Paramecium

Paramecium, geslacht van microscopische, eencellige en vrijlevende protozoën. De meeste soorten kunnen gemakkelijk in het laboratorium worden gekweekt, waardoor ze ideale modelorganismen zijn, zeer geschikt voor biologische studie. Parameciums variëren in lengte van ongeveer 0,05 tot 0,32 mm (0,002 tot 0,013 inch). Hun basisvorm is een langwerpig ovaal met afgeronde of spitse uiteinden, zoals bij P. caudatum. De term paramecium wordt ook gebruikt om individuele organismen van een Paramecium-soort aan te duiden. Paramecium is het enige geslacht in de familie Parameciidae, die tot het phylum Ciliophora behoort.

Paramecia zijn volledig bedekt met trilhaartjes (fijne haarachtige filamenten) die ritmisch kloppen om hen voort te stuwen en om bacteriën en andere voedseldeeltjes naar hun mond te leiden. Op het ventrale oppervlak loopt een mondgroef diagonaal achter de mond en de slokdarm. In de slokdarm worden voedseldeeltjes omgezet in voedselvacuole, en de vertering vindt plaats in elke voedselvacuole; afvalmateriaal wordt uitgescheiden via de anus.

Een dunne laag ectoplasma (helder, stevig cytoplasma) ligt direct onder de pellicula (een flexibel lichaamsmembraan) en omsluit het endoplasma (het binnenste, vloeibaarder gedeelte van het cytoplasma). Het endoplasma bevat korrels, voedselvacuolen en kristallen van verschillende grootte. In het ectoplasma zijn trichocysten (spilvormige lichaampjes) ingebed, die door chemische, elektrische of mechanische middelen kunnen worden vrijgemaakt. De precieze functie van trichocysten is onduidelijk; ze kunnen worden uitgestoten als reactie op verwonding, of ze kunnen worden gebruikt als verankeringsmiddel, als verdedigingsmechanisme, of als middel om prooien te vangen.

Afhankelijk van de soort heeft een paramecium één tot meerdere samentrekkende vacuolen die dicht bij het oppervlak aan de uiteinden van de cel liggen. De contractiele vacuolen regelen het watergehalte in de cel en kunnen ook als uitscheidingsstructuren worden beschouwd, omdat het uitgestoten water metabolische afvalstoffen bevat.

Paramecia hebben twee soorten kernen: een grote ellipsvormige kern die een macronucleus wordt genoemd en ten minste één kleine kern die een micronucleus wordt genoemd. Beide soorten kernen bevatten het volledige pakket genen die de erfelijke informatie van het organisme dragen. Het organisme kan niet overleven zonder de macronucleus; het kan zich niet voortplanten zonder de micronucleus. De macronucleus is het centrum van alle metabolische activiteiten van het organisme. De micronucleus is een opslagplaats voor het genetisch materiaal van de kiembaan van het organisme. Hij geeft aanleiding tot de macronucleus en is verantwoordelijk voor de genetische reorganisatie die tijdens de conjugatie (kruisbevruchting) plaatsvindt.

Strict genomen is de enige vorm van voortplanting bij Paramecium de aseksuele binaire splijting, waarbij een volgroeid organisme zich in twee dochtercellen deelt. Paramecium vertoont ook verschillende typen sexuele processen. Conjugatie bestaat uit de tijdelijke vereniging van twee organismen en de uitwisseling van micronucleaire elementen. Zonder de verjongende effecten van conjugatie veroudert een paramecium en sterft af. Alleen tegengestelde paringstypen, of genetisch compatibele organismen, kunnen zich verenigen in conjugatie. P. aurelia heeft meerdere erfelijke paringstypen die verschillende paringsgroepen vormen; ooit bekend als syngens, worden deze verschillende groepen nu beschouwd als afzonderlijke soorten binnen het zogenaamde P. aurelia complex. Autogamie (zelfbevruchting) is een soortgelijk proces dat in één organisme voorkomt. Bij cytogamie, een ander type van zelfbevruchting, verenigen twee organismen zich, maar vindt er geen kernuitwisseling plaats.