Ciclo do Nitrogênio

O nitrogênio é um elemento químico essencial para a existência de vida na Terra, já que é componente de todos os aminoácidos do nosso corpo, além das bases nitrogenadas (que constituem as moléculas de DNA e RNA). Aproximadamente 78% do ar que respiramos é composto pelo nitrogênio da atmosfera (N2), que é seu maior reservatório. Um dos motivos para isso é o N2 ser a forma inerte do nitrogênio, ou seja, ele é um gás que, em situações comuns, não é reativo. Assim, ele vem se acumulando na atmosfera desde a formação do planeta. Apesar disso, poucos seres vivos têm capacidade de absorvê-lo em sua forma molecular (N2). Acontece que o nitrogênio, assim como o ferro e o enxofre, participa de um ciclo natural ao longo do qual sua estrutura química sofre transformações em cada uma das etapas, servindo como base para outras reações e assim se tornando disponível para outros organismos - esta a grande importância do ciclo do nitrogênio (ou "ciclo do azoto").

Para que o N2 atmosférico atinja o solo, entrando no ecossistema, ele deve passar por um processo chamado fixação, que é realizado por pequenos grupos de bactérias nitrificantes, que retiram o nitrogênio na forma de N2 e o incorporam em suas moléculas orgânicas. Quando a fixação é realizada por organismos vivos, como as bactérias, ela é chamada de fixação biológica, ou biofixação. Atualmente, também pode-se fazer uso de fertilizantes comerciais para a fixação de nitrogênio, caracterizando a fixação industrial, método muito utilizado na agricultura. Além destas, há também a fixação física, que é realizada por raios e faíscas elétricas, através dos quais o nitrogênio é oxidado e carregado para o solo através das chuvas, mas tal método possui uma capacidade reduzida de fixação de nitrogênio, que não é suficiente para os organismos e a vida na Terra se manterem.

As bactérias, ao fixarem o N2, liberam amônia (NH3). A amônia, quando em contato com as moléculas de água do solo, formam o hidróxido de amônio que, ao ionizar-se, produz o amônio (NH4), em um processo que é parte do ciclo do nitrogênio e é denominado amonificação. Na natureza, há um equilíbrio entre amônia e amônio, que é regulado pelo pH. Em ambientes onde o pH é mais ácido, predomina a formação de NH4, e em ambientes mais básicos, o processo mais comum é o da formação de NH3. Este amônio tende a ser absorvido e utilizado principalmente pelas plantas que possuem bactérias associadas às suas raízes (bacteriorizas). Quando produzido por bactérias de vida livre, este amônio tende a ficar disponível no solo para ser utilizado por outras bactérias (as nitrobactérias).

As nitrobactérias são quimiossintetizantes, ou seja, são seres autotróficos (que produzem seu próprio alimento), que retiram a energia necessária para sua sobrevivência a partir de reações químicas. Para obter essa energia, elas tendem a oxidar o amônio, transformando-o em nitrito (NO2-), e posteriormente em nitrato (NO3-). Este processo do ciclo do nitrogênio é denominado nitrificação.

O nitrato permanece livre no solo, e não possui tendência de se acumular em ambientes naturalmente intactos, fazendo com que ele possa percorrer três caminhos diferentes: ser absorvido pelas plantas, ser desnitrificado, ou atingir corpos d'água. Tanto a desnitrificação quanto o fluxo de nitrato para os corpos d'água apresentam consequências negativas para o meio ambiente.

Impactos no meio ambiente

A desnitrificação (ou desnitrificação) é um processo realizado por bactérias denominadas desnitrificantes, que transformam o nitrato em N2 novamente, realizando a devolução do nitrogênio à atmosfera. Além do N2, outros gases que podem ser produzidos são o óxido nítrico (NO), que se combina com o oxigênio atmosférico, favorecendo a formação da chuva ácida, e o óxido nitroso (N2O), que é um importante gás causador do efeito estufa, que agrava o aquecimento global.

O terceiro caminho, que é aquele em que o nitrato atinge os corpos d’água, causa um problema ambiental chamado eutrofização. Esse processo é caracterizado pelo aumento da concentração de nutrientes (sendo eles compostos nitrogenados e fósforo, principalmente) nas águas de um lago ou represa. Esse excesso de nutrientes favorece a multiplicação acelerada de algas, que termina por dificultar a passagem da luz, desequilibrando o meio aquático. Outra forma de proporcionar esse excesso de nutrientes em um meio aquático é liberando nele esgoto sem tratamento adequado.

Outra questão a ser considerada é o fato de que o nitrogênio pode também ser prejudicial às plantas quando presente em quantidades que vão além de suas capacidades de assimilação. Assim, um excesso de nitrogênio fixado no solo pode limitar o crescimento da planta, prejudicando culturas. Dessa forma, a relação carbono/nitrogênio também deve ser considerada em processos de compostagem, para que sempre se mantenham ativos os metabolismos das colônias de micro-organismos envolvidos no processo de decomposição.

