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Algas e Protozoários Aula 3 – Microbiologia geral Tortora et al., 2012 e Madigan et al., 2010 Eukarya • Filogenia baseada no sequenciamento do rRNA Protistas • Organismos agrupados de acordo com suas similaridades gerais • O reino Protista ou Protozoa agrupa organismos eucariontes, unicelulares ou pluricelulares, autótrofos e heterótrofos. • Neste reino se colocam as algas que são protistas autótrofos (fotossintetizantes), e os protozoários são protistas heterótrofos. Protistas -Grupo polifilético – Não apresentam um ancestral comum mais recente para todos os seus representantes - 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 4 Classificação atual • Grupos filogenéticos 5Nova árvore filogenética de Eukarya Protistas PROTOZOÁRIOS • A classificação dos protozoários baseia-se fundamentalmente nos tipos de reprodução e de organelas locomotoras; • Os protozoários são um grupo grande e diverso. • classificação das espécies de protozoários em filos são baseadas no sequenciamento do Rrna, divididos em diferentes filos. 1) ARCHAEZOA • Protistas unicelulares, flagelados e desprovidos de mitocôndrias - Vivem em ambientes anóxicos – intestinos de animais (simbiose ou parasitas), empregando a fermentação para geração de energia; -A maioria apresenta dois ou mais flagelos; Dois grupos: Diplonomadídeos Parabasalídeos • O T. vaginalis é encontrado na vagina e no trato urinário masculino. Causa Tricomoníase (DST); • Giardia lamblia é encontrado no intestino delgado de humanos e outros mamíferos, sendo excretado nas fezes e sobrevive no ambiente até ser ingerido pelo próximo hospedeiro; Causa a giardíase 2) EUGLENOZOÁRIOS • Grupo diverso de eucariotos unicelulares flagelados • Quimiorganotróficos (Parasitas ou de vida livre) • Outros são fototróficos • Dois grupos: • 2.1 Hemoflagelados • 2.2 Euglenídeos 2.1 Hemoflagelados • São parasitas sanguíneos transmitidos através das picadas de insetos hematófagos e são encontrados no sistema circulatório do hospedeiro picado; • O gênero Trypanosoma inclui a espécie que causa a doença do sono africana que é transmitida pela mosca tsé-tsé; • T. cruzi é o agente causador da doença de Chagas, é transmitido pelo barbeiro. •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 Trypanossoma cruzi- doença de chagas • Estágios avançados • Inflamação do coração • Inflamação das camadas de proteção do cérebro (meningite) e inflamação do cérebro (encefalite). - Parasita vive e cresce na corrente sanguínea de humanos infectados - Unicelulares e flageladas (um flagelo na extremidade frontal); - Apresentam cloroplastos e fazem fotossíntese ou podem ingerir partículas; - Possuem uma membrana plasmática semi- rígida (película); Não possuem parede celular; - Euglena sp. - euglenídeo típico →Na ausência de luz, perdem seus cloroplastos, tornando-se organismos totalmente heterotróficos → Ingerem material orgânico através do citóstoma 2.2) Euglenídeos 14 3) Microspora • São eucariotos incomuns porque não possuem mitocôndrias; • São parasitas intracelulares obrigatórios; • Causam várias doenças em humanos, incluindo diarreia crônica e ceratoconjuntivite (inflamação da conjuntiva perto da córnea), principalmente em pacientes com Aids. 4) Apicomplexa - Parasitas obrigatórios - Estágios adultos imóveis - Fazem absorção de alimento pela membrana citoplasmática - 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 16 6) Ciliados Cílios - 2 núcleos = Macro e micronúcleo - Citóstoma- citofaringe - Maior nível de desenvolvimento de organelas 19 • 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” 7) AMOEBOZOÁRIOS • Grupo diverso e protista terrestre e aquáticos • Pseudópodes lobulares para movimentação e nutrição A) Amebas B) Bolores limosos A) AMEBAS - GYMNAMOEBAS 22 - 