O que são?
O reino Protoctista reúne, basicamente, seres vivos eucariontes que não se encaixam em nenhum dos demais reinos (bacteria, archaea, funghi, plantae e animalia). Podendo ser unicelulares ou pluricelulares, apresentando ou não estruturas de movimento, sendo parasitas ou de vida livre, autótrofos ou heterótrofos, os integrantes deste reino possuem poucas características em comum. Vale elencar, entretanto, a ausência de tecidos complexos e o habitat úmido, variando entre água doce ou salgada. Desta forma, as espécies do reino Protoctista apresentam grande variabilidade e diferenças, sendo agrupadas em dois grandes grupos: algas e protozoários.
Algas
Por que algas não são plantas?
Algas não se encaixam no Reino Plantae primeiramente por sua simplicidade, sem possuir tecidos, vasos condutores ou estruturas de maior complexidade. Além disso vale ressaltar que a definição de planta se enquadra como "seres autótrofos que retém o embrião no próprio corpo vegetal" e as algas, apesar de autótrofas em geral, não apresentam embriões dependentes do organismo materno para sua nutrição.
Características gerais
• São organismos eucarióticos, fotossintetizantes, uni ou multicelulares. Apesar de serem, em geral, autótrofas, algumas algas unicelulares podem, em momentos de necessidade, serem heterótrofas;
• As algas vivem no mar, na água doce ou em terra firme em superfícies úmidas. As células das algas são cheias de cloroplastos podendo ter desde um único e grande até dezenas de cloroplastos pequenos. É nesta organela que estão contidos os pigmentos atuantes na fotossíntese;
• O cloroplasto apresenta clorofila a, de extrema importância para a fotossíntese, e um ou mais tipos de clorofila acessória, sendo representadas pelas letras b, c e d. Podem conter, também, outros tipos de pigmentos, como carotenos e xantofilas que "mascaram" o verde da clorofila, fazendo que com que existam algas marrons, amareladas ou avermelhadas;
• Grande parte das algas tem células com parede celular, na maioria essa estrutura é composta de celulose, juntamente de outras substâncias como carragenina, ágar, etc. Entretanto, as algas unicelulares de vida livre podem não apresentar esta estrutura para facilitar o movimento, algumas contando, inclusive, com flagelos;
• Algas, principalmente de água doce, apresentam um vacúolo d'água contrátil, necessário para manter a pressão osmótica regulada e impedir que absorvam água até explodir;
• Sua classificação principal é referente à coloração que adquirem conforme os pigmentos que possuem em maior quantidade, porém também podem ser divididas em planctônicas (algas flutuantes) e bentônicas (algas aderidas a qualquer tipo de superfície;
• São avasculares, logo, até mesmo as algas kelp que podem passar de 60 metros de comprimento vertical não possuem sistema de vasos condutores, portanto não possuem caule, mas, sim, talo;
• São responsáveis pela gigantesca maioria da produção de oxigênio no mundo, uma vez que são encontradas em praticamente toda biosfera aquática, esta sendo correspondente por ⅔ da superfície do planeta. Assim, a ideia de que a floresta amazônica seria o "pulmão do mundo" está equivocada e este título caberia às algas;
• Algumas algas apresentam relações de simbiose, como vemos nos líquens nas cascas das árvores. Estes são formados a partir da relação entre uma alga, que fornece nutrientes, e um fungo, que fornece proteção.
Classificação
1. Euglenophyta
Também conhecidas como euglenas, são unicelulares e flageladas. Algas de água doce, sem parede celular, e livre-natantes. Em geral possuem dois flagelos, um muito curto e outro mais longo, e um estigma, estrutura responsável pela percepção de luz no ambiente. Na ausência de luz é capaz de fagocitar partículas nutrientes para se alimentar.
