#01 DIVERSIDADE DOS PROTOCTISTAS. Biologia II Prof. Tafarel Melo

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1 #01 DIVERSIDADE DOS PROTOCTISTAS Biologia II Prof. Tafarel Melo

2 ÁRVORE FILOGENÉTICA DA VIDA

3 QUEM SÃO OS PROTOCTISTAS?

4 QUEM SÃO OS PROTOCTISTAS? Um grupo complicado de se definir! Dinoflagelado (alga unicelular), Sargaço (alga pluricelular) e Paramécio (protozoário) Grande diversidade de formas, metabolismos e estratégias adaptativas Autótrofos, Heterótrofos, unicelulares, pluricelulares, produtores parasitas, decompositores

5 QUEM SÃO OS PROTOCTISTAS? Um grupo complicado de se definir! Rodofíceas (alga pluricelular), Cisto de Entamoeba sp. (protozoário) e Diatomácea (alga unicelular) [ ] são definidos apenas como uma confederação de eucariontes que não apresentam o nível de organização tecidual observado nas plantas, animais e fungos Brusca & Brusca (Invertebrados, 2007)

6 NICHOS OCUPADOS PELO REINO O maior grupo entre os Eukarya - Reece et al (Biologia de Campbell, 2015) fitoplâncton (algas unicelulares), Algas verdes (alga pluricelular) e Tryanossoma cruzi (protozoário) Reposição de Gás Oxigênio Produção de Biomassa Marinha Parasitismo

7 ADAPTAÇÃO CELULAR As células mais elaboradas de todas - Reece et al (Biologia de Campbell, 2015) Esquema de Euglena sp. demonstrando sistema de produção de alimento, locomoção, defesa e foto-percepção

8 ADAPTAÇÃO CELULAR As células mais elaboradas de todas - Reece et al (Biologia de Campbell, 2015) Esquema de Paramecium sp. demonstrando sistema de captura de alimento e eliminação de resíduos

9 #02 DIVERSIDADE DAS ALGAS Biologia II Prof. Tafarel Melo

10 CARACTERÍSTICAS GERAIS DAS ALGAS Já foram classificadas como plantas (macroscópicas) - até o Século XX Unicelulares isolados, Unicelulares coloniais ou Pluricelulares Habitat aquático (água doce ou salgada ou ambiente de umidade alta) Base da cadeia alimentar/energética Participação no fitoplâncton (apenas unicelulares) Reposição de Oxigênio na atmosfera

11 CHRYSOPHYTA Crisofíceas ou Diatomáceas - algas douradas Diatomáceas apresentam aspecto rígido por sua carapaça composta por sílica Unicelulares de água doce ou salgada Carapaça bivalvular silicosa - modelo caixa-tampa Responsáveis por considerável parcela da produção de oxigênio Pigmentos carotenóides - amarelo e marrom

12 Pirrofíceas ou Dinoflagelados PYRROPHYTA Esquematização de dinoflagelados de acordo com as Classes pertencentes ao grupo Unicelulares de água doce ou salgada Algumas espécies bioluminescentes, presença de flagelo duplo Responsáveis pela maior parcela da produção de oxigênio mundial Pigmentos clorofila, xantofila e carotenóides

13 PYRROPHYTA Evento de bioluminescência provocado por colônias de dinoflagelados

14 PYRROPHYTA Maré vermelha, fenômeno causado pela reprodução em massa de alguns dinoflagelados

15 PHAEOPHYTA Feofíceas - algas pardas ou marrons Extensão corporal das algas pardas Pluricelulares marinhas Parede celular com celulose e algina Pigmentos clorofila a e c e fucoxantina

16 CHLOROPHYTA Clorofíceas - algas verdes Algas verdes pluricelulares (Ulva) e unicelular (Acetabularia) Unicelulares isoladas e coloniais e pluricelulares Parede celular (celulose), amido (reserva), Pigmento Clorofila a e b Presença de talo Prováveis ancestrais dos Plantae

17 RODOPHYTA Rodofíceas - algas vermelhas Algas vermelhas em visão ampliada e distante; produto final resultante do ágar extraído de algas Pluricelulares filamentosas Prede celular com celulose Pigmento clorofila a e d e ficoeritrina Produção do ágar

18 EUGLENOPHYTA Euglenóides Euglenóides e suas adaptações em comparação com Tryanossoma cruzi (protozoário) Unicelulares de água doce Alimentação mixotrófica - alternância entre autotrofia e heterotrofia Parede celular ausente e presença de ocelo e flagelo

19 ADAPTAÇÃO CELULAR As células mais elaboradas de todas - Reece et al (Biologia de Campbell, 2015) Esquema de Euglena sp. demonstrando sistema de produção de alimento, locomoção, defesa e foto-percepção

