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Classificação dos seres vivos OS SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO As primeiras classificações do universo biológico eram artificiais, pois utilizavam
critérios
arbitrários
que
não
refletiam
possíveis
relações
de
parentesco entre os seres vivos. As classificações atuais procuram analisar um grande
conjunto
de
caracteres,
tentando
estabelecer
relações
de
parentesco
evolutivo entre os seres vivos.
Aristóteles (384 – 322 a.C.) = “1ª tentativa” – animais: com sangue – sem sangue/úteis – nocivos.
Teofrasto
–
Vegetais:
úteis
–
nocivos/tamanho:
árvores
–
arbustos
–
subarbustos – ervas. O grande marco na classificação dos seres vivos deveu-se a Lineu, em 1758 (século XVIII). Esse naturalista sueco, apesar de acreditar no princípio da imutabilidade das espécies (fixismo) e de não ter dado ênfase às relações de parentesco
evolutivo
entre
os
seres
vivos,
desenvolveu
um
sistema
de
classificação utilizando categorias hierárquicas, que é adotado até hoje, embora com algumas modificações. O
conceito
populacionais:
biológico
agrupamento
de
espécie
passou
de
populações
a
ser
naturais,
considerado real
ou
em
termos
potencialmente
intercruzantes, produzindo descendentes férteis e reprodutivamente isolados de outros grupos de organismos. Observação:
Portanto, asno e égua = espécies diferentes! Uma espécie pode dar origem a outras e esse conjunto de espécies é agrupado em um mesmo gênero. Gêneros semelhantes
são
agrupados
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em
uma
mesma
família;
famílias
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semelhantes
são
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agrupadas em uma mesma ordem; ordens semelhantes são agrupadas em uma mesma classe; classes semelhantes são agrupadas em um mesmo filo ou divisão; filos ou divisões semelhantes são agrupados em um mesmo reino. Espécies de um mesmo gênero são mais aparentadas entre si do que espécies de outro gênero; gêneros diferentes, mas pertencentes a uma mesma família, são mais aparentados entre si do que gêneros de outras famílias, e assim por diante. A espécie é a unidade de classificação. A hierarquia das diferentes categorias taxonômicas ou taxa (taxa = plural de táxon) é: Gênero==>Família==>Ordem==>Classe==>Filo ou divisão==>Reino==>Espécie Desse
modo,
o
classificação
sistema
de
utilizando
de
Lineu, categorias
hierárquicas, é a base do atual sistema de classificação. Com a mudança
de
interpretação
significado
das
taxonômicas, passou
a
categorias
esse
ser
do
sistema
chamado
sistema
natural de classificação. Como exercício dos critérios usados no
atual
sistema
de
classificação, vamos analisar a classificação do cão doméstico desde
a
categoria
taxonômica
mais ampla que é o reino até a mais
específica,
que
é
a
espécie: a)
na
passagem
taxonômico
reino
do para
nível o
filo
dos Cordados foram excluídas a minhoca
e
a
estrela-do-mar,
pois estes dois animais são os únicos notocorda
que
não
apresentam
(“bastão”
de
sustentação) durante o desenvolvimento embrionário. b) no subfilo dos vertebrados foram excluídos o anfioxo e a ascídia, por serem os únicos que não substituirão a notocorda por uma coluna vertebral, durante o desenvolvimento embrionário. Essa “incapacidade” de “produção anatômica” reflete o menor grau evolutivo, devido à inexistência de genes para a sua diferenciação. Microbiologia Geral
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c) na passagem seguinte estão excluídos o peixe (classe dos peixes) e a cobra (classe dos répteis), por não apresentarem as características de semelhanças encontradas na classe dos mamíferos: desenvolvimento embrionário no útero da mãe, que dará a luz (vivípara) ao filhote; placenta no útero materno para alimentar e garantir as trocas gasosas do embrião com a mãe; glândulas mamárias (mãe); pêlos no corpo; músculo diafragma (respiração); hemácias anucleadas; etc. d)
considerando,
morfologia,
assim,
as
características
anatomia, fisiologia,
semelhantes
embriologia, etc,
e
comparadas
chegaremos à
em
unidade de
classificação biológica que é a espécie Canis familiaris, identificando o cão doméstico entre todos os outros do reino animal. Nomenclatura científica O SISTEMA ATUAL DE NOMENCLATURA DAS ESPÉCIES DE SERES VIVOS Analisa (leva em conta) critérios “evolutivos”.
Morfologia (aspectos externos).
Anatomia (aspectos internos): estruturas “homólogas” comparáveis.
Fisiologia (composição química): estruturas “homólogas” comparáveis.
Embriologia (desenvolvimento).
Nível celular:
Núcleo:
código genético.
nº cromossômico.
Citoplasma - orgânulos
Reprodução: “sexuada” - descendentes “férteis”. Existem
várias
regras
internacionais
de
nomenclatura,
que
são
de
fundamental importância na comunicação entre pesquisadores, pois o nome popular dos organismos varia de região para região. Dessa forma, através das regras internacionais, estabelece-se uma linguagem única, facilitando a “comunicação” e a identificação dos seres vivos. O sistema atual de nomenclatura das espécies de seres vivos segue o sistema de Lineu: é binomial, isto é, composto de duas partes, com os nomes escritos em latim, grifados ou em itálico. Indica- se o nome do gênero, que geralmente é um substantivo, devendo ser escrito em latim com letra inicial maiúscula; o epíteto específico, que geralmente é um adjetivo, devendo ser escrito em latim com a letra inicial minúscula.
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Regras de Nomenclatura:
Em
outros
casos,
as
espécies
podem
apresentar
variedades,
raças
ou
subespécies. Nesses casos, acrescenta-se o nome da subespécie após o epíteto específico, escrevendo-o em latim, grifado ou em itálico, com letra inicial minúscula. O nome da subespécie também não deve ser escrito sozinho, já que por si só, não tem significado nenhum; deve vir sempre acompanhado pelo gênero e epíteto específico. Por exemplo:
Em Zoologia, família e subfamília são indicadas, respectivamente, pelos sufixos idae e inae, acrescido ao nome do gênero mais representativo. Em Botânica o sufixo é aceae: família Rosaceae (maçã, pêssego, cereja). Exemplos:
Gênero
Culex
(mosquito
“comum”)
–
família
Culicidae
(Culicídeos)
e
subfamília Culicinae (Culicíneos).
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Família
Psychodidae
popularmente
e
chamados
subfamília
Phlebotominae
mosquito-palha
ou
birigüi
(insetos –
hematófagos,
transmissores
do
protozoário flagelado Leishmania, causador da doença leishmaniose):
Gênero Phlebotomus (Velho mundo).
