segunda-feira, 17 de abril de 2017

ZOOLOGIA - INTRODUÇÃO AO REINO METAZOA


                                       PORÍFEROS: OS PRIMEIROS METAZOÁRIOS


REINO METAZOA 

CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS METAZOÁRIOS




1- MULTICELULARIDADE
Todos os animais são multicelulares, essa característica os separa dos dos Monera e Protoctistas.

2- COOPERAÇÃO e COMUNICAÇÃO CELULAR
As células dos metazoa cooperam entre si e estabelecem comunicação (hormônios etc.) para o bem de todo o organismo, além disso, as células animais estabelecem ligações físicas (ex. desmossomas).
Tipos de comunicação entre as células: 
3- COMUNICAÇÃO CELULAR (hormonal)
Moléculas denominadas hormônios secretados por glândulas endócrinas; Comunicação Parácrina- é um tipo de comunicação cujas moléculas atuam nas células vizinhas, ex.: prostaglandinas (as prostaglandinas são compostos do grupo dos lipidios e são derivados enzimaticamente dos ácidos graxos, além disso, apresentam importantes funções no organismo animal, por ex., aumentam a permeabilidade celular e tambem apresentam atividade de quimiotaxia, atraindo as células como macrófagos especializados na fagocitose de restos celulares resultantes do processo inflamatório; e também podem agir como hormônios locais produzidos por quase todo tipo de célula do corpo). Comunicação neuronal - realizadas por moléculas chamadas neurotransmissores ocorrendo nas sinapses entre neurônios, entre neurônios e células musculares ou células glandulares ex.: acetilcolina. Existe outro tipo de comunicação celular  que ocorre entre as células através de canais contíguos, formando as junções comunicantes (gap junctions ou nexos) muito comuns nos tecidos epiteliais.


Tecido animal mostrando um detalhe dos desmossomos.
Adesão celular nos desmossomas (macula adherens), mostrando as proteínas envolvidas no processo de adesão entre células adjacentes. 



4- BLÁSTULA
A BLÁSTULA é segundo estágio do desenvolvimento do embrião dos animais (metazoa). Nesse estágio do desenvolvimento o organismo se apresenta como uma esfera constituída por uma camada externa de células menores (citotrofoblasto) e outras maiores o sinciciotrofoblasto, que constituem os blastômeros, e um espaço interno  cheio de líquido (cavidade = Blastocele). 
Assim, o embrião animal apresenta uma cavidade interna chamada BLASTOCELE. Logo a BLÁSTULA É A CARACTERÍSTICA APOMÓRFICA DOS METAZOÁRIOS.
Blástula e blastocele (cheia de fluído)
Fonte: modificado da wikipedia



5- PRESENÇA DE COLÁGENO
As células animais são conectadas entre si por desmossomas, hemidesmossomas,  junções comunicantes e junções oclusivas. Além disso existe a presença de COLAGENO que constitui parte da matriz extracelular juntamente com  filamentos de proteínas elásticas). 





6- HETEROTROFIA POR INGESTÃO
Todos os animais são heterotróficos por ingestão, com digestão intracelular (poríferos e cnidários) e extracelular (os demais filos), característica que os diferenciam dos Monera, Protoctistas, Fungi e Metáfita.

7- SEM PAREDE CELULAR
ANIMAIS não apresentam parede celular (o que os diferenciam dos fungos, algas e plantas), suas células apresentam apenas membrana plasmática.

8- MOVIMENTO
Apresentam tecidos especializados em movimento (tecido muscular) aliado a algum tipo de esqueleto (sustentação e ancoragem dos músculos). Geralmente apresentam movimento em uma ou todas as fases da vida (para capturar alimento, encontrar parceiros para cópula ou fugir de predadores).

9 - EUCARIOTOS
Todos os metazoários são eucariotos (apresentam carioteca).




