Vírus, os seres sem reino
Entre matéria bruta e seres vivos, os vírus apresentam características de ambos os tipos
Os vírus estão no limiar entre a matéria bruta e os seres vivos, apresentando características de ambos os tipos. Não há consenso se devemos incluir os vírus nos seres vivos como um todo. Por isso, esses seres não são classificados de acordo com o padrão proposto por Lineu. Consequentemente, não possuem reino, filo, classe ou ordem.
Características que os aproximam da matéria bruta
- Todos os seres vivos possuem uma unidade básica: a célula. Os vírus não possuem células. São parasitas intracelulares obrigatórios e dependem da invasão de unidades celulares para conseguirem se reproduzir;
- Fora da célula hospedeira, alguns vírus se mantêm em forma cristalizada, podendo permanecer assim por muito tempo;
- Não possuem metabolismo próprio.
Características que os aproximam dos seres vivos
- Possuem material genético próprio (DNA ou RNA);
- Possuem capacidade de reprodução (no interior da célula hospedeira);
- Sofrem mutações e a ação da seleção natural, ou seja, evoluem.
Estrutura do vírus
Todos os vírus possuem um capsídeo proteico. Essas proteínas são importantes para proteção e na identificação da célula alvo do vírus. No interior do capsídeo, reside o material genético, que pode ser DNA ou RNA, na maioria dos casos. Certos vírus podem ser dotados de um envelope de natureza lipídica, que facilita sua anexação a célula hospedeira, mas não é uma estrutura obrigatória. Os vírus dotados desta estrutura são conhecidos como vírus envelopados.
Estrutura do HIV
Estrutura de um vírus que infecta bactérias (bacteriófago)
Reprodução em vírus de DNA
Nos vírus de DNA a reprodução segue as seguintes etapas:
1. Autoduplicação do DNA;
2. Transcrição do DNA em RNA;
3. Tradução do RNA em proteínas.
Reprodução de um vírus de DNA
Reprodução em vírus de RNA
Nos vírus de RNA, a reprodução pode acontecer de duas maneiras, seguindo as seguintes etapas:
1. Realizam a transcrição de RNA em DNA (transcrição reversa), com atuação da enzima transcriptase reversa;
2. Transcrição do DNA em novos RNAs;
3. Tradução do RNA em proteínas.
Ex: vírus da AIDS (retrovírus).
Reprodução do HIV
ou
1. Duplicação do RNA;
2. Tradução em proteínas.
Ex: vírus da dengue, gripe, febre amarela e ebola (RNA replicantes).
Por serem parasitas intracelulares obrigatórios, os vírus são causadores de um número extenso de doenças. Entre estas, podemos contar a caxumba, a raiva (ou hidrofobia), o resfriado comum, a gripe, a dengue, a poliomielite, a febre amarela, a varíola, a meningite viral, a herpes, a AIDS, a caxumba, a zika, o ebola, entre outras.
Os vírus podem apresentar dois ciclos reprodutivos: o ciclo lítico e o ciclo lisogênico.
O ciclo se inicia com o vírus se aderindo a superfície da célula (vamos usar aqui o vírus bacteriófago como exemplo, que tem como alvo as bactérias). Após fixar-se na bactéria, ele injeta seu material genético no interior da célula bacteriana. A partir daí, podemos observar diferenças entre os ciclos.
No ciclo lisogênico, o vírus invade a bactéria, incorporando seu DNA ao DNA da célula-hospedeira. A bactéria prosseguirá com seu funcionamento normal, então, quando a célula se dividir, sua descendência apresentará também DNA viral incorporado ao próprio DNA. Exemplos de vírus que atuam dessa maneira são o vírus da AIDS e da herpes. No momento do vírus se expressar, ele passará a executar o ciclo lítico.
