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AULA 6 – PROTISTA (PROTOCTISTA) – PROTOZOÁRIOS Características gerais - O termo protozoário vem do grego protos (primitivo, primeiro) e zoon (animal). - Microscópicos. - Unicelulares. - Heterotróficos. - Maioria de vida livre e aquática (água doce, água salgada, regiões lodosas e terra úmida). - Algumas espécies são parasitas. - Alguns protozoários mantém relação de troca de benefícios com outros organismos. - Reprodução predominante: assexuada. Mas podem ter reprodução sexuada (recombinação gênica). - Digestão ocorre no interior de sua célula. Classificação dos protozoários Os protozoários apresentam diversos tipos de locomoção, e por isso sua classificação está baseada principalmente nessa característica. Existe ainda uma grande discussão sobre a classificação desses organismos. Essa apostila segue a classificação que mais se enquadra nos vestibulares do Brasil. Os quatro grupos principais são 1. RIZÓPODES (Rhizopoda - amebas): se locomovem por pseudópodes. 2. CILIADOS (Ciliophora – paramécio): se locomovem por cílios. 3. FLAGELADOS (Mastigophora – Trypanosoma): se locomovem por flagelos. 4. ESPOROZOÁRIOS (Apicomplexa – Plasmódium): não possuem estrutura de locomoção. Ainda existem outros dois grupos menos importantes em vestibular, mas que podem aparecer. Vale ressaltar que esses últimos dois grupos podem estar classificados dentro do grupo dos rizópodes, pois também emitem pseudópodes. São eles: 5. FORAMINÍFERA (Foraminíferos) 6. ACTINOPODA (radiolários e heliozoários) Por terem grande diversidade e características únicas, vamos estudar cada um dos grupos separadamente e, na próxima aula, falaremos das doenças que eles podem causar. 1. RIZÓPODES (Rhizopoda) - Conhecidos também por Sarcodina. - Composto pelas amebas. - Se locomovem por pseudópodes. - Podem ser de vida livre (mar ou água doce) ou parasitária, quando causam doença (amebíase em humanos, por exemplo). - Algumas espécies vivem no corpo humano (e de outros animais) sem causar prejuízo, para essa relação damos o nome de comensalismo (estudaremos em ecologia). - Algumas espécies formam carapaças (testas), são chamados então, genericamente de tecamebas, considerados por uns como jóias microscópicas. - Possuem uma importante estrutura chamada de vacúolo pulsátil (vacúolo contrátil) que tem por função regular a quantidade de água e eliminar excretas. - Reprodução predominante: divisão binária (divisão celular simples). No final dessa aula retomarei com vocês como é essa divisão. 2. CILIADOS (Ciliophora) - Conhecidos também por Ciliata. - Se locomovem por cílios. - Possuem mais de um núcleo por célula. Um deles é maior (macronúcleo), e um ou mais núcleos, os menores (micronúcleo). Macronúcleo: expressão dos genes, controle vital da célula. Micronúcleo: processos sexuais da célula (falarei mais no final da aula). - Maioria de vida livre. - Poucas espécies parasitas (exemplo. Balantidium coli, que parasita o ser humano). - Alguns ciliados vivem no tubo digestório de ruminantes. - O principal exemplo de estudo é o Paramecium cautatum (protozoário na imagem acima). - Sulco oral: depressão no citoplasma formando sulco oral, se estende e forma o citóstoma (estrutura análoga a boca), que se abre para um canal interno da célula, a citofaringe, onde existe um tufo de cílios que arrastam o alimento (bactérias, pequenas algas, leveduras etc). - Quando o alimento passa para citofaringe é envolvido por uma membrana formando o fagossomos, que fica circulando no citoplasma. - O fagossomos se funde com o lisossomo e forma o vacúolo digestório. - Após a digestão o vacúolo com os resíduos é chamado de vacúolo residual e é eliminado por uma região chamada citopígeo (ou citoprocto) Veja as estruturas por outra imagem: - Regulação osmótica feita por dois grandes vacúolos contráteis (ou pulsáteis), um em cada extremidade da célula. Esses vacúolos além de eliminar a água, eliminam substâncias desnecessárias para a célula exercendo, portanto, papel de osmorregulação e também de excreção. - Quando em perigo, o paramécio elimina explosivamente os tricocistos, como forma de defesa. 