Absorção de nitrogênio pelo homem

Os seres humanos e outros animais têm acesso ao nitrato a partir da ingestão de plantas que absorveram essa substância ou, de acordo com a cadeia alimentar, a partir da ingestão de outros animais que se alimentaram destas plantas. Esse nitrato retorna ao ciclo a partir da morte de algum organismo (matéria orgânica) ou pela excreção (de ureia ou ácido úrico, na maioria dos animais terrestres e de amônia, nas excretas dos peixes) que apresenta compostos nitrogenados. Assim, bactérias decompositoras agirão sobre a matéria orgânica liberando amônia. A amônia também pode ser transformada em nitritos e nitratos pelas mesmas nitrobactérias que transformam o amônio, integrando-se ao ciclo.

Uma alternativa aos fertilizantes

Como vimos, a fixação de nitrogênio no solo pode produzir efeitos positivos, mas o processo ocorre em excesso, pode gerar consequências negativas para o meio ambiente. A interferência do homem no ciclo do nitrogênio se dá pela fixação industrial (por meio do uso de fertilizantes), que aumenta a concentração de nitrogênio a ser fixada, ocasionando problemas como os citados anteriormente.

Uma alternativa para o uso dos fertilizantes seria a rotação de culturas, alternando culturas de plantas fixadoras e não fixadoras de nitrogênio. Plantas fixadoras de nitrogênio são aquelas que possuem bactérias e outros organismos fixadores associados a suas raízes, como ocorre em plantas leguminosas (como o feijão e a soja). A rotação favoreceria a fixação de nitrogênio em quantidades mais seguras que a utilização dos fertilizantes, fornecendo nutrientes compatíveis com a capacidade de assimilação das plantas, favorecendo seu desenvolvimento e reduzindo as taxas de nutrientes que atingem os corpos d'água. Um processo semelhante denominado "adubação verde" também pode ser aplicado em substituição aos fertilizantes.

Este processo consiste em cultivar plantas fixadoras de nitrogênio e roçá-las antes que produzam sementes, deixando-as no local como cobertura morta, para que então sejam feitas culturas posteriores de outras espécies. Logo abaixo podemos conferir uma imagem que nos traz um resumo do que foi visto ao longo da matéria:

ANAMMOX

A sigla em inglês (que significa oxidação anaeróbia de amônia) nomeia um processo biológico inovador de remoção de amônia de águas e gases.

Consiste em um atalho, visto que a amônia não precisaria ser nitrificada em nitrito e nitrato para que fosse denitrificada de volta para a forma de N2. Com o processo ANAMMOX, a amônia seria diretamente reconvertida em gás nitrogênio (N2). A primeira estação de grande escala foi instalada em 2002 na Holanda, e em 2012, já existiam 11 instalações em funcionamento.

Eficiente e sustentável, o processo ANAMMOX pode ser utilizado para remover amônia em efluentes em concentrações maiores até que 100 mg/l. Dentro dos reatores, bactérias nitrificantes e ANAMMOX coexistem, onde as primeiras transformam cerca de metade da amônia em nitretos (compostos químicos que possuem nitrogênio em sua composição), e as bactérias ANAMMOX agem transformando os nitretos e a amônia em gás nitrogênio.

A oxidação anaeróbica de amônia tem se demonstrado promissora, e já pode ser encontrada em processos industriais como tratamento de águas residuárias, de resíduos sólidos orgânicos, em indústrias alimentícias, de fertilizantes, dentre outras.

Fonte: https://www.ecycle.com.br/3056-ciclo-do-nitrogenio.html

Filo Arthropoda

Os artrópodes são animais cuja principal característica é a presença de apêndices articulados, ou seja, articulação dos membros locomotores, pés e pernas. Reúnem mais de 1 milhão de espécies catalogadas, com outras inúmeras a serem descobertas.

Esses organismos possuem ampla dispersão geográfica, habitando os mais distintos ambientes: aéreo, terrestre e aquático, cada qual adaptado às condições adversas do ecossistema a que pertencem.

Tamanha diversidade e distribuição são atribuídas à presença anatômica de um exoesqueleto quitinoso (polissacarídeo / açúcar nitrogenado), substância secretada por células da epiderme, sendo um aspecto evolutivo determinante quanto à existência deste ao longo da evolução.

