Reino Animal

​   O Reino Animal ou Animalia ou Metazoa é composto por organismos heterótrofos, ou seja, aqueles que não produzem o próprio alimento, sendo portanto, uma característica muito marcante que os difere, por exemplo, do Reino Vegetal (Plantae).

   Em sua maioria, os seres que pertencem ao reino animal têm capacidade de locomoção e fazem reprodução sexuada. São classificados em diversos filos, sendo muitos deles animais invertebrados (aqueles que não possuem vértebras). Os animais vertebrados que possuem crânio, vértebras e coluna dorsal pertencem ao Filo dos Cordados.

   São organismos eucariontes e pluricelulares. O desenvolvimento embrionário determina características importantes para sua classificação, todos os animais possuem o estágio da blástula no seu desenvolvimento.

Características do Reino Animal

• Eucariontes: células com núcleo diferenciado, ou seja, envolvido por membrana.
• Heterótrofos por ingestão: necessitam ingerir outros seres vivos, pois não produzem o próprio alimento;
• Pluricelulares: corpo formado por muitas células;
• Aeróbicos: respiram o oxigênio que tiram do ar ou da água, conforme o meio em que vivem;
• A reprodução é sexuada, ou seja, envolve a união de gametas. Mas alguns invertebrados fazem de modo assexuado.
• Não possuem celulose e clorofila (aclorofilados);
• Possuem tecidos e órgãos, com exceções dos filos mais simples como os Poríferos;
• Presença da blástula: esfera de células, oca, com líquido no interior. É a segunda fase de segmentação das células no desenvolvimento embrionário depois da formação do zigoto (mórula-blástula-gástrula-nêurula).
• Presença de Celoma: é uma cavidade embrionária presente em todos os vertebrados, sendo que os platelmintos são pseudocelomados e os poríferos não possuem;
• A maioria dos animais têm simetria bilateral: duas metades do corpo simétricas. Também pode acontecer a simetria radial (vários planos longitudinais a partir do centro do corpo, exemplo: equinodermos) ou ainda ausência de simetria (esponjas).

Filos do Reino Animal

O reino animal é dividido em diversos filos, sendo os principais: poríferos, cnidários, platelmintos, nematódeos ou nematelmintos, anelídeos, equinodermos, moluscos, artrópodes e cordados (vertebrados).

Animais Vertebrados

Os animais vertebrados são pertencentes ao Filo dos Cordados (Chordata), marcados pela presença da medula espinhal e coluna vertebral. São divididos em 5 classes, a saber:

Peixes: Corpo coberto por escamas e respiração branquial (retiram oxigênio da água). Não controlam a temperatura do corpo(pecilotérmicos). Exemplos: dourado, arraia, tubarão.

Anfíbios: Animais que dependem da água na fase larval (respiração branquial) e passam por uma metamorfose corporal na vida adulta e adquirem a respiração pulmonar, é o caso dos sapos, rãs, pererecas e salamandras. São pecilotérmicos.

Répteis: Possuem respiração pulmonar e corpo coberto de escamas ou carapaça. Podem viver na água ou na terra e são pecilotérmicos. Exemplos: tartarugas, jacarés e lagartos.

Aves: Corpo coberto de penas e respiração pulmonar, controlam a temperatura do corpo (homeotérmicos). Exemplos: galinha, avestruz, ema, pinguim, papagaio, beija-flor.

Mamíferos: Presença de pelos, homeotérmicos e respiração pulmonar, as fêmeas alimentam os filhotes por glândulas mamárias. Exemplos: seres humanos, gatos, cachorros, morcegos.

 

Animais Invertebrados

Os animais invertebrados são representados por inúmeros filos com características bem diferentes, mas todos são pluricelulares e não possuem parede celular, a saber:

Poríferos: Animais primitivos de água doce ou salgada. São organismos que não possuem órgãos, nem capacidade de locomoção e a reprodução pode ser sexuada ou assexuada. Exemplos: esponjas.

Cnidários: Vivem em água doce ou salgada e alguns deles possuem capacidade de locomoção enquanto outros são sésseis(fixos). Uma característica que os torna peculiares é que os cnidários possuem os “cnidócitos”, ou seja, células urticantes. Alguns exemplos são os corais, as anêmonas e águas vivas (medusas).

Platelmintos: Possuem corpo achatado e podem ser de vida livre ou parasitas. Exemplo: tênias, solitárias, esquistossomos e planárias.

Nematódeos ou nematelmintos: Possuem corpo cilíndrico e podem ser de vida livre ou parasitas (humanos e de plantas). Exemplo: lombrigas, oxíuros e outros vermes.

Anelídeos: Possuem corpo segmentado, composto de anéis. Vivem em habitats úmidos na terra e nas águas doces ou salgadas. Exemplos: minhocas, poliquetas e sanguessugas.

Equinodermos: Animais marinhos com presença de exoesqueleto calcário e sistema hidrovascular. O corpo deles possui simetria pentarradial (5 lados iguais). Exemplos: pepinos-do-mar, estrelas-do-mar, ouriços-do-mar.

Moluscos: Animais de corpo mole com presença de concha, pode ser interna (lulas e polvos) ou externa (caramujos, mexilhões) que habitam água (doce ou salgada) e terras úmidas. Exemplo: mexilhões, polvos, lulas, lesmas, ostras, caramujos.

Artrópodes: Os artrópodes compreendem um filo muito diversificado. São caracterizados pelo corpo segmentado e presença de exoesqueleto de quitina. Os principais são:

Insetos: borboletas, abelhas, baratas, moscas;

Aracnídeos: aranhas, ácaros, escorpiões, carrapato;

Miriápodes: centopeia, lacraias, gongolos;

Crustáceos: lagostas, caranguejos, siris, camarões.

Reino Protista

   O Reino Protista é um dos reinos da natureza, caracterizado por uma organização celular do tipo eucarionte (com núcleo organizado), cujos representantes podem ser autótrofos (produzem seu alimento através da fotossíntese), ou heterótrofos (que não fazem fotossíntese), unicelulares ou pluricelulares. Os protistas compreendem os protozoários, as algas e os mixomicetos.

