aula 8 CIANOBACTERIAS

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ALGAS - CIANOBACTÉRIAS
Profa Dra Vilma Palazetti de Almeida
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POR QUE UM BIÓLOGO DEVE CONHECER CIANOBACTÉRIAS?
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GRUPOS DE BACTÉRIAS FOTOSSINTETIZANTES:
CIANOBACTÉRIAS - CLOROFILA A e FICOBILINAS
PROCLORÓFITAS - CLOROFILA A e B
BACTÉRIAS PÚRPUREAS E VERDES
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BACTÉRIAS 
FOTOSSINTETIZANTES 
ORGANISMOS PROCARIOTOS, SEM NÚCLEO ORGANIZADO, NEM ORGANELAS CELULARES ENVOLTAS POR MEMBRANAS, 
MATERIAL GENÉTICO É UMA ÚNICA MOLÉCULA DE DNA CIRCULAR, 
PAREDE CELULAR RÍGIDA DE PEPTIDIOGLICANOS
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CIANOBACTÉRIAS OU CIANOFÍCIEAS?
São microorganismos com características celulares procariontes (bactérias sem membrana nuclear), porém com um sistema fotossintetizante semelhante ao das algas (vegetais eucariontes), ou seja, são bactérias fotossintetizantes. 
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PAREDE CELULAR
Quando testadas pelo método de coloração de Gram, comportam-se como bactérias Gram-negativas (paredes celulares pouco permeáveis aos antibióticos). 
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PAREDE CELULAR
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LOCOMOÇÃO?
Não possuem cílios ou flagelos
algumas cianobactérias filamentosas podem se locomover por movimentos oscilatórios rudimentares, como, por exemplo, as dos gêneros Oscillatoria, Nostoc.
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maioria das espécies é dulcícola, geralmente encontrados em reservatórios rasos, com água morna e com pouco movimento
podem ser importantes fixadoras do nitrogênio atmosférico, sendo essenciais para algumas plantas. 
habitualmente essas algas não são encontradas em poços artesianos profundos.
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ONDE VIVEM? AQUÁRIOS 
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ONDE VIVEM? DULCÍCOLAS
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ONDE VIVEM?
algumas espécies do gênero Synechococcus podem sobreviver em águas de fontes termais em temperaturas de até 74°C 
encontradas até em lagos antárticos, onde podem ser encontradas sob a calota de gelo com temperaturas próximas de 0°C. 
terrestres, vivem sobre rochas ou solo úmido
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formas marinhas que resistem a alta salinidade
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atividade fotossintética das cianobactérias é maior em ambientes com baixas concentrações de O2, característica da atmosfera do Pré-Cambriano. 
Hoje as bactérias vivem numa atmosfera e meios mais oxigenados mas guardam esta potencialidade. 
as cianobactérias encontradas em fósseis de 3,5 bilhões de anos , em nada se diferenciam das cianobactérias atuais
QUANDO SURGIRAM AS CIANOBACTÉRIAS?
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ATMOSFERA PRIMITIVA
foram as responsáveis pelo acúmulo de O2 na atmosfera primitiva, o que possibilitou o aparecimento da camada de Ozônio (O3), que retém parte da radiação ultravioleta, permitindo a evolução de organismos mais sensíveis à radiação UV. 
O material genético das cianobactérias é composto por nucleotídeos serpentados, que são pouco sensíveis à radiação UV e, além disto, possuem um sistema de reparo do material genético. 
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ESTROMATÓLITOS
estruturas cupuliformes formadas pela impregnação de carbonato de cálcio pelas cianobactérias (fósseis)
grego strôma = "tapete"
 e líthos = pedra. 
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Como as cianobactérias vivem?
As cianobactérias são microorganismos autotróficos
Seus processos vitais requerem somente água, dióxido de carbono, substâncias inorgânicas e luz
O composto de reserva, produto da fotossíntese é o glicogênio (≠ dos vegetais)
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Pigmentos das cianobactérias
apresentam mais de um tipo de pigmentos: clorofila-A (verde), carotenóides (amarelo-laranja), ficobilinas :ficocianina (azul) e a ficoeritrina (vermelho) 
pigmentos presos em membranas de tilacóides presentes no citoplasma
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Como as cianobactérias se proliferam? 
A reprodução das cianobactérias é assexuada, ocorrendo por divisão binária, semelhante à das bactérias. 
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FORMAS FILAMENTOSAS
 reproduzem assexuadamente:
por fragmentação
 ou por hormogonia
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ESPOROS DE RESISTÊNCIA
Algumas espécies de colônias filamentosas são capazes de produzir esporos resistentes, os acinetos, que, ao se destacarem, originam novas colônias filamentosas 
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ASSOCIAÇÃO SIMBIÓTICA COM LIQUENS
Alguns liquens gelationosos possuem cianobactérias associadas
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ASSOCIAÇÃO SIMBIÓTICA COM PTERIDÓFITAS
Na pteridófita aquática Azolla, cianobactérias associadas fixam nitrogênio atmosférico.
Como Azolla ocorre em regiões de cultivo de arroz, esta planta, após sua morte, aduba a água com compostos nitrogenados.