20 IMPORTÂNCIA DAS ALGAS Alimentação (humana e animal) Algas utilizadas na alimentação: nori (rodofícea), ulva (clorofícea) e ágar (extraído de rodofíceas) Ficocolóides: emulsificantes, estabilizantes e gel de cultura Cosméticos: carragenanos e carotenos Fertilizantes: reposição de Nitrogênio e Potássio e correção de ph Medicina: suplemento vitamínico (ß-caroteno) e produção de medicamento (Laminaria sp. - Bócio)

21 #03 CICLOS DE VIDA DAS ALGAS Biologia II Prof. Tafarel Melo

22 REPRODUÇÃO ASSEXUADA Bipartição - algas unicelulares Esquema de Euglena sp. (direita) demonstrando mecanismo de reprodução assexuada por bipartição ou cissiparidade

23 REPRODUÇÃO ASSEXUADA Zoosporia - algas pluricelulares filamentosas Esquema de Ulathrix sp. demonstrando ciclo assexuado característico de algas pluricelulares filamentosas

24 REPRODUÇÃO SEXUADA Mistura de material genético Esquematizações demonstrando mecanismos de reprodução distintos: conjugação e ciclos diplobionte e haplobionte Ciclo Haplobionte haplonte - união sexual (fecundação) Ciclo Diplobionte - Esporos e gametas (+ estruturas respectivas) Ciclo Haplobionte haplonte - conjugação

25 CICLO HAPLOBIONTE (HAPLONTE) Esquema de Chlamydomonas sp. demonstrando ciclo de vida haplobionte haplonte com mecanismo de união sexual

26 CICLO DIPLOBIONTE Esquema de Ulva sp. demonstrando ciclo diplobionte, suas fases e estruturas

27 CONJUGAÇÃO Esquema de Spirogyra sp. demonstrando ciclo de vida haplobionte haplonte com mecanismo de conjugação

28 #04 DIVERSIDADE DOS PROTOZOÁRIOS Biologia II Prof. Tafarel Melo

29 CARACTERÍSTICAS DOS PROTOZOÁRIOS Já foram classificadas como animais (animálculos) - proto + zoa Unicelulares isolados Heterótrofos Classificados pelo tipo de locomoção Protozooses Formação do zooplâncton

30 SARCODINA Rhizopoda = amebóides E. histolytica (cisto), projeção de pseudópodes e trofozoíto de E. gengivalis Movimentação: pseudópodes Vida livre ou parasitária Ex.: Entamoeba histolytica

31 ADAPTAÇÃO CELULAR Esquema de Entamoeba sp. demonstrando mecanismo de alimentação e locomoção

32 ZOOMASTIGOPHORA Flagelados T. cruzi (doença de chagas), Giardia lamblia (giardíase) e T. brucei (doença do sono) Movimentação: flagelos Vida livre ou parasitária Ex.: Trypanossoma cruzi

33 ADAPTAÇÃO CELULAR Esquema de Paramecium sp. demonstrando locomoção e fases (A=amastigota, B=epimastigota, C=tripomastigota)

34 CILIOPHORA Ciliados P. caudatum e Vorticella convallaria, espécies de vida livre Movimentação: cílios Vida livre ou parasitária (poucos) Ex.: Paramecium caudatum

35 ADAPTAÇÃO CELULAR Esquema de Paramecium sp. demonstrando mecanismo de alimentação e locomoção

36 SPOROZOA / APICOMPLEXA Esporozoários T. gondii e Plasmódium vivax, parasitas humanos Movimentação: ausente Parasitas intracelulares Ex.: Toxoplasma gondii

37 ADAPTAÇÃO CELULAR Esquema de Toxoplasma gondii demonstrando mecanismo de locomoção e estrutura celular

38 ACTINOPODA Rhizopoda amebóides Organização celular em Actinópodes, representantes do gênero Actinosphaerium sp. Movimentação: axópodes Vida livre (ambientes aquáticos), simetria esférica, zooplâncton ou bentônicos Ex.: Actinosphaerium sp.

39 GRANULORRETICULOSA foraminíferos Estrutura dos reticulópodes em foraminíferos; exemplo de registro fóssil (microfóssil) de carbonato de Ca Movimentação: reticulópodes Vida livre (marinhos), zooplâncton ou bentônico Carapaças (carbonato de cálcio) - registro fóssil Ex.: Globigerina sp.

