Facts about Amoeba

Facts about Amoeba

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O que é Amoeba?

Amoeba (amoebas/amoebae no plural) é um grupo de protistas primitivos. Entre a grande família das amebas, o Amoeba proteus é provavelmente o membro mais conhecido – comum em salas de aula e laboratórios de pesquisa.
Amoeba proteus é conhecida pela forma como se movem, uma forma primitiva de rastejamento – através da extensão e retracção de “pés falsos” (ou pseudopods) sobre substratos variados. O Amoeba proteus não tem uma forma fixa – ele muda constantemente porque estende seus pseudopods.
A capacidade de mover-se por pseudopods é a característica comum da família Amoeba, embora alguns deles pareçam bastante diferentes do Amoeba proteus.

Amoeba proteus é uma célula?

Sim, Amoeba é um organismo unicelular, significando que uma Amoeba consiste em apenas uma célula gigante.
Amoeba pertence às células eucarióticas, o que significa que o seu material genético (ou ADN) está bem organizado e fechado dentro de uma membrana formando um “núcleo”. Neste aspecto, a ameba está mais próxima dos nossos seres humanos (também são eucariotas) do que as bactérias (procariotas).

A microanatomia da ameba: uma ameba tem um único núcleo granular, contendo a maior parte do DNA do organismo.
Amoeba move-se e caça através da extensão de pseudopods.
Um vacúolo contrátil é usado para manter o equilíbrio osmótico pela excreção do excesso de água da célula.
Vacúolos de alimentos servis são usados para digerir partículas de alimentos.
O citoplasma pode ser dividido em duas partes: um endoplasma interno granular e uma camada externa de ectoplasma transparente, ambos fechados dentro de uma membrana de plasma flexível.
Os cristais são resíduos condensados produzidos pela célula.

O que está dentro dos “pés falsos” ou “pseudopods” de Amoebas?

Um pseudopod é uma projecção temporária em forma de braço que se desenvolve na direcção do movimento.
Quando o Amoeba estica seus pseudopods, os citoesqueletos (como o sistema de esqueleto das células) dentro da célula se rearranjam e extrudam a membrana celular para mudar a forma celular. Uma vez que as pontas dos pseudopods aderem ao substrato, o citoplasma da célula flui para preencher o espaço para que toda a célula se mova para frente.
Atrás do microscópio, você pode ver os componentes (incluindo núcleo e vacúolos) dentro da ameba fluindo suavemente como em um gel enquanto ela se move. Esta forma de movimento por extensão do citoplasma é chamada de “amoeboid movement” (movimento do ameba).

Movimento amoeboid: uma ameba se move esticando seus pseudopods.
Acima da membrana plasmática dos pseudopods, existem citoesqueletos organizados que geram a força para impulsionar a mudança da forma da célula.

Além de usar o pseudopod para se mover, a ameba também os usa para engolir partículas de alimentos.
Pseudopods não são exclusivos da Amoeba. Na verdade, a maioria das células eucarióticas podem mudar suas formas movendo seus citoesqueletos. Por exemplo, os glóbulos brancos do nosso sistema imunológico podem patrulhar e caçar bactérias invadidas por pseudo-pods.

Como é que a Amoeba proteus come?

Amoeba proteus engula as suas presas por um processo chamado “fagocitose”. À medida que a ameba se move em direcção à sua presa, os seus pseudo-poderes estendem-se, envolvem e engolfam o alimento dentro da membrana celular da ameba proteus, formando um vacúolo alimentar. Então as enzimas digestivas são liberadas no vacúolo para quebrar o alimento em pequenas moléculas nutritivas para o Amoeba proteus usar.

Amoeba phagocytosis.
Os pseudopods primeiro circundam e trazem a partícula do alimento para perto do Amoeba proteus. Então uma parte da membrana celular se abre para permitir que a partícula se mova para dentro da célula e para um vacúolo alimentar onde é digerida pelas enzimas.

Qual é o alimento favorito do Amoeba proteus?