Atualmente, o Filo Arthropoda é subdividido em três subfilos, de acordo com a organização corporal, presença e número de antenas e número e tipos de apêndices torácicos, sendo:

Subfilo Crustacea (crustáceos) → camarões, caranguejos, cracas e lagosta;

Subfilo Chelicerata (quelicerados) → escorpiões, aranhas, ácaros e carrapatos;

Subfilo Uniramia (unirrâmios)→ formigas, libélulas, baratas, mosquitos, gafanhotos, abelhas, traças, piolho-de-cobra (diplópodes), lacraia e centopéia (quilópodes).

Principais características dos artrópodes:

São animais metamerizados (corpo segmentado), triblásticos (com três folhetos germinativos), celomados (cavidade geral do organismo) e simetria bilateral.

- Sistema digestivo completo;

- Sistema circulatório aberto;

- Sistema respiratório diversificado: branquial, traqueal e pulmonar ou filotraqueal;

- Sistema excretor realizado por glândulas verdes, túbulos de malpighi ou glândulas coxais;

- Sistema nervoso constituído por vários gânglios nervosos fundidos;

- Sistema sensorial formado por olhos simples ou compostos e sensores táteis e químicos.

- A reprodução é sexuada, sendo as espécies dióicas com fecundação interna ou externa. O desenvolvimento e direto ou indireto, com metamorfose gradual (hemimetábolos) ou completa (holometábulos).

Crustáceos – organismos dotados de cefalotórax e abdome, cinco pares de membros locomotores inseridos no cefalotórax e dois pares de antenas. A maioria é de vida livre viventes em ambientes aquáticos (água doce ou salgada), poucas espécies são terrestres, necessitando de considerável umidade para sobreviver.

Quelicerados – corpo dividido em cefalotórax e abdome, sem antena, quatro pares de pernas articuladas ao cefalotórax. A maioria dos representantes é terrestre.

Unirrâmios – estrutura corporal dividida em cabeça, tórax e abdome, um par de antenas, três pares de pernas locomotoras localizadas no tórax.

Veja o vídeo: Historias da vida na Terra Episodio 2 Artrópodes

Seres Vivos

Classificação dos Seres Vivos

A sistemática é a ciência dedicada a inventariar e descrever a biodiversidade e compreender as relações filogenéticas entre os organismos. Inclui a taxonomia (ciência da descoberta, descrição e classificação das espécies e grupo de espécies, com suas normas e princípios) e também a filogenia (relações evolutivas entre os organismos). Em geral, diz-se que compreende a classificação dos diversos organismos vivos. Em biologia, os sistematas são os cientistas que classificam as espécies em outros táxons a fim de definir o modo como eles se relacionam evolutivamente.

O objetivo da classificação dos seres vivos, chamada taxonomia, foi inicialmente o de organizar as plantas e animais conhecidos em categorias que pudessem ser referidas. Posteriormente a classificação passou a respeitar as relações evolutivas entre organismos, organização mais natural do que a baseada apenas em características externas. Para isso se utilizam também características ecológicas, fisiológicas, e todas as outras que estiverem disponíveis para os táxons em questão. É a esse conjunto de investigações a respeito dos táxons que se dá o nome de Sistemática. Nos últimos anos têm sido tentadas classificações baseadas na semelhança entre genomas, com grandes avanços em algumas áreas, especialmente quando se juntam a essas informações aquelas oriundas dos outros campos da Biologia.

A classificação dos seres vivos é parte da sistemática, ciência que estuda as relações entre organismos, e que inclui a coleta, preservação e estudo de espécimes, e a análise dos dados vindos de várias áreas de pesquisa biológica.

O primeiro sistema de classificação foi o de Aristóteles no século IV a.C., que ordenou os animais pelo tipo de reprodução e por terem ou não sangue vermelho. O seu discípulo Teofrasto classificou as plantas por seu uso e forma de cultivo.

Nos séculos XVII e XVIII os botânicos e zoólogos começaram a delinear o atual sistema de categorias, ainda baseados em características anatômicas superficiais. No entanto, como a ancestralidade comum pode ser a causa de tais semelhanças, este sistema demonstrou aproximar-se da natureza, e continua sendo a base da classificação atual. Lineu fez o primeiro trabalho extenso de categorização, em 1758, criando a hierarquia atual.

A partir de Darwin a evolução passou a ser considerada como paradigma central da Biologia, e com isso evidências da paleontologia sobre formas ancestrais, e da embriologia sobre semelhanças nos primeiros estágios de vida. No século XX, a genética e a fisiologia tornaram-se importantes na classificação, como o uso recente da genética molecular na comparação de códigos genéticos. Programas de computador específicos são usados na análise matemática dos dados.

Em fevereiro de 2005 Edward Osborne Wilson, professor aposentado da Universidade de Harvard, onde cunhou o termo biodiversidade e participou da fundação da sociobiologia, ao defender um "projeto genoma" da biodiversidade da Terra, propôs a criação de uma base de dados digital com fotos detalhadas de todas a espécies vivas e a finalização do projeto Árvore da vida. Em contraposição a uma sistemática baseada na biologia celular e molecular, Wilson vê a necessidade da sistemática descritiva para preservar a biodiversidade.

