Evolutionsbiologie und spezielle Zoologie

 Zellkern mit Kernhülle (1+n)PlasmamembranEndoplasmatisches RetikulumGolgi-Apparat (Dyctiosomen)Plastiden u.a. LiposomenZellskelett: Mikrotubuli, Intermediär- und Mikrofilamente für Zellteilung und -bewegungGlycocalyxZellkompartimentierung durch Organellen

membrangebundenes Zellkompartiment 

makromolekularer Belag der Plasmamembran aus Zuckermolekülen und Proteinen, oft mit Faserstruktur 

CytoskelettNetzwerk von Proteinfasern in allen eukaryoten Zellenbedingt die Zellform hält die Organellen in ihrer Position in der Zellesorgt für Material- und Vesikeltransport in der Zelle

Aktin/Myosin: G-F Aktin, Myosin-Formen- Aktin assoziierte Proteine- Funktionen:  - Kontraktion quergestreifter Muskel  - Kontraktion glatter Muskel  - Nicht-Muskel Aktin: Mikrovili, Lamellipodia, Filopodia, Migration  - Zell-Zell und Zele-Matrix Kontakte 

Tubulin/Motorproteine (Kinesin, Dynein)- Tubulin assoziierte Proteine- Funktionen:  - Vesikel und Organellentransport, Axonaler Transport  - Spindelapparat 

ZytokeratineNeurofilamenteVimentin, DesminLamine (Kern)Funktion:- Mechanische Stabilität, Fixierung der Organellen und des Kerns in der Zelle- Zell-Zell Kontakte (Desmosomen) und Zell-Matrix Kontakte (Hemidesmosomen) 

Organellen aller eukaryotischer Zellenvon zwei Membranen umhüllt (äußere und innere Membran), innere Membran in Form von Falten, Röhren oder Säckchen in den Matrix vorwölbtenthalten Ribosomen und eigene DNAenthalten Enzyme der Atmungskette und oxidativen Phosphorylierung: sorgen für die ATP-Produktion in der Zelle

Aufnahme grob gelösten partikulärem Materials in die Zelle durch Einstellung und Abschnürung der Zellmembran

Aufnahme fein gelöster (flüssiger) Stoffe in die Zelle durch Einstellung und Abschnürung der Zellmembran

Nahrungsaufnahme, Cystosom (Zellmund), Endosomfeste Bestandteile: Phagocytoseflüssige Bestandteile: Pinocytose

Ausscheidung von Material aus einer Zelle durch Fusion eines Vesikels mit der Zellmembranz.T. über spezielle Zellregionen wie die Cytophyge (Zellafter) oder kontraktile Vakuole

dient der Regulation des osmanischen Drucks in der Zelle

via Zweiteilung als dominanter Form der Fortpflanzung = potentielle Unsterblichkeit der "Protista"

Vereinigung zweier haploider Gameten oder Gametenkerne

GametogamieGamontogamieAutogamie

Vereinigung von Gameten verschiedener Individuen (oder Gametenbildungszellen)

Vereinigung verschiedener Individuen als Ganzes - z.B. Konjugation bei Ciliophora

Verschmelzung der von demselben Individuen stammenden Gameten oder Gametenkerne - z.B. Sonnentierchen (Heliozoa) oder Kammerlinge (Formaminifera) 

Vielfach kommt es bei Protista zu einem Wechsel der Fortpflanzungsart (Generationswechsel), der bei parasitischen Formen oft mit einem Wirtswechsel einhergeht.= Regelmäßiger Wechsel von sich verschieden fortpflanzenden Generationen. Der Generationswechsel kann mit einem Kernphasenwechsel (Änderung des Chromosomenbestandes) verbunden sein (heterophasisch) oder sich in ein und derselben Kernphase abspielen (homophonischer Generationswechsel: Megagenese, Heterogonie)

Kinetik aus mindestens vier Geißeln oder Vielfaches. Funktion: BewegungsorganellenParabasalkörper (Golgi-Vesikel mit assoziiertem Faserkomplex)Hydrogenosomen (assoziiert mit Fehlen aerobar Mitochondrien)CryptopleuromitoseAxialskelett: Pelta-Axostyl-Komplex 