Gênero Lutzomyia (Americano).
Critérios para a classificação dos seres vivos em Reinos:
Número de células;
Tipo de célula;
Forma de nutrição (metabolismo);
1. Unicelular ou Pluricelular. Quando pluricelular: sem tecidos ou com tecidos. (Tecido: conjunto de células de mesma origem, que formam um grupo de trabalho.) 2. Procarionte ou Eucarionte.
Procarionte: indivíduo cuja célula não tem carioteca e o único tipo de organela é o ribossomo.
Eucarionte:
indivíduo
cuja
célula
tem
carioteca
e
vários
tipos
de
organelas: mitocôndrias, retículo endoplasmático, complexo de Golgi, etc. 3. Autótrofo ou Heterótrofo.
Autótrofo:
indivíduo
substâncias
orgânicas
que que
produz o
ser
seu vivo
alimento
("alimento"
necessita,
como
são
as
proteínas,
carboidratos etc.).
O heterótrofo deve obter o alimento produzido por autótrofos (direta ou indiretamente).
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Os cinco Reinos (sistema mais usado = Wittaker) Características gerais dos 5 Reinos em que os seres vivos podem ser divididos: Reino
Organização
Exemplos
Nº de células
Forma de nutrição
Monera
Procariontes
Bactérias
Unicelulares ou
Algumas
coloniais
autótrofas maioria heterótrofas e decompositoras
Protista
Eucariontes
Algas Cianofíceas
Unicelulares ou
Todas
(Cianobactérias)
pluricelulares
autótrofas
Protozoários
Unicelulares
Heterótrofos
Algas eucariontes
Unicelulares ou
Autótrofas
pluricelulares sem tecido Fungos
Metáfita
Eucariontes
Eucariontes
(Vegetal)
Lêvedos
Unicelulares
Heterótrofose
Cogumelos
sem tecidos
decompositores
Pluricelulares
verdadeiros
Plantas inferiores e
Pluricelulares
superiores
com tecidos
Autótrofas
verdadeiros Metazoa
Eucariontes
(Animal)
Animais inferiores e
Pluricelulares
superiores
com tecidos
Heterótrofos
verdadeiros
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Árvore filogenética (adaptação ao sistema de Wittaker):
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VÍRUS Nos sistemas tradicionais de classificação dos seres vivos, os vírus não são incluídos por serem considerados partículas ou fragmentos que só adquirem manifestações vitais quando parasitam células vivas. Apesar de até hoje ainda persistir a discussão em torno do tema, a tendência é considerar os vírus com seres vivos. Os vírus são extremamente simples e diferem dos demais seres vivos pela
inexistência
de
organização
celular, por não possuírem metabolismo próprio, e por não serem capazes de se reproduzir célula
sem
estar
hospedeira.
dentro São,
de
uma
portanto,
parasitas intracelulares obrigatórios; são em conseqüência, responsáveis por várias doenças infecciosas.
Geralmente
inibem
funcionamento
do
o material
genético da célula infectada e passam a comandar a síntese de proteínas.
Os vírus atacam desde bactérias, até plantas e animais. Muitos retrovírus (vírus de RNA)
possuem
genes
denominados
oncogenes,
que induzem as células hospedeiras à divisão descontrolada, com a formação de tumores cancerosos.
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ESTRUTURA DOS VÍRUS Os
vírus
são
formados
basicamente
por
um
envoltório ou cápsula protéica, que abriga o material hereditário.
Este
desoxirribonucléico
pode (DNA)
ser como
o
tanto ácido
o
ácido
ribonucléico
(RNA). Esses dois ácidos nucléicos, no entanto, nunca ocorrem em um mesmo vírus. Existem, assim, vírus de DNA e vírus de RNA. Em todos os outros seres vivos, o ácido
desoxirribonucléico
ocorrem
juntos
dentro
"portador"
das
"tradutor"
dessas
e
das
informações
o
ácido
células,
ribonucléico
sendo
genéticas
informações.
e
Formados
o o
DNA
o
RNA
o
por
uma
cápsula (capsídio) protéica + ácido nucléico: DNA ou RNA.
O capsídio, além de proteger o ácido nucléico viral,
tem
quimicamente
a com
capacidade
de
substâncias
se
combinar
presentes
na
superfície das células, o que permite ao vírus reconhecer e atacar o tipo de célula adequado a hospedá-lo.
A
partícula
viral,
quando
fora
da
célula
hospedeira, é genericamente denominada vírion. Cada tipo de vírus possui uma forma característica, mas todos eles são extremamente pequenos,
geralmente muito menores do que as menores bactérias
conhecidas, sendo visíveis somente ao
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microscópio eletrônico.
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REPRODUÇÃO DOS VÍRUS Os
processos
de
reprodução
viral
mais
bem
estudados
são
os
dos
bacteriófagos, ou simplesmente fagos, vírus que infectam a bactéria intestinal Escherichia coli como os T2 e T4. Os vírus só se reproduzem no interior de células vivas. O fago adere à superfície da célula bacteriana e injeta o DNA viral no interior da bactéria. A cápsula protéica vazia fica fora da célula hospedeira. Existem, entretanto, outros tipos de vírus, que infectam células eucarióticas, como, por exemplo, o vírus da gripe e do herpes simples, que penetram inteiros na célula hospedeira, com a cápsula e o ácido nucléico. Existem basicamente dois tipos de ciclos reprodutivos:
ciclo
lisogênico
interfere
no
=
DNA
metabolismo
viral da
incorpora-se bactéria,
que
ao se
DNA
bacteriano
reproduz
e
não
normalmente,
transmitindo o DNA viral aos seus descendentes.
ciclo lítico = DNA viral passa a comandar o metabolismo bacteriano e a formar vários DNAs virais e cápsulas protéicas, que se organizam formando novos vírus. Ocorre a lise da célula, liberando vários vírus que podem infectar outras bactérias, reiniciando novamente o ciclo.
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Procariontes e Eucariontes Introdução Existem
dois
células:
tipos
as
PROCARIOTAS,
de
células
que
embora
tenham material genético (DNA e
RNA),
não
apresentam
membrana nuclear
(carioteca)
e
nem
organelas
citoplasmáticas. estrutura
A
presente
única no
citoplasma dessas células são os
ribossomos,
estruturas
necessárias para a síntese de proteínas. formados procariotas procariontes.