2. Dinophyta
Conhecidos, também, como dinoflagelados, são unicelulares e, pasmem, flagelados. Constituem boa parte do plâncton e vivem, em sua maioria, no mar, podendo ser autótrofos ou heterótrofos. Este grupo possui mais de 3 mil espécies e cerca de 20% destas produzem toxinas. Essa produção de toxinas é responsável por um fenômeno chamado "mar vermelho", em que uma população muito grande destes indivíduos produz tantas toxinas a ponto da água ficar vermelha. Podem estabelecer relações de simbiose com organismos marinhos e são responsáveis por lindos eventos como ondas luminosas.
3. Bacillariophyta
Chamadas de diatomáceas, estas
algas vivem em águas frias e possuem seu corpo revestido por uma carapaça de sílica. Sem flagelos, representam parcela importante do fitoplâncton e, por sua carapaça rígida, apresentam formatos como os vistos ao lado. Quando morrem, suas carapaças se acumulam no fundo do oceano e, ao longo de milhares de anos, podem formar camadas rochosas compactas conhecidas como terras de diatomáceas.
4. Chrysophyta
Outro filo de fitoplânctons, chamadas de crisófitas. Unicelular e flagelada, pode viver em colônias e também são conhecidas como algas douradas, pois seus pigmentos amarelos e marrons somados a sílica presente na parede celular de algumas espécies confere a algumas espécies um aspecto dourado.
5. Phaeophyta
Filo formado somente por espécies multicelulares, são as famosas algas pardas, que recebem este nome pela cor amarronzada que possuem. Também conhecidas como feófitas, vivem exclusivamente no mar e seu tamanho pode chegar a impressionantes 60 metros de comprimento formando verdadeiras "florestas oceânicas" chamadas de kelps. Para manter seu corpo na vertical armazenam bolhas de ar. Apesar de seus talos lembrarem caules é importante relembrar que algas não possuem vasos condutores, logo os talos tem função meramente de segurar o corpo da alga junto.
6. Rhodophyta
Rodófitas ou algas vermelhas, são majoritariamente marinhas e multicelulares. Sua coloração pode variar entre vermelho e roxo escuro, quase preto. Algumas espécies acumulam carbonato de cálcio, fazendo com que tenham talos rígidos, quase petrificados e são, então, chamadas de coralíneas.
7. Chlorophyta
As clorófitas representam as algas verdes, podendo ser uni ou multicelulares, representam um dos filos mais variado do grupo. Com maioria de água doce, participam de diversas relações simbióticas, inclusive com fungos formando os líquens nas cascas das árvores.
Reprodução
Assexuada
• O primeiro tipo de reprodução assexuada é a divisão binária em que um indivíduo se divide em outro exatamente igual a ele. Algumas diatomáceas apresentam uma divisão binária peculiar em que, por possuírem a carapaça de sílica, uma das células geradas acaba ficando com a parte menor desta capa protetora. Assim, as células vão diminuindo em progressão até que, quando chegam a um tamanho muito pequeno, realizam reprodução sexuada e crescem para formas adultas de tamanho regular, quando entram novamente no ciclo de reprodução assexuada;
• A fragmentação do talo é outro exemplo de reprodução assexuada. Nessa situação um pedaço do talo da alga se rompe e cai no fundo do oceano ou qualquer outra superfície originando um novo indivíduo geneticamente igual ao anterior;
• A zoosporia funciona em algas filamentosas adultas, onde algumas células se diferenciam e formam flagelos. Esta nova célula flagelada se chama zoósporo e nadam até acharem um local propício para iniciar outro filamento, outro indivíduo, porém ainda geneticamente idêntico;
Sexuada
• Um tipo de reprodução sexuada entre algas unicelulares é a situação em que a célula adulta é haploide (n) e então esta se funde com outra célula adulta e formam uma célula diploide (2n) envolvida por um zigósporo. Esta nova célula sofre meiose e origina, então, 4 novas células haploides;
• Outro tipo de reprodução é, nas algas filamentosas, a conjugação, onde células haploides (n) de diferentes filamentos se diferenciam como gametas masculinos e femininos, formando, então, uma ponte entre eles para que haja troca de material genético. A nova célula diploide, então, realiza meiose e se separa, dando origem a novos indivíduos;
• A reprodução de alternância de geração ocorre em algas multicelulares onde algumas das células do indivíduo adulto diploide (2n), chamado de esporófito, se diferenciam e passam pelo processo de meiose formando células haploides (n) flageladas, chamadas de esporos, que, então, se liberam do talo e germinam ao encontrar condições favoráveis, dando origem, assim, a um novo indivíduo desta vez haploide, chamados de gametófitos. Na maturidade, células do gametófito se diferenciam originando gametas haploides flagelados que se libertam do gametófito e, ao se fundirem com outro gameta, formam zigotos diploides os quais se desenvolverão para esporófitos recomeçando o ciclo. Observe a figura para melhor interpretação.