Protozoários

 

Giardia, um protozoário mastigóforo.

   Os protozoários são seres unicelulares e eucariontes, com estrutura que garante seu funcionamento, realizando as mesmas tarefas básicas de um animal, como respiração, digestão, circulação, excreção, em alguns até uma primitiva coordenação.

Antigamente eram classificados no reino animal, por realizarem essas funções e serem heterótrofos, no entanto, por serem unicelulares, alguns taxonomistas criaram o reino protista para reunir esses filos de organismos mais simples.

   Apresentam grande variedade de formas e ocupam ambientes úmidos (os que têm vida livre) ou o interior de outros organismos. Alguns são parasitas, causadores de doenças.

   Os protozoários são divididos em quatro grupos, de acordo com as estruturas locomotoras que apresentam:

• Sarcodinos – são as amebas que se locomovem por meio de pseudópodes. A Entamoeba coli, por exemplo, é um morador habitual do intestino grosso humano, onde obtém abrigo e alimento sem acarretar nem prejuízo nem benefício para seu hospedeiro. Enquanto a Entamoeba histolytica é parasita do intestino grosso do ser humano.
• Mastigóforos – locomovem-se por meio de flagelos. Alguns são parasitas,ou seja, obtêm alimento a partir da associação com outros seres vivos. Exemplos são: a giardia que parasita o intestino delgado do ser humano e o Trypanosoma cruzi, que instala-se em tecidos humanos e de outros animais, como na musculatura do coração ou na parede do tubo digestivo.
• Esporozoários – não possuem estrutura locomotora. São os plasmódios, como o causador da malária.
• Ciliados - locomovem-se por meio de cílios. Exemplos são: Vorticella, Balantidium coli, mas o mais conhecido é o paramécio, de vida livre, como a maioria dos protozoários desse grupo que não são parasitas.

Algas

 
Espécie de alga verde.

    As algas são organismos autótrofos, pois têm clorofila (além de outros pigmentos) e realizam fotossíntese. Já foram classificadas no reino vegetal, pela semelhança com as células vegetais, mas como são organismos mais simples e não possuem tecidos organizados, foram reagrupadas no reino protista.
   São fundamentais na biosfera, pois constituem a base da cadeia alimentar aquática e realizam a maior parte da fotossíntese do planeta. Muitas são também utilizadas como alimento pelo ser humano, pois apresentam alto teor de proteínas, vitaminas e sais minerais. As mais abundantes são unicelulares, embora existam algas marinhas com mais de 30 metros de comprimento.
   As algas são divididas em cinco grupos, de acordo com os pigmentos intracelulares:

• Verdes (Clorofíceas) – presença de clorofilas A e B e carotenoides, reservas de amido, parede celular de celulose. Podem ser uni ou pluricelulares. Há espécies comestíveis.
• Vermelhas (Rodofíceas) – presença de clorofila A e ficobilina, uni ou pluricelulares, filamentosas e fixadas a substratos, há espécies comestíveis. Certas algas vermelhas têm nas paredes de suas células, um material de consistência gelatinosa, denominado ágar, que é acrescentado a vários alimentos, como balas e doces. Tem ainda grande utilidade em técnicas laboratoriais, sendo empregado como componente de meios de cultura para microrganismos.
• Pardas (Feofíceas) – presença de clorofilas A e C, carotenoides e fucoxantina, parede celular com um polissacarídio​, a algina, pluricelulares, há espécies comestíveis. ​O alginato, material preparado a partir da algina, é bastante empregado na fabricação de cosméticos, sorvetes e massa de modelagem utilizada na odontologia.
• Douradas (Crisofíceas) – formas unicelulares isoladas ou coloniais. Importantes componentes do plâncton; incluem as diatomáceas, que contêm o diatomito. Formado por sílica, o diatomito apresenta consistência porosa, sendo empregado como componente de filtros; pulverizado, pode ser adicionado como abrasivo a polidores de metal e a cremes dentais.
• Cor de fogo (Pirrofíceas) – unicelulares isoladas ou coloniais. Fazem parte do fitoplâncton e inclui também dinoflagelados, responsáveis pelas marés vermelhas.

Mixomicetos

Exemplo de mixomiceto
   Mixomicetos são organismos que têm aspecto de fungo, e crescem nos solos ricos em nutrientes orgânicos, sendo comuns em bosques e florestas. Os mixomicetos não são parasitas, não produzem toxinas, nem são prejudiciais às plantas ou animais, mas quando surgem na água é um forte indício de algum desequilíbrio no ambiente, como excesso de matéria orgânica.
   Existem muitas controvérsias sobre esse grupo, que foi durante muito tempo classificado no reino fungi por sua semelhança externa com aqueles organismos. Os dados ainda não são conclusivos, alguns classificam no reino protista, enquanto outros consideram que deveriam compor um reino à parte

Reino Fungi

   O Reino Fungi inclui os cogumelos, mofos, orelhas de pau, líquens, entre outros organismos. A maioria dos fungos são pluricelulares, com o corpo constituído de hifas, mas há alguns unicelulares, cujo principal exemplo são as leveduras. Sua reprodução pode ser sexuada ou assexuada. Já foram classificados no reino vegetal, por possuírem características semelhantes, no entanto diferem das plantas fundamentalmente por não apresentarem clorofila ou qualquer outro pigmento fotossintetizante, portanto são heterotróficos.

Características gerais

   Os fungos são basicamente compostos por um emaranhado de tubos, ramificados e envolvidos por uma parede de quitina (polissacarídeo também presente no exoesqueleto dos artrópodes). Esse emaranhado é chamado de micélio e os tubos que o compõem são as hifas.

   As hifas são filamentos microscópicos onde está contido o material genético dos fungos. Podem ser de dois tipos: Cenocíticas quando não possuem paredes transversais, chamadas de septos, ficando os núcleos espalhados pelo citoplasma; ou Septadas, quando há delimitação de compartimentos celulares pelos septos, formando células com um (monocarioticas) ou dois núcleos (dicarioticas), Todavia, a compartimentação é incompleta porque os septos possuem poros que permite a comunicação entre células vizinhas.