Organismos de
células são
Como
os exemplo
temos todos os organismos pertencentes ao reino Monera, isto é, bactérias e cianobactérias, antigas cianofíceas. O outro tipo de célula que existe
são
EUCARIOTAS. terem vários
as
células
Estas,
carioteca, tipos
de
além
apresentam organelas
citoplasmáticas. organismos
de
Os
eucariontes,
são
aqueles formados por células eucariotas. Todos os outros reinos
de
seres
vivos
por
organismos
compostos
são
eucariontes.
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Quando
estudamos
células notamos
12
as
eucariotas, que
grande
existe
uma
variedade
tipos,
mas
existam
tipos
diferentes,
de
embora muito
todas
elas
apresentam uma série de estruturas
em
comum.
Muitas vezes o que torna uma célula diferente de outra é a quantidade de um
certo
estrutura
ou
tipo
de
a
sua
ausência ou presença.
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REINO MONERA MORFOLOGIA DOS MONERA O Reino Monera é formado por organismos procariontes, representados pelas bactérias e algas azuis (cianoficeas ou cianobactérias). São unicelulares ou coloniais. Como em toda célula procariótica, nesses
organismos
não
há
organelas
citoplasmáticas delimitadas por membranas e o material
nuclear
não
está
envolto
pela
carioteca. Os únicos tipos de orgânulos são os ribossomos. ar,
na
Pequenas, Possuem
As
bactérias
terra, em
na
geral
membrana
são
encontradas
no
água,
nos
organismos.
1
(um
micrômetro)
γm
plasmática
e
membrana
esquelética (= mucocomplexa) e ainda podem ter uma
cápsula
pneumococos.
protetora Muitas
gelatinosa bactérias
como
nos
apresentam
movimentos usando estruturas semelhantes aos flagelos.
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Bactérias: Classificação (critérios) Numero de células
cocos: bactérias arredondadas, mais ou menos globosas:
bacilos: possuem a forma de bastonetes:
espirilos: assemelham-se a uma espiral ou saca-rolha:
vibrião: é um caso especial de espirilo, assemelhando-se a um segmento da espiral, ou a uma vírgula;
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Coloração Gram (+) e Gram (-) TÉCNICA DE GRAM(1884) : 1. esfregaço (30’).
5. álcool 95 oG.L.
2. violeta genciana (1’) =corante.
6. fucsina diluída = corante.
3. lugol (1’) = “mordente”.
7. água destilada corrente = lavar
4. água destila corrente.
8. secar.
GRAM (+) = cor “roxa”
ácido teicóico + ribonucleato de Mg
mucopolissacarídeos (> de
Pressão osmótica 25 atm
60%) (peptidoglicano)
GRAM (-) = cor “rósea”
lipopolissacarídeos
mucopolissacarídeos (< de 10%) (peptidoglicano)
Pressão osmótica 8 atm
Obs.: Os COCOS, em geral são GRAM (+) , com exceção de Neisseria. Os BACILOS, em geral são GRAM (-), com exceções de Corynebacterium, Clostridium e Bacillus. A
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técnica de Gram é importante para indicar se a bactéria é sensível ou não às sulfas e penicilina. Cocos e bacilos podem, em alguns casos, formar colônias, tais como:
diplococos: colônias formadas por dois cocos:
estreptococos: colônias formadas por vários cocos em fileira;
tétrades: quatro cocos;
estafilococos:
colônias
formadas
por
vários
cocos
arranjados
de
modo
semelhante a um cacho de uva;
sarcinas: colônias formadas por vários cocos em arranjos cúbicos;
diplobacilos: colônias formadas por dois bacilos;
estreptobacilos: colônias formadas por vários bacilos em fileira.
Tipo de nutrição (metabolismo): a) AUTÓTROFAS
fotossíntese
quimiossíntese
BACTÉRIAS fotossintetizantes e quimiossintetizantes : - equação:
b) HETERÓTROFAS:
saprófitas
=
decomposição
por
enzimas,
da
matéria
orgânica
em
decomposição: “reciclagem" de sais, metais, etc
fermentação = ausência de O2 : álcool; vinagre; coalhada; queijos
mutualismo
=
(FIXADORAS
DE N2 NO2- e NO3-)
“nódulos”
de
raízes
de
leguminosas
(feijão,
ervilha)
parasitas patogênicas = doenças
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Reprodução assexuada das bactérias As bactérias reproduzem-se mais freqüentemente por um processo assexuado denominado divisão binária ou cissiparidade. Em uma célula inicial, ocorre a duplicação
do
material
hereditário, que está ligado ao mesossomo
(reentrância
membrana
plasmática).
A
da célula
começa a crescer e os mesossomos afastam-se,
levando
consigo
um
cromossomo. Logo após, a célula se divide, dando origem a duas células-filhas
com
bagagem
hereditária
mãe.
O
a
mesma
da
célula-
processo
dura
aproximadamente 20 minutos. Reprodução sexuada a)
O
mecanismo
de
recombinação
gênica
mais
importante
em
bactérias
é
a
conjugação bacteriana.
Na
conjugação bacteriana bactérias
duas unem-se
temporariamente através
de
uma
ponte citoplasmática.
Em
uma das células, denominada "doadora" ou "macho", ocorre a duplicação de parte do
cromossomo.
citoplasmática, unindo-se
ao
Essa passa
parte para
cromossomo
duplicada
outra
dessa
célula,
célula
separa-se
e,
denominada
"receptora"
receptora.
Esta
através ficará,
da ou
ponte fêmea",
então,
com
constituição genética diferente daquela das duas células iniciais. Essa bactéria "recombinante" pode apresentar divisão binária, dando origem a outras células iguais a ela. Como
regra
geral,
em
qualquer
mecanismo
de
recombinação
gênica
nas
bactérias, somente uma fração do cromossomo da bactéria doadora é transferida para a bactéria receptora. A fração doada corresponde a uma porção duplicada do cromossomo ou do plasmídio. Microbiologia Geral
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b)
TRANSFORMAÇÃO:
Griffith
(pneumococos)
=
de
pedaços
de
DNA
de
“bactéria
estranha”, dispersos meio,
no
algum
é
incorporado,
em
condições especiais bactéria
e
a
passa
a
exibir o fenótipo (característica) da “doadora”. Os cientistas têm utilizado a transformação como uma técnica de Engenharia Genética, para introduzir genes de diferentes espécies em células bacterianas (bactérias transgênicas). c)
TRANSDUÇÃO
transferência
: de
material
genético
de
bactéria
uma
para outra, através de
vírus
bacteriófagos
ou
fago (= vetor).
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Importância e utilização 1. na indústria farmacêutica
produção de antibióticos :
tirotricina ; bacitracina ; subtilina ; polimixina B.
ACTINOMICETOS a bactérias, mesmo lembrando fungos: estreptomicina; aureomicina; terramicina.