O ciclo lítico começa na interrupção das funções normais da célula, que pode ocorrer no momento em que a célula é parasitada ou apenas depois, dependendo. O material genético viral irá comandar a síntese de proteínas virais (através do controle dos ribossomos daquela célula) que irão compor o capsídeo de novos vírus. Há também a replicação do material genético do vírus, e a posterior união do material genético com as proteínas do capsídeo, formando assim novos vírus. A célula infectada eventualmente irá se romper (processo lítico, oriundo da palavra “lise”, quebra), liberando novos vírus que irão infectar novas células.
Reino Monera
- O reino Monera é composto pelas bactérias e cianobactérias;
- São seres procariontes, ou seja, não possuem organelas membranosas e carioteca, e o material genético está disperso no citoplasma;
- São unicelulares;
- A maioria é heterotrófica por absorção, mas também podem ser autotróficas (fotossintetizantes ou quimiossintetizantes);
- A maioria é aeróbica, mas existem algumas anaeróbicas facultativas ou obrigatórias;
- Podem realizar reprodução assexuada por divisão binária e esporulação;
- Podem realizar reprodução assexuada por transformação, transdução e conjugação.
Estrutura das bactérias
Uma célula bacteriana possui membrana plasmática, citoplasma com ribossomos 70s, parede celular de peptidoglicano, DNA cromossomial formando o nucleoide e DNA circular, o plasmídio.
Estrutura bacteriana
Por muito tempo, acreditou-se que as células procariontes apresentavam uma dobra na membrana chamada mesossomo, que seria responsável pela respiração celular, mas foi descoberto que esse mesossomo é apenas um artefato da microscopia, ou seja, uma estrutura que aparece durante a preparação da célula para estudo ao microscópio.
O metabolismo das bactérias pode ser extremamente diverso, podendo ser anaeróbicas ou aeróbicas, podendo ser autotróficas ou heterotróficas, etc. Bactérias heterótrofas são fundamentais como decompositoras da matéria orgânica, sendo responsáveis por reciclar a matéria orgânica e disponibilizar no ambiente compostos inorgânicos como os sais minerais. Por outro lado, bactérias autotróficas, como as cianobactérias, podem ser importantes organismos colonizadores, sendo pioneiros em habitar áreas anteriormente estéreis.
Bactérias geralmente se reproduzem de maneira assexuada, através de divisão binária, mas elas podem realizar uma reprodução “sexuada” através da troca de material genético. Isso pode ocorrer por transformação, transdução e conjugação.
Na transformação, a bactéria absorve o DNA disperso no meio e incorpora esse DNA. Esse DNA pode ser oriundo de células mortas ou pode ser disponibilizado de forma artificial, como uma técnica de Engenharia Genética.
Na transdução, o DNA é transmitido através de um vírus, que agirá como vetor. Quando um vírus se monta dentro de uma bactéria, ele pode carregar também pedaços do DNA da hospedeira original, e carregar esse DNA com ele para a próxima bactéria a ser infectada. Caso a bactéria sobreviva a infecção, ela pode incluir em seu genoma os novos genes trazidos pelo vírus. Na conjugação, a relação é mais direta, e pedaços de DNA são trocados diretamente entre bactérias, através de tubos proteicos chamados “pili”. O DNA da bactéria doadora se une ao cromossomo da bactéria receptora, mudando assim o seu genoma.
Bactérias também podem ser parasitas, acarretando diversas doenças. Como exemplo, podem ser citadas a tuberculose, a hanseníase, a colega, o tétano, a leptospirose, a coqueluche, a sífilis e a gonorreia.
Reino Protoctista
Antigamente esse reino era chamado de Protista e formado pelos protozoários e pelas algas unicelulares, mas agora engloba também algumas algas pluricelulares (algas verdes, pardas e vermelhas), sendo chamado de Protoctista.