EMBRIOLOGIA DOS METAZOÁRIOS

O esquema a seguir mostra o desenvolvimento de todos os metazoários. Seu desenvolvimento inicia com o encontro do espermatozóide (gameta masculino) com o óvulo (gameta feminino).  Logo em seguida a célula ovo ou zigoto inicia uma série de divisões mitóticas formando um aglomerado de células chamado mórula (do latin = pequena amora); seguindo o desenvolvimento o próximo estágio que aparece é a blástula (que é o embrião com uma cavidade interna a blastocele). 
O aparecimento de um estágio de blástula é a característica apomórfica de todos os metazoários. A blástula segue seu desenvolvimento e se transforma numa gástrula (onde aparece o blastóporo e o arquênteron = intestino primitivo). A gástrula pode seguir diferentes destinos dependendo do filo que estamos considerando. 
Assim, podemos encontrar um embrião DIBLÁSTICO, TRIBLÁSTICO ACELOMADO e EMBRIÕES TRIBLÁSTICOS CELOMADOS. 
O destino do blastóporo também é de grande importância na evolução do padrão metazoário, pois nos animais mais ancestrais ele vai originar a boca e nos animais mais derivados o blástóporo origina o ânus.


Embriologia dos Metazoários
 
Desenvolvimento embrionário dos Metazoa

ORIGEM DOS METAZOÁRIOS

A Teoria da Endosimbiose de Lynn Margulis, afirma que organelas, que hoje fazem parte das células eucarióticas surgiram como consequência de uma associação simbiótica estável entre organismos procariotos. A teoria afirma que os cloroplastos e as mitocôndrias (organelas membranosas) das células eucarióticas (células cujo DNA esta envolto pela carioteca) têm origem num procarioto autotrófico – provavelmente um antepassado das cianobactéria - que viveu em simbiose dentro de outro organismo, também unicelular procarioto, mas provavelmente de maiores dimensões, obtendo assim proteção e fornecendo ao hospedeiro energia produzida pela fotossíntese. Dessas associações simbióticas surgiu a célula eucariota. Sendo que o núcleo teria surgido pela invaginação da membrana plasmática ao redor do mesossomo fornecendo uma proteção ao material genético. Dessa forma podemos explicar o surgimento dos eucariotos como os conhecemos hoje.
Assim, também os animais (METAZOÁRIOS) necessitam ter sua existência explicada de alguma forma. Existem historicamente três teorias que lidam com a explicação da origem dos animais (metazoa) e são elas: teoria colonial, teoria sincicial,  e teoria simbiótica.


1. TEORIA COLONIAL

A teoria mais frequentemente citada para explicar o surgimento dos animais é a teoria colonial, proposta por Ernst Haeckel em 1874, mais tarde modificada pelo biólogo russo Ilya Ilych Mechnickov (1845-1916) em  (1887) e retrabalhada por Libbie Henrietta Hyman (1888-1969) em (1940).
Fundadores da teoria colonial para origem dos metazoários