Protozoários
Por que protozoários não são animais?
Os animais são classificados como seres heterotróficos, multicelulares e com capacidade de locomoção. Portanto, protozoários, por serem unicelulares, não podem pertencer a este reino. Esclarecimentos como este e o porquê de algas não serem plantas são necessários para que entendamos, mais uma vez, a composição do reino Protoctista e a variedade de seus integrantes.
Características gerais
• São organismos eucariontes, unicelulares e heterótrofos. Logo, é um ser vivo em que uma única célula realiza todas as funções vitais necessárias, como respiração, alimentação, digestão, excreção, reprodução, etc;
• A maioria dos protozoários é de vida livre, vivendo em ambientes de água doce, salgada ou simplesmente úmidos, enquanto alguns destes podem ser parasitas e desenvolver doenças até mesmo em humanos;
• Este é um grupo de dificílima classificação, portanto a mais usada em termos de Ensino Médio é a divisão por formas de locomoção; • Alguns protozoários podem estabelecer relações de simbiose com outros organismos, como é o caso de protozoários Trichonympha que vivem no intestino de cupins e digerem a celulose para estes.
Classificação
1. Rhizopoda
Se locomovem projetando partes de seu corpo como se fossem pés (pseudópodes). Popularmente conhecidos como amebas, estes indivíduos podem ser de vida livre ou parasitária .
Fazem sua alimentação por fagocitose, como na imagem da ameba mais acima. Ao rodear o alimento cria um vacúolo em que enzimas produzidas por lisossomos são liberadas para a digestão e então absorção dos nutrientes. Após esse processo o que resta é eliminado para fora da célula por clasmocitose. Algumas espécies podem formar carapaças mais rígidas, sendo chamadas, então, de tecamebas.
2. Foraminífera
As espécies deste filo possuem uma carapaça externa de quitina, carbonato de cálcio ou fragmentos de sílica do oceano com perfurações pelas quais saem pseudópodes muito finos e delicados utilizados para capturar alimento. De maioria marinha, foram um tipo de plâncton muito abundante no passado e, conforme o tempo, suas carapaças iam se acumulando no fundo do oceano formando grandes rochas sedimentares que foram usadas para a construção, por exemplo, das pirâmides do Egito.
3. Actinopoda
Assim como os foraminíferos, emitem pseudópodes finos, porém afiados, e se dividem em dois tipos principais: radiolários e heliozoários. Os radiolários são exclusivamente marinhos, com carapaça externa e de grande abundância no plâncton. Possuem uma cápsula central de onde seus pseudópodes saem e alimentam-se principalmente através da energia produzida por algas zooxantelas simbióticas que vivem em seu citoplasma. Já os heliozoários não necessariamente possuem estrutura esquelética e são predominantemente de água doce e seus pseudópodes não saem de uma cápsula central.
4. Ciliophora
Seres deste filo possuem cílios para locomoção, mas também para alimentação. Como vemos na figura ao lado, há nestes indivíduos um sulco oral, onde cílios levam alimentos que ali entram para a citofaringe e então são postos dentro de vacúolos digestivos. Tem um vacúolo contrátil para controlar a pressão osmótica e dois núcleos, um que reúne DNA para desenvolver as funções vitais e outro micro núcleo com menos DNA que atua nos processos de reprodução sexuada. São, em sua maioria, de vida livre, mas podem, também, estabelecer relações parasitárias ou mutualistas.