3. FLAGELADOS (Mastigophora ou Zoomastigophora) - Também chamados de Flagellata. - Sua locomoção se dá pela presença de flagelos. - Geralmente possuem um ou dois flagelos (podem ter dezenas). - O flagelo não é uma novidade evolutiva no grupo (exemplo: algumas algas também possuem), por isso alguns sistemas mais modernos subdivide esse grupo em outros. - Podem viver no mar ou em água doce (vida livre), onde nadam com o flagelo para capturar alimento por fagocitose (exemplo, Boda ou Streblomastix). - Podem ser sésseis (fixados no substrato), nesse caso o flagelo cria correntes liquidas atraindo assim partículas de alimento (exemplo Monosiga ou Codosiga – esses apresentam uma espécie de funil que auxilia a captura do alimento). - Diversas espécies causam doenças (falaremos delas na próxima aula). - Alguns vivem em tubo digestório de baratas e cupins, fazendo uma relação de troca de benefícios (mutualismo) – exemplo Trichonympha. Os protozoários ganham abrigo e proteção, os insetos ganham nutrientes da digestão da celulose pelos protozoários. 4. ESPOROZOÁRIOS (Apicomplexa) - Antigamente chamados de Sporozoa, pois muitos representantes do grupo possuem estágio do ciclo de vida que ocorre a formação de esporos. - Filo constituído de protozoários parasitas. - Não possuem estrutura de locomoção. - Te liga que em alguma fase do ciclo de vida, esses protozoários possuem o complexo apical (por isso o nome do grupo), estrutura importante na penetração desse protozoário nos células hospedeiras. - Representantes mais conhecidos: Plasmodium spp. espécies causadoras da malária, doença parasitária que mais mata no mundo. E Toxoplasma gondii, que causa a toxoplasmose. Falaremos deles na próxima aula. 5. FORAMNÍFERA (foraminíferos) - Possuem uma carapaça externa constituída de carbonato de cálcio, quitina ou fragmentos calcários ou silicosos que o protozoário seleciona da areia. Complexo Apical - Carapaça possui numerosas perfurações, pelas quais são projetados os pseudópodes, que são finos e delicados e servem para captura de alimento. - Maioria marinho: muitas espécies fazem parte do plâncton, outras vivem no fundo dos mares ou sobre algas e animais. - Foram abundantes no passado, suas carapaças formam depósitos no fundo do oceano e originam as rochas sedimentarias calcárias (vasas). Pirâmides do Egito foram construídas com essas rochas, compostas por calcário de foraminíferos Nummulites, hoje extintos, mas comuns nos mares a 100 milhões de anos. - A presença de determinados foraminíferos está relacionada a rochas sedimentares que contém petróleo! Ao encontrar certos tipos de carapaças de foraminíferos durante as perfurações, é indicativo de petróleo. Bizu! 6. ACTINOPODA (radiolários e heliozoários) - Conhecidos por actinópodes. - Apresentam pseudópodes finos (axópodes) sustentados em um eixo central que se projetam como raios de sol em torna da célula. - Existem dois grupos de actinópodes: radiolários e heliozoários. Radiolários - Exclusivamente marinhos. - Constituem o plâncton. - Muito abundantes. - Possuem uma cápsula esférica central Heliozoários - São esféricos. - Diferenciam dos radiolários por não apresentarem uma cápsula esférica central. - Algumas espécies são de água doce, capturam alimento por fagocitose, realizada por seus finos pseudópodes. REPRODUÇÃO DOS PROTOZOÁRIOS Reprodução assexuada Divisão binária - Maioria dos protozoários de vida livre. - Cresce e se divide, formando dois novos indivíduos. Divisão múltipla Alguns sarcodíneos e apicomplexos fazem esse tipo de reprodução assexuada. Ocorre a multiplicação do núcleo por sucessivas mitoses até a célula se fragmentar e dar origem a diversos protozoários. Reprodução sexuada Conjugação - Ocorre no paramécio, protozoário ciliado. - Não ocorre o aumento do número de indivíduos, mesmo assim é considerada por muitosautores como reprodução