Propriedades da Matéria e Reinos Biológicos

Propriedades da Água

Composto de oxigênio e hidrogênio (H₂O), a água é incolor, insípida e inodora em condições normais. Seu ponto de fusão é de 0°C e o de ebulição é de 100°C à pressão atmosférica padrão. É líquida em condições normais de temperatura e pressão.

Propriedades do Álcool Etílico

Composto de carbono, hidrogênio e oxigênio (C₂H₅OH). Em condições normais, o álcool etílico (etanol) é um líquido incolor, com sabor e odor frutado característicos. Seu ponto de fusão é -114°C e o de ebulição é 78,37°C.

Pontos de Fusão e Ebulição

A possibilidade de duas substâncias terem o mesmo ponto de fusão e ebulição depende de suas propriedades físico-químicas. Se possuírem propriedades químicas semelhantes e o mesmo tipo de ligações intermoleculares, é provável que tenham pontos de fusão e ebulição próximos ou idênticos. Pelo contrário, se tiverem propriedades químicas diferentes e tipos de ligações muito distintos, geralmente não terão os mesmos pontos de fusão e ebulição.

Métodos de Separação de Misturas

Decantação

A decantação é um método onde misturas heterogêneas (líquido-sólido ou líquido-líquido imiscíveis) são separadas pela ação da gravidade. O componente menos denso permanece na superfície ou na parte superior, enquanto o componente mais denso se deposita no fundo do recipiente, o que facilita a separação. Este método aplica-se a misturas com diferença significativa de densidade e é favorecido pelo repouso e pela ação natural da gravidade (frequentemente utilizando recipientes como funis de decantação).

Filtração

A filtração é um processo frequentemente utilizado para separar misturas heterogêneas sólido-líquido ou sólido-gás. Consiste em passar a mistura através de um filtro ou membrana porosa (uma área com poros de tamanho definido, que só permitem a passagem de partículas de tamanho igual ou menor). Ao passar pelo filtro, a parte sólida (ou com partículas maiores) fica retida de um lado do filtro, enquanto o fluido (líquido ou gás) com partículas menores (ou dissolvidas) atravessa para o outro lado, separando assim os componentes com base no tamanho das partículas.

Reino Protista

O Reino Protista, também chamado Protoctista, é aquele que contém todos os organismos eucariontes que não podem ser classificados em nenhum dos outros três reinos eucarióticos: Fungi (fungos), Animalia (animais) e Plantae (plantas). Na árvore filogenética dos eucariontes, os protistas formam diversos grupos monofiléticos separados, ou incluem membros que estão intimamente relacionados com algum dos três reinos mencionados. São designados por nomes que perderam valor sistemático na biologia, mas cujo uso seria impossível erradicar, como "algas", "protozoários" ou "mofos mucilaginosos".

Características Gerais dos Protistas

• Habitat: Nenhum dos seus representantes está totalmente adaptado à existência no ar; aqueles que não são diretamente aquáticos prosperam em solos úmidos ou no ambiente interno de outros organismos.
• Organização Celular: Eucariontes (células com núcleo definido), unicelulares ou multicelulares. As maiores algas pardas do gênero Laminaria podem medir dezenas de metros, mas em geral são formas microscópicas.
• Estrutura: Costuma-se dizer que não existem tecidos verdadeiros nos protistas, mas nas algas vermelhas e pardas a complexidade atinge um nível muito próximo ao tecidual, incluindo a existência de plasmodesmos (por exemplo, na alga parda Egregia). Muitos protistas multicelulares têm paredes celulares de composição diversa. Os unicelulares autotróficos são geralmente cobertos por uma teca (como nas diatomáceas), ou providos de escamas ou reforços. Os predadores unicelulares (fagótrofos) frequentemente têm células nuas (sem revestimento). Formas unicelulares frequentemente apresentam mobilidade por deslizamento ou, mais comumente, por apêndices chamados cílios e flagelos.
• Nutrição: Autotróficos (por fotossíntese) ou heterotróficos. Muitas formas unicelulares possuem um modo dual de nutrição (mixotróficos). Os heterotrófos podem ser por ingestão (fagótrofos) ou por absorção osmótica (osmótrofos).
• Metabolismo do Oxigênio: Todos os eucariontes, e portanto os protistas, são aeróbicos (usam oxigênio para extrair energia de substâncias orgânicas), mas alguns são secundariamente anaeróbios, tendo se adaptado a ambientes pobres nessa substância.
• Reprodução e Desenvolvimento: Pode ser assexuada (clonal) ou sexuada (com gametas), frequentemente alternando reprodução assexuada e sexuada na mesma espécie. Algas multicelulares frequentemente apresentam alternância de gerações. Não há formação de embrião.
• Ecologia: Os protistas estão entre os componentes mais importantes do plâncton (organismos que vivem em suspensão na água), do bentos (comunidade do fundo dos ecossistemas aquáticos) e do edafon (comunidade que habita o solo). Existem muitos casos ecologicamente importantes de parasitismo e mutualismo, como os flagelados que participam da digestão da madeira por cupins ou os que vivem no rúmen de bovinos. O simbionte fotossintético dos líquenes é quase sempre uma alga verde unicelular.

