Eukaryoten en hun Kenmerken

Eukaryoten karakteriseren en classificeren

• Eukaryoten zijn micro-organismen zoals protozoa, schimmels, algen, waterzwammen en parasieten.

Algemene kenmerken van eukaryotische organismen

• Eukaryoten zijn micro-organismen, die onderverdeeld kunnen worden in verschillende groepen
• Protozoa
• Schimmels
• Algen
• Waterzwammen
• Parasieten

Reproductie bij Eukaryoten

• Eukaryoot DNA is meestal lineair in de celkern
• Er zijn verschillende soorten aseksuele reproductie, zoals binaire deling, knopvorming, fragmentatie en aseksuele sporen.
• Veel eukaryoten reproduceren seksueel via de vorming van gameten
• De fusie van gameten resulteert in een zygote.
• Sommige eukaryoten kunnen zowel seksueel als aseksueel reproduceren (vb algen, schimmels en sommige protozoa)

Celdeling typen

• 2 soorten celdeling:
  • Mitose
  • Meiose

Mitose

• De cel deelt het gerepliceerde DNA gelijkmatig over 2 cellen
• De ploïdie van de ouderlijke kern wordt behouden
• Mitose bestaat uit 4 fases: Profase, Metafase, Anafase en Telofase
• Zie de cursus celbiologie voor meer details.

Celcyclus

• De celcyclus omvat de M-fase (mitotische of meiotische deling).
• De G1-fase is de fase waarin de cel groeit en zich voorbereidt op de S-fase.
• De S-fase is de periode van DNA replicatie.
• De G2-fase is een periode van verdere stofwisseling en celgroei.
• In de G0-fase delen cellen een langere periode niet

Meiose

• Kerndeling die chromatiden verdeeld over 4 kernen
• Diploïde cellen vormen haploïde dochterkernen
• Meiose bestaat uit twee stadia: meiose I en meiose II
• Elk stadium heeft 4 fasen, profase, metafase, anafase en telofase
• Zie de cursus celbiologie voor meer informatie

Verschillen tussen mitose en meiose

• DNA-replicatie: Tijdens de interfase van beide cycli, maar wel in verschillende stadiums
• Vorming van tetraden: gebeurt niet in mitose en wel in meiose
• Crossing over: gebeurt niet in mitose en wel in meiose
• Aantal celdelingen die voorkomen: verschillend
• Resultaten van nucleï: verschillend

Cytokinese

• Cytokinese is meestal gelijktijdig met de telofase van mitose.
• In sommige algen en schimmels wordt cytokinese uitgesteld, of gebeurt het helemaal niet.
• Resulteert in cellen, zoals coenocyten.

Verschillende typen cytokinese

• Celwand met dochtercellen
• Cleavage furrow
• Knopvorming

Schizogonie

• Een speciaal type aseksuele reproductie
• Meerdere mitosen vormen een multinucleaire kern, die een schizont wordt
• Vervolgens vindt cytokinese plaats, en er ontstaan uninucleaire dochtercellen

Classificatie van Eukaryoten

• Vroege schema's groepten organismen op basis van structurele gelijkenissen.
• Moderne schema's zijn gebaseerd op gelijkenissen in nucleotidesequenties en classificeren organismen in groepen zoals plantae, fungi en animalia.

Protozoa:

• Diverse groep gebaseerd op 3 eigenschappen
  • Eukaryoot
  • Unicellulair
  • Ontbreken van celwand
• Beweging via cilia, flagella, en pseudopoden.
• Meeste leven in vochtige omgevingen: rivieren, vijvers, meren, oceanen. Sommigen leven in vochtige bodems, zand en verrot organisch materiaal.
• Weinig pathogenen bekend: een groep met veel variatie in morfologie.
• Veel verschillende kernen en contractiele vacuolen.

Morfologie van protozoa

• Grote morfologische diversiteit
• Sommige hebben twee kernen (macro- en micronucleus)

• macro bevat meerdere kopieën vh genoom (vaak > 50).

• micro betrokken bij gen recombinatie

• Sommige hebben contractie vacuolen
• Verschillende levensstadia (trofozoïden + cysten)

Voeding van Protozoa

• Meestal chemoheterotroof:

• krijgen nutriënten via fagocytose van bacteriën, weefsels van gastheer en verrot organisch materiaal.