5. Zoomastigophora
Protozoários flagelados podem viver tanto em água doce quanto em água salgada e apresentar tanto vida livre, quanto parasitária e até mesmo fixa. Os protozoários de vida fixa, diferentemente dos de vida livre que usam seus flagelos para se movimentar, utilizam o flagelo para gerar pequenas correntes d'água para atrair comida. Este é o filo dos Trichonympha que vivem no intestino de cupins e estabelecem relação de mutualismo com os mesmos.
6. Apicomplexos
As espécies deste filo não possuem estruturas locomotoras e dotados de um complexo apical, estrutura celular proeminente que desempenha importante papel na penetração de células hospedeiras, logo são todos parasitas. Alguns podem formar esporos para serem mais resistentes quando fora de um hospedeiro.
Reprodução
Assexuada:
Divisão Binária:
Ocorre normalmente nos protozoários de vida livre;
Nesse processo geram-se duas células-filhas idênticas à célula-mãe onde ocorre inicialmente a divisão nucleica e posteriormente a divisão do citoplasma:
Célula-mãe / Protozoário-mãe;
Divisão do núcleo;
Divisão do citoplasma;
Duas células-filhas / protozoários-filhos
Divisão Múltipla:
Geralmente ocorre em Sarcodíneos e Apicomplexos;
Nesse processo geram-se várias células-filhas que inicialmente ocorre uma divisão de núcleos e, em seguida, ocorrem divisões do citoplasma onde geram-se pequenos protozoários que crescem e ficam idênticas à célula-mãe:
Célula-mãe/Protozoário-mãe;
Divisões sucessivas do núcleo;
Divisão do citoplasma.
B) Sexuada:
Conjugação:
Um exemplo de ocorrência são os paramécios (protozoário ciliado);
Nesse processo não ocorre um aumento numérico de células, mas sim uma troca de material genético, gerando diferentes descendentes em outras reproduções.
Micronúcleo sofre meiose (onde são degenerados 3 deles e o outro único se duplica);
Um dos micronúcleos passa pela ponte citoplasmática e se fundem com o núcleo do protozoário parceiro.
Protozooses (doenças causadas por protozoários em humanos)
1. Malária
A malária é uma doença causada por 4 espécies de protozoários apicomplexos do gênero Plasmodium, das quais três podem ser encontradas no Brasil, principalmente na região amazônica, onde a maioria dos casos se concentra. A doença pode se apresentar de forma branda, quando causada pelos Plamodium malarie ou Plasmodium ovale; de forma grave, quando causada pelo Plasmodium falciparum; e de gravidade intermediária, quando causada pelo Plasmodium vivax. Dentre as 4 espécies, apenas o P. ovale não ocorre no Brasil.
É transmitida através da picada de fêmeas de mosquito Anopheles portadoras do protozoário e estima-se que 900 mil pessoas morram anualmente no mundo devido a essa doença. No Brasil, podemos considerar cinco espécies de mosquito Anopheles mais relevantes do ponto de vista epidemiológico, são elas:
Anopheles (Nyssorhynchus) darlingi;
Anopheles (Nys.) albitarsislato senso;
Anopheles (Nys.) aquasalis;
Anopheles (Kertezsia) cruzii;
Anopheles (Ker.) bellator.
Observamos ao lado o ciclo de vida dos protozoários causadores da malária. Na primeira fase o mosquito fêmea portador do protozoário injeta o parasita na forma de esporozoítos no ser humano ao picá-lo. Os esporozoítos, então, se alocam no fígado se reproduzindo dentro de células hepáticas de forma assexuada até entrarem na corrente sanguínea como merozoítos, fase em que se reproduzem novamente, mas de maneira assexuada, mas desta vez dentro das hemácias. O rompimento das hemácias em grandes quantidades gera quadros graves de febre. Em algumas das hemácias, ao invés de se reproduzirem em massa, os merozoítos crescem e transformam-se em gametófitos sexuados, que serão, então, sugados por mosquitos, onde estes poderão se reproduzir de maneira sexuada e, assim, recomeçar todo o ciclo. Vemos, portanto, que o mosquito é o hospedeiro definitivo do protozoário, uma vez que neste inseto que ocorre a fase de reprodução sexuada, e o humano é apenas um hospedeiro intermediário.
