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一，原生動物門概覽

原生動物是動物界里最原始、最低等的動物，堪稱動物始祖。其身體微小，體長一般在幾微米到幾十微米之間，由單核細胞構成，故也稱其為單細胞動物。和多細胞動物一樣，原生動物可行使運動、消化、呼吸、排泄、感應、生殖等基本生活機能，但無器官系統，僅由細胞分化出不同的部分來完成。在自然界中，原生動物分布廣泛，一般我們在淡水、海水以及潮濕的土壤中均可見其身影。依據不同的形態特征，原生動物可下分四綱：鞭毛綱、肉足綱、孢子綱以及纖毛綱。

二，草履蟲（Paramedium caudatum）

草履蟲隸屬于原生動物門，纖毛綱，膜口目，草履蟲科，是原生動物門的代表物種。其生活于淡水中，一般在池沼、小河中均可采集到。

（圖1 草履蟲的形態及內部結構）

（一）草履蟲的形態結構

草履蟲體長為80-300微米，其形狀神似草鞋，全身被滿縱行排列的纖毛，因此而得名。體前端開始有一道溝斜伸向身體中部，溝后有口，名曰口溝，口溝后端具一胞口，下連漏斗形胞咽，起攝食作用。蟲體的表面為表膜，在電子顯微鏡下可見表膜由外中內三層結構組成（如圖2）。其中最外層一層膜在體表及纖毛纖毛上連續，中層和內層膜形成表膜泡的鑲嵌系統，以此增加表膜的韌性和硬度，保護細胞質。

（圖2，箭頭所指即為表膜結構）

表膜內為草履蟲的細胞質，可分為外質和內質。外質一般指表膜之下的一些小桿狀結構，其排列整齊，與表膜相垂直，此為刺絲泡。當草履蟲受到刺激時，刺絲泡可射出其內容物，遇水成細絲，保護蟲體。外質之下即為內質，內質多顆粒，能流動，其內有細胞核、食物泡、伸縮泡等結構。草履蟲的細胞核有大小兩核，大核呈透明腎形，營營養代謝；小核位于大核凹處，營繁殖和遺傳。食物泡為草履蟲胞咽下端的圓形小泡，內含豐富營養物質，可維持生存。伸縮泡存在于蟲體前部和后部，每個伸縮泡向周圍的細胞質伸出放射排列的收集管，端部與內質網的小管相通連（如圖3），可調節水分平衡。

（圖3 草履蟲伸縮泡的微細結構）

（二）生理機能

（1）運動。

草履蟲的表膜下有一套與纖毛結合且復雜的小纖維系統，各種小纖維聯結成網狀，可傳導沖動并協調纖毛的活動，因為草履蟲的運動主要依靠纖毛來完成。游泳時，全身的纖毛有節奏地擺動，且由于口溝附近的纖毛較長，擺動有力，故蟲體一般旋轉前進。

(視頻：【顯微鏡下的草履蟲（活體，正在運動）-嗶哩嗶哩】 https://b23.tv/yxIGWb7）

（2）攝食與消化。

草履蟲的攝食主要依靠胞咽來完成，胞咽內有特殊的纖毛組不斷擺動，可使水流進入胞口，攜帶的食物在胞咽下端形成小泡。隨著小泡逐漸脹大，它會脫離胞咽落入細胞質內，形成食物泡，完成攝食。食物泡會依照固定的路線在蟲體內游動，在該過程中，溶酶體將融合于食物泡，在食物泡內進行消化，最后由身體后部的胞肛排出未消化的殘渣。

（視頻：【草履蟲的秘密-嗶哩嗶哩】 https://b23.tv/HIY0HPe）

（3）水分調節。

草履蟲水分的調節與其伸縮泡有關。伸縮泡的主泡及收集管上存在收縮絲，一般認為由微管組成。收縮絲可通過收縮使內質網收集的水分和代謝廢物排入收集管，注入伸縮泡主泡，通過表膜上的小孔排出體外。通過該途徑，草履蟲可以不斷排出體內過多的水分，調節平衡。

（4）生殖。

草履蟲的生殖方式可分為無性生殖和有性生殖。

（三）研究的意義

草履蟲因其個體較大，結構典型，繁殖快，觀察方便，容易采集培養，因此一般作為生物學研究的代表動物。近年來通過對纖毛蟲分子生物學的研究，已知其在諸多方面都顯示了分子的獨特性。例如，如草履蟲大、小核同時存在又不相同，引起了人們對基因組組成和基因結構等有關領域的研究興趣。大核中有成千上萬獨立的線性DNA，使之成為研究端粒結構與形成的最佳材料。此外，大核基因組的獨特結構也是研究基因表達的理想選擇，在遺傳密碼的使用上，亦具有獨特性。由此可見，草履蟲對于分子生物學的發展，未來將作出更大貢獻。