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16/03/2017 1 Universidade Federal do Piauí – UFPI Campus Amílcar Ferreira Sobral - CAFS Prof. Dr. Élison Fabrício B. Lima • Quem são? • Por muitos anos, colocados em um único filo: Protozoa; • Estudos recentes: não formam grupo monofilético; • Várias linhagens de animais eucariotos unicelulares; • Protista: incluiria unicelulares aparentados a animais e plantas (algas); • Semelhantes a plantas e a animais: referem-se às semelhanças na obtenção de alimento Protozoários (proto, primeiro; zoa, animais) • Protozoários: seriam relacionados aos animais e heterotróficos; • Particulada: Fagotróficos; • Solúvel: Osmotróficos; • Categorização contestável: há “protistas” fototróficos que também complementam a alimentação por fagotrogia ou osmotrofia; • Ex.: Filo Euglenozoa – formas fototróficas, fagotróficas ou osmotróficas Protozoários (proto, primeiro; zoa, animais) Protozoários (proto, primeiro; zoa, animais) Protozoários (proto, primeiro; zoa, animais) • Outra tentativa de classificação: locomoção; • Sporozoa: parasitos; • Flagelados: flagelos; • Ciliados: Cilios; • Amebozoários: Pseudópodes. Protozoários (proto, primeiro; zoa, animais) • Um exemplo: Amebas – citoplasma fluido; • Lobópodes: extensão de extremidade romba; • Fliópodes: finos e pontiagudos; • Rizópodes: ramificados; • Reticulópodes: semelhante a uma rede; 16/03/2017 2 Protozoários (proto, primeiro; zoa, animais) • Amebas com carapaça: tecadas; • Ex.: Foraminíferos, radiolários, heliozoários Protozoários (proto, primeiro; zoa, animais) • Dificuldade de acessar características morfológicas; • Possibilidade de evolução convergente; • Sociedade de protozoologistas: 7 filos principais (1980); • Análises de DNA: Grande magnitude de grupos que poderiam ser considerados filos HÁ MUITOS ESTUDOS E MUITAS INCERTEZAS! Protozoários (proto, primeiro; zoa, animais) • O fato é que... • 64 mil espécies, metade fósseis; • Estimativa: 250 mil espécies; • Eucariotos unicelulares: uma única célula completamente funcional; • Organelas com funções variadas e específicas Protozoários (proto, primeiro; zoa, animais) Protozoários (proto, primeiro; zoa, animais) Protozoários (proto, primeiro; zoa, animais) 16/03/2017 3 Protozoários (proto, primeiro; zoa, animais) Locomoção • Cílios e Flagelos: • Axonema: 9+2 microtúbulos; • Uniforme em quase todo o reino animal; • Ligam-se à célula com tubo com tríades de microtúbulos (cinetossomo) Locomoção • Cílios e Flagelos: • Sem diferença morfológica; • Batimento diferente Locomoção • Pseudópodes: extensões do citoplasma; NÃO OCORREM SOMENTE NAS AMEBAS; • Citoplasma não é homogêneo: • Ectoplasma: transparente e com as bases dos cílios e flagelos; consistente (gel) • Endoplasma: geralmente granuloso, com núcleo o organelas; fluido (sol) Locomoção Locomoção 16/03/2017 4 • Lobópodes: extensão de extremidade romba; • Fliópodes: finos e pontiagudos; Somente ectoplasma; • Rizópodes: ramificados; • Reticulópodes: semelhante a uma rede; Somente ectoplasma Locomoção • Axópodes: Longos e compridos, sustentados por feixes de microtúbulos Locomoção Locomoção Componentes Celulares • Núcleo: DNA e nucléolo; • Em ciliados, pode haver dois núcleos; • Mitocôndria: Energia; Possui DNA; • Complexo de Golgi: secreção e digestão intracelular; • Plastídios: Variedade de pigmentos fotossintetizantes (Ex.: Cloroplasto) Nutrição • Fagocitose: partícula invaginada; Ao separar-se da superfície, formam fagossomos; • Lisossomos se fundem e liberam enzimas para a digestão intracelular; • Qualquer partícula não digerida é eliminada por exocitose; • Citóstoma e Citopígeo; • Também pode ocorrer pinocitose e difusão. Excreção e Osmorregulação • Vacúolos contráteis: enchem e secam periodicamente; • Funcionam mais frequentemente em ambientes de água doce: ambiente hiperosmótico; • Várias espécies possuem mais de um vacúolo; • A excreção é feita fundamentalmente por difusão 16/03/2017 5 Excreção e Osmorregulação • Vacúolos de paramécios: mais complexos; • Posição sistemática na célula com abertura para o exterior; • Vacúolo ligado a seis canais coletores com ampolas ligados a túbulos finos; • Rodeados por feixes e fibrilas, provavelmente funcionando na contração. Excreção e Osmorregulação Reprodução • Assexuada: Fissão Binária, Múltipla, Brotamento; • Em alguns casos, mitose diferente: membrana nuclear persiste; sem centríolos na divisão de ciliados; Macronúcleo de ciliados somente alonga, sem divisão evidente. Reprodução • Sexuada: Formação e diferenciação de gametas; • Encistamentos: formas tolerantes a ambientes restritivos: • Falta de alimento; • Mudança no pH do ambiente; • Mudança de Temperatura OS GRUPOS DE PROTOZOÁRIOS... PRINCIPAIS TÁXONS DE PROTOZOÁRIOS • Evolução eucariótica: surgiram vários clados; • Serão discutidos os grupos tradicionalmente chamados de “protozoários” 16/03/2017 6 REINO (?) EXCAVATA REINO (?) EXCAVATA • Presença de uma reentrância “escavada” ventral utilizada para alimentação; Filo Fornicata: Retortamonada e Diplomonada • Retortamonada: comensais e parasitos; • Não possuem mitocôndrias ou complexo de Golgi; • Se separaram dos outros eucariontes antes da endossimbiose? • Diplomonada: também não tem mitocôndria; • Teriam perdido no decorrer evolutivo há genes mitocondriais Relembrando a endossimbiose... Diplomonada • Giardia lamblia: giardíase; • Passada por animais domésticos ou diretamente entre pessoas; • Diarréias com fezes sanguinolentas e dor abdominal; • Alimentação de alimentos mal higienizados; • Pode haver lesões na parede abdominal e sangramento; • Reproduz-se assexuadamente, aumenta em número, forma cistos e são eliminados pelas fezes humanas 16/03/2017 7 Filo Fornicata: Retortamonada e Diplomonada Filo (?) Parabasalia • 400 espécies; • Com axóstilo: organela bastoniforme rígida formada por microtúbulos; • Por todo o eixo longitudinal do corpo; • Espécies com importância médica: Trichomonas spp. Filo (?) Parabasalia • Trichomonas vaginalis: tricomoníase; • Sistema urogenital humano, e pode causar esterilidade, coceira, corrimento, inflamação • Reproduzem-se assexuadamente e são liberados por secreções; • Contato sexual; Toalhas úmidas; • Infecções especialmente em mulheres Filo (?) Parabasalia • Triconympha spp.: intestino de alguns cupins; • Digestão da celulose; • Entregam açúcar; • Obtêm proteção e alimento. Filo (?) Heterolobosea • Ameboides nus com pseudópodes “abruptos”; • Ciclo de vida: estágio ameboide e flagelado; • Naegleria fowleri:Alimenta-se de bactérias; • Ao fim do alimento: cria flagelo em 90 min – “correr” atrás de alimento; • Essa espécie causa mortes humanas: ingestão de água em piscinas; • Entram por vias nasais e vão até o cérebro – destroem tecido nervoso Filo (?) Heterolobosea 16/03/2017 8 Filo Euglenozoa • Flagelados de vida livre ou parasitas; • Presença de saco flagelar de onde partem dois flagelos: dorsal anterior e ventral posterior; • Flagelos variam em tamanho entre os grupos; • Dividido em dois subfilos: Euglenoidea e Cinetoplastida; • Ex.: Euglena spp., Trypanosoma spp., Leishmania spp. Subfilo Euglenoidea • Presença de película: sistema localizado abaixo da membrana plasmática; • Faixas de articulina sobrepostas ao retículo endoplasmático; • Formada por arcos e sulcos: semelhante a telhados; articulados e flexíveis; • Dá aspecto estriado e propicia movimentos de ondulação; • Capacidade de fossilização Subfilo Euglenoidea Subfilo Euglenoidea • Vivem em água doce ou marinha; • Heterotróficos ou autotróficosfotossintetizantes; • Euglena: possui cloroplastos; Peranema: heterotrófico, sem cloroplastos Subfilo Euglenoidea • Euglena: os dois flagelos anteriormente, no saco flagelar; • Somente o flagelo maior auxilia na movimentação; • Estigma: estrutura NÃO FOTORRECEPTORA, mas fototrópica; • Fogem de ambientes com muita luz – gostam de luz indireta; • Vacúolo contrátil Subfilo Euglenoidea • Reprodução: somente assexuada – divisão partindo do saco flagelar; • Cistos resistentes em condições limitantes; 16/03/2017 9 Subfilo Kinetoplastida • Presença de cinetoplasto: estrutura na base do flagelo e interior da mitocôndria; • Corpúsculo com alta concentração de DNA mitocondrial; • Heterotróficos e parasitas de plantas e animais; • Bodonídeos: vida livre em água; • Tripanosomídeos: vida parasitária; perderam um dos flagelos (Ex.: Trypanosoma e Leishmania) Subfilo Kinetoplastida • Mal de Chagas: • Agente etiológico: Trypanosoma spp.; • Vetor: triatomíneos (barbeiros) • Problema no norte e nordeste do Brasil; • Inseto: suga sangue e adquire formas de dispersão do protozoário (com flagelo - tripomastigotas); • Protozoário se desenvolve no sistema digestivo (reprodução assexuada); • Defecação no local da picada: transmissão para o hospedeiro (definitivo); • Coceira ou passar as mãos em mucosas transmite indivíduos; • CUIDADO: Caldo de cana e Açaí! • Inchaço do tecido muscular especialmente do coração Subfilo Kinetoplastida Subfilo Kinetoplastida • Identificando o barbeiro... Subfilo Kinetoplastida • Leishmaniose (Tegumentar ou Visceral): • Agente etiológico: Leishmania spp. • Vetor: Phlebotominae, esp. Lutzomyia spp. (mosquito-palha, mosquito-pólvora, etc.); • Ciclo semelhante aos Trypanosoma spp.; • Tegumentar (Úlcera-de-Bauru): feridas na pele ou mucosas; • Visceral (Calazar): ulcerações nas vísceras; • Podem acometer cães – SOMENTE O INSETO TRANSMITE A DOENÇA! 16/03/2017 10 VÍDEO LEISHMANIA REINO (?) CHROMALVEOLATA • Monofilético? • Incluiria Estramenóplios, Alveolados e Rhizaria (?) SUPERFILO ALVEOLATA • Principal característica: presença de alvéolos; • Série de sáculos membranosos que dão maior resistência à célula; • Formados após endossimbiose secundária com perda de pigmentos fotossintetizantes; • Ciliados (paramécio), Apicomplexos (Plasmodium), Dinoflagelados* SUPERFILO ALVEOLATA Filo Ciliata (= Ciliophora) • Superfície do corpo rodeada por cílios que batem ritmicamente; • Abundantes em ambientes de água doce, salgada, solos úmidos; • Geralmente de vida livre (predadores ou filtradores), porém há parasitas; • Alguns comensais inclusive do sistema digestivo humano; • Cílios podem ter formatos diferentes – função: locomotora e digestiva 