Amoeba proteus é um predador de bactérias, protozoários e algas. Ele pode comer quase todos os nutrientes orgânicos em sua habitação. O paramécio é provavelmente a presa mais famosa para a Amoeba proteus. Confira o vídeo da Amoeba caçando paramécio!

Conta-me mais sobre os segredos da Amoeba proteus!

Certo, Amoeba proteus é uma criatura incrível em vários aspectos.

Genoma extremamente grande

Primeiro, Amoeba proteus é eucariote, significando que os seus materiais genéticos (ADN) estão encerrados no núcleo. Os cientistas chamam de “genoma” todo o código de ADN de um organismo em particular. Adivinhe o tamanho do genoma do Amoeba proteus? O Amoeba proteus tem 290 bilhões de pares de bases (um par de bases é igual a um código de DNA), tornando-o 100 vezes maior do que o genoma humano (3 bilhões)!!!
Um dos maiores genomas pertence a uma criatura muito pequena, Amoeba dubia, uma prima de Amoeba proteus, tem 670 bilhões de pares de bases! No entanto, o tamanho do genoma grande não está correlacionado com o número de genes.
Amoeba proteus tem um genoma tão grande devido a uma replicação extrema do mesmo conjunto de genes (um exemplo clássico de poliploidia). Ele pode ter mais de 500 cromossomos em um único núcleo. Os seres humanos são diplóides e nós temos apenas duas cópias dos mesmos genes (ou cromossomas).

Uma comparação do tamanho do genoma de diferentes organismos.
Uma comparação do tamanho do genoma deve estar diretamente relacionada com a complexidade dos organismos. No entanto, isto não é verdade. Alguns organismos mais simples podem ter tamanhos de genoma ainda maiores do que as espécies nos níveis mais altos da árvore de evolução.
Por exemplo, Amoeba proteus e Amoeba dubia têm um tamanho de genoma muito maior que os humanos.
Nota: o tamanho de genoma de Amoeba dubia (também chamado Polychaos dubium) e Amoeba proteus foram medidos pelos métodos dos anos 60 que analisaram a célula inteira ao invés de núcleos únicos. O resultado poderia ser confuso ao incluir contribuições do DNA mitocondrial, possíveis múltiplos núcleos e qualquer coisa que a ameba recentemente engoliu.

Vacuole contrátil – organela única

A segunda característica do Amoeba proteus é seu sistema de bombeamento embutido dentro da célula, chamado de “vacuole contrátil”. O vacúolo contrátil é uma bolha de água dentro do citoplasma da Amoeba proteus. A sua função é regular o conteúdo de água da célula. Como o Amoeba proteus é um organismo unicelular, as moléculas de água podem fluir livremente para dentro ou para fora através da membrana celular semipermeável via osmose.
Quando o Amoeba proteus se move para um lugar com menos íons (poderiam ser minerais), o ambiente torna-se hipotônico para a célula. Isto significa que mais moléculas de água se moverão para a célula de Amoeba proteus para alcançar um equilíbrio. Quando isto acontece, os vacúolos contráteis podem armazenar água extra e ajudar a atirá-los (juntamente com os resíduos) para fora da célula.
Sem os vacúolos contráteis, a ameba pode explodir. Sem dúvida, é uma organela muito importante com uma função essencial para a ameba, assim como muitos microorganismos de água doce.

Osmoreulação na ameba.
O vacúolo contrátil é o regulador chave da pressão osmótica na ameba (também em muitos protistas unicelulares). O vacúolo contrátil serve como um reservatório para armazenar o excesso de água dentro das células. Uma vez que a água está próxima do seu limite, o vacúolo contrátil move-se e funde-se com a membrana plasmática para expelir água.

Muitos microfilhos na sua membrana celular

O terceiro segredo do Amoeba proteus é que a sua membrana celular não é tão suave como mostra sob o microscópio óptico. Na verdade, a face externa da membrana tem muitos microbilis ligados a ela (só podem ser vistos sob um microscópio eletrônico). Estes micropolegos podem ajudar o Amoeba proteus a fixar-se e a libertar-se da superfície do substrato.

