Apontamentos de Biologia Celular

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©Francisco Carrapiço, 2000
Apontamentos de Biologia Celular
Ano lectivo 1999/2000
Francisco Carrapiço
Centro de Biologia Ambiental,
Departamento de Biologia Vegetal, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa
(email: [email protected])
Divisão Cyanophyta
Embora tradicionalmente interpretados como algas e classificados como tal
durante muito tempo, os exemplares desta divisão evidenciam, através dos
dados da microscopia electrónica e da bioquímica, fortes afinidades com as
bactérias, daí a actual designação de cianobactérias.
Os representantes desta divisão são constituídos por células
procarióticas, podendo ocorrer três tipos de organização: unicelular,
colonial e filamentosa.
Nas espécies unicelulares cada organismo é constituído por uma única
célula, o qual pode ter vida livre ou não. Como resultado de uma maior ou
menor coalescência temporária de várias gerações de células recémdivididas, podem-se constituir formas coloniais. No entanto, nas formas
coloniais típicas, as células crescem em conjunto no interior de uma baínha
comum, a qual é constituída por substâncias de natureza mucilaginosa
produzidas por cada uma das células
Nas espécies filamentosas, as células estão estruturadas em organismos
que podem ser ramificados ou não. Nos organismos que apresentam
ramificações, estas podem ser verdadeiras ou falsas. Estes três tipos de
organização correspodem a três tipos de evolução nas Cyanophyta. Assim,
os tipos unicelular e colonial são normalmente considerados primitivos,
enquanto que o filamentoso, mais evoluído, é derivado de precursores
unicelulares.
A cor dos representantes desta divisão varia imenso e pode ir do verde ao
púrpura, devido à proporção dos diversos pigmentos fotossintéticos
existentes: clorofila a, β-caroteno, ficocianina, ficoeritrina e xantofilas.
A RuBisCO (enzima responsável pela fixação do CO2 na fotossíntese) está
localizada em estruturas de morfologia poliédrica - os carboxissomas -
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presentes no citoplasma da cianobactéria. Os produtos de reserva incluem
glúcidos - amido cianofício (também considerado por alguns autores como
um tipo especial de glicogénio) - e proteínas - cianoficina (o aspecto
pontuado das células é devido à presença de grânulos de cianoficina, os
quais contêm arginina e ácido aspártico) -. Em algumas espécies
planctónicas verifica-se a presença de vacúolos gasosos, os quais aparecem
como áreas vermelhas refringentes.
Não é conhecida a reprodução sexuada nos representantes desta divisão,
sendo a reprodução assexuada efectuada através de hormogónios
(segmentos de filamentos) e de esporos.
Em muitas espécies ocorre a presenca de heterocistos - células
aparentemente sem conteúdo quando observadas em microscopia óptica - as
quais apresentam uma parede espessada e um citoplasma rico em
ribossomas, no qual estão dispersos tilacóides que apenas contêm
fotossistema I. A capacidade de fixar o azoto atmosférico deve-se à
presença, no citoplasma destas células, de um complexo enzimático
específico - a nitrogenase A parede celular não contém celulose, mas é constituída por
mucopolissacáridos, sendo o peptidoglicano um dos componentes da parede.
A estrutura da parede é idêntica à das bactérias Gram-negativas, sendo
constituída por várias camadas. Em algumas espécies existe uma bainha de
natureza gelatinosa que envolve externamente o organismo e que é
facilmente posta em evidência pelo azul de metileno ou por uma solução
diluida de tinta da china.
Nas espécies filamentosas interessa distinguir o conceito de tricoma e
filamento. Assim, o termo tricoma é definido como uma cadeia de células,
enquanto que filamento se refere ao conjunto do tricoma e da bainha
gelatinosa que o envolve.
Os representantes desta divisão não possuem cílios ou flagelos, mas quando
móveis a locomoção efectua-se por meio de um deslizar característico.
Apresentam um habitat diversificado, sendo, essencialmente, terrestres e
aquáticos (marinhos e dulçaquícolas). Algumas espécies de cianobactérias
produzem toxinas, as quais são um risco para o homem e os animais, em
particular quando estas espécies apresentam um desenvolvimento explosivo
(blooms) em cursos de água.
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Exemplos:
Nostoc sp. - Ocorre no solo húmido misturado com briófitos, formando
massas gelatinosas consistentes de cor verde-acastanhada. Estas massas
são constituídas por milhares de organismos microscópicos filamentosos,
dispostos irregularmente, com células em rosário e com heterocistos
intercalares. Forma, por vezes, simbioses com outros organismos.
Tolypothrix sp. - Ocorre no meio aquático dulçaquícola, preso às paredes
dos lagos ou a plantas aquáticas, sob a forma de tufos de cor verdeazulada. É um organismo filamentoso que apresenta falsas ramificações.
Possui heterocistos a iniciar as pseudo-ramificações, por vezes três ou
quatro seguidos, e ainda em posição intercalar. A bainha gelatinosa é bem
visível na região das pseudo-ramificações.
Anabaena sp. – Cianobactéria filamentosa de natureza semelhante ao
Nostoc. Pode ter vida livre ou viver em simbiose. Um exemplo deste último
caso é a associação Azolla-Anabaena.
Para saber mais consulte:
• Cyanosite (http://www-cyanosite.bio.purdue.edu/)
• Introduction to Cyanobacteria
(http://www.ucmp.berkeley.edu/bacteria/cyanointro.html)
• Azolla and Anabaena Symbiosis
(http://daphne.palomar.edu/wayne/plnov98.htm)
• CARRAPIÇO, F. (coord.), TEIXEIRA, G & DINIZ, M.A., 1996 - “Azolla.
Projecto de Cooperação”, FCUL / DBV, 1 CD-ROM.