Aula Protistas 2019 (1)

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Tortora et al., 2012 e Madigan et al., 2014
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Protistas
Organismos agrupados de acordo com suas similaridades gerais. Altamente diversos
Microrganismos eucariotos fototróficos e não-fototróficos, desprovidos de parede ou com fina parede;
Anteriormente definidos como  eucariotos unicelulares desprovidos de parede celular, incolores e móveis 
Porém, existem muitas exceções para essa definição
Eles têm uma ampla variedade de morfologias e habitam diferentes tipos de hábitats
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Protistas
Quem são?
Diplomadideos e parabasalideos- Giardia e Trichomonas.
Euglenozoários- Trypanossoma, Euglena.
Alveolados- Plasmodium e Paramecium.
Stramenópilos- oomicetos, diatomáceas e algas douradas.
Cercozoários e radiolários- Foraminífero.
Amebozoários- Amoeba, Entamoeba, Dictyostelim, bolores limosos.
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Eukarya
Filogenia baseada no sequenciamento do rRNA
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Protistas
Características gerais
 Organismos unicelulares e pluricelulares, eucarióticos 
 A grande maioria é móvel
 Quimioheterotróficos ou Fotoautotróficos
 Aeróbios ou anaeróbios 
 Habitam a água doce (vacúolo contrátil) ou salgada e o solo
Alguns fazem parte da microbiota normal de alguns animais
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Protistas 
Alimentam-se de bactérias e pequenas partículas, quando heterotróficos
 Alguns espécies são patogênicas
Muitos apresentam dois estágios:
Trofozoíto - estágio de alimentação e crescimento 
Cisto – Protozoários produzem uma cápsula protetora
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Encistamento
 Condições desfavoráveis
Dessecação 
Variação de temperatura
Produção de anticorpos pelo hospedeiro  parasita
O citoplasma se desidrata, diminui de volume e secreta uma membrana resistente (membrana cística) que o isola do meio externo;
 Nestas condições, o protozoário transforma-se num cisto.
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Encistamento
 Funções: 
 Disseminação da espécie (pelo vento)
 Possibilita que uma espécie parasita sobreviva fora do hospedeiro
 Em muitas espécies (amebas, por exemplo), a reprodução ocorre no interior dos cistos.
 A abertura dos cistos é provocada:
 Retorno da água, volta da temperatura favorável, etc.
 Nos cistos de parasitas, a membrana é digerida pelos sucos digestivos do hospedeiro
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Protistas
Estudos recentes indicam que apresentam uma enorme diversidade filogenética
Grupo polifilético – Não apresentam um ancestral comum mais recente para todos os seus representantes
Classificação mais atual – Grupos filogenéticos
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Classificação atual 
Grupos filogenéticos
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Nova árvore filogenética de Eukarya
Protistas
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1) Diplonomadídeos e Parabasalídeos
Protistas unicelulares, flagelados e desprovidos de mitocôndrias e cloroplastos
	- Vivem em ambientes anóxicos – intestinos de animais (simbiose ou parasitas), empregando a fermentação para geração de energia
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A) Diplonomadídeos 
Dois núcleos de mesmo tamanho
Giardia inteslinalis – giardíase (doença diarreica transmitida pela água)
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Parasita que se apresenta em duas formas: cisto e trofozoíto
Os cistos ou trofozoítos são ingeridos pelo homem através da água ou de alimentos contaminados
Adere à mucosa intestinal, comprometendo a absorção de nutrientes
Giardia intestinalis 
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B) Parabasalídeos 
Não possuem mitocôndrias, mas 
possuem hidrogenossomos – metabolismo anaeróbio
Trichomonas vagionalis – doença sexualmente transmitida por humanos
Vivem no trato intestinal e urogenital de vertebrados de invertebrados como parasitas ou simbiontes
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2) EUGLENOZOÁRIOS 
Grupo diverso de eucariotos unicelulares flagelados
Quimiorganotróficos (Parasitas ou de vida livre) 
Outros são fototróficos 
Dois grupos:
Hemoflagelados
Euglenídeos
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A) Hemoflagelados (ou Cinetoplastídeos)
Trypanossoma – gênero que infecta humanos
Células pequenas, delgadas e forma uma meia-lua
Apresentam cinetoplasto – uma massa de DNA presente em sua mitocôndria única e grande na base do flagelo
Podem ser alimentar de bacterias ou são patogênicos
Propulsão em ambientes viscosos - sangue
 Apresentam um único flagelo 
 Aba da membrana citoplasmática
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A) Hemoflagelados (ou Cinetoplastídeos)
Trypanossoma brucei – doença do sono africana
Parasita vive e cresce na corrente sanguínea
Sintomas: sonolência, dor de cabeça, febre, sudorese, tremores, dores nas articulações e nos músculos
Estágios avançados – sistema nervos central – inflamação do cérebro e da medula espinhal
Transmitido pela mosca tsé-tsé (Glossina sp.)
