[科普中国]-大变形虫

大变形虫介绍

原生动物门肉足纲的动物，亦称为阿米巴。变形虫体形不固定，体表为一层薄的细胞膜，细胞质分为较透明的外质和致密的具颗粒的内质，内质中具一扁盘状细胞核和调节水分平衡的伸缩泡。变形虫可通过内质的流动在身体任一部位产生临时性突起，称为伪足，是运动和摄食的细胞器。变形虫以藻类、细菌和其它原生动物等为食物，通过吞噬作用在内质中形成食物泡，还可通过胞饮作用摄取水溶性营养物，不能消化的食物残渣留在身体相对的后端排出。变形虫常以无性的二分裂繁殖;有些变形虫还可包囊化以抵抗不良环境，在条件适宜时，虫体在包囊内一分为二，破囊而出。变形虫生活在缓慢流动、水质洁净、藻类丰富的浅水中，常附着在水生植物的茎叶上或水底泥沙表面。由于变形虫为结构简单的单细胞有机体，个大而易于培养(大变形虫可达600微米)，因此可做为细胞和分子水平研究生命现象的实验材料，也是动物学教学的极好的实验材料。2

器官与作用大变形虫在运动时，由体表任何部位都可形成临时性的细胞质突起，称为伪足，是变形虫的临时运动器。伪足形成时，外质向外凸出呈指状，内质流入其中，即溶胶质向运动的方向流动，流动到临时的突起前端后，又向外分开，接着又变为凝胶质，同时后边的凝胶质又转变为溶胶质，不断地向前流动，这样虫体不断向伪足伸出的方向移动。这种运动方式被称为变形运动。目前尚未全部弄清变形运动的机理。通过电子显微镜观察变形虫切片，发现其中含有类似脊椎动物横纹肌的肌球蛋白丝和肌运蛋白丝。利用细胞松弛素处理，可中断细胞质向前流动和伪足的形成，由此说明变形虫的运动有可能是依靠伪足内肌丝的滑动而进行的。

伪足不仅仅是大变形虫的运动胞器，也是摄食胞器。大变形虫主要以单细胞藻类、细菌、小型原生动物等为食。当大变形虫接触到食物时，即伸出伪足进行包围（吞噬），形成食物泡，食物泡与质膜脱落，进入内质中，破损的质膜可迅速修复。食物泡随着内质进行流动，与内质中的溶酶体发生融合，由溶酶体所包含的各种消化水解酶对食物进行消化分解，整个消化过程都在食物泡内进行。已消化后的营养物质进入周围的细胞质中，不能消化的物质随着大变形虫的前进，相对地滞留于身体后端，最后经由质膜排出体外。

大变形虫除吞噬固体食物外，还可摄取部分液体物质，类似饮水过程，故称胞饮作用。当液体环境中的某些分子或离子吸附到质膜表面时，质膜即向下凹陷形成一细长的管道，然后在管道内端断落下来形成一些液泡，液泡移到细胞质内，与溶酶体结合形成多泡小体，经消化后，营养物质进入细胞质内。

内质中的伸缩泡有节律地膨大和收缩，可将体内多余的水分（内含代谢废物）排出体外，以调节水分平衡。大变形虫的细胞质是高渗性的，淡水通过质膜的渗透作用不断地进入体内，同时摄食时也带进一些水分，因此，需将多余的水分及时排出。海水中的变形虫一般无伸缩泡，因为其生存的海水与细胞质等渗，如将其放入淡水中，则能诱导形成伸缩泡。采用实验的方法抑制伸缩泡的活性，则变形虫膨胀，最后破裂死亡。由此可见，伸缩泡对调节体内水分的平衡具有十分重要的作用。

大变形虫和其他动物一样，借助呼吸作用来维持各种生命活动，需要不断的获得O2和排出CO2，这个过程主要通过体表的渗透作用来完成。

大变形虫的细胞核呈圆盘形，位于身体中央的内质中。无性生殖为二分裂方式，是典型的有丝分裂。分裂前虫体变圆，细胞核先进行有丝分裂，形成两个大小约等于的核，向虫体两侧移动，然后细胞质在虫体中部两核之间收缩，最终分成两个子个体。整个过程约耗时30min，一般条件下，约需3d可达到再分裂的大小。

在不良环境下，某些变形虫能形成包囊，但大变形虫不能形成包囊。3

生境与形态

大变形虫是变形虫中最大的一种。活的变形虫体形不断地改变。结构简单。体表为一层极薄的质膜。在质膜之下为一层无颗粒、均质透明的外质（ectoplamsm）。此外质之内为内质（endoplasm），内质流动，具颗粒，其中有扁盘形的细胞、核伸缩泡、食物泡及处在不同消化程度的食物颗粒等。内质又可再分为两部分，处在外层相对固态的称为凝胶质（plasmagel）,在其内部是液态的称为溶胶质（plasmasol）。4

