但也有双核或多核的。细胞核由核膜、核质和核仁组成。在电镜下一步, 可见核膜也是蛋白质和磷脂组成的双层膜结构,外层与粗糙型内质网相连。核膜上有许多小孔,细胞核中 形成的 RNA 可通过小孔进入细胞质,蛋白质也可从小孔进出,有些低等生物的细胞(如细菌、蓝藻)没有核 膜,称职为原核细胞,有核膜的细胞则称为真核细胞。 核质为核内的液态物质,又称核液或核基质,内 含有各种酶、无机盐和核糖核酸等。每个细胞小有一个或几个核仁.主要由 RNA 和蛋白质构成-其机能是 合成核蛋白体 RNA(rRNA)。 核质中含有由 DNA 和蛋白质组成的染色质。染色质是丝状结构.称为染色质丝,它在间期核内是分 散的,而在细胞分裂时盘绕折可.形成明显叮见的染色体。染色体[上具有大量控制遗传性的基因。 基因 是遗传的常用单位,从分子水平看,基因相当于 DNA 分子的一段,也就是决定某种蛋白质结构的相应的 一段 DNA。生物体各种性状的控制,都是以遗传密码的形式编码在核酸分子上,通过核酸复制把遗传信 息传递给后代。遗传信息通过转录(由 DNA 密码转录为 mRNA 密码)和翻译(由 mRNA 密码翻译为蛋白质) 的过程,把上一代的遗传特性遗传到后代去。总之,DNA 的复制和转录是在细胞核中进行,然后在细胞 质的核糖体上,以 mRNA 为模板进行蛋白质的合成,而由蛋白质中的酶来催化细胞的各种代谢活动。所以, 细胞核和细胞质是相互作用、相互依存的生命整体。现在人们正在深入研究、利用遗传工程技术,定向地 控制和改造生物,已获得了有价值的重大成果。 第二节 动物细胞增殖的概述 一、细胞周期 细胞自我复制一次,亦即由上次分裂完成,到下次分裂结束之间的时期,称为细胞周期。细胞周期可
分为分裂间期和分裂期两个阶段。(板书图示细胞分裂周期图,图2-2) )分裂间期 即两次分裂之间的时期。其主要作用是进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,以便完成染色体 的复制。按DNA复制情况又可分以下三个阶段: 1.DNA合成前期(G1期)细胞体积明显增大,主要进行RNA和蛋白质的合成,为DNA的合成作准 2.DNA合成期S期)DNA复制,含量增加一倍。 3.DNA合成后期(G2期)DNA合成终止,重新开始RNA和蛋白质的合成,积累物质和能量,为有 丝分裂做好准备 (二)分裂期(M期) 此期染色体分离,细胞分裂增殖。 细胞分裂 细胞分裂可分为体细胞分裂时的无丝分裂和有丝分裂,以及生殖细胞形成时的减数分裂三种类型。下 面介绍前两种分裂。 (一)无丝分裂又叫直接分裂,一般是从核仁开始,延长横裂为二,接着核延长,中间缢缩,分裂成 两个核;同时细胞质也随着拉长并分裂,结果形成两个细胞。 (二)有丝分裂又称间接分裂,分裂过程较复杂,一般分为前期、中期、后期和末期 1.前期两个中心粒开始分裂,并向细胞两极移动,同时在中心粒周围出现星芒状结构称为星体, 在两星体之间出现一些纺锤状的细丝称为纺锤体。细胞核中出现一定数目的长丝状染色体。每条前期染色 体是由两条染色单体螺旋细丝所组成,继而染色体螺旋化加强,染色体随之缩短变粗,向细胞中央移动 直至染色体啡裂在细胞的赤道面上。核膜、核仁解体消失 中期纺锤体已达最大程度,一端与排在赤道面上染色体的着丝点相连接;另一端与两极的中心 粒相接。中期看到染色体的形态和数目 3.后期着丝点分裂,原来的两条染色体彼此分开成为两条子染色体,分别被纺锤丝牵引着向细胞 两极移动。 4.末期两组子染色体到达细胞两极,螺旋体松解。核膜、核仁重新出现,形成两个子核。最后, 细胞的赤道区缢缩断裂,形成两个子细胞 综上所述,动物细胞与植物细胞在基本结构上,有许多相似之处,但两者也有以下几点主要区别 1.动物细胞仅有细胞膜,而植物细胞在细胞膜外有一层纤维素构成的细胞壁 2.动物细胞内无质体,而植物细胞的胞质中有质体 3.动物细胞的胞质中无液泡或仅有较小的液泡,而植物细胞中有较大的液泡,成熟的细胞中有很大 的中央液泡。 4.动物细胞中有中心粒,而植物细胞中无中心粒。此外,动物细胞在有丝分裂过程中也有区别。 冬。(三)减数分裂是一种特殊的有丝分裂,只发生在生殖细胞或性细胞的形成过程中,分裂完成后子细 的染色体数目比母细胞的少一半。其具体过程详见教科书 复习思考题 1.简述动物细胞的亚显微结构和功能 2.简述动物和植物细胞的主要区别。 3.简述细胞减数分裂的过程 第三章原生动物门Proo)(5学时) 第一节原生动物门的主要特征(重点) 、原生动物是世界上最原始、最低等的单细胞动物。其体型微小,一般长约30-30oμm,最小的 只有2-3um(如利什曼原虫),最大的可达10cm左右(某些有孔虫) 、原生动物的身体由单个细胞构成,除具有细胞质、细胞核、细胞膜等一般细胞的基本结构外,还