 	– África
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A) Hemoflagelados
Transmitido por triatomas  Barbeiros
Estágios avançados 
Inflamação do coração 
Inflamação das camadas de proteção do cérebro (meningite) e inflamação do cérebro (encefalite). 
Trypanossoma cruzi – doença de Chagas
(Carlos Chagas e Oswaldo Cruz)
- Parasita vive e cresce na corrente sanguínea de humanos infectados
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-Cutânea
-Muco cutanea
-Visceral (Baço e fígado (inchaço)
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 Unicelulares e flageladas (um flagelo na extremidade frontal);
Não patogenicos
 Apresentam cloroplastos e fazem fotossíntese ou podem ingerir partículas-fagocitose; FOTO ou HETEROTROFICOS
- Possuem uma membrana plasmática semi-rígida (película); Não possuem parede celular;
- Possuem uma organela percebe a luz e dirige a célula através de uma flagelo  estigma
Euglena sp. - euglenídeo típico 
Na ausência de luz, perdem seus cloroplastos, tornando-se organismos totalmente heterotróficos 
 Ingerem material orgânico através do citóstoma
B) Euglenídeos
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3) ALVEOLADOS
Apresentam alvéolos – bolsas presentes abaixo da membrana citoplasmática – que podem auxiliar na manutenção do equilíbrio osmótico
Ciliados
Dinoflagelados
Apicomplexa
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A) Ciliados
Cílios 
- 2 núcleos = Macro e micronúcleo 
- Citóstoma- citofaringe
- Maior nível de desenvolvimento de organelas
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Dindinium – Anaeróbios obrigatórios: rúmen
Tricocistos – filamentos longos e finos de natureza contrátil, que permitem que o protozoário se ligue a uma superfície, podem também auxiliar na defesa e captura de suas presas
Balatidium coli  Parasita de humanos  disenteria
Paramecium – vida livre
Propelir a célula em seu ambiente;
Direcionam partículas de alimentos para a “boca”
Alveolados
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Podem ser simbiontes de algas ou ter como simbiontes as bacterias.
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 Unicelulares flageladas coletivamente denominadas plâncton;
 Anteriormente classificados como algas
 Estrutura rígida devido à celulose presente na membrana plasmática;
- Fotossintetizantes
Vida livre ou vivem simbioticamente com animais que formam recifes de coral 
 Alguns dinoflagelados produzem neurotoxinas (indivíduos ingerem moluscos que se alimentaram dessas algas produtoras de toxinas)
Maré vermelha  grandes concentrações de Alexandrium dão ao oceano a cor vermelho escuro
 B) Dinoflagelados
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 MARÉ VERMELHA: Proliferação de dinoflagelados tinge o mar de vermelho e produz uma neurotoxina que causa paralisia por envenenamento de moluscos. 
- Moluscos não devem ser consumidos destes locais. 
Maré vermelha nas costas do Alasca. 
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C) Apicomplexa
Parasitas obrigatórios
Estágios adultos imóveis
Fazem absorção de alimento pela membrana citoplasmática
Esporozoítos envolvidos na sua transmissão para um novo hospedeiro
Exemplos: 
1) Plasmodium  causador da malária (uma das principais doenças de humanos em países em desenvolvimento) – ciclo 48 horas
2) Toxoplasma gondii (toxoplasmose)
3) Coccídeos : Eimeria e Isospora 
infectam aves e outros animais domésticos
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4) CERCOZOÁRIOS E RADIOLÁRIOS
CERCOZOÁRIOS
 
Foraminíferos 
Testas com simetria radial as quais são geralmente compostas por sílicae são uma única peça fundida
Pseudópodes semelhantes a fios – alimentação e locomoção
Formam estruturas semelhantes à concha  Testas (carbonato de cálcio )
Marinhos
RADIOLÁRIOS
Marinhos
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5) AMOEBOZOÁRIOS
Grupo diverso e protista terrestre e aquáticos 
Pseudópodes lobulares para movimentação e nutrição
Amebas
Bolores limosos
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A) AMEBAS - GYMNAMOEBAS
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 Protistas de vida livre de ambientes aquáticos e de solo. 