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 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; 23 - Movem-se utilizando pseudópodes - Parasitas de vertebrados e invertebrados (cavidade oral ou trato intestinal de animais) C) BOLORES LIMOSOS 24 - 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 Esse grupo será estudado na aula de FUNGOS 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. Reprodução sexuada Conjugação – Paramecium sp. Conjugação – Paramecium sp. Relação dos protozoários com a agricultura • Patógenos de pragas • Patógenos de plantas • Lodos ativados • Protozoarios no rumem •Phytomonas - Murchas: No Brasil estão mais associados a palmáceas como coqueiro, dendezeiro, causando a morte das plantas. Protozoários de interesse agrícola - Manual de Fitopatologia. Vol. 2. Doenças das Plantas Cultivadas. 4ª Ed. São Paulo SP. Ceres. pp. 112 -136. - https://pt.scribd.com/doc /52320978/PROTOZOARI OS PROTOZOÁRIOS NO SISTEMA DE LODOS ATIVADOS Aspidisca costata Opercularia coarctata Trachelophyllum pusillum Vorticella Colpoda Lionotus PROTOZOÁRIOS NO SISTEMA DE LODOS ATIVADOS PROTOZOÁRIOS NO SISTEMA DE LODOS ATIVADOS http://www.revistat ae.com.br/artigos.as p?id=83&fase=c Response of the rumen archaeal and bacterial populations to anti-methanogenic organosulphur compounds in continuous-culture fermenters Gonzlo Martínez-Fernández, Leticia Abecia, A. Ignacio Martín-García, Eva Ramos-Morales, Stuart E. Denman, Charles J. Newbold, Eduarda Molina-Alcaide, David R. Yáñez-Ruiz FEMS Microbiol Ecol (2015) 91 (8): fiv079 DOI: http://dx.doi.org/10.1093/femsec/fiv079 First published online: 15 July 2015 (11 pages) Protozoários no rumem http://femsec.oxfordjournals.org/content/91/8/fiv079 http://dx.doi.org/10.1093/femsec/fiv079 Protozoários no rumem EFEITOS BENÉFICOS DOS PROTOZOÁRIOS • Decompõem organismos mortos; • Fazem parte do zooplâncton, inserindo a matéria vegetal nas cadeias alimentares aquáticas; • fazem parte da microbiota ruminal, onde, juntamente com bactérias, ajudam a digerir a celulose.; • Protozoários flagelados do gênero Trichonympha vivem no intestino de cupins, participandoda digestão da celulose da madeira (Mutualismo); • muitos flagelados autotróficos precisam consumir bactéria, pois só a fotossíntese não é suficiente. ALGAS Nova árvore filogenética de Eukarya Filogeneticamente relacionadas à protistasFilogeneticamente relacionadas às plantas ALGAS • As algas são organismos eucariotos; • Podem ser unicelulares ou pluricelulares; • As algas são em sua maioria aquáticas, embora algumas sejam encontradas no solo ou sobre árvores; • Compõem membros de diferentes Reinos; • Produtores primários mais importantes dos ambientes aquáticos; • Fotossintetizantes ALGAS Nova árvore filogenética de Eukarya Filogeneticamente relacionadas à protistas Reino Straminipila ou Chromista • Inclui organismos quimiorganotróficos e fototróficos • Unicelulares e filamentosos • Organismos multicelulares - Oomicetos - Diatomáceas - Algas douradas Algas marrons ou feófitas A) Oomicetos • Bolores aquáticos • Previamente agrupados com os fungos • Crescimento filamentoso • Presença de hifas não septadas (cenocíticas) • Filogeneticamente, no entanto, os oomicetos encontram-se distantes dos fungos • Diferem dos fungos – por possuírem parede celular de celulose e células flageladas. • Além disso possuem fase diploide dominante 46 • Phytophthora infestans: provoca a doença chamada requeima da batata. http://www.grupocultivar.com.br/ativemanager/uploads/arquivos/artigos/hf29_disseminador.pdf 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. 