7 分为分裂间期和分裂期两个阶段。(板书图示细胞分裂周期图,图 2-2) (一)分裂间期 即两次分裂之间的时期。其主要作用是进行 DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成,以便完成染色体 的复制。按 DNA 复制情况又可分以下三个阶段: 1.DNA 合成前期(G1 期) 细胞体积明显增大,主要进行 RNA 和蛋白质的合成,为 DNA 的合成作准 备。 2.DNA 合成期(S 期) DNA 复制,含量增加一倍。 3.DNA 合成后期(G 2 期) DNA 合成终止,重新开始 RNA 和蛋白质的合成,积累物质和能量,为有 丝分裂做好准备。 (二)分裂期(M 期) 此期染色体分离,细胞分裂增殖。 二、细胞分裂 细胞分裂可分为体细胞分裂时的无丝分裂和有丝分裂,以及生殖细胞形成时的减数分裂三种类型。下 面介绍前两种分裂。 (一)无丝分裂 又叫直接分裂,一般是从核仁开始,延长横裂为二,接着核延长,中间缢缩,分裂成 两个核;同时细胞质也随着拉长并分裂,结果形成两个细胞。 (二)有丝分裂 又称间接分裂,分裂过程较复杂,一般分为前期、中期、后期和末期。 1.前期 两个中心粒开始分裂,并向细胞两极移动,同时在中心粒周围出现星芒状结构称为星体, 在两星体之间出现—些纺锤状的细丝称为纺锤体。细胞核中出现一定数目的长丝状染色体。每条前期染色 体是由两条染色单体螺旋细丝所组成,继而染色体螺旋化加强,染色体随之缩短变粗,向细胞中央移动, 直至染色体啡裂在细胞的赤道面上。核膜、核仁解体消失。 2.中期 纺锤体已达最大程度,一端与排在赤道面上染色体的着丝点相连接;另—端与两极的中心 粒相接。中期看到染色体的形态和数目。 3.后期 着丝点分裂,原来的两条染色体彼此分开成为两条子染色体,分别被纺锤丝牵引着向细胞 两极移动。 4.末期 两组子染色体到达细胞两极,螺旋体松解。核膜、核仁重新出现,形成两个子核。最后, 细胞的赤道区缢缩断裂,形成两个子细胞。 综上所述,动物细胞与植物细胞在基本结构上,有许多相似之处,但两者也有以下几点主要区别: l.动物细胞仅有细胞膜,而植物细胞在细胞膜外有一层纤维素构成的细胞壁。 2.动物细胞内无质体,而植物细胞的胞质中有质体。 3.动物细胞的胞质中无液泡或仅有较小的液泡,而植物细胞中有较大的液泡,成熟的细胞中有很大 的中央液泡。 4.动物细胞中有中心粒,而植物细胞中无中心粒。此外, 动物细胞在有丝分裂过程中也有区别。 (三)减数分裂 是一种特殊的有丝分裂,只发生在生殖细胞或性细胞的形成过程中,分裂完成后子细 胞的染色体数目比母细胞的少一半。其具体过程详见教科书。 复习思考题 1.简述动物细胞的亚显微结构和功能。 2.简述动物和植物细胞的主要区别。 3.简述细胞减数分裂的过程。 第三章 原生动物门(Protozoa)(5 学时) 第一节 原生动物门的主要特征(重点) 一、原生动物是世界上最原始、最低等的单细胞动物。其体型微小,一般长约 30-300μm ,最小的 只有 2—3μm(如利什曼原虫),最大的可达 10cm 左右(某些有孔虫)。 二、原生动物的身体由单个细胞构成,除具有细胞质、细胞核、细胞膜等一般细胞的基本结构外,还
具有一般动物细胞所没有的特殊细胞器(如胞口、胞咽、伸缩泡、鞭毛等),表现类似高等动物的各种生 活机能,如运动、消化排泄、感应等。所以作为一个细胞来讲它是最复杂的,但作为一个动物来讲他也是 最简单的。虽然某些原生动物的个体可聚合形成群体,但最多只有体细胞和生殖细胞的分化,还未出现组 织、器官的分化,单个细胞均具有相对的独立性 原生动物的体表(也就是细胞的表面)具有细胞膜,细胞膜在有的种类极薄,不能使动物体保持固 定的形状,身体的外形随里面细胞质的流动而不断改变,这种膜称为质膜。多数原生动物的体表有较厚且 具有弹性的膜,能使动物体保持一定的形状,虽在外力压迫下改变了形状,但外力取消时,即可由弹性使 虫体恢复原状,这种膜称为表膜。还有些原生动物的体表,形成了坚固的外壳,外壳有几丁质、矽质、钙 质或纤维质等。 四、原生动物的运动是通过鞭毛、纤毛、伪足等来完成的。营养主要有三种方式。