PSICRÓFILOS: CARACTERÍSTICAS, TIPOS E EXEMPLOS - BIOLOGIA - 2025

Os psicrofílicos são um subtipo de extremófilos caracterizados por baixas temperaturas resistentes, geralmente entre -20 ° C e 10 ° C, e ocupam permanentemente habitats frios. Esses organismos geralmente são bactérias ou arquéias, porém existem metazoários como líquenes, algas, fungos, nematóides e até insetos e animais vertebrados.

Ambientes frios dominam a biosfera da Terra e são colonizados por microrganismos abundantes e diversos que desempenham papéis potencialmente críticos nos ciclos biogeoquímicos globais.

O Lichen Xanthoria elegans é um psicrófilo bem conhecido que pode fotossintetizar a temperaturas tão baixas quanto -24 ° C. Fotografia tirada em Alberta, Canadá. Fonte: Jason Hollinger via

Além de resistir a baixas temperaturas, os organismos psicrofílicos também devem ser adaptados a outras condições extremas, como altas pressões, altas concentrações de sais e alta radiação ultravioleta.

Características dos organismos psicrofílicos

Habitats

Os principais habitats dos organismos psicrofílicos são:

-Ambientes marinhos polares.

-Banco ou gelo marinho.

-Ambientes terrestres polares.

-Lagos de grande altitude e latitude.

-Lagos subglaciais.

-Regiões alpinas frias.

-Superfícies de geleiras.

-Desertos polares.

-Oceano profundo.

Adaptações

Os psicrófilos são protegidos do congelamento por várias adaptações. Um deles é a flexibilidade de suas membranas celulares, que conseguem ao incluir um alto teor de ácidos graxos curtos e insaturados nas estruturas de suas membranas lipídicas.

O efeito da incorporação desses ácidos graxos é a diminuição do ponto de fusão, aumentando ao mesmo tempo sua fluidez e sua resistência.

Outra adaptação importante dos psicrófilos é a síntese de proteínas anticongelantes. Essas proteínas mantêm a água corporal em estado líquido e protegem o DNA quando as temperaturas caem abaixo do ponto de congelamento da água. Eles também evitam que ocorra a formação ou recristalização de gelo.

Tipos de psicrófilos e exemplos

Organismos unicelulares

A diversidade de psicrófilos unicelulares é muito grande, entre estes podemos citar membros da maioria das linhagens bacterianas: Acidobactérias, Actinobactérias, Bacteroidetes, Cloroflexi, Cianobactérias, Firmicutes, Gemmatimonadetes, OP10 e Planctomycetes.

Além disso, Proteobacteria e Verrucomicrobia foram detectadas no Ártico, na Antártica e em criocones alpinos. Eles também foram detectados na Groenlândia, Canadá, Tibete e Himalaia.

Entre as cianobactérias psicrofílicas encontramos Leptolvngbva, Phormidium e Nostoc. Outros gêneros comuns são Aphanothece, Chroococcus e Charnaesiphon unicelulares, e Oscillatoria filamentosos, Microcoleus, Schizothrix, Anabaena, Calothrix, Crinalium e Plectonerna.

Organismos multicelulares

Dentre os insetos psicrofílicos podemos citar o gênero Diamesa do Himalaia (Nepal), que permanece ativo até atingir a temperatura de -16 ° C.

Também é encontrado o mosquito sem asas, Belgica Antarctica, com 2 a 6 mm de comprimento, endêmico da Antártica. Este é o único inseto do continente e também o único animal exclusivamente terrestre.

Figura 2. O mosquito apteric Belgica antarctica, um inseto endêmico da Antártica. Fonte: Tasteofcrayons, do Wikimedia Commons

Animais vertebrados também podem ser psicrófilos. Alguns exemplos incluem um pequeno número de sapos, tartarugas e uma cobra que usa o congelamento extracelular de água (água fora das células) como estratégia de sobrevivência para proteger suas células durante o inverno.

O nematóide Antártico Panagrolaimus davidi pode sobreviver ao congelamento da água intracelular e subsequentemente crescer novamente e se reproduzir.

Também os peixes da família Channichthyidae - que vivem nas águas frias da Antártica e do sul da América do Sul - usam proteínas anticongelantes para proteger suas células contra o congelamento total.

Temperaturas de crescimento e organismos psicrofílicos

A temperatura máxima de crescimento (T _max) de um organismo é a mais alta que ele pode tolerar. Enquanto a temperatura ótima (T _opt) para o crescimento é aquela em que o organismo cresce mais rápido.

Todos os organismos que sobrevivem e se desenvolvem em ambientes de baixa temperatura são geralmente considerados psicrófilos. No entanto, como sabemos, o termo psicrófilo só deve ser aplicado aos organismos cujo T _máx é de 20 ° C (ou seja, eles não podem sobreviver a temperaturas mais altas).

Foram isolados microrganismos de áreas muito frias, que podem crescer em condições de laboratório a temperaturas acima de 20 ° C, o que indica que, embora estejam adaptados a baixas temperaturas, não devem ser considerados psicrófilos. Esses microrganismos são chamados de "mesotolerantes", ou seja, toleram temperaturas médias.

Methanococcoides burtonii

Sphingopyxis alaskensis

Sphingopyxis alaskensis é uma bactéria isolada das águas marinhas do hemisfério norte, onde prevalecem as temperaturas de 4 a 10 ° C. Por outro lado, as haloarchaeas, que são arqueas que habitam águas altamente saturadas de sal, crescem a uma temperatura de -20 ° C.

Apesar de terem grandes populações em seus habitats naturais, nenhum desses microrganismos pode ser cultivado em laboratório a menos de 4 ° C.

Por sua vez, S. alaskensis possui um T _max de 45 ° C e haloarchaea pode crescer em temperaturas acima de 30 ° C, portanto não pode ser considerada psicrofílica. No entanto, suas populações estão bem adaptadas e são muito abundantes em áreas extremamente frias.

Do exposto podemos supor que existem outros fatores ambientais limitantes que influenciam a sobrevivência desses organismos em seus habitats naturais, sendo que a temperatura não é o fator de maior peso.

Aplicações biotecnológicas

As enzimas de organismos psicrofílicos são caracterizadas por alta atividade em temperaturas baixas e moderadas. Além disso, essas enzimas têm baixa estabilidade térmica.

Devido a essas características, as enzimas de organismos psicrofílicos são muito atrativas para serem aplicadas em diversos processos na indústria de alimentos, medicina, biologia molecular, indústria farmacêutica, entre outras.

Referências

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