zum Glossar über:
Apicomplexa, Komplexspitzler
1 Begegnung (HP)
.
Glücklich lebt Apica[1] mit dem Design.
Ordnete wohlüberlegt den Raum,
Mit angeschlossener Zuckerfabrik[4].
.
Ganz freilich wollte sie nicht auf herkömmliche Lebensweise verzichten!
Hält noch immer den Zellmund[5] als Trichter bereit,
Jedes auch noch so kleine kalorienträchtige Teilchen,
In Nahrungsvesikeln[6] verpackt, zu zerlegen – mit hohem Gewinn.
.
Fühlt sich sicher mit körperumgebenden Wehrextrusomen[7],
Hält auch im Mundraum manche bereit,
Um kleinerer Beute Entflieh‘n zu verhindern, zu
Sichern phosphat- und proteinreiche Kost.
.
Puffern nach außen den protoplasmatischen[10] Raum,
Vereinen sich örtlich zur weitausgreifenden Schicht,
Nur für Extrusomen lassen sie kleinere Poren noch frei.
.
Ein Ruck! Ihr Vorwärtsdrang kommt plötzlich zum Steh’n:
Ein riesiges, lebendes Hindernis stellt sich ihr den Weg.
Erschüttert aktiviert sie die Mundextrusomen,
Klebt sich an Volvox‘[11] schleimigen Überzug fest,
Presst den Inhalt hinaus, hinein in die äußere Schicht der
Viel zu groß geratenen Beute.
.
Fußnoten
[1] Apica: Bezeichnung für hypothetischen Vorfahren der Apicomplexa
[2] Rotalgen: Rhodophyta (Plantae – Eukarya)
[3] Chloroplasten, sekundäre: Sind durch Aufnahme und Endosymbiose eines bereits chloroplastenbesitzenden Eukaryoten entstanden, so wie dies für alle Chromophyta gilt. Der aufgenommene Eukaryot wurde bis auf den Chloroplasten fast gänzlich reduziert; gelegentlich geben Nucleomorphe noch Hinweis darauf und der in Chloroplasten erhaltene Augenfleck. Auch die durchgehende ER-Cisterne um den Chloroplasten herum kann als Indiz für einen aufgenommenen Eukaryoten betrachtet werden: Hierbei gilt die innere Lipiddoppelmembran dieser ER-Cisterne als Plasmalemma der endocytotisierten Alge, die äußere als Membran der Verdauungsvakuole des aufnehmenden heterokonten Eukaryoten.
[4] Gemeint sind Chloroplasten
[5] Cytostom, Zellmund: Bereich der Zelle bei Einzellern, an dem das Plasmalemma eine tiefe Einsackung zur Nahrungsaufnahme aufweist; Nahrungspartikel werden dort über Endocytose in Nahrungsvakuolen eingeschlossen, worin sie anschließend verdaut werden.
[6] Nahrungsvesikel: Durch Endocytose entstandene Verdauungsvesikel, die tote Partikel oder Organismen enthalten können; verdaut wird, was verfügbar (Proteine, Fette, Zucker, Nucleinsäuren, Cellulose, etc.)
[7] Extrusomen: Besitzen einen intravacuolären und ausschleuderbaren Inhalt. Dieser wird meist von Dictyosomen gebildet. Sie kommen meist in Einzellern vor.
[8] Subpelliculär: unterhalb der Pellicula
[9] Alveolen: Flache, oft größerflächige Cisternen unterhalb des Plasmalemmas
[10] Protoplast, Protoplasma: Gesamter Inhalt einer Zelle
[11] Volvox: Kugelalge (Volvocales – Chlorophyta – Plantae – Eukarya)
Eingestellt am 14. Juni 2025
.
Apicomplexa, Kompexspitzler
2 Warum in die Ferne schweifen? (HP)
.
Apica[1] wächst schneller als die andern heran,
Füllt ihren Pool mit Energie. –
Kein Limit mehr, sich zu vermehren!
Vererbt, verteilt ist alles bereits,
Gibt, selbstlos sich opfernd, absterbend die Nachkommen frei.
.
Wohl den Töchtern, deren Mütter den Wohnort günstig gewählt!
Dicht umgibt sie ein Netz von Luxus.
Kein unerträglicher Weg erschöpft sie
Bis feste Nahrung Zucker ergänzt.
.
Braucht Konstanz der Kraft noch am passenden Ort.
Nur, wer überlegene Lösungen findet, überwindet die Konkurrenz.
.
Ein Problem aber gilt es zu lösen,
Bleibt doch die Haftung auf Opfern oftmals gering.
Auch Enzyme verteilen zu weit sich auf der gefundenen Fläche,
Lösen von außen nur, dringen nicht in lohnende Tiefen vor.