有色素体的鞭毛虫 象植物一样通过光合作用,制造营养物质,进行光合营养( Phototrophy);变形虫等靠吞噬其他生物或有机 碎屑为食的,进行吞噬营养( Phagotrophy);寄生种类则借助体表的渗透作用,吸收周围的可溶性有机物, 进行渗透营养 osmotrophy)。原生动物的呼吸主要是通过体表直接与周围的水环境进行的,并通过体表和 伸缩泡( contractile vacuole)de)排出部分代谢废物 五、原生动物的生殖多种多样,分为无性生殖和有性生殖。无性生殖又有四种方式,包括二裂(有纵二 分裂和横二分裂两种)、复分裂、出芽、质裂等。有性生殖包括配子生殖(同配生殖、异配生殖)、接合生殖 (纤毛虫特有的等 六、包囊和适应:许多原生动物在生活环境恶化或某些未明的原因时,其体表能分泌出一些物质, 把自身包裹起来,不吃不动,形成所谓的包囊,以保证自身度过干燥、严寒、酷暑等不良环境,且又易被 风带到其他地方。因此原生动物的分布广泛,海水、淡水、潮湿土壤中均有,并有许多寄生种类。 第二节原生动物门的分类 原生动物在五界系统中属于原生生物界。一般认为原生动物约有3万多种,也有的人认为有44万种, 其中化石种类2万种,营自由生活的1.7万种,寄生的约068万种。原生动物的分类较为复杂,近年来的 些教科书和专著中意见不一致。有的学者认为原生动物是动物界的一个门,下设四个亚门,若干个总纲 和纲:有的学者认为原生动物是一个亚界,可分为七个门,下设若干个亚门、总纲、纲和亚纲等;还有的 学者认为原生动物是一个亚界,下分六个门等。虽然上述学者意见不一,但作为基础课教学,我们仍将视 原生动物为动物界的一个门。本教材中仅介绍其中最重要的四个纲。 (一)鞭毛纲( Mastigophora) 1.代表动物一眼虫( Euglena)板书图示眼虫形态结构,图3-1) 眼虫生活在有机质丰富的水沟、池沼或积水中,其单细胞的动物体内含有大量的叶绿体。在温暖季 节可大量繁殖,使水呈绿色。虫体梭形,长约6oμm,前端钝圆,后端尖。整个体表覆有具弹性的表膜, 并带有由表膜沟和嵴交替排列形成的斜纹,从而使眼虫保持一定形状,又能做收缩变形运动。表膜斜纹是 眼虫科的特征,其数目多少是种的分类特征之一。虫体中部稍后有一个核,大而圆,生活时是透明的。体 前端有一胞口( Cytostome),其不能进食,只排出多余的水份。向后连一膨大的储蓄泡 (reservior)。从胞口中 伸出一条鞭毛( labellum),鞭毛是细胞表面能动的突起。鞭毛下连两条轴丝,各与储蓄泡底部的一个基体 ( basalbody)相连,从一个基体连一细丝状根丝体( rhizoplast)至细胞核,这说明鞭毛受核控制。眼虫就借鞭毛 的摆动进行运动。在储蓄泡旁还具有一个伸缩泡和一个红色的眼点( stigma),伸缩泡起调节水分平衡,排出 代谢废物的作用。眼点由埋在五色基质中的类胡萝卜素组成。靠近眼点近鞭毛基部有一膨大部分,能接受 光线,称光感受器( photoreceptor)眼点和光感受器普遍存在于绿色鞭毛虫体内,这与它们进行光合作用的 营养方式有关。另外眼虫的细胞质内还具有叶绿体,其形状、大小、数量及其结构是眼虫属、种的分类特 原生动物的三种营养方式在绿眼虫都具有。副淀粉粒是眼虫类特有的,与淀粉相似,但与碘作用不呈 紫兰色,其形状大小也是分类依据 绿眼虫在有光时,能利用光合作用放出的氧进行呼吸作用,利用呼吸作用产生的二氧化碳进行光合作 用:无光时,则通过体表吸收水中的氧,排出二氧化碳等代谢废物
8 具有一般动物细胞所没有的特殊细胞器(如胞口、胞咽、伸缩泡、鞭毛等 ),表现类似高等动物的各种生 活机能,如运动、消化排泄、感应等。所以作为一个细胞来讲它是最复杂的,但作为一个动物来讲他也是 最简单的。虽然某些原生动物的个体可聚合形成群体,但最多只有体细胞和生殖细胞的分化,还未出现组 织、器官的分化,单个细胞均具有相对的独立性。 三、原生动物的体表(也就是细胞的表面)具有细胞膜,细胞膜在有的种类极薄,不能使动物体保持固 定的形状,身体的外形随里面细胞质的流动而不断改变,这种膜称为质膜。多数原生动物的体表有较厚且 具有弹性的膜,能使动物体保持一定的形状,虽在外力压迫下改变了形状,但外力取消时,即可由弹性使 虫体恢复原状,这种膜称为表膜。还有些原生动物的体表,形成了坚固的外壳,外壳有几丁质、矽质、钙 质或纤维质等。 四、原生动物的运动是通过鞭毛、纤毛、伪足等来完成的。营养主要有三种方式。