sexuada, pois promove a recombinação genética entre indivíduos. - Dois paramécios de sexos diferentes se aproximam e estabelecem uma ponte citoplasmática, o micronúcleo de cada um sofre meiose formando 4 micronúcleos haplóides (3 se degeneram). O micronúcleo haplóide que permanece, se duplica e um deles passa pela ponte citoplasmática, ocorrendo uma troca (fertilização recíproca). Após isso os protozoários se separam e os micronúcleo se fundem, ocorrendo a mistura do material genético. Perceba que cada paramécio passa a se dividir por fissão binária, gerando maior variabilidade genética na população. AULA 7 - DOENÇAS CAUSADAS POR PROTOZOÁRIOS Principais doenças causadas por Rizópodes Amebíase - Infecção causada pelo protozoário Entamoeba histolistica, é capaz de encistar (forma cistos que suportam condições adversas). - É uma das principais causas de mortes parasitária no mundo. - O ciclo biológico inicia com a ingestão dos cistos desse protozoário por alimento e água contaminada. No intestino os cistos se rompem e liberam quatro amebas que se alimentam no intestino sem trazer grande prejuízo (sem sintomas, muitas vezes). Mas em algumas situações o protozoário pode penetrar na mucosa intestinal, gerando ulcerações e atingindo órgãos como o fígado, pulmão e até o cérebro. Os sintomas podem variar de diarréia até hemorragias. - Para prevenção, devemos nos lembrar de como se contrai. - Lave as mãos e os alimentos, beba água potável e é importante o saneamento básico. Principais doenças causadas por Flagelados Giardíase - Causada por um protozoário da espécie Giardia lamblia, capaz de formar cistos. - A infecção ocorre normalmente pela ingestão de cistos presentes em água contaminada. A transmissão também pode ocorrer pelo contato com animais domésticos infectados. - A acidez do estômago faz os cistos se romperem e ocorre a liberação dos protozoários. - Os protozoários permanecem no intestino delgado, onde se alimentam e reproduzem. - Alguns deles viram cistos e saem com as fezes, dando continuidade ao ciclo. - A giardíase pode provocar má absorção de nutrientes, diarréia, perda de peso, e dores abdominais. Algumas vezes pode ser assintomática. - A prevenção se dá por hábitos de higiene, como lavar as mãos e os alimentos, beber água potável, tratar os doentes e saneamento básico. Tricomoníase - É uma DST. - Causada por um protozoário da espécie Trichomonas vaginalis. - No homem a doença geralmente é assintomática. Na mulher pode causar corrimentos de odor fétido, irritação e dor ao urinar. - As respostas inflamatórias podem causar problemas de fertilidade e riscos na gravidez, além de tornar a mulher mais vulnerável a outras infecções por alterar o PH vaginal. - Para prevenir, usar preservativo. Leishmaniose - O parasita necessita de dois hospedeiros para completar o seu ciclo. - Um deles é o mosquito do gênero Lutzomyia sp., popularmente conhecido por mosquito-palha. O outro hospedeiro é um mamífero, geralmente roedores, canídeos e primatas. - Dependendo da espécie do protozoário a leishmaniose pode ser tegumentar ou visceral. Leishmaniose visceral ataca principalmente o baço e o fígado. Pode levar a morte. É transmitida pela picada do mosquito. Os cães também são atacados por essa doença. Leishmaniose tegumentar (conhecida também por úlcera de bauru) causa lesão na pele em forma de úlceras com bordas elevadas e fundo granuloso. Pode causar lesões deformantes no septo nasal (se você tiver interesse procure por imagens na internet). A transmissão também ocorre pela picada do mosquito-palha. - Para prevenir essa doença devemos evitar o mosquito, usando repelentes e evitar que formem poças da água, que é onde o mosquito pode se reproduzir (meio difícil essa). Podemos evitar que o mosquito entre em nossas casas usando tela nas portas e janelas. A aplicação de inseticida pode ser feita por instituições especializadas, nas áreas atingidas por essa doença. Lembre-se que o uso de inseticida nunca é uma boa medida, pois prejudica outras