Do ponto de vista econômico, defendem Wilson, Peter Raven e Dan Brooks, a sistemática pode trazer conhecimentos úteis na biotecnologia, e na contenção de doenças emergentes. Mais da metade das espécies do planeta é parasita, e a maioria delas ainda é desconhecida.

De acordo com a classificação vigente as espécies descritas são agrupadas em gêneros. Os gêneros são reunidos, se tiverem algumas características em comum, formando uma família. Famílias, por sua vez, são agrupadas em uma ordem. Ordens são reunidas em uma classe. Classes de seres vivos são reunidas em filos. E os filos são, finalmente, componentes de alguns dos cinco reinos (Monera, Protista, Fungi, Plantae e Animalia).

Nomenclatura Científica

 

Nomenclatura é a atribuição de nomes (nome científico) a organismos e às categorias nas quais são classificados.

O nome científico é aceito em todas as línguas, e cada nome aplica-se apenas a uma espécie.

Há duas organizações internacionais que determinam as regras de nomenclatura, uma para zoologia e outra para botânica. Segundo as regras, o primeiro nome publicado (a partir do trabalho de Lineu) é o correto, a menos que a espécie seja reclassificada, por exemplo, em outro gênero. A reclassificação tem ocorrido com certa frequência desde o século XX. O Código Internacional de Nomenclatura Zoológica preconiza que neste caso mantém-se a referência a quem primeiro descreveu a espécie, com o ano da decisão, entre parênteses, e não inclui o nome de quem reclassificou. Esta norma internacional decorre, entre outras coisas, do fato de ser ainda nova a abordagem genética da taxonomia, sujeita a revisão devido a novas pesquisas científicas, ou simplesmente a definição de novos parâmetros para a delimitação de um táxon, que podem ser morfológicos, ecológicos, comportamentais etc.

O sistema atual identifica cada espécie por dois nomes em latim: o primeiro, em maiúscula, é o gênero, o segundo, em minúscula, é o epíteto específico. Os dois nomes juntos formam o nome da espécie. Os nomes científicos podem vir do nome do cientista que descreveu a espécie, de um nome popular desta, de uma característica que apresente, do lugar onde ocorre, e outros. Por convenção internacional, o nome do gênero e da espécie é impresso em itálico, grifado ou em negrito, o dos outros táxons não. Subespécies têm um nome composto por três palavras.

Ex.: Canis familiares, Canis lupus, Felis catus.

Nomenclatura popular

A nomeação dos seres vivos que compõe a biodiversidade constitui uma etapa do trabalho de classificação. Muitos seres são "batizados" pela população com nomes denominados populares ou vulgares, pela comunidade científica.

Esses nomes podem designar um conjunto muito amplo de organismos, incluindo, algumas vezes, até grupos não aparentados.

O mesmo nome popular pode ser atribuído a diferentes espécies, como neste exemplo:

Ananas comosus

Ananas ananassoides

Estas duas espécies do gênero ananas são chamadas pelo mesmo nome popular Abacaxi.

Outro exemplo é o crustáceo de praia Emerita brasiliensis, que no Rio de Janeiro é denominado tatuí, e nos estados de São Paulo e Paraná é chamado de tatuíra.

Em contra partida, animais de uma mesma espécie podem receber vários nomes, como ocorre com a onça-pintada, cujo nome científico é Panthera onca.

Outros nomes populares:

canguçu, onça-canguçu, jaguar-canguçu

Um outro exemplo é a planta Manihot esculenta, cuja raiz é muito apreciada como alimento. Dependendo da região do Brasil, ela é conhecida por vários nomes: aimpim, macaxeira ou mandioca.

Considerando os exemplo apresentados, podemos perceber que a nomenclatura popular varia bastante, mesmo num país como o Brasil, em que a população fala um mesmo idioma, excetuando-se os idiomas indígenas. Imagine se considerarmos o mundo todo, com tantos, com tantos idiomas e dialetos diferentes, a grande quantidade de nomes de um mesmo ser vivo pode receber. Desse modo podemos entender a necessidade de existir uma nomenclatura padrão, adotada internacionalmente, para facilitar a comunicação de diversos profissionais, como os médicos, os zoólogos, os botânicos e todos aqueles que estudam os seres vivos.

A Filogênese dos Seres Vivos

Qual foi o ancestral dos répteis (lagartos, cobras) que vivem na Terra atual? Essas e outras perguntas relativas à origem dos grandes grupo de seres vivos eram difíceis de serem respondidas até surgir, em 1959, a Teoria da evolução Biológica por Seleção Natural, proposta por Charles Darwin e Alfred Russel Wallace. Com a compreensão de "como" a evolução biológica ocorre, os biólogos passaram a sugerir hipóteses para explicar a possível relação de parentesco entre os diversos grupos de seres vivos.

