Cytologie

Pantoffeltierchen

Du möchtest wissen, wie das Pantoffeltierchen aufgebaut ist, wie es sich fortbewegt und sich ernährt? Hier erklären wir dir alles über seine Lebensweise.

Um das alles noch schneller zu verstehen, kannst du dir gern unser Video dazu ansehen.

Inhaltsübersicht

Pantoffeltierchen einfach erklärt

Das Pantoffeltierchen ist ein tierischer Einzeller . Der wissenschaftliche Begriff ist Paramecium caudatum. Es zählt zu den Wimpertierchen, den Ciliata. Der Name leitet sich von den vielen Wimpern an der Außenseite ab, womit sich das Pantoffeltierchen fortbewegt.

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Pantoffeltierchen

Es ernährt sich durch Phagozytose . Ist die Beute nah am Tierchen, können die Wimpern die Bewegungen wahrnehmen und ermöglichen so eine Aufnahme der Nahrungspartikel über die Zellmembran .

Das Paramecium pflanzt sich durch ungeschlechtlich durch eine Zweiteilung (Querteilung) fort. Die Besonderheit ist aber, dass es auch eine Möglichkeit entwickelt hat, um für genetische Vielfalt seiner Nachkommen zu sorgen – die Konjugation. Diese spezielle Form sexueller Vorgänge beinhaltet den Austausch von Erbinformationen zwischen zwei Pantoffeltierchen.

Pantoffeltierchen Aufbau

Der Bau des Pantoffeltierchens weist ein paar Besonderheiten auf. Im Folgenden erklären wir ihn dir ausführlich, denn die Beschriftung einer Skizze des Wimpertierchens ist eine ganz beliebte Aufgabenstellung in der Schule oder Uni. So bist du für verschiedene Aufgabenblätter bestens gewappnet.

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Bau des Pantoffeltierchens

Das Pantoffeltierchen kann bis zu 0,3 mm groß werden. Um die Zellbestandteile zu erkennen, benötigst du also ein Lichtmikroskop . 

Zellmembran und ihre Bestandteile

Wie es für die Wimperntierchen typisch ist, besitzt das Pantoffeltierchen Wimpern, die Cilien. Darunter kannst du dir kleine Härchen vorstellen, die an der Außenseite der Zellmembran befestigt sind. Das Pantoffeltierchen besitzt davon etwa 10.000 Stück. Zum Vergleich: Du hast auf deinem Kopf etwa zehn mal so viele Haare. Die Cilien sind wichtig für die Fortbewegung und die Ernährung. Am hinteren Ende des Zellkörpers gibt es längere Wimpern, die den Wimpernschopf darstellen.

In der Zellmembran befinden sich Trichozysten. Das sind spitze Stäbchen, die explosionsartig ausgefahren werden können. Sie sind für die Verteidigung und den Beutefang zuständig.

Vakuolen

Das Pantoffeltierchen hat viele Nahrungsvakuolen . Das sind Vesikel , also kleine Bläschen, in denen die Nahrung verdaut wird.

Vesikel gibt es aber auch in Form der kontraktilen Vakuole . Diese kann sich zusammenziehen oder erweitern. Dadurch kann Wasser aus dem Cytoplasma aufgenommen oder in das Plasma abgegeben werden. Die osmotische Konzentration innerhalb des Einzellers ist höher als außerhalb. Das hat zu Folge, dass viel Wasser in das Wimperntierchen aufgenommen wird. Die kontraktilen Vakuolen geben regelmäßig das überschüssige Wasser wieder nach Außen ab. Dadurch wird verhindert, dass das Pantoffeltierchen durch zu viel Wasser platzt.

Besonderheiten im Bau

Im Zellplasma des Pantoffeltierchens kannst du aber nicht nur die typischen Bestandteile eines tierischen Einzellers finden. Denn die Besonderheiten von diesem Einzeller sind das Mundfeld und der Kerndimorphismus.
Das bewimperte Mundfeld besteht aus einem Zellmund und einem Zellschlund. Darüber wird die Nahrung in das Tierchen aufgenommen. 

Unter Kerndimorphismus verstehst du das Vorhandensein von zwei Zellkernen . Allerdings unterscheiden sich die Kerne in ihrer Größe und ihren Aufgaben. Der Micronukleus ist der kleinere Kern. Er ist für die Steuerung generativer Prozesse, also die Fortpflanzung, zuständig. Der große Makronukleus dagegen steuert den Stoffwechsel.

