Prof. Dr. Francisco Soares Santos Filho (UESPI) PROTOCTISTAS Protoctista (Do grego: Protos, primeiro; ktistos, estabelecer) Microorganismos nucleados e seus descendentes, exclusivos de fungos, animais e plantas evoluídos a partir da integração de simbiontes microbianos anteriores. Meióticos ou não-meióticos, com variações no círculo de fertilização da meiose. Os registros fósseis se estendem desde a era Proterozóica Média Inferior (cerca de 1,2 bilhão de anos atrás) até o presente. Diversidade conceitual de protoctistas Todas as algas (inclusive os seaweeds – ervasdo-mar); Mofos-da-água undulipodianos (flagelados); Mofos-do-lodo; Protozoários. Diversidade conceitual de protoctistas Diferem: Dos animais (não se desenvolvem a partir de uma blástula); Das plantas (não se desenvolvem a partir de um embrião); Dos fungos (que se desenvolvem a partir de esporos e não possuem undulipódios). Características gerais Todos são gerados por processos simbióticos (por fusão dois ou mais tipos de bactérias). Muitos são fotossintetizantes; outros são aeróbios e muitos possuem undulipódios com suas bases de cinetossomos. A maioria dos protoctistas apresenta undulipódios, mas podem perder em algum momento de sua história de vida. Características gerais Os protoctistas são aquáticos: alguns marinhos, alguns de água doce, alguns terrestres em solos úmidos e alguns parasitas ou simbióticos em tecidos úmidos de outros. Acredita-se que todos os animais, plantas e fungos apresentam protoctistas associados. O conhecimento crescente sobre a ultra-estrutura, a genética, o ciclo de vida, o desenvolvimento dos padrões, a organização cromossomial, a fisiologia, o metabolismo, a história fóssil e especialmente a sistemática molecular de protoctistas têm revelado muitas diferenças entre eles e os animais, os fungos e as plantas. Características gerais O Reino está composto por 30 filos e não existem regras/caracteres seguros para defini- los. Críticas: Por que Paramixa e Mixomycota não formam o mesmo filo? Por que Oomicetos, Hifoquitrídeos e Quitrídeos não fazem parte do Reino Fungi? Por que as Clorophytas não são plantas? Características gerais Todos os animais, fungos e plantas apresentam protoctistas associados (parasitas ou simbióticos). Os organismos pertencentes a Microspora e Apicomplexa vivem sempre em tecidos de outros seres (parasitas intracelulares obrigatórios). Estimativas apontam para um número entre 10 mil e 250 mil spp. Existem cerca de 40 mil spp. de Foraminíferos (extintos). Foraminifera Filo Archeoprotista Protoctistas primitivos que tem como principal característica o fato de serem anaeróbicos, com ausência de mitocôndrias e qualquer outra inclusão celular. Apresentam núcleo bem delineado, mas não possuem divisão nuclear nem atividade sexuada. São chamados Amitocondriados, Hipocondriados e Archaeozoa. Filo Archeoprotista Possuem associações simbiontes com bactérias metanogênicas (quando os protozoários [Pelomyxa] foram tratados com antibióticos, as bactérias morreram, logo depois registrou-se um aumento de ácido lático no citoplasma do protoctista e em seguida sua morte). Possuem glicogênio como substância de reserva. São visíveis a olho nu. Possuem três classes: Archeaemoebae, Metamonada e Parabasalias Classe Archaemoebae Vida livre Marinhos ou de Água Doce Compreende: Pelobiontae – amebas anaeróbicas, sem undulipódios e sem estágios de natação. São visíveis a olho nu e não possuem organelas (exceto núcleo). Apresentam três tipos de endossimbiontes bacterianos. Mastigamoebae – amebóides com undulipódios e capacidade de nadar; unicelulares; vida livre ou parasitas; assexuados. Pelomyxa Mastigomoeba Classe Metamonada Possuem núcleos anexados a undulipódios (conectores nucleares ou rizoplastos) Compreende três subclasses: Diplomonadidas – possuem uma almofada ventral adesiva como um velcro. Possuem