40 #05 CITOLOGIA DOS PROTOZOÁRIOS Biologia II Prof. Tafarel Melo

41 ESTRUTURAS LOCOMOTORAS Esquema de alguns mecanismos de locomoção em protozoários Pseudópodes: transitórios (mecanismo de projeção/contração) Flagelos: permanentes, alongados e poucos Cílios: permanentes, curtos e numerosos (movimento em fila) Axópodes: projeções (citoplasma) sem esqueleto Reticulópodes: projeções (citoplasma) com esqueleto (microtúbulos)

42 ADAPTAÇÃO CELULAR Esquema de ameboide utilizando pseudópodes para captura de alimento

43 ESTRUTURA DE CÍLIOS/FLAGELOS Esquematização das fibrilas de tubulina (presentes em cílios e flagelos)

44 ADAPTAÇÃO CELULAR Representação de flagelado com duas estruturas locomotoras e cinetoplasto

45 ADAPTAÇÃO CELULAR Representação de dois ciliados com concentração apical dos cílios, relacionada à movimentação e alimentação

46 ADAPTAÇÃO CELULAR Representação esquemática dos tipos de projeções citoplasmáticas

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48 CÉLULAS DE SARCODINA Estrutura dos reticulópodes em foraminíferos; exemplo de registro fóssil (microfóssil) de carbonato de Ca Poucas organelas citoplasmáticas - grupo mais primitivo Ausência de esqueleto interno Granulorreticulosa - foraminíferos (calcário) e radiolários (sílica) Vacúolo - mecanismo de osmorregulação Formação de cistos - condições adversas/parasitismo

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50 ADAPTAÇÃO CELULAR Esquema de Entamoeba sp. demonstrando mecanismo de alimentação e locomoção

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53 CÉLULAS DE ZOOMASTIGOPHORA T. cruzi (doença de chagas), Giardia lamblia (giardíase) e T. brucei (doença do sono) Tipos celulares: amastigota, epimastigota e tripomastigota Flagelo: captura de alimento e percepção sensorial Cinetoplasto: única mitocôndria com DNA concentrado - rotação do flagelo Formação de cistos: condições adversas

54 Cinetoplasto

55 ADAPTAÇÃO CELULAR Esquema de Trypanossoma sp. demonstrando locomoção e fases (A=amastigota, B=epimastigota, C=tripomastigota)

56 Esquema de Trypanossoma sp. demonstrando fases amastigota

57 Esquema de Trypanossoma sp. demonstrando fases epimastigota

58 Esquema de Trypanossoma sp. demonstrando fases tripomastigota

59 CÉLULAS DE CILIOPHORA Adaptações celulares de P. caudatum e Vorticella convallaria, espécies de vida livre Alto nível de adaptação celular - maior complexidade Cílios: captura e direcionamento do alimento ao citóstoma Macronúcleo vegetativo Micronúcleo reprodutor - bipartição ou conjugação Estruturação dos códons única (UGA - stop codon - origina cisteína)

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61 ADAPTAÇÃO CELULAR Esquema de Paramecium sp. demonstrando mecanismo de alimentação e locomoção

62 ADAPTAÇÃO CELULAR As células mais elaboradas de todas - Reece et al (Biologia de Campbell, 2015) Esquema de Paramecium sp. demonstrando sistema de captura de alimento e eliminação de resíduos

63 CÓDIGO GENÉTICO Cólons e respectivos aminoácidos. Destaque para os stop codons, que tem funcionalidade diferenciada em ciliados

64 CÉLULAS DE SPOROZOA T. gondii e Plasmódium vivax, parasitas humanos Esporozoítos - porção apical (especializado na penetração no hosp.) Ausência de vacúolos Alimentação por absorção (direta do hospedeiro) Apicoplasto - plastídeo sem função fotossintetizante Parasitas (animais) mais difundidos entre as diversas comunidades

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66 Ciclo de vida e fases de Toxoplasma gondii (bradizoíto, taquizoíto, gametocisto, oocisto e cisto)

67 ADAPTAÇÃO CELULAR Esquema de Toxoplasma gondii demonstrando mecanismo de locomoção e estrutura celular

68 #06 REPRODUÇÃO NOS PROTOZOÁRIOS Biologia II Prof. Tafarel Melo

69 REPRODUÇÃO ASSEXUADA Protozoários realizando processos reprodutivos assexuados Divisão Binária - clássica (1 célula-mãe - 2 células-filhas) Esquizogonia - 1 célula-mãe - várias células-filhas (recorrente em Plasmodium sp.) *Plasmotomia - 1 célula-mãe - várias células-filhas (multiplicação do citoplasma independente dos núcleos) - RARO

70 Esquematização do processo reprodutivo de divisão binária em amebóides

71 Tirinhas ilustrando de forma cômica o processo reprodutivo de divisão binária em amebóides

72 Esquematização do processo reprodutivo por esquizogonia em protozoários

73 Tipos de reprodução assexuada em protozoários

74 REPRODUÇÃO SEXUADA Protozoários diversos que realizam reprodução sexuada Conjugação - União parcial entre células envolvidas na troca de material genético (não há multiplicação, mas sim variabilidade) Singamia* - União completa entre células envolvidas, formação de zigoto e posterior meiose - RARO

75 Esquematização do processo reprodutivo por conjugação em Paramecium sp.

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77 CICLOS DE VIDA Esquematização do ciclo de vida em T. cruzi. Os ciclos de vida tem relação direta com os hospedeiros e ambiente

78 #07 PARASITISMO Biologia II Prof. Tafarel Melo