Doch Verschwendung knapp bemess‘ner Ressourcen[10]
Führt nicht zum erfolgversprechenden Ziel.
.
Fußnoten
[1] Apica: Bezeichnung für hypothetischen Vorfahren der Apicomplexa
[2] Meiose, meiotisch, R!: Meiose dient der Reduktion eines diploiden Chromosomensatzes zu haploiden Sätzen. Dabei werden einander entsprechende Chromosomen, im Kern sich dann mittig in einer Ebene gegenüberstehend, gepaart und anschließend in entgegengesetzter Richtung („polwärts“) separiert. Dieser Vorgang wird auch als Reduktionsteilung (oft abgekürzt als R! und zugleich stellvertretend für die ganze Meiose verwendet) bezeichnet. Da die voneinander getrennten haploiden Chromosomen schon zu Chromatiden verdoppelt sind, schließt sich an die Reduktionsteilung noch eine mitotische Teilung an, so dass vier haploide Kerne letztlich vorliegen.
[3] Zellkern: Chromosomen einschließendes, cisternenumgebenes Organell der Eukarya, in dem u. a. im Zuge der Mitose, auch der Meiose, die Verdopplung der Chromosomen stattfindet
[4] Volvox: Kugelalge (Volvocales – Chlorophyta – Plantae – Eukarya)
[5] Korallen: Blumentiere (Anthozoa – Cnidaria – Animalia – Opisthokonta – Eukarya)
[6] Trichom: gemeint sind hier fädige Algen
[7] Zellmund, Cytostom: Bereich der Zelle bei Einzellern, an dem das Plasmalemma eine tiefe Einsackung zur Nahrungsaufnahme aufweist; Nahrungspartikel werden dort über Endocytose in Nahrungsvakuolen eingeschlossen, worin sie anschließend verdaut werden.
[8] Vakuole: Von Lipiddoppelmembran abgegrenzter Raum der Zelle
[9] Enzym: Protein, das, an spezielle Moleküle angepasst, Synthese oder Abbau katalysiert. Meistens werden mehrere Enzyme zu einem Komplex verbunden, um eine räumliche Nähe zwischen den einzelnen, aufeinanderfolgenden Syntheseschritten herzustellen
[10] Ressourcen: Natürlich vorhandene Bestände von etwas, was zum Fortkommen, zum Leben, benötigt wird
Eingestellt am 14. Juni 2025
.
Apicomplexa, Komplexspitzler
3 Einengung
.
Umstrukturieren hochfunktioneller Systeme,
Ohne bewährte Verläufe zu stören,
Bringt meist Synergien,
Evolutive Potenzen dazu.
.
Ins Plasma[4] verteilend, an jeden nährstoffbedürftigen Punkt,
Formen an ihrem Apex[5] den Mund zum engeren Trichter, zum
Anheftungsort.
.
Konusartig[6] verstärkt wird die Öffnung der Zelle,
Umschließt, enghalsig-flaschenförmig,
Vesikuläre Behälter[9].
.
Vielleicht ist es Druck aus dem Innern der Zelle,
Der, des Beutels Inhalt nach außen entleerend,
Der der Löseenzyme Wirkung erhöht,
Helfend die Grenze des Opfers durchdringt.
.
Sparsam setzt Apica[10] ihre Enzyme nun ein.
Bohrt dünn den Kanal durch des Opfers Wand
Bis die Fülle nahrhafter Vielfalt im Innern der Beute zur
Freien Auswahl vor ihr liegt.
.
Treffen zwei mit Geißeln[11] rudernde Apicas aufeinander,
Fusionieren sie nach Berührung und engem Kontakt[12] zur
Großen Zygote[13],
Setzen neu zusammen der Chromosomen[14] Sätze,
Tauschen aus und – falls der Zufall es will –
Vererben verbesserte Anlagen, neu kombiniert.
.
Zukunftsmusik bleibt jedoch Optimierung, finden sich keine Partner.
Asexuelle Vermehrung[15] in Apicas Körper
Sichert der Evolution Status quo:
Behält, was vorliegt, hatte auch so nicht wenig Erfolg.
War gut das Leben auf dem gefundenen Opfer,
Lohnt asexuelle Vermehrung sich für Beute ähnlicher Art.
.
Zwei der drei Komplexspitzler Großsippen verzichten auf
Doch erhalten sich viele ein stark reduziertes Überbleibsel
Mit dringend nötiger genetischer Information: das kleine Organell Apicoplast[18].
Es diente dazu, der beiden Verwandtschaft zu klären,
.