De acordo com essa teoria os parentes e ancestrais mais próximos dos animais (Metazoa), são os coanoflagelados (Choanoflagellata), um grupo de protozoários cosmopolitas que apresentam algumas características compartilhadas  com os animais  mais primitivos, as esponjas. Os coanoflagelados podem ser livres ou sésseis, e viver como células solitárias ou formar colônias. Além de características moleculares e ultraestruturais, o que salta mais imediatamente à vista nos coanoflagelados é a sua morfologia celular: a célula possui o flagelo  envolto num colarinho, (muito semelhantes aos coanócito dos poríferos) que juntamente com o flagelo, participa na captura de partículas alimentares, alimentando-se como filtradores.
Segundo a teoria de Haeckel, os animais se originaram a partir de protoctistas flagelados coloniais os coanoflagelados. Seriam esferas ocas com células flageladas na superfície externa, semelhante ao protoctista atual do gênero  Volvox sp.  Apresentariam um eixo anterior-posterior e nadavam com o polo anterior voltado para frente, além de apresentar diferenciação celular entre células somáticas e reprodutivas (gônadas, internas).
Essa teoria é corroborada pelos seguintes fatos:
presença de células espermáticas flageladas - a presença de células somáticas flageladas nos metazoários tanto basais (coanócitos nos poríferos e células epitélio glandulares nos cnidários), como nos grupos derivados, por exemplo, cordados.
Os protoctistas flagelados exibem a tendência a uma organização colonial que pode ter conduzido a uma organização pluricelular por exemplo no gênero Volvox sp.
Segundo Haeckel (1874) essa colônia primitiva em forma de esfera oca com células flageladas externas (semelhante ao protoctista do gênero Volvox sp.) e que apresenta um eixo antero-posterior definido, que nada com a parte anterior dirigida para frente e que apresenta diferenciação entre células somáticas e gaméticas internas, devia ser uma fase evolutiva denominada BLASTEA.
De acordo com essa teoria a blástula (desse organismo ancestral blastea) se invaginou formando um novo organismo com parede dupla (formando os folhetos: endoderma e ecotoderma dos grupos derivados) em forma de um tubo com apenas uma abertura o blastóporo e uma segunda cavidade interna o arquênteron (o que dá origem aos GASTREA). Assim, essa GASTREA (animal) seria o metazoário ancestral hipotético equivalente ao estágio de gástrula no desenvolvimento embrionário dos animais atuais. Corroborando essa ideia podemos citar os hidrozoários medusoides (considerados os cnidários mais ancestrais) que apresentam duas paredes (folhetos) (a gastroderme e a ectoderme) e uma única abertura que desemboca na cavidade digestiva (arquênteron).
Anatomia de um hidrozoário mostrando as duas camadas (ectoderme = epiderme e a endoderme = gastroderme)

2. TEORIA SINCICIAL 

Hadzi J. e Hanson, E.D.(1950), sugerem que os animais (eucariotos, multicelulares, heterotróficos por ingestão, blástula como apomorfia) teriam se originado a partir de um grupo de protistas ciliados, multinucleados, semelhantes ao Paramecium sp., com simetria bilateral e de hábito bentônico (viviam rastejando no fungo da água com sua cavidade oral, voltada para o substrato).
Mais tarde teria ocorrido a formação de uma semi-menbrana interna separando os núcleos. A partir disso esta nova camada formaria a epiderme que envolveria uma massa interna a endoderme resultando um organismo semelhante a um verme achatado ancestral (platelminto) acelomado (sem uma cavidade interna) diblástico. Esta teoria ostenta uma origem difilética para metazoários: os poríferos teriam se originado de um grupo de protoctistas ancestrais (cnidários, platelmintos, nematoda, molusco, anelideos, artrópodes, equinodermos e cordados) teriam se originado de platelmintos acelomados.
A teoria sincicial é corroborada pela similaridade existente entre ciliados e acelomados tais como: pequeno tamanho, semelhança no hábito alimentar, bilateralidade, presença de muitos cílios em uma mesma célula.

Esquema mostrando os desdobramentos da teoria sincicial para a origem dos metazoa.


3. TEORIA SIMBIÓTICA

Um procarioto fermentador primitivo, sofreu diversas invaginações em sua membrana e estabeleceu relações com outros organismos procarióticos; com o passar do tempo surgiu o núcleo e as outras células englobadas passaram a desempenhar o papel de organelas. essas diferentes células eucariotas assim formadas passaram a cooperar entre si formando uma colônia. Por exemplo células flageladas, ameboides e ciliadas formaram uma colônia. Com o passar do tempo foram se diferenciando em tecidos e surgiu então o primeiro metazoário.









Bibliografia

CAMPBELL, N.A. & REECE, J.B. (org.) Biologia. Porto Alegre/RS. ARTMED. 2010.

RUPPERT, E. E. & BARNES, R.D. Invertebrate Zoology. New York. Saunders Colleg Publishers. (1994).

RUPPERT, E. E.; Fox, R. S. and BARNES, R. D. 2004. Invertebrate Zoology, seventh edition. Brooks/Cole.

