23.3B: Cromalveolata- Alveolados

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

Objetivos de aprendizaje

• Evaluar rasgos asociados a protistas clasificados como alveolados que incluyen dinoflagelados, apicomplexanos y ciliados

Puntos Clave

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

Términos Clave

• osmorregulación: la regulación homeostática de la presión osmótica en el cuerpo para mantener un contenido constante de agua
• plastidio: cualquiera de los diversos orgánulos que se encuentran en las células de plantas y algas, a menudo preocupados por 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 algas rojas fotosintéticas, que a su vez ya había evolucionado cloroplastos a partir de una relación endosimbiótica con un procariota fotosintético. Por lo tanto, se cree que el antepasado de los cromalveolatos resultó de un evento endosimbiótico secundario. Sin embargo, algunos cromalveolatos parecen haber perdido orgánulos plastidios derivados de algas rojas o carecen de genes plastidios por completo. Por lo tanto, este supergrupo debe considerarse un grupo de trabajo basado en hipótesis que está sujeto a cambios y puede subdividirse en alveolados y estramenopiles.

Alveolados

Un gran cuerpo de datos sostiene que los alveolados se derivan de un ancestro común compartido. Los alveolados reciben el nombre de la presencia de un alvéolo, o saco cerrado en la 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 los dinoflagelados, los apicomplexanos y los ciliados.

Dinoflagelados

Los dinoflagelados presentan una amplia diversidad morfológica y pueden ser fotosintéticos, heterótrofos o mixotróficos. Muchos dinoflagelados están encerrados en placas entrelazadas de celulosa 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 de giro de los dinoflagelados. Estos protistas existen en hábitats de agua dulce y marinos; son un componente del plancton.

Figura\(\PageIndex{1}\): Dinoflagelados: Los dinoflagelados presentan una gran diversidad de formas. Muchos están encerrados en armadura de celulosa y tienen dos flagelos que encajan en surcos entre las placas. El movimiento de estos dos flagelos perpendiculares provoca un movimiento giratorio.

Algunos dinoflagelados generan luz, llamada bioluminiscencia, cuando son agitados o estresados. Un gran número de dinoflagelados marinos (miles de millones o billones de células por ola) pueden emitir luz y hacer que toda una ola rompiente brille o adquiera un color azul brillante. Para aproximadamente 20 especies de dinoflagelados marinos, las explosiones poblacionales (llamadas floraciones) durante los meses de verano pueden matizar 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 plastidios 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 masivamente perjudiciales para las pesquerías comerciales; los humanos que consumen estos protistas pueden llegar a ser envenenados.

Figura\(\PageIndex{1}\): Bioluminiscencia: La bioluminiscencia se emite desde dinoflagelados en una ola rompiente, vista desde la costa de Nueva Jersey.

Apicomplexanos

Los protistas apicomplejos se llaman así porque sus microtúbulos, fibrina y vacuolas se distribuyen asimétricamente en un extremo de la célula en una estructura llamada complejo apical. El complejo apical está especializado para la entrada e infección de células hospedadoras. En efecto, todos los apicomplexanos son parasitarios. Este grupo incluye al género Plasmodium, el cual causa malaria en humanos. Los ciclos de vida apicomplejos son complejos, involucrando múltiples huéspedes y etapas de reproducción sexual y asexual.

Figura\(\PageIndex{1}\): Apicomplejantes parasitarios: (a) Los apicomplejos son protistas parasitarios. Tienen un complejo apical característico que les permite infectar células hospedadoras. b) Plasmodium, el agente causante de la malaria, tiene un ciclo de vida complejo típico de los apicomplexanos.

Ciliados

Los ciliados, que incluyen Paramecio y Tetrahymena, son un grupo de protistas de 10 a 3,000 micrómetros de longitud que están cubiertos de hileras, mechones o espirales de cilios diminutos. Al golpear sus cilios sincrónicamente o en ondas, los ciliados pueden coordinar movimientos dirigidos e ingerir partículas de alimentos. Ciertos ciliados tienen estructuras fundidas basadas en cilias que funcionan como paletas, embudos o aletas. Los ciliados también están rodeados por una película, proporcionando protección sin comprometer la agilidad. El género Paramecium incluye protistas que han organizado sus cilios en una boca primitiva similar a una placa llamada surco oral, que se utiliza para capturar y digerir bacterias. Los alimentos capturados en el surco oral entran en una vacuola alimenticia donde se combina con enzimas digestivas. Las partículas residuales 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, Paramecium 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.

Figura\(\PageIndex{1}\): Paramecio: Paramecio tiene una boca primitiva (llamada surco oral) para ingerir alimento y un poro anal para excretarlo. Las vacuolas contráctiles permiten que el organismo excrete el exceso de agua. Los cilios permiten que el organismo se mueva.

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 Paramecium subraya la importancia del micronúcleo para estos protistas. Paramecio y la mayoría de los otros ciliados se reproducen sexualmente por conjugación. Este proceso comienza cuando dos tipos de apareamiento diferentes de Paramecio hacen contacto físico y se unen con un puente citoplásmico. El micronúcleo diploide en cada célula 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 alejan unas de otras. Un proceso similar ocurre en bacterias que tienen plásmidos. La fusión de los micronúcleos haploides genera un pre-micronúcleo diploide completamente novedoso 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. Dos divisiones celulares producen cuatro nuevas paramétricas a partir de cada célula conjugativa original.

Figura\(\PageIndex{1}\): Paramecio: reproducción sexual: El complejo proceso de reproducción sexual en Paramecium crea ocho células hijas a partir de dos células originales. Cada célula tiene un macronúcleo y un micronúcleo. Durante la reproducción sexual, el macronúcleo se disuelve y es reemplazado por un micronúcleo.