Název: POZOROVÁNÍ PRVOKŮ Autor: PaedDr. Ludmila Pipková Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. města Prahy Předmět: biologie Mezipředmětové vztahy: ekologie Ročník: 3. (1. ročník vyššího gymnázia) Tematický celek: Prvoci (Protozoa) Stručná anotace: Výukový materiál je zaměřen na základní pozorování jednobuněčných živočichů. Tento výukový materiál byl vytvořen v rámci projektu Přírodní vědy prakticky a v souvislostech inovace výuky přírodovědných předmětů na Gymnáziu Jana Nerudy (číslo projektu CZ.2.17/3.1.00/36047) financovaného z Operačního programu Praha - Adaptabilita. Výukové materiály
Popis: Prvoci jsou mikroorganismy, jejichž tělo je tvořeno jedinou buňkou vykonávající všechny životní funkce. Jsou to primárně vodní organismy, ale můžeme je nalézt i v půdě nebo v tělech mnohobuněčných živočichů. K pohybu používají panožky (pseudopodie), bičíky (flagella), brvy (cilie) případně undulující membránu. Disponují jedním nebo více jádry (u nálevníků rozrůzněných), kromě obvyklých membránových struktur najdeme v jejich buňkách ještě speciální organely, zajišťující různé životní funkce (potravní, pulzující vakuoly). V jejich životních cyklech převládá nepohlavní rozmnožování (dělení, pučení, schizogonie). Pohlavní rozmnožování je méně časté (konjugace, gamogonie). Parazitičtí prvoci oba způsoby často střídají, stejně tak jako své hostitele. Nepříznivé podmínky přetrvávají často ve formě cyst nebo spor. Systém prvoků prodělal řadu změn díky možnostem elektronového mikroskopu a molekulárně genetických metod. Ukazuje se, že bez ohledu na rozdíly ve způsobu výživy mohou někteří zástupci vykazovat velmi úzké fylogenetické vazby. Proto byla vytvořena samostatná říše pro jednobuněčná Eukaria, do které řadíme jak chemoheterotrofy tak fotoautotrofy a nazýváme ji Prvoci (Protozoa). Pomůcky: senný nálev, popř. nálev z mechu a humusu, voda z rybníku, popř. voda ze staršího znečištěného akvária, potřeby k mikroskopování, kapátko, Petriho miska, vata, acylpyrin, červený inkoust (metylenová zeleň) Teorie: Nejpřístupnější pro pozorování jsou druhy nálevníků a kořenonožci, které získáme nejlépe ze senného nálevu nebo z nálevu mechu a humusu. Prvoky v přírodě můžeme očekávat i ve vodě z rybníka, v mechu a lesním humusu. Příprava senného nálevu: do vymyté sklenice dáme několik lžic zahradní půdy, na ni nastříháme seno a zalijeme vodou z akvária nebo tůňky. Sklenici umístíme v teplé místnosti u okna a zakryjeme. Druhý den se na hladině objeví tenká blanka, která se během dalších dní zpevní a zeslizovatí. Asi po dvou týdnech se voda vyčistí a v nálevu se začnou objevovat prvoci. Nálev z mechu a humusu: z lesa nebo ze zahrady přineseme humus, ze kterého odstraníme listí nebo jehličí. Hrubý a jemný humus dáme do Petriho misek a zalijeme převařenou vodou tak, aby polovina humusu byla ponořená ve vodě. Zhruba po dvou dnech by se měli prvoci objevit. Trepky se hojně vyskytují na místech, kde dochází k hnití a tudíž je tam dostatek bakterii, kterými se trepky živí. Proto jsou výrazným indikátorem organického znečištění vod. Tělo je kryto, na rozdíl od měňavek, pružnou a pevnou pelikulou, což zajišťuje stálý tvar těla, který je možno měnit jen při vnějším tlaku (nikoliv přeléváním cytoplazmy). Brvy na povrchu jsou uspořádány do řad a jejich koordinovaný pohyb umožňuje pohyb celé trepky a také přísun potravy k buněčným ústům. V cytoplazmě je možné vidět dvě rozdílná jádra (makro a mikronukleus) a stažitelné vakuoly.
V buňce měňavky najdeme větší počet potravních vakuol. Vakuoly s nestrávenými zbytky se přiblíží k povrchu měňavky a pak je jejich obsah exocytózou z buňky odstraněn. Pohyb měňavky je uskutečňován pomocí cytoplazmatických panožek, které jsou vytvářeny ve směru pohybu. Úkoly: 1. Pozorování a nákres měňavky 2. Pozorování a nákres trepky 3. Pozorování a nákres jiných druhů prvoků v nálevech 4. Srovnání druhové diverzity jednotlivých nálevů. Postup práce: 1. Kapku vody z nálevu přeneste na podložní sklíčko a vytvořte preparát. Měňavky pozorujte pod různým zvětšením. Po nějaké době klepněte na podložní sklíčko a pozorujte reakci. 2. Na rozdíl od měňavek jsou trepky velice rychlé, proto je potřeba jejich pohyb omezit. Než přenesete z nálevu kapku vody, dejte na podložní sklíčko několik vláken vaty a poté vytvořte preparát. Trepky můžete znarkotizovat i nasyceným roztokem acylpyrinu, který kápnete na sklíčko. Pozorujte při různém zvětšení. Poté ze strany přikápněte ke krycímu sklíčku kapku metylénové zeleně (případně zředěného červeného inkoustu) a prosajte. Pozorujte obě jádra. 3. Odeberte postupně vzorky ze tří různých nálevů a zhotovte preparáty. V každém se pokuste určit rody prvoků, které jsou v nálevu nejvíce zastoupeny. 4. Srovnejte druhovou diverzitu jednotlivých nálevů do tabulky a výsledky srovnání se pokuste vysvětlit. Výsledky: 1. Při větším zvětšení jsou vidět cytoplazmatické panožky, které se tvoří ve směru pohybu měňavky. Střetne-li se měňavka s potravou (např. řasou, jiným prvokem), obklopí ho panožkami a fagocytuje jej spolu s částí vody. Vytvoří se potravní vakuola, která obsahuje trávicí enzymy. Nestrávené zbytky jsou pomocí exocytózy odstraněny z buňky, po poklepání dojde na krátkou dobu ke stažení panožek. Pozorovanou měňavku s viděnými strukturami nakreslete. 2. Trepku a její organely nakreslete. Po obarvení by měla být vidět obě jádra. 3. Některé zástupce nakreslete. 4. Vytvořte tabulku a srovnejte výsledky pozorování.
Vypracování: 1. 2. 3. 4.
Diskuse: Srovnejte pozorované skupiny prvoků a uveďte, na jakých místech se s nimi můžeme setkat. Jaký je jejich význam v přírodě? Jaká je funkce jejich organel? Závěr: Literatura: LENOCHOVÁ M. a kol. Biologie pro 1. ročník gymnázia. Praha: SPN, 1984. 256 s. BOHÁČ, D., OŠMERA S., PAPÁČEK, M. Cvičení z biologie 2. Praha: SPN, 1984. 107 s. ROSYPAL, S. Nový přehled biologie. Praha: Scientia, 2003. 796 s.