Fußnoten
[1] Mikrotubuli: Röhrenförmige Proteinkomplexe innerhalb eukaryotischer Zellen und in Geißeln; Hohlröhren aufgebaut aus den Dimeren α- und β-Tubulinen; funktionieren bei vielen wesentlichen zellulären Prozessen, einschließlich Mitose und Meiose. Mikrotubuli sind gerichtete Strukturen, deren Enden wegen ihrer Polymerisationsrichtung mit plus und minus bezeichnet werden; das α-Tubulin-Ende wird minus-Ende genannt, das β-Tubulin plus-Ende; bilden die Grundlage für das Cytoskelett und spielen eine wichtige Rolle in der Ausbildung der Kernteilungsspindel und im Vesikeltransport.
[2] Nahrungsvesikel: Durch Endocytose entstandene Verdauungsvesikel, die tote Partikel oder Organismen enthalten können; verdaut wird, was verfügbar (Proteine, Fette, Zucker, Nucleinsäuren, Cellulose, etc.)
[3] Zellmund, Cytostom: Bereich der Zelle bei Einzellern, an dem das Plasmalemma eine tiefe Einsackung zur Nahrungsaufnahme aufweist; Nahrungspartikel werden dort über Endocytose in Nahrungsvakuolen eingeschlossen, worin sie anschließend verdaut werden.
[4] Protoplast, Protoplasma: Gesamter Inhalt einer Zelle
[5] Apex: Spitze, Scheitel
[6] Konus: Körper von der Form eines Kegels oder Kegelstumpfs
[7] Enzym: Protein, das, an spezielle Moleküle angepasst, Synthese oder Abbau katalysiert. Meistens werden mehrere Enzyme zu einem Komplex verbunden, um eine räumliche Nähe zwischen den einzelnen, aufeinanderfolgenden Syntheseschritten herzustellen
[8] Glucane: Generelle Bezeichnung für aus Zuckern entstandene Substanzen
[9] Rhoptrien: Keulenförmige Sekretionsorganelle (Vesikel) im Apikalkomplex der Apicomplexa, die lytische Enzyme und Serin/Threonin-Kinasen enthalten und z. B. an der Auflösung roter Blutkörperchen beteiligt sind.
[10] Apica: Bezeichnung für hypothetischen Vorfahren der Apicomplexa
[11] Flagellum, Geißel (Eukaryageißel): Charakterisiert durch ihren internen Bau aus 9 peripheren, etwas schräg nach innen gestellten Doppelmikrotubuli (Querschnitt durch die Geißel) und durch ein zentrales Tubulipaar, das etwas Abstand voneinander hält. Dyneinarme verbinden die Mikrotubuli. Die Geißel ist von der Zellmembran umgeben und gefüllt mit Cytosol. Am Übergang der Geißelbasis in den Zellkörper treten spezielle Verstrebungen, Verstärkungen, auf; eine dünne Querplatte (Terminalplatte) trennt oft den untersten, in die Zelle integrierten Teil, der in seiner Struktur einem Centriol entspricht: Es fehlen die beiden zentralen Mikrotubuli und die peripheren Zwillinge wurden zu Drillingen. Die in der Zelle gelegenen Teile der Geißel sind noch durch verwandtschaftsabhängig gestaltete Haltestrukturen verwurzelt.
[12] Plasmogamie: Verschmelzung der Protoplasten zweier Zellen im Zuge sexueller Fortpflanzung; abgekürzt P!
[13] Zygote: Diploide Zelle, gelegentlich zweikernige Zelle (Pennales), die nach der Verschmelzung zweier haploider Kerne, gelegentlich ohne Verschmelzung (Pennales), im Zuge der sexuellen Fortpflanzung entstand
[14] Chromosomen (Eukarya): Das Chromatin, die Chromosomensubstanz, wird durch eine Hierarchie von Ordnungsprinzipien in verschiedenen Stufen immer stärker kondensiert: um flache, rundliche Nucleosomen, entstanden aus vier verschiedenen, je zweifach vorhandenen, basischen, daher kationisch wirkenden Histonen, wickelt sich die saure, damit anionisch gestimmte DNA-Helix; sie wird somit durch Anziehung daran stabilisiert. Solche Nucleosomen mit etwa zweifachem DNA-Umlauf reihen sich hintereinander, verbunden über freie DNA; liegen in dichter Folge und werden als platzsparender Strang seitenwechselnd in Doppelreihe zusammengefasst; solche Doppelreihen, dann zu Schlaufen gelegt, werden zusammengehalten von anderen speziellen Proteinen, den Condensinen; diese Schlaufen legen sich wieder zu schraubigen Strukturen, die dann zu mehreren im Chromosom zusammen einen definierten Abschnitt bilden. Solche Abschnitte liegen im Chromosom aneinander, hängen über DNA zusammen und bilden Abschnitt für Abschnitt das Chromosom. Solche Abschnitte lassen sich durch Färbung im Lichtmikroskop des Öfteren nachweisen. Im Arbeitskern und beim Transkribieren werden diese Hierarchien gelöst, so dass Transkriptasen in der Lage sind, daran als Matrize mRNA zu synthetisieren.