Pantoffeltierchen Fortbewegung

Das Pantoffeltierchen bewegt sich mit den Wimpern fort. Dafür bewegt es die Cilien gleichmäßig und erzeugt so einen Stoß nach vorn. Die Wimpern werden dabei gekrümmt und wieder aufgerichtet. Durch das Krümmen entsteht eine Spannung, die wiederum beim Aufrichten den Stoß bewirkt. Stell dir vor, du legst auf ein Lineal an ein Ende einen Papierschnipsel. Wenn du es nun biegst, entsteht auch ein Druck. Durch das Loslassen des Lineals geht es sehr schnell in seine ursprüngliche Form zurück und der Schnipsel wird fortgeschleudert.

Am hinteren Ende des Einzellers befindet sich ein Wimpernschopf, welcher ebenfalls für den Antrieb zuständig ist. Die Wimpern sind spiralförmig über den Zellkörper angeordnet. Dadurch bewegt sich das Tierchen um seine eigene Achse schraubenförmig fort.

Pantoffeltierchen Vorkommen

Das Pantoffeltierchen lebt im Wasser. Du kannst es sehr häufig in Gewässern finden, in denen Pflanzenreste verfaulen. Denn dort kommen auch sehr viele Bakterien vor. Sie sind die Nahrungsgrundlage für das Paramecium. Deshalb dient das Pantoffeltierchen als sogenanntes Zeigertierchen, um die Stärke von Verschmutzungen in Gewässern  herauszufinden. Denn je mehr Pantoffeltierchen vorkommen, desto mehr Bakterien gibt es.

Pantoffeltierchen Ernährung

Das Pantoffeltierchen ernährt sich von kleinen einzelligen Lebewesen wie Bakterien . Diese werden mit Hilfe der Trichozysten eingefangen und durch die Bewegung der Wimpern in das Mundfeld gebracht. Dort angelangt, wird die Beute über den Zellmund in den Zellschlund transportiert. Die Nahrung wird in Vesikel gepackt. Dieser Vorgang ist die Phagozytose. Diese Vesikel werden als Nahrungsvakuole bezeichnet, worin die Verdauung stattfindet. Die Überreste werden als Kotvakuole durch den Zellafter nach Außen abgegeben. Das bezeichnet man als Exozytose .

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Ernährung des Pantoffeltierchens

Pantoffeltierchen selbst dienen aber auch als Nahrung für andere Einzeller. Dazu zählt zum Beispiel die Amöbe .

Pantoffeltierchen Fortpflanzung

Das Pantoffeltierchen pflanzt sich durch Querteilung fort. Das ist eine ungeschlechtliche Fortpflanzung. Sobald es eine bestimmte Größe erreicht hat, ist es für die Fortpflanzung bereit. Zunächst werden die Kerne durch Mitose geteilt. Aus jedem Zellkern entstehen zwei Tochterkerne. Diese befinden sich an entgegengesetzten Seiten der Mutterzelle. Nach der Kernteilung schnürt sich das Pantoffeltierchen in zwei Teile ab. Es sind also aus einer Mutterzelle zwei identische Tochterzellen entstanden.

Doch da bei dieser Art der Fortpflanzung kein Erbmaterial ausgetauscht wird, ist die Anpassungsfähigkeit an veränderte Umweltbedingungen sehr gering. Deshalb gibt es die Konjugation.

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Fortpflanzung des Pantoffeltierchens

Konjugation

Unter der Konjugation kannst du dir den Austausch von Erbinformation zwischen zwei Pantoffeltierchen vorstellen. Es verbinden sich zunächst zwei Zellen miteinander. Die Kleinkerne teilen sich durch Mitose und die Großkerne lösen sich auf. Die Bestandteile der Großkerne, das sind die Aminosäuren, sind für die Bildung der neuen Kleinkerne notwendig.

Nun gibt es pro Einzeller zwei Kleinkerne. Diese teilen sich anschließend durch Meiose . Dabei entstehen aus einem Kern drei Kernkörperchen und ein Kleinkern. Jedes Tierchen besitzt also weiterhin zwei Kleinkerne. Diese werden jetzt aber ausgetauscht, sodass jedes Pantoffeltierchen einen eigenen und einen fremden Kleinkern hat.

Der Austausch der Erbinformation ist abgeschlossen und die Zellen können sich wieder trennen. Die zwei Zellkerne verschmelzen nun zu einem. Damit ist in einem Kern die DNA von zwei Kernen enthalten. Durch Mitose werden daraus zwei identische Kerne, wobei sich einer zu einem Großkern weiterentwickelt.
Aus 2 Kernen mit eigener DNA entstehen also zwei Kerne mit eigener und fremder Erbinformation.

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Konjugation

 


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