   Os fungos crescem sobre um substrato que pode ser um pão ou uma fruta podre, um tronco de madeira, ou até mesmo outro fungo. Nos organismos mais complexos o micélio forma um talo ou corpo de frutificação com forma bem definida que caracteriza as diferentes espécies. Quando vemos um cogumelo ou o mofo nos alimentos, vemos o talo, entretanto, no interior do substrato onde se encontra, já há uma imensa rede de hifas enraizada.

   Os fungos são heterotróficos por absorção, ou seja, eles absorvem os nutrientes que são difundidos no interior de suas células. Para isso, utilizam enzimas que fazem a digestão das substâncias encontradas no ambiente.

Exemplos de Fungos

   Dentre as espécies conhecidas muitas afetam a vida humana. Muitas são usadas na alimentação, como as quase 200 espécies de cogumelos comestíveis, sendo algumas delas largamente cultivadas, como o shitake (veja figura abaixo), o shimeji e o champignon. As leveduras são empregadas na fermentação de pães, bebidas alcoólicas, entre outros. Algumas espécies são aproveitadas na produção dos queijos roquefort (veja figura) e camembert. E há ainda os fungos utilizados pela indústria farmacêutica para a fabricação de antibióticos, são do gênero Penicillium.

   O aspecto negativo dos fungos são as doenças causadas por eles, já que algumas espécies são parasitas. No ser humano, provocam micoses e candidíase, entre outras e nas plantas provocam doenças como a ferrugem do cafeeiro.

Reino Vegetal

   O reino vegetal (Metaphita, plantae) ou das plantas, é caracterizado por organismos autótrofos (produzem seu próprio alimento) e clorofilados uma vez que, por meio da luz solar, realizam o processo da fotossíntese e, por esse motivo, são chamados de seres fotossintetizantes, produtores de matéria orgânica que, por sua vez, alimentam seres heterótrofos do reino animal, dos fungos e das bactérias.
   Não obstante, vale lembrar que a fotossíntese é processo pelo qual as plantas absorvem energia solar para produzirem sua própria energia. Isto ocorre através da ação da clorofila (pigmento associado à coloração verde das plantas) existente em seus cloroplastos.
   Com efeito, devemos salientar que as plantas são a base da cadeia alimentar, denominadas “produtores”, ou seja, o grupo responsáveis pela nutrição de diversos organismos (consumidores), o que indica que sem a existência desses seres autótrofos, a vida na terra seria impossível.

Estrutura das Plantas

   No tocante à sua estrutura, basicamente as plantas são formadas pela raiz (fixação e alimentação), caule (sustentação e transporte de nutrientes), folhas (fotossíntese), flores (reprodução) e frutos (proteção das sementes).
   Algumas plantas possuem sementes, flores, e frutos, chamadas de "Plantas Fanerógamas" denominadas de angiosperma e gimnospermas; enquanto que os vegetais que não produzem sementes, flores e frutos são chamadas de "Criptógamos", a saber, as briófitas e as pteridófitas.

Características do Reino Vegetal

• Eucariontes (núcleo organizado)
• Autótrofos (produzem o próprio alimento)
• Fotossintetizantes (produção da fotossíntese)
• Pluricelulares (multicelulares)
• Células formada por vacúolos, cloroplastos e celulose

Filos do Reino Vegetal

   O filo vegetal é composto de plantas vasculares (pteridófitas, gimnospermas e angiospermas) uma vez que possuem vasos condutores de seiva, e as plantas avasculares (briófitas), destituídas desses vasos.

Briófitas

   São plantas de pequeno porte que não recebem luz direta do sol, uma vez que habitam locais úmidos, por exemplo os musgos. A reprodução desse filo ocorre através do processo de metagênese, ou seja, possui uma fase sexuada, produtora de gametas, e outra assexuada, produtora de esporos. Ademais, não possuem vasos condutores de seiva, o que as torna distintas dos outros grupos do reino vegetal. Sendo assim, o transporte de nutrientes ocorre mediante um processo vagaroso de difusão das células.

Pteridófitas

   De maior porte que as briófitas, esse filo é formado por plantas que, em sua maioria, são terrestres e habitam locais com grande umidade. Apresentam vasos condutores de seiva, raiz, caule e folhas e, da mesma maneira que as briófitas, a reprodução desses vegetais ocorre mediante uma fase sexuada e outra assexuada. Importante destacar que se o caule das pteridófitas é subterrâneo, denomina-se de rizoma. Além disso, as epífitas são plantas que se apoiam em outras plantas, todavia, sem causar-lhes danos, por exemplo, as samambaias e as orquídeas. Outras plantas desse filo são: as avencas e os xaxins.

Gimnospermas

   Esse filo é composto por uma grande variedade de árvores e arbustos de diversos portes. São plantas vasculares (presença de vasos condutores de seiva), que possuem raiz, caule, folha, flores e sementes; contudo, o que as difere do grupo das angiospermas são principalmente suas sementes, visto que apresentam as chamadas “sementes nuas” (não envolvidas pelo ovário). Além disso, a reprodução das gimnospermas é sexuada, donde ocorre a fecundação feminina pelo pólen produzido pelos machos e transportado com o auxílio da natureza: vento, chuva, insetos, pássaros. Alguns exemplos de gimnospermas: sequoias, pinheiros, araucárias, dentre outras.

Angiospermas

   Plantas vasculares (presença de vasos condutores) que habitam diferentes ambientes e representam um filo muito variado, composto de vegetais de pequeno e grande porte. Junto às Gimnospermas, representam o grupo das plantas Fanerógamas, ou seja, presença de sementes flores e frutos. Por outro lado, são distintas das gimnospermas na medida em que suas sementes são guardadas no interior do fruto. Sua reprodução é sexuada, e a fecundação ocorre com a presença do pólen masculino. Vale lembrar que as angiospermas caracterizam o maior grupo do reino vegetal com aproximadamente 200 mil espécies.

Plantas Parasitas

   Diferentemente da maioria, há plantas que não produzem seu próprio alimentos e, por isso, buscam em outros vegetais a energia necessária para sobreviverem. São conhecidas como plantas parasitas dos organismos fotossintetizantes que necessitam da seiva de outras para sua nutrição. Há aproximadamente 300 espécies com essas características, algumas delas são: erva de passarinho, planta fantasma, visco, cipó dourado, dentre outras.
 