mitossomos. Ex.: Giardia Retortamonadidas – mastigotos que possuem o corpo retorcido e usam undulipódios para se alimentar. Ex.: Retortamonas Oxymonadidas – são polimônadas (apresentam poucos undulipódios) que parasitam intestino de baratas e cupins. Ex.: Dinanympha Giardia Retortamonas Classe Parabasalia São microorganismos capazes de degradar a celulose. Carregam 4 undulipódios, um axóstilo (aparelho composto de microtúbulos) e corpos parabasais (fazem síntese, armazenamento e transporte de proteínas). Compreende duas ordens: Trichomonadidas – possuem de 4 a 16 undulipódios. Alguns apresentam até 1000 núcleos. Ex.: Histomonas, Hexamastix, Trichomonas. Hypermastigida – possuem de centenas a milhares de undulipódios, com um ou poucos núcleos. Ex.: Trichonympha, Joenia. Hexamastix Histomonas Trichomonas Joenia Trichonympha Filo Microspora São protoctistas heterotróficos que não possuem mitocôndrias e produzem algum tipo de filamento ou cordão polar. Alguns apresentam pequenos ribossomos semelhantes aos de procariotas. Possuem um esporo quitinoso de parede espessa, muitos filamentos e um corpo infeccioso chamado ESPOROPLASMA. Todos são parasitas intracelulares, muitos de vertebrados (como peixes - Glugea) ou animais de importância econômica como o bicho-da-seda (Nosema). Glugea Nosema Filo Rhizopoda São amebas que têm mitocôndrias e não possuem undulipódios. Possuem duas classes: Lobosea - unicelulares, nuas ou conchas denominadas TESTAS. Acrasiomycota – são mofos-de-lodo, multicelulares terrestres. Caracteres: Muitos simbiótropos com animais; Podem ser polipodiais ou monopodiais; Podem apresentar o ENDOSSOMO (uma organela que produz os ribossomos); Filo Rhizopoda Caracteres: A testa (concha) é produzida a partir de uma secreção que agrega partículas de carbonato e detritos orgânicos; Alguns tipos de mofos-de-lodo forma-se uma estrutura denominada SOROCARPO a partir da formação de uma LESMA GREGÁRIA (formada pela junção de amebas agregadas). Filo Granuloreticulosa São organismos que possuem reticulópodes – células que se fundem para formar redes. Alguns apresentam conchas com poros denominadas testas (Foraminíferos). Outros apresentam-se como foramas nuas denominados de Reticulomixidas. Os foraminíferos são organismos exclusivamente marinhos. A maioria é formada por organismos pequeninos e vivem na areia e no lodo, ou anexados a rochas, algas ou outros organismos. Filo Granuloreticulosa As testas com poros de foraminíferos são compostas de materiais orgânicos, muitas vezes reforçados por minerais. Os poros da testa permitem a emersão de projeções citoplasmáticas finas, ou seja, os filopódios reforçados de microtúbulos. Filopódios anastomosados (unidos) formam redes chamadas de Reticulopódios. Os filopódios são usados para alimentação, natação e coleta de materiais para as testas. Filo Granuloreticulosa Apresentam um mecanismo de reprodução dotado de ciclo alternante. A alternação das gerações de agamontes diplóides e gamontes haplóides é obrigatória para a maioria dos foraminíferos. Elphidium Discorbis Fusulina Nodosaria Filo Ciliophora São protoctistas com undulipódios curtos, sendo bacterívoras. Os ciliados são caracteristicamente cobertos com cílios (curtos undulipódios com cinetossomos embutidos no córtex fibrilar). Possuem dois tipos diferentes de núcleos: pequenos núcleos e grandes macronúcleos. Quase todas são fagotróficas alimentando-se de bactérias, tecidos e outros protistas ou são osmótrofas (utilizam nutrientes dispersos na água). Filo Ciliophora Ela desenvolve propágulos, esferas que germinam em nadadores livres, cada um deles com seu micronúcleo e macronúcleo. Os cílios têm a mesma ultra-estrutura, o arranjo simétrico de nove dobras de microtúbulos (o axonema), com um cinetossomo na sua base. Os cílios são modificados para executar funções locomotoras e de alimentação especializadas. Os