 Pseudópodes - deslocar-se por movimentos ameboides – resulta da corrente citoplasmática
 Alimentam-se por fagocitose – de bactérias ou outros protistas e matérias orgânicos 
	
	
- Ex.: Amoeba – gênero mais comum de água doce
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B) AMEBAS - ENTAMOEBAS
Entamoeba histolytica
- Agente causador da disenteria amebiana;
- Única das amebas patogênica encontradas 
no intestino humano;
Se alimentam de hemácias;
- Transmissão entre humanos: ingestão de 
cistos que são excretados nas fezes de um infectado;
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 Movem-se utilizando pseudópodes
 Parasitas de vertebrados e invertebrados (cavidade oral ou trato intestinal de animais)
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C) BOLORES LIMOSOS
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 Originalmente agrupados com os fungos, pois realizam um ciclo de vida similar e produzem corpos de frutificação com esporos para sua dispersão. 
 Contudo, se assemelham aos protistas pois são móveis
 A análise filogenética posiciona os bolores limosos no grupo dos amoebozoários
 Porém, de acordo com Deacon, 2005 (em Fungal Biology), estes ainda são considerados fungos no seu sentido mais amplo
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Bolores Limosos
A maioria são decompositores
Apresentam uma fase chamada protoplasmática desprotegida 
Nutrição - ingestão de partículas
Esporos não constituído de parede celular
Ciclo celular assexual e sexual
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Reino Protista
Divisão Dictyosteliomycota
 Organismos modelo para estudos sobre interação celular e desenvolvimento. 
Complexo sistema de agregação e diferenciação celular durante a formação do corpo de frutificação
Ex: Dictyostelium discoideum
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Forma ameboide (presença de bactéiras)
Falta de alimento (bactérias)
Massa protoplasmática
LESMA (migratória)
Corpo de frutificação
Esporos
Ciclo de vida do Dictyostelium discoideum
Divisão Dictyosteliomycota
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Divisão Myxomycota- Formação de massa protoplasmática multinucleada (plasmódio). 
1 - Plasmódio – forma vegetativa 
3 a 5 - Esporulação
6 a 8 - Duas formas:
Mixamebas 
Flageladas (Células de Swarm)
9 a 11 - Fusão celular Fusão nuclear (2n)  Multiplicação Formação do plasmódio
12 - Plasmódio
http://www.physarumplus.org/
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Estágio plasmodial de fungo limoso
Esporângio de fungo limosos
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Reprodução assexuada dos protistas
- Fissão binária: Divisão de uma célula em duas células-filhas idênticas.
Ex.: Euglena sp.
Ex.: Plasmodium sp.
- Esquizogonia: Fissão múltipla  o núcleo se divide múltiplas vezes antes da célula se dividir.
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Reprodução sexuada
Conjugação – Paramecium sp.
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Conjugação – Paramecium sp.
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São comuns em ambientes aquáticos ou solos úmidos
Saprófitos e parasitas
Organismos mais conhecidos: Oomicotas, algas douradas e diatomáceas
OOMICOTA:
Hifas não septadas (cenocíticas)- oomicotas
Parede celular – celulose
Não fazem fotossíntese
ALGAS DOURADAS E DIATOMÁCEAS:
- Fotossintetizantes, pluri e unicelulares
Características gerais
Stramenópilos
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Divisão Oomycota
65 gêneros – 500 a 800 espécies
Crescimento filamentoso 
Decompositores ou parasitas de plantas (importantes) e animais
Reprodução assexuada – zoósporos
 esporos flagelados
Reprodução sexuada - oósporos
Sexual
Oósporos
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Ciclo de vida de Saprolegnia sp. 
Ciclo de vida de Oomycota
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Fitopatógenos importantes
Batata e Tomate
Phytophthora infestans
Bremia sp.
