大草履蟲

大草履蟲是較為常見的一種單細胞原生動物，因外形像一隻倒放著的草鞋而得名。由表膜、纖毛、細胞質、細胞核、胞口、胞咽、胞肛、食物泡、伸縮泡等組成。生活在淡水中，一般的池沼、小河溝中可以採集到。

基本介紹

• 中文學名：大草履蟲
• 拉丁學名：Paramecium caudatum
• 界：動物界
• 門：原生動物門
• 綱：纖毛綱
• 亞綱：寡毛亞綱
• 目：膜口目
• 科：草履蟲科
• 亞科：草履蟲亞科
• 屬：大草履蟲屬
• 種：大草履蟲
• 生活環境：淡水中

外形特徵

大草履蟲的身體呈圓筒形，前端較圓，中後部較寬，後端較尖，外形很像一隻倒放著的草鞋，所以被叫做草履蟲。它的全身長滿了縱行排列的纖毛，從身體的前端開始，有一道溝斜著伸向身體的中部，在溝的後端有口，所以被稱為口溝。口溝里有一個胞口，下面連著胞咽。當它游泳的時候，全身的纖毛都會有節奏地擺動。由於口溝的存在和該處的纖毛較長，擺動有力，所以草履蟲的身體就會旋轉著前進。

大草履蟲

生活習性

大草履蟲身體內充滿了細胞質，在水中前進時，它不停地擺動口溝里的纖毛，鼓起水渦，攝取水裡的細菌或其它有機物，食物由胞口和胞咽而進入細胞質，形成食物泡。食物泡隨著細胞質的流動而在體內移動，泡中的食物逐漸被消化和吸收，食物殘渣由身體後側的胞肛排出體外。草履蟲通過表膜進行呼吸，吸收水裡溶解的氧氣，分解有機物後釋放出能量，而產生的二氧化碳和一些含氮廢物，通過表膜排出體外。

生理特徵

大草履蟲的細胞質里有細胞核，是它生命的中樞，通常為一個大核，一個小核，也有兩個或多個小核的。它的生殖過程有無性生殖和有性生殖兩種形式。有趣的是，細胞核每天以24小時的周期變化著：中午12時的體積最小，以後逐漸增大，到午夜24時體積變得最大。

科學家通過在顯微鏡下觀察發現，在白晝正常情況時，大草履蟲通過接觸和交換體內物質進行交配，交配節律受白光的影響。如果用不同波長的光照射草履蟲，則可以改變它的交配節律，從不同的時間開始新的周期。如果將其放在長期暗黑的環境中，這種生物鐘就會失去作用，使它隨便在什麼時候都可以交配。但是只要再放到陽光下，僅僅經過很短的時間，它們就會自動校正生物鐘，又在正常的時間內進行交配了。

大草履蟲因為其個體較大，結構典型、繁殖快、觀察方便、容易採集培養，因此一般用它作為研究細胞遺傳的好材料。多年來，遺傳學科學家已經用它研究了細胞質遺傳、細胞質和細胞核在遺傳中的相互作用，以及細胞類型的轉變等，取得了不少科學成果。隨著科學的發展，還發現了它在醫學方面的許多重要價值，例如用它的水溶性提取物，可以較準確地診斷消化系統的癌症和乳腺癌等疾病。

表膜及其結構

表膜由3層膜組成，最外面一層膜在體體表和纖毛上面是連續的，最裡面一層和中間一層膜形成表膜泡（alveoli）的鑲嵌系統。表膜泡時增加表膜的硬度有作用，同時又不妨礙蟲體的局部彎曲，還可能是保護細胞質的一種緩衝帶，並可避免內部物質穿過外層細胞膜。在表膜之下有一些小桿狀結構，整齊地與表膜垂直排列，此為刺絲泡（trichocyst），有孔開口在表膜上，當動物遇到刺激時刺絲泡射出其內容物，遇水成為細絲。如用5%亞甲基藍、稀醋酸或墨水刺激時，可見放出刺絲。一般認為刺絲泡有防禦的機能。

纖毛與運動

纖毛的結構與鞭毛相同。每一根纖毛是由位於表膜下的一個基體發出來的，在電子顯微鏡下可見每個基體發出一細纖維（稱為纖毛小根ciliary rootlet），向前伸展一段距離與同排的纖毛小根連繫起來，成為一束縱行纖維，稱為動纖絲(kinetodesmas)。此外有一套與纖毛結合的、很複雜的小纖維系統（fibrillar system）各種小纖維連結成網狀,有的學者從為，它們的作用是傳導衝動和協調纖毛的活動；也有人認為纖毛擺動的協調作用與它無關，而與膜電位變化有關。

細胞質及細胞器

內質多顆粒，能流動，其內有細胞核、食物泡、伸縮泡等。大草履蟲有一大核一小核，大核在顯微鏡下為透明略呈腎形的結構，小核位於大核的凹處，大核主要營營養代謝．為多倍體，小核主要管遺傳（也有的種類有2個或多個小核）。食物泡的形成在口溝的後端有一胞口，其下連一漏斗形的胞咽（cytopharynx）或稱口腔，在胞咽內有特殊的纖毛組不斷擺動，可以引起水流進入胞口，由水流中帶來的食物（如細菌或其他小的生物及腐爛的有機物），於胞咽下端形成小泡,小泡逐漸脹大落入細胞質內即為食物泡.食物泡形成後在體內流動，有固定的路線，在流動過程中，溶酶體融合於食物泡，在食物泡內進行消化。不能消化的殘渣由身體後部的胞肛(cytoproct)排出。胞肛平常不易看見。如將酵母菌或細菌用剛果紅染色餵草履蟲，可以看到食物泡的形成過程及其在體內的流動。

伸縮泡的作用

在內質與外質之間有2個伸縮泡，一個在體前部一個在體後部。每個伸縮泡向周圍細胞質伸出放射排列的收集管。在電子顯微鏡下，這些收集管端部與內質網的小管相通連。在伸縮泡主泡及收集管上有收縮絲（contractile filament），有人認為它是由一束微管（microtubules）組成。由於收縮絲的收縮使內質網收集的水分（其中也有代謝廢物）排入收集管,注入伸縮泡的主泡，通過表膜小孔（或稱排泄孔）排出體外。前後2個伸縮泡交替收縮不斷排出體內過多的水分，以調節水分平衡。

呼吸：呼吸作用主要通過體表吸入氧氣，排出二氧化碳。

生長繁殖

無性生殖為橫二分裂，在環境條件好，食物充足的情況下進行，一般約24小時一次。分裂時小核先行有絲分裂，大核行無絲分裂,接著蟲體中部橫縊，分成2個新個體。

在環境惡劣、食物缺乏的情況下，或者在無性繁殖20～30代後進行一次有性生殖，這有利於恢復和加強它的生活力。

有性生殖為接合生殖。

當接合生殖時，2個草履蟲口溝部分互相粘合，該部分表膜逐漸溶解，細胞質相互通連，小核脫離大核,拉長成新月形,接著大核逐漸消失。小核分裂2次形成4個小核，其中有3個解體，剩下的一個小核又分裂為大小不等的2個核，然後兩個蟲體的較小核互相交換,與對方較大的核融合，這一過程相當於受精作用。此後兩個蟲體分開，接合核分裂3次成為8個核，4個變為大核，其餘4個核有3個解體，剩下一個小核分裂為2個，再分裂為4個；每個蟲體也分裂2次，結果是原來2個相接合的親體蟲體各形成4個草履蟲，新形成的草履蟲和原來親體一樣，有一大核一小核。

棲息環境

生活在淡水中。一般池沼、小河中都可採到。