Biologia. Eucariotos Protistas. Professor Enrico Blota.

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1 Biologia Eucariotos Protistas Professor Enrico Blota

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3 Biologia EUCARIOTOS PROTISTAS O termo protista significa primeiro de todos. São unicelulares ou multicelulares, eucariontes, heterótrofos ou autótrofos, sendo divididos em vários filos, cujas relações filogenéticas ainda não são bem compreendidas. Recentemente há uma ideia de considerar o termo protista como coletivo para aglomerar seres vivos vulgarmente chamados de protozoários e algas. Antigamente, era comum os protistas serem considerados como Reino Protista. O termo protozoário significa primeiro animal e foi criado há muitos anos, quando havia o filo dos protozoários dentro do reino animal. São todos unicelulares e heterótrofos. Na classificação antiga, os protozoários eram divididos em 4 filos de maior diversidade: Sarcodina ou Rhizopoda, Flagellata ou Mastigophora, Ciliophora e Sporozoa. Na classificação atual, muitas espécies foram separadas de seres que antes eram do mesmo grupo, já que as relações evolutivas a cada ano são mais compreendidas. Classificação antiga 3

4 Principais protistas na classificação atual *Diplomonadidos e Parabasálios Nesses grupos, há duas organelas derivadas das mitocôndrias conhecidas como hidrogenossomos e mitossomos. Possuem duas membranas como as mitocôndrias, porém, não apresentam DNA próprio. Sabe-se que o hidrogenossomo gera ATP de forma anaeróbia a partir do piruvato e libera gás hidrogênio (daí seu nome). Já o mitossomo está envolvido na maturação de proteínas que contém ferro e enxofre. Os diplomonadidos possuem mitossomos, sendo um exemplo importante a Giardia lamblia, protozoário causador da doença giardíase, uma parasitose intestinal. Os parabasálios possuem hidrogenossomos e os mais importantes são os protozoários do gênero Trichonynpha (mutualistas intestinais de alguns insetos, como cupins) e o Trychomonas vaginalis, causador da DST chamada Tricomoníase, Giardia lamlia *Amebozoários Deslocam-se ou capturam alimentos por meio de pseudópodes e possuem representantes de vida livre ou parasitas, com origens bastante distintas. Muitas espécies são dulcícolas, outras são marinhas ou solos úmidos e há até espécies parasitas, como a Entamoeba histolitica, causadora da amebíase. A ameba de vida livre mais conhecida é a Amoeba proteus (foto abaixo). O tipo de reprodução mais comum é a divisão binária (imagens A e B). 4

5 Biologia Eucariotos Protistas Prof. Enrico Blota Alguns amebozoários perderam totalmente as mitocôndrias em sua evolução. É o caso da ameba Pelomyxa palustres, que tem DNA mitocondrial incorporado ao DNA nuclear. A Entamoeba histolitica também não apresenta mitocôndrias, mas possui mitossomos. Algumas amebas de vida livre possuem uma espécie de carapaça que pode ser de grãos de areia ou de material produzido pela própria ameba, sendo chamadas de tecamebas. *Foraminíferos, radiolários e heliozoários São protozoários que também formam pseudópodes, porém, um pouco diferentes daqueles formados pelas amebas. Nos foraminíferos, os pseudópodes são finos e ramificados e conhecidos como reticulópodes. Eles vivem principalmente no ambiente marinho e geralmente apresentam esqueleto formado por carbonato de cálcio ou aglutinação de areia. Possuem muito registro fóssil, sendo usados por geólogos como indicadores para a presença de petróleo. O gênero fóssil Numullites podia chegar a ter 18 cm de diâmetro, o que para um unicelular é impressionante. Radiolários e Heliozoários formam pseudópodes finos, eretos, flexíveis e sustentados por feixes de microtúbulos internos, sendo chamados axópodes. Os heliozoários são comuns em água doce, onde habitam o fundo ou raízes de plantas aquáticas como o água-pé. Em algumas espécies há carapaça (exoesqueleto). Já os radiolários são comuns no plâncton marinho, apresentam endoesqueleto de sílica e possuem formas geométricas muito variadas. Heliozoário Algumas formas de radiolários 5