As principais medidas profiláticas envolvem o combate ao mosquito transmissor, como utilizar telas nas portas e janelas de áreas afetadas, o uso de inseticidas e, principalmente, a eliminação de criadouros de mosquitos, ou seja, não deixar água acumulada em pneus, bacias, garrafas, etc, de forma que o mosquito não tenha a chance do pôr seus ovos em ambientes próximos a nós.
2. Amebíase
Causada pelo rizópode Entamoeba histolytica, a amebíase é uma protozoose que pode causar febre e inflamação no intestino, ocasionando cólicas, diarreia e fezes com sangue.
Podemos observar, com auxílio do esquema abaixo, o ciclo dessa doença. Primeiramente, a pessoa ingere cistos da ameba ao comer alimentos ou beber água contaminados por fezes de pessoas doentes. Cistos são um tipo de bolsa de parede rígida que contém amebas jovens em seu interior. Após a ingestão, os cistos se rompem no intestino, liberando as amebas que, em casos patogênicos, invadem o tecido da parede intestinal, alimentando-se de sangue e células do humano hospedeiro e iniciando o processo de reprodução assexuada, podendo causar infecções bacterianas secundárias e até mesmo entrar na corrente sanguínea e atacar outros órgãos como o fígado. Locais infectados podem, então, inflamar-se e romper-se, liberando sangue.
O protozoário, enfim, forma cistos, novamente, com células no seu interior, que são eliminados junto com as fezes, podendo contaminar água e plantações, assim recomeçando o ciclo. Logo, o protozoário realiza todo seu ciclo de vida dentro Podendo apresentar sintomas ou não e tendo uma taxa de letalidade inferior a 1%, a amebíase é muito comum em países com pouco acesso a saneamento básico, como o Brasil, onde 48% da população (praticamente metade) não possui coleta de esgoto segundo dados do Senado Federal.
Como medidas profiláticas podemos elencar lavar bem os alimentos, não defecar ao ar livre, ferver água antes de beber, manter locais de esgoto ou depósito de fezes distante de poços e, principalmente, cobrar do poder público o aprimoramento do saneamento básico no local em que se vive.
3. Leishmaniose
Existem dois tipos de Leishmaniose: visceral e tegumentar, ambas causadas por protozoários do filo Zoomastigophora (flagelados) denominados leishmânias.
A Leishmaniose visceral ou calazar, causada pela Leishmania chagasi, ataca o baço e o fígado, podendo causar febre, anemia, lesões na pele, inchaço dos órgãos atacados e, inclusive, levar a morte. Transmitida pelo mosquito Lutzomyia longipalpis, esta parasitose pode atingir também cães.
A Leishmaniose tegumentar ou úlcera de bauru, causada pela Leishmania brasiliensis, pode provocar lesões na pele e destruir tecidos das mucosas, causando deformações permanentes em casos graves, e é transmitida por mosquitos do gênero Lutzomyia.
Acima vemos o ciclo de vida da do protozoário causador da Leishmaniose. Na primeira fase o mosquito fêmea portador do protozoário injeta o parasita na forma de promastigotas no ser humano ao picá-lo. As promastigotas acabam sendo fagocitadas por macrófagos ou neutrófilos, ou invadem ativamente o organismo. Após, elas podem infectar outros macrófagos e se diferenciam em amastigotas, se multiplicando depois, por divisão simples. Logo em seguida, as amastigotas deixam as células infectadas e são liberadas no intestino. Seguidamente, as amastigotas se diferenciam em promastigotas procíclicas e logo após em promastigotas metacíclicas, migrando para a válvula faringiana (do mosquito fêmea), encerrando assim, o ciclo de vida da Leishmania.
