Características Gerais:• Popularmente conhecidas como algas azuis

(ciano)• São fototróficas.• Produtores primários.• Principais provedoras de N para as cadeias

tróficas dos mares.

Ampla ocorrência devido a seu metabolismo versátil e adaptações estruturais e enzimática

Habitam uma grande variedade de ambientes: aquáticos e terrestre.

Algumas espécies habitam locais extremos como fontes termais, lagos hipersalinos e desertos .

Possuem ficobiliproteínas Pigmentos fotossintéticos responsáveis

pela cor vermelha ou verde – azulada . Auxiliam na captação de luz para

fotossíntese em ambientes com pouca luz

  Propriedades fluorescentes e antioxidantes 

Alimentos e Cosméticos Utilização Biotecnologia Diagnósticos Medicamentos

Pelo menos 11 empresas estão presentes na produção e venda

dos derivados ou ficobiliproteína, propriamente dita.

Apresentam estruturas especializadas heterocistos (capazes de fixar o nitrogênio atmosférico, em ambientes com baixa concentração de compostos nitrogenados).

Anabaena sp

Produzem células diferenciadas – acinetos -condições desfavoráveis permite a sobrevivência das células por longos períodos

Algumas espécies de colônias filamentosas são capazes de produzir estes esporos resistentes.

Formam aerótopos - vacúolos gasosos que permitem sua migração vertical pela coluna d’água - busca da profundidade, luminosidade, concentração de nutrientes e temperatura adequadas

Assexuada: fissão binária simples

Filamentosa

Unicelulares

Coloniais

UNICELULARES COLONIAIS FILAMENTOSAS

GÊNEROS

Synechococcus Microcystis Oscillatoria

Aphanothece Gomphospheria Planktothrix

  Merispmopedium Anabaena

    Cylindrospermopsis

As cianobactérias podem produzir gosto e odor desagradável na água e desequilibrar os ecossistemas aquáticos.

Dos 150 gêneros de cianobactérias, cerca de 40 estão relacionados com a produção de toxinas.

Cianotoxinas, sua síntese ainda não  esta  esclarecida, mas sugere-se que seja para minimizar o efeito da herbivoria

Grupo de toxinas Órgão Alvo Principais Sintomas

Microcistina Fígado Desorganização do citoesqueleto dos hepatócitos, hemorragia Intra-hepática.

Nodularinas Fígado Inibidores das proteínas fosfatases, tumores hepáticos

Anatoxina-a Sinapse Nervosa Desequilíbrio,

Fasciculação muscular, respiração ofegante, convulsões, parada respiratória.

Anatoxina-a(s) Sinapse Nervosa Os mesmos que a Anatoxina-a, porém com intensa salivação.

Cilindrospermopsinas Fígado Ação lenta de 5 a 7 dias, no bioensaio com camundongos o fígado se torna de cor amarelada.

Lingbiatoxinas Pele, Ap. digestivo Irritação da pele e das mucosas.

Saxitoxinas

(Conhecida como PSP)

Axônios Nervosos Bloqueiam os canais de sódio, das células nervosas, tonturas, adormecimento da boca e de extremidades, fraqueza muscular, Náusea, vômito, sede e taquicardia.

Lipopolissacarídeos (LPS) Pele Irritantes em potencial afetam qualquer tecido exposto

Muitos eventos relacionados à intoxicação de organismos animais em decorrência das cianobactérias foram relacionados cronologicamente no estudo Guia da  A.W.W.A Cyanobacterial Blue-Green Algae, 1995.

94 casos descritos de intoxicações de animais domésticos, rurais e selvagens em países da América, Asia e Oceania.

No Brasil o caso mais famoso foi a chamada Síndrome de Caruaru, como ficou conhecida a morte  de 52 pacientes com sintomas de hepatotoxicose aguda causada por microcistinas em Caruaru- Pe Brasil (Azevedo, 1996). 

O acúmulo de cianobactérias alteram o equilíbrio do ecossistema aquático

Criam um biofilme de cor verde, alterando a transparência da água, conduzindo a desoxigenação de lagos e rios

Ocorre quando há uma grande concentração de nutrientes na água.

Em meio anaeróbico as formas inorgânicas de N e P predominam e facilitam a assimilação pelas cianobactérias, provocando as suas florações.

O aumento de cianobactérias levam a formação de uma espessa camada esverdeada na superfície de lagos, que impede a penetração de luz às zonas profundas, fazendo com que falte oxigênio ocasionando a morte de animais e algas profundas.

Identificadas como rica fonte de compostos  biologicamente ativos Antivirais Antibacterianos Antifúngicos Atividades anticâncer  Várias estirpes de Cianobactérias acumulam

polihidroxialcanoatos   utilizado como um substituto para plásticos não-biodegradáveis

Estudos recentes mostraram que em locais poluídos com óleo são ricos em Cianobactérias capazes degradar seus componentes.