Klasse: Trichomonadida ArtWirtKrankheitVerbreitungTrichomonas vaginalisMensch, UrogenitalsystemKolpitis, Prostatitis,UrethritisweltweitTrichomonas gallinaeHühnervögel, Kopfdarm (Rachen, Kropf), z.T. LeberKropfseucheweltweit, extraintestinal oft tödlichTritrichomonas foetusRindDeckseuche (meldepflichtige Tierseuche), lokale Zerstörung der Plazenta = AbortweltweitKlasse: HypermastigidaArtWirtPseudotrichonympha Eucomonympha spec. Termiten, holzfressende Schaben 

Kinetoplastzwei Geißeln (Flagellen) als Bewegungsorganellen, von denen eine meistens reduziert ist. 

 ArtWirtKrankheitVerbreitungTrypanosoma brucei bruceiPferd, Schwein, Rind, NagerNaganaseuche,(Fieber Meningitis, Lähmungen)Trop. Afrika; Überträger: Tsetse-FliegeTrypanosoma brucei gambriense bruceirhodesienseMensch, SchweinSchlafkrankheit (Fieber, Schlafsucht, Encephalitis) ca. 6000 Tote im JahrWestafrika, Ostafrika, Überträger: Tsetse-FliegeTrypanosoma cruziMensch, Haustiere, WildtiereChagas-Krankheit (12-15 Mill. Infizierte)Südamerika, Überträger: Wanzen z.B. Triatoma, RhodniusLeishmania tropicaMensch, Nagetiere, HundeLeishmaniose, Endothelzellen der Haut betroffenMittelmeer, Westafrika, Vord. Orient bis Indien

Trypanosoma brucei vermehrt sich ausschließlich extrazellulär.Stich einer infizierten Tsetsefliege mit Speichel metazyklische trypomastigote Zellen ins Gewebe des Säugetierwirtesim Zellzwischenraum zu schlanken Trypomastigoten umwandelnVermehrung durch Längsteilung  Von dort: Zellen ins lymphatische System und weitere Vermehrungweiterer Verlauf der Infektion: wandeln sich die schlanken Trypomastigote teilweise in kurze, gedrungene Trypomastigote umkeine Vermehrung mehr, sind aber infektiös für Fliegenzentrales Nervensystem befallen --> Symptomen der Afrikanischen Schlafkrankheit Tsetsefliege sticht infiziertes Säugetier --> Aufnahme von Parasitenzellen mit dem Blutaufgenommenen gedrungenen Trypomastigote wandeln sich in der Fliege im Mitteldarm zu prozyklischen Trypomastigoten um.Änderung der Zelloberfläche des Parasiten: die Hülle aus variablen Oberflächenglykoproteinen wird durch einen Oberflächenmantel aus Prozyklin-Protein ausgetauscht; gleichzeitig wird der Energiestoffwechsel von einer in einem speziellen Organell, dem Glycosom ablaufenden glykolytischen auf eine oxidative ATP-Generierung im Mitochondrium umgestellt.[13]Die prozyklischen Trypomastigoten vermehren sich im Darm der Fliege, wandeln sich zu Epimastigoten um und wandern in die Speicheldrüse, wo sie sich weiter vermehren. Epimastigote sind die einzige Form des Parasiten, die durch Rekombination genetische Informationen austauschen können; Mehrfachinfektionen mit verschiedenen Trypanosomen werden in Tsetsefliegen häufig beobachtet, sodass ein regelmäßiger genetischer Austausch möglich erscheint. Aus den Epimastigoten entstehen schließlich in der Speicheldrüse neue metazyklische trypomastigote Zellen, die erneut eine Hülle aus variablen Oberflächenglykoproteinen tragen. Diese Zellen können über den Speichel der Fliege nach einem Stich einen neuen Säugetierwirt infizieren. Der Vermehrungszyklus in der Fliege dauert 20 bis 40 Tage; die Fliegen bleiben für ihre gesamte Lebensdauer infektiös. 