STORER, T. I. & USINGER, R.L. Zoologia Geral. São Paulo/SP. Compahia Editora Nacional. (1978).

BRUSCA, R. C. and BRUSCA, G. J. 2003. Invertebrates. Sinauer Associates, Inc.

https://www.studyblue.com/notes/note/n/bio-1120-study-guide-2012-13-ingle/deck/9715060 

quinta-feira, 6 de abril de 2017

REINO PROTOCTISTA

PROTOCTISTAS





PROTOCTISTA é um termo informal para qualquer organismo eucarioto que não é uma bactéria, animal, planta ou fungo. 
Os protistas não formam um grupo natural ou clado, todavia, frequentemente são agrupados juntos por conveniência, com algas ou protozoários. 
Em alguns sistemas de classificação biológica tal como o popular esquema de cinco reinos proposto por Robert Whittaker em 1969, os protistas estão listados num reino chamado Protista, composto por organismos que são unicelulares ou unicelulares-coloniais e que não formam tecidos. 
Além do nível de organização relativamente simples os Protistas não apresentam quase nada em comum (não são relacionados filogeneticamente, apresentam diferentes ciclos de vida, estão em níveis tróficos distintos, modos de locomoção e estrutura celular diferenciada). 
No sistema de classificação de Lynn Margulis, o termo "protista" é reservado para organismos microscópicos enquanto que o termo mais inclusivo PROTOCTISTA é aplicado ao reino biológico o qual inclui certos eucariotos multicelulares maiores (tais como algas kelp, algas vermelhas, sargaço, e "slime mold" (bolores aquáticos) e protozoários. 
No âmbito da cladística não existe nenhum termo equivalente ao taxa Protista ou Protoctista, ambos os termos referem-se a grupos parafiléticos; grupos que se distribuem por toda a árvore da vida eucariota. 
Na classificação cladística o conteúdo dos Protistas está distribuído entre vários supergrupos (entre eles pode-se citar os SAR=(Ciliophoora = Paramecium),  Archaeoplastida, Excavata, Opisthokonta etc.) e os grupos Protoctista, Protista e Protozoa são considerados obsoletos. 
Entretanto, o termo Protoctista ou Protista, continua sendo usado informalmente como um termo abrangente para "microrganismo eucarioto", por ex., na frase: "protista patogênico" o termo é usado para denotar qualquer doença causada por um microrganismo o qual não é nem vírus, viroide bactéria, fungo ou metazoa. 



Algas e Protozoários
(Fonte Blog de meus ex-alunos: http://sobio.tumblr.com/)


Características Gerais  

1. Eucariotos
2. Organismos unicelulares, multicelulares e coloniais
3. Origem polifilética
4. Quanto a nutrição podem ser:
Holozóicos ou Heterotróficos
Necessitam obter alimento já sintetizado por outro organismo, capturando partículas alimentares (orgânicas) por endocitose: fagocitose (ingestão de partículas solidas ou pinocitose (ingestão de alimento líquido) do ambiente, depois de digeridas o resíduo é laçado para fora da céula clasmocitose (exocitose).  
Saprozóica
Alimentam-se de substâncias orgânicas em decomposição. 


5. Digestão intracelularA digestão ocorre dentro da célula, com auxilio de lisossomas que secretam enzimas digestivas e lançam sobre o vacúolo digestivo (onde se encontra o alimento a ser digerido). 
     Digestão intracelular em um protozoário (Paramecium sp.) hipotético. 


Características gerais dos protoctistas 



O Reino Protoctista é constituído por organismos eucariotos, unicelulares ou pluricelulares, parasitas ou de vida livre, que podem habitar água doce e salgada ou locais úmidos. Estes organismos apresentam várias origens evolutivas distintas representando uma origem polifilética para o grupo. Uma característica importante no reino é a pluricelularidade ou multicelularidade, embora uma grande maioria sejam unicelulares e unicelulares-coloniais.   



Importância ecