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Cronograma 02/04- Protozoa 09/04- Porifera e Placozoa 16/04- Cnidaria 23/04- Cnidaria 30/04- Prova I Introdução à Bilateria Protozoa Universidade Estadual “ Júlio Mesquita Filho” Instituto de Biociências - Campus Rio Claro Disciplina: Invertebrados I Profa. Dra. Caroline Rodrigues de Souza Stencel Protozoários Termo Protozoa (do grego, proto = “primeiros” + zoon = “animais”) Termo utilizado por quase 200 anos: 1818 - nome Protozoa - subgrupo de Zoophyta (protistas, esponjas, cnidários e outros); 1839 – descobrimento da célula; 1845 – Protozoa apenas para organismos animais unicelulares; 1866 – Reino Protista Maior parte do séc. XX – classificação baseada principalmente no tipo de locomoção: Mastigophora (flagelos), Ciliophora (cílios), Sarcodina (pseudópodes) e Sporozoa (sem estruturas locomotoras óbvias) Atualmente a classificação de Protista está em fase de reestruturação – define um grupo não natural de organismos eucariontes, primariamente unicelulares e heterotróficos –estudados pelos zoólogos. NÃO são membros do Reino Animal Organismos antigamente inseridos no reino Protista (organismos unicelulares que não são bactérias ou fungos). 215.000 espécies conhecidas de protistas, sendo que 90.000 são protozoários Termo geral para designar um conjunto de filos. Protozoa não é mais um filo só. Unicelulares (toda organização e evolução de seus sistemas se dá através da complexidade de suas organelas) • Eucariontes • Possuem capacidade de deslocamento Cladograma exibindo dois ramos procariontes principais e a diversificação dos eucariotasos animais multicelulares, coanoflagelados e fungos estão aninhados dentro do clado Unikonta, em um subgrupo chamado Opisthokonta. Semelhanças com plantas: Euglena: são semelhantes à animais também, pois apresentam flagelo e se locomovem ativamente, e alguns são predadores; mas são fotossintetizantes Semelhanças com plantas: Dinoflagelados: são a base da cadeia alimentar oceânica; são alimento do zooplancton (larvas de crustáceos, moluscos etc.) Semelhanças com plantas: Diatomáceas: esqueleto externo e interno de sílica; formas geométricas simétricas; produzem 40-50% do oxigênio do planeta. Semelhantes a fungos: Decompositores; liberam enzimas e decompõe matéria orgânica; reciclam nutrientes Importância médico veterinária Causadores de doenças: malária (Quatro espécies de Plasmodium infectam humanos: P. falciparum, P. vivax, P. malariae e P. ovale), doenças de Chagas, Giardíase, Toxoplasmose, Leishmaniose,Tricomoníase. Simbiontes da flora intestinal de gado, cupins e baratas Base de cadeias alimentares Protistas originaram não apenas animais, mas também fungos e plantas Características gerais Corpo: limitado apenas pela membrana celular; forma do corpo determinada pelo citoesqueleto, podendo ter de partículas de sílica, calcário, microtúbulos, filamentos, rígidas ou flexíveis Pode haver endo ou exoesqueleto Pseudópodes, axópodes, espículas, tecas ou conchas Características gerais Corpo: limitado apenas pela membrana celular; forma do corpo determinada pelo citoesqueleto, podendo ser de partículas de sílica, calcário, microtúbulos, filamentos, rígidas ou flexíveis Pode haver endo ou exoesqueleto Pseudópodes, axópodes, espículas, tecas ou conchas Flagelos, cílios Características gerais Todos os tipos de simetria estão representados no grupo; forma variável ou constante (oval, esférica ou outras) Parasitas, predadores ou decompositores Maioria é aeróbica (utiliza oxigênio), mas outros são anaeróbicos, como os simbiontes do trato intestinal de vários vertebrados e invertebrados Representantes microscópicos e espécimes que podem alcançar até alguns centímetros Protozoários heterotróficos apresentem mecanismos quimiorreceptores para localizar microambientes