Ngành đơn bào có khoảng 25.000 loài, phần lớn sống tự do ở ngoại cảnh, ở những nơi có nước và đất ẩm. Một số loài sống trong máu và trong các tổ chức mô lỏng của động vật và thực vật.
Đơn bào là những động vật có cấu trúc cơ thể chỉ là một tế bào, nhưng có đầy đủ chức năng của một đơn vị sống độc lập như: dinh dưỡng, chuyển hoá, sinh sản, chuyển động, đáp ứng với các kích thích…
Sự khác biệt giữa động vật đơn bào và tế bào của động vật cấp cao ở chỗ: các tế bào của động vật cao cấp chỉ đảm nhiệm một vài chức năng nhất định.
Ví dụ: tế bào hồng cầu của động vật cao cấp chỉ làm nhiệm vụ vận chuyển O2 và CO2.
Cấu tạo của đơn bào.
Kích thước của đơn bào rất khác nhau, đa số các loài có kích thước rất nhỏ phải quan sát bằng kính hiển vi, tuy nhiên cũng có những loài khá lớn có thể nhìn bằng mắt thường như: Gregarina…
Hình thể của đơn bào rất đa dạng, nhưng có đặc điểm cấu tạo chung: màng tế bào, bào tương (nguyên sinh chất) và nhân.
Màng tế bào:
Màng của đơn bào là phần dày lên của lớp bào tương ngoài, màng rất mỏng có kích thước khoảng 75 A0.
Màng của đơn bào có tính thấm chọn lọc để trao đổi chất với môi trường. Khác với màng của thực vật và vi khuẩn có cấu trúc sợi nhiều lớp (từ hai đến năm lớp).
Bào tương:
Gồm có lớp bào tương ngoài và bào tương trong.
Bào tương ngoài:
Là lớp nguyên sinh chất đặc hơn lớp bào tương trong. Bào tương ngoài trong suốt và triết quang vì lớp này có ít hạt nguyên sinh chất.
Chức năng của lớp bào tương ngoài là cùng với màng tế bào hình thành các bộ phận chuyển động của đơn bào như: chân giả, lông, roi…và tham gia vào quá trình dinh dưỡng, tiêu hoá như: thực bào, ẩm bào, thẩm thấu hoặc thực hiện các chức năng: hô hấp, bài tiết, bảo vệ…
Bào tương trong:
Là lớp nguyên sinh chất bao quanh nhân, có nhiều hạt nguyên sinh chất, và chứa các cơ quan có chức năng khác nhau đảm bảo sự sống của đơn bào như:
Không bào tiêu hoá: chứa thức ăn, tiêu hoá và bài tiết các chất thừa sau khi đã trao đổi chất.
Không bào co bóp: điều hoà áp lực làm cho tế bào không bị vỡ.
Các thể nhiễm sắc: là thức ăn tổng hợp được dữ trữ dưới dạng glycogen hay protit.
Các ti thể (mitochondri): có nhiệm vụ phân giải các gluxit và axit béo thành CO2 và H2O.
Các riboxom: là nơi tổng hợp phần lớn các protit của tế bào.
Ngoài ra còn các thành phần khác: các thể gonji, lizoxom…
Nhân:
Tùy theo từng loại đơn bào mà nhân có hình dạng, kích thước, và số lượng khác nhau. Đây cũng là một trong những đặc điểm thường được sử dụng để chẩn đoán phân biệt giữa các loại đơn bào.
Nhìn chung nhân của đơn bào thường có hình tròn hay bầu dục. Cấu tạo của nhân gồm: màng nhân và hạt nhân (trung thể).
Màng nhân là lớp vỏ bao quanh nhân. Hạt nhân nằm ở giữa nhân các hạt nhiễm sắc nằm rải rác ở trong nhân và màng nhân, các sợi nhiễm sắc nối từ hạt nhân tới màng nhân.
Vai trò của nhân là đảm bảo sự sinh trưởng, sinh sản và các yếu tố di truyền của đơn bào.
Đặc điểm sinh học của đơn bào.
Sinh lí:
Quá trình sinh lí của đơn bào xảy ra ở phạm vi tế bào, vì vậy quá trình này rất phức tạp, có thể khái quát ở một số đặc trưng sau:
Dinh dưỡng và chuyển hoá:
Đơn bào có các hình thức lấy thức ăn và chất dinh dưỡng như: thực bào, ẩm bào, thẩm thấu – ngấm qua màng tế bào vào cơ thể đơn bào.
Một số đơn bào lấy chất dinh dưỡng từ môi trường qua một vị trí nhất định trên thân, vị trí đó gọi là bào khẩu (cytostome).
Hầu hết các loại đơn bào không có khả năng tổng hợp chất hữu cơ từ vô cơ. Vì vậy đối với các đơn bào sống tự do, chúng sử dụng các chất hữu cơ có sẵn ở môi trường hoặc đã do vi khuẩn phân giải.
Đối với các loại đơn bào sống hội sinh và kí sinh ở động vật và thực vật thì chúng sử dụng các chất hữu cơ của vật chủ.
Các loại đơn bào có hệ thống men rất phát triển để phân giải các chất hữu cơ chiếm được thành chất dinh dưỡng cho chúng.
Quá trình hô hấp của đơn bào không phức tạp do chúng sống ở các môi trường lỏng nên có thể nhận O2 và thải CO2 bằng cách khuếch tán.
