อาณาจักรโปรติสตา

1. อาณาจักรโปรติสตา Kingdom Protista พิษณุ วรรณธง มหาวิทยาลัยแม่โจ้ วิทยาเขตแพร่เฉลิมพระเกียรติ

2. การจัดจำแนกสิ่งมีชีวิตออกเป็น 5 อาณาจักร (kingdom) Prokaryotic cell ไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส 1.Kingdom Monera 2. Kingdom Protista 3. Kingdom Fungi 4.Kingdom Plantae 5.Kingdom Animalia Eukaryotic cell มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส

3. Kingdom Fungi Eukaryptic cell Multicellular Heterotrphic absorb Sexual Non-motile Kingdom Plantae Eukaryptic cell Multicellular Autotrophic Sexual Non-motile Kingdom Animalia Eukaryptic cell Multicellular Heterotrophic Sexual Motile Kingdom Protista Eukaryptic cell, Unicellular, Heterotrphic or Autotrophic, Asexual and Sexual Kingdom Monera Prokaryptic cell, Unicellular, Heterotrphic or Autotrophic, Asexual

5. Endosymbiosis Model

6. อาณาจักรโปรติสตา Kingdom Protista

7. ลักษณะสำคัญของสิ่งมีชีวิตในอาณาจักรนี้ คือ • Single-celled microorganism • สามารถทำกิจกรรมของชีวิต (basic function of life) ได้สมบูรณ์: กินอาหาร ขับถ่าย สืบพันธุ์ • Eukaryotic cell: ขนาดยาวกว่า prokaryotic cell ~ 10 เท่า, ปริมาตรมากกว่า prokaryotic cell~ 100 เท่า ไม่มีการเปลี่ยนแปลงไปเป็นเนื้อเยื่อ (tissue) หรืออวัยวะ (organ) ที่ทำหน้าที่จำเพาะ • เรียกสมาชิกในอาณาจักรนี้ทั่วๆไป ว่า โปรติสต์ (protists)

8. สมาชิกของอาณาจักรนี้แบ่งเป็น 3 กลุ่มใหญ่ ได้แก่ • กลุ่ม I โปรติสต์คล้ายสัตว์ (Animal-like protists) ได้แก่ โปรโตซัว (protozoa) • กลุ่ม II โปรติสต์คล้ายพืช (Plant-like protists) ได้แก่สาหร่าย (algae) • กลุ่ม III โปรติสต์คล้ายเชื้อรา (Fungus-like protists) ได้แก่ ราเมือก (slime mold)

10. กลุ่ม I โปรติสตาคล้ายสัตว์(Animal-like protists) ได้แก่ โปรโตซัว (protozoa)

11. ลักษณะโดยทั่วไปของโปรโตซัวลักษณะโดยทั่วไปของโปรโตซัว • Protozoa= first animal = Protos (first) + Zoon (animal) • eukaryotic cell • Singled-celled โครงสร้างคล้ายกับเซลล์ของสัตว์ชั้นสูง • เกือบทั้งหมดเคลื่อนที่ได้ • heterotrophic organism สร้างอาหารเองไม่ได้ = ต้องหาอาหาร ด้วยวิธีการกิน (ingesting) • จึงถูกเรียกว่า “Animal-like protists”

12. รูปร่างและขนาดของโปรโตซัวรูปร่างและขนาดของโปรโตซัว • โปรโตซัวมีรูปร่างและขนาดที่แตกต่างกัน • ต้องศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ • กลม รี หรือ ยาว มีสมมาตรแบบ bilateral symmetry • 3-300 ไมครอน • Amoeba proteus มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง ประมาณ 600ไมครอน

13. โปรโตซัวที่รู้จักกันโดยทั่วไปสังเกตว่ามีรูปร่างและขนาดที่หลากหลายโปรโตซัวที่รู้จักกันโดยทั่วไปสังเกตว่ามีรูปร่างและขนาดที่หลากหลาย

14. เยื่อหุ้มเซลล์ • อยู่นอกสุด ส่วนมากมีชั้นเดียว อ่อนนุ่ม • ยอมให้สารบางอย่างผ่านเข้า-ออกได้ (semipermeablemembrane) • บางชนิดอาจมีสารอื่นๆ มาห่อหุ้ม เพื่อความแข็งแรงและคงตัว • พบได้หลายแบบ เช่น • เพลลิเคิล (pellicle) • เชลล์และเทส (shell and test)