Agente causador do míldio da alface
Divisão Oomycota
Phytophthora infestans
Grande importância na agricultura, causando doenças em vários grupos de plantas (solanáceas, curcubitáceas, etc)
Alface 
Bremia sp.
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Ex: Pythium insidiosum
Única espécie conhecida do gênero que causa doenças em mamíferos (cães, gatos, gado, homem, etc.)
Divisão Oomycota
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Divisão Hyphochytridiomycota: 
Conhecidos como quitrídios chromistas porque se assemelham muito aos quitrídeos verdadeiros, no entanto, estão relacionados filogeneticamente aos chromistas.
Anisolpidium sp 
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Divisão Labyrinthulomycota: 
Caracterizam-se pela formação de uma rede ectoplasmática de filamentos desprovidos de parede celular, ramificados e com capacidade de formar anastomose
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ALGAS
Nova árvore filogenética de Eukarya
Filogeneticamente relacionadas à protistas
Filogeneticamente relacionadas às plantas
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ALGAS
As algas são organismos eucariotos
Algumas são unicelulares; outras são filamentosas e poucas apresentam talo.
As algas são em sua maioria aquáticas, embora algumas sejam encontradas no solo ou sobre árvores quando existe umidade suficiente.
A localização destes organismos depende da disponibilidade de nutrientes apropriados e comprimento de onda da luz
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ALGAS
Nova árvore filogenética de Eukarya
Filogeneticamente relacionadas à protistas
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Stramenópila
Inclui organismos quimiorganotróficos e fototróficos
Unicelulares e filamentosos 
Organismos multicelulares
- Diatomáceas 
- Algas douradas
Algas marrons ou feófitas
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B) Diatomáceas
- Unicelulares ou filamentosas, fotossintetizantes
 Parede celular complexa que consiste de pectina e uma camada complexa de dióxido de sílica. 
 Estocam a energia capturada pela fotossíntese em forma de óleo;
 Produzem ácido domóico- tóxico para aves e humanos quando se alimentam de mexilhões. 
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- 1987 no Canadá foi o primeiro relato de epidemia de uma doença neurológica causada pela ingestão de mexilhões que haviam se alimentado de Diatomáceas
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C) Algas douradas
Também denominadas crisófilas 
Organismos unicelulares fototróficos, marinhos ou de água doce
Algumas espécies são quimiorganotróficas – absorção ou fagocitose
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 A maioria é unicelular com dois flagelos de comprimento desigual
Clorofila c 
Ex.: Dinobryon - colonial
Dinobryon
 Coloração marrom-dourada – carotenoide de coloração marrom fucoxantina
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Algas verdes
Possuem parede celular composta por celulose, possuem clorofilas α e b e estocam amido assim como as plantas;
Estritamente relacionadas com as plantas
Carofíceas 
mais estritamente relacionadas às plantas terrestres
Clorófitas
Podem ser uni ou multicelulares- Chlamydomonas e Dunaliella
Filamentosas (espuma verde nas lagoas)
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Ciclo de vida das algas
Reprodução Assexuada
Divisão Binária: um único ser divide-se formando dois novos indivíduos (algas unicelulares)
Fragmentação: Em muitas algas filamentosas, a reprodução ocorre por simples fragmentação do talo. 
Os fragmentos isolados crescem devido a multiplicação das células que os constituem, originando talos completos 
 
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Zoosporia: 
Produção de células flageladas que se multiplicam e cada zoósporos que se solta se fixa a um substratos e se desenvolve como novo individuo 
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Reprodução sexuada
Fusão celular em algas unicelulares
 
Meiose zigótica
originando 4 indivíduos haplóides.
(Tortora et al., 2012)
Organismo adulto haplóide 
Fusão celular
 zigoto diplóide 
(Tortora et al., 2012)
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Conjugação de algas filamentosas 
 
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Ex: alga verde do Gênero Spirogyra 
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Alternância de gerações 
	
A maioria das algas multicelulares
- Ciclo de vida alternam-se entre gerações haplóides e diplóides. 
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Fase multicelular Haplóide
Fase multicelulardiplóide
Ex: Alga verde do gênero Ulva 
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FIM
Atualmente, parece que a filogenia de Eukarya baseada nos genes de SSU rRNA possa não corresponder a um quadro preciso. 