运动与伪足变形虫在运动时，由体表任何部位都可形成临时性的细胞质突起，称为伪足（pseudopodium）,它是变形虫的临时运动器。伪足形成时．外质向外凸出呈指状，内质流入其中，即溶胶质向运动的方向流动，流动到临时的突起前端后又向外分开，接着又变为凝胶质，同时后边的凝胶质又转变为溶胶质，不断地向前流动，这样虫体不断向伪足伸出的方向移动。这种现象叫做变形运动（amoeboid movement）。变形运动的形式在不同肉足动物有所不同。

变形运动的机理：有人认为凝胶和溶胶的变化是和细胞质的蛋白质收缩有关。在凝胶状态时蛋白质分子伸展开形成网状。形成溶胶时蛋白质分子折叠卷曲起来，形成可溶性的紧密分子。近年来一些学者不断地从大变形虫和其他变形虫的提取物中发现有肌动蛋白和肌球蛋白，通过实验，现在比较一致的倾向认为，变形虫运动的机理可能与肌动蛋白和肌球蛋白的相互作用有密切关系。4

摄食与营养伪足不仅是运动器也有摄食的作用。变形虫主要以单胞藻类、小的原生动物为食。当变形虫碰到食物时，即伸出伪足进行包围（吞噬作用phagocytosis），随着食物也带进一些水分，形成食物泡（food vacuole）,与质膜脱离进入内质中随着内质流动。食物泡和溶酶体融合，由溶酶体所含的各种水解酶消化食物，整个消化过程在食物泡内进行。已消化的食物进入周围的细胞质中，不能消化的物质，随着变形虫的前进，则相对地用于后端，最后通过质膜排出体外，这种现象称为排遗。

变形虫除了能吞噬固体自物外，还能摄取一些液体物质，这种现象很像饮水一样，因此称称为胞饮作用（pinocytosis）。即在液体环境小的一些分子（一般是大分子化合物）或离子吸附到质膜表面，使膜发生反应，凹陷下去形成管道，然后在管道内端断下来形成一些液泡，移到细胞质中，与溶酶体结合形成多泡小体（在一个膜内可有几个胞饮小泡），经消化后营养物质进入细胞质中。胞饮作用必须有某些物质诱导才能发生。

水分平衡在内质中可见一泡状结构的伸缩泡，有节律地膨大、收缩，排出体内过多水分（其中也有代谢废物），以调节水分平衡。由于变形虫的细胞质是高渗性的，因此淡水通过质膜的渗透作用不断地进入体内，同时随着摄食也带进一些水分。海水中的变形虫一般无伸缩泡因为它们生活在与细胞质等渗的海水中，如把它们放在淡水中它们能形成伸缩泡。如果用实验抑制伸缩泡的活性，则变形虫膨胀、最后破裂死亡。由此可见伸缩泡对调节水分平衡的重要作用。

呼吸变形虫和其他动物一样需要和利用能量进行呼吸作用。呼吸作用所需O2和排出 CO2，主要通过体表进行。

生殖变形虫进行二分裂繁殖，是典型的有丝分裂，一般条件下约进行30分钟。在分裂过程中，虫体变圆，有很多小伪足，中期时核膜消失，体伸长，然后分裂分成两个子细胞。在一般条件下，变形虫约需3天达到再分裂的大小。

某些变形虫在不良环境下能形成包囊，伪足缩回，分泌一囊壳，在包囊内虫体也可进行分裂繁殖，并在适宜的条件下从包囊中出来进行正常生活。4

变形虫与人生变形虫与土壤变形虫虽然是些小动物，但与我们人类却有关系，变形虫大都繁殖在肥沃的泥土中，肥沃泥土可以供给它大量的食物；据说它也可以改变土壤的性质。据说地土变形虫A.terrecala以土壤中的硝化细菌为食，这样就使它们对土壤经济具有一定的作用。

寄生的变形虫寄生人体的变形虫，如使人患痢疾的痢疾变形虫严重地影响人的健康，它寄生在人的小肠和大肠中，使人的大便次数增加，严重的是每天腹泻可有40-50次，且引起腹痛、大便含有脓和血，发热，急性患者如不好好医治，10天左右会死亡。

这种病原虫的传染媒介是苍蝇和食物；播散传染的虫是正在作壳休息的包囊，包囊的抵抗力很强，在粪便里可以活到12天以上，在水里可以活到30天以上。若水中细菌多、温度高，则变形虫的包囊生活的时期短。从我们这里可以了解到，如果公共卫生工作能够很好的处理粪便是可以令它减少繁殖力的。5