ProtalveolataDinoflagellataApicomplexaCiliophora 

1. Obligatorisch parasitische Lebensformen = Endoparasiten2. Sporenstadium3. Morphologische Anpassungen an parasitische Lebensweise: Apikalkomplex: Conoid aus Mikrotubuli, Polringkomplex und Sekretionsorganellen (Rhoptrien), Mikronema4. äußere Membran ("Cortex") der Sporozoiten verstärkt: dreischichtige Pellikula, "Alveolata"5. Generationswechsel (oft mit Wirtswechsel) Gametogonie (Mikro- und Makrogamet), Sporogonie = ungeschlechtliche Vermehrung, Bildung von Sporen; z.T. Schizogonie = ungeschlechtliche Vermehrung des Parasiten innerhalb eines Wirtes6. alle vegetativen Stadien in der Haplophase 

Entwicklung von Plasmodium mit Wirts- und Generationswechsel. Im Blut des Menschen gebildete Gamonten, die hier mehrere Wochen am Leben bleiben können, müssen von der Mücke Anopheles aufgenommen werden. In deren Magen sie zu Makro- und Mikrogameten werden, die zur beweglichen Zygote (Ookinet) verschmelzen (Gametognie 1). Diese durchbohrt die Magenwand, rundet sich ab und wächst an der Außenseite des Darmes zur Oocyste heran, in der sich Sichelkeime (Sporozoiten) nach Reduktionsteilung bilden (Sporogonie 2). Diese werden nach etwa zwei Wochen frei und gelangen dann v.a. in die Speicheldrüsen von Anopheles . Wenn der infektiöse Speichel einer Anopheles beim Stechen in den Menschen dringt, werden die Sporozoiten auf ihn übertragen. Hier dringen sie in Leberzellen ein und vermehren sich durch Schizogonie (sog. exoerythrocytäre Stadien). Die hier gebildeten Merozoiten begeben sich in die Blutbahn und infizieren die Erythrocyten, wo sie in eine parasitophore Vakuole eingeschlossen werden und sich abermals durch Schizogonie vermehren. Bei Zerfall der Erythrozyten bleiben Restkörper zurück, die die Fieberanfälle hervorrufen.  

Plasmodium spec.Toxoplasma gondiiEimedia stiedaeTheileria bovis und spec.

Mensch nimmt Toxoplasma gondii mit Nahrung durch infiziertes, roher oder ungenügend gegartes Fleisch oder durch den Kontakt mit infizierten Katzenkot auf.Erreger gelangt oral in Körper.überstehen Magenpassagedurchdringen die Darmwandüber Blut- und Lymphbahnen: Ausbreitung in andere Körperorgane und -gewebe.bevorzugt Muskeln, zentrales Nervensystem, bestimmter Teil des Immunsystems Vermehrung der Toxoplasma durch ungeschlechtliche Zweiteilung --> Tachyzoiten entstehenImmunsystem wehrt sich gegen parasitären Eindringling --> Bildung von Zysten zum Schutz der Erreger (Gehirn, Skelett- und Herzmuskulatur, Netzhaut des Auges = Retina, Gebärmutterwand, andere Organe).In Zysten: Tausende von Einzelparasiten, überdauern lebenslang ohne Schaden anzurichten Bei Endwirten (Katzen oder verwandte Tiere): im Darm geschlechtliche Vermehrung von Toxoplasma gondii. Dadurch entstehen Oozysten, die mit Katzenkot in Umwelt gelangen. Außerhalb des Katzenkörpers entwickeln sich Oozysten innerhalb von zwei bis vier Tagen so weiter, dass sie für den Mensch und Tier infektiös werden. Diese Formen bleiben unter Umständen monatelang infektiös.Mensch = Zwischenwirt für Toxoplasma gondii 

SchizogonieGamogonie im Darmepithel des HuhnsMikrogametenbildungMakrogametenbildungEindringen eines Mikrogameten in einen MakrogametenZygote (Oocyste)Sporogonie in der Oocystenhülle führt zur Bildung von Sporen mit zwei Sporozoiten

Relativ kurze Cilien, die in Büscheln oder Reihen angeordneten Flagellen abstammen und der Fortbewegung und Nahrungsaufnahme dienenKerndimorphismus (Mikro- und Makronukleus)Sexuelle Fortpflanzung durch Konjugation als Gamontogamie, Vermehrung durch QuerteilungKomplizierte Zellorganellen wie Zellmund (Cytostom) und Zellafter (Cytopyge)Ökologisch bedeutsam für die Selbstreinigung von Gewässern

generativer Kern

somatischer Kern