O sequenciamento molecular de vários outros genes eucarióticos, assim como de diversas proteínas, for utilizado na construção de árvores alternativas. 
Esses outros marcadores filogenéticos incluem as sequéncias de aminoácidos de proteínas tubulinas, RNA polimerase e subunidade de ATPase, dentr outros.
Algumas informações mais reveladoras emergiram das sequências de proteínas de choque térmico e chaperoninas relacionadas
As filogenias baseadas nesses marcadores alternativos revelam muitas diferenças em comparação à árvore de Eukarya baseada no gene do SSU rRNA. 
Embora as filogenias baseadas nos genes de rRNA SSU e em outros genes e proteínas confirmem os três domínios da vida (Bacteria, Archaea e Eukarya), nossa visão geral da evolução eucariótica modificou-se enormemente com as novas informações obtidas a partir de outros genes e proteínas.
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Apesar de nossos avanços no entendimento da evolução eucariótica, muitos aspectos da filogenia desses organismos permanecem desconhecidos. Assim, a árvore mostrada acima, não deve ser considerada definitiva. 
À medida que novos resultados comparativos de sequências tornam-se disponíveis e novos estudos revelem aspectos anteriormente desconhecidos da biologia eucariótica, a verdadeira filogenia de eucariotos deve surgir
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mitocôndrias residuais (reduzidas e desprovidas de proteínas de transporte de elétrons e enzimas do ciclo do ácido cítrico)
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Formam estruturas semelhantes à concha (testas) – compostas de materiais orgânicos reforçados com minerais, como carbonato de cálcio 
A célula se estende para fora da concha durante a alimentação
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Fagocitose  Processo pelo qual uma porção da membrana flexível envolve uma partícula alimentar, englobando-a e conduzindo-a para o interior da célula
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Quando as suas células estão nutricionalmente carentes, passam a produzir dois compostos: cAMP e uma glicoproteína específica que atuam como agentes quimotáticos, atraindo as células vizinhas que se agregam, formando uma massa limosa migratória, referida como LESMA. Quando esta interrompe sua migração, passando a se orientar verticalmente, começa-se a formar um corpo de frutificação – diferenciando-se em talo e cabeça. As células que compõem o talo começam a secretar celulose, que confere rigidez a essa estrutura. As células da cabeça se diferenciam em esporos que serão liberados e dispersos. Tb podem se reproduzir sexuadamente, através de esporos sexuais – macrocistos que são formados por conjugação de duas amebas envoltas por uma parede de celulose. Este sofre meiose e formam núcleos haplóides. 
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1. O plasmódio é a principal fase vegetativa do ciclo de vida. Normalmente diplóide, isto é uma grande sincício (múltiplos núcleos num citoplasma comum) que pode crescer para tamanhos muito grandes (sob condições de laboratório pode ser vários centímetros em extensão). O plasmodium diagramado aqui está em fase de migração ativamente ", procurando" comida adicional. Tais plasmódios ou deixam de migrar quando se deparam com uma fonte fresca ou entrar em um dos dois outros estágios.
2. Sob certas condições de fome e dessecação, plasmódios assumir um estágio dormente chamado escleródios. Devidamente preparado e esclerócios -stored pode ser armazenado durante muitos anos e, em seguida reactivados pela colocação em pequenos fragmentos uma fonte de alimento húmido; um favorito tais alimentos (para os biólogos que estudam plasmódios) é flocos de aveia.
3. A esporulação, o que é um exemplo de diferenciação celular, é induzida se sentido plasmódios fome luz visível, choque térmico ou outro estresse ambiental (tais como inundações, pH alto ou baixo, etc.). Compromisso celular a esporulação é seguido pela biossíntese sequencial de muitas novas proteínas que são necessários para a formação de corpos de frutificação. Cerca de 11 horas após a indução, a massa plasmódica dissocia-se em nódulos citoplasmáticos, cada um dos quais culminam para formar um corpo de frutificação suspensa por uma haste de tamanho milímetros de. A massa citoplasmática fechado pelo corpo de frutificação, divide-se em aglomerados menores, dentro do qual ocorrem as divisões meióticas, produzindo núcleos haplóides que ficam embalados como esporos. A esporulação de grande utilidade prática para o genetista uma vez que permite a análise genética de todos os tipos de mutantes em Physarum
4. O processo de esporulação termina com a ruptura da massa esporângios ea liberação de esporos no surround. Mecanismos para dispersar esses esporos não são ainda bem estudado
5. Os esporos são induzidos a abrir em ambientes que têm níveis "adequados" de umidade e nutrientes, liberando amebas haplóides.
