Andreia Silva, n.º 4 Andreia Nunes, n.º 5 Clara Simões, n.º 9 Diana Rocha, n.º 11

Escola Secundária Manuel Cargaleiro Biologia Andreia Silva, n.º 4 Andreia Nunes, n.º 5 Clara Simões, n.º 9 Diana Rocha, n.º 11 Fogueteiro, 12 de Novembro de 2006

p. 1. Introdução Teórica... 2 2. Procedimento Experimental. 3 2.1. Material utilizado na Observação da gemulação nas leveduras... 33 2.2. Material utilizado na Observação da esporulação.. 33 2.3. Descrição da experiência de Observação da gemulação nas leveduras... 33 2.4. Descrição da experiência de Observação da esporulação nas leveduras. 44 3. Registo de Resultados... 55 4. Discussão. 12 5. Conclusões. 14 6. Bibliografia... 15 7. Avaliação..... 16 16 Escola Secundária Manuel Cargaleiro 2005/2006 2

Com este trabalho pretendemos observar através do M.O.C. (microscópio óptico composto) dois processos de reprodução assexuada, a esporulação (Rhizopus Nigricans) e a gemulação nas leveduras (Sacharomyces Cerevisiae), de forma a compará-los e a compreendê-los. A reprodução assexuada é um processo muito comum na Natureza, que envolve um só progenitor, não havendo intervenção de gâmetas. A fecundação e a meiose estão, portanto, ausentes na reprodução assexuada, pelo que o número de indivíduos aumenta muito rapidamente por mitoses sucessivas, sendo os novos indivíduos geneticamente idênticos ao progenitor. Este tipo de reprodução ocorre nos procariontes, na maioria dos seres vivos unicelulares eucariontes e em alguns organismos multicelulares, como as plantas. Na maioria dos seres unicelulares, tanto eucariontes como procariontes, o processo fundamental de reprodução assexuada é a bipartição, sendo a gemulação o processo fundamental nos celenterados e leveduras. Nas plantas, o método principal de reprodução assexuada é a multiplicação vegetativa por bolbos, rizomas e tubérculos, e a formação de esporos sexuais. Os nossos objectos de estudo foram as leveduras e o bolor do pão que são saprófitas (obtêm os seus nutrientes a partir de tecidos mortos e/ou em decomposição) e pertencem ao reino Fungi. Os fungos são seres vivos eucariontes, unicelulares, como as leveduras, ou pluricelulares, como os fungos filamentosos ou bolores (como o Rhizopus Nigricans), cujos filamentos fúngicos são denominados hifas e cujo conjunto das hifas tem o nome de micélio. Os fungos reproduzem-se sexuadamente e assexuadamente. A reprodução assexuada ocorre devido à fragmentação do micélio ou por produção de esporos. Em alguns fungos, os esporos são produzidos em estruturas especializadas, denominadas esporângios que se formam nas hifas denominadas esporangióforos. As leveduras são fungos unicelulares eucariontes, com uma forma oval, que são influenciados pela presença de oxigénio (O 2 ), já que é este gás que vai determinar o modo como estas obtêm energia, pois caso se encontrem na presença de O 2 estas realizam respiração aeróbia, caso contrário, realizam fermentação alcoólica, pelo que têm uma grande importância a nível industrial, nomeadamente, na produção de pão e bebidas alcoólicas como a cerveja, embora também possam ser prejudiciais à saúde do Homem. Estes seres unicelulares reproduzem-se assexuadamente através de um processo de gemulação ou gemiparidade (a nova célula origina-se de uma protuberância - gema - da célula-mãe) de forma bastante rápida quando em condições favoráveis, ou seja, quando em presença de glicose. O bolor do pão, Rhizopus Nigricans (significa bolor negro do pão) é responsável pela decomposição de alimentos. Estes fungos reproduzem-se assexuadamente através de um processo denominado esporulação, em que os novos seres se originam pela germinação de esporos que se formam nos esporângios, que neste tipo de bolor, têm dimensões muito grandes. Escola Secundária Manuel Cargaleiro 2005/2006 3

2.1. Material utilizado na Observação da gemulação nas leveduras 2g de fermento de padeiro (leveduras); 10g de açúcar amarelo; Água tépida; 1 Matraz; 1 Conta-gotas; Estufa; M.O.C. (microscópio óptico composto); Lâminas; Lamelas. 2.2. Material utilizado na Observação da esporulação Pão; Placa de Petri; Esguicho com água; Agulha de dissecção; Lupa binocular; M.O.C. (microscópio óptico composto); Lâminas; Lamelas. 2.3. Descrição da Experiência de Observação da gemulação nas leveduras 1. Criámos um meio de cultura para as leveduras num matraz, onde misturámos fermento de padeiro, açúcar amarelo e água morna, agitando bem. 2. Colocámos o matraz na estufa, durante duas horas, a uma temperatura de 30ºC. Escola Secundária Manuel Cargaleiro 2005/2006 4