48 - 1987 no Canadá foi o primeiro relato de epidemia de uma doença neurológica causada pela ingestão de mexilhões que haviam se alimentado de Diatomáceas • Constituem um grupo biológico bastante comum por todo o planeta, podendo encontrar-se nos oceanos, em água doce, no solo e em demais superfícies úmida; • Muitas diatomáceas flutuam nos mares e lagos, representando parcela importante do fitoplâncton; • Bentônicas: ocupam a superfície de interface entre o substrato sedimentar e a água no fundo oceânico; • Podem reproduzir- se sexuada ou assexuadamente. Algas Bentônicas praia Plataforma continental macroalgas C) Algas douradas - Também denominadas crisófilas - Organismos unicelulares fototróficos, marinhos ou de água doce - Algumas espécies são quimiorganotróficas – absorção ou fagocitose 51 - A maioria é unicelular com dois flagelos de comprimento desigual - Clorofila c - Ex.: Dinobryon - colonial Dinobryon - Coloração marrom-dourada – carotenoide de coloração marrom fucoxantina D) Algas marrons - Macroscópicas sempre pluricelulares; - Encontradas em águas costeiras; - Ótima taxa de crescimento(20cm/dia); - Clorofilas a e c em conjunto com o pigmento fucoxantina, xantofilas e carotenos; - Algina (espessante utilizado em sorvete, produção de pneus e cremes) é extraído a partir da parede celular destas algas; - Laminaria japonica é utilizada para induzir a dilatação vaginal antes de procedimentos cirúrgicos no útero. 52 http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.shoppingitaguacu.com.br/images/stories/praca-foto-011.jpg&imgrefurl=http://www.shoppingitaguacu.com.br/index2.php?option=content&task=view&id=805&pop=1&page=5&usg=__izwp2A_DBe_zM5O6VtXIGMES_s0=&h=300&w=400&sz=73&hl=pt-BR&start=11&tbnid=Ow_PQ4rKUaUuIM:&tbnh=93&tbnw=124&prev=/images?q=sorvetes&gbv=2&hl=pt-BR ALGAS Nova árvore filogenética de Eukarya Filogeneticamente relacionadas às plantas Algas vermelhas - Rodophyta - Eucariotos fototróficos originados a partir de endossimbiose primária - Realizam a fotossíntese oxigênica - Hábitats marinhos, porém alguns espécies em água doce e ambiente terrestre 54 - Apresentam clorofila a, seus cloroplastos são desprovidos da clorofila b - A maioria é multicelular e desprovidas de flagelos - Muitas tem morfologia filamentosa - Algumas são utilizadas como fonte de ágar - Algumas são unicelulares – Cyanidium – vivem em fontes termais ácidas, em temperaturas de 35ºC a 56º C e em valores de pH de 0,5 a 4,0 55 - Ficoeritrina um pigmento acessório que mascara a coloração verde da clorofila - Em maiores profundidades – menor penetração da luz – maior concentração de ficoeritrina – espécies com coloração vermelha escura Algas vermelhas - Rodophyta Algas vermelhas (Rhodophyta) 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 • Filamentosas (espuma verde nas lagoas) 57 ❖ É o grupo mais diversificado; ❖ Compõem espécies unicelulares e pluricelulares. Gonium sp. Volvox sp. Hydrodictyon sp. Eudorina sp. Algas verdes (Chlorophyta) 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 61 • 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 62 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) Conjugação de algas filamentosas 64 Ex: alga verde do Gênero Spirogyra 65 Alternância de gerações - A maioria das algas multicelulares - Ciclo de vida alternam-se entre gerações haplóides e diplóides. 66 Fase multicelular Haplóide Fase multicelular diplóide Ex: Alga verde do gênero Ulva Potencial econômico: cultivo de macroalgas • Uso na indústria ; • Alimentação; • Biocombustíveis. http://g1.globo.com/natureza/noticia/2012/07/nordeste-tera-1-industria-do-brasil- de-combustivel-feito-com-algas-marinhas.html http://economia.uol.com.br/agrone gocio/noticias/redacao/2013/09/27 /usadas-na-producao-de-cerveja- algas-sao-cultivadas-no-nordeste- brasileiro.htm#fotoNav=3 Prejuízos - Perda de oxigênio na água; - Poluição da água. blog/viver-noronha/post/fenomeno-raro-e- registrado-em-fernando-de-noronha-ilha-e- invadida-por-algas-errates.html
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