Qual é o tamanho do Amoeba proteus ?

Amoeba proteus é um protozoário grande, e pode crescer até 1 mm de comprimento (tamanho médio de 250-750 µm). O tamanho varia de acordo com a quantidade de alimento que ingere. Pode ser visto quase a olho nu (ainda muito difícil devido ao seu corpo incolor e transparente).

Tamanho do menor inseto e dois protozoários em comparação. (A) Megafragma mymaripenne. (B) Paramecium caudatum. (C) Amoeba proteus. Barra de escamas é 200 μm. Megaphragma mymaripenne, uma vespa parasita, é o menor inseto voador conhecido.

Quão rápido o Amoeba proteus se pode mover?

Amoeba proteus pode mover-se a uma velocidade de 2-5 mm por minuto.

A Amoeba proteus tem olhos?

Não, Amoeba proteus não tem olhos (não se esqueça que é uma única célula). No entanto, Amoeba proteus pode sentir a luz e tende a se afastar dela. A luz brilhante pode até fazer com que todos os movimentos cessem repentinamente.
Os cientistas descobriram que o Amoeba proteus pode responder ao estímulo da luz devido às reacções no seu plasmagel, o citoplasma semelhante ao gel nas pontas dos pseudopods. A luz torna o seu plasmagel mais espesso e rígido, e como consequência, mais difícil de mover.
Além da luz, o Amoeba proteus também pode sentir vários estímulos, como produtos químicos, endurecimento, temperatura e até mesmo o campo elétrico!

Embora a ameba seja apenas um organismo unicelular, ela pode responder a várias mudanças ambientais.
(1) A ameba evitará a luz brilhante. Também não fica no escuro devido à falta de alimentos. A ameba prefere em um ambiente com pouca luz como sob a sombra de plantas aquáticas ou rochas.
(2) A ameba pode sentir e evitar certos produtos químicos que são tóxicos.
(3) Amoeba não gosta de flutuar. Se possível, ela gostará de aderir à superfície do substrato.
(4) A ameba evitará obstáculos e objetos pontiagudos enquanto se move.
(5) Quando os cientistas colocam uma ameba em um campo elétrico, a ameba tende a se mover em direção ao cátodo.
(6) A ameba gosta de ficar a uma temperatura em torno de 25oC.

Como é que a ameba protege o ar?

Porque a Amoeba proteus é um organismo unicelular, o oxigénio e o dióxido de carbono podem difundir-se livremente dentro e fora da sua membrana celular. Além disso, outras substâncias (moléculas solúveis em água como o sal) são capazes de transportar através da membrana por osmose.

Como é que o Amoeba proteus se reproduz?

Na maioria das vezes, a Amoeba proteus reproduz-se assexuadamente dividindo uma célula em duas, um processo chamado “Fissão Binária”. Pouco antes de se reproduzir, a Amoeba proteus retrai a maioria dos seus pseudopods e arredonda-se para cima, formando uma bola.
Após replicar seu material genético (DNA) no núcleo, o núcleo original da Amoeba se divide para formar dois núcleos filhos pelo processo de Karyokinesis. Neste processo, as moléculas de DNA longas se condensam em cromossomos (forma de vara) para facilitar a separação.
Após a divisão do núcleo em dois, o processo de Citoquinesia ocorre no qual o citoplasma da célula mãe se prende e se divide em duas células filhas. Isto leva à formação das duas células filhas de Amoebae, tendo um núcleo e seu próprio citoplasma celular e organelas. Normalmente, todo o processo pode durar de 30 minutos a uma hora.

Duas formas de reprodução da ameba: fissão binária e fissão múltipla.
Maior das vezes, as amebas reproduzem-se através da fissão binária. Quando o ambiente está se tornando agressivo, as amebas se adaptam à fissão múltipla para aumentar a chance de sobrevivência.