ricos em alimentos. Já Protozoários autotróficos têm fototaxia (movimento em resposta ao estímulo luminoso), e alguns até contam com organelas sensíveis à luz, como os estigmas de alguns flagelados. • Nos protistas de água doce ( hiposmótico), a eliminação das excretas ocorre por meio do vacúolo pulsátil; • Nos protistas marinhos e nos demais ocorre por meio de difusão. Osmorregulação A água doce tem pressão osmótica menor que o interior do citoplasma, possibilitando que a água entre continuamente no corpo desses organismos. Desse modo, a eliminação do excesso de água se torna amplamente necessária. Devido ao considerável conteúdo de sal, a pressão osmótica da água do mar é bastante alta quando comparada às espécies de água doce. Assim, os protozoários marinhos não enfrentam estresse osmótico. O fluxo constante de íons e água mantém a pressão osmótica desses organismos semelhante à da água do mar, embora alguns protozoários marinhos tenham vacúolos contráteis. Autotrófica ou holofítica– possuem cloroplastos e fazem fotossíntese Heterotróficos ❖ A nutrição é realizada por fagocitose (englobamento de partículas ou predatismo de micro-organismos) ou por absorção. ❖ A digestão é intracelular e os resíduos são eliminados da célula por um vacúolo residual. Saprotróficos: absorvem matéria orgânica dissolvida por difusão, transporte por mediação ou endocitose (pinocitose) Holozóica: precisa se alimentar de outro organismo Saprofítica:vivendo de substâncias dissolvidas nos arredores. Nutrição Modos de consumo alimentar a)Pinocitose (micropinocitose): entrada de partículas na célula (diferença de concentração) b) Endocitose mediada por receptores (macropinocitose) c) Fagocitose: permite a entrada de partículas bem maiores (geralmente maiores que 250 nm de diâmetro) Fonte: www.enq.ufsc.br/.../PROTOZOARIOS.htm Se forma um vacúolo alimentar em torno da partícula ingerida Vacúolo se torna ácido A alcalinidade é reestabelecida Dejetos são eliminados pelo citopígeo Locomoção Figura - Etapas básicas da formação do movimento ameboide. A rápida modificação na consistência do citosol produz fluxos internos que fazem a célula alterar sua forma e movimentar- se. A. Adesão ao substrato. B. Prolongamento da membrana celular e desenvolvimento do pseudópode. C. Formação do novo ponto de adesão. D. Movimento da célula ameboide. a) Pseudópodes (do grego, pseudo = “falso” + podia = “pés”) são projeções temporárias da membrana celular das células eucarióticas. As células que apresentam essas projeções são chamadas de ameboides. Flagelos e cílios do ponto estrutural, são idênticos. b) flagelos : Trypanosoma cruzi c) cílios (batem sequencialmente) : Paramecium sp Locomoção O movimento de um cíllio ou de um flagelo é produzido pela curvatura de seu núcleo, chamado axonema O axonema é composto por microtúbulos e suas proteinas associadas. Locomoção Extrussomos : organelas envoltas por membranas com substâncias químicas Eliminação da substância por estímulos Tricocistos– haste em forma de “farpa” – defesa mecânica contra predadores – ex. Paramecium Toxicisto– haste com uma base bulbosa contendo substância tóxica – defesa e predação – ex. Dileptus Mucocistos– descarregam filamentos mucosos – cistos protetores e captura de presas – ex. Didinium Haptocistos– funciona como um arpão – capturar a presa – ex.Acine Proteção Maioria aeróbica Sem nenhuma estrutura especializada para esta função: oxigênio entra e gás carbônico sai por difusão Alguns anaeróbicos obrigatórios ou facultativos Respiração ASSEXUADA Mitoses, fissão binária ou brotamento; fissão múltipla (divisões repetidas do núcleo precedem a divisão das células); em muitos nunca se registrou reprodução sexuada; Reprodução longitudinal transversal SEXUADA A grande vantagem da reprodução sexuada é a