3. Após este tempo, agitámos a mistura, retirando uma gota desta solução, com o auxílio de um contagotas. 4. Colocámos essa gota sobre uma lâmina, que cobrimos com uma lamela. 5. Observámos esta amostra ao M.O.C, na objectiva de 40X., fazendo um esquema legendado da nossa observação. 2.4. Descrição da Experiência de Observação da esporulação 1. Humedecemos um pouco de pão, que tínhamos colocado previamente numa placa de Petri. Deixámos o pão durante alguns dias em contacto com o ar. 2. Tapámos a placa de Petri, colocámo-la num local quente e escuro, para que o bolor se pudesse desenvolver e observar macroscopicamente. 3. Observámos o bolor com o auxílio de uma lupa binocular. 4. Colocámos uma gota de água numa lâmina, sobre a qual colocámos uma porção de bolor, com o auxílio de uma agulha de dissecação. 5. Cobrimos a preparação com uma lamela e observámo-la ao M.O.C., com a objectiva de menor ampliação. 6. Registámos as nossas observações. Escola Secundária Manuel Cargaleiro 2005/2006 5

Nas páginas seguintes seguem-se os registos das observações efectuadas pelos quatro elementos do grupo. Nas folhas estão esquematizados as várias etapas da reprodução assexuada por gemulação nas leveduras (Sacharomyces Cerevisiae) e por esporulação (Rhizopus Nigricans). Escola Secundária Manuel Cargaleiro 2005/2006 6

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As nossas observações incidiram sobre dois tipos de reprodução assexuada, que como já foi referido, é um processo bastante comum na Natureza, em que os novos indivíduos são geneticamente iguais ao seu progenitor. Após termos criado um meio de cultura adequado, com todos os nutrientes necessários para a reprodução das leveduras, nomeadamente, a glicose existente no açúcar amarelo, a qual é degradada pelas Sacharomyces Cerevisiae para produção de energia, foram observadas as várias etapas que constituem o processo de reprodução assexuada que estas efectuam, ou seja, a gemulação ou gemiparidade. A gemulação ou gemiparidade é um processo de reprodução assexuada em que se originam novos indivíduos a partir da formação de uma ou mais dilatações, gemas, que crescem e se destacam, originando um novo indivíduo, que se vai continuar a desenvolver até finalizar o seu crescimento. Neste processo, a célula-mãe mantém a sua individualidade, como pudemos observar através do microscópio óptico composto, em que as leveduras começam a apresentar protuberâncias que se vão desenvolvendo até um determinado ponto, após o qual se separam da célula-mãe e se transformam em indivíduos independentes que vão continuar o seu crescimento até atingirem as dimensões da célula-mãe e puderem reproduzir-se igualmente. Fig. 1 As várias etapas da gemulação nas leveduras. Escola Secundária Manuel Cargaleiro 2005/2006 13

No que respeita ao bolor do pão, este reproduz-se assexuadamente através de um processo de esporulação. Fig. 2 - Microfotografia de Rhizopus nigricans e sua representação esquemática. A esporulação é um processo de reprodução assexuada que compreende a formação de células reprodutoras especializadas os esporos que, quando sujeitas a condições favoráveis de humidade, germinam, originando cada uma delas um novo indivíduo. Os esporos são estruturas excelentes para a dispersão geográfica formando-se, em grandes quantidades, nos esporângios que são estruturas leves que possuem uma parede muito espessa e, assim sendo, resistente, capaz de suportar condições ambientais desfavoráveis. Foi-nos possível observar através da lupa binocular a estrutura completa do bolor do pão, nomeadamente, o micélio com as suas hifas e esporângios. Relativamente à observação através do microscópio óptico composto, conseguimos observar, com a objectiva de menor ampliação, o micélio com as suas hifas e esporângios esverdeados de grandes dimensões. Junto aos esporângios foi-nos ainda possível observar alguns esporos que tinham sido libertados. Fig. 3 Representação esquemática do processo de esporulação. Escola Secundária Manuel Cargaleiro 2005/2006 14

Este trabalho permitiu constatar que nos processos de reprodução assexuada não há fecundação nem meiose, não existindo também gâmetas, pelo que os novos indivíduos são originados de um único progenitor, por mitose, pelo que os novos indivíduos são geneticamente idênticos ao progenitor. Este tipo de reprodução tem vantagens em termos de rapidez de colonização, contundo não contribui para a variabilidade genética. A reprodução assexuada nos fungos pode fazer-se através de dois processos: a esporulação e a gemulação. Tanto na esporulação como na gemulação, os novos indivíduos são criados através de processos mitóticos, pelo que são geneticamente idênticos ao organismo inicial. Para além disto, os novos indivíduos formam-se sem perda de individualidade por parte do organismo inicial. Relativamente aos dois processos reprodutivos em si, estes apresentam diversas diferenças, pois no caso da esporulação formam-se células especiais (esporos) que após germinação originam um novo ser, enquanto que na gemulação os novos indivíduos obtém-se a partir de dilatações (gemas) que crescem e se separam da célula-mãe. Estas diferenças relativamente ao processo de reprodução assexuada e nas leveduras, deve-se às diferenças que estes dois tipos de fungos têm a nível morfológico, pois enquanto que o bolor do pão apresenta um aspecto filamentoso, as leveduras apresentam uma forma oval. Podemos então concluir que embora as leveduras e o bolor do pão pertençam ao mesmo reino (Reino Fungi) ambos têm estruturas morfológicas diferentes, assim como formas distintas de se reproduzirem. Todos os resultados obtidos correspondem aos previstos inicialmente, tendo todos os objectivos sido cumpridos. Escola Secundária Manuel Cargaleiro 2005/2006 15

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Nota: Nota comunicacional: Observações:. Escola Secundária Manuel Cargaleiro 2005/2006 17