As arqueas

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As arqueas, um domínio 
ainda misterioso 
• Analisar as características das 
arqueas e os seus ambientes; 
• Examinar o histórico evolutivo 
deste grupo e suas relações 
filogenéticas; 
• Narrar o processo de 
endossimbiose e a formação do 
domínio Eukarya. 
A descoberta das Archaea é 
relativamente nova; além disso, nem 
sempre temos acesso a algumas 
informações sobre as atualizações 
na Biologia, principalmente àquelas 
relacionadas à diversidade biológica. 
Quem são as arqueas? 
Conceito 
Arqueas são organismos procariotos 
de grande diversidade, mas 
menores, quanto ao número de 
espécies, que as do domínio 
Bacteria. Por serem procariontes, 
não apresentam membrana interna 
individualizando um material 
genético, ou seja, uma carioteca: este 
material fica de forma difusa pelo 
citoplasma. 
Pertencentes ao domínio Archaea1, 
elas possuem características 
moleculares distintas que as 
separam tanto das bactérias (o outro 
grupo mais proeminente de 
procariontes) quanto dos eucariotos 
(organismos, inclusive plantas e 
animais, cujas células contêm um 
núcleo definido). 
 
Os membros do Archaea incluem: 
• Pyrolobus fumarii, cujo limite 
superior de temperatura para a 
vida é de 113°C (235°F), já foi 
encontrado em fontes 
hidrotermais; 
• Espécies de Picrophilus, que 
foram isoladas de solos ácidos 
no Japão. Trata-se dos 
organismos mais tolerantes ao 
ácido de que se tem 
conhecimento: são capazes de 
crescer em torno de pH 0; 
• Os membros do Archaea 
incluem: 
• Pyrolobus fumarii, cujo limite 
superior de temperatura para a 
vida é de 113°C (235°F), já foi 
encontrado em fontes 
hidrotermais; 
• Espécies de Picrophilus, que 
foram isoladas de solos ácidos 
no Japão. Trata-se dos 
organismos mais tolerantes ao 
ácido de que se tem 
conhecimento: são capazes de 
crescer em torno de pH 0; 
Na região que você pensar ser 
mais inóspita e praticamente 
impossível de viver, uma 
arquea estará lá. 
Antes confundidas com as bactérias 
por serem procariontes, elas são 
igualmente diversas em morfologia e 
fisiologia. Nem sempre apresentam 
parede celular – e, quando a 
apresentam, sua composição é 
distinta da parede das bactérias, 
formada por diversos componentes 
sem peptidoglicanos. 
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Arqueas podem ser unicelulares ou 
formar filamentos ou agregações. 
Esta fonte hidrotermal apresenta 
uma diversidade de cores brilhantes. 
Isso se deve à existência das 
arqueas termofílicas. A zona em azul 
contém água a ferver e é livre da 
ação de organismos. Já as que 
variam entre verde e laranja são 
zonas onde crescem arqueas e 
bactérias em temperaturas 
sucessivamente menores. 
 