Diagramas em forma de árvore - elaborados com dados de anatomia e embriologia comparadas, além de informações derivadas do estudo de fósseis - mostraram a hipotética origem de grupos a partir de supostos ancestrais. Essas supostas "árvores genealógicas" ou "filogenéticas" (do grego, phylon = raça, tribo + génesis = fonte, origem, início) simbolizavam a história evolutiva dos grupos que eram comparados, além de sugerir uma provável época de origem para cada um deles. Como exemplo veja a figura abaixo.

O esquema representa uma provável "história evolutiva" dos vertebrados. Note que estão representados os grupos atuais - no topo do esquema- bem como os prováveis ancestrais. Perceba que o grupo das lampreias (considerados "peixes" sem mandíbula) é bem antigo (mais de 500 milhões de anos). Já cerca de 150 milhões de anos, provavelmente a partir de um grupo de dinossauros ancestrais. Note, ainda, que o parentesco existe entre aves e répteis é maior do que existe entre mamífero e répteis, e que os três grupos foram originados de um ancestral comum.

Atualmente com um maior número de informações sobre os grupos taxonômicos passaram-se a utilizar computadores para se gerar as arvores filogenéticas e os cladogramas para estabelecer as inúmeras relações entre os seres vivos.

Estabelecendo Filogenias com os Cladogramas

Ao dispor de um grande número de características comparativas, mais confiáveis - anatômicas, embriológicas, funcionais, genéticas, comportamentais etc. - os biólogos interessados na classificação dos seres vivos puderam elaborar hipóteses mais consistentes a respeito da evolução dos grandes grupos. Influenciados pelo trabalho de Wili Hennig - um cientista alemão, especialista em insetos - passaram a apresentar as características em cladogramas. Neste tipo de diagrama, utiliza-se uma linha, cujo ponto de origem - a raiz- simboliza um provável grupo (ou espécie) ancestral. De cada nó surge um ramo, que conduz a um ou a vários grupos terminais. Com os cladogramas pode-se estabelecer uma comparação entre as características primitivas - que existiam em grupos ancestrais - e as derivadas - compartilhadas por grupos que os sucederam.

Clique para ampliar

Reino Protista

A complexidade da célula eucariótica de um protozoário é tão grande, que ela - sozinha - executa todas as funções que tecidos, órgãos e sistemas realizam em um ser pluricelular complexo. Locomoção, respiração, excreção, controle hídrico, reprodução e relacionamento com o ambiente, tudo é executado por uma única célula, que conta com algumas estruturas capazes de realizar alguns desses papéis específicos, como em um organismo pluricelular.

Segundo a classificação dos seres vivos em cinco reinos (Whittaker – 1969), um deles, o dos Protistas, agrupa organismos eucariontes, unicelulares, autótrofos e heterótrofos. Neste reino se colocam as algas inferiores: euglenófitas, pirrófitas (dinoflagelados) e crisófitas (diatomáceas), que são protistas autótrofos (fotossintetizantes). Os protozoários são protistas heterótrofos.

A célula

A célula de um protista é semelhante às células de animais e plantas, mas há particularidades. Os plastos das algas são diferentes dos das plantas quanto à sua organização interna de membranas fotossintéticas. Ocorrem cílios e flagelos para a locomoção. A célula do protozoário tem uma membrana simples ou reforçada por capas externas protéicas ou, ainda, por carapaças minerais, como certas amebas (tecamebas). Os radiolários e heliozoários possuem um esqueleto intracelular composto de sílica.

Os foraminíferos são dotados de carapaças externas feitas de carbonato de cálcio. As algas diatomáceas possuem carapaças silicosas.

Os protistas podem ainda ter adaptações de forma e estrutura de acordo com o seu modo de vida: parasita, ou de vida livre.

O citoplasma está diferenciado em duas zonas, uma externa, hialina, o ectoplasma, e outra interna, granular, o endoplasma. Nesta, existem vacúolos digestivos e inclusões.

Origem

Os protozoários constituem um grupo de eucariontes com cerca de 20 mil espécies. É um grupo diversificado, heterogêneo, que evoluiu a partir de algas unicelulares. Em alguns casos essa origem torna-se bem clara, como por exemplo no grupo de flagelados. Há registro fóssil de protozoários com carapaças (foraminíferos), que viveram há mais de 1,5 bilhão de anos, na Era Proterozóica. Grandes extensões do fundo dos mares apresentam espessas camadas de depósitos de carapaças de certas espécies de radiolários e foraminíferos. São as chamadas vasas. Ao lado: Microscopia eletrônica da carapaça presente externamente à célula de uma espécie de radiolário.