15. เยื่อหุ้มเซลล์แต่ละชนิดจะมีคุณสมบัติต่างกัน ทำให้โปรโตซัวแต่ละชนิดมีรูปร่าง และความแข็งแรงของผนังเซลล์ต่างกันไปด้วย Amoeba ผนังเซลล์เป็นเพลลิเคิล Difflugia เยื่อหุ้มเซลล์เป็นเชลล์และเทส มีสสารอย่างอื่นมาปะติด

16. ไซโตพลาสซึม ส่วนมากใส ไม่มีสี แต่มีความหนืด มีออร์แกเนลล์ที่ทำหน้าที่ ต่างๆ ล่องลอยอยู่ เช่น endoplasmic reticulum, ribosome, lysosome, golgibody,mitochondria ฯลฯ • food vacuole - เก็บอาหาร • contractile vacuole – ควบคุมปริมาณน้ำในเซลล์ • สารภายในเซลล์ เก็บในรูปผลึก, เม็ด, หยดน้ำมัน

17. นิวเคลียส • โดยทั่วไปโปรโตซัวจะมีนิวเคลียส 1 อัน (เป็นอย่างน้อย) • มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส • มีหลายแบบต่างกันทั้งจำนวน รูปร่าง และขนาด • ภายในบรรจุสารพันธุกรรมอยู่

19. การดำรงชีวิตของโปรโตซัวการดำรงชีวิตของโปรโตซัว ที่อยู่อาศัยของโปรโตซัว โปรโตซัวสามารถแพร่กระจายตามที่ต่างๆได้ดี ทั้งน้ำจืด น้ำเค็ม ในดิน หรือร่างกายของสิ่งมีชีวิตอื่น • โปรโตซัวดำรงชีวิต 2 แบบคือ • ดำรงชีวิตด้วยตนเอง (free living) เป็นส่วนมาก • ดำรงชีวิตร่วมกับสิ่งมีชีวิตอื่น (symbiosis)

20. ดำรงชีวิตอยู่ได้ด้วยตนเองดำรงชีวิตอยู่ได้ด้วยตนเอง • พบทั้งแบบอยู่เดี่ยวๆ หรืออยู่กันเป็นกลุ่ม • เนื่องจากส่วนมากพบในน้ำ บางครั้งจึงถูกเรียกว่า แพลงก์ตอนสัตว์ (zooplankton)เป็นอาหารของสัตว์น้ำขนาดเล็ก

21. ดำรงชีวิตอยู่ร่วมกับสิ่งมีชีวิตอื่นๆดำรงชีวิตอยู่ร่วมกับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ • มีหลายลักษณะ ได้แก่ • 1. แบบพึ่งพาอาศัยกัน โปรโตซัวและสิ่งมีชีวิตที่ถูกอาศัยต่างได้ประโยชน์ทั้งคู่ • ความสัมพันธ์ เป็น +,+ • Trichonympha ในลำไส้ปลวก • Entamoeba ginggivalis อาศัยบริเวณคอฟันในปากคน • อมีบากับสาหร่ายสีเขียว

22. อะมีบาและสาหร่ายสีเขียวได้ประโยชน์ร่วมกันทั้งสองฝ่ายอะมีบาและสาหร่ายสีเขียวได้ประโยชน์ร่วมกันทั้งสองฝ่าย

23. 2. แบบอิงอาศัย โปรโตซัวได้ประโยชน์ ส่วนผู้ถูกอาศัยไม่ได้และไม่เสียประโยชน์ • ความสัมพันธ์เป็น +,0 • Entamoeba coli เป็นโปรโตซัวในลำไส้มนุษย์ ได้รับอาหารจากมนุษย์ โดยไม่ทำอันตรายแก่มนุษย์

24. 3 แบบปรสิต โปรโตซัวได้ประโยชน์ แต่ผู้ถูกอาศัยเสียประโยชน์ • ความสัมพันธ์เป็น +,- • Plasmodiumอาศัยในเม็ดเลือดแดงของคน ทำให้เป็นโรคมาลาเรีย • Entamoeba histolyticaในลำไส้คน ทำให้เกิดโรคบิด

25. โรคบิดมีตัว • การดำรงชีวิตแบบปรสิตของ Entamoeba histolyticaอาศัยอยู่ในลำไส้ใหญ่ของคน เจาะลำไส้ กินเม็ดเลือดเป็นอาหาร ทำให้มีเลือดออกปวดท้องและท้องร่วงอย่างรุนแรง