Há outra forma rara de reprodução da ameba, chamada Encystment ou Fissão Múltipla.
Quando a ameba sente que o ambiente torna-se desfavorável (por exemplo, falta de nutrientes, demasiado ácido ou muita luz brilhante), ela retira a sua pseudopodia e liberta uma camada protectora (chamada cisto) feita de uma substância semelhante à quitina para cobrir a sua membrana celular. Este cisto é capaz de sobreviver em condições muito mais severas. Ao mesmo tempo, a mitose ocorre muitas vezes dentro do cisto, produzindo mais de duas células filhas. Quando a parede do cisto se rompe (quando a condição se torna favorável), estas células filhas são então libertadas para se tornarem várias novas amebas.
Quando o ambiente de habitação se torna extremamente desfavorável, as amebas se reproduzem através de esporos. Esta reprodução sexual pode criar diversidade genética e aumentar a sua chance de sobreviver em condições adversas.

Onde procurar por Amoeba proteus?

Amoeba proteus gosta de ficar no fundo de águas doces limpas. É encontrada alimentando-se de substâncias em decomposição no fundo de cursos de água doce e lagoas estagnadas. Você pode usar um conta-gotas de transferência para recolher os sedimentos do fundo para procurar Amoeba proteus.
Amoeba proteus também pode ser encomendado a empresas fornecedoras de ciência e é o espécime clássico usado na sala de aula para demonstrar os pseudopods em ação.

Onde recolher as amebas? Aqui estão algumas fotos de habitações onde eu recentemente vi Amoeba proteus.
(A-C) As amebas gostam de se esconder nos sedimentos do fundo (como as folhas) dos lagos de água clara. (D-E) Eu usei o fórceps para recolher algumas folhas em decomposição e água com sedimentos para dentro do meu frasco de amostra. Vou levá-lo para casa para procurar amebas e outros lagos vivos sob o meu microscópio.

Como encontrar amebas proteus sob um microscópio óptico?

Amoebas pode ser directamente observada sob um microscópio óptico sem manchas adicionais. É preciso ter paciência para localizar as amebas sob o microscópio porque elas são transparentes (sem cor), de movimento lento, e gostam de se cobrir sob detritos ou sedimentos do fundo.

Amoebas também pode ser estudado através de coloração para visualizar organelas celulares. No entanto, isto requer os produtos químicos e equipamentos para fixar e montar as amebas mortas. Se você quiser saber os detalhes, confira este link.

Uma lâmina corada de Amoeba proteus slide.

O que procurar sob o microscópio?

A observação directa do Amoeba proteus tem uma vantagem significativa porque o Amoeba proteus ainda está vivo e activo em movimento quando é visto ao microscópio. Isto permite ver as projecções em forma de dedos (pseudo-pods) alongarem-se e encurtarem-se à medida que as Amoebas se movem ou engolfam partículas de alimentos.

Soma das outras organelas que são visíveis ao microscópio incluem:

• Núcleo: O núcleo é encontrado com cerca de 35 µm de diâmetro.
• Vacuole contrátil: O tamanho do vacúolo contrátil pode variar de 20 – 100 µm. Tipicamente, parece claro por dentro porque é na verdade uma bola cheia de água.
• Citoplasma: O fluido interno contendo todos os tipos de organelas e cristais minúsculos.
• Vacuole alimentar: Os vacúolos alimentares são menores do que o núcleo. É cerca de 20 µm.

A cor dos vacúolos alimentares dentro das amebas também pode indicar as fontes de nutrientes na habitação. Por exemplo, notei que as amebas recolhidas no final da Primavera contêm mais partículas verdes (podem ser algas verdes) e as amebas do início da Primavera são mais acastanhadas (diatomáceas castanhas enxertadas).

Exemplos de fontes alimentares podem afectar a cor dos vacúolos alimentares das amebas.

Às vezes, pode ver amebas em repouso e permanecer imóvel com uma forma oval.
Se você tiver uma câmera ou um celular montado em seu microscópio, as amebas de movimento lento são ótimos modelos para praticar suas habilidades de microfotografia e de fazer vídeo.

Eu vi algumas partículas brilhantes dentro do Amoeba proteus. O que é isso?