有色素体的鞭毛虫, 象植物一样通过光合作用,制造营养物质,进行光合营养(Phototrophy);变形虫等靠吞噬其他生物或有机 碎屑为食的,进行吞噬营养(Phagotlophy);寄生种类则借助体表的渗透作用,吸收周围的可溶性有机物, 进行渗透营养(osmotrophy)。原生动物的呼吸主要是通过体表直接与周围的水环境进行的,并通过体表和 伸缩泡(contractile vacuole)de)排出部分代谢废物。 五、原生动物的生殖多种多样,分为无性生殖和有性生殖。无性生殖又有四种方式,包括二裂(有纵二 分裂和横二分裂两种)、复分裂、出芽、质裂等。有性生殖包括配子生殖(同配生殖、异配生殖)、接合生殖 (纤毛虫特有的)等。 六、包囊和适应 : 许多原生动物在生活环境恶化或某些未明的原因时,其体表能分泌出一些物质, 把自身包裹起来,不吃不动,形成所谓的包囊,以保证自身度过干燥、严寒、酷暑等不良环境,且又易被 风带到其他地方。因此原生动物的分布广泛,海水、淡水、潮湿土壤中均有,并有许多寄生种类。 第二节 原生动物门的分类 原生动物在五界系统中属于原生生物界。一般认为原生动物约有 3 万多种,也有的人认为有 4.4 万种, 其中化石种类 2 万种,营自由生活的 1.7 万种,寄生的约 0.68 万种。原生动物的分类较为复杂,近年来的 一些教科书和专著中意见不一致。有的学者认为原生动物是动物界的一个门,下设四个亚门,若干个总纲 和纲;有的学者认为原生动物是一个亚界,可分为七个门,下设若干个亚门、总纲、纲和亚纲等;还有的 学者认为原生动物是一个亚界,下分六个门等。虽然上述学者意见不一,但作为基础课教学,我们仍将视 原生动物为动物界的一个门。本教材中仅介绍其中最重要的四个纲。 (一)鞭毛纲(Mastigophora) 1 .代表动物—眼虫(Euglena) (板书图示眼虫形态结构,图 3-1) 眼虫生活在有机质丰富的水沟、池沼或积水中,其单细胞的动物体内含有大量的叶绿体。在温暖季 节可大量繁殖,使水呈绿色。虫体梭形,长约 60μm,前端钝圆,后端尖。整个体表覆有具弹性的表膜, 并带有由表膜沟和嵴交替排列形成的斜纹,从而使眼虫保持一定形状,又能做收缩变形运动。表膜斜纹是 眼虫科的特征,其数目多少是种的分类特征之一。虫体中部稍后有一个核,大而圆,生活时是透明的。体 前端有一胞口(Cytostome),其不能进食,只排出多余的水份。向后连一膨大的储蓄泡(reservior)。从胞口中 伸出一条鞭毛 (flagellum),鞭毛是细胞表面能动的突起。鞭毛下连两条轴丝,各与储蓄泡底部的一个基体 (basalbody)相连,从一个基体连一细丝状根丝体(rhizoplast)至细胞核,这说明鞭毛受核控制。眼虫就借鞭毛 的摆动进行运动。在储蓄泡旁还具有一个伸缩泡和一个红色的眼点(stigma),伸缩泡起调节水分平衡,排出 代谢废物的作用。眼点由埋在五色基质中的类胡萝卜素组成。靠近眼点近鞭毛基部有一膨大部分,能接受 光线,称光感受器(photoreceptor)。眼点和光感受器普遍存在于绿色鞭毛虫体内,这与它们进行光合作用的 营养方式有关。另外眼虫的细胞质内还具有叶绿体,其形状、大小、数量及其结构是眼虫属、种的分类特 征。 原生动物的三种营养方式在绿眼虫都具有。副淀粉粒是眼虫类特有的,与淀粉相似,但与碘作用不呈 紫兰色,其形状大小也是分类依据。 绿眼虫在有光时,能利用光合作用放出的氧进行呼吸作用,利用呼吸作用产生的二氧化碳进行光合作 用;无光时,则通过体表吸收水中的氧,排出二氧化碳等代谢废物
绿眼虫一般行纵二分裂生殖,这是鞭毛虫纲的特征之一。在环境不良时,虫体变圆,分泌一种胶质形 成包囊,将自己包裹起来。当环境适合时,虫体先进行多次纵分裂,最多可形成32个小眼虫,然后破囊 而出。这是绿眼虫对度过不良环境的适应。 2.鞭毛纲的主要特征一般以鞭毛为运动器,通常1-4条或6-8条,少数种类具有较多的鞭毛。 营养方式多种多样,有光合营养、渗透营养、吞噬营养等,后两种也称异养。其生殖方式中,无性生殖主 要为纵二裂(绿眼虫),出芽(夜光虫):有性生殖主要有同配生殖(盘藻虫),异配生殖(团藻虫)。在环境不良 时,一般能形成包囊 3.鞭毛纲的重要类群鞭毛纲已知约有2000种,依营养方式不同可分为2个亚纲 (1)植鞭亚纲( phytomastigina)一般具色素体,能进行光合作用。无色素体的种类,其结构也与有色素 体种类相似,只是在进化进程中失去了色素体。自由生活在海水或淡水中,种类多,形状各异,单体或群 体。绿眼虫即属此亚纲。