Plantas Carnívoras

   As plantas carnívoras ou insectívoras são um caso curioso do reino vegetal, uma vez que complementam sua nutrição por meio da captura de pequenos insetos ou, em alguns casos mais raros, sapos, ratos, pequenos mamíferos e pássaros. Essa característica peculiar atraiu a atenção de muitos biólogos e cientistas, na medida em que as plantas carnívoras também realizam a fotossíntese, tal qual os seres autótrofos do reino vegetal, contudo, por habitarem solos pobres em nutrientes, buscam uma complementação nutricional por meio da digestão de alguns insetos e animais.
 

Curiosidades

• O reino vegetal é composto de aproximadamente 400 mil espécies conhecidas sendo portanto, um dos maiores grupos de seres vivos.
• Por serem organismos autossuficientes (autótrofos), as plantas foram os primeiros seres habitantes do planeta terra.

Reino Monera

   O reino monera é formado por bactérias, cianobactérias e arqueobactérias, todos seres muito simples, unicelulares e com célula procariótica (sem núcleo diferenciado). Esses seres microscópios são geralmente menores do que 8 micrômetros ( 1µm = 0,001 mm).

   As bactérias são encontrados em todos os ecossistemas da Terra e são de grande importância para a saúde, para o ambiente e a economia. As bactérias são encontradas em qualquer tipo de meio: mar, água doce, solo, ar e, inclusive, no interior de muitos seres vivos.

Exemplos da importância das bactérias:

• na decomposição de matéria orgânica morta. Esse processo é efetuado tanto aeróbia, quanto anaerobiamente;
• agentes que provocam doença no homem;
• em processos industriais, como por exemplo, os lactobacilos, utilizados na indústria de transformação do leite em coalhada;
• no ciclo do nitrogênio, em que atuam em diversas fases, fazendo com que o nitrogênio atmosférico possa ser utilizado pelas plantas;
• em Engenharia Genética e Biotecnologia para a síntese de várias substâncias, entre elas a insulina e o hormônio de crescimento.

Estrutura das Bactérias

   Bactérias são micro-organismos unicelulares, procariotos, podendo viver isoladamente ou construir agrupamentos coloniais de diversos formatos. A célula bacterianas contém os quatro componentes fundamentais a qualquer célula: membrana plasmática, hialoplasma, ribossomos e cromatina, no caso, uma molécula de DNA circular, que constitui o único cromossomo bacteriano.

   A região ocupada pelo cromossomo bacteriano costuma ser denominada nucleóide. Externamente à membrana plasmática existe uma parede celular (membrana esquelética, de composição química específica de bactérias).

   É comum existirem plasmídios - moléculas de DNA não ligada ao cromossomo bacteriano - espalhados pelo hialoplasma. Plasmídios costumam conter genes para resistência a antibióticos.

   Algumas espécies de bactérias possuem, externamente à membrana esquelética, outro envoltório, mucilaginoso, chamado de cápsula. É o caso dos pneumococos (bactérias causadoras de pneumonia). Descobriu-se que a periculosidade dessas bactérias reside na cápsula em um experimento, ratos infectados com pneumococo sem cápsula tiveram a doença porém não morreram, enquanto pneumococos capsulados causaram pneumonia letal.

   A parede da célula bacteriana, também conhecida como membrana esquelética, reveste externamente a membrana plasmática, e é constituída de uma substância química exclusiva das bactérias conhecida como mureína (ácido n-acetil murâmico).

A Diversidade Metabólica das Bactérias

   Se há um grupo de seres que apresenta grande diversidade metabólica, certamente é o das bactérias. Existem espécies heterótrofas e espécies autótrofas. Dentre as primeiras, destacam-se as parasitas, as decompositoras de matéria orgânica e as que obtêm matéria orgânica de outros seres vivos, com os quais se associam sem prejudicá-los. Dentre as autótrofas, existem espécies que produzem matéria orgânica por fotossíntese e outras que produzem por quimiossíntese.

As bactérias Heterótrofas

   As bactérias parasitas são as que, por meio de inúmeros mecanismos, agridem outros seres vivos para a obtenção de alimento orgânico e causam inúmeras doenças. As decompositoras (frequentemente denominadas sapróvoras, saprofíticas ou saprofágicas) obtêm o alimento orgânico recorrendo à decomposição da matéria orgânica morta e são importântes na reciclagem dos nutrientes minerais na biosfera.

   As que são associadas as outros seres vivos são denominadas de simbiontes, e não agridem os parceiros. É o caso das bactérias encontradas no estômago dos ruminantes (bois, cabras), que se nutrem da celulose ingerida por esses animais, fornecendo, em troca, aminoácidos essenciais para o metabolismo protéico do mesmo.

   Muitas bactérias heterótrofas são anaeróbias obrigatórias, como o bacilo do tétano. São bactérias que morrem na presença de oxigênio. Nesse caso a energia dos compostos orgânicos é obtida por meio de fermentação. As anaeróbicas facultativas, por outro lado, vivem tanto na presença como na ausência de oxigênio.

   Outras espécies só sobrevivem em presença de oxigênio - são as aeróbias obrigatórias. Um curioso grupo de bactérias é o que realiza a respiração aeróbia. Nessa modalidade de metabolismo energético existem todas as etapas típicas da respiração celular. Muda apenas o aceptor final de elétrons na cadeia respiratória. No lugar do oxigênio, essas bactérias utilizam nitrato, nitrito ou sulfato, obtendo no final, praticamente o mesmo rendimento energético verificado na respiração celular aeróbia. É o que ocorre com as bactérias desnitrificantes que participam do ciclo do nitrogênio na natureza. Nelas o aceptor final de elétrons é o nitrato.

Bactérias Autótrofas

Fotossintetizantes

   Nas bactérias que realizam fotossíntese, a captação da energia solar fica a cargo de uma clorofila conhecida como bacterioclorofila. A partir da utilização de substâncias simples do meio, ocorre a síntese do combustível biológico. De maneira geral, não há liberação de oxigênio.