26. การกินอาหารของโปรโตซัวการกินอาหารของโปรโตซัว • ส่วนมากคล้ายพวกสัตว์ มีการเคลื่อนไหวเพื่อจับกินเหยื่อ ย่อยด้วยเอ็นไซม์ แล้วจึงดูดซึม เช่น • อมีบา Phagocytosis และ pinocytosis • ในกลุ่มที่ไม่มีการเคลื่อนที่ จะดำรงชีวิตด้วยการดูดซึมสารอินทรีย์ จากซากพืชซากสัตว์ที่เน่าเปื่อย หรือจาก host มักพบในโปรโตซัวที่เป็นพวกปรสิต

27. Pinocytosis Membrane ยุบตัวลงเกิดเป็นถุง Phagocytosis ใช้ขาเทียมโอบล้อมอาหาร

28. การหายใจและขับถ่ายของโปรโตซัวการหายใจและขับถ่ายของโปรโตซัว • เนื่องจากเซลล์เดียว, ขนาดเล็ก ผิวของเซลล์จึงสัมผัสอยู่กับสิ่งแวดล้อม (ส่วนใหญ่เป็นน้ำ) อยู่ตลอดเวลา • การหายใจ: ส่วนใหญ่ก๊าซทั้ง O2และ CO2จะแพร่และเคลื่อนเข้า-ออกผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ • การขับถ่ายของเสีย จากกระบวนการเมตาบอลิซึม • ของเหลวแพร่ผ่านออกทางเยื่อหุ้มเซลล์ • ของแข็งจะใช้ vacuole

29. ภาพแสดงส่วนต่างๆของ Paramecium สังเกต Mouth groove และAnal pore

30. การเคลื่อนที่ของโปรโตซัวการเคลื่อนที่ของโปรโตซัว เคลื่อนที่โดยใช้ขาเทียม เคลื่อนที่โดยใช้แฟลกเจลลา เคลื่อนที่โดยใช้ซิเลีย

31. การสืบพันธุ์ของโปรโตซัวการสืบพันธุ์ของโปรโตซัว • โปรโตซัวทุกชนิดสามารถสืบพันธุ์แบบ ไม่อาศัยเพศ (asexual reproduction) • วิธีแบ่งตัวเป็นสอง (binary fission) • บางชนิดสามารถแบ่งตัวแบบ Multiple fission • วิธีสร้างสปอร์ด้วยการแบ่งนิวเคลียสหลายๆครั้ง • โปรโตซัวส่วนน้อยมีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ (sexual reproduction) ด้วยวิธี Conjugation

32. การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ (asexual reproduction) ด้วยวิธีแบ่งตัวเป็นสอง (binary fission)

33. การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ (asexual reproduction) ด้วยวิธีสร้างสปอร์ของ Plasmodium

34. การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ (sexual reproduction) ด้วยวิธี conjugation มีการรวมกันของสารพันธุกรรมจาก mating strain ที่ต่างกัน

35. การจัดจำแนกหมวดหมู่ • โปรโตซัวเเบ่งได้เป็น 4กลุ่มใหญ่ โดยใช้โครงสร้างที่ใช้ในการเคลื่อนที่เป็นเกณฑ์ 1. Mastigophora 2. Sarcodina 3. Ciliophora 4. Sporozoa

36. Mastigophora: กลุ่มที่ใช้แฟลกเจลลาในการเคลื่อนที่ • ไม่มีผนังเซลล์ (cell wall) • มักพบในน้ำจืด • ดำรงชีวิตแบบ free living, synbiotic, parasitic • ใช้เเฟลกเจลลา ( flagella ) ในการเคลื่อนที่และหาอาหาร • แฟลกเจลลามีลักษณะคล้ายแส้เป็นเส้นยาว มี 1 เส้น หรือมากกว่า (แต่ไม่มาก)

37. ตัวอย่างสิ่งมีชีวิตกลุ่ม Mastigophora

38. Trypanosoma brucei • มี flagella หลายเส้นช่วยในการเคลื่อนที่ • ก่อโรค African sleeping sickness กับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม มีแมลง testie fly เป็นพาหนะนำโรค • สร้างสารพิษ ที่ทำลายเม็ดเลือดแดง • ทำให้ผู้ป่วยอ่อนแอ • ถ้ารักษาไม่ทัน จะเข้าทำลายระบบประสาท และตายในที่สุด