本亚纲生物在“植物界”中属于裸藻门、绿藻门、甲藻门等 盘藻( gonium)由4—16个个体排在一个平面上组成盘状群体。各具二根鞭毛,有纤维素细胞壁,有色 素体,都能独立地进行营养和繁殖 团藻( Volvox)由成千上万个个体构成一空心球形,只有一层,彼此有原生质桥相连,有分支。多为营 养个体,少数为生殖个体(有形成卵和精子的两种),精卵结合后发育成一新的群体。其对分析和了解多细 胞动物的起源很有意义 另外还有生活在海水中的夜光虫( Noctiluca)、沟腰鞭毛虫( Gonyaulax spp.)和裸甲腰鞭毛虫 ( Gymnodinium spp.)等。当在海洋中大量繁殖,并密集在海面上时,可造成自身缺氧死亡,并分解放出有 机物,使海面呈暗红色,还发出臭味,即产生所谓的“赤潮”,对渔业危害很大。此外钟罩虫、尾窝虫 Uroglena)、合尾滴虫( Synura)等都能使淡水发生恶臭或鱼腥味,造成水源被污染。但大多数本纲动物是浮 游生物的组成部分,可做鱼类的天然饵料。 (2)动鞭亚纲( Zoomastigim)一般无色素体,不能自己制造食物,异养,自由生活或寄生。利什曼原虫 ( leishmania)虫体很小,寄生于人体的有三种,我国流行的是杜氏利什曼原虫(L. donouani),它能引起黑热 病,故也叫黑热病原虫。其生活史分为两个阶段,是寄生在人或狗体内的巨噬细胞中,称为无鞭毛体 ( Amastigote)。巨噬细胞由单核血细胞形成,位于肝脾,淋巴结和骨髓中。无鞭毛体以巨噬细胞为食,长大 后不断分裂(二分裂)。当繁殖到一定数量时,巨噬细胞破裂,无鞭毛体岀来又侵入其他巨噬细胞。如此 引起大量巨噬细胞破坏死亡,故患者肝、脾肿大,造成贫血而死亡,死亡率可达90%以上,为我国五大寄 生虫病之一。另一阶段寄生在白蛉子体内,当吸血昆虫白蛉子叮人时,无鞭毛体(长约2~3μm)即进入其消 化道内,并发育为前鞭毛体( Prcamstigote,长约15-25μm)。当白蛉子再叮人时,就将原虫注入其他人体 内,故黑热病主要是通过白蛉子传染的。 锥虫( Trypanosoma)寄生于脊椎动物血液中,鞭毛由体后基体发出,沿虫体向前与细胞质拉成一波动膜 其运动就靠鞭毛和波动膜的摆动来完成。而波动膜适于在粘稠度较大的环境中运动,故其广泛分布于脊椎 动物血液中。种类约有400多种,侵入脑,脊髓中使人得昏睡病(非洲),我国主要危害牲畜。 另外本亚纲还有寄生于鱼鳃的鳃隐鞭虫(C. branchialis)),其二根鞭毛一前一后,后鞭毛与体表形成波 动膜,不动时可插入鳃表皮细胞,破坏鳃细胞,分泌毒素使其微血管发炎,导致分泌大量粘液,使鱼呼吸 困难。此外本亚纲还有自由生活的种类,如领鞭毛虫(似海绵动物的领细胞)、披发虫(生活在白蚁肠中)等 (二)肉足纲( arcodina) 1.代表动物一大变形虫( Amoebaproteus(板书图示变形虫形态结构,图3-2) 大变形虫生活在清水池塘或水流缓慢的浅水中,浸没于水中的植物或其他物体的粘性沉渣中,在富生 藻类的浅水中分布较多。变形虫最大的特点之一是体型可随原生质的流动而经常改变,故此得名。变形虫 结构简单,体长约200~600μm,体表为一层极薄的质膜。质膜之下为一层外质( Ectoplasm),其特点是无 颗粒,均质透明。外质之内为内质( Endoplasm),其特点是具颗粒,可流动,不透明,其中有扁盘形的细 胞核、伸缩泡、食物泡等。内质又可分为凝胶质( Plasmagel)和溶胶质( Plasmasol),前者位于外层相对固态, 后者位内部呈液态。内质中有一泡状结构的伸缩泡,无固定位置,外有一层单位膜,膜外围绕许多小泡 再外有一圈线粒体,其主要功能是通过有节律地膨大、收缩,排出体内过多的水分和代谢废物,以调节水 分平衡。变形虫呼吸作用所需的氧和排出的二氧化碳,主要是通过体表进行的
9 绿眼虫一般行纵二分裂生殖,这是鞭毛虫纲的特征之一。在环境不良时,虫体变圆,分泌一种胶质形 成包囊,将自己包裹起来。当环境适合时,虫体先进行多次纵分裂,最多可形成 32 个小眼虫,然后破囊 而出。这是绿眼虫对度过不良环境的适应。 2.鞭毛纲的主要特征 一般以鞭毛为运动器,通常 1-4 条或 6—8 条,少数种类具有较多的鞭毛。 营养方式多种多样,有光合营养、渗透营养、吞噬营养等,后两种也称异养。其生殖方式中,无性生殖主 要为纵二裂(绿眼虫),出芽(夜光虫);有性生殖主要有同配生殖(盘藻虫),异配生殖(团藻虫)。在环境不良 时,一般能形成包囊。 3.