6 *Cinetoplastídeos Esse grupo possui flagelo usado para deslocamento e apresentam uma única e grande mitocôndria na base do flagelo, apresentando uma dilatação onde fica o DNA. Essa zona na mitocôndria de grande quantidade de DNA é chamada cinetoplasto. Antigamente achava-se o cinetoplasto era responsável pelo movimento do protozoário, porém, mesmo após sabermos que não é, o nome continuou. Cinetoplastídeos podem ser de vida livre (água doce, mar ou solo úmido) ou parasitas. Os parasitas mais famosos são o Trypanosoma cruzi (causador da doença de Chagas), Trypanosoma gambiense (causador da doença do sono), Leishmania brasiliensis e Leishmania chagasi (causadores da úlcera de Bauru ou leishmaniose tegumentar e leishmaniose visceral, respectivamente). *Euglenoides Também conhecidos como Euglehophyta, Apresentam dois flagelos que partem do saco flagelar ou reservatório. Voltada para o citoplasma, apresentam uma película flexível formada por fibrilas proteicas que dão forma mais constante à célula. Existem espécies fotossintetizantes (apresentam estigma para percepção da luz) como a Euglena e a Phacus e heterótrofos, que se alimentam de outros protistas. A Peranema é um exemplo de heterótrofo que se alimenta de euglenas. Essas espécies vivem em água doce, mas são comuns exemplos em água salgada. Também apresentam vacúolos para osmorregulação, como outros protistas. Muitas espécies clorofiladas, na ausência da luz, podem ter forma alimentar heterotrófica por causa da regressão do cloroplasto, que volta a se diferenciar e aparecer na presença da luz. 6

7 Biologia Eucariotos Protistas Prof. Enrico Blota *Ciliados Deslocam-se ou obtêm alimentos por meio de cílios; é o único grupo que se mantém igual à classificação tradicional, a qual propõe o agrupamento de todos os ciliados em um único filo (Ciliophora). Podem ser encontrados em água doce, salgada, salobra e solos úmidos. Existem espécies parasitas sendo a Balantitium coli a parasita do ser humano. Os gêneros mais conhecidos de vida livre são o Paramecium e a Vorticella (imagens abaixo), que se alimentam de material em suspensão na água e a Frontonia que é predador de outros protozoários. Usaremos como base o Paramécio que apresenta estruturas típicas como o sulco oral, uma reentrância ciliada onde o alimento entra no ser vivo; o citóstoma, onde o alimento penetra na célula; citopígio ou citoprocto, por onde os restos não aproveitados são eliminados do vacúolo para fora. Há também presença de vacúolos pulsáteis para osmorregulação e a presença de dois núcleos, o macronúcleo (metabolismo) e o micronúcleo (participa do aumento de variabilidade por conjugação). 7

8 Conjugação no paramécio: *Apicomplexos ou esporozoários Não possuem estruturas especiais para deslocamento, mas podem se deslocar por flexões do corpo ou deslizamento; obtêm alimentos principalmente por absorção ou pinocitose; eram chamados de Sporozoa. São todos endoparasitas e completam seu ciclo de vida dentro de células do seu hospedeiro. Seu ciclo de vida apresenta formas de intensa multiplicação no interior do corpo dos organismos parasitados (esquizogonia e esporogonia). Podem formar estruturas de resistência (esporocistos) onde ficam os esporozoítos, uma das formas celulares dos esporozoários. Os principais parasitas deste grupo são os seres do gênero Plasmodium, causador da Malária (Maleita ou febre intermitente) e o Toxoplasma, causador da Toxoplasmose. Toxoplasma no interior de uma célula após a reprodução 8