2. na agricultura:
fixação do nitrogênio (raízes de leguminosas: feijão, ervilha);
parasitas (fitopatologia).
Controle de Pragas
3. na indústria:
vinagre (fermentação acética)
coalhadas (fermentação lática)
bebidas alcoólicas (fermentação alcoólica ou etílica)
queijos (“cura”): “duros”: Cheddar; parmesão; “moles”; Limburger.
4. na medicina e veterinária
doenças
5. em genética e biologia molecular
estudos: mutação
reprodução
engenharia genética
varias outras aplicações
6. decompositores
reciclagem
Ciclo da matéria orgânica
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Algas azuis(Cianobatérias) As
algas
unicelulares,
azuis mas
freqüentemente laminares
filamentosas.
de
semelhantes
formam colônias
ou
Apesar
são
estruturalmente às
bactérias,
as
algas azuis diferem delas por possuírem
clorofila,
encontrado
em
pigmento
todos
os
eucariontes fotossintetizantes. Existem
algumas
realizam nesse
bactérias
que
fotossíntese,
caso,
o
mas
pigmento
é
denominado bacterioclorofila. Estrutura celular: PAREDE CELULAR: glicoproteínas + glicogênio.
Os
pigmentos
nos
Monera
estão
associados
a
um
sistema
de
membranas
internas na célula, porém não há formação de nenhuma organela citoplasmática definida. Apresentam somente ribossomos. Reprodução nas Algas Azuis A
reprodução
das
cianofíceas
não
coloniais
é
assexuada,
por
divisão
binária, semelhante à das bactérias. As formas filamentosas podem reproduzir-se assexuadamente
por fragmentação
ou hormogônia:
quebram-se em
alguns pontos,
dando origem a vários fragmentos pequenos chamados hormogônios, que, por divisão de suas células, darão origem a novas colônias filamentosas.
Algumas
formas
coloniais filamentosas produzem esporos resistentes, denominados acinetos, que podem
destacar-se
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e
originar
novos
filamentos.
Além
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de
acinetos,
algumas Soter
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espécies possuem uma célula especial denominada heterocisto, cuja função ainda não
está
esclarecida,
mas
há
indícios
de
que
sejam
células
fixadoras
de
nitrogênio e de que auxiliem na sobrevivência e flutuação dos organismos sob condições desfavoráveis.
Divisão
Pigmentos
Parede
Locomoção
Reprodução
Reserva
Bipartição
Amido
simples
cianofíceas
celular Cyanophyta
Clorofila Ficocianina
a Glicoproteín Não há as
Ficoeritrina Glicogênio
das
(semelhante ao glicogênio)
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Fungos e Líquens MICOLOGIA é estudo dos fungos:
Os
fungos
ou
ambientes:
seus
água,
esporos terra,
são
ar
encontrados
e
nos
praticamente
organismos
(como
em
todos
os
parasitas
ou
mutualísticos).
Suas
células
eucarióticas
possuem
membrana
esquelética
de
quitina
(polissacarídeo que aparece no exoesqueleto de artrópodes). Apresentam também
outras características
de animais,
como glicogênio
(reserva de
açúcar) e centríolos. CLASSIFICAÇÃO: 1. Tipo de célula = eucariontes:
Parede celular:
Quitina (polissacarídeo nitrogenado).
Citoplasma = grânulos de glicogênio (reserva).
2. Número de células :
Unicelulares
leveduras (fermentos)
Multicelulares
Cogumelos
Mofos
Bolores
3. Tipo de nutrição:
Todos são HETERÓTROFOS.
Decompositores
(SAPRÓFITAS).
Absorção
após
digestão
por
enzimas
lançadas “externamente” sobre o alimento
Mutualismo (simbiose)
micorrizas (fungos + raízes)
liquens = fungos + algas (verdes ou azuis)
Predadores “vermes” terrestres
Parasitas (patogênicos)
micoses externas
micetomas ou tumores internos
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23
Micorrizas:
Fungos predadores:
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24
REPRODUÇÃO:
sexuada
Alternância de gerações (metagênese)
“plasmogamia” (fusão de hifas monocarióticas)
assexuada
Brotamento
Esporos
“sorédios” nos liquens
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25
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ESTRUTURA Os fungos podem ser divididos em Mixomicetos e Eumicetos: I.
Mixomicetos:
Fungos
primitivos,
saprófitos
e
constituem
grandes
massas
citoplasmáticas pluricelulares. Locomovem-se através de pseudópodos. II. Eumicetos: São os fungos verdadeiros. O corpo dos fungos é formado por numerosos filamentos denominados hifas. A hifas formam um emaranhado que se chama micélio.
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Os micélios desenvolvem-se geralmente dentro do substrato onde o fungo se fixa.
Os
micélios
dos
ascomicetos
e
dos
basidiomicetos
podem
desenvolver
formações que emergem do substrato, tornando-se visíveis: são os corpos de frutificação, popularmente conhecidos por cogumelos. É no corpo de frutificação, ou cogumelo, que se desenvolvem os ascos ou os basídios. Os ficomicetos e alguns ascomicetos não desenvolvem corpos de frutificação. Esses fungos podem desenvolver dois tipos de estruturas, relacionadas com o processo de reprodução: o asco e o basídio. Com base na formação ou não formação dessas estruturas, podem ser classificados em quatro grupos: a)
FICOMICETOS:
(alguns
bolores):
possuem
hifas
cenocíticas
(sem
septos
transversais). Desenvolvem-se sobre matéria orgânica úmida, constituindo o bolor que pode ser branco ou preto (Mucor e Rhizopus). O micélio é ramificado e desorganizado. Saprolegnia também é ficomiceto, aquático, que decompõe animais mortos. Pilobolus é saprófita encontrado sobre fezes recentes de herbívoros (cavalos, capivaras, antas, etc.).
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27
Microbiologia Ambiental - Professor Marcos de Paula Júnior
b) ASCOMICETOS: os pluricelulares formam hifas septadas. Possuem hifas haplóides e hifas dicarióticas com dois núcleos n em cada célula. Estas hifas formam os ASCOS,
onde
espórica
haverá
e
fusão
formando
8
dos
núcleos
ascósporos;
n
(cariogamia),
cada
um
seguindo-se
destes
produzirá
a
meiose hifa
n
(brancas
–
(monocariótica) e o ciclo reprodutivo continuará.
Neurospora = bolor róseo, muito usado em pesquisas genéticas.
Tuber
e
Morchella:
usados
na
alimentação.
As
trufas
amadurecidas, ou escuras – não amadurecidas) são corpos de frutificação (= ascocarpos) do gênero Tuber.
