EAD-Biologia/Realengo Aluna:Ana Cláudia de Figueiredo Matrícula: 2008080014 ORGANELAS E ESTRUTURAS DOS PROTOZOÁRIOS INTRODUÇÃO: A maioria das espécies de protozoários conhecidas ocorre como células autônomas isoladas, mas várias espécies ocorrem como agregados de células, compondo colônias que variam em complexidade e que podem exibir vários níveis de diferenciação celular e divisão de trabalho. Muitas dessas espécies podem constituir formas multicelulares simples. Nos organismos unicelulares uma única célula individual realiza todas as funções vitais como nutrição, respiração, reprodução, excreção e locomoção, embora de modo muito mais simples que nos organismos multicelulares. Do ponto de vista de sua complexidade funcional e fisiológica, os protozoários são mais parecidos com animais do que com células isoladas, daí terem sido inicialmente considerados animais unicelulares. As células dos protozoários contêm organelas típicas de células eucarióticas, pela presença de núcleos envolvidos por membrana e organelas membranosas que exibem funções especializadas. As organelas dos protozoários apresentam diversidade estrutural própria conforme cada grupo e, dependendo dele, uma ou mais organelas podem estar ausentes ou ocorrer a presença de organelas especiais. Todos os protozoários se reproduzem assexuadamente e muitas espécies também o fazem sexuadamente. Existem vários modos de reprodução assexuada ou sexuada que variam conforme a espécie e em complexidade. ORGANELAS E ESTRUTURAS Membrana plasmática O corpo do protozoário é geralmente limitado somente pela membrana celular. As membranas plasmáticas dos protozoários apresentam estrutura e funções similares àquelas das células de animais superiores, funcionando como uma barreira seletiva entre o citoplasma e o meio externo, estando estrutural e funcionalmente associadas à motilidade e à nutrição desses organismos. Os tripanossomas e a Giardia lamblia possuem uma camada externa às suas membranas celulares denominada de cutícula que é suficientemente rígida para garantir a forma e a integridade da célula. Contudo, esses organismos garantem mobilidade, torcendo-se e dobrando-se, ao se movimentarem em seus ambientes. Microtúbulos e citoesqueleto A rigidez ou a flexibilidade do corpo e a sua forma são enormemente dependentes da natureza do citoesqueleto. Os citoesqueletos localizam-se tipicamente, mas nem sempre, imediatamente abaixo da membrana celular, onde, junto com ela e outras organelas, formam a película, um tipo de “parede corporal” dos protozoários. O citoesqueleto compõe-se freqüentemente de proteínas filamentosas delgadas (que incluem microfilamentos contráteis de actina), microtúbulos( formados por tubulina) ou vesículas, ou de combinações variadas dos três. As proteínas filamentosas podem formar uma malha de suporte densa denominada epiplasma , como por exemplo, no caso da Euglena e dos protozoários ciliados. Os microtúbulos são importantes para a manutenção da estrutura e morfologia celulares, para a formação de pseudópodos e são responsáveis pela estrutura e funcionamento de cílios e flagelos. Os microtúbulos peliculares são as organelas citoesqueléticas que ocorrem em todos os flagelados, nos esporozoários e nos ciliados. Eles podem arranjarse como um colete microtubular,ou, como em alguns flagelados, os microtúbulos originam-se nos corpos basais flagelares e irradiam-se para trás a partir deles para a extremidade oposta da célula como um tipo de esqueleto axial (axóstilo). Tais microtúbulos lembram os microtúbulos de um fuso mitótico, que se irradiam entre os centríolos e formam o aparelho mitótico. Nos protozoários radiolários e os heliozoários, os feixes de microtúbulos irradiam-se para fora a partir de um centrossomo ou de estruturas similares, com cada feixe estendendo-se para interior e suportando uma projeção celular em forma de raio (axópodo).O centrossomo e os microtúbulos lembram os ásteres (de formato estrelar) que se formam ao redor dos centríolos nos pólos do fuso mitótico. Os esqueletos dos protozoários, como os dos metazoários, também podem ser exoesqueletos. São secretados sobre a superfície externa e são geralmente chamados testes. Citoplasma Na maioria dos protozoários o citoplasma é diferenciado em ectoplasma (camada externa e transparente) e endoplasma (camada interna contendo as organelas)que contribuem para a manutenção da forma da célula.No citoplasma estão dispersos vários organóides, além de vacúolos, núcleos, etc. A estrutura do citoplasma é mais facilmente vista nas espécies que emitem pseudópodos, como as amebas. Retículo endoplasmático Nos protozoários, o retículo endoplasmático liso está envolvido com a síntese de esteróides, já o retículo endoplasmático rugoso é responsável pela síntese das proteínas. Complexo de Golgi O complexo de Golgi está envolvido com a síntese de carboidratos e à condensação da secreção protéica, estando anexo ao retículo endoplasmático. Essa organela é geralmente bem desenvolvida nos protozoários flagelados, reduzida nos ciliados e ausente nas amebas e no gênero Giardia. Núcleo Os núcleos das células dos protozoários têm estrutura e funções similares aos das células animais e vegetais, sendo delimitados por um envoltório membranoso duplo que apresenta inúmeros poros constituindo canais para o intercâmbio de material entre o nucleoplasma e o citoplasma. Quase todos os protozoários contêm pelo menos um micronúcleo. Os macronúcleos variam em morfologia; em algumas espécies têm a aparência de contas de um colar e em outras assemelham-se a uma ferradura. Os macronúcleos geralmente se desintegram durante a reprodução sexuada sendo recomposto após a fase sexual ter-se completado. O número de núcleos presentes nas células dos protozoários varia conforme a espécie ou grupo; muitas espécies são multinucleadas como a Entamoeba coli e a Entamoeba histolytica. O material genético está organizado em cromossomos lineares de estrutura similar aos das células animais e vegetais. A maioria dos ciliados têm dois tipos de núcleos: os macronúcleos e os micronúcleos. Os primeiros estão associados com o controle das atividade vegetativas dos organismos e os segundos com a reprodução. Por exemplo, as células de Trypanosoma cruzi (causador da doença de Chagas) contêm um único núcleo. No parasito intestinal Giardia lamblia as mitocôndrias e membranas desenvolvidas do aparelho de Golgi estão ausentes, mas a célula contém dois núcleos. Os protozoários do gênero Paramecium apresentam dois tipos de núcleos, os macronúcleos com funções vegetativas e os micronúcleos com funções reprodutivas, além de organelas especiais como o citóstoma que permite ingestão de partículas dispersas no meio. Mitocôndrias As mitocôndrias dos protozoários apresentam estrutura e funções similares àquelas encontradas nas células de animais superiores, sediando a respiração celular, possuindo DNA, RNA e ribossomos de estrutura análoga aos dos procariotos. A maioria dos protozoários possuem mitocôndrias. Nos parasitas Trichomonas vaginalis, Giardia lamblia e nas espécies de Entamoeba, as mitocôndrias estão ausentes. Os tripanossomas possuem uma mitocôndria única. As células de Trypanosoma cruzi (causador da doença de Chagas) contêm uma única e grande mitocôndria denominada cinetoplasto com uma região rica em DNA. Plastídios As organelas membranosas denominadas de plastídios, apresentam estrutura e funções similares aos cloroplastos das células vegetais, podendo ou não conter pigmentos fotossintéticos . Todos os plastídios contêm DNA, RNA e ribossomos de estrutura análoga aos dos procariotos. Nas espécies de protozoários fotossintéticas ocorre a presença de cloroplastos contendo clorofila. Vacúolos Vacúolos contráteis Protozoários que vivem em ambiente aquático com concentração de íons menor do que a encontrada no citoplasma gradualmente absorvem água. Para