16/03/2017 11 Filo Ciliata (= Ciliophora) • Digestão: citóstoma citofaringe vacúolo digestivo Citoprocto; • Excreção e osmoregulação: vacúolos contráteis Filo Ciliata (= Ciliophora) • Extrussomos: estruturas vesiculares sobre a camada alveolar que lançam conteúdos celulares; • Mucocistos: muco; • Tricocistos: estruturas filamentosas para defesa; • Toxicistos: substâncias tóxicas para defesa e captura de presas • Reação de evitação: quando obstáculo à frente, reverte batimento ciliar; • Locomoção normal: espiral Filo Ciliata (= Ciliophora) • Indivíduo com dois núcelos: • Micronúcelo – reprodução sexuada; DNA inativo • Macronúcleo – DNA ativo • Reprodução assexuada: fissão binária; • Micronúcleo se divide por mitose; Macronúcelo de alonga e separa; Filo Ciliata (= Ciliophora) • Conjugação: Dois paramécios trocam material genético; Autogamia: com o mesmo indivíduo; • Macronúcleo se degenera e micronúcelo divide-se por meiose; Um dos quatro micronúcelos é retido; • Formam-se quatro pronúcleos; Um dos pronúcleos é trocado Filo Ciliata (= Ciliophora) Filo Apicomplexa (= Sporozoa) • Todos parasita intracelulares obrigatórios; • Possuem estrutura no polo apical da célula: complexo apical – microtúbulos, vesículas secretoras e proteínas; • Pelo menos uma fase da vida; Função: entrada no corpo hospedeiro; 16/03/2017 12 Filo Apicomplexa (= Sporozoa) • Apicoplasto: estrutura exclusiva de Apicomplexos que contém genoma próprio; • Associada com a sobrevivência do organismo; • Estudos com fármacos procuram “inativar” a estrutura – bloqueando substâncias produzidas Filo Apicomplexa (= Sporozoa) • Plasmodium spp. – Causador da Malária • Vetor: Anopheles spp.; • Doença tropical causadora do 2º maior número de mortes (perde para a AIDS); • Três espécies no Brasil: • P. vivax: febre a cada 48h (terçã benigna); • P. malariae: febre a cada 72h (quartã benigna); • P. falciparum: febres irregulares (36 a 48h) • Recomenda-se uso de repelentes, controle do vetor... • Não há cura, somente tratamento. Filo Apicomplexa (= Sporozoa) • Toxoplasma sp. – Causador da Toxoplasmose • Roedores, gado, gatos etc. – ingerem esporozoítos; • Reprodução rápida assexuada; • Homem: consumo de carne infectada; • Geralmente sem sintomas – mantido sob controle pelo sistema imune; SUPERFILO (?) RHIZARIA • Grupo de eucariontes unicelulares mais diversificado morfologicamente; • Considerado monofilético por evidências moleculares; • Três principais grupos: Cercozoa, Foraminifera e “Radiolaria”; • Geralmente ameboides, mas podem haver formas flageladas Filo Cercozoa • Flagelados e ameboides; • Ameboides: nus ou tecados; • Tecados: carapaça de sílica ou de material coletado do meio; • Nus: com pseudópodes filópódios ou axópodes; • Heterotróficos ou Autotróficos; • Surgiu de evidências moleculares 16/03/2017 13 Filo Foraminifera • Organismos com capacidade de produzir carapaças, especialmente de carbonato de cálcio; • Pseudópodes passam pela carapaça e formam reticulópodes – exclusivos desse grupo; • Cerca de 300 mil espécies descritas Filo Foraminifera • Redes de pseudópodes – captura de bactérias? • Possivelmente pode funcionar como teias de aranha para captura de bactérias; • Heterotróficos; • Alto grau de fossilização – indústria petrolífera utiliza para estudos de bioestatigrafia; • Em alguns solos oceânicos – quase completamente formado por conchas de foraminíferos; • Pedras