espécies, polui rios e pode prejudicar nossa saúde também. Doença de Chagas - Causada pelo protozoário flagelado da espécie Trypanossomoa cruzi. - Doença ocorre apenas na América (por isso é conhecida também por tripanossomíase americana). - Necessário dois hospedeiros, um mamífero e um inseto do gênero Triatoma, popularmente chamado de barbeiro. - O barbeiro é hematófago, ou seja, se alimenta de sangue. Quando ingere sangue contaminado de um vertebrado ele fica contaminado. O protozoário vai até o intestino do inseto e se multiplica por divisão binária. Quando o barbeiro pica outro animal (um humano, por exemplo) ele se enche de sangue e acaba defecando, junto às fezes do barbeiro saem os protozoários. Quando a pessoa coça, transfere os protozoários das fezes do barbeiro para a ferida aberta da picada. Assim fica doente. - Te liga que o nome desse inseto é chamado popularmente de barbeiro porque ele pica normalmente a região do rosto, enquanto a pessoa dorme (hábito noturno). Eles são atraídos pelo CO2 liberado pela respiração da pessoa. - Outros tipos de transmissão podem ocorrer, como por transfusão de sangue contaminado, pela passagem do protozoário por via placentária, leite materno ou ainda pela ingestão do parasita que ocorre geralmente junto ao suco de açaí ou cana-de-açúcar, pois é um local onde pode estar presente o barbeiro contaminado, que é dilacerado junto com a bebida. - O protozoário quando entra na corrente sanguínea da pessoa começa a se multiplicar intensamente. Isso causa febre e edemas localizados, essa fase é chamada de aguda. Após um período o protozoário se instala na musculatura do hospedeiro e pode ficar anos sem ter nenhum sintoma, nesse período a doença está na fase crônica e pode ficar assintomática pelo resto da vida. - Caso o protozoário volte a se multiplicar intensamente nas células musculares pode causar lesões como o aumento no coração, no intestino ou no esôfago, principalmente. - A prevenção se dá principalmente ao combater o vetor. Impedir que ele chegue nas residências é a melhor maneira, para isso as casas devem ter construções adequadas, evitando fendas nas paredes, que é onde o barbeiro se esconde durante o dia. Analisar o sangue dos doadores também é importante. Veja o ciclo resumido (a) e detalhado (b) da doença de chagas: a. b. Principais doenças causadas por Esporozoários Malária - Causada por protozoários apicomplexos do gênero Plasmodium. - É a doença parasitária que mais mata no mundo, com estimativas de 1 milhão de óbitos por ano (quase todos na África, onde existe a forma mais forte da doença). - No Brasil a doença é praticamente restrita a região amazônica, o Plasmodium vivax causa a malária conhecida por febre terça benigna, ou seja, ocorrem casos febris a cada 48 horas, vai e volta. O Plasmodium malariae gera a febre quartã benigna, com crises de febre a cada 72 horas. - O Plasmodium mais forte é o P. falciparum, causado a febre terçã maligna, com acessos febris irregulares entre 36 e 48 horas, essa é a que mais mata. - Os parasitas na forma de esporozoítos se concentram nas glândulas salivares do mosquito do gênero Anopheles. Quando o mosquito pica é inoculado o parasita no hospedeiro, que vão até o fígado e se multiplicam assexuadamente por divisão múltipla (chamado nesse caso, também, de esquizogonia), liberando protozoários na forma de merozoítos. Estes vão até as hemácias e se nutrem da hemoglobina, quando rompem as hemácias liberam toxinas e causam a febre. Dependendo da espécie o intervalo é de 48h ou 72h, como visto anteriormente. Febre terçã - Alguns merozoítos no sangue, se diferenciam em gametócitos e quando sugados fazem reprodução sexuada no corpo do mosquito, continua seu ciclo e fica apto a infectar um novo hospedeiro. - A melhor maneira de prevenir a malária é usando repelentes, mosquiteiros e telas em portas e janelas, evitando assim o contato com o mosquito Anopheles. Toxoplasmose- Causada pelo protozoário Toxoplasma gondii. - Hospedeiros: gatos e outros felinos. - Ser