Saccharomyces
(lêvedo)
ou
fermento
usado
em
fermentação
alcoólica
(cerveja) e nas panificadoras.
Aspergillus e Penicillium: bolor “azul-esverdeado” em cascas de laranja. Do
Penicillium,
Alexander
Fleming,
1929,
descobriu
o
antibiótico
penicilina. O fungo Penicilium notatum é um exemplo de ascomiceto que não desenvolve corpo de frutificação. É conhecido como "fungo da penicilina", pois é dele que se produz a penicilina (o primeiro antibiótico descoberto) industrialmente. A penicilina
é
um
antibiótico
poderoso
e
representa
importante
auxiliar
da
medicina no combate às infecções bacterianas. Embora produzida por um fungo, não atua sobre as micoses, doenças causadas por fungos, nem sobre infecções causadas Microbiologia Geral
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28
Microbiologia Ambiental - Professor Marcos de Paula Júnior
por vírus. Obs.:
As
leveduras,
reproduzir
como
assexuadamente
é por
o
caso
de
brotamento.
Saccharomyces
cerevisae,
Saccharomyces
cerevisae
podem-se é
outro
ascomiceto que não desenvolve corpo de frutificação; forma o asco, no interior do qual desenvolvem-se quatro ascósporos, e não oito, como é regra geral nos ascomicetos. C)
BASIDIOMICETOS:
as
hifas
são
septadas,
portanto
celulares.
As
hifas
constituem o micélio subterrâneo que pode formar corpos de frutificação (= basidiocarpos),
fora
do
substrato
e
com
forma
de
“guarda-chuva”,
como
os
champignons (comestíveis !). Amanita é um cogumelo venenoso semelhante ao champignon (América do Norte,
Europa). Polyporus
(orelha-de-pau)
cresce
no
interior
de
troncos
mortos.
Há
espécies parasitas que atacam o centeio (Claviceps purpurea),o amendoim (Aspergillus flavus = aflatoxinas) além de outras que produzem substâncias alucinógenas (LSD) (Psilocybe). Agaricus (champignons) – comestíveis.
A reprodução sexuada se dá por plasmogamia que é a fusão de duas hifas (n) formando
uma
dicariótica dois
hifa (com
núcleos).
Quando
estas
hifas
formam os basídios, ocorre a fusão dos núcleos
n
(cariogamia), organizando núcleo
o
2n,
sofre
que meiose
espórica, produzindo
4
basidiósporos
n.
Cada
se
um
destes
desenvolve em hifa n (monocariótica), reiniciando o ciclo.
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29
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Alternância de gerações em basidiomicetos
D)
Deuteromicetos
(causam
doenças
no
homem
-
micoses,
sapinho,
frieiras)
Geralmente se reproduzem por esporulação.
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30
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OS LIQUENS
Alguns fungos podem associar-se de forma muito íntima a certas algas, constituindo uma associação denominada líquen.
Embora existam líquens nos quais a relação é de parasitismo, a relação ecológica neste caso é o mutualismo, ou seja, uma associação em que os dois seres recebem benefícios.
Resultam da associação entre ALGAS unicelulares (verdes ou azuis) + FUNGOS (principalmente ascomicetos).
Esse perfeito “casamento“ (mutualismo) permite aos líquens sobreviver em regiões onde poucos seres vivos sobreviveriam. De fato, os líquens podem ser encontrados, por exemplo, sob a neve nas tundras árticas, onde são importantes fontes nutritivas para animais diversos, como a rena e o caribu.
Sobre
rochas
nuas,
os
líquens
são,
com
freqüência,
os
primeiros
colonizadores (pioneiros), desagregando o material rochoso e propiciando nas condições físicas do ambiente uma melhoria tal
que permite a
instalação, lugar,
naquele de
comunidades
futuras
de
musgos
e
outras plantas. Apesar
de
capazes
sobreviver
nos
variados
mais
tipos
de
habitat,
os
liquens
muito
sensíveis
substâncias
de
são a
tóxicas,
particularmente
o
SO2
(dióxido de enxofre). Por isso, são utilizados como indicadores do
ar
da
poluição
atmosférico
pelo
SO2. Como esse gás é um poluente muito comum nas zonas urbanas, entende-se porque
os
liquens
relativamente
são
escassos
nas cidades.
Os liquens são capazes de absorver e concentrar substâncias radiativas,
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31
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como
o
estrôncio
90
(pode
se
alojar
nos
Constatou-se, que esquimós, no Alasca,
ossos,
provocando
anemia).
apresentavam taxas elevadas
desse elemento no organismo: haviam-no adquirido pela ingestão de carne de rena e caribu; os animais, por sua vez, obtiveram o elemento ao comerem líquens contaminados. SORÉDIOS A
reprodução
vegetativos
dos
denominados
líquens
faz-se
sorédios.
Cada
principalmente sorédio
contém
através algumas
de
fragmentos
poucas
algas
envolvidas por algumas hifas dos fungos.
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32
Microbiologia Ambiental - Professor Marcos de Paula Júnior
Reino Protista Algas: Unicelulares e multicelulares Introdução Segundo a classificação do mundo vivo em cinco reinos (Whittaker – 1969), um
deles,
o
dos
Protistas,
autótrofos
e
heterótrofos.
agrupa
Neste
organismos
reino
se
eucariontes,
colocam
as
unicelulares,
algas
inferiores:
euglenófitas, pirrófitas (dinoflagelados) e crisófitas (diatomáceas), que são Protistas
autótrofos
(fotossintetizantes).
Os
protozoários
são
Protistas
heterótrofos. Ficologia é o estudo das algas ! As algas eucariontes são estudadas no reino Protista ou no Reino Vegetal! Suas células possuem membrana celular, carioteca, plastos de diferentes tipos e em pequeno número, às vezes, apenas um em cada célula; possuem mitocôndrias, além
de
outras
unicelulares
ou
organelas
celulares.
pluricelulares.
Nestas,
Possuem
membrana
o
é
corpo
um
esquelética.
TALO,
São
portanto,
são
vegetais TALÓFITOS. Muitas são microscópicas, enquanto, outras, podem apresentar talos com dezenas de metros de comprimento, como as Nereocystis e Macrocystis (= feofíceas). No reino Vegetal, estarão as algas pluricelulares (vermelhas, pardas e verdes), que mostram todas as características básicas dos vegetais. Assim como todos
os
vegetais,
elas
são
eucariontes,
pluricelulares
e
exclusivamente
autótrofas. As clorofilas e outros pigmentos relacionados à fotossíntese ficam no interior de plastos. A parede celular é de celulose, e o amido é a principal substância de reserva armazenada na forma de grãos insolúveis.