Classificação

A classificação dos protistas variou muito nos últimos 20 anos. Novas técnicas de comparação direta de sequências de nucleotídeos superaram o problema da escassez e ambiguidade dos caracteres morfológicos, devido principalmente ao seu pequeno tamanho e organização simples. Começaram a surgir grupos bem definidos.

O Reino Protista é um táxon parafilético porque se baseia no caráter plesiomórfico (ancestral) da unicelularidade e não contém todos os descendentes das espécies que abrange (exclui plantas, animais e fungos). A multicelularidade evoluiu independentemente em vários grupos de eucariontes: Animalia, Fungi, Plantae, Heterokontophyta (algas pardas) e Rhodophyta (algas vermelhas). Embora as origens desses grupos sejam protistas, apenas os dois últimos grupos de algas são tradicionalmente classificados dentro do Reino Protista.

Os protistas desempenharam um papel central na origem e evolução da célula eucariótica. Várias hipóteses foram propostas considerando o acúmulo de dados sobre a natureza quimérica do genoma eucariótico. A evolução subsequente é difícil de determinar devido à recombinação intertaxonômica primária, secundária e até terciária que ocorreu. No entanto, comparações de múltiplos genes e dados ultraestruturais lançam alguma luz sobre tais eventos. Com base nesses dados, foram propostos grupos monofiléticos e uma filogenia aproximada dos protistas. [1] [2] [3] [4] [5]

Árvore da Vida, mostrando as relações entre os seis principais clados dos protistas. Considera-se que os cloroplastos das Archaeplastida vêm da endossimbiose primária de uma cianobactéria, os de Rhizaria e Excavata da endossimbiose secundária de algas verdes e os de Chromalveolata de uma alga vermelha.

Árvore da Vida, mostrando a radiação de protistas.

Clados Principais de Protistas

• Archaeplastida (ou Primoplantae): Compreende Rhodophyta (algas vermelhas) e Glaucophyta. É também a origem das algas verdes e das plantas terrestres (Reino Plantae). Este clado é caracterizado pela presença de cloroplastos obtidos por endossimbiose primária de uma cianobactéria. A maioria dos membros de Rhodophyta são multicelulares.
• Chromalveolata: Inclui dois grandes grupos, Chromista e Alveolata. Possuem cloroplastos que teriam sido adquiridos por endossimbiose secundária de uma alga vermelha.
  • Chromista: Inclui Heterokontophyta (algas pardas, diatomáceas, oomicetos, etc.), Haptophyta e Cryptophyta.
  • Alveolata: Inclui Dinoflagellata (dinoflagelados), Apicomplexa (a maioria dos antigos esporozoários) e Ciliophora (ciliados).
  Alguns membros perderam posteriormente os cloroplastos e outros atingiram o nível de organização multicelular.
• Excavata: Compreende um grande número de protistas anteriormente classificados como flagelados. Caracterizam-se pela presença de um sulco alimentar ventral. Alguns membros são heterotróficos, enquanto outros têm cloroplastos, supostamente resultado de endossimbiose secundária de algas verdes. A classificação deste grupo é complexa e ainda está em desenvolvimento. Inclui, entre outros, Metamonada, Euglenozoa e Percolozoa.
• Rhizaria: Formado com base em dados moleculares. Inclui alguns ameboides que antes faziam parte do grupo dos rizópodes. Especificamente, inclui Radiolaria, Foraminifera e um conjunto diversificado de organismos (incluindo amebas com testa, alguns mofos mucilaginosos e alguns flagelados com cloroplastos) classificados em Cercozoa.
• Amoebozoa: Compreende um grande número de protistas ameboides e a maioria dos mofos mucilaginosos. No entanto, outros ameboides que antes faziam parte do grupo dos rizópodes foram movidos para outros clados. O caráter morfológico da presença de pseudópodes não é exclusivo deste clado, o que levou a confusão nas classificações antigas. Alguns membros são multinucleados e outros formam agregados que são um modelo para a multicelularidade (Dictyostelida).
• Opisthokonta: Constituído com base em estudos moleculares, inclui uma coleção diversa de protistas classificados como Choanozoa. É também a origem dos reinos multicelulares Animalia e Fungi. Esses três grupos são caracterizados morfologicamente pela presença, em algum estágio do ciclo de vida, de um flagelo opistoconto (localizado na parte posterior da célula durante o movimento).