As principais medidas profiláticas a serem tomadas envolvem principalmente o combate a proliferação do mosquito transmissor, com medida semelhantes às da Malária, como utilização de telas em portas e janelas, inseticidas e ficar atento a locais de acúmulo d’água onde o mosquito possa pôr seus ovos.
4. Doença de Chagas
O protozoário flagelado Trypanosoma cruzi é o agente causador da Doença de Chagas. Transmitida pelas fezes do Triatoma infestans, popularmente conhecido como "inseto barbeiro", a Doença de Chagas recebe o nome do cientista que a descobriu e é adquirida pelo contato das fezes do inseto contaminado com mucosas ou feridas na pele. Após ser infectada, a pessoa pode apresentar cansaço, febre, inchaço nos linfonodos e aumento do baço e fígado. Somente 10 a 20 anos após a infecção os efeitos mais graves começam a aparecer, como lesões no músculo cardíaco que podem levar a insuficiência cardíaca crônica prejudicando o funcionamento do coração. O tratamento é mais eficaz nas primeiras fases da doença, mas o dano causado pelos protozoários nas células destruídas é irreversível.
Observamos, acima, o ciclo de vida do Trypanossoma Cruzi. Começando pela infecção do hospedeiro, podendo este ser humano, cão, gato, roedor ou animal silvestre, através do contato de mucosas ou feridas abertas com as fezes do inseto infectado ou através da ingestão de alimentos com as fezes contaminadas. Os protozoários, então começam a atacar as células e se reproduzir de maneira assexuada dentro delas, até explodi-las e entrar na corrente sanguínea. Assim se espalham para diversas partes do corpo humano e permitem que o inseto barbeiro, ao se alimentar do sangue de alguém infectado, adquira a doença. Então se reproduzem de maneira assexuada mais uma vez no intestino do inseto e são liberados com as fezes reiniciando o ciclo.
Como medidas profiláticas podemos elencar o uso de telas em portas e janelas, cortinados de filó sobre camas, inseticidas e não coçar picadas do inseto para evitar que as fezes se espalhem.
Importância ecológica e econômica do Reino Protoctista
Alguns integrantes do Reino Protoctista exercem importantíssimo papel na cadeia alimentar representando boa parte do fitoplâncton (parcela autótrofa do plâncton) e zooplâncton (parcela heterótrofa do plâncton), constituintes da base alimentícia de muitos organismos de vida marinha.
É importante ressaltar, também, que estima-se que 90% do oxigênio produzido no planeta é por parte das algas, cianobactérias e fitoplâncton, então nossa existência neste planeta não seria possível sem a ação dos integrantes fotossintetizantes deste reino.
Na indústria, algas são utilizadas na produção química de espessantes, usados em diversos alimentos, e de corantes, com diversos usos industriais. Podemos elencar também a produção de biodiesel com algas e ágar-ágar, gelatina usada tanto em laboratório para cultivo de bactérias e outros organismos quanto para confecção de cápsulas de medicamento.
Um uso muito visível das algas no nosso dia a dia é no sushi. Muitos tipos de sushi são revestidos por uma camada de alga comestível.
É interessante citar a forma como a presença de alguns tipos específicos de foraminínferos podem indicar um tipo de rocha que armazena petróleo, logo, através da análise da vida marinha microscópica em determinados locais, mais precisamente dos protozoários, pode-se descobrir um recurso tão valioso quanto o petróleo,
Aprecie os resumos esquematizados feitos a mão por nosso grupo!
As imagens dos resumos do grupo também estarão disponíveis para download no link abaixo
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Para acessar os slides dos conteúdos de biologia feitos pelos alunos da turma 204 do Colégio Militar de Porto Alegre no ano de 2020 acesse o link abaixo:
https://drive.google.com/drive/folders/1mgwTA0R0NEgQXQ4qgdaqXUwE_PviM2-J?usp=sharing
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