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8.18C: Chromalveolata: Alveolatos - Biología

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Los alveolados se definen por la presencia de un alvéolo debajo de la membrana celular e incluyen dinoflagelados, apicomplejos y ciliados.

Objetivos de aprendizaje

  • Evaluar rasgos asociados con protistas clasificados como alveolados que incluyen dinoflagelados, apicomplejos y ciliados.

Puntos clave

  • Los alveolatos se clasifican en el grupo Chromalveolata que se desarrolló como resultado de un evento endosimbiótico secundario.
  • Los dinoflagelados se definen por su estructura de flagelos que se coloca perpendicular y encaja en las placas de celulosa del dinoflagelado, promoviendo un movimiento giratorio.
  • Los apicomplejos se definen por la distribución asimétrica de sus microtúbulos, fibrina y vacuolas; ellos incluyen el protista parásito Plasmodium que causa la malaria.
  • Los ciliados se definen por la presencia de cilios (como el surco bucal en el Paramecio), que laten sincrónicamente para ayudar al organismo en la locomoción y obtención de nutrientes.
  • Los ciliados se definen por la presencia de cilios, que laten sincrónicamente, para ayudar al organismo en la locomoción y la obtención de nutrientes, como el surco bucal en el Paramecio.

Términos clave

  • osmorregulación: la regulación homeostática de la presión osmótica en el cuerpo para mantener un contenido de agua constante
  • plástido: cualquiera de los diversos orgánulos que se encuentran en las células de las plantas y las algas, a menudo relacionados con la fotosíntesis
  • conjugación: la fusión temporal de organismos, especialmente como parte de la reproducción sexual

Chromalveolata

La evidencia actual sugiere que las especies clasificadas como cromalveolatos se derivan de un ancestro común que engulló una célula de alga roja fotosintética, que a su vez ya había desarrollado cloroplastos a partir de una relación endosimbiótica con un procariota fotosintético. Por lo tanto, se cree que el ancestro de los cromalveolatos fue el resultado de un evento endosimbiótico secundario. Sin embargo, algunos cromalveolatos parecen haber perdido orgánulos de plástidos derivados de algas rojas o carecen por completo de genes de plástidos. Por lo tanto, este supergrupo debe considerarse un grupo de trabajo basado en hipótesis que está sujeto a cambios y se puede subdividir en alveolados y estramenopilas.

Alveolatos

Una gran cantidad de datos respalda que los alveolados se derivan de un ancestro común compartido. Los alveolados se denominan así por la presencia de un alvéolo, o saco cerrado por una membrana, debajo de la membrana celular. Se desconoce la función exacta del alvéolo, pero puede estar involucrado en la osmorregulación. Los alveolados se clasifican además en dinoflagelados, apicomplejos y ciliados.

Dinoflagelados

Los dinoflagelados exhiben una amplia diversidad morfológica y pueden ser fotosintéticos, heterótrofos o mixotróficos. Muchos dinoflagelados están encerrados en placas de celulosa entrelazadas con dos flagelos perpendiculares que encajan en las ranuras entre las placas de celulosa. Un flagelo se extiende longitudinalmente y un segundo rodea el dinoflagelado. Juntos, los flagelos contribuyen al característico movimiento giratorio de los dinoflagelados. Estos protistas existen en hábitats marinos y de agua dulce; son un componente del plancton.

Algunos dinoflagelados generan luz, llamada bioluminiscencia, cuando son sacudidos o estresados. Una gran cantidad de dinoflagelados marinos (miles de millones o trillones de células por ola) pueden emitir luz y hacer que una ola rompiente entera centellee o adquiera un color azul brillante. Para aproximadamente 20 especies de dinoflagelados marinos, las explosiones de población (llamadas floraciones) durante los meses de verano pueden teñir el océano con un color rojo fangoso. Este fenómeno se denomina marea roja y es el resultado de los abundantes pigmentos rojos presentes en los plástidos dinoflagelados. En grandes cantidades, estas especies de dinoflagelados secretan una toxina asfixiante que puede matar peces, aves y mamíferos marinos. Las mareas rojas pueden ser enormemente perjudiciales para la pesca comercial; los humanos que consumen estos protistas pueden envenenarse.

Apicomplejos

Los protistas apicomplexanos se denominan así porque sus microtúbulos, fibrina y vacuolas están distribuidos asimétricamente en un extremo de la célula en una estructura llamada complejo apical. El complejo apical está especializado para la entrada e infección de las células huésped. De hecho, todos los apicomplejos son parásitos. Este grupo incluye el género Plasmodium, que causa malaria en humanos. Los ciclos de vida de Apicomplexan son complejos e involucran múltiples hospedadores y etapas de reproducción sexual y asexual.

Ciliados

Los ciliados, que incluyen Paramecio y Tetrahymena, son un grupo de protistas de 10 a 3.000 micrómetros de longitud que están cubiertos por filas, mechones o espirales de cilios diminutos. Al batir sus cilios sincrónicamente o en ondas, los ciliados pueden coordinar movimientos dirigidos e ingerir partículas de alimentos. Ciertos ciliados tienen estructuras basadas en cilios fusionadas que funcionan como paletas, embudos o aletas. Los ciliados también están rodeados por una película, que brinda protección sin comprometer la agilidad. El genero Paramecioincluye protistas que han organizado sus cilios en una boca primitiva en forma de placa llamada surco oral, que se utiliza para capturar y digerir bacterias. Los alimentos capturados en el surco oral ingresan a una vacuola de alimentos donde se combinan con las enzimas digestivas. Las partículas de desecho son expulsadas por una vesícula exocítica que se fusiona en una región específica de la membrana celular: el poro anal. Además de un sistema digestivo basado en vacuolas, Paramecio También utiliza vacuolas contráctiles: vesículas osmorreguladoras que se llenan de agua a medida que ingresa a la célula por ósmosis y luego se contraen para exprimir el agua de la célula.

Paramecio tiene dos núcleos, un macronúcleo y un micronúcleo, en cada célula. El micronúcleo es esencial para la reproducción sexual, mientras que el macronúcleo dirige la fisión binaria asexual y todas las demás funciones biológicas. El proceso de reproducción sexual en Paramecio subraya la importancia del micronúcleo para estos protistas. Paramecio y la mayoría de los demás ciliados se reproducen sexualmente por conjugación. Este proceso comienza cuando dos tipos diferentes de apareamiento de Paramecio hacer contacto físico y unirse con un puente citoplasmático. El micronúcleo diploide en cada célula luego se somete a meiosis para producir cuatro micronúcleos haploides. Tres de estos degeneran en cada célula, dejando un micronúcleo que luego sufre mitosis, generando dos micronúcleos haploides. Cada una de las células intercambia uno de estos núcleos haploides y se aleja entre sí. Un proceso similar ocurre en bacterias que tienen plásmidos. La fusión de los micronúcleos haploides genera un pre-micronúcleo diploide completamente nuevo en cada célula conjugativa. Este pre-micronúcleo se somete a tres rondas de mitosis para producir ocho copias, mientras que el macronúcleo original se desintegra. Cuatro de los ocho pre-micronúcleos se convierten en micronúcleos completos, mientras que los otros cuatro realizan múltiples rondas de replicación del ADN y luego se convierten en nuevos macronúcleos. Luego, dos divisiones celulares producen cuatro nuevos paramecios de cada célula conjugativa original.