9 Biologia Eucariotos Protistas Prof. Enrico Blota Forma básica de um esporozoário * Dinoflagelados São também chamadas de Pyrrophyta (algas de fogo) ou Dinophyta. Podem ser autótrofos, heterótrofos de vida livre, mutualistas e até parasitas de protozoários, crustáceos e peixes. Entre os simbiontes mutualistas, destaque para as zooxantelas, que vivem dentro de outros protistas ou até animais invertebrados, como os corais. Possuem endoesqueleto com sacos membranosos associados à membrana plasmática e podem conter depósitos de celulose. Muitas espécies fazem parte do plânton marinho (gên. Ceratium Maré vermelha é autótrofo e o gên. Noctiluca é heterótrofo com um tentáculo móvel). O gênero Noctiluca apresenta bioluminescência, sendo a reação química dependente de uma substância chamada luciferina que é oxidada pela enzima luciferase na presença de ATP e oxigênio, liberando a luz. Isso também acontece com outros seres vivos. Algumas espécies são formadoras da MARÉ VERMELHA. 9

10 Noctiluca sp Ciliados, apicomplexos e dinoflagelados estão intimamente ligados, principalmente, devido a estruturas alveolares próximas da membrana plasmática. Devido a isso, esses três protistas são incluídos em um grupo maior, conhecido como Alveolados. Leitura obrigatória Outros protistas Bacillariophyta Este filo é representado pelas Diatomáceas, algas muito comuns no plâncton marinho e em água doce. A maioria é autótrofa, mas existem espécies heterótrofas no sedimento marinho. A sua parede celular é rígida (frústula ou carapaça), impregnada de compostos de sílica. A frústula é composta por duas valvas que se encaixam. Há muitas formas de vida neste grupo, não havendo um padrão comum. OBS: Após a morte das diatomáceas formam-se depósitos dessas carapaças, formando as terras de diatomáceas, ou diatomito, que podem ser classificadas como um tipo de rocha sedimentar. O diatomito pode ser usado como filtro e essas carapaças podem ser usadas como abrasivos e até na produção de dentifrícios e cosméticos. Diatomáceas 10

11 Biologia Eucariotos Protistas Prof. Enrico Blota Phaeophyta Algas pardas. São multicelulares e de tamanho variado, podendo chegar de microscópicos até mais de 60 metros. Ocorrem principalmente no ambiente marinho. Na região Nordeste há tipicamente o Sargassume e a Padina. No Atlântico Norte forma-se o Mar de Sargaço. Apresentam ramos diferenciados com função reprodutora e pequenas vesículas cheias de gás que funcionam como flutuadores, mantendo a alga na superfície. Em alguns ambientes costeiros e frios podemos encontrar algas pardas gigantes (Kelps) que formam florestas aquáticas. São fonte de muitos produtos para a indústria para alginatos (substâncias viscosas para fabricar o papel), estabilizadores de cremes dentais e sorvetes. Os principais gêneros são o Macrocystis e Laminaria. A espécie Laminaria japônica (Kombu), comum na China é usada na alimentação e seu alto teor de Iodo combate o Bócio. Mar de Sargassum Rhodophyta Algas vermelhas. Maioria marinha. Existem algumas espécies usadas na alimentação humana, como no nori (gênero Porphyra), usada no sushi. Apresenta alto teor de vitamina C, logo, é muito usada para combater o escorbuto. A parede celular é formada por uma camada interna e rígida de celulose e outra externa mucilaginosa (com polissacarídeos ágar e carragenina). Usada na indústria farmacêutica, cosmética e na preparação de meios de cultura para bactérias. Certos grupos ainda apresentam carbonato de cálcio na parede celular (algas vermelhas calcárias) que auxiliam na formação de recifes. Chlorophyta Algas verdes. É o grupo mais diversificado de algas, com representantes uni ou multicelulares e mais de 7 mil espécies. São marinhos, dulcícolas ou meio úmido (cascas de árvores, barrancos). A Ulva (alface-do-mar) é um exemplo bem conhecido. A parede celular é rica em celulose e algumas podem apresentar carbonato de cálcio (algas verdes calcárias), comuns no litoral brasileiro. Podem também fazer parte da formação mutualística dos líquenes. Uma alga verde multicelular 11

12 Ciclo de vida da Ulva Charophyta Algas carofíceas- São multicelulares e muito aparentadas com as clorofíceas e com o reino vegetal. Alguns botânicos recomendam que esse reino seja expandido e que inclua, além das plantas atuais, clorofíceas e carofíceas. Esse grupo de algas tem variação entre os sistemas de classificação. Habitam principalmente águas doces e salobras. Resumo: 12