眼虫属细胞器

显微镜下的尤格丽娜-解剖,复制和事实

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什么是euglena

眼虫(希腊语:eu = true, glene = eye ball)是一种有鞭毛的单细胞真核生物属,常见于淡水池塘和沟渠中。眼虫属gracillis是在实验室中被用作细胞生物学研究的模型生物之一。其他物种,如眼虫冬青而且眼虫sanguinea,可以在短时间内茁壮成长;随后,它们的丰富可以改变池塘的表面颜色分别为绿色和红色。

Euglena有一些植物和动物的共同特征。例如,绿藻含有叶绿体;因此,它们可以自己制造食物,这是植物的一个特征。相比之下,无鳃鳗也可以用鞭毛移动并通过鞭毛消耗食物吞噬作用,这是动物的特征。Euglena也缺乏细胞壁。

[在这段视频中]显微镜下的一条绿鳃鳗。
当我在显微镜下观察池塘生物时,我发现了这条行动缓慢的鱼。尽管在这个视频中鞭毛不明显,你可以看到许多叶绿体和一个泪滴状的生物的红色眼点。红色的眼点位于视网膜的前部。注意欧格琳娜的动作方式;它向前移动,也旋转它的身体轴。


绿藻的结构

卵裂细胞呈泪滴状,一端钝(头)一端尖。euglena细胞的共同特征是细胞核、内质网、高尔基体、线粒体、核糖体、溶酶体和收缩液泡。其独特的特征包括被膜、鞭毛、眼斑、鞭毛旁体和绒毛。让我们在下面逐一讨论这些独特的特征。

[在这张图中]Euglena的解剖结构和它的细胞器。


薄膜

与植物细胞不同的是,绿藻没有坚硬的纤维素细胞壁。相反,他们有一种灵活和坚韧薄膜这有利于它们灵活和收缩的运动。这层膜足够坚韧以保持其形状,但也足够灵活以允许身体形状的变化,这被称为代谢运动或euglenoid运动。

在质膜下有一层膜覆盖着绿藻体。膜由一层纤维弹性蛋白和微管组成。微管在细胞周围呈螺旋状排列。这些薄膜条相互滑动,使绿藻具有非凡的灵活性和收缩能力,可以改变其形状。

[在这个视频中]代谢运动。
代谢运动的特点是优雅协调,振幅大
整个细胞的扭曲。


EM-of-pellicle-strips-euglena

[在该图中]Euglena的TEM图像显示了膜条的横截面。
膜条(箭头)呈波浪状,有脊和凹槽;结果,在光学显微镜下具有膜状条纹的外观。箭头指向生物润滑剂粘液(M)分泌的膜孔。
图片来源:Gruenberger C


鞭毛

鞭毛(复数:鞭毛)是一种长而鞭状的结构,位于绿藻细胞的前部。一般来说,幼虫有两条鞭毛。一个很长,可以在光学显微镜下看到,但另一个很短,没有从细胞突出。鞭毛的作用是帮助鱼游动。

在结构上,纤毛和鞭毛是不可区分的。它们都有一个中心的微管束,叫做轴突。每个轴素包含9对微管(双微管),形成环的外面和两个中心微管,称为9+2。有一种叫做动力蛋白的动力蛋白,附着在双链中的A小管上。微管是由交联蛋白连接在一起的。每个双态体都由Nexin蛋白连接。

Eukaryotic_flagella_diagram

[在此图中]鞭毛示意图
图片来源:修改自LadyofHatswiki。


眼状斑点

尤格丽娜有一个鲜红色的眼点,也叫柱头。它是由类胡萝卜素色素颗粒组成。眼点并不是真正的眼睛;相反,它更像是一副为光感受器设计的太阳镜。眼斑过滤阳光,并允许特定波长的光到达感光体(也称为黄束旁体)。因此,眼斑可以分辨出光的来源。

束旁体或感光体

鞭毛旁体(又称光感受器)是鞭毛基部的一个肿胀结构,具有光敏性。它是感知光的感光细胞。鞭毛旁体,连同一个眼点,位于鞭毛附近;因此,它们的接近促进了光引导的定向运动。