鞭毛纲的重要类群 鞭毛纲已知约有 2000 种,依营养方式不同可分为 2 个亚纲。 (1)植鞭亚纲(phytomastigina) 一般具色素体,能进行光合作用。无色素体的种类,其结构也与有色素 体种类相似,只是在进化进程中失去了色素体。自由生活在海水或淡水中,种类多,形状各异,单体或群 体。绿眼虫即属此亚纲。本亚纲生物在“植物界”中属于裸藻门、绿藻门、甲藻门等。 盘藻(Gonium)由 4—16 个个体排在一个平面上组成盘状群体。各具二根鞭毛,有纤维素细胞壁,有色 素体,都能独立地进行营养和繁殖。 团藻(Volvox)由成千上万个个体构成一空心球形,只有一层,彼此有原生质桥相连,有分支。多为营 养个体,少数为生殖个体(有形成卵和精子的两种),精卵结合后发育成一新的群体。其对分析和了解多细 胞动物的起源很有意义。 另外还有生活在海水中的夜光虫 (Noctiluca) 、沟腰鞭毛虫(Gonvaulax spp.)和裸甲腰鞭毛虫 (Cymnodinium spp.)等。当在海洋中大量繁殖,并密集在海面上时,可造成自身缺氧死亡,并分解放出有 机物,使海面呈暗红色,还发出臭味,即产生所谓的“赤潮”,对渔业危害很大。此外钟罩虫、尾窝虫 (Uroglena)、合尾滴虫(Synura)等都能使淡水发生恶臭或鱼腥味,造成水源被污染。但大多数本纲动物是浮 游生物的组成部分,可做鱼类的天然饵料。 (2)动鞭亚纲(Zoomastigim) 一般无色素体,不能自己制造食物,异养,自由生活或寄生。利什曼原虫 (leishmania)虫体很小,寄生于人体的有三种,我国流行的是杜氏利什曼原虫(L.donouani),它能引起黑热 病,故也叫黑热病原虫。其生活史分为两个阶段,是寄生在人或狗体内的巨噬细胞中,称为无鞭毛体 (Amastigote)。巨噬细胞由单核血细胞形成,位于肝脾,淋巴结和骨髓中。无鞭毛体以巨噬细胞为食,长大 后不断分裂(二分裂)。当繁殖到一定数量时,巨噬细胞破裂,无鞭毛体出来又侵入其他巨噬细胞。如此 引起大量巨噬细胞破坏死亡,故患者肝、脾肿大,造成贫血而死亡,死亡率可达 90%以上,为我国五大寄 生虫病之一。另一阶段寄生在白蛉子体内,当吸血昆虫白蛉子叮人时,无鞭毛体(长约 2~3μm)即进入其消 化道内,并发育为前鞭毛体(Prcamstigote,长约 15—25μm)。当白蛉子再叮人时,就将原虫注入其他人体 内,故黑热病主要是通过白蛉子传染的。 锥虫(Trypanosoma)寄生于脊椎动物血液中,鞭毛由体后基体发出,沿虫体向前与细胞质拉成一波动膜, 其运动就靠鞭毛和波动膜的摆动来完成。而波动膜适于在粘稠度较大的环境中运动,故其广泛分布于脊椎 动物血液中。种类约有 400 多种,侵入脑,脊髓中使人得昏睡病(非洲),我国主要危害牲畜。 另外本亚纲还有寄生于鱼鳃的鳃隐鞭虫(C.branchialis),其二根鞭毛一前一后,后鞭毛与体表形成波 动膜,不动时可插入鳃表皮细胞,破坏鳃细胞,分泌毒素使其微血管发炎,导致分泌大量粘液,使鱼呼吸 困难。此外本亚纲还有自由生活的种类,如领鞭毛虫(似海绵动物的领细胞)、披发虫(生活在白蚁肠中)等。 (二)肉足纲(Sarcodina) 1.代表动物—大变形虫(Amoebaproteus)(板书图示变形虫形态结构,图 3-2) 大变形虫生活在清水池塘或水流缓慢的浅水中,浸没于水中的植物或其他物体的粘性沉渣中,在富生 藻类的浅水中分布较多。变形虫最大的特点之一是体型可随原生质的流动而经常改变,故此得名。变形虫 结构简单,体长约 200~600μm,体表为一层极薄的质膜。质膜之下为一层外质(Ectoplasm),其特点是无 颗粒,均质透明。外质之内为内质 (Endoplasm),其特点是具颗粒,可流动,不透明,其中有扁盘形的细 胞核、伸缩泡、食物泡等。内质又可分为凝胶质(Plasmagel)和溶胶质(Plasmasol),前者位于外层相对固态, 后者位内部呈液态。内质中有一泡状结构的伸缩泡,无固定位置,外有一层单位膜,膜外围绕许多小泡。 再外有一圈线粒体,其主要功能是通过有节律地膨大、收缩,排出体内过多的水分和代谢废物,以调节水 分平衡。变形虫呼吸作用所需的氧和排出的二氧化碳,主要是通过体表进行的