criação e a manutenção de variabilidade genética, que ocorre por meio da troca ou mistura de material genético entre organismos da mesma espécie. Reprodução CONJUGAÇÃO OBS: na reprodução sexuada pode haver três tipos de ciclos de vida: dominância haploide (organismos haploides se transformam em seus próprios gametas ou os produzem por mitose; ocorre em apicomplexos); dominância diploide (organismos 2n sofrem meiose para gerar gametas, que se fundem para formar um organismo 2n; mais comum em ciliados e nos animais); co-dominância haploide-diplóide (geração haploide se alterna com uma diploide; comum em foraminíferos e nas plantas). Muitos se encistam (proteção contra temperaturas, dessecamento etc.) Reprodução Sistemática São incluídos cerca de 7–8 filos (*): 1. Filo Chlorophyta 2. Filo Euglenozoa 3. Filo Choanoflagellata 4. Filos Retortamonada e Axostylata 5. Filo Alveolata 6. Filos ameboides Filo Foraminifera Filo Actinopoda * Classificação apresentada em RUPPERT, FOX & BARNES (2005). Filo Ciliophora Filo Apicomplexa Filo Dinoflagellata Filo Euglenozoa Filo Metamonada Filo Parabasilida Filo Stramenopila Filo Cryptomonada Filo Haptophyta Filo Rhizopoda Filo Radiolaria Filo Heliozoa Filo Granuloreticulosa Filo Choanoflagellata Filo Ascetospora Filo Chlorophyta. * Classificação apresentada em FRANSOZO, FRANSOZO (2016). FILO CHLOROPHYTA As clorófitas são autotróficas e têm plastídeos com clorofila a e b, que lhes confere a coloração esverdeada. Ordem Volvocida: algas verdes fotossintetizantes Spirogyra;: filamentosos, água doce; cloroplastos dispostos em espiral (helicoidal) Algumas formas são flageladas e solitárias (ex. Chlamydomonas) Outras formam colônias: Gonium (placas achatadas), Pandorina, e Volvox. FILO CHLOROPHYTA Ordem Volvocida: Volvox Algas coloniais Esfera oca contendo de 500 a 50.000 células (2 flagelos em cada) Colônias filhas são formadas no interior de cada colônia Podem fornecer um modelo de como a multicelularidade evoluiu nos animais FILO CHLOROPHYTA Algumas clorófitas (Polytoma, Polytomella e Hyalogonium) perderam a capacidade de fazer fotossíntese, são incolores e não apresentam mais clorofila, dispondo apenas de leucoplastos. Esses organismos são, portanto, heterotróficos e normalmente se alimentam de matéria orgânica em decomposição. Polytomella parva FILO CHLOROPHYTA Parasitam peixes de água doce e salgada, como é o caso de Trichophrya micropteri, que causa hipersecreção e lesões no tegumento e nas brânquias FILO CHLOROPHYTA FILO EUGLENOZOA EuglenoideaC + KinetoplastidaC (Ruppert, Fox & Barnes, 2005) Euglenida F e Kinetoplastida F (Brusca & Brusca, 2007) Classe Euglenoidea Fotossintetizantes Agua doce ou marinhos Cloroplastos adquiridos independentemente em diferentes grupos Teoria mais aceita: ingestão de uma bactéria fotossintetizante (endossimbiose) Euglena armazenam paramilo (reserva de alimento) Não ocorre reprodução sexuada- foi relatada em 1 espécie mas não confirmada (Brusca & Brusca, 2007) • Corpo alongado, citóstoma, 2 flagelos (um curto e um longo); • Flagelo locomotor, captura de alimento (Peranema, Euglena) Características estruturais de um organismo euglenoide. Algumas espécies apresentam propriedades fotossensíveis exercidas pelo corpo paraflagelar. Classe Kinetoplastida Heterotróficos incolores Água salobra, doce e solo Parasitas internos de dípteros (moscas, pernilongos); alguns possuem um segundo hospedeiro vertebrado (sangue) Exemplos: Trypanosoma e Leishmania: causadores de doenças no homem e em animais domésticos; doença do sono (mosca tsé- tsé) Reproduzem-se assexuadamente Classe Kinetoplastida Cerca de 600 espécies O flagelo cria uma corrente a partir da qual são filtradas bactérias e partículas orgânicas; estas são ingeridas por fagocitose; Podem ser solitários ou coloniais; algumas