humano contrai a doença ingerindo os cistos maduros no ambiente, alimento (como carne) ou água. Pode ser transmitido de mãe para feto. - O problema maior ocorre em pacientes com imunidade baixa. - Pode causar cegueira, problemas cardíacos e neurológicos. - Se a mulher desenvolver a doença na gravidez pode ser muito grave, causando aborto ou má formação do feto. - Normalmente felinos contraem a doença comendo ratos contaminados. - Os gatos não são os vilões. Raramente uma pessoa contrai a doença pelos cistos eliminados pelas fezes dos gatos. O principal meio de contágio é pela ingestão de carne mal passada. Bizu extra: Pesquise também sobre a doença do sono (tripanossomíase africana) AULA 8 – PROTISTA (PROTOCTISTA) – ALGAS - São eucariontes fotossintetizantes (possuem cloroplastos). - Os maiores produtores de O2 na Terra. - Avascular (não possui vasos condutores). - Grande diversidade: unicelulares ou pluricelulares. - Diferem das plantas por não apresentarem embriões dependentes do organismo materno para sua nutrição. - São encontradas em rios, lagos, mares, regiões árticas, em associação com diversos organismos e em ambientes terrestres, que possuem alguma umidade. - Podem ser classificadas quanto ao habitat: Planctônicas: livres e flutuantes na água (fazem parte do plâncton). Bentônicas: aderidas a algum substrato. - Os tipos de pigmentos fotossintetizantes das algas também são importantes para sua classificação (Além das clorofilas possuem, xantofilas, carotenos etc. – mascarando a cor verde da clorofila e sobressaindo outras cores como marrom, amareladas ou avermelhadas). - Algas multicelulares formam estruturas chamadas de talo, que lembram caules, mas não são! Em algumas algas o talo pode ter 60 metros. Importância econômica das algas: - Alimentação (sushi, por exemplo). - Em indústria, fornecendo espessantes usados para alimentos, cosméticos e tecidos. - Ágar-ágar, usado na produção de cápsulas de medicamentos ou para cultura de bactérias. - Carragenina, usada em tintas, cosméticos e alguns laticínios. - Algumas são utilizadas na produção de biodiesel. Importância ecológica das algas: - Cadeia alimentar: fitoplâncton, produtores! - Produção de O2. Vamos falar dos principais grupos. 1. Euglenas (Euglenophyta) - Se movimentam. - Fazem fotossíntese. - Unicelulares. - De água doce. - Possuem vacúolo pulsátil. - Possui dois flagelos, mas apenas um é mais longo e atua na locomoção. - Não possui parede celular o que confere maior agilidade. - Na ausência de luz, capturam seu alimento e vive como heterótrofas. 2. Dinoflagelados (Dinophyta) - Unicelulares. - Se movimentam pelo batimento dos dois flagelos no interior de sulcos. - São constituintes do plâncton. - Existem aproximadamente 3 mil espécies. - Cerca de 20% das espécies produzem toxinas. - Quando existe muita disponibilidade de nutrientes, causado por exemplo por poluição, algumas espécies de dinoflagelados se proliferam muito, e como https://www.grupoescolar.com/pesquisa/euglenophyta.html possuem pigmento vermelho, causam a famosa maré vermelha. - Nesse caso as toxinas liberadas podem matar peixes e animais. - Algumas espécies de corais podem conter dinoflagelados vivendo em endossimbiose, chamados de zooxantelas. As algas produzem nutrientes pela fotossíntese, o que possibilita o crescimento dos corais em águas tropicais pobres em nutrientes. - Alguns dinoflagelados podem produzir bioluminescência. 