- É o primeiro reino eucarionte (possuem núcleo e organelas membranosas);
- É um reino polifilético (vários ancestrais deram origem aos grupos pertencentes a este reino) e como consequência deverá ser reclassificado e dividido em vários reinos posteriormente;
- Não existem características exclusivas que definem o reino Protoctista;
- Possuem características muito diversas: podem ser uni ou pluricelulares, aeróbicos ou anaeróbicos, autotróficos fotossintetizantes (algas) ou heterotróficos por ingestão (protozoários).
Filos de algas uni e pluricelulares
Principais grupos de algas uni e pluricelulares pertencentes ao reino Protoctista. Obs: Chlorophyta (algas verdes), Phaeophyta (algas pardas) e Rhodophyta (algas vermelhas)
Filos de protozoários
Os protozoários são classificados principalmente quanto a sua locomoção.
Filos de protozoários, estrutura locomotora e alguns exemplos
As trocas gasosas dos protoctistas são feitas através de difusão, e alguns protoctistas podem utilizar uma organela especial para sua osmorregulação: o vacúolo contrátil. Esse vacúolo está presente em protozoários de água doce, e expulsa o excesso de água adquirido por transporte passivo.
Os protoctistas podem ter importância para a saúde humana, tendo em vista que podem causar protozooses em humanos. Entre os exemplos, estão a leishmaniose, a Doença de Chagas (causada pelo Trypanosoma cruzi), a giardíase, a tricomoníase vaginal e a malária, que é uma doença causada pelo Gênero ‘Plasmodium’.
Reino Fungi
Esse reino é formado pelos fungos.
- É um reino eucarionte;
- Heterotróficos por absorção e decompositores;
- Possuem parede celular de quitina;
- Possuem o glicogênio como polissacarídeo de reserva;
- Podem ser unicelulares (leveduras) ou pluricelulares (cogumelos, orelhas de pau, bolores);
- A maioria é aeróbica, mas algumas leveduras são anaeróbicas facultativas, podendo realizar fermentação alcoólica.
Estrutura dos fungos
Os fungos multicelulares são formados por filamentos chamados de hifas, que se emaranham formando o micélio. A fusão de hifas produz o corpo de frutificação (reprodução sexuada). Em sua parte inferior, ocorrerá a formação de esporos que ao caírem no solo darão origem a novos micélios.
Existem diversos fungos microscópicos unicelulares, como as leveduras. Eles podem originar novos indivíduos através da divisão assexuada.
Estrutura dos fungos
Os fungos apresentam grande importância econômica, podendo servir como alimento (como os cogumelos, tão utilizados na culinária) ou através de seus processos metabólicos. Alguns fungos podem realizar o processo da fermentação, que consome glicose e tem como produto final o álcool + CO2 (no caso da fermentação alcoólica, muito usada para a fabricação de bebidas ou massas), o ácido lático (o processo da fermentação lática é muito usado para a fabricação de queijos e iogurtes) e o ácido acético (a fermentação acética produz vinagre).
Também possuem importância na saúde, já que podem ocasionar algumas doenças, como a micose, a frieira (ambas doenças de pele) e até doenças sérias, como a histoplasmose, que afeta os pulmões.
Fungos podem se reproduzir de forma sexuada e assexuada. A fragmentação é a maneira mais simples de reprodução assexuada, consistindo em um micélio se fragmentando e originando mais micélios.
O brotamento consiste na formação de gêmulas que eventualmente se separam do genitor, formando um novo fungo, mas pode ocorrer dessa gêmula não se segmentar, formando assim uma cadeia de células.
Corpos de frutificação também podem espalhar esporos, produzidor através de mitoses, que podem gerar novos fungos ao cair em substrato apropriado. Em fungos aquáticos, os esporos podem ser dotados de flagelos, facilitando assim sua dispersão.
A reprodução sexuada pode ocorrer com indivíduos aquáticos, com gametas flagelados que gerarão zigotos e produzirão novos indivíduos. Em alguns fungos terrestres, os esporos podem ser produzidos por meioses, gerando hifas haploides que se fundem para formar hifas diploides.