Quimiossíntese

   A quimiossíntese é uma reação que produz energia química, convertida da energia de ligação dos compostos inorgânicos oxidados. Sendo a energia química liberada, empregada na produção de compostos orgânicos e gás oxigênio (O2), a partir da reação entre o dióxido de carbono (CO2) e água molecular (H2O), conforme demonstrado abaixo: 

- Primeira etapa

Composto Inorgânico + O2 → Compostos Inorgânicos oxidados + Energia Química

- Segunda etapa

CO2 + H2O + Energia Química → Compostos Orgânicos + O2

   Esse processo autotrófico de síntese de compostos orgânicos ocorre na ausência de energia solar. É um recurso normalmente utilizado por algumas espécies de bactérias e arqueobactérias (bactérias com características primitivas ainda vigentes), recebendo a denominação segundo os compostos inorgânicos reagentes, podendo ser: ferrobactérias e nitrobactérias ou nitrificantes (nitrossomonas e nitrobacter, gênero de bactérias quimiossíntetizantes). 

   As ferrobactérias oxidam substâncias à base de ferro para conseguirem energia química, já asnitrificantes, utilizam substâncias à base de nitrogênio. 

   Presentes no solo, as nitrossomonas e nitrobacter, são importantes organismos considerados biofixadores de nitrogênio, geralmente encontradas livremente no solo ou associadas às plantas, formando nódulos radiculares. 

   A biofixação se inicia com a assimilação no nitrogênio atmosférico (N2), transformando-o em amônia (NH3), reagente oxidado pela nitrossomona, resultando em nitrito (NO2-) e energia para a produção de substâncias orgânicas sustentáveis a esse gênero de bactérias. 

   O nitrito, liberado no solo e absorvido pela nitrobacter, também passa por oxidação, gerando energia química destinada à produção de substâncias orgânicas a esse gênero e nitrato (NO3-), aproveitado pelas plantas na elaboração dos aminoácidos.

Reprodução das Bactérias

   A reprodução mais comum nas bactérias é assexuada por bipartição ou cissiparidade. Ocorre a duplicação do DNA bacteriano e uma posterior divisão em duas células. As bactérias multiplicam-se por este processo muito rapidamente quando dispõem de condições favoráveis (duplica em 20 minutos).

   A separação dos cromossomos irmãos conta com a participação dos mesossomos, pregas internas da membrana plasmática nas quais existem também as enzimas participantes da maior parte da respiração celular.

   Repare que não existe a formação do fuso de divisão e nem de figuras clássicas e típicas da mitose. Logo,não é mitose.

Esporulação

   Algumas espécies de bactérias originam, sob certas condições ambientais, estruturas resistentes denominadas esporos. A célula que origina o esporo se desidrata, forma uma parede grossa e sua atividade metabólica torna-se muito reduzida. Certos esporos são capazes de se manter em estado de dormência por dezenas de anos. Ao encontrar um ambiente adequado, o esporo se reidrata e origina uma bactéria ativa, que passa a se reproduzir por divisão binária.

   Os esporos são muito resistentes ao calor e, em geral, não morrem quando expostos à água em ebulição. Por isso os laboratórios, que necessitam trabalhar em condições de absoluta assepsia, costumam usar um processo especial, denominado autoclavagem, para esterilizar líquidos e utensílios. O aparelho onde é feita a esterilização, a autoclave, utiliza vapor de água a temperaturas da ordem de 120ºC, sob uma pressão que é o dobro da atmosférica. Após 1 hora nessas condições, mesmo os esporos mais resistentes morrem.

   A indústria de enlatados toma medidas rigorosas na esterilização dos alimentos para eliminar os esporos da bactéria Clostridium botulinum. Essa bactéria produz o botulismo, infecção frequentemente fatal.

Reprodução sexuada

   Para as bactérias considera-se reprodução sexuada qualquer processo de transferência de fragmentos de DNA de uma célula para outra. Depois de transferido, o DNA da bactéria doadora se recombina com o da receptora, produzindo cromossomos com novas misturas de genes. Esses cromossomos recombinados serão transmitidos às células-filhas quando a bactéria se dividir.

   A transferência de DNA de uma bactéria para outra pode ocorrer de três maneiras: por transformação,transdução e por conjugação.

Transformação

   Na transformação, a bactéria absorve moléculas de DNA dispersas no meio e são incorporados à cromatina. Esse DNA pode ser proveniente, por exemplo, de bactérias mortas. Esse processo ocorre espontaneamente na natureza.

   Os cientistas têm utilizado a transformação como uma técnica de Engenharia Genética, para introduzir genes de diferentes espécies em células bacterianas.

Transdução

   Na transdução, moléculas de DNA são transferidas de uma bactéria a outra usando vírus como vetores (bactériófagos). Estes, ao se montar dentro das bactérias, podem eventualmente incluir pedaços de DNA da bactéria que lhes serviu de hospedeira. Ao infectar outra bactéria, o vírus que leva o DNA bacteriano o transfere junto com o seu. Se a bactéria sobreviver à infecção viral, pode passar a incluir os genes de outra bactéria em seu genoma.

Conjugação

   Na conjugação bacteriana, pedaços de DNA passam diretamente de uma bactéria doadora, o "macho", para uma receptora, a "fêmea". Isso acontece através de microscópicos tubos protéicos, chamados pili, que as bactérias "macho" possuem em sua superfície.

   O fragmento de DNA transferido se recombina com o cromossomo da bactéria "fêmea", produzindo novas misturas genéticas, que serão transmitidas às células-filhas na próxima divisão celular.

 
Conjugação bacterian mostrando o pili sexual.

Doenças provocadas por bactérias

As Cianobactérias

   Extremamente parecidas com as bactérias, as cianobactérias são também procariontes. São todas autótrofas fotossintetizantes, mas suas células não possuem cloroplastos. A clorofila, do tipo a, fica dispersa pelo hialoplasma e em lamelas fotossintetizantes, que são ramificações da membrana plasmática.