evitar a lise da célula e para a regulação do conteúdo de água em seu interior, muitas espécies de protozoários apresentam no citoplasma bolsas membranosas denominadas de vacúolos contráteis ou pulsáteis. Nas amebas e flagelados, o vacúolo contrátil é formado pela fusão de vesículas menores. Nos ciliados, além da absorção de água por osmose ocorre a ingestão forçada de água através do citóstomo. Nesses organismos, o vacúolo contrátil é alimentado por um sistema de canais que são, por sua vez, alimentados por um complexo de vesículas e microtúbulos. A osmorregulação é obtida através de um transporte iônico ativo na membrana celular e através de um sistema de organelas de bombeamento de água e de íons, o complexo vacuolar contrátil. As vesículas nele existentes absorvem o excesso de água, fundem-se à membrana plasmática e eliminam periodicamente seu conteúdo para o meio externo. O complexo compõe-se de uma grande vesícula esférica – o vacúolo contrátil propriamente dito – e de um sistema circundante de pequenas vesículas ou túbulos denominado de espongioma. O espongioma responde pela coleta de fluído, que é entregue ao vacúolo contrátil, que por sua vez expele o fluído para fora do organismo através de um poro temporário ou permanente. Em alguns protozoários (algumas amebas e flagelados), o vacúolo desaparece completamente após a contração e refaz-se por meio de uma fusão de vesículas pequenas, já em muitos ciliados, o vacúolo rompe-se na descarga e volta a ser preenchido por fluido a partir dos túbulos do espongioma. Vacúolos digestivos As bolsas membranosas transitórias denominadas de vacúolos digestivos são encontradas nos protozoários heterotróficos.O número dessas vesículas varia de acordo com a espécie e hábitos alimentares do organismo. Nos protozoários ciliados, os vacúolos digestivos se formam na base da citofaringe, enquanto que em outros grupos essas vesículas se formam próximo do campo de ingestão do alimento. Ocorrem vários tipos de nutrição nos protozoários. Alguns protozoários utilizam o fotoautotrofismo, outros absorvem nutrientes orgânicos solúveis de seu ambiente e podem ingerir partículas alimentares ou predá-las e digeri-las intracelularmente no interior de vacúolos alimentares. As paredes dos vacúolos alimentares compõem-se de membranas de duas camadas de lipídios, que podem ser sintetizadas ou removidas rapidamente e recicladas. O alimento atinge o vacúolo por meio de fagocitose, freqüentemente através de uma “boca celular” ou citóstomo. As partículas muito finas em suspensão podem entrar por meio de pinocitose, que pode ocorrer em toda a superfície da célula. Cílios, Flagelos e Pseudópodos As organelas locomotoras dos protozoários podem ser os flagelos, os cílios ou extensões fluidas do corpo chamadas pseudópodos. Essas organelas são importantes para definir os grupos e deste modo classificar os protozoários. Os flagelos são estruturas permanentes de locomoção dos flagelados, como o trypanosoma cruzi. Os flagelados deste gênero possuem um único flagelo, enquanto que, o parasita intestinal Giardia lamblia possui quatro ou mais flagelos. O número de flagelos varia de acordo com a espécie de protozoário. Os cílios são estruturas de locomoção dos ciliados, como o paramécio, e ocorrem em grandes números sobre a superfície celular desses organismos, gerando velocidade de deslocamento no meio aquático. Flagelos e cílios originam-se nos corpúsculos basais - cinetossomos - no interior da célula, que funcionam como base de inserção e de movimento. Os pseudópodes são as estruturas locomotoras dos protozoários amebóides, como a A.Amoeba. Referências bibliográficas: BARNES, R. D. Zoologia dos invertebrados. 4ªed. São Paulo: ROCA, 1995. MORETTI, P. E. Microbiologia, Fundamentos & Aplicações. São Paulo: Contexto, 2007. Estudo da Estrutura celular dos protozoários. Disponível em:<Microbiology:http://gsbs.utmb.edu/microbook/toc.htm>. Acesso em 20 mai. 2008.