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33
Microbiologia Ambiental - Professor Marcos de Paula Júnior Divisão
Pigmentos
Parede celular
Cyanophyta
Clorofila a
Glicoproteínas
Amido das
Ficocianina
Glicogênio
cianofíceas
ad,as,as,t
Reserva
Ficoeritrina
Locomoção
Reprodução
Não há
Bipartição simples
(semelhante ao glicogênio)
Euglenophyta
Clorofilas a,b
(unicelulares)
Caroteno
Não há
Paramilo
Flagelos(1,2 ou
Bipartição
celulose
(semelhante ao
3)
simples.
ad,ab,as,t Pyrrophyta
amido) e óleo Clorofilas a;c
Placas
Sexuada,rara
Amido e Óleo
Flagelos = 2
Bipartição
(dinoflagelados)
Caroteno
morfologica/
(unicelulares)
Xantofilas
desiguais
Sexuada,rara
simples.
Ativa, por
Bipartição e
ad,ab,as, t Chrysophyta
Clorofilas a;c
(douradas) (diatomáceas)
Óleo
Sílica
expulsão de
Fucoxantina
ad,ab,as,t Chlorophyta
Pectina
Caroteno
água
(parda) Clorofilas a;b
(verdes)
Celulose e
Caroteno
ad,ab,as,t
Amido
Pectina
Xantofilas
Talo fixo.
Clorofilas a;c
(pardas)
Celulose +
Caroteno
ab,as
Laminarina e
Algina
Zoósporos
Unicelulares-
Isogamia
livres (2 ou 4
Heterogamia
flagelos) Phaeophyta
Sexuada
Talos fixos e
Manitol
flutuantes
Oogamia Alternância de gerações
Fucoxantina (parda)
Rhodophyta
Clorofilas a;d
Celulose
Amido de
Caroteno
Carragenina,
Florídeas
Ficoeritrina
Ágar e CaCO3
(semelhante ao
(vermelhas) ab,as,ad
Talos fixos
Alternância de gerações
glicogênio)
ad = água doce (~1% sais) ; as = água salgada (~3,5-4% sais) ; ab = água salobra; t = terra umida Algas unicelulares PLÂNCTON - corresponde a um conjunto de seres que
vivem
lagos pelas
e
em
suspensão
oceanos,
ondas
e
na
água
carregados correntes.
dos
rios,
passivamente No
plâncton
distinguem-se dois grupos de organismos:
fitoplâncton:
organismos
(fotossintetizadores), principalmente diatomáceas,
por
produtores representados
dinoflagelados
constituem
a
base
e de
sustentação da cadeia alimentar nos mares e lagos . São responsáveis por mais de 90% da fotossíntese no planeta.
zooplâncton: organismos consumidores, isto é, heterótrofos, representados principalmente por protozoários, pequenos crustáceos e larvas de muitos
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34
invertebrados e de peixes.
Crysophyta ==> as células das diatomáceas possuem parede celular rígida denominada frústula ou carapaça, composta por duas valvas que se encaixam e podem apresentar grande diversidade de formas e de ornamentação. Existem depósitos seculares dessas carapaças, denominados terra de diatomáceas ou diatomito.
Essas
carapaças
são
utilizadas
na
fabricação
de
cosméticos,
filtros
e
produtos
de
polimento.
Pyrrophyta ==> “floração das águas” = “maré
vermelha”
doce).
(Gonyaulax
Forma
extraordinariamente
=
H2O
populações grandes,
que
dão
origem a extensas manchas avermelhadas na
superfície
do
mar.
O
grande
problema das “marés vermelhas” está na elevada toxicidade da neurotoxina produzida por Gonyaulax.
Noctiluca ==> pirrófitas bioluminescentes (convertem energia química em luz) parecem minúsculas “gotas de geléia transparente” na superfície da água.
fitoplâncton ==>
emite para a atmosfera do planeta o gás dimetil- sulfeto
(DMS), que reagindo com O2 e H2O forma gotículas de H2SO4. Essas gotículas de ácido em suspensão condensam água, formando 90% das nuvens do planeta. Essas algas oferecem, então, uma grande contribuição para o clima.
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Algas multicelulares
CARRAGENINA
=
polissacarídeo
da
galactose.
ÁGAR
=
polissacarídeo
(galactose).
ALGINA
=
polissacarídeo
da
manose.
Os
sais
do
ácido
manurônico
são
utilizados na fabricação de sorvetes tipo “italiano” ; juntamente com a carragenina
e
o
ágar,
são
utilizadas
como
estabilizadores
em
doces,
sorvetes, dentifrícios e placas de cultura de bactérias.
SARGAÇOS
=
feofíceas;
Atlântico
(Mar
dos
navegação.
Sob
essas
flutuam
livremente
Sargaços),
podendo
espessas
em
determinadas
acarretar
regiões
problemas
para
do a
camadas
de talos amontoados, criam-se condições de
fixação e
proteção para
um grande
número de espécies animais.Os sargaços (gênero Sargassum) são algas que chegam a
atingir
mais
de
50
comprimento;
depois
moídas,
fornecem
rico
em
elas sais
de
de um
metros ressecadas adubo
nitrogênio,
de e
muito
fósforo,
potássio e iodo.
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Nereocystis ; Macrocystis = algas feofíceas, cujos talos chegam a dezenas de
metros
de
comprimento.
Nestas
algas,
popularmente
conhecidas
como
laminárias, há nos talos longos tubos com placas crivadas, semelhantes às das
plantas
superiores
(têm,
comprovadamente,
a
função
de
conduzir
soluções no sentido longitudinal). No Japão, as laminárias são consumidas (milhares de toneladas anuais) como verdura cozida ou em sopas. No Brasil ocorre no litoral do Espírito Santo, em local de águas de temperaturas baixas. Tais algas atingem até cerca de 4 m de comprimento.
KELPS = laminárias conjunto de grandes (complexas ; > 50 m) algas pardas marinhas, de regiões frias.
Acetabularia
=
clorofícea
(=
sombrinha-de-sereia
;
taça-de-vinho-de-
sereia) ; marinha, cada “chapéu” é uma única grande célula, com cerca de 5 cm de altura, mantendo o núcleo no seu pé. O talo é preso com impregnação calcárea em águas tropicais e sub-tropicais. REPRODUÇÃO Uma característica fundamental do ser vivo é a capacidade de reproduzirse, isto é, dar origem a outro ser vivo semelhante (deixar descendentes). Sem reprodução as espécies desapareceriam. Nos seres unicelulares, como bactérias, a simples divisão da célula já significa reprodução. Há dois tipos principais de reprodução: assexuada ou agâmica e sexuada ou gâmica.
