Presentatie Hoofdstuk 12 - Eukaryoten PDF

Characterizing and Classifying Eukaryotes General Characteristics of Eukaryotic Organisms Eukaryote micro-organismen Protozoa Fungi Algae Waterzwammen Parasitaire wormen Reproductie bij Eukaryoten Eukaryoot DNA komt meestal voor onder de vorm van lineaire chromo...

Characterizing and Classifying Eukaryotes General Characteristics of Eukaryotic Organisms Eukaryote micro-organismen Protozoa Fungi Algae Waterzwammen Parasitaire wormen Reproductie bij Eukaryoten Eukaryoot DNA komt meestal voor onder de vorm van lineaire chromosomen, ingeplakt in de celkern Verschillende wijzen van aseksuele reproductie (binaire deling, knopvorming of budding, fragmentatie, aseksuele sporen, schizogonie Vele reproduceren seksueel door de vorming van gameten Door de fusie van gameten ontstaat een zygote Algen, fungi en sommige protozoa reproduceren zowel seksueel als aseksueel 2 types van deling Kerndeling Cytoplasmadeling Kerndeling Kern bevat 1 of 2 kopijen van het genoom 1 kopij (haploïd) Meeste fungi, vele algen, sommige protozoa 2 Kopijen (diploïd) Planten, dieren, sommige fungi, sommige algen, vele protozoa 2 types: Mitose Meiose Mitose Cel verdeelt het gerepliceerde DNA gelijkmatig over 2 cellen Behoud van ploïdie van de ouderlijke kern 4 stadia Profase Metafase Anafase Telofase Zie cursus celbiologie voor meer informatie Meiose Kerndeling die chromatiden verdeeld over 4 kernen Diploïde kernen vormen haploïde dochterkernen Twee stadia: meiose I en meiose II Elk stadium kent 4 fasen Profase Metafase Anafase Telofase Zie cursus celbiologie voor meer informatie Verschillen mitose - meiose Blank Mitosis Meiosis DN A Replication During interphase, During interphase, before before nuclear division Phases Prophase, metaphase, anaphase, telophase Formation of Tetrads Does not occur Early in (alignment of homologous chromosomes) Crossing Over Does not occur Following formation of tetrads during Number of Accompanying One Two Cytoplasmic Divisions That May Occur Resulting Nuclei Two nuclei with Four nuclei with half the ploidy same ploidy as the of the original Cytokinese (cytoplasmadeling) Gebeurt meestal gelijktijdig met de telofase van de mitose In sommige algen en fungi wordt het uitgesteld en gebeurt het helemaal niet Resulteert in cellen die we coenocyten noemen Verschillende types van cytokinese Schizogonie Speciaal type aseksuele reproductie Meerdere mitosen vormen een multinucleaire kern = schizont, pas daarna vindt cytokinese plaats waarbij uninucleaire dochtercellen ontstaan Classificatie van eukaryote organismen Vroege taxonomische schema’s groepeerden organismen op basis van structurele gelijkenissen Moderne classificatiesystemen zijn gebaseerd op gelijkenissen in nucleotidesequenties Protozoa Diverse groep gedefinieerd door 3 eigenschappen (geen huidig geaccepteerd taxon) Eukaryoot Unicellulair Ontbreken van een celwand Motiel door cilia, flagella en/of pseudopoden Buiten 1 subgroep: apicomplexa Vbn: Paramecium, Euglena, Trypanosoma, Giardia, Trichomonas, Plasmodium Voorkomen van protozoa Vereisen vochtige omgevingen De meeste leven in vijvers, stromen, meren, oceanen Vormen plakton Anderen leven in vochtige bodems, strandzand en in ontbindend organisch materiaal Zeer weinig pathogenen gekend Morfologie van protozoa Grote morfologische diversiteit Sommige hebben 2 kernen/nucleï Macronucleus Bevat meerdere kopijen van het genoom (vaak meer dan 50n) Micronucleus Betrokken bij genetische recombinatie, seksuele reproductie en regeneratie van macronucleï Sommige bezitten contractiele vacuolen die water uit de cellen pompen Verschillende levensstadia Motiel voedend stadium: trofozoïd Weerstandig dormant stadium: cyst Voeding van protozoa Meeste zijn chemoheterotroof Verkrijgen nutriënten door fagocytose van bacteriën, ontbindend organisch materiaal, andere protozoa, of weefsels van de gastheer De subgroepen Dinoflagellaten en Euglenoïden zijn fotoautotroof Reproductie van protozoa Meestal aseksueel Binaire celdeling of schizogonie Zelden seksueel Sommige worden gametocyten die fuseren om zo dipolïde zygoten te vormen Sommige gebruiken een proces dat conjugatie genoemd wordt Classificatie van protozoa Huidige indeling maakt onderscheid in 6 groepen Parabasala Diplomonadida Euglenozoa Alveolaten Rhizaria Amoebozoa Fungi Chemoheterotroof Doen niet aan fotosynthese (missen chlorofyl) Bezitten celwanden opgebouwd uit chitine Nauwer verwand met dieren dan met planten Mycologie: studie van fungi Mycoloog: iemand die fungi bestudeert Het belang van fungi Afbreken van dode organismen en hergebruiken hun nutriënten Helpen planten water en opgeloste mineralen te absorberen Voedselbron (paddenstoelen en truffels) en komen tussen in aanmaak van vele dranken en voedingsmiddelen Produceren antibiotica en andere medicatie 30% veroorzaakt ziekten in planten, dieren en mensen Verantwoordelijk voor voedselbederf Morfologie van fungi 2 basisvormen: Schimmels – opgebouwd uit lange filamenten, hyfen genaamd Gesepteerde hyfen: bevatten septa of onderverdelingen Coenocytische hyfen: bevatten geen septa Vegetatieve hyfen dienen voor het bekomen van voedingsstoffen terwijl aeriale hyfen deel uitmaken van de reproductie Gisten – klein, globulair, ééncellig  Aerial hyphae Vegetative hyphae Aerial hyphae Aspergillus niger A. niger on agar Morfologie van fungi Sommige zijn dimorf Nemen zowel gistachtige als schimmelachtige vormen aan Afhankelijk van omgevingscondities Manieren van voeden Saprofytisch – bekomen nutriënten uit afbraak van dode organismen Parasitair – bekomen nutriënten door te groeien op levende organismen (via haustoria) Symbiotisch – leven in associatie met andere organismen waarin het voor beide partners voordelig is De meeste fungi zijn aeroob Vele gisten zijn facultatief anaeroob Manieren van voeden Haustoria laten sommige fungi toe om nutriënten te bekomen uit levende organismen Reproductie bij gisten Gisten vermeerderen zich door knopvorming (budding) = vorm van ongeslachtelijke voortplanting Bij knopvorming ontstaat er een uitstulping (knop) aan de moedercel. Vervolgens deelt de celkern in de moedercel zich. Een van deze celkernen verplaatst zich naar de uitstulping. Hierna snoert de uitstulping zich af, waardoor de nieuwe gistcel (= dochtercel) zich afsplitst van de moedercel. Reproductie bij schimmels Alle schimmels kunnen zich ongeslachtelijk voortplanten De meeste kunnen zich ook seksueel voortplanten 1. Aseksuele sporenvorming Schimmels kunnen aan aseksuele reproductie doen door de vorming van aseksuele sporen (geproduceerd door mitose en celdeling) 3 veel voorkomende manieren van sporenvorming: Sporenvorming in zakvormige structuur = sporangium. Sporen = sporangiosporen Sporenvorming aan de uiteinden of zijkanten van hyfen (niet in een zak). Sporen = conidiosporen of conidia Sporenvorming met een dikke celwand binnenin hyfen. Sporen = chlamydosporen Belangrijk voor identificatie van schimmels Aseksuele sporenvorming Spore Growth of a hypha from a spore Aseksuele sporenvorming Aseksuele sporenvorming  2. Seksuele sporenvorming Bij fungi spreken we over + en – paringstypes (mating types) (i.p.v. over mannetjes en vrouwtjes) 4 stappen: 1. Vele fungi vormen dikaryons tijdens de seksuele reproductie. Haploïde (n) cellen van een + fungus en – fungus versmelten tvv dikaryon, een cel die 2 nucleï bevat (een + en – nucleus). Deze cel is noch diploïd noch haploïd, maar n + n 2. Na een bepaalde tijd zal een paar nucleï binnen een dikaryon versmelten en een diploïde nucleus (2n) vormen 3. Meïose van de diploïde nucleus herstelt het haploïde stadium 4. De haploïde nucleï worden verdeeld in + en – sporen, welke aanleiding gevel tot + en – fungi door mitose en celdelingen. Filmpje op Canvas! Seksuele sporenvorming Belangrijk voor de classificatie van fungi: Zygomycota (vormen zygosporen) Ascomycota (vormen ascosporen) Basidiomycota (vormen basidiosporen) Deuteromyceten (geen seksuele sporenvorming)  Zygomycota Meeste zijn saprofieten Coenocytische hyfen Reproduceren aseksueel via sporangiosporen Bij de seksuele reproductie worden zygosporangia gevormd Vbn: Mucor, Rhizopus (broodschimmel) https://www.youtube.com/watch?v=hKG2g-2T5qQ Ascomycota Aseksuele voortplanting: conidiosporen Seksuele voortplanting: ascosporen Gesepteerde hyfen Sommige infecteren planten en mensen Vele zijn nuttig Penicillium Aspergillus  Conidium germinates Ascospore germinates Ascus opens to Conidia are released to produce hyphae. to produce hyphae. release from conidiophore. ascospores. Asexual Sexual Meiosis then reproduction Vegetative mycelium reproduction mitosis. grows. Hypha produces Ascus conidiophore. Karyogam Conidi y. a Plasmogam y. Ascospor e Conidiopho re Basidiomycota Gesepteerde hyfen Aseksuele voortplanting: fragmentatie Seksuele voortplanting: basidiosporen Basidiosporen worden aan de buitenzijde van paddenstoelen of andere vruchtlichamen gevormd. Vruchtlichaam = basidium Relatie met mensen Sommige zijn eetbaar Vele zijn saprofieten en brengen nutriënten terug in de bodem Vele paddenstoelen produceren toxines en hallucinogene substanties Sommige veroorzaken schade aan gewassen Division and Type of Distinguishing Features Representative Genera Sexual Spore Zygomycota Multinucleate Rhizopus Zygospores (aseptate) Ascomycota Septate; some associate Claviceps, Neurospora, Ascospores with Penicillium, Saccharomyces, cyanobacteria or green Tuber algae to form lichens Basidiomycota Septate Agaricus, Amanita, Basidiospores Cryptococcus Deuteromyceten Heterogene verzameling van fungi waarvan de seksuele reproductie niet gekend is De meeste behoren tot de Ascomycota Worden niet langer als een taxon beschouwd Lichenen of korstmossen Mutualistische symbiotische associatie van een wier/alg (of een cyanobacterie) en een schimmel 14000 species in diverse habitats waar noch de schimmel noch de wier alleen kan leven Dikwijls de eerste levensvorm op bodem of rotsen (pioniersvegetatie) Wieren/algen produceren en secreteren suikers, de schimmels zorgen voor de houvast en bescherming Lichenen of korstmossen Drie basisvormen Crustose – korstvormig Foliose – bladvormig Fruticose – struikvormig  Fungus Lichenen Alga Thallus (lichaam) Cortex van de lichenen bestaat uit: Medulla – hyfen Algal die groeien rond layer de cellen van de algen Medulla Rhizines – hyfen Fungal onderaan het hyphae lichaam die zorgen voor de houvast Cortex Cortex – beschermende Rhizine laag bovenop de algen Economisch belang van lichenen Kleurstof Antimicrobieel middel (Usnea) in China Litmus-papier of pH-papier is een extract van verschillende soorten lichenen Belangrijkz voedingsbron van herbivoren in de toendra (Kariboe en rendieren) Algen Eenvoudige, eukaryote fotoautotrofen Ontbreken van een wortel, stam en bladeren zoals bij planten Grote verschillen in distributie, morfologie, reproductie en biochemische kenmerken tussen soorten Voorkomen van algen Meeste leven in waterige milieus (zout of zoetwater) Leven in de fotische zone (bovenste zone van de waterkolom in meer of oceaan, waar genoeg zonlicht doordringt voor fotosynthese) Bezitten chlorofyl, maar ook andere fotosynthetiserende pigmenten om licht te absorberen  Sublittoral Littoral Green algae, zone zone cyanobacter ia, euglenoids Unicellular green algae, LAND SURFACE diatoms, dinoflagellates Red Multicellula r green algae Brown Orange algae Yellow Photic zoneViolet Blue Red algae Algal habitats Morfologie van algen Eéncellig Vb. Chlorella, diatomeeën Multicellulair Geen structuren die de echte planten typeren (wortels, stengels en bladeren) Reproductie bij algen Unicellulaire algen Aseksueel: mitose gevolg door cytokinese Seksueel: Algencellen fuseren en vormen een zygote die vervolgens meïsoe ondergaat om terug te keren naar het haploïde stadium Multicellulaire algen Aseksueel: fragmentatie of aseksuele sporenvorming Seksueel: vorming van gameten (voortplantingscellen) De gametangia (voortplantingsstructuren) van algen worden in de regel volledig omgezet in levende voortplantingscellen. Dit in tegenstelling tot echte (land)planten, waarin men een onderscheid kan maken tussen een buitenlaag van beschermende, niet bij de voortplanting betrokken, steriele cellen en de daaronder gelegen fertiele (vruchtbare) cellen waaruit de gameten worden gevormd. Soms afwisseling van generaties Classificatie van algen Nog niet op punt Gebaseerd op Verschillende in fotosynthetiserende pigmenten Opslagproducten Samenstelling celwand Verschillende groepen Chlorophyta (groenwieren) Rhodophyta (roodwieren) Phaeophyta (bruinwieren) Chrysophyta (goudwieren, geel-groene wieren en diatomeeën) Chlorophyta of groenwieren Delen vele kenmerken met planten Bezitten chlorofyl a en b Opslag van zetmeel als reservepolysacharide Celwand met cellulose 18s rRNA sequentie is gelijkaardig Voorlopers van planten op aarde Rhodophyta of roodwieren Bezitten naast chlorofyl het rode pigment phycoerythine Gebruiken glycogeen als reservepolysacharide Celwand bevat agar of carrageenan Worden beide gebruikt als indikkingsmiddel Meeste zijn mariene algen Phaeophyta of bruinwieren Motiele gemeten bezitten 2 flagellen Produceren chlorofyl a en c, caroteen en xanthofielen Meeste zijn mariene algen Gebruiken laminarin en oliën als voedselreserve Celwand opgebouwd uit cellulose en alginine zuur (= alginaat) Chrysophyta Hieronder vallen oa de diatomeeën of kiezelwieren Unicellulair, twee delen die in elkaar passen als een doosje, of filamenteus Belangrijke component mariene fytoplankton Bron van O2