• De subgroepen Dinoflagellaten en Euglenoïden zijn fotoautotroof

Reproductie van Protozoa

• Meestal aseksueel via binaire celdeling of schizogonie.
• Zelden seksueel: sommige vormen gametocyten die fuseren om zygoten te vormen.
• Sommige gebruiken conjugatie

Classificatie van protozoa

• Huidige indeling onderscheidt protozoa in 6 groepen:
  • Parabasala
  • Diplomonadida
  • Euglenozoa
  • Alveolata
  • Rhizaria
  • Amoebozoa

Schimmels (Fungi)

• Chemoheterotroof: doen niet aan fotosynthese
• Celwanden opgebouwd uit chitine
• Nauwer verwant aan dieren dan aan planten.
• Studie van fungi = mycologie.
• Iemand die fungi bestudeert = mycoloog.

Belang van Fungi

• Afbreken dode organismen en hergebruiken nutriënten
• Helpen planten water en opgeloste mineralen te absorberen
• Voedselbron (paddenstoelen, truffels)
• Produceren antibiotica en andere medicatie
• 30% veroorzaakt ziekten in planten, dieren en mensen
• Verantwoordelijk voor voedselbederf

Morfologie van fungi

• Twee basisvormen:
  • Schimmels: opgebouwd uit lange filamenten (hyfen)
    • Gesepteerde hyfen: bevatten septa (onderverdelingen)
    • Coenocytische hyfen: bevatten geen septa
    • Vegetatieve hyfen: zorgen voor voedingsstoffen
    • Aeriale hyfen: deel van de voortplanting
  • Gisten: klein, globulair, ééncellig
    • Dimorf: nemen zowel gistachtige als schimmelachtige vormen aan, afh. van condities.

Manieren van voeden bij fungi

• Saprofieten: nutriënten uit afbraak dode organismen
• Parasieten: nutriënten uit levende organismen

• gebruiken haustoria

• Symbionten: leven in associatie met andere organismen

Reproductie bij gisten

• Knopvorming (budding): een vorm van ongeslachtelijke voortplanting.
  • Uitstulping (knop) ontstaat aan moedercel
  • Celkern deelt, een celkern verplaatst zich naar de knop
  • Knop snoert zich af, nieuwe gistcel vormt.

Reproductie bij schimmels

• Alle schimmels kunnen zich ongeslachtelijk voortplanten
• Meeste schimmels kunnen zich ook seksueel voortplanten

Aseksuele sporenvorming

• Schimmels reproduceren aseksueel door vorming aseksuele sporen -Sporangia: zakvormige structuren die sporangiosporen produceren
• Conidia: sporren die aan of aan de zijkant van hyfen voorkomen
• Chlamydosporen: sporen met dikke celwand

Seksuele sporenvorming

• Bij veel fungi: + en - paringstypes (in plaats van mannelijk/vrouwelijk)
• 4 stappen:
  • Vorming dikaryon: haploïde cellen van + en - types paren
  • Nucleï fuseren, diploïde nucleus ontstaat
  • Meïose produceert haploïde sporen
  • Sporen germinaliseren om nieuwe mycelia te vormen

Belangrijke groepen van fungi

• Zygomycota: vaak saprofitisch, coenocytische hyfen, reproduceren via sporangia
• Ascomycota: gesepteerde hyfen, reproduceren via ascosporen, veel nuttig (en sommige infecteren).
• Basidiomycota: gesepteerde hyfen, reproduceren via basidiosporen, veel soorten eetbaar en nutriëntrijk.
• Deuteromycota: heterogene verzameling met onbekende seksuele reproductie, worden niet langer als een aparte groep beschouwd.

Lichenen

• Mutualistische symbiose tussen een alg (of cyanobacterie) en een schimmel.
• 3 basisvormen: korstvormig, bladvormig, struikvormig.
• De Thallus (lichaam) bestaat uit:
  • Cortex: bovenste beschermende laag over de alg-laag
  • Medulla: hyfen (schimmels) die de alg-cellen aanvoeren.
  • Rhizines: de wortels van de thallus die voor bevestiging zorgen.
• Nuttig als kleurstof, anti-microbieel middel en belangrijke voedingsbron voor dieren in koude klimaten.

Algen

• Eenvoudige eukaryote fotoautotrofen.
• Ontbreken van een cel-onderverdeling, zoals wrts, stengels en bladeren in typische planten.
• Verschillende groepen (al volgens opslagproducten, celwand opbouw en pigmenten).
• Belangrijk onderdeel mariene fytoplankton.

Reproductie bij algen

• Unicellulair: aseksuele voortplanting via cytokinese, seksuele voortplanting met zygote die door meiose haploïde sporen genereert.
• Multicellulair; aseksueel door fragmentatie of sporenvorming, seksueel door de vorming van gameten.

Classificatie van algen

• Nog niet volledig geclassificeerd, maar gebaseerd op opslagproducten, pigmenten en opbouw celwand.
  • Chlorophyta: groene wieren
  • Rhodophyta: roodwieren
  • Phaeophyta: bruinwieren
  • Chrysophyta: goudwieren, diatomeeën.