Outra característica que você pode facilmente observar é a abundância de inclusões com aspecto de cristal dentro do Amoeba proteus. A maioria dos cristais de Amoeba proteus estão em uma forma bi-piramidal. Estes cristais estão contidos em vacúolos e compostos de triurete, um produto de desperdício de nitrogênio. Outras espécies de ameba proteus têm seus cristais em diferentes formas, como esferas, folhas e até mesmo cristais em forma de croissant.
Aqui estão alguns exemplos de cristais em diferentes espécies de Amoebas.

Cristais em diferentes espécies de Amoebas.
Fonte: https://www.arcella.nl/inclusions/

As amebas grandes também têm corpos glicogénicos para armazenar a sua reserva de nutrientes. Estes corpos de glicogênio são esferoides brilhantes e variam de tamanho. O glicogénio é uma forma de açúcar e no nosso corpo, armazenamos o glicogénio no fígado e no músculo.
Quando a ameba digere grandes quantidades de diatomáceas, até se podem ver as gotículas de óleo dentro da célula da ameba. Isto porque algumas diatomáceas são pequenas produtoras de óleo!
algumas grandes amebas contêm bactérias e pequenas algas verdes dentro do seu citoplasma. Estes organismos têm uma relação simbiótica com o seu hospedeiro e são chamados de “endosímbiontes”. Por exemplo, as algas verdes que vivem dentro delas podem fornecer energia adicional ao seu hospedeiro (a ameba), fazendo com que a ameba possa viver em ambientes pobres em nutrientes.

Outras amebas também se parecem com a ameba proteus?

A resposta é não. A família das Amoebas é composta por membros muito diversos com mais de 15.000 espécies descritas. Embora todos eles partilhem uma característica – movendo-se por pseudopods, eles podem ser totalmente diferentes em formas e tamanhos.

Primos de Amoeba proteus
(A) Pelomyxa é um gênero de amoeboids gigantes, geralmente 500-800 μm mas ocasionalmente até 5 mm de comprimento. (B) Thecamoeba. O corpo de Thecamoeba frequentemente forma uma cornucópia enrugada. (C) Vampyrella tem o seu nome pela forma como se alimenta. Vampyrella cola-se às suas vítimas (geralmente algas), faz um grande buraco na parede celular das algas e suga o protoplasto das algas. (Crédito: Pelomyxa e Thecamoeba – eol.org ; Vampyrella – Sebastian Hess)

Amoebas pode ser dividida em dois grandes grupos: amoeboids nus (subclasse: Gymnamoebae) e amoeboids descascados (subclasse: Testacea).
Estas amebas com corpos celulares macios, semelhantes a gel, como Amoeba proteus, Pelomyxa, Thecamoeba, e Vampyrella, são todas amebas nuas.
Surpreendentemente, algumas espécies de amebas fazem conchas protetoras, chamadas de “testes”, ao redor de suas células. Algumas amebas sem casca fazem os testes inteiramente sozinhas e os materiais podem ser orgânicos, siliciosos (contendo sílica) ou calcários (contendo carbonato de cálcio) produzidos pelas amebas. Estes testes são chamados testes autogênicos.
As Amoebas sem casca preparam seus testes coletando partículas de sedimentos ao seu redor e colam estas partículas minerais por ingredientes de lodo secretados das células. Estes testes são chamados de testes xenogênicos.

Esquerda: casca de Difflugia acuminata: o teste xenogénico (cerca de 300 µm de comprimento) constituído por partículas minerais coladas com secreções do interior da célula. (Crédito: Deuterostoma no wiki); Direita: O teste autogénico (cerca de 100 µm de diâmetro) de Arcella discoides, composto por placas orgânicas produzidas pela célula. (Crédito: Frank Fox no wiki)

Estas amebas sem casca podem ser recolhidas com os mesmos métodos que as amebas nuas. No entanto, como os testes podem quebrar facilmente, você tem que ter cuidado ao examiná-los ao microscópio. O peso da lamela pode colidir com os testes das amebas sem casca. Use as lâminas microscópicas com um único côncavo ou adicione alguns pontos de vaselina sob os cantos da lamela para fornecer mais espaço para estas criaturas.