formas são sésseis e se prendem ao substrato por um pedúnculo; podem ser unidos por matriz gelatinosa extracelular. Estrutura de um organismo coanoflagelado. A maior característica do grupo está associada à existência de um “colarinho” transparente com várias microvilosidades. FILO CHOANOFLAGELLATA ➢ Heterotróficos ➢Apresentam um único flagelo, circundado por um colarinho FILO CHOANOFLAGELLATA Devido à grande semelhança entre os coanoflagelados e os coanócitos, encontrados nos poríferos, alguns autores, com base em análises genômicas, sugerem que eles possam compartilhar um ancestral comum recente, existente no final do período Pré-Cambriano, há cerca de 1 milhão de anos. Esse fato indica que os coanoflagelados possam ser os “parentes” mais próximos dos metazoários. TÁXON IRMÃO DE METAZOA FILOS Retortamonada e Axostylata Heterotróficos, flagelados (4 a > de 1000 flagelos) Vivem nos intestinos de vertebrados e insetos; ambiente anóxico; Mitocôndrias ausentes ou atípicas; organismos especializados em glicólise ao invés de respiração aeróbica. Reprodução somente assexuada (meiose é desconhecida no grupo); Giardia lamblia Giardia lamblia, Giardia intestinalis Várias organelas estão ausentes: mitocôndrias, retículo endoplasmático liso, compl. Golgi, lisossomos. Inicialmente consideradas características primitivas; posteriormente reconheceu que eram bastante derivadas > hábito parasita Giardia intestinalisGiardia lamblia FILOS Retortamonada e Axostylata Trichomonas vaginalis Parasita vaginal de vertebrados FILOS Retortamonada e Axostylata Trichonympha, Mixotricha ➢ Simbiontes intestinais de cupins ➢Produzem enzimas que digerem celulose FILOS Retortamonada e Axostylata FILO ALVEOLATA Compartilham uma característica morfológica, a presença de alvéolos, e esse grupo é bem sustentado em filogenias moleculares. Inclui três táxons: Dinoflagellata, Ciliophora e Apicomplexa (agrupados por sequências moleculares – DNA) Dinoflagellata (Gr. dinos, girando, rodando, + flagellum, pequeno chicote). Tipicamente, com dois flagelos, um transversal e um longitudinal; Reprodução sexuada presente; Representantes de vida livre, planctônicos, parasitos ou mutualistas Aproximadamente, 50% das espécies de dinoflagelados são fotoautótrofos e têm cromoplastos que contêm clorofila. O restante não tem cor e é heterótrofo. Exemplos: Zooxanthella, Ceratium, Noctiluca, Ptychodiscusas. FILO ALVEOLATA Dinoflagellata Seu tamanho pode variar de 10 a 100 µm. Produtores primários, principalmente nos oceanos; Primordialmente heterotróficos, adquiriram cloroplastos por endossimbiose (independentemente) Cloroplastos com pigmento peridinina (marrom avermelhado, marrom dourado, amarelado) FILO ALVEOLATA Possuem um esqueleto complexo, ou teca, que pode ser bem espessa, extensões em formas de asa Zooxantelas mutualistas de corais Dinoflagellata FILO ALVEOLATA Exemplos do filo Dinoflagellata. Gymnodinium não apresenta placas de celulose. Alguns membros de sua família são autótrofos e alguns sãofagótrofos. Ceratium possui placas e é tanto autótrofo quanto fagótrofo. Noctiluca é inteiramente fagótrofo, pode atingir tamanho considerável (mais de 1 mm de largura) e apresenta um longo tentáculo envolvido na alimentação. FILO ALVEOLATA Dinoflagellata Dinoflagellata Algumas espécies são bioluminescentes e podem ser facilmente visualizadas, como o caso de Noctiluca spp., responsáveis pela emissão de pontos de luz azul-esverdeados observáveis durante a noite, na areia das praias e na água. Noctiluca scintillans FILO ALVEOLATA Sua proliferação se deve ao fato : o nitrogênio e o fósforo de escoamentos agrícolas aumentaram Apesar de fascinante, brilho pode ser sinal de poluição (Foto: AP Photo/Kin Cheung) Hong Kong Dinoflagellata Marés vermelhas: aumento exponencial de populações de