Podemos dividir os fungos nos seguintes grupos: Ascomicetos, basidiomicetos e zigomicetos. Os ascomicetos são os que formam estruturas reprodutivas sexuadas (os ascos), produzindo neles esporos através de meiose, chamados ascósporos. Bolores e leveduras são exemplos de ascomicetos.
Basidiomicetos formam estruturas reprodutivas sexuadas também (basídios) que produzem basidiósporos. O grupo inclui cogumelos, orelhas-de- pau, entre outros. Zigomicetos são, de modo geral, parasitas ou decompositores.
Fungos podem se associar mutualisticamente com algas, formando líquens. De modo geral, os fungos que realizam essa associação são ascomicetos, com raros basidiomicetos se submetendo a isso. As algas envolvidas no processo são, de modo geral, algas verdes, ou cianobactérias (que não são algas de fato, mas sim uma bactéria fotossintetizante).
São importantes organismos pioneiros, tendo em vista que essa associação permite que os líquens habitem ambientes totalmente inóspitos, com o fotossintetizante (fitobionte) fornecendo matéria orgânica e o heterotrófico (micobionte) liberando água e sais minerais.
Além disso, os produtos metabólicos destes organismos podem erodir rochas, auxiliando na formação de solo, bem como as cianobactérias de alguns líquens podem fixar o nitrogênio atmosférico, disponibilizando-o aos demais organismos. São ótimos bioindicadores de poluição do ar, já que são muito sensíveis a poluição, e servem de comida e abrigo a pequenos animais.
Exercícios
1. (UFSCar-2009) Durante o decorrer de 2008, acompanhamos nos noticiários epidemias de dengue e febre amarela, que já causaram a morte de muitas pessoas. Além destas doenças, podemos listar várias outras que incidem sobre a população. Indique a alternativa que classifica corretamente os agentes causadores das doenças citadas nos grupos a seguir:
a) I: vírus; II: bactérias; III: protozoários; IV: fungos.
b) I: vírus; II: bactérias; III: vermes; IV: protozoários.
c) I: protozoários; II: vírus; III: bactérias; IV: vermes.
d) I: bactérias; II: vírus; III: protozoários; IV: vermes.
e) I: bactérias; II: vírus; III: fungos; IV: protozoários.
2.(UERJ-2003) Algumas doenças infectocontagiosas provocadas por vírus ou bactérias têm causado epidemias em grandes centros urbanos brasileiros, especialmente no verão, estação que normalmente apresenta o maior índice de chuvas. Cite duas doenças com essas características.
Para cada uma delas, descreva os mecanismos de transmissão envolvidos e aponte uma medida preventiva e viável de controle epidêmico.
3. (PUC – RJ-2008) Assinale a opção que NÃO apresenta uma característica dos seres pertencentes ao Reino Fungi:
a) São autotróficos e realizam fotossíntese.
b) Produzem antibióticos.
c) São capazes de realizar fermentação.
d) Realizam decomposição de matéria orgânica.
e) Suas células não possuem cloroplastos
Gabarito
1. D
2. Dengue: O vírus da dengue é transmitido pela picada do mosquito Aedes aegypt; previamente infectado por ter se alimentado de sangue de pessoa doente. Métodos profiláticos: uso de larvicidas em reservatórios de água; pulverização com inseticidas para eliminar formas adultas do mosquito;eliminação de reservatórios de água parada, onde se desenvolvem as larvas do mosquito. Estabelecer um controle biológico em reservatórios (possíveis criadouros das larvas).
Leptospirose: A principal fonte de transmissão da bactéria do gênero Leptospira durante epidemias é o contato com água contaminada por urina de rato. Esse animal atua como reservatório de tais bactérias, eliminando-as pela urina. Métodos profiláticos: tratamento de água potável; medidas de combate à proliferação de roedores; medidas de saneamento básico: captação e drenagem de esgotos e de águas pluviais
3. A