De onde veio o nome “Amoeba”?

Amoeba proteus esquece seu nome através de duas palavras gregas; “amoibe” que significa mudança e “proteus” que significa Deus do Mar. O significado grego descreve este micróbio como o Sea GodProteus que tem uma forma em constante mudança.

Ilustração de Proteus por Andrea Alciato do Livro dos Emblemas (1531)

Como é classificada a Amoeba?

Amoebas pertencem ao Reino dos Protistas (um protista é qualquer organismo eucariótico que não seja um animal, planta ou fungo). Contudo, em termos de classificação, a posição das amebas tal como a sua forma – muda constantemente.
No início, quando a microscopia era a única forma de caracterizar os microrganismos, as amebas eram classificadas como Filo Sarcodina com várias outras espécies como Heliozoa. Uma vez introduzida a filogenética molecular (classificar uma espécie pelos seus materiais genéticos), as amebas estão agora no Filo Amoebozoa. Temos que ter em mente que a classificação dos protists é atualmente muito debatida.

Heliozoa é comumente conhecida como sun-animalcules. Eu pessoalmente gosto de chamá-lo de um microscópico “Uni” (ouriço do mar em japonês)!

Ouvi dizer que Amoebas pode comer cérebros humanos. É verdade?

Felizmente, é verdade. Embora a maioria das amebas sejam inofensivas para os seres humanos, algumas espécies raras podem ser parasitas dentro do corpo humano.
Naegleria fowleri, coloquialmente conhecida como a “ameba comedora de cérebro”, vive em lagos de água doce ou riachos em áreas geográficas quentes. A Naegleria fowleri tem dois flagelos (como caudas) para poder nadar na água. A Naegleria fowleri vive em liberdade e come bactérias. Em alguns casos muito raros, a Naegleria fowleri pode ser inalada através do nariz e viaja até ao cérebro, causando uma doença mortal chamada Naegleriasis.
Atualmente, um caso de ameba comedora de cérebro foi confirmado na área de Tampa, de acordo com o Departamento de Saúde da Flórida em 6 de julho de 2020. Notícias relacionadas por favor visite aqui.

Naegleria fowleri (comumente chamada de “ameba comedora do cérebro”) é uma ameba microscópica de vida livre. Numa determinada fase da sua vida, a Naegleria fowleri pode nadar por dois flagelos. (Fonte: CDC – https://www.cdc.gov/parasites/naegleria/)

Você sabia?

Amoeba Proteus, Euglena, Tardigrade, e Paramecium caudatum são as criaturas de microvida mais frequentemente estudadas em salas de aula e laboratórios.

Referência

DOGS – Base de Dados de Tamanhos de Genoma: https://services.healthtech.dtu.dk/
Enciclopédia Natureza do Mónaco – Amoeba proteus de Giorgio Venturini e Mario Beltramini: https://www.monaconatureencyclopedia.com/amoeba-proteus/
Amoeba proteus – Um olhar profundo sobre o protista, Amoeba proteus: https://davidwangblog.wordpress.com/
Microbus: https://microscope-microscope.org/pond-water-critters-protozoan-guide/sarcodina/amoeba-proteus/
Micro-mundo – mundo dos organismos amoeba proteus: https://www.arcella.nl/
“As amebas são mais do que apenas bolhas” de Wim van Egmond: http://www.microscopy-uk.org.uk/mag/indexmag.html?http://www.microscopy-uk.org.uk/mag/artsep01/shelled.html
Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Amoeba_proteus
“A natureza da resposta à luz em Amoeba proteus (Leidy)” de S. O. Mast. Publicado em Zeitschrift für vergleichende Physiologie volume 15, páginas139-147(1931)
“Amoebae: Protists Which Move and Feed Using Pseudopodia” de David J. Patterson.

Genome size:
http://www.genomenewsnetwork.org/articles/02_01/Sizing_genomes.shtml
https://ib.bioninja.com.au/standard-level/topic-3-genetics/32-chromosomes/genome-size.html
http://book.bionumbers.org/how-big-are-genomes/