Reino Monera (Obsoleto)

O Reino Monera é uma classificação dos seres vivos atualmente considerada obsoleta pela maioria dos especialistas. Agrupava todos os organismos procariontes. Na influente classificação de Lynn Margulis, Monera era sinônimo de Procaryotae, e o termo ainda é encontrado em muitos manuais e livros didáticos.

O Reino Monera foi tradicionalmente subdividido, do século XX até a década de 1970, em dois grandes grupos ou divisões: bactérias e algas azuis (Cianobactérias). Por sua vez, as bactérias ainda eram classificadas com base na sua morfologia, seguindo classificações do século XIX. Um avanço importante na classificação procariótica foi o Manual de Bergey de Bacteriologia Sistemática (primeiras edições por volta de 1978-1984), atribuído principalmente a R.G.E. Murray, que se baseava principalmente na estrutura das membranas e paredes celulares, tentando manter os nomes latinos. Outra abordagem foi a classificação de Margulis e Schwartz (1982), fundada no metabolismo e bioquímica bacteriana. Mas a verdadeira revolução foi a análise do RNAr 16S e 5S desenvolvida por Carl Woese, que representou o avanço mais significativo na taxonomia de procariontes desde a descoberta da coloração de Gram em 1884, permitindo integrar a análise filogenética real à microbiologia.

Classificação Tradicional (Início dos Anos 80)

Segue um resumo da classificação do Reino Monera ou Procaryotae do início dos anos 1980:

• Divisão Mendosicutes (Archaea / Arqueobactérias)
  • Metanogênicas
  • Halófilas extremas
  • Termoacidófilas
• Divisão Tenericutes (Mollicutes / Micoplasmas)
• Divisão Gracilicutes (Bactérias Gram-negativas)
  • Classe Scotobacteria (bactérias quimiotróficas não fotossintéticas)
    • Espiroquetas
    • Redutoras de sulfato (ex: Desulfovibrio)
    • Fixadoras de nitrogênio aeróbicas (ex: Azotobacter)
    • Pseudomonas e relacionados
    • Omnibactérias (ex: Enterobactérias)
    • Bactérias quimioautotróficas (ex: Nitrificantes)
    • Mixobactérias
    • Rickettsias
    • Clamídias
  • Classe Anoxyphotobacteria (fototróficas anoxigênicas)
    • Bactérias púrpuras
    • Bactérias verdes sulfurosas
    • Bactérias verdes não sulfurosas
  • Classe Oxyphotobacteria (fototróficas oxigênicas)
    • Cianobactérias
    • Cloroxibactérias (Prochlorales)
• Divisão Firmicutes (Bactérias Gram-positivas)
  • Bactérias fermentadoras (ex: Clostridium, Lactobacillus)
  • Formadoras de endósporos (ex: Bacillus, Clostridium)
  • Cocos Gram-positivos (ex: Micrococcus, Staphylococcus, Streptococcus)
  • Actinomicetos e relacionados