dinoflagelados, com produção de toxinas, podendo matar outros organismos (aves, peixes, mariscos, ostras). O consumo de crustáceos contaminados : intoxicação alimentar nos seres humanos. A doença produzida nos humanos após comerem o peixe contaminado é conhecida como ciguatera. FILO ALVEOLATA “Maré vermelha” produzindo um cenário impressionante no litoral. A cor da água provém da alta concentração de dinoflagelados. Algas diatomáceas Esqueleto interno e externo de sílica; formas geométricas simétricas Comuns em água doce e marinha Fotossintetizantes: produzem 40-50% do oxigênio do planeta Solitárias ou formam filamentos (cordões) Microlgas FILO ALVEOLATA Algas diatomáceas Normalmente são diplóides, e sua reprodução é primariamente assexuada (fissão binária). Também ocorre reprodução sexuada. FILO ALVEOLATA a Ciliophora Grupo monofilético, cuja principal característica é a existência de prolongamentos citoplasmáticos vibráteis denominados cílios. A maioria é móvel; alguns formam conjuntos coloniais ramificados e lineares; ou estão fixados por meio de um pedúnculo Água doce, salgada, filme d’água de partículas de solo Heterotróficos, alguns são predadores Alguns possuem cílios recobrindo todo o corpo; outros apenas em regiões específicas; outros em fileiras longitudinais (formando os sistemas cinéticos) FILO ALVEOLATA Ciliophora São os protozoários mais rápidos Paramecium (forma de chinelo),Didinium (forma de barril). Cílios batem como peças de um dominó; um cílio influencia no batimento do cílio vizinho; Vida livre: detritívoros, bacterívoros, herbívoros ou predadores; podem perseguir ativamente suas presas. Alguns estão presentes no trato digestivo de rumintantes (Isotricha, Dasytricha): FILO ALVEOLATA a Isotricha Paramecium sp. (paramécio) • Cílios: locomoção e ingestão de alimento. • Vacúolo contrátil: regulação osmótica. • Macronúcleo: regula as atividades metabólicas. • Micronúcleo: atua no processo de reprodução. • Citóstoma: por onde o alimento entra na célula ( endocitose, região geralmente sem cílios) • Citofanringe: liga o citóstoma ao meio interior. • Vacúolo digestório: digestão intracelular (lisossomo). • Citopígeo ou citoprocto: região da célula por onde ocorre a liberação dos resíduos. Ciliophora Algumas formas abrigam algas zooclorelas verdes (ex.Paramecium bursaria) Reprodução assexuada (fissão binária) • Reprodução sexuada (realizam conjugação) FILO ALVEOLATA a Ciliophora Exemplos :a FILO ALVEOLATA Apicomplexa Visão lateral generalizada de um esporozoário do filo Apicomplexa. Estudos microscópicos revelam uma organela distinta e marcante neste grupo, o complexo apical. FILO ALVEOLATA • A principal marca deste filo é a existência de um complexo apical, localizado na região anterior, responsável pela penetração ou fixação desses organismos na célula do hospedeiro • Maioria parasitas de vertebrados e insetos • Causadores de importantes doenças (toxoplasmose, criptosporidiose e malária) • Estágio infectante (esporozoíto – vetor, normalmente um mosquito), e reproduz-se por fissão múltipla gerando muitos merozoítos Apicomplexa Alguns necessitam de mais de um hospedeiro para completar seu ciclo de vida Ex. Plasmodium (malária), Toxoplasma (gatos), Babesia (babesiose, gado), gregarinas (parasitas de insetos); Dentro das hemácias do hospedeiro eles fagocitam a hemoglobina Heterotróficos São assimétricos ou possuem simetria radial FILO AMEBOIDES (= Sarcodina) Actinópodes (Radiolaria, Acantharea, Heliozoa) Amebas (Caryoblasta, Heterolobosa,Amoebozoa) Foraminíferos (Foraminifera) Exemplo: Ameba Amebas (Caryoblasta, Heterolobosa e Amoebozoa) Mar, água doce ou ao redor de partículas de solo; Algumas podem ser multinucleadas e atingir 5 mm de comprimento comprimento FILO AMEBOIDES (= Sarcodina) Pseudópodes: Lobópodes: largos e