cirros ou membranelas funcionam como bocas, remos, dentes ou pés. Paramecium Colpoda Colpoda Uroleptus Filo Ciliophora Apenas o micronúcleo se divide por mitose. No macronúcleo o DNA é quebrado em grande número de pequenos corpos de cromatina. Os macronúcleos são sempre exigidos para o crescimento e a reprodução. Na divisão por fissão binária a célula anterior nova é denominada proter e a célula posterior é denominada opisto. A taxonomia do grupo é determinada através de estudos de seqüência de RNA ribossômico e microestruturas correlacionadas. Filo Apicomplexa São simbiótrofos unicelulares modificados para penetrar nos tecidos e obter alimento de animais. Todos formam esporos. Estes esporos não são células resistentes ao calor e a dessecação, mas são corpos infecciosos compactos que permitem disseminação e transmissão de espécies de um hospedeiro para outro. Filo Apicomplexa Os apicomplexos se reproduzem sexualmente, com alternância de gerações. Tanto as formas haplóides quanto às diplóides podem realizar a esquizogonia, uma série de rápidas divisões celulares por mitose que não se alternam com crescimento celular. A esquizogonia produz os pequenos esporos infecciosos. Filo Apicomplexa Algumas espécies de apicomplexos possuem ciclos de grande complexidade, apresentando diferentes tipos de hospedeiros. Muitos causam hipertrofia das células dos hospedeiros, provocando o aumento excessivo da cromatina da célula infectada, provavelmente por processos de poliplodização. Filo Apicomplexa Os apicomplexos mais difamados são os parasitas causadores da malária (Plasmodium sp.). Possuem uma estrutura denominada APICOSSOMO (um plasto não fotossintetizante) Plasmodium Toxoplasma Gregarina Filo Discomitochondria São mastigotas unicelulares, móveis, bacterívoros ou osmotróficos, nadadores e suas colônias derivadas. Eles têm em comum mitocôndrias com crista discóide e a ausência de ciclos de fertilização sexual meiótica. Está dividido em quatro classes: 1. Amoebomastigota ou Schizopyrenida 2. Kinetoplastida 3. Euglenida 4. Pseudociliata Classe Amoebomastigota Se transformam de amebas em nadadores undulipodiados. A mudança tem relação com a disponibilidade de nutrientes (depleção de nutrientes). São simbiótrofos ou de água doce. Naegleria Paratetramitus Classe Kinetoplastida Incluem os bodos, principalmente células biundulipodiadas. Vida livre, presentes em água estagnada Alguns parasitas (Trypanosoma) O pré-requisito é a presença de uma mitocôndria especial e grande chamada cinetoplasto. Classe Euglenida Cerca de 800 spp. A maioria vive em água doce ou água estagnada Existem gêneros marinhos, coloniais e simbiotróficos. A maioria é fotossintetizante, mas muitos não possuem cloroplastos e assim são limitados à heterotrofia. Mesmo os euglenídeos fotossintéticos sob certas condições ingerem alimento dissolvido ou particulado. Pensa-se que evoluíram de bordos de vida livre adquiriu um plastídeo de forma secundária via alimentação . Classe Euglenida Este cenário é sustentado pela observação de membranas duplas que circundam os plastídeos dos euglenídeos, provavelmente relictos do evento fagocitótico que os capturou. Filo Actinopoda Protistas marinhos tradicionalmente conhecidos como Radiolarianos. São grandes e apresentam simetria radial Estão divididos em quatro classes: 1. Heliozoa 2. Phaeodaria 3. Polycystina 4. Acantharia Filo Actinopoda São protoctistas heterotróficos distinguidos pelos seus axópodos citoplasmáticos, delgados e longos chamados AXOPÓDIOS; Os axopódios são finas projeções enrijecidas por um feixe de microtúbulos correndo ao longo de um eixo principal – o AXONEMA. Os heliozoários são planctônicos de água doce, embora existam espécies estuarinas, marinhas e bênticas. Fazem autogamia ou autofertilização. Acanthario Phaeodaria Heliozoa Heliozoa [email protected] www.oficinacientifica.com.br