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Reprodução assexuada ou agâmica. Em geral é mais rápida e mais simples que a reprodução sexuada. Poderá ser feita por um único organismo do qual separam-se células ou partes que darão novos
indivíduos. Na
reprodução assexuada
os descendentes
são geneticamente
iguais ao organismo do qual se originaram não ocorrem recombinações genéticas. Nas
espécies
unicelulares
a
reprodução
pode
ser
por
simples
divisão
ou
cissiparidade. Nas pluricelulares podem se formar células especiais (= ESPOROS) que podem ser aplanósporos (sem motilidade) ou zoósporos (móveis – aquáticos) com dois ou mais flagelos. Reprodução sexuada ou gâmica: De acordo com a morfologia e fisiologia dos gametas temos:
ISOGAMIA – gametas iguais morfológica e fisiologicamente.
HETEROGAMIA – gametas diferentes em tamanho, porém ambos com flagelos.
OOGAMIA
–
o
gameta
feminino,
oosfera,
é
grande
e
imóvel.
O
gameta
masculino, anterozóide, é pequeno e move-se com seus flagelos. Os
gametas
são
formados em estruturas especiais,
os
gametângios.
As
oosferas
são
produzidas
nos
oogônios (gametângio ) e os anterozóides, nos anterídeos (gametângio).
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Tipos de ciclos reprodutivos:
HAPLONTES (Haplobiontes) = os
organismos
são
sempre
haplóides Ocorre
(n).
meiose
zigótica.
inicial
Exemplo:
verdes
ou
algas
conjugadas,
Zygnema,
que
apresenta
também
reprodução
por
conjugação; alga Spirogyra etc.
DIPLONTES (Diplobiontes)
=
organismos
sempre
diplóides meiose
são
os
(2n).
A
ocorre
na
formação dos gametas = meiose gamética.Exemplo:
algas
verdes Siphonaples.
HAPLODIPLOBIONTES
(Haplonte-
diplonte) = existem dois tipos de organimos: haplóides (n) ou Gametófito e diplóide (2n) ou Esporófito, que se alternam (= alternância
de
METAGÊNESE). diplóide
gerações O
ou
indivíduo
(esporófito)
(2n)
reproduz-se assexuadamente por esporos
(n)
espórica.
Os
ocorre esporos
meiose (n)
se
desenvolvem através de mitoses e
dão
origem
a
organismos
haplóidespluricelulares (= gametófitos) e o ciclo continua !
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Importância das algas
Renovação do oxigênio na atmosfera.
O fitoplâncton é o produtor (base) das cadeias alimentares aquáticas.
Fornecem
substâncias
como
ágar,
celulose,
iodo,
alginato
etc,
com
importantes aplicações industriais.
As carapaças de diatomáceas formam o diatomito ou terra de diatomáceas, usada como abrasivo, filtros e na fabricação de explosivos.
Determinadas algas como as pirrófitas, podem formar as “marés vermelhas” eliminando substâncias tóxicas que matam outros seres.
Formam associações com fungos, ou seja, os liquens.
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Protozoários Protozoários são seres microscópicos, eucariontes e unicelulares. Quando dividimos os seres vivos em Animais e Vegetais, os protozoários são estudados no Reino Animal e os fitoflagelados – que são protozoários – são estudados no Reino Vegetal. Os protozoários constituem um grupo de eucariontes com cerca de 20 mil espécies. É um
grupo
evoluiu
a
diversificado, partir
de
heterogêneo,
algas
que
unicelulares.
Em
alguns casos essa origem torna-se bem clara, como por exemplo no grupo de flagelados. Há registro fóssil de protozoários com carapaças (foraminíferos), que viveram há mais de 1,5 bilhão de anos, na Era Proterozóica. Grandes extensões
do
fundo
dos
mares
apresentam
espessas camadas de depósitos de carapaças de certas espécies de radiolários e foraminíferos. protozoários
São
são,
as na
chamadas grande
vasas.
maioria,
Os
aquáticos,
vivendo
nos
mares,
rios,
tanques, aquários, poças, lodo e terra úmida. Há espécies mutualísticas e muitas são parasitas de invertebrados e vertebrados. Eles são organismos microscópicos, mas há espécies de 2 a 3 mm. Alguns formam colônias livres ou sésseis. Muitos protozoários apresentam orgânulos especializados em determinadas funções, daí serem funcionalmente, semelhantes aos órgãos. Suas células, no entanto, podem ser consideradas “pouco especializadas”, já que realizam, sozinhas, todas as funções
vitais
dos
organismos
mais
complexos,
como
locomoção,
obtenção
do
alimento, digestão, excreção, reprodução. Nos seres pluricelulares, há divisão de trabalho e as células tornaram-se muito especializadas, podendo até perder certas capacidades como digestão, reprodução e locomoção. A
classificação
dos
protozoários
baseia-se fundamentalmente nos tipos de reprodução e de organelas locomotoras. A locomoção se faz por batimento ciliar, flagelar, por emissão de pseudópodos e até por simples deslizamento de todo o corpo celular. Em alguns ciliados há, no lugar
do
citoplasma,
filamentos
contráteis, os mionemas. Os pseudópodos, embora
sendo
citoplasma,
expansões podem
Microbiologia Geral
se
variáveis apresentar
do sob
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diferentes formas. Os protozoários são organismos heterótrofos, alimentando-se geralmente
de
detritos
orgânicos,
bactérias
e
outros
microorganismos
incorporados em vacúolos digestivos. As muitas espécies parasitas (patogênicas) aproveitam
substâncias
orgânicas
solúveis
absorvidas
dos
tecidos
dos
hospedeiros. Características a) Estrutura A célula do protozoário tem uma membrana simples ou reforçada por capas externas protéicas ou, ainda, por carapaças minerais, como certas amebas (tecamebas) e foraminíferos. Há estruturas de sustentação, como raios de sulfato de estrôncio, carapaças calcáreas ou eixos protéicos internos, os axóstilos, como em muitos flagelados. O
citoplasma
está
diferenciado
em
duas
zonas,
uma
externa,
hialina,
o
ectoplasma, e outra interna, granular, o endoplasma. Nesta, existem vacúolos digestivos e inclusões.
b) Digestão Nas espécies de vida livre há formação de vacúolos digestivos.As partículas alimentares pseudópodos
são ou
englobadas penetram
por
por uma
abertura pré-existente na membrana, o citóstoma. Já no interior da célula ocorre
digestão,
e
os
resíduos
sólidos não digeridos são expelidos em qualquer ponto da periferia, por extrusão
do
vacúolo,
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ou
num
ponto
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determinado da membrana, o citopígio ou citoprocto. c) Respiração A troca de gases respiratórios se processa em toda a superfície celular. d) Excreção Os produtos solúveis de excreção podem ser eliminados em toda a superfície da célula. Nos protozoários de água doce há um vacúolo contrátil, que recolhe o excesso de água absorvido pela célula, expulsando-a de tempos em tempos por uma contração brusca. O vacúolo é portanto osmorregulador. Classificação dos protozoários Na
tendência
moderna,
os
protozoários
estão
incluídos
no
Reino
Protista,
subdivididos em quatro filos: a) Rizópodes ou sarconídeos São marinhos, de água doce ou parasitas. Têm um ou mais núcleos, vacúolos digestivos
e
vacúolos
contráteis
(apenas
nos
de
água
doce).