arredondados Filópodes: estreitos, ramificados Tecamebas Grupo altamente heterogêneo e polifilético que prolifera entre plantas aquáticas diversas. Esses protozoários são de grande interesse para o estudo dos ecossistemas, uma vez que a existência de teca rígida e a identificação relativamente fácil lhes conferem a categoria de bons indicadores biológicos de qualidade das águas. Algumas podem apresentar tecas (carapaças) feitas de escamas e espículas de sílica ou partículas minerais do sedimento FILO AMEBOIDES (= Sarcodina) As amebas compõem um grupo muito diverso, constituído de vários clados: Arcella, Difflugia e Amoeba têm lobópodes e são exemplos de amoebozoários; Globigerina, um foraminífero, que apresenta uma carapaça e reticulópodes; e Chlamydophrys e Clathrulina são exemplos de cercozoários; enquanto Actinosphaerium e Actinophrys são considerados atualmente estramenópilos. Marinhos Inúmeros pseudópodes filiformes, chamados reticulópodes, que formam uma rede complexa (rede de reticulópodes) Constroem uma testa extracelular de material orgânico, utilizando também partículas minerais estranhas e secreção de carbonato de cálcio; embora, às vezes, sejam agregados de sílica e silte. FILO FORAMINIFERA A. Foraminífero vivo, mostrando pseudópodes finos estendendo-se a partir da carapaça. B. Carapaça do foraminífero Vertebralina striata. Secretam uma carapaça calcária com muitas câmaras, nas quais vivem, e, então, extravasam o protoplasma através dos poros, para formar uma camada externa. Alguns tem vários centímetros de comprimento (tamanho de uma mão fechada) Maioria bentônica, mas existem espécies planctônicas Surgiram no Cambriano e possuem amplo registro fóssil desde então FILO FORAMINIFERA Cerca de 33% do fundo do mar é coberto por carapaças do gênero Globigerina. Os ciclos de vida dos foraminíferos são complexos, pois eles têm fissões múltiplas e alternância de gerações haploide e diploide (meiose intermediária). FILO FORAMINIFERA Alguns formam teca calcárea de cor avermelhada (Homotrema), resultando em areias rosadas (Bahamas). FILO FORAMINIFERA Contribuíram para a formação de depósitos de giz em diversos locais do mundo (testas calcáreas de foraminíferos) Também para a constituição das falésias de Dover (Inglaterra) e as pedreiras que forneceram as rochas para as pirâmides do Egito (testas calcáreas de foraminíferos) FILO FORAMINIFERA FILO ACTINOPODA CLASSES RADIOLARIA ACANTHAREA HELIOZOA Células esféricas, planctônicas, com pseudópodes rígidos, longos, na forma de agulhas (axópodes) que irradiam para fora como espinhos. Os axópodes são utilizados para captura de presas, flutuação e fixaçãoem superfícies FILO ACTINOPODA A.Micrografia eletrônica de um axópode (de Actinosphaerium nucleofilum) em corte transversal. B. Diagrama do axópode, para mostrar a orientação de A. O axonema de um axópode é composto por uma série de microtúbulos, que podem variar de três a muitos, dependendo da espécie. Algumas espécies podem prolongar ou retrair seus axópodes bem rapidamente (99.000×). Classe Radiolaria Marinhos Relativamente grande, alguns milímetros até 20cm (Collozum) A característica usada para distinguir radiolários de outros protozoários é a posse de uma cápsula central, que divide o corpo em ectoplasma e endoplasma. Testas calcáreas e silicosas, esféricas ou cônicas FILO ACTINOPODA Classe Acantharea FILO ACTINOPODA • Marinhos • Espinhos formados por sulfato de estrôncio (não fossilizam tão bem quanto sílica Classe Heliozoa Maioria de água doce, mas também marinhos, ou em musgos Apresentam simetria radial Axópodes (espinhos) muito finos e alongados Heterotróficos A maioria é bentônica e geralmente está presa ao substrato por um pedúnculo proteico, apesar de existirem algumas espécies planctônicas. FILO ACTINOPODA FILO ACTINOPODA