Fisiologicamente, arqueas podem ser 
aeróbias, anaeróbias facultativas ou 
estritamente anaeróbias. Há 
espécies quimiossintetizantes e 
fotossintetizantes anoxígenas, além 
de outros tipos diversos de obtenção 
de energia. Recentes análises 
filogenéticas do material genético de 
diversas espécies dividiram as 
arqueas em dois grupos: 
crenarqueota e euriarqueota. 
As crenarqueotas são postuladas 
como os organismos mais 
abundantes em oxidação de amônia 
no solo, representando uma grande 
proporção (aproximadamente 20%) 
dos micro-organismos presentes 
no picoplâncton dos oceanos do 
mundo. 
Já na subdivisão euriarqueota, 
organismos não cultivados em 
sedimentos marinhos de 
profundidade são responsáveis pela 
remoção do metano, um potente gás 
de efeito estufa, por intermédio da 
oxidação anaeróbica do gás 
armazenado nesses sedimentos. 
Em contraste, estima-se que as 
euriarqueotas metanogênicas não 
cultivadas (produtoras de metano) de 
ambientes anaeróbios terrestres, 
como campos de arroz, geram 
aproximadamente de 10% a 25% das 
emissões globais de metano. 
Características 
Embora os domínios Bacteria, 
Archaea e Eukarya sejam baseados 
em critérios genéticos, desde a 
publicação de Woese, em 1990, as 
propriedades bioquímicas também 
indicam que as arqueas formam um 
grupo independente dentro dos 
procariontes, compartilhando 
características tanto com as 
bactérias quanto com os eucariotos. 
Paredes celulares: Virtualmente, 
todas as bactérias contêm 
peptidoglicano nas suas paredes 
celulares; no entanto, arqueas e 
eucariontes não o possuem. Como 
existem vários tipos de paredes 
celulares nas arqueas, a ausência ou 
presença do peptidoglicano é uma 
característica distintiva entre elas e 
as bactérias; 
Ácidos graxos: Bactérias e 
eucariotos produzem lipídios de 
membrana, que são formados por 
ácidos graxos ligados por ligações 
éster a uma molécula de glicerol. Em 
contraste, as arqueas têm ligações 
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de éter ligando os ácidos gordos às 
moléculas de glicerol; 
Complexidade de RNA polimerase: 
A transcrição dentro de todos os 
tipos de organismos é realizada por 
uma enzima chamada RNA 
polimerase, que copia um molde de 
DNA em um produto de RNA. As 
bactérias contêm uma RNA 
polimerase simples, com quatro 
polipeptídeos. No entanto, tanto 
arqueas quanto eucariotas têm 
múltiplas RNA polimerases que 
contêm múltiplos polipeptídeos. As 
da arquea, por exemplo, contêm mais 
de oito polipeptídeos; as de 
eucariotos, 10 a 12. Portanto, as 
RNA polimerases daquela se 
assemelham mais às destes que às 
de bactérias; 
Síntese proteica:Várias 
características da síntese proteica 
nas arqueas são semelhantes às dos 
eucariotos, mas não às das 
bactérias. Uma diferença 
proeminente é que estas possuem 
um RNAt iniciador (RNA de 
transferência) com um aminoácido 
metionina modificada, enquanto os 
eucariotos e as arqueas têm um com 
uma metionina não modificada; 
Metabolismo: Vários tipos de 
metabolismo em arqueas e bactérias 
não existem em eucariotos, incluindo 
a fixação de nitrogênio, 
desnitrificação, quimiolitotrofia e 
crescimento hipertermofílico. A 
metanogênese (produção de metano 
como subproduto metabólico) ocorre 
apenas no domínio Archaea, 
especificamente na subdivisão 
euriarqueota. 
Essa via metabólica, conhecida como 
via metilaspartato, representa um 
tipo único de Anaplerose 4 (processo 
de reabastecer provisões de 
intermediários metabólicos). No caso 
em questão, o intermediário é o 
metilaspartato. 
 Filogenia 
 
Nele, pudemos concluir que os domínios Archaea e 
Eukarya apresentam uma evidente proximidade com o 
domínio Bacteria, o que nos confere uma base para 
falarmos do processo de surgimento dos eucariontes. 
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Perceba que Eukaryota, ou seja, o 
domínio no qual nós, seres humanos, 
estamos incluídos, é o grupo-irmão 
de um clado pertencente ao domínio 
Archaea 
denominado Heimdallarchaeota. 
A formação dos Eukarya e o 
processo de endossimbiose 
Visualize nosso planeta há cerca de 
1,7 bilhão de anos. O ambiente, 
certamente, não era um dos 
melhores para estar. Nos mares, 
uma série de células procariontes se 
proliferava, pois elas não mais eram 
atingidas por enormes meteoros ou 
qualquer outro tipo de desastre 
ambiental intenso. Com essa 
proliferação, é possível imaginar que 
a disponibilidade de substâncias 
nutritivas dissolvidas na água 
começava a diminuir. 
Com a diminuição de nutrientes, foi 
necessário englobar outros 
procariontes para suprir suas 
carências energéticas. Em diversos 
movimentos de englobamento, as 
células procariontes então 
começavam não só a receber um 
maior aporte energético, como 
também a aumentar a possibilidade 
do estreitamento das relações 
de simbiose5. 
Alguns destes procariontes 
englobados foram indivíduos que 
conseguiam captar moléculas 
oxidativas, como o oxigênio 
atmosférico, e extrair o máximo de 
elétrons de nutrientes adquiridos, 
formando, dessa maneira, diversas 
moléculas de ATP6. 
A partir do estabelecimento de 
relações mútuasde troca de favores 
entre estas células adquiridas e a 
eucarionte, uma intimidade genética 
começou a se desenvolver. Tempos 
depois, a antiga célula procarionte 
com alta aquisição energética agora 
se tornava parte integrante da célula 
eucarionte, que era maior, passando 
a ser chamada de mitocôndria. É 
possível observar no presente todos 
os indivíduos que apresentam 
células eucariontes com mitocôndrias 
e sem cloroplasto, como protozoários, 
fungos e animais. 
Outra linhagem de células eucarióticas com 
mitocôndrias, tempos depois, começou a 
englobar pequenos procariontes 
fotossintetizantes similares às 
cianobactérias atuais, dando origem aos 
eucariontes fotossintetizantes. Hoje em dia, 
eles são representados por algas uni ou 
pluricelulares e plantas. 
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