3. DIATOMÁCEAS (Bacillariophyta) - São unicelulares. - Possuem parede celular ornamentosa (enfeitada) composta por sílica. - A parede celular é formada por duas metades que se encaixam, uma maior e outra menor. Quando unidas, são chamadas de carapaças ou frústula. - Durante a divisão uma das células-filha fica com a carapaça maior e a outra com a carapaça menor. Por isso uma das linhagens sempre diminui de tamanho a cada geração, chegando a um ponto que não pode mais se reproduzir assexuadamente. Dessa forma se divide por meiose, formando gametas que após a fecundação forma uma nova diatomácea que agora cresce até o tamanho original. - Existem muitas espécies, cerca de 100 mil. https://www.infoescola.com/biologia/divisao-bacillariophyta-diatomaceas/ CRIPTOFITAS E CRISÓFITAS - Fazem parte do fitoplâncton. - São pequenos e unicelulares. - São flagelados. - Crisófitas também são chamadas de algas douradas, são unicelulares e podem viver em colônias. Possui pigmento fucoxantina em abundância, tendo a cor dourada, que reflete as cores do arco-íris. Algumas possuem parede celular de celulose com minerais. Algumas são ornamentais. ALGAS PARDAS (Phaeophyta ou feófitas) - São todas marinhas e multicelulares. - Além da clorofila, possuem pigmento fucoxantina, que dá a cor marrom típica ao grupo. - Algumas possuem bolsas cheias de ar que flutuam e permite que elas fiquem eretas. - Podem ter 60 metros, como os kelps (formando “florestas de kelps”). Lembre- se que elas não possuem caule, mas sim talos. - Geralmente encontradas no Hemisfério Norte. ALGAS VERMELHAS (Rodophyta ou rodófitas) - Geralmente marinhas. - Maioria multicelular. - Além da clorofila, possuem pigmentos que dão a cor avermelhada. - Algumas espécies depositam carbonato de cálcio em suas paredes, sendo conhecidas por coralináceas, que fazem parte dos recifes. ALGAS VERDES (Chlorophyta ou clorófitas) - Unicelulares ou multicelulares. - Quando unicelulares, podem vivem em colônias. - Maioria de água doce, mas algumas são marinhas. - Podem viver em mutualismo com outros organismos. O mais famoso são os liquens, uma associação entre algas e fungos. Os fungos ganham alimento, as algas verdes proteção contra desidratação ou contra herbívoros, por exemplo. Podem fazer associação com os corais e alguns animais também. REPRODUÇÃO - Pode ser assexuada e sexuada. 1- Assexuada: Nos unicelulares: a) Divisão binária: uma célula se divide em duas. Nos multicelular: b) Fragmentação do talo: uma parte do talo se fragmenta, cai no substrato e da origem a outra alga. c) Zoosporia (esporulação): formação de células flageladas (zoósporos) que se liberam da alga e nadam até chegarem a locais favoráveis, se fixam e ali crescem. Ex. clorófitas. 2- Sexuada a) Ciclo haplobionte haplonte (meiose zigótica): o organismo adulto é haplóide, exemplo: Chlamydomonas sp. Dois adultos n se fundem e formam uma célula diplóide (2n), contidas no interior de um envoltório, o zigósporo. A célula dentro do zigósporo sofre meiose e origina quatro células haplóides. O envoltório é liberado e cada uma das 4 células haplóides dão origem e um indivíduo adulto, que pode repetir o processo ou se dividir assexuadamente. b) Conjugação Ocorre em espécies de algas filamentosas (algumas). Alguns filamentos se diferenciam, transformando-se em gametas masculinos, outros filamentos em gametas femininos. Entre esses gametas formam-se tubos por onde é transferido todo o material celular do gameta masculino, para o feminino. A fecundação origina o zigoto, que se libera do filamento materno e se multiplica, produzindo um novo talo. c) Alternância de geração (diplobionte) - Ocorre em algumas algas multicelulares - Nesse tipo de reprodução ocorre a alternância entre indivíduos adultos haplóides (n) e diplóides (2n), por isso alternância de geração. - Usaremos de exemplo a alga verde Ulva sp. Que apresenta dois tipos de talo, que embora sejam parecidos, um deles possui células haplóides e o outro diplóides. - os talos diplóides são chamados de esporófitos. Algumas das suas células sofrem meiose originando células haplóides, chamadas de esporos. - Os esporos se libertam do talo diplóide e em condições adequadas germinam, produzindo um talo inteiro haplóide, chamado de gametófito. - Na maturidade algumas células do gametófito se diferenciam e sofrem mitose, originando dezenas de gametas haplóides flagelados, que se fundem e formamzigotos diplóides. Quando o zigoto se desenvolve forma o talo diplóide e o ciclo reinicia. - Veja o esquema abaixo: 1. Euglenas (Euglenophyta) 3. DIATOMÁCEAS (Bacillariophyta)