变形虫在运动时,由体表任何部位都可形成临时性的原生质突起,因可随时形成,随时消失,故称为 伪足( Pseudopodium)。这是临时性的运动器,形成时外质向外突出呈指状,同时凝胶质转变为溶胶质流入 其中,当流到临时突起前端后即向外分开,接着又变为凝胶质。同时后边的凝胶质又转变为溶腔质,不断 向前流动,这样虫体就不断向伪足伸出的方向移动,这种现象称变形运动 另外伪足还有摄食的作用,变形虫主要以单细胞藻类和小型原生动物为食。在运动过程中,如接触到 食物,就伸出伪足从四面包围,将食物连同部分水分一起裹进细胞内形成食物泡,这种摄食方式叫吞噬作 用( Phagocytosis)。接着食物泡与质膜脱离进入内质中,井随内质流动,食物泡和溶酶体融合并消化食物, 整个过程均在食物泡中进行。已消化的食物进入周围的胞质中,不能消化的残渣随虫体的前进,相对地留 在后端,最后通过质膜排出体外,这种现象称为排遗。 此外变形虫还能摄取一些液体食物,如在含有蛋白质、氨基酸或某些盐类的液体环境中。这些分子或 离子吸附到变形虫质膜表面后,使膜发生反应凹陷下去形成管道,然后在管道内断裂形成一些液泡,将吸 附物包裹其中移到细胞质中,这些液泡和溶酶体结合形成多泡小体,经消化后营养物质进入细胞质.这种 现象很象饮水一样,故称为胞饮作用 Pinocytosis) 变形虫只进行无性繁殖,一般为二分裂繁殖。 2.肉足纲的主要特征伪足是本纲动物运动、摄食的细胞结构,依其形态结构的不同,可分为以下 四种:①叶状伪足( Lobopodium),较宽扁,呈叶状或指状,如变形虫、表壳虫;②丝状伪足( Filopodium) 多由外质形成,细丝状,一般不分枝,如鱗壳虫;③根状伪足( Rhizopodium),细丝状,分支吻合成网状, 如有孔虫。④轴伪足( Axopodia),细长,中央有由微管组成的富于弹性的轴丝,形状较固定,如太阳虫.放 射虫。 体表无坚韧的表膜,仅有极薄的质膜。细胞质常分化为明显的外质和内质。内质又分为凝胶质和溶 胶质,且可相互转换。虫体有的裸露,有的质膜外具石灰质或几丁质或矽质外壳。通常为二分裂繁殖,除 有孔虫和放射虫外,一般不行有性生殖,形成包囊者极为普遍。广泛生活于淡水、海水中,也有寄生种类。 3.肉足纲的重要类群肉足纲已知约8000多种,依伪足形态的不同可分为二个亚纲。 (1)根足亚纲伪足为叶状、指状、丝状或根状,大变形虫就属本亚纲。变形虫种类很多,但伪足大都 似大变形虫,有的生活在水中,有的生活在潮湿土壤中。还有的寄生,与人关系密切的如痢疾内变形虫 ( Enmmoebahistolytlca),也叫溶组织阿米巴。 痢疾内变形虫寄生在人的肠道里,能溶解肠壁组织引起痢疾。其形态按其生活过程可分为三型:大滋 养体、小滋养体和包囊。所谓滋养体多指原生动物摄取营养的阶段,能活动、摄取养料、生长和繁殖,是 寄生原虫的寄生阶段。痢疾内变形虫的大、小滋养体结构基本相同,不同的是大滋养体个大,运动较活泼 能分泌蛋白分解酶,溶解肠壁组织。而小滋养体个小,运动较迟缓,不侵蚀肠壁,以细菌和霉菌为食。包 囊指原生动物不摄取养料的阶段,周围有囊壁包围,抵抗不良环境能力强,是原虫的感染阶段。痢疾内变 形虫的包囊,新形成时是一个核,核仁位于正中,以后核经2次分裂形成2个核、4个核。4个核的包囊 是感染阶段 包囊经口感染宿主后,在肠液的作用下,壁变薄,虫体破囊页出,分裂成4十小滋养体寄生于肠腔中。 当宿主健康时,小滋养体经一段时间形成包囊随粪便排出体外:当宿主体弱时,小滋养体可变为大滋养体 破坏肠壁,吞食红细胞和组织细胞。由于肠壁和血管均被破坏,故有出血现象。大滋养体一般不直接形成 包囊,而是再度转变为小滋养体。大滋养体还可随血流至肝、肺、脑、心各处,造成溃疡和脓肿。管理好 粪便、保护水源,注意饮食卫生,消灭传播包囊的昆虫,是预防本病的关键。 表壳虫( Arcella)和砂壳虫( difflugia)质膜均覆以保护性外壳。表壳虫外壳由细胞本体分泌而成,形如表 壳,黄褐色,有花纹。砂壳虫外壳由分泌的胶质物混合自然的小砂粒构成。它们的指状伪足均可从壳口伸 出,壳和本体间空隙多,并充满气体,故可漂浮水中参与浮游生物的组成。 有孔虫( Foraminifera)大多生活在海洋中,底栖。具石灰质或其他物质形成的壳,壳多室或单室,形状 多样。伪足根状,从壳口或壳上的小孔伸出,融合成网状。生活史复杂,有世代交替。有孔虫古老,量多, 且不同地质时期有不同的种类,故可依其化石确定地层的地质代年,揭示地下结构,对寻找沉积矿产,石 油等有指导作用。 (2)辐足亚纲( Actinopoda)具轴伪足,体多呈球形,在淡水或海水中营漂浮生活