   Além da clorofila, possuem outros pigmentos acessórios, como os carotenóides (pigmentos semelhantes ao caroteno da cenoura), ficoeritrina (um pigmento de cor vermelha, típico das cianobactérias encontradas no Mar vermelho) e aficocianina (um pigmento de cor azulada, que originou o nome das cianobactérias, anteriormente denominadas "algas azuis") . Elas vivem no mar, na água doce e em meio terrestre úmido.

   Há espécies que possuem células isoladas e outras que formam colônias de diferentes formatos.

A reprodução nas cianobactérias

   Nas cianobactérias unicelulares, a reprodução assexuada dá-se por divisão binária da célula. Nas espécies filamentosas, é comum a ocorrência de fragmentação do filamento, produzindo-se vários descendentes semelhantes geneticamente uns aos outros. A esses fragmentos contendo muitas células dá-se o nome de homogônios.

As Arqueobactérias e seu Incrível Modo de Viver

   Atualmente muitos autores consideraram oportuna a separação das Arqueobactérias (bactérias primitivas) das chamadas Eubactérias (bactérias verdadeiras).

   Com base em estudos bioquímicos (sequências de RNA ribossômico, ausência de ácido murâmico na parede, composição lipídica da membrana), concluiu-se que há mais de 3000 M.a. teria ocorrido uma divergência na evolução dos organismos procariotas, tendo surgido duas linhagens distintas. 

   Até este momento não foi identificada recombinação genética neste grupo de organismos. O ramo que originou as Arqueobactérias teria, mais tarde, originado os eucariotas.

   Considera-se que as arqueobactérias atuais pouca alteração sofreram, em relação aos seus ancestrais. Estes procariontes vivem em locais com condições extremamente adversas para outros seres vivos, provavelmente semelhantes às que existiriam na Terra primitiva.

As arqueobactérias podem ser divididas em três grandes grupos principais:

• Halófilas - vivem em concentrações salinas extremas, dezenas de vezes mais salgadas que a água do mar, em locais como salinas, lagos de sal ou soda, etc. A sua temperatura ótima de crescimento é entre 35 e 50ºC.

   Estas bactérias são autotróficas, mas o seu mecanismo de produção de ATP é radicalmente diferente do habitual, pois utilizam um pigmento vermelho único - bacteriorrodopsina - que funciona como uma bomba de prótons (como os da fosforilação oxidativa nas mitocôndrias) que lhes permite obter energia;

• Metanogeneas - este grupo de bactérias foi o primeiro a ser reconhecido como único. Vivem em pântanos, no fundo dos oceanos, estações de tratamento de esgotos e no tubo digestivo de algumas espécies de insetos e vertebrados herbívoros, onde produzem metano (CH4) como resultado da degradação da celulose.

   As reservas de gás natural que conhecemos são o resultado do metabolismo anaeróbio obrigatório e produtor de metano de bactérias deste tipo no passado. Algumas conseguem produzir metano a partir de CO2 e H2, obtendo energia desse processo. 

   O gênero Methanosarcina consegue fixar azoto atmosférico, capacidade que se julgava única das eubactérias;

• Termoacidófilas -vivem em zonas de águas termais ácidas, com temperaturas ótimas entre 70 e 150ºC e valores de pH ótimo perto do 1. Na sua grande maioria metabolizam enxofre: podem ser autotróficas, obtendo energia da formação do ácido sulfídrico (H2S) a partir do enxofre, ou heterotróficas.

Taxonomia

   É a ciência que classifica os seres vivos. Também chamada de “taxionomia” ou “taxeonomia”, ela estabelece critérios para classificar todos os animais e plantas sobre a Terra em grupos de acordo com as características fisiológicas, evolutivas e anatômicas e ecológicas de cada animal ou grupo animal.

   A primeira tentativa de se classificar as mais de 10 milhões de espécies de seres vivos da terra, data de 3 séculos antes de Cristo quando Aristóteles classificou os animais em “sem sangue vermelho” e “com sangue vermelho”. Como se pode perceber, essa classificação não era nem um pouco prática, então começaram a surgir outras tentativas de classificar os seres vivos.

   No século XVII surge o conceito de espécie introduzido pelo naturalista John Ray (considerado o pai da história natural inglesa). No século seguinte, os seres vivos começam a ser classificados de acordo com sua história evolutiva e desenvolvimento embriológico até que, em 1735, Carl Von Linné (1707-1778), mais conhecido como Lineu, publica Systema Naturae onde trata dos reinos animal, vegetal e mineral agrupando os seres vivos (neste caso as plantas) em classes, ordens, gêneros e espécies. A partir daí passou-se a usar o sistema binominal criado por Lineu para classificar as diferentes espécies de plantas adotando-se um primeiro nome em latim para indicar o gênero e um segundo nome indicando a espécie.

   A obra de Lineu foi mais tarde republicada em dois volumes (1758-1759) nos quais sua classificação foi aprimorada e os seres vivos classificados de acordo com suas características morfofisiológicas, genéticas e evolutivas em três grandes reinos: animal, vegetal e mineral. A classificação binominal foi consolidada e vários dos termos utilizados por Lineu, como flora, fauna e etc., são usados até hoje, motivos pelos quais Lineu é considerado o pai da taxonomia moderna.

   A taxonomia se divide em dois grandes ramos. Um deles, a sistemática, trabalha com a divisão dos animais em grupos de acordos com suas semelhanças; e a nomenclatura, trabalha na definição de normas universais para a classificação dos seres vivos com o intuito de facilitar o estudo das espécies ao utilizar uma denominação universal.

   Os seres vivos são classificados da seguinte maneira: reino, filo, classe, ordem, família, gênero espécie.

   A espécie é a unidade taxionômica fundamental e agrupa seres vivos que possuem as mesmas características cromossômicas (n.º de cromossomos), anatomia semelhante, fisiologia e desenvolvimento embrionário idênticos entre si, além de um critério fundamental: o cruzamento de animais da mesma espécie deve originar um novo animal fértil. O exemplo mais comum para se ilustrar o que é uma espécie é o cruzamento entre um jumento e uma égua. Ambos, aparentemente preenchem todas as características acima e poderiam ser da mesma espécie, entretanto de seu cruzamento nasce o burro que um animal infértil e, portanto, o jumento e a égua não podem ser considerados como sendo da mesma espécie.

   Algumas espécies de plantas conseguem cruzar com plantas de espécies diferentes e originar um descendente fértil, entretanto, elas não são consideradas da mesma espécie por isso.

   Espécies que apresentam algumas características comuns são agrupadas em gêneros e os gêneros, por sua vez são agrupados em famílias. Várias famílias formam uma ordem. Claro que conforme se avança na classificação das espécies em sentido crescente (espécie à gênero à família...) a diversidade vai aumentando e as diferenças entre os seres também.

   Várias ordens de animais com características predominantes semelhantes podem ser agrupados em classes. Um exemplo é a classe dos insetos que agrupa animais como as abelhas, as baratas e as moscas, todas de espécies diferentes. As classes, por sua vez, fazem parte dos filos e os filos, são agrupados em reinos que são a classificação mais genérica dos seres vivos.

Vírus

Vírus são os únicos organismos acelulares da Terra atual

   Os vírus são seres muito simples e pequenos (medem menos de 0,2 µm), formados basicamente por uma cápsula proteica envolvendo o material genético, que, dependendo do tipo de vírus, pode ser o DNA, RNAou os dois juntos (citomegalovírus). A palavra vírus vem do Latim vírus que significa fluído venenoso outoxina. Atualmente é utilizada para descrever os vírus biológicos, além de designar, metaforicamente, qualquer coisa que se reproduza de forma parasitária, como ideias. O termo vírus de computador nasceu por analogia. A palavra vírion ou víron é usada para se referir a uma única partícula viral que estiver fora da célula hospedeira.

   Das 1.739.600 espécies de seres vivos conhecidos, os vírus representam 3.600 espécies.

   Vírus é uma partícula basicamente proteica que pode infectar organismos vivos. Vírus são parasitas obrigatórios do interior celular e isso significa que eles somente se reproduzem pela invasão e possessão do controle da maquinaria de auto-reprodução celular. O termo vírus geralmente refere-se às partículas que infectam eucariontes (organismos cujas células têm carioteca), enquanto o termo bacteriófago ou fago é utilizado para descrever aqueles que infectamprocariontes (domínios bacteria e archaea).

   Tipicamente, estas partículas carregam uma pequena quantidade de ácido nucleico (seja DNA ou RNA, ou os dois) sempre envolto por uma cápsula proteica denominadacapsídeo. As proteínas que compõe o capsídeo são específicas para cada tipo de vírus. O capsídeo mais o ácido nucleico que ele envolve são denominados nucleocapsídeo. Alguns vírus são formados apenas pelo núcleo capsídeo, outros no entanto, possuem um envoltório ou envelope externo ao nucleocapsídeo. Esses vírus são denominados vírus encapsulados ou envelopados.

   O envelope consiste principalmente em duas camadas de lipídios derivadas da membrana plasmática da célula hospedeira e em moléculas de proteínas virais, específicas para cada tipo de vírus, imersas nas camadas de lipídios.

   São as moléculas de proteínas virais que determinam qual tipo de célula o vírus irá infectar. Geralmente, o grupo de células que um tipo de vírus infecta é bastante restrito. Existem vírus que infectam apenas bactérias, denominadas bacteriófagos, os que infectam apenas fungos, denominados micófagos; os que infectam as plantas e os que infectam os animais, denominados, respectivamente, vírus de plantas e vírus de animais.

Esquema do Vírus HIV

   Os vírus não são constituídos por células, embora dependam delas para a sua multiplicação. Alguns vírus possuem enzimas. Por exemplo o HIV tem a enzima Transcriptase reversa que faz com que o processo de Transcrição reversa seja realizado (formação de DNA a partir do RNA viral). Esse processo de se formar DNA a partir de RNA viral é denominado retrotranscrição, o que deu o nome retrovírus aos vírus que realizam esse processo. Os outros vírus que possuem DNA fazem o processo de transcrição (passagem da linguagem de DNA para RNA) e só depois a tradução. Estes últimos vírus são designados de adenovírus.

   Vírus são parasitas intracelulares obrigatórios: a falta de hialoplasma e ribossomos impede que eles tenham metabolismo próprio. Assim, para executar o seu ciclo de vida, o vírus precisa de um ambiente que tenha esses componentes. Esse ambiente precisa ser o interior de uma célula que, contendo ribossomos e outras substâncias, efetuará a síntese das proteínas dos vírus e, simultaneamente, permitirá que ocorra a multiplicação do material genético viral.

   Em muitos casos os vírus modificam o metabolismo da célula que parasitam, podendo provocar a sua degeneração e morte. Para isso, é preciso que o vírus inicialmente entre na célula: muitas vezes ele adere à parede da célula e "injeta" o seu material genético ou então entra na célula por englobamento - por um processo que lembra a fagocitose, a célula "engole" o vírus e o introduz no seu interior.

Vírus, seres vivos ou não?

   Vírus não têm qualquer atividade metabólica quando fora da célula hospedeira: eles não podem captar nutrientes, utilizar energia ou realizar qualquer atividade biossintética. Eles obviamente se reproduzem, mas diferentemente de células, que crescem, duplicam seu conteúdo para então dividir-se em duas células filhas, os vírus replicam-se através de uma estratégia completamente diferente: eles invadem células, o que causa a dissociação dos componentes da partícula viral; esses componentes então interagem com o aparato metabólico da célula hospedeira, subvertendo o metabolismo celular para a produção de mais vírus.

   Há grande debate na comunidade científica sobre se os vírus devem ser considerados seres vivos ou não, e esse debate e primariamente um resultado de diferentes percepções sobre o que vem a ser vida, em outras palavras, a definição de vida. Aqueles que defendem a ideia que os vírus não são vivos argumentam que organismos vivos devem possuir características como a habilidade de importar nutrientes e energia do ambiente, devem ter metabolismo (um conjunto de reações químicas altamente inter-relacionadas através das quais os seres vivos constroem e mantêm seus corpos, crescem e performam inúmeras outras tarefas, como locomoção, reprodução, etc.); organismos vivos também fazem parte de uma linhagem contínua, sendo necessariamente originados de seres semelhantes e, através da reprodução, gerar outros seres semelhantes (descendência ou prole), etc.