Habitat

Os protozoários são, na grande maioria, aquáticos, vivendo nos mares, rios, tanques, aquários, poças, lodo e terra úmida. Há espécies mutualísticas e muitas são parasitas de invertebrados e vertebrados. Eles são organismos microscópicos, mas há espécies de 2 a 3 mm. Alguns formam colônias livres ou sésseis.

Fazem parte do plâncton (conjunto de seres que vivem em suspensão na água dos rios, lagos e oceanos, carregados passivamente pelas ondas e correntes). No plâncton distinguem-se dois grupos de organismos:

• fitoplâncton: organismos produtores (fotossintetizadores), representados principalmente por dinoflagelados e diatomáceas, constituem a base de sustentação da cadeia alimentar nos mares e lagos . São responsáveis por mais de 90% da fotossíntese no planeta.
• zooplâncton: organismos consumidores, isto é, heterótrofos, representados principalmente por protozoários, pequenos crustáceos e larvas de muitos invertebrados e de peixes.

Digestão

Nas espécies de vida livre há formação de vacúolos digestivos. As partículas alimentares são englobadas por pseudópodos ou penetram por uma abertura pré-existente na membrana, o citóstoma.

Já no interior da célula ocorre digestão, e os resíduos sólidos não digeridos são expelidos em qualquer ponto da periferia, por extrusão do vacúolo, ou num ponto determinado da membrana, o citopígio ou citoprocto.

Respiração

A troca de gases respiratórios se processa em toda a superfície celular.

Excreção

Os produtos solúveis de excreção podem ser eliminados em toda a superfície da célula. Nos protozoários de água doce há um vacúolo contrátil, que recolhe o excesso de água absorvido pela célula, expulsando-a de tempos em tempos por uma contração brusca. O vacúolo é, portanto, osmorregulador.

Classificação

A classificação dos protozoários baseia-se fundamentalmente nos tipos de reprodução e de organelas locomotoras.

A locomoção se faz por batimento ciliar, flagelar, por emissão de pseudópodos e até por simples deslizamento de todo o corpo celular. Em alguns ciliados há, no lugar do citoplasma, filamentos contráteis, os mionemas. Os pseudópodos, embora sendo expansões variáveis do citoplasma, podem se apresentar sob diferentes formas.

Na tendência moderna, os protozoários estão incluídos no Reino Protista, subdivididos em quatro filos:

 

Rizópodes ou Sacorníceos

São amebas (“nus”); radiolários e foraminíferos (têm carapaças com formas bastante vistosas, feitas de calcário ou de sílica - importantes indicadores da existência de jazidas de petróleo)

São marinhos, de água doce ou parasitas (Entamoeba histolytica). Têm um ou mais núcleos, vacúolos digestivos e vacúolos contráteis (apenas nos de água doce).

Os Rizópodes caracterizam-se por apresentarem pseudópodes como estrutura de locomoção e captura de alimentos. São projeções da célula, que se deforma toda, que encaminham a ameba para várias direções. O mecanismo que leva à formação dos pseudópodes está hoje razoavelmente esclarecido: na região de formação de uma dessas projeções, a parte viscosa do citoplasma se torna fluida, permitindo que o restante da célula flua nessa direção. Vários pseudópodos podem ser formados ao mesmo tempo, modificando constantemente a forma da ameba. Os pseudópodos, na ameba, não servem apenas para a locomoção. Também são utilizados para a captura de alimento: pequenas algas, bactérias, partículas soltas na água etc. Eles rodeiam o alimento  e o englobam.

O vacúolo alimentar formado (também chamado de fagossomo) une-se a lisossomo e se transforma em vacúolo digestivo. Inicia-se a digestão, a partir de enzimas lisossômicas que atuam em meio ácido. Progressivamente, o conteúdo do vacúolo digestivo torna-se alcalino, até completar-se a digestão. As partículas digeridas atravessam a membrana do vacúolo, espalham-se pelo citoplasma e vão participar do metabolismo celular. Partículas residuais são expelidas da célula pela fusão da parede do vacúolo com a superfície da célula, em um processo inverso ao da fagocitose.

As amebas de vida livre que vivem em água doce apresentam vacúolo contrátil ou pulsátil para osmorregulação, eliminando o excesso de água que vai entrando no seu citoplasma (hipertônico), vindo do ambiente mais diluído (hipotônico).

Microscopia de um risópode.

Em condições desfavoráveis, por exemplo sujeita à desidratação, a Entamoeba produz formas de resistência, os cistos, com quatro núcleos no seu interior (partição múltipla).

A reprodução assexuada é por bipartição simples ou cissiparidade (mecanismo semelhante a mitose).

Dentre as amebas é importante a Entamoeba histolytica, que parasita o intestino humano, causando a disenteria amebiana ou amebíase.

