SubjectsSubjects(version: 978)
Course, academic year 2025/2026
   Login via CAS
   
Protistology - MB160P62
Title: Protistologie
Czech title: Protistologie
Guaranteed by: Department of Zoology (31-170)
Faculty: Faculty of Science
Actual: from 2018
Semester: winter
E-Credits: 3
Examination process: winter s.:
Hours per week, examination: winter s.:2/0, Ex [HT]
Capacity: unlimited
Min. number of students: unlimited
4EU+: no
Virtual mobility / capacity: no
State of the course: taught
Language: Czech
Additional information: http://www.protistologie.cz
Note: enabled for web enrollment
Guarantor: prof. RNDr. Ivan Čepička, Ph.D.
Teacher(s): prof. RNDr. Ivan Čepička, Ph.D.
doc. Mgr. Vladimír Hampl, Ph.D.
doc. Mgr. Pavel Škaloud, Ph.D.
Is co-requisite for: MB170C21
Annotation -
The objective of the course is to introduce the unicellular eukaryotes, i.e. the protists in the broader sense. The attention is paid namely to the endosymbiotic origin of the eukaryotic cell, mitochondrion and plastid, characterisation of the individual lineages of unicellular eukaryotes, their phylogenetic interrelationships and their relationships to multicellular organisms. The course is recommended to students of the second grade and is not directly connected to other courses. Completion of the Cell biology course is an advantage.
Last update: PARAZIT (27.05.2005)
Literature -

Hausmann, K., Hülsmann, N. 2003. Protozoologie. Academia, Praha.

Hausmann, K., Hülsmann, N., Radek, R. 2003. Protistology. E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart.

Hirt, R.P., Horner, D.S. (eds). 2004. Organelles, genomes and eukaryote phylogeny. CRC Press, London.

Kalina, T., Váňa, J. 2005. Sinice, řasy, houby včetně podobných organismů a mechorosty v současném systému. Karolinum, Praha.

Kendrick, B. 2001. The fifth kingdom. Focus Publ., New York.

Lee, J.J., Leedale, G.F., Bradbury P (eds). 2000. The illustrated guide to the Protozoa. Volume I, II. Allen Press, Lawrence.

Lee, R.E. 1999. Phycology. Cambridge University Press, Cambridge.

Margulis, L., Corliss, J.O., Melkonian, M., Chapman, D.J. (eds). 1990. Handbook of Protoctista. Jones and Bartlett Publisher, Boston.

Last update: Peterková Jindřiška, Ing. (25.10.2019)
Requirements to the exam -
The exam is oral, presentations and sound recordings from lectures are available at www.protistologie.cz
Last update: Čepička Ivan, prof. RNDr., Ph.D. (27.02.2021)
Syllabus -

1 History of protistology. Protista x Protoctista x Protozoa x Fungi x Eukaryota. Definition of protistology and its relationship to protozoology, algology, and mycology. History of protist research, development of the protist and eukaryotic system. (IČ) 

Definition of eukaryotes and structure of eukaryotic cells, geological context and timing of the emergence of eukaryotes. Relationship of eukaryotes and their genomes to prokaryotic domains. FECA (First Eukaryotic Common Ancestor) and LECA (Last Eukaryotic Common Ancestor). " Eukaryotic" properties in some prokaryotic groups, especially in Asgard Archaea, which are closest to eukaryotes. Reconstruction of LECA properties. The emergence and origin of mitochondria and the selection pressures that led to its fixation (Ox-tox hypothesis, hydrogen hypothesis, parasitic hypothesis), amitochondrial eukaryotes. The origin and emergence of the eukaryotic flagellum and endomembrane system. Did mitochondria arise at the very beginning of eukaryogenesis or only during its course (syntrophic hypotheses, phagotrophic origin)? (VH)

3 Plastids, Archaeplastida (PŠ) 

Origin of plastids. Primary, secondary, and tertiary plastids. Kleptoplastids. Archaeplastida - Glaucophyta, Rhodophyta, Viridiplantae, Rhodeplhidia.

4 Excavates (Discoba, Metamonada, Malawimonadida) (IČ) 

5 Amoebozoa (IČ)  

6 Sar - Ciliophora (IČ) 

7 Sar - Myzozoa (VH) 

Myzocytosis and characteristics of Myzozoa, conoid and apical complex. Protalveolata as a set of smaller lines of alveolates (Colponemida, Colpodellida, Perkinsea, Chromerida). Apicomplexa (spore-forming organisms) - Gregarinea - epicellular parasitism, modification of the front part of the cell. Parasites of invertebrates. Cryptosporidium – previously considered a typical coccidian, more closely related to gregarines. Significant pathogen of vertebrates, including humans. Coccidia – characteristics and life cycles. Importance in veterinary medicine. Representatives – Eimeria, Toxoplasma. Hematozoea - plasmodia and piroplasms, modification of the apical complex. Malaria plasmodia - the most studied Apicomplexa, entire genome sequenced. Life cycle and significance for humans - malaria. Dinozoa (Dinoflagellata, Dinophyceae, dinoflagellates) - specific arrangement of flagella (dinokont), unusual arrangement of the nucleus (dinokaryon), great morphological diversity, shells, plastids of dinoflagellates - more types than in other eukaryotes combined. Fossil dinoflagellates. Parasitic dinoflagellates. Ecological significance and symbiosis of dinoflagellates.