10 变形虫在运动时,由体表任何部位都可形成临时性的原生质突起,因可随时形成,随时消失,故称为 伪足(Pseudopodium)。这是临时性的运动器,形成时外质向外突出呈指状,同时凝胶质转变为溶胶质流入 其中,当流到临时突起前端后即向外分开,接着又变为凝胶质。同时后边的凝胶质又转变为溶腔质,不断 向前流动,这样虫体就不断向伪足伸出的方向移动,这种现象称变形运动。 另外伪足还有摄食的作用,变形虫主要以单细胞藻类和小型原生动物为食。在运动过程中,如接触到 食物,就伸出伪足从四面包围,将食物连同部分水分一起裹进细胞内形成食物泡,这种摄食方式叫吞噬作 用(Phagocytosis)。接着食物泡与质膜脱离进入内质中,井随内质流动,食物泡和溶酶体融合并消化食物, 整个过程均在食物泡中进行。已消化的食物进入周围的胞质中,不能消化的残渣随虫体的前进,相对地留 在后端,最后通过质膜排出体外,这种现象称为排遗。 此外变形虫还能摄取一些液体食物,如在含有蛋白质、氨基酸或某些盐类的液体环境中。这些分子或 离子吸附到变形虫质膜表面后,使膜发生反应凹陷下去形成管道,然后在管道内断裂形成一些液泡,将吸 附物包裹其中移到细胞质中,这些液泡和溶酶体结合形成多泡小体,经消化后营养物质进入细胞质.这种 现象很象饮水一样,故称为胞饮作用(Pinocytosis)。 变形虫只进行无性繁殖,一般为二分裂繁殖。 2.肉足纲的主要特征 伪足是本纲动物运动、摄食的细胞结构,依其形态结构的不同,可分为以下 四种:①叶状伪足(Lobopcdium),较宽扁,呈叶状或指状,如变形虫、表壳虫;②丝状伪足(Filopodium), 多由外质形成,细丝状,一般不分枝,如鳞壳虫;③根状伪足(Rhizopodium),细丝状,分支吻合成网状, 如有孔虫。④轴伪足 (Axopodium),细长,中央有由微管组成的富于弹性的轴丝.形状较固定.如太阳虫.放 射虫。 体表无坚韧的表膜,仅有极薄的质膜。细胞质常分化为明显的外质和内质。内质又分为凝胶质和溶 胶质,且可相互转换。虫体有的裸露,有的质膜外具石灰质或几丁质或矽质外壳。通常为二分裂繁殖,除 有孔虫和放射虫外,一般不行有性生殖,形成包囊者极为普遍。广泛生活于淡水、海水中,也有寄生种类。 3.肉足纲的重要类群 肉足纲已知约 8000 多种,依伪足形态的不同可分为二个亚纲。 (1)根足亚纲 伪足为叶状、指状、丝状或根状,大变形虫就属本亚纲。变形虫种类很多,但伪足大都 似大变形虫,有的生活在水中,有的生活在潮湿土壤中。还有的寄生,与人关系密切的如痢疾内变形虫 (Enmmoebahistolytlca),也叫溶组织阿米巴。 痢疾内变形虫寄生在人的肠道里,能溶解肠壁组织引起痢疾。其形态按其生活过程可分为三型:大滋 养体、小滋养体和包囊。所谓滋养体多指原生动物摄取营养的阶段,能活动、摄取养料、生长和繁殖,是 寄生原虫的寄生阶段。痢疾内变形虫的大、小滋养体结构基本相同,不同的是大滋养体个大,运动较活泼, 能分泌蛋白分解酶,溶解肠壁组织。而小滋养体个小,运动较迟缓,不侵蚀肠壁,以细菌和霉菌为食。包 囊指原生动物不摄取养料的阶段,周围有囊壁包围,抵抗不良环境能力强,是原虫的感染阶段。痢疾内变 形虫的包囊,新形成时是一个核,核仁位于正中,以后核经 2 次分裂形成 2 个核、4 个核。4 个核的包囊 是感染阶段。 包囊经口感染宿主后,在肠液的作用下,壁变薄,虫体破囊页出,分裂成 4 十小滋养体寄生于肠腔中。 当宿主健康时,小滋养体经一段时间形成包囊随粪便排出体外;当宿主体弱时,小滋养体可变为大滋养体 破坏肠壁,吞食红细胞和组织细胞。由于肠壁和血管均被破坏,故有出血现象。大滋养体一般不直接形成 包囊,而是再度转变为小滋养体。大滋养体还可随血流至肝、肺、脑、心各处,造成溃疡和脓肿。管理好 粪便、保护水源,注意饮食卫生,消灭传播包囊的昆虫,是预防本病的关键。 表壳虫(Arcella)和砂壳虫(difflugia)质膜均覆以保护性外壳。表壳虫外壳由细胞本体分泌而成,形如表 壳,黄褐色,有花纹。砂壳虫外壳由分泌的胶质物混合自然的小砂粒构成。它们的指状伪足均可从壳口伸 出,壳和本体间空隙多,并充满气体,故可漂浮水中参与浮游生物的组成。 有孔虫(Foraminifera)大多生活在海洋中,底栖。具石灰质或其他物质形成的壳,壳多室或单室,形状 多样。伪足根状,从壳口或壳上的小孔伸出,融合成网状。生活史复杂,有世代交替。有孔虫古老,量多, 且不同地质时期有不同的种类,故可依其化石确定地层的地质代年,揭示地下结构,对寻找沉积矿产,石 油等有指导作用。 (2)辐足亚纲(Actinopoda) 具轴伪足,体多呈球形,在淡水或海水中营漂浮生活