含有叶绿素的叶绿体

Euglena的全身也有叶绿体。它的叶绿体含有叶绿素a和叶绿素b,通过光合作用产生糖;因此,裸鳃鳗可以在光下生存,不需要进食。

绿藻叶绿体含有中所叶绿体是叶绿体内的亚细胞隔间。类肾素的主要功能是产生CO2二磷酸核酮糖羧化酶是光合作用中固碳酶之一,其生长环境丰富。

光合作用产生副淀粉这是一种类似淀粉的碳水化合物。它可以作为食物储存,使绿藻在没有光线的情况下存活。

欧格琳娜怎么吃

虽然绿藻可以通过光合作用自己制造食物,但它也可以通过光合作用消耗食物吞噬作用在液泡中吞噬食物颗粒的过程。然后溶酶体与食物液泡融合,释放酶消化食物。Euglena也有伸缩泡收集和清除细胞中多余的液体。如果没有收缩的液泡,则有可能破裂。

欧格琳娜是怎么移动的

鞭毛运动-使用鞭毛转动和扭转

Euglena通过鞭毛像螺旋桨一样摆动和转动来移动。鞭毛的跳动产生了两个动作。一种是向前移动蝶翼(过渡运动),另一种是旋转蝶翼体(旋转运动)。你可以在下面看到科学家们是如何研究珊瑚运动的。

[在这个视频中]重建了鳗的游泳运动学。
由此产生的细胞轨迹可以被看作是一个光滑的圆形螺旋(“主干”轨迹),在鞭毛跳动的时间尺度上受到周期性“漩涡”的扰动。细胞完成了一个螺旋的旋转,同时经历了一个完整的旋转,围绕螺旋的轴。Euglena的身体不是按比例缩放的位移,以达到可视化的目的。
影片来源:Rossi M.等人,PNAS 2017


Euglenoid运动-利用膜进行蠕动运动

euglenena能够改变它的形状,然后像弹性橡皮筋一样恢复到最初的形状,这个过程被称为euglenoid运动(代谢)。

运动是由蠕动波产生的。当蠕动波穿过身体时,它们会触发身体变得更短更宽,先是在前端,然后是中间,最后是后端。

这种平稳的运动是由于蝶鞘上一种叫做膜的独特结构。

[在这个视频中]代谢运动。
代谢运动使绿鳃鳗改变形状,并通过运动恢复到最初的形状。


眼虫属生殖

Euglena通过在其纵轴上的二元裂变进行无性繁殖。当环境条件变得不利或对它们生存太困难时,如湿度低或食物供应不足,绿藻会在自己周围形成一个保护囊肿,并进入休眠状态。

[在这张图中]裸鳃鱼繁殖示意图


显微镜下的尤格丽娜

你需要的材料

  • 池塘里的水
  • 微观幻灯片和封面
  • 滴管
  • 复合显微镜

步骤

  1. 用滴管取一些池塘水,滴在显微镜载玻片上。
  2. 将封面轻轻放在样品上。你可以检查一下如何安装无气泡滑梯
  3. 将载玻片放在显微镜台上,开始观察。

你会看到什么

[在这个视频中]Euglena在光学显微镜下。
鱼鞭毛的方向运动,它也旋转它的身体。此外,还存在绿色叶绿体和红色眼斑。放大100倍。


Euglena有趣的事实

作为食物和生物燃料来源

薄叶藻是膳食中蛋白质、维生素、脂类和β-1,3-葡聚糖的重要来源,而β-1,3-葡聚糖是只有在薄叶藻中才有的。

Paramylon是作为一种免疫刺激剂在营养药品销售。

有趣的是,东京的Euglena公司进行了营销眼虫美国食品和饮料的产品。现在他们将商业模式转变为使用euglena的生物燃料。

参考

原生动物:生境、结构与运动

贝利,女王。“眼虫属细胞。”ThoughtCo, 2020年8月27日,thoughtco.com/about-euglena-cells-4099133。

毛鳞鱼鞭毛游动的运动学研究
螺旋轨迹和鞭毛形状。
王晓燕,王晓燕,王晓燕。中国生物医学工程学报2017(12);38(5):559 - 561。

Bioproducts从眼虫属股薄肌:合成与应用

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