Aquicultura,  Tratamento de águas residuais Utilizadas em   Alimentos Fertilizantes Produção de secundários metabólitos

(toxinas,enzimas, vitaminas e produtos

farmacêuticos) Fontes alternativas de energia Diagnósticos Médicos 

Chile,México, Peru e Filipinas. Arthrospira platensis   Cultivado em larga escala  Comercializada  em forma de pó, flocos, cápsulas. Suplemento alimentar devido à sua riqueza

em nutrientes e digestibilidade.  60% de Proteínas: rica em beta-caroteno tiamina e

riboflavina Considerada um das mais ricas fontes de vitamina B12 

Padrão de Potabilidade brasileiro

Determina que os mananciais superficiais utilizados para abastecimento publico sejam monitorados mensalmente quanto ao número de células de cianobactérias por ml de água.

Até 10.000 células por ml.

Possuem capacidade de crescerem e sobreviverem em ambientes considerados inóspitos à vida, como fontes termais, ambientes hipersalinos, temperaturas baixas e sob condições extremas de pH (extremofilas)

O gênero Thermoplasma cresce bem em temperaturas de 55°C e pH 2

Produção de metano a partir de resíduos do seu metabolismo, sendo denominadas de metanogênicas.

A produção de metano pelas arqueobactérias, contribui ao agravamento do efeito estufa. Estudos recentes indicam que a quantidade de metano expelida pelas Archaea pode ser de 400 ton3/ano (cerca de 50 litros por dia).

Exibem uma parede espessa e rígida São anaeróbias obrigatórias, habitam pântanos,

açudes, lagos, sedimentos marinhos e rúmen de bovinos, pois esses ambientes possuem ausência de oxigênio e grande quantidade de matéria orgânica.

Halófitas → vivem em locais com alta concentração de sal, por exemplo, a salinidade do Mar Morto

Crenarchaeota hipertermofílicas redutoras de enxofre. Thermoproteus, Pyrolobus e Pyrodictium.

Euryarchaeota, inclui as metanogênicas, as halofílicas extremas e algumas hipertermofílicas. Methanococcus, Methanobacterium e Methanosarcina .

Korarchaeota, espécies hipertermofílicas, que foram isolados de fontes termais terrestres. Nanoarchaeum

Foram descritas arqueobactérias metanogênicas endossimbiontes em protozoários que habitam o rúmen de vertebrados

Não foi comprovado a capacidade de invadir tecidos ou manifestar potencial patogênico nesses organismos

A presença de metanogênicas no rúmen pode levar a prejuízos ao gado, uma vez que competem pelo acetato produzido na fermentação da celulose.

Sulfolobus acidocaldarius Enzima DNA Polimerase. A atividade ótima desta enzima é a 70 ºC,

sendo termoestável até 80 ºC. No entanto a 100ºC ainda é capaz de polimerizar até 200 nucleotídeos.

Extraída a partir da arqueobactéria eficaz na técnica de PCR (amplificação de fragmentos de DNA)

Staphylothermus marinus

Cisplatina uma das mais potentes drogas antitumorais existentes

Entretanto, pode causar Nefrotoxidade grave, ototoxidade e neurotoxidade.

Encontrada em um complexo constituinte da camada superficial do envelope celular desta arqueobactéria.

Proteína RHCC (Right-handed Coiled-coil)

Permanece estável em altas concentrações de sal, elevadas temperaturas e pressões, além de suportar condições extremas de pH.

Testada como transportadora de cisplatina.

O potencial da cisplatina incorporada a RHCC reduz os efeitos negativos, oriundos do tratamento quimioterapêutico, distribuindo uma quantidade mais precisa da droga às células cancerosas, além de aumentar o tamanho do fármaco, evitando assim sua passagem por barreiras como a hematoencefálica.

Bactérias que vivem em aberturas vulcânicas podem ser utilizadas como fonte de energia renovável ou ainda como produtoras de polissacarídeos, utilizados no espessamento de alimentos industrializados.

No tratamento de esgoto, podem ser utilizadas bactérias metanogênicas

O metano por essas produzido pode ser utilizado para gerar eletricidade ou em um sistema de gás natural

A membrana de bacteriorodopsina de halófilas extremas está sendo usada para o desenvolvimento de um chip de computador que torne possível o uso do mesmo para a execução de funções como a inteligência artificial ou visão de pessoas com cegueira

1. Quais são as principais características das cianobactérias que permitiram sua sobrevivência tanto no meio terrestre quanto no aquático?

2. Quais as principais formas de cianobactérias encontradas?

3. Quais são os aspectos principais que fazem as Arqueobactérias serem tão úteis em várias áreas tecnológicas?

4. Quais são os filos das Arqueobactérias? Como deu-se essa divisão?

5. Cite um benefício e um malefício das ciano e das arqueobactérias?

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