40. Ciliata: กลุ่มที่ใช้ซิเลียในการเคลื่อนที่ • 2. ไม่มีผนังเซลล์ มีนิวเคลียส 2 ชนิด • พบทั้งน้ำจืด และน้ำเค็ม • ส่วนใหญ่ดำรงชีวิตแบบอิสระ บางชนิดเป็นปรสิต (parasitic) • เคลื่อนที่ และอาหารด้วยซิเลีย ( cilia ) ซึ่งเป็นขนเส้นสั้นๆ มีจำนวนมาก พบได้ในหลายตำแหน่ง

41. Vorticella Paramecium Stentor

42. Paramecium • มีออร์แกเนลล์ค่อนข้างสมบูรณ์ • มีนิวเคลียส 2 อัน • เยื่อหุ้มเซลล์ใส ยืดหยุ่นได้ดี เป็นโปรตีนเรียก pellicle • ใช้ซิเลียโบกพัดหาอาหารระหว่างที่ว่ายน้ำไปด้วย • อาหาร คือ สาหร่ายและแบคทีเรีย จะถูกเก็บและย่อยในถุง เรียก food vacuole • Contractile vacuole ปั๊มน้ำส่วนเกินออกทิ้งนอกเซลล์

43. สืบพันธุ์ • Asexual • Sexual • Macronucleus ช่วยควบคุมการทำงานของเซลล์ทั้งหมด • Micronucleus ควบคุมการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ บรรจุสารพันธุกรรม

44. Sarcodina: กลุ่มที่เคลื่อนที่ด้วยเท้าเทียม • 3.ไม่มีผนังเซลล์ บางชนิดหลั่งสาร เช่น ซิลิกา หรือหินปูนออกมาหุ้มตัวเอง • พบในน้ำจืด น้ำเค็ม ดิน โคลน หิน ในบึงหรือลำธารที่น้ำค่อนข้างตื้น • เคลื่อนที่และหาอาหารด้วยเท้าเทียม ( Pseudopodium )

45. Difflugia Amoeba

46. Amoeba • เคลื่อนที่ด้วยขาเทียม (psuedopodium) ที่เกิดจากการไหลของไซโตพลาสซึม เรียกการเคลื่อนที่แบบนี้ว่า ameboid movement • ใช้ขาเทียมในการหาอาหารด้วย โดยใช้ขาเทียมโอบล้อมอาหารเข้าสู่เซลล์ เพื่อสร้าง food vacuole ย่อยด้วยเอนไซม์ แล้วจึงดูดซึม

48. Sporozoa • 4. กลุ่มที่ไม่เคลื่อนที่ • สมาชิกทั้งหมดดำรงชีพเเบบปรสิต • Spore-forming parasitic protozoans • หายใจและขับถ่ายโดยการแพร่ • ช่วงต้นของชีวิตเคลื่อนที่ได้ด้วยแฟลกเจลลา • เช่น พลาสโมเดียม (Plasmodium) ที่เป็นสาเหตุของโรคไข้มาลาเรีย, Monocystis, Toxoplasma

49. ยุงกัดคน แล้วปล่อย sporozoites เข้าเส้นเลือด แล้วเข้าสู่ตับ • พัฒนาเป็น merozoites แบ่งตัวเข้าทำลายเม็ดเลือดแดง หนาว มีไข้ • บางส่วนแฝงอยู่ในเม็ดเลือด พัฒนาไปเป็น gametozoites • ยุงกัดคนเป็นโรค นำ gametozoites ติดไปด้วย • Sperm + egg = zygote • Zygote แบ่งตัวเป็น sporozoites Plasmodiumก่อโรคมาลาเรีย ร้ายแรง หนาวสั่น มีไข้ เหงื่อออก ปวดเมื่อย กระหายน้ำ ตายถึง 2.7 ล้านคน/ปีรักษาด้วยยาควินิน

50. ความสำคัญของโปรโตซัว 1. ควบคุมสมดุลธรรมชาติ โดยกินแบคทีเรีย เชื้อรา หรือโปรโตซัวขนาดเล็ก ขณะเดียวกันก็เป็นอาหารของสัตว์น้ำอื่น เช่น ลูกกุ้ง ลูกปลา และย่อยสลายสารอินทรีย์ในดิน ช่วยให้ดินสมบูรณ์ 2. ก่อให้เกิดโรคกับมนุษย์และสัตว์ เช่น มาลาเรีย บิดมีตัว โรคเหงาหลับ 4. โปรโตซัวเป็นดัชนีชี้สภาวะบางอย่าง (bioindicator)