Hur smälter en Paramecium mat?

Protisten kallad paramecium har ett effektivt sätt att ta sig runt via cilia. Cilia används också för att hjälpa en paramecium att äta. Paramecia använder cilia först för att dra in matpartiklar, och de använder sedan fagocytos för att starta matsmältningsprocessen.

TL; DR (för lång; Läste inte)

Paramecium är en encellig protist som använder sin cilia för att dra mat in i sitt munspår. Matpartiklar smälts sedan via en process som kallas fagocytos.

En paramecium är en protist, en organism som varken är växt eller djur. Paramecium tillhör kungariket Protista, phylum Ciliophora och familjen Paramecidae. I parameciumriket Protista är protister eukaryoter, och de finns i många olika storlekar och former. De kan sträcka sig från mikroskopiska, encelliga organismer till gigantisk kelp.

När det gäller ett paramecium är det ganska litet, men lätt synligt under ett mikroskop. Det är ett av de större mikroskopprotisterna, ungefär 0,5 millimeter långa. Paramecia är unicellular, eller encelliga. De har en kärna.

Några exempel på paramecia arter inkluderar Paramecium caudatum, Paramecium bursaria och Paramecium multimicronukleatum.

En paramecium är en avlång simmare. Paramecium har många små bilagor som kallas cilia allt på utsidan av kroppen. Dessa används för att hjälpa parameciumet att röra sig. Detta står i kontrast till Euglena, som använder ett svansliknande föremål som kallas a flagellum. Amöbor använder å andra sidan appendages som kallas pseudopodia att ta sig runt.

Många protister gillar att bo i flytande miljöer som dammar eller sjöar. Paramecium är inget undantag, och det kan röra sig i höga hastigheter i sin flytande miljö.

Paramecia föredrar att leva i flytande livsmiljöer som är 78 grader Fahrenheit eller lägre i temperatur.

Olika protister använder olika sätt att äta. De som kan göra sin egen mat via fotosyntes kallas autotrofer. De protister som behöver jaga mat och äta den kallas heterotrofer. Heterotrofiskt beteende beskriver det sätt på vilket näring i paramecium erhålls.

Paramecium bursaria, intressant, innehåller symbiotisk organismer som genomför fotosyntes. I sitt fall kräver det bara en bra ljuskälla så att dess symbionter kan göra mat för det.

En paramecium får näring genom att äta andra mikrober som bakterier och svampar, bland annat organiskt material. De kommer till och med att äta andra protister, till exempel Chilomonas; i själva verket är detta ett av deras gynnade byte.

Ibland konsumerar paramecia patogener som är skadliga för andra organismer. Paramecia är dock inte kräsna. Men de äter bättre under svalare förhållanden.

Paramecia själva tillhandahåller också mat för andra djur, från små rotorer uppåt.

Hårliknande fibrer som kallas cilia finns i ett stort antal organismer. För mikroskopiska organismer spelar de avgörande roller för rörlighet och överlevnad.

Cilia fungerar på två olika sätt för paramecia. De kan användas för att hjälpa en paramecium att röra sig, eller för att hjälpa den att äta, beroende på dess behov då. Cilierna fungerar alla via molekylära motorer.

Cilia liknar hår i form. Men de är faktiskt en typ av cellulär organell som sträcker sig utanför en parameciums cellkropp. Paramecia är täckta med dessa cilier, och cilierna hjälper cellen att röra sig i en vätska genom att trycka som oändliga åror.

Under olika viskositetsförhållanden beter sig cilia annorlunda. Om ett paramecium är i en tjock, mer viskös vätska, är cilierna avsedda för rörelse långsammare.

Cilia fungerar också för att få näring i ett paramecium. Detta inträffar i munspåret i parameciumet.

De munspår i ett paramecium är ett hack i kroppen. Den är fodrad med cilia som, snarare än för att flytta paramecium, används för att svepa näringskällor in i cellen.

Forskare vet nu att cilierna i munspåret fungerar på ett annat sätt än de cilier som omger paramecium för rörlighet. Vid förhållanden med ökad viskositet sänker inte de orala spårcilierna lika mycket som rörlighetens cilia gör.

I allmänhet ser de två typerna av cilia ganska lika ut. Men forskare tror att de faktiska molekylmotorerna i munspårcilier måste skilja sig från rörlighetcilier.

Den orala spåret leder till matlagringsområdet för paramecium, The cytostom.

Fagocytos representerar det sätt på vilket mat kan tas in för näring i paramecium. Detta inträffar när en matpartikel uppslukas av cellens membran. Elie Metchnikoff upptäckte först fagocytos. Metchnikoff fann att olika matsmältningsdelar i ett paramecium innehåller olika surhet.

Parameciumets cellmembran lindas runt matpartikeln, drar det inuti membranet och klämmer sedan av det. Denna lilla säck är matvakuol.

I protister som paramecium används vakuoler för att lagra en matpartikel i cytoplasman. Vakuolen med livsmedelspartikeln kallas a fagosom. Denna fagosom smälter samman med en lysosom med speciella enzymer. Dessa enzymer fungerar endast under mycket sura förhållanden; deras inneslutning förhindrar att paramecium skadas. Det resulterande fagolysosom fortsätter sedan med att smälta maten för användning i cellen.

När all näring i parameciumsmältningen har uppnåtts måste eventuellt avfall tas ut från cellen. Denna process kallas exocytos.

Encelliga organismer som paramecium måste arbeta ständigt för att skapa en balans mellan vätskor. Eftersom paramecia tenderar att leva i sötvatten är utmaningen att förhindra att för mycket vatten tränger in i de saltare omgivningarna på insidan av cellen. Om för mycket vatten tränger in kan parameciumet sprängas.

För att kringgå denna fråga kan lyckligtvis paramecia utnyttja en kontraktil vakuum för att upprätthålla vätskebalansen. Detta är en organell som används för att samla överflödig vätska och tömma ut dem. Det gör samma sak för andra former av avfall, genom att använda sina små uppsamlingsrör och dra ihop dem för att rensa.

Paramecia blir också av med avfall som kväve genom att helt enkelt låta det fly genom cellmembranet via diffusion.

En tilltalande egenskap hos paramecia är deras lämplighet som laboratorieämne i klassrum. De är små i storlek, lätta att beställa och leverera och har relativt litet underhåll.

Paramecia är ganska tydliga och ger studenterna en synlig visning av paramecias interiörer. De behöver ett klimatkontrollerat utrymme men visar sig annars vara idealiska för att studera cellulära processer. De rör sig väldigt snabbt på bilder. Så för att observera dem lättare kan de i vissa fall behöva saktas ner med ett speciellt ämne som vaselin.

För att studera protistsmältning kan instruktörer tillhandahålla paramecia och få dem att konsumera olika indikatorer. Dessa färgar vakuolerna och andra organeller i ett paramecium, enligt pH (koncentrationen av vätejoner) inuti organellerna.

En lägre pH-avläsning indikerar högre surhet inuti en vakuol. Ett högre pH indikerar en mer basisk, mindre sur vakuol och så vidare. Studenter kan titta på den faktiska matsmältningen när matvakuolerna ändras i färg i realtid.

Eftersom lysosomer kräver hög surhet för att hjälpa till med matsmältningen på ett paramecium kan eleverna förvänta sig att se ett lägre pH för den aktiviteten. Sammantaget ger paramecium ett elegant tillfälle att lära sig om cellbeteende, enkla matsmältningsprocesser och hur pH i cellens inre skiljer sig.