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CIANOBACTÉRIAS HETEROCISTADAS
Importância ecológica- fixação de nitrogênio N2
Heterocisto contém Nitrogenase enzima capaz de fixar N2 e incorporar na forma de compostos orgânicos nitrogenados. 
heterocisto
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DIFERENTES FORMAS ENCONTRADAS DE CIANOBACTÉRIAS
Unicelulares
Filamentosas
Coloniais 
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UNICELULARES
Aphanothece
Synechococcus
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Filamentosas
Cillindrospermosis
Oscillatoria
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CIANOBACTÉRIAS COLONIAIS
Merismopedia
Calotrix
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BAINHA DO TRICOMA
bainha : envoltório mucilaginoso que pode ser pigmentado principalmente em espécie áreas (dourado, amarelo, vermelho, azul, violeta e preto-azulado)
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NOSTOC
Quando as cianobactérias estão agrupadas em colônias, 
muitas vezes, há uma capa mucilaginosa, gelatinosa,
 que envolvendo e protegendo a colônia
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Coloniais com mucilagem
Nostoc é um gênero de cianobactérias colonial, que possue capa mucilaginosa, gelatinosa, que envolvendo e protegendo a colônia. Vivem sobre rochas e solos úmidos próximos a cachoeiras
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POLUIÇÃO E CIANOBACTÉRIAS
As regiões com grande concentração de Indústrias e elevada população produzem maior quantidade de poluentes orgânicos, favorecendo o desenvolvimento dessas algas, sendo assim, devem ser consideradas áreas de alto risco.
Suas células costumam ficar agregadas em colônias. Estas podem localizar-se na superfície ou em profundidade maior, dependendo da oferta de luz, fósforo e nitrogênio (poluentes orgânicos). 
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Bioindicadores de 
ambientes poluídos
Microcystis
em microscopia
óptica
Floração de
Microcystis
Crescimento desordenado
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Toxinas e cianobactérias
gosto e odor desagradável na água;
Quando ocorre morte ou lise celular de algumas espécies de cianobactérias, há a liberação de toxinas;
toxinas, que não podem ser retiradas pelos sistemas de tratamento de água tradicionais e nem pela fervura;
são neurotoxinas ou hepatotoxinas;
As toxinas são uma defesa contra devoradores de algas;
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NEURO E HEPATOTOXINAS
As neurotoxinas são identificadas como substâncias alcalóides ou organofosforados neurotóxicos e caracteriza-se pela ação rápida, causando morte por asfixia. 
As hepatotoxinas podem ser identificadas como peptídeos ou alcalóides hepatotóxicos possuem atuação menos rápida e causa diarréias, vômitos, diminuição dos movimentos e hemorragia interna.
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TOXINAS
Apenas 30 a 50% das espécies de cianobactérias produzem estas toxinas;
a única forma de saber se uma colônia de alga azul está produzindo toxina é através da análise laboratorial.
 A intoxicação por cianobactérias não é algo recente; há
	descrições que datam do século XII 
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MICROCISTINA
A toxina mais conhecida é a microcistina, liberada pela espécie Microcystis aeruginosa. 
Responsável pela maior parte dos episódios de envenenamento 
Com uma estrutura química peculiar, esta toxina é altamente estável na água e pode resistir a grandes variações de temperatura e de pH.
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INGESTÃO DE MICROCISTINA
Se uma pessoa ingerir acidentalmente água ou peixe contaminados, pode apresentar cefaléia, febre, dor abdominal, náusea e vômitos. 
Porém, isto ocorre raramente, pois a água contaminada com esta alga tem um odor desagradável. 
Quando ocorre intoxicação, crianças têm maior chance de
	desenvolver estes sintomas devido a sua menor superfície corpórea. 
A morte geralmente é causada por lesão hepática ou do sistema nervoso, dependendo do tipo de toxina predominante na água.
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ÁGUA DE ABASTECIMENTO
monitorar periodicamente os reservatórios 
no caso de detecção de cianobactérias, realizar sua remoção com substâncias que agrupemas colônias de algas, levando á sua precipitação. Porém, deve-se evitar compostos que possam causar morte celular, pois isto facilitaria a liberação de mais toxinas
A forma mais fácil e barata é a prevenção, diminuindo a oferta de fosfato. 
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LEGISLAÇÃO
*O valor máximo aceitável de concentração de microcistina total para água potável é de 1,0 µg/L * (vide Portaria 1469 )
www.sbn.org.br/Portarias/portaria34.htm
<http://www.sbn.org.br/Portarias/portaria34.htm>
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POR QUE UM BIÓLOGO DEVE CONHECER CIANOBACTÉRIAS?
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O biólogo deve estudar cianobactérias pois:
Biólogos estudam organismos vivos, assim sendo estudam cianobactérias
Cianobactérias são importantes ecologicamente pois são autótrofas assim são produtores na cadeia alimentar
As cianobactérias atuais podem dar pistas aos processos evolutivos do passado.
O monitoramento e controle de cianobactérias em reservatórios de água de abastecimento é um possível trabalho de biólogos
Um problema comum em grandes aquários de exposição é a formação de florações de cianobactérias, são os biólogos responsáveis pela manutenção destes aquários.
O estudo de cianobactérias é vasto e com certeza as ciências biológicas tem muito a contribuir 
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