calcárias das Pirâmides do Egito – cheias de foraminíferos Filo “Radiolaria” • Monofilético? Grupo cujas relações de parentesco são obscuras; • Ameboides com carapaça e axópodes; • Encontrados até a mil metros de profundidade; • Cápsula central: divide a caparaça em zonas interna e externa; • Cápsula perfurada: permite a continuidade do citoplasma Filo “Radiolaria” • Células com um ou vários núcleos; • Linhagens diferentes com composição da carapaça diferente; • Reprodução por fissão binária, esporulação e brotamento; • Alimentam-se de microalgas, bactérias e microflagelados; • Fósseis em grandes profundidades – até cerca de 6 mil metros Filo (?) Centrohelida (=Centroheliozoa) • Posição incerta; • Formado pelas espécies unicelulares do antigo grupo “Heliozoários” que não foram realocadas em outros grupos (Stramenopila e Cercozoa); • Axópodes com axonema com arranjo hexagonal ou triangular; • Axópodes se estendem pela capa de sílica ou muco; • Água doce, salgada ou salobra; Predadores 16/03/2017 14 AVANÇANDO... AVANÇANDO... CLADO UNIKONTA • Seres com um único flagelo, pelo menos ancestralmente; • Inclui: amebas “verdadeiras”, fungos e animais REINO (?) AMEBOZOA REINO (?) AMEBOZOA • Organismos ameboides com locomoção por lobópodes ou filópodes; • Característica: cristas mitocondriais tubulares e ramificadas; (mas não única!) • Várias linhagens – pelo menos 18; • Atualmente – somente três bem definidas – Tubulinea, Mixomycetes e Archamoeba;• Mixomycetes – Em Criptógamas; Archamoeba – Sem mitocôndrias; REINO (?) AMEBOZOA • Tubulinea: As mais conhecidas; • Amebas nuas ou tecadas; • Tecadas: as mais antigas formas com vestígio existente? 16/03/2017 15 REINO (?) AMEBOZOA • Acanthamoeba castellanii: • Mata células da córnea humana; • Transmitida pelo uso de lentes de contato mal higienizadas REINO (?) AMEBOZOA • Entamoeba histolytica: • Intestino grosso de humanos; • Pode invadir parede intestinal desinteria e, às vezes, morte; • Podem ser levados ao fígado pelo sangue abscessos; • Muito comum em humanos, muitas vezes assintomática REINO (?) AMEBOZOA CLADO OPISTOKONTA CLADO OPISTHOKONTA • Flagelo na região posterior do corpo; • Cristas mitocondriais achatadas REINO (?) CHOANOZOA • Organismos coloniais ou solitários; • Provável grupo-irmão dos animais; Semelhantes aos coanócitos das esponjas; • Um único flagelo circundado por um colarinho transparente; • Alimento levado pelo batimento flagelar ao colarinho para alimentação 16/03/2017 16 Prof. Leonardo Carvalho Universidade Federal do Piauí Campus Amílcar Ferreira Sobral Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas Universidade Federal do Piauí – UFPI Campus Amílcar Ferreira Sobral - CAFS Prof. Me. Élison Fabrício B. Lima Relembrando... Protozoários CLADO OPISTHOKONTA • Flagelo na região posterior do corpo; • Cristas mitocondriais achatadas Filogenia – Metazoa (principais grupos) Porifera Ancestral fungi-like (?) Chordata EumetazoaParazoa Mollusca Nematoda EchinodermataCnidaria Coanoflagelados (?) “Protozoa” (unicelulares) Metazoa (multicelulares) Annelida Bilateria Platyhelminthes Arthropoda Deuterostomia Ecdysozoa Lophotrochozoa • Porifera = portadores de poros • Cerca de 7 mil espécies; • Animais com variadas cores; • Geralmente amorfas; • Maioria séssil e fixa; • Maioria marinha; • Cerca de 150 espécies dulcícolas; • Maioria de águas rasas; • Importância econômica Porifera (porus – poro; ferre - possuir) 16/03/2017 17 - Crescimento indeterminado e sem limite superior; - Maciças, eretas, ramificadas ou incrustantes; - Relação com águas calmas; - A coloração depende de pigmentos celulares ou de endossimbiontes Porifera (porus – poro; ferre - possuir) Porifera (porus – poro; ferre - possuir) • Início: são antozoários? • Algumas características: - Filtradores – sistema aquífero; - Nível celular de construção; - Células totipotentes; - Células flageladas características: coanócitos; - Camadas de células sem membrana basal; - Mesoílo (Meso-hilo) com células móveis e geralmente esqueleto - Espículas (?) • Simétricos (radial, cônica ou cilindricamente) ou assimétricos (maioria). Porifera (porus – poro; ferre - possuir) Locomoção e dinâmica dos tecidos • Células internas ameboides: constante movimento; • Endopinacócitos e coanócitos podem mover-se para remodelar o sistema aquífero: • Aperfeiçoa o fluxo de água, enquanto a esponja cresce; • Quando encontra mudanças nas correntes de água; Clathrina coriacea Locomoção e dinâmica dos tecidos • Isso tudo é possível pela: • Ausência de junções intercelulares; • Ausência de lâmina basal; • Hemidesmossomos nos tecidos. • Algumas espécies: movimentos de até 4 mm/dia; • Clathrina coriacea: contrai o corpo inteiro Clathrina coriacea “Invertebrata” 16/03/2017 18 Fonte: Halanynch, 2004. Porifera TIPOS CELULARES • Pinacócitos: revestimento externo • Coanócitos: revestimento interno, nutrição • Porócitos: óstio de Ascon e muitos Sycon e Leucon • Arqueócitos: Células ameboides totipotentes • Lofócitos: segretam fibras de colágeno • Espongiócitos: segregam colágeno - espongina • Espermatócitos: células reprodutivas • Miócitos: movimentos • Esclerócitos: secretam espículas mineralizadas TIPOS CELULARES ESQUELETO • Normalmente: endoesqueleto – espículas no meso-hilo; • Algumas espécies: Camada externa de colágeno • Oscarella e Halisarca: meso-hilo gelatinoso, suportado apenas por fibras de colágeno; Oscarella lobularis Halisarca ESQUELETO • Secreção: - Esponjas calcárias: esclerócitos extracelularmente; - Demospôngias: esclerócitos intracelularmente; - Hexactinelídeos: intrasinsicialmente ESQUELETO • Espículas: minerais (calcário ou sílica), espongina ou ambos; • Formatos variados; • Importância taxonômica; 16/03/2017 19 ESQUELETO • Megascleras: formam o vigamento do esqueleto principal; • Microscleras: podem suportar o forro da pinacoderme do sistema de canais ou, quando em alta densidade, fortalecer a parede do corpo; • Podem projetar-se a partir do meso-hilo por sobre a pinacoderme: proteção; • Alguns Desmospongiae secretam exoesqueleto basal de CaCO3 maciço, no qual o corpo se apóia, além de espículas silicosas no meso-hilo. ESQUELETO • Esponjas sem espículas: espongina orgânica; • Exemplos: Spongia e Hippospongia, dentre outras, são frequentemente pressíveis, elásticas e “esponjosas” – Esponjas de banho; • Chondrilla: elevada densidade de espongina - esqueleto firme, duro e “borrachudo”; Spongia Chondrilla ESQUELETO • Espongina e espículas ocorrem juntas na maioria das esponjas; • Em algumas Haliclona, a espongina solda as pontas das espículas para formar uma rede esqueletal; • Dysidea: incorporação de grãos de areia, substituindo espículas Haliclona Dysidea Estrutura • Variável em tamanho e dependência de um sistema aquífero
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