6. O amebas que são libertados a partir do revestimento de esporos são, na maioria dos casos, as células haplóides que formam os gâmetas do sistema. Amibas podem ser cultivadas em substratos sólidos, por bactérias (vivo ou morto por formalina) como uma fonte de alimento ou em cultura em suspensão, com um meio semi-definido nutriente. Amebas pode sofrer pelo menos quatro conversões de palco distintas.
7. Sob circunstâncias desfavoráveis, tais como nutrientes limitados, dessecação, muitos amebas vizinho, etc., as amebas podem formar cistos, cada uma das quais é uma forma dormente que é resistente às condições adversas mas pode excyst quando as condições se tornam mais favorável. Amebas enquistadas podem ser armazenadas, a baixas temperaturas, durante longos períodos de tempo.
8. Quando amebas crescimento (no laboratório) em relvados "" de bactérias são imersas em qualquer um de uma variedade de soluções aquosas, que se transformam em células flageladas natação chamados myxoflagellates ou "células" enxame. Esta transformação amoeboflagellate é rápida e reversível, não requer a activação do gene ou a síntese de proteínas, e envolve extensa rearranjo de elementos do citoesqueleto, tais como filamentos de actina e microtúbulos.
9. Amoebae também pode acasalar (fusível com) outras amebas com alelos de acoplamento complementares (6a), formando-se assim uma célula diplóide a partir do qual um novo plasmódio cresce. Algumas estirpes de amebas têm a capacidade de "auto" e criar plasmódios haplóides.
10. A diplóide (ou haplóides) células assim formados podem ser considerados plasmódios uninucleado que, após ser cultivado, tornou multinucleate (sincicial) plasmódios.
11. Pequenas plasmódios podem ser cultivadas em substratos sólidos com uma fonte de alimento adequada para se obter a grande plasmódios discutido acima (1).
12. Pequeno plasmódios crescente no papel de filtro molhado com um meio de crescimento líquido semi-definido pode ser agitada vigorosamente e fragmentado em microplasmodia, que pode ser repetidamente subcultivadas para produzir grandes quantidades de microplasmodia cultivadas em suspensão.
13. Se cultivadas em meio líquido que é empobrecido de nutrientes (fome), microplasmodia formar outra fase dormente, esférulas que podem ser secas por estrias em papel de filtro seco, armazenados indefinidamente e usados para iniciar novas culturas shaker de microplasmodia. Microplasmodia também podem ser fundidos para formar macroplasmodia e, em seguida, cultivadas em substratos sólidos.
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Terra de diatomáceas ou diatomitos – rocha sedimentar formada por carapaças de diatomáceas que viveram naquele local. O diatomito é uma substância fina e muito porosa
Propriedades filtrantes: depende do seu grau de pureza (sem substâncias solúveis e a base de ferro, deve ter pH neutro) para não contaminar os líquidos filtrados. Agente filtrante na clarificação e classificação de açúcar, suco de frutas, bebidas alcoólicas ou não, ácidos, compostos de petróleos, vernizes, ceras, graxas, resinas, tintas, óleos vegetais, minerais e animais, xaropes, etc. É resultado da sua altapermeabilidade e a capacidade de retenção do material sólido entre as partículas dele.
Isolante: em caldeiras, fornos, condutores, som e temperatura em forma de tijolos ou pó. Isso é devido o diatomito possuir baixa condutividade térmica (transmissão decalor), pois tem células cheias de ar contidas em suas carapaças.
Material abrasivo: para líquidos, pastas para limpar e polir metais, azulejos, vidros etc.
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Cada um deles origina um novo organismo, que na maturidade poderá se reproduzir tanto assexuadamente quanto sexuadamente. 
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Algumas células se diferenciam em gametas masculinos, que atravessam pontes intercelulares, passam para células de outro filamento, diferenciadas em gametas femininos.
 
- Da fecundação surge o zigoto, que se liberta do filamento materno e se multiplica, originando um novo filamento. 
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