São
amebas;
radiolários e foraminíferos (têm carapaças com formas bastante vistosas, feitas de
calcário
indicadores
ou da
de
sílica
existência
de
importantes jazidas
de
petróleo). Os Rizópodes caracterizam-se por apresentarem pseudópodes como estrutura de locomoção e captura de alimentos. Podem ser de
vida
livre
ou
parasitas
(Entamoeba
histolytica). As amebas de vida livre que vivem
em
água
doce
apresentam
vacúolo
contrátil ou pulsátil para osmorregulação, eliminando o excesso de água que vai entrando no seu citoplasma (hipertônico), vindo do ambiente mais diluído (hipotônico). Em condições desfavoráveis, por exemplo
sujeita
desidratação,
à a
Entamoeba
produz
formas de resistência, os cistos, com quatro núcleos interior múltipla).
no
seu
(partição A
reprodução assexuada é Microbiologia Geral
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43
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por
bipartição
simples
ou
cissiparidade.
Dentre
as
amebas
é
importante
a
Entamoeba histolytica, que parasita o intestino humano, causando a disenteria amebiana ou amebíase. b) Flagelados Existem
flagelados
de
vida
livre
(Euglena
–
possuem
clorofila
e
realizam
fotossíntese; podem, também, nutrir-se de forma heterótrofa = zooflagelados), mutualísticos
(Trichonympha,
no
intestino
de
cupins
–
fornecem
a
enzima
celulase) e parasitas (Trypanosoma cruzi). Nos coanoflagelados, há uma espécie de colarinho que serve para a captura de partículas alimentares; têm estrutura muito semelhante aos coanócitos, células típicas das esponjas. Devido a isso, há teorias que sugerem uma relação filogenética entre coanoflagelados e esponjas.
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44
A reprodução é sexuada ou assexuada por divisão longitudinal.Por exemplo, em Trypanosoma:
Podem ter um ou mais flagelos e em alguns há também pseudópodos. No gênero Trypanosoma há uma membrana ondulante que auxilia na locomoção. Este filo tem muitos importantes parasitas humanos:
Leishmania braziliensis, Causa a leishmaniose tegumentar.
Trypanosoma cruzi. Causa a doença de Chagas.
Giardia lamblia. Causa a giardíase (intestinal).
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Trichomonas vaginalis. Causa a tricomoníase (no aparelho genital).
c) Esporozoários Não possuem orgânulos para locomoção. São todos parasitas e apresentam um tipo de reprodução assexuada especial chamada
de
divide
seu
esporulação: núcleo
uma
célula
numerosas
vezes;
depois, cada núcleo com um pouco de citoplasma membrana,
é
isolado
formando
por
assim
uma vários
esporos a partir de uma célula. No ciclo vital apresentam alternância de
reprodução assexuada e sexuada. O principal gênero
é
o
Plasmodium,
com
várias
espécies
causadoras da malária. é importante também o Toxoplasma
gondii,
causador
da
doença
toxoplasmose, de grande seriedade em mulheres grávidas até o terceiro mês.
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46
d) Ciliados É
o
grupo
mais
especializado. cirros
e
últimas
Apresentam
membranelas. estruturas
concrescência Entre
altamente
eles
de
estão
“gigantes” (Paramecium)
Estas
duas
resultam muitos
os
como
cílios, da
cílios.
protozoários
os
muito
paramécios usados
em
estudos; aqui estão os protozoários de
organização
mais
complexa.
A
maioria é de vida livre. Além de orgânulos
especializados,
possuem
dois núcleos: macronúcleo (funções vegetativas) e micronúcleo (funções genéticas:
hereditariedade
reprodução);
e
apresentam
extremidades anterior e posterior; na membrana, a entrada do alimento se dá pelo citóstoma e a saída de resíduos
pelo
citopígio
(=
citoprocto). O Balantidium coli é a única espécie ciliada parasita do homem
(intestino).
A
reprodução
sexuada por conjugação consiste no pareamento de dois paramécios, com fusão
das
membranas
e
em
seguida
troca
de
material
genético
dos
micronúcleos. Depois os paramécios se
separam
e
se
reproduzem
assexuadamente por cissiparidade.
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Curso Técnico em Meio Ambiente
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Microbiologia Ambiental - Professor Marcos de Paula Júnior
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Referências bibliográficas recomendadas 1. BARNES, R. D. 1984. Zoologia dos Invertebrados. Livraria Roca Ltda. 1179p. 2. BRANCO, S. M. 1972. Poluição. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico, 157p. 3. CD-Rom ENCICLOP╔DIA DA CI╩NCIA. 1996. Rio de Janeiro: Globo multimídia. 4. CHISHOLM, J. & BEESON, D. 1984. Introdução à Biologia. Rio de Janeiro: Editora Lutécia, 48p. 5. ENCICLOP╔DIA DA CI╩NCIA. 1993. Rio de Janeiro: Editora Globo, 447p. 6. GRALLA, P. 1994. How the environment works. California: Ziff-Davis Press, 213p. 7. MANUAL GLOBAL DE ECOLOGIA. 1993. Tradução de Camaru, A. G. Sπo Paulo: Editora Augustus, 413p. 8. MATTOS, N. S., MAGALHÃES, N. W. & ABRAÃO, S. M. A. M. 1993. Nºs e o Ambiente. Suo Paulo: Editora Scipione, 56p. 9. SARIEGO, J. C. 1994. Educação Ambiental - As ameaças ao planeta azul. São Paulo: Editora Scipione, 208p. 10.SPURGEON, R. Ecologia. 1988. Tradução de Biasi, R. S. Rio de Janeiro: Ed. Lutécia, 48p. 11.TORTORA,
G.
J.,
FUNKE,
B.
R.,
CASE,
C.
L.
1997.
Microbiology
-
An
Introduction, California: Addison Wesley Longman, Inc., 832p.
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