[15] Clonale Vermehrung: Asexuelle Vermehrung (rein mitotisch bedingte Vermehrung, daher Individuen genetisch identisch)
[16] Chloroplasten, sekundäre: Sind durch Aufnahme und Endosymbiose eines bereits chloroplastenbesitzenden Eukaryoten entstanden, so wie dies für alle Chromophyta gilt. Der aufgenommene Eukaryot wurde bis auf den Chloroplasten fast gänzlich reduziert; gelegentlich geben Nucleomorphe noch Hinweis darauf und der in Chloroplasten erhaltene Augenfleck. Auch die durchgehende ER-Cisterne um den Chloroplasten herum kann als Indiz für einen aufgenommenen Eukaryoten betrachtet werden: Hierbei gilt die innere Lipiddoppelmembran dieser ER-Cisterne als Plasmalemma der endocytotisierten Alge, die äußere als Membran der Verdauungsvakuole des aufnehmenden heterokonten Eukaryoten.
[17 ]Heterotroph: Darunter werden alle Organismen subsumiert, die für ihr Leben auf bereits vorhandene organische Substanzen angewiesen sind
[18] Apicoplast: Abgeleitetes nicht photosynthetisches Plastid, das in den meisten Apicomplexa vorkommt, hat seine Fotosynthesefähigkeit verloren, beherbergt aber mehrere fitnessfördernde oder essentielle Stoffwechselwege.
[19] Organell: Meist lipidmembranumgrenzte Bereiche einer Zelle eigener Funktion, z. B. Zellkern, Mitochondrien, Chloroplasten, etc.; oder als Zelle, weicht sie signifikant in Gestalt und Funktion von anderen ab, z. B. Drüsenzelle, Exkretionszelle
[20] Rotalgen: Rhodophyta (Plantae – Eukarya)
SL Parada LV (2010) The Apicoplast: An Organelle with a Green Past. Nature Education 3(9): 10. – Petersen J, Ludewig A-K, Michael V, Bunk B, Jarek M, Baurain D, Brinkmann H (2014) Chromera velia, Endosymbioses and the Rhodoplex hypothesies – Plastid evolution in Cryptophytes, Alveolates, Stramenopiles, and Haptophytes (CASH lineages). Genome Biol Evol 6(3): 666-684. – Portman N, Foster C, Walker G, Slapeta J (2014) Evidence of intraflagellar transport and apical complex formation in a free-living relative of the Apicomplexa. Eukaryotic Cell 13(1): 10. – Weatherby K, Carter D (2013) Chromera velia: The missing link in the evolution of parasitism. Adv Appl Microbiol 83: 119-144.
Eingestellt am 14. Juni 2025
.
Schema einer Zelle der Apicomplexa
Beschriftung (deutsch): von oben nach unten
Vorderer Polring – Mikrotubuli innerhalb des Conoids – Conoid – hinterer Polring – Innerer Membrankomplex – Subpelliculäre Mikrotubuli – Rhoptrien– Mivronemen
Der Teil bis hierher wird Apikalkomplex genannt
Mitochondrium des Tubulityps – Micropore – dichte Granula – Apicoplastmembranen (4, sekundär rot, nicht fotosynthetisch aktiv) – Golgiapparat – Zellkern – Endoplasmatisches Retikulum.
Autor: Patrick J. Keeling, Yana Eglit
Lizenz: Creative Commons Attribution 4.0 International license; unverändert
Eingestellt am 14. Juni 2025
.
Chloroplast der Apicomplexa (ppt-generiert; Reinhard Agerer)
Nach: https://en.wikipedia.org/wiki/Myzozoa#/media/File:709_2017_1147_Fig3c.jpg
Um die eigentliche Chloroplastenhülle (2 Lipiddoppelmembranen, braun; Cisterne ockerlich gefüllt) liegen noch zwei weitere Membranen (Chloroplasten-ER), die auf tertiäre Endosymbiose hinweisen.
Durch primäre Endosymbiose entstandener Chloroplast: Innere Membran der Chloroplastenhülle wird als Plasmalemma einer Blaualge, deren Pigmentbestand verändert wurde, gedeutet. Äußere Membran der Chloroplastenhülle wird als Vakuolenmembran der aufnehmenden Zelle angesehen (der Chloroplast scheint von einer Rotalge zu stammen). Rührt also von einem Eukaryoten her, was einer sekundären Endosymbiose entspricht.
Das Chloroplasten-ER gibt Hinweis auf eine tertiäre Endosymbiose.
Eingestellt am 14. Juni 2025
.