8 Sar - Stramenopiles. Cryptista, Haptista (PŠ)

9 Rhizaria (PŠ)

10 Obazoa, Eukaryota incertae sedis (VH)

Opisthokonta - eukaryotes with a "posterior flagellum" propelling the cell. The flagellum is very often reduced (in fungi only in chytridiomycet spores, in metazoans in sperm, in cilia of epithelia). A group well supported by molecular data. Domain of multicellular groups (Metazoa, Fungi). Single-celled groups related to fungi (Holofungi) - Nucleariida, Rozelida, Mikrosporidia, Aphelida. Nuclearia - a genus of free-living freshwater amoebae. Microsporidia - parasites mainly of insects and fish with highly reduced cell structures. Infectious stage of the spore with a unique injection mechanism. Single-celled groups related to cnidarians (Holozoa) - Ichtyosporea, Filasterea, Choanoflagellata. Choanoflagellata - freshwater and marine flagellates, free-floating and sessile. One flagellum with a collar for filtering food. Some species have a siliceous shell (lorica) and form colonies. Striking similarity to choanocytes of animal fungi. Nuclearia - genus of free-living freshwater amoebae. Capsaspora owczarzaki - amoeboid symbiont of snails. Ichthyosporea - parasitic protozoa with an unclear life cycle, some genera are economically and ecologically important. Apart from opisthokonts, the Obazoa group includes Breviata (flagellated amoebae) and Apusozoa (flagellates capable of forming pseudopods, usually crawling on surfaces). Incertae sedis (eukaryotes with unclear status) – the CRUMS group and several deep lineages that cluster into the Disparia group (Ancoracysta, Provora, Hemimastigophora, Meteora, and Solarion).

11 Phylogeny of eukaryotes and the position of the root of the eukaryotic tree (VH) 
Most eukaryotic groups cluster into two megaclades (Diaphoretickes - "diverse," and Amorphea - "formless"). Several branches are unclear. The root is difficult to determine, but it probably lies somewhere between these two megaclades and separates groups with excavate morphology from each other. From the above, it follows that LECA probably had the morphology of an excavate flagellate. An outline of the possible evolution of mastigonts and eukaryotic body shapes. Dating of early eukaryotic evolution and overview of the fossil record - FECA about 3 billion years ago, LECA about 1.5 billion years ago, and current supergroups, including multicellular organisms, 1 billion years ago.

12 The importance of protists (PŠ)

Last update: Čepička Ivan, prof. RNDr., Ph.D. (02.02.2026)
Learning outcomes - Czech

Znalosti (vědomosti)

  • Definovat protisty a zasadit je do kontextu eukaryotických organismů.
  • Stručně popsat historický vývoj protistologie, její vymezení vůči protozoologii a algologii/fykologii a vysvětlit hlavní taxonomické přístupy, morfologické a molekulární znaky používané při studiu protist.
  • Vysvětlit vznik eukaryotické buňky, včetně hypotéz o původu jádra, mitochondrií, plastidů, endomembránového systému a bičíku, a zasadit tyto události do časového rámce evoluce eukaryot.
  • Charakterizovat původ a diverzitu plastidů (primární, sekundární, terciární endosymbiózy, kleptoplastie), jejich strukturu, pigmenty a fyziologické funkce.
  • Vyjmenovat eukaryotické superskupiny a popsat jejich diverzitu.
  • Popsat hlavní skupiny protist, jejich morfologické znaky, ekologii a významné parazitické či symbiotické zástupce.
  • Popsat současné hypotézy o kořeni eukaryotického stromu a význam nových sekvenačních dat pro rekonstrukci hlubokých evolučních vztahů.
  • Uvést ekologický, evoluční, biogeochemický, medicínský a biotechnologický význam vybraných zástupců protist, včetně jejich role v symbiózách, globálních cyklech prvků, zemědělství, medicíně a biotechnologiích.

Dovednosti

  • Rozlišit hlavní linie eukaryot na základě morfologických a ultrastrukturálních znaků.
  • Interpretovat schémata buněčné stavby protist s využitím znalostí o evoluci a funkci jednotlivých struktur.
  • Interpretovat fylogenetické stromy eukaryot s důrazem na protisty.
  • Aplikovat poznatky o endosymbióze, plastidové evoluci, buněčné biologii a fyziologii protist k vysvětlení evoluce eukaryot.
  • Analyzovat životní cykly významných parazitických protist.
  • Porovnat různé typy plastidů u hlavních skupin řas a vyvodit jejich evoluční souvislosti.
  • Zařadit vybrané organismy z hlediska jejich ekologického, medicínského, biotechnologického nebo environmentálního významu.

Kompetence

  • Kriticky hodnotit různé hypotézy o vzniku a evoluci eukaryotické buňky, původu organel a kořeni eukaryotického stromu a posoudit jejich oporu v molekulárních a ultrastrukturálních datech.
  • Posoudit, které morfologické/ultrastrukturní znaky jsou podstatné pro determinacy protist v rámci jednotlivých evolučních linií.
  • Orientovat se ve fylogenetických stromech zahrnujících celá eukaryota nebo jednotlivé eukaryotické superskupiny.
  • Být schopen analyzovat a porovnat evoluční strategie jednotlivých evolučních linií protist (např. jednobuněčnost, mnohobuněčnost, parazitismus, symbióza, fotosyntéza, anaerobióza).
  • Zhodnotit roli protist v ekosystémech, globálních biogeochemických cyklech a jejich význam pro medicínu, zemědělství a biotechnologie.
Last update: Čepička Ivan, prof. RNDr., Ph.D. (27.01.2026)
 
Charles University | Information system of Charles University | http://www.cuni.cz/UKEN-329.html