Quá trình bài tiết của đơn bào cũng thực hiện đơn giản như vậy.
Sinh sản:
Đơn bào có nhiều hình thức sinh sản: vô tính, hữu tính và tiếp hợp. Có loại đơn bào chỉ sinh sản bằng một hình thức, nhưng có loại đơn bào có thể sinh sản bằng nhiều hình thức tùy theo từng giai đoạn.
Sinh sản vô giới:
Đây là hình thức đơn giản nhất, đơn bào tăng số lượng bằng cách chia đôi cơ thể. Có nhiều hình thức phân chia:
Chia thân theo trục dọc (lớp trùng roi).
Chia thân theo trục ngang (lớp trùng lông).
Phân chia không theo mặt phẳng, không theo trục đo đạc (lớp chân giả).
Hình thức sinh sản phân liệt (kí sinh trùng sốt rét).
Sinh sản hữu giới:
Hình thức sinh sản bằng bào tử. Đó là sự kết hợp giữa hai giao tử đực và cái, để hình thành một trứng thụ tinh.
Trứng này phát triển theo hình thức sinh sản vô giới tạo thành nhiều cá thể mới. Như vậy có sự luân phiên giữa hai hình thức sinh sản hữu giới và vô giới trong một quá trình phát triển của đơn bào (hình thức sinh sản của những đơn bào thuộc lớp trùng bào tử).
Sinh sản tiếp hợp:
Hình thức sinh sản này thường gặp ở trùng lông.
Có tác giả cho đây là một hình thức sinh sản hữu giới.
Sinh thái:
Đối với các loại đơn bào sống tự do ở ngoại cảnh, chịu những tác động của các yếu tố tự nhiên: độ ẩm, ánh sáng, nhiệt độ, pH của môi trường, nguồn thức ăn…
Đối với những đơn bào sống hội sinh và kí sinh ở động vật, thực vật thì chịu ảnh hưởng của sự thay đổi trong cơ thể động vật, thực vật.
Nhìn chung khả năng chịu đựng và thích nghi đối với các điều kiện không thuận lợi của những đơn bào sống tự do cao hơn những đơn bào sống hội sinh và kí sinh.
Những đơn bào sống ở đường tiêu hoá của người và động vật khi gặp những điều kiện bất lợi như: phân từ lỏng chuyển thành rắn, pH của môi trường trong ruột thay đổi, mật độ kí sinh trùng quá cao, thiếu hoặc quá thừa chất dinh dưỡng, thiếu hoặc thừa O2…
Những thể hoạt động (trophozoite) co tròn lại, thoát nước dẫn đến màng của kí sinh trùng dày lên hình thành bào nang (cyst).
Bào nang hay còn gọi là thể kén có khả năng tồn tại lâu dài trong những điều kiện không thuận lợi của môi trường.
Khi gặp điều kiện thuận lợi (vào được cơ thể vật chủ) đơn bào lại xuất kén trở thành thể hoạt động.
Vòng đời của đơn bào:
Động vật đơn bào sống kí sinh hay hội sinh trong cơ thể vật chủ, muốn tồn tại và phát triển, chúng bắt buộc phải thay đổi vật chủ.
Có ba hình thức chuyển vật chủ của đơn bào:
Chuyển vật chủ ở thể hoạt động:
Những loại đơn bào này không thấy hình thành bào nang, chúng chuyển từ vật chủ này sang vật chủ khác dưới dạng thể hoạt động, ví dụ: Entamoeba gingivalis (qua nước bọt), Trichomonas vaginalis (qua đường sinh dục)…
Chuyển ở thể bào nang.
Những đơn bào này chuyển vật chủ phải qua giai đoạn ngoại cảnh. Muốn tồn tại được ở ngoại cảnh đơn bào phải hình thành bào nang, rồi từ thể bào nang mới xâm nhập vào vật chủ khác qua đường tiêu hoá như: Entamoeba histolytica, Lamblia intestinalis…
Chuyển qua vật chủ trung gian:
Những loại đơn bào này có vòng đời phức tạp, nhất thiết phải có giai đoạn phát triển ở vật chủ trung gian thì mới xâm nhập được vào vật chủ khác.
Ở vật chủ trung gian đơn bào có thể vừa sinh sản hữu giới vừa sinh sản vô giới như: Plasmodium sp., Toxoplasma… hoặc chỉ có sinh sản vô giới:
Trypanosoma, Leishmania…
Phân loại.
Ngành động vật đơn bào (Protozoa) được chia thành nhiều lớp. Trong đó có 4 lớp liên quan đến y học:
Lớp chân giả (rhizopoda):
Gồm những đơn bào chuyển động bằng chân giả. Sinh sản vô giới, phân chia thân không theo mặt phẳng, không theo trục đo đạc.
Lớp trùng roi (flagellata):
Những đơn bào thuộc lớp này chuyển động bằng roi, sinh sản vô giới bằng cách chia thân theo chiều dọc.
Lớp trùng lông (cilliata):
Gồm những đơn bào chuyển động bằng lông, sinh sản vô giới bằng cách chia thân theo trục ngang. Ngoài ra còn có hình thức sinh sản tiếp hợp.
Lớp trùng bào tử (sporozoa):
Những đơn bào thuộc lớp này nói chung không có bào quan chuyển động. Riêng bào tử đực có roi để chuyển động trong giai đoạn sinh sản hữu giới. Có hình thức sinh sản bằng bào tử.