   Os vírus preenchem alguns desses critérios: são parte de linhagens contínuas, reproduzem-se e evoluem em resposta ao ambiente, através de variabilidade e seleção, como qualquer ser vivo. Porém, não têm metabolismo próprio, por isso deveriam ser considerados "partículas infecciosas", ao invés de seres vivos propriamente ditos. Muitos, porém, não concordam com essa perspectiva, e argumentam que uma vez que os vírus são capazes de reproduzir-se, são organismos vivos; eles dependem do maquinário metabólico da célula hospedeira, mas até aíi todos os seres vivos dependem de interações com outros seres vivos. Outros ainda levam em consideração a presença massiva de vírus em todos os reinos do mundo natural, sua origem - aparentemente tão antiga como a própria vida - sua importância na história natural de todos os outros organismos, etc. Conforme já mencionado, diferentes conceitos a respeito do que vem a ser vida formam o cerne dessa discussão. Definir vida tem sido sempre um grande problema, e já que qualquer definição provavelmente será evasiva ou arbitrária, dificultando assim uma definição exata a respeito dos vírus.

Doenças humanas virais

   No homem, inúmeras doenças são causadas por esses seres acelulares. Praticamente todos os tecidos e órgãos humanos são afetados por alguma infecção viral. Abaixo você encontra as viroses mais frequentes na nossa espécie. Valorize principalmente os mecanismos de transmissão e de prevenção. Note que a febre amarela e dengue são duas viroses que envolvem a transmissão por insetos (mosquito da espécieAedes aegypti). Para a primeira, existe vacina. Duas viroses relatadas abaixo, AIDS e condiloma acuminado, são doenças sexualmente trasmissíveis (DSTs). A tabela também relaciona viroses comuns na infância, rubélola, caxumba, sarampo, poliomelite - para as quais exiestem vacinas.

  Algumas das principais viroses que acometem os seres humanos:

• Resfriado Comum;
• Caxumba;
• Raiva;
• Rubéola;
• Sarampo;
• Hepatites;
• Dengue;
• Poliomielite;
• Febre amarela;
• Varicela ou Catapora;
• Varíola;
• Meningite viral;
• Mononucleose Infecciosa;
• Herpes;
• Condiloma;
• Hantavirose;
• AIDS;

Prevenção e tratamento de doenças virais

   Devido ao uso da maquinaria das células do hospedeiro, os vírus tornam-se difíceis de matar. As mais eficientes soluções médicas para as doenças virais são, até agora, as vacinas para prevenir as infecções, e drogas que tratam os sintomas das infecções virais. Os pacientes frequentemente pedem antibióticos, que são inúteis contra os vírus, e seu abuso contra infecções virais é uma das causas de resistência antibiótica em bactérias. Diz-se, às vezes, que a ação prudente é começar com um tratamento de antibióticos enquanto espera-se pelos resultados dos exames para determinar se os sintomas dos pacientes são causados por uma infecção por vírus ou bactérias.

Bacteriófagos

   Os bacteriófagos podem ser vírus de DNA ou de RNA que infectam somente organismos procariotos. São formados apenas pelo nucleocapsídeo, não existindo formas envelopadas. Os mais estudados são os que infectam a bactéria intestinal Escherichia coli, conhecida como fagos T. Estes são constituídos por uma cápsula protéica bastante complexa, que apresenta uma região denominada cabeça, com formato poligonal, envolvendo uma molécula de DNA, e uma região denominada cauda, com formato cilíndrico, contendo, em sua extremidade livre, fibras protéicas.

   A reprodução ou replicação dos bacteriófagos, assim como os demais vírus, ocorre somente no interior de uma célula hospedeira.

   Existem basicamente dois tipos de ciclos reprodutivos: o ciclo lítico e o ciclo lisogênico. Esses dois ciclos iniciam com o fago T aderindo à superfície da célula bacteriana através das fibras protéicas da cauda. Esta contrai-se, impelindo a parte central, tubular, para dentro da célula, à semelhança, de uma microsseringa. O DNA do vírus é, então, injetado fora da célula a cápsula protéica vazia. A partir desse momento, começa a diferenciação entre ciclo lítico e ciclo lisogênico.

   No ciclo lítico, o vírus invade a bactéria, onde as funções normais desta são interrompidas na presença de ácido nucléico do vírus (DNA ou RNA). Esse, ao mesmo tempo em que é replicado, comanda a síntese das proteínas que comporão o capsídeo. Os capsídeos organizam-se e envolvem as moléculas de ácido nucléico. São produzidos, então novos vírus. Ocorre a lise, ou seja, a célula infectada rompe-se e os novos bacteriófagos são liberados. Sintomas causados por um vírus que se reproduz através desta maneira, em um organismo multicelular aparecem imediatamente. Nesse ciclo, os vírus utilizam o equipamento bioquímico(Ribossomo)da célula para fabricar sua proteína (Capsídeo).

   No ciclo lisogênico, o vírus invade a bactéria ou a célula hospedeira, onde o DNA viral incorpora-se ao DNA da célula infectada. Isto é, o DNA viral torna-se parte do DNA da célula infectada. Uma vez infectada, a célula continua suas operações normais, como reprodução e ciclo celular. Durante o processo de divisão celular, o material genético da célula, juntamente com o material genético do vírus que foi incorporado, sofrem duplicação e em seguida são divididos equitativamente entre as células-filhas. Assim, uma vez infectada, uma célula começará a transmitir o vírus sempre que passar por mitose e todas as células estarão infectadas também. Sintomas causados por um vírus que se reproduz através desta maneira, em um organismo multicelular podem demorar a aparecer. Doenças causadas por vírus lisogênico tendem a ser incuráveis. Alguns exemplos incluem a AIDS e herpes.

   Sob determinadas condições, naturais e artificiais (tais como radiações ultravioleta, raios X ou certos agentes químicas), uma bactéria lisogênica pode transformar-se em não-lisogênica e iniciar o ciclo lítico.