Flagelados 

Sua célula é alongada, podem ter um ou mais flagelos e em alguns há também pseudópodos. No gênero Trypanosoma há uma membrana ondulante que auxilia na locomoção. Próximo ao ponto de origem do flagelo, existe o cinetoplasto, organela que contém o DNA, capaz de se autoduplicar e que fica incluído no interior de uma longa mitocôndria de formato irregular que se estende ao longo da célula.

Existem flagelados de vida livre (Euglena – possuem clorofila e realizam fotossíntese; podem, também, nutrir-se de forma heterótrofa = zooflagelados), mutualísticos (Trichonympha, no intestino de cupins – fornecem a enzima celulase) e parasitas (Trypanosoma cruzi).

Nos coanoflagelados, há uma espécie de colarinho que serve para a captura de partículas alimentares; têm estrutura muito semelhante aos coanócitos, células típicas das esponjas.

Devido a isso, há teorias que sugerem uma relação filogenética entre coanoflagelados e esponjas.

Coanoflagelado

A reprodução é sexuada ou assexuada por divisão longitudinal.

Este filo tem muitos importantes parasitas humanos:

- Leishmania braziliensis: Causa a leishmaniose tegumentar ou úlcera de Bauru ('ferida brava'). Vive no interior das células da pele e é transmitida pelo mosquito-palha (birigui).

- Trypanosoma cruzi: Causa a doença de Chagas, comum em nosso país e na América do Sul é transmitida por percevejos popularmente conhecidos como barbeiros.

- Giardia lamblia: Causa a giardíase (intestinal).

- Trichomonas vaginalis: Causa a tricomoníase (no aparelho genital).

No intestino dos cupins e das baratas que comem madeira existem flagelados. Essa convivência é pacifica e caracteriza uma associação em que ambos os participantes são beneficiados (mutualismo). A madeira ingerida pelos insetos é digerida por enzimas produzidas pelos flagelados. Ambos aproveitam os produtos da digestão.

Esporozoários ou Apicomplexos: são todos parasitas

Não possuem orgânulos para locomoção.

São todos parasitas e apresentam um tipo de reprodução assexuada especial chamada de esporulação: uma célula divide seu núcleo numerosas vezes; depois, cada núcleo com um pouco de citoplasma é isolado por uma membrana, formando assim vários esporos a partir de uma célula

No ciclo vital apresentam alternância de reprodução assexuada e sexuada.

O principal gênero é o Plasmodium, com várias espécies causadoras da malária. O Toxoplasma gondii, causador da doença toxoplasmose, é de grande seriedade em mulheres grávidas até o terceiro mês.

Ciliados

É o grupo mais altamente especializado. Apresentam cílios, cirros e membranelas. Estas duas últimas estruturas resultam da concrescência (união) de muitos cílios. Entre eles estão os protozoários “gigantes” como os paramécios (Paramecium) muito usados em estudos; aqui estão os protozoários de organização mais complexa. Os paramécios deslocam-se muito mais rapidamente que os flagelados e as amebas por causa dos inúmeros cílios que se projetam da parede do corpo. A maioria é de vida livre.

Além de orgânulos especializados, possuem dois núcleos: macronúcleo (funções vegetativas) e micronúcleo (funções genéticas: hereditariedade e reprodução); apresentam extremidades anterior e posterior; na membrana, a entrada do alimento se dá pelo citóstoma e a saída de resíduos pelo citopígio (= citoprocto).

Possuem dois vacúolos pulsáteis que funcionam alternadamente efetuando a regulação osmótica e possivelmente a expulsão de toxinas. Cada vacúolo possui canais que recolhem a água celular, encaminhando-a para um reservatório que efetua a sua expulsão da célula.

Trocas gasosas e excreção, como nos demais protozoários, ocorre pela superfície da célula. A reprodução assexuada, como na ameba e na euglena, ocorre por divisão binária.

A reprodução sexuada por conjugação consiste no pareamento de dois paramécios, com fusão das membranas e em seguida troca de material genético dos micronúcleos. Depois os paramécios se separam e se reproduzem assexuadamente por cissiparidade.

Algas

Nos sistemas aquáticos marinhos, existe uma comunidade formadora de uma verdadeira floresta. Ela é constituída por inúmeros protistas conhecidos simplesmente por algas. Assim como as florestas terrestres, essa comunidade aquática contribui para o abastecimento do oxigênio da biosfera.

O habitat e a Importância das Algas

Sob a denominação algas enquadram-se diversos grupos de protistas diferentes entre si, mas que mantém uma característica em comum: são todos eucariontes, autótrofos fotossintetizantes dotados de clorofila.

Existem algumas algas formadas apenas por uma célula. Outras são organizadas em diferentes tipos de colônias. E ainda há as que são macroscópicas pluricelulares, sem, porém formar tecidos ou órgãos. O corpo de uma alga é um talo, ou seja não possui raiz, caule ou folha, mesmo que seja gigante. Embora sejam encontradas no meio terrestre úmido, é nas águas doces e no mar que as algas são mais abundantes. No meio aquático, dependendo do local onde vivem, podem constituir comunidades conhecidas como fitoplâncton e fitobentos. O fitoplâncton é uma comunidade formada principalmente por numerosas microalgas que flutuam livremente ao sabor das ondas. São importantes produtoras de alimento orgânico e liberam oxigênio para a água e a atmosfera. Constitui a base das cadeias alimentares aquáticas, formando o que se denomina "pasto marinho". O fitobentos é uma comunidade de algas, em geral macroscópicas (algumas atingem dezenas de metros) fixas no solo marinho (principalmente em rochas).

Algas unicelulares. Algas com diversos pigmentos.

Reprodução Assexuada

Nas algas há dois tipos básicos de reprodução assexuada:

• divisão binária: comum nas formas unicelulares, que ocorrem à mitose para efetuar a divisão da célula.

 

• zoosporia: comum em algas multicelulares aquáticas. Cada zoósporo, dispersando-se pelo meio, é capaz de gerar nova alga.

Zoosporia das algas

Reprodução Sexuada

Os gametas e os ciclos reprodutivos:

Em muitas algas aquáticas há a produção de gametas que, fundindo-se, originarão zigotos. Esses zigotos, após curto período de dormência, sofrem meiose com produção de quatro células (zoósporos). Cada uma dessas células originará nova alga, necessariamente haplóide. Note que, neste caso temos um ciclo reprodutivo no qual o organismo adulto é haplóide.

O ciclo é chamado de haplobionte (ou haplonte). A meiose ocorre na fase de zigoto, sendo chamada zigótica. Também é chamada de meiose inicial, uma vez que cada célula iniciará a formação de novo organismo adulto.

Em outras algas, a geração adulta é diploide e produz gametas por meiose. Do encontro de gametas, na fecundação, surge um zigoto que acaba originando um adulto diplóide. O ciclo reprodutivo é diplobionte (ou diplonte). A meiose é gamética, pois serviu para formar gametas. Também é chamada de meiose final por que ocorre no fim do período de desenvolvimento do indivíduo adulto diplóide.

Alternância de gerações

A maioria das algas multicelulares apresentam alternância de gerações, ou seja, em seu ciclo de vida alternam–se gerações de indivíduos haplóides e diplóides.

Ex: Alga verde talosa do gênero Ulva

O ciclo haplodiplobionte ocorre também nas algas e pode ser visto na página que trata de Gimnospermas.

Quanto aos gametas produzidos pelas algas, há casos de:

• Isogamia - gametas masculinos e femininos iguais;
• Heterogamia - gametas masculinos e femininos móveis, flagelados, porém o masculino bem menor em tamanho que o feminino.
• Oogamia- gameta masculino é pequeno e móvel e o gameta feminino é grande e imóvel.

A conjugação

Em algumas algas filamentosos de água doce ocorre pareamento de dois indivíduos com a passagem, por um canal de comunicação, de células inteiras de um para outro filamento. As células são haplóides e após se juntarem originam zigotos. Os zigotos dividem-se por meiose e a cada célula formada será capaz de originar novo filamento haplóide. Note que essa conjugação faz parte do ciclo haplobionte e a meiose do zigoto contribui para o surgimento de variabilidade.

Divisão celular

Divisão celular é o processo pelo qual uma célula (chamada célula-mãe) se divide em duas células-filhas. Nos organismos multicelulares, este processo pode levar ao crescimento do indivíduo (por crescimento dos tecidos), ou apenas à substituição de células senescentes por células novas. Nos organismos unicelulares, como as bactérias e muitos protistas, este é o processo de reprodução assexuada ou vegetativa.

As células Procarióticas dividem-se por fissão binária, enquanto que as Eucarióticas seguem um processo de divisão do núcleo, chamada mitose, seguida pela divisão da membrana e do citoplasma chamado citocinese.

As células diplóides podem ainda sofrer meiose para produzir células haplóides - os gâmetas ou esporos durante o processo de reprodução. Neste caso, normalmente uma célula dá origem a quatro células-filhas embora, por vezes, nem todas sejam viáveis.

Por que as células se dividem?

Há um momento em que a célula começa a crescer muito, diminuindo a sua relação área/volume. Quando a área da membrana plasmática é muito pequena em relação ao volume total da célula, há dificuldades na absorção e transporte de nutrientes, sendo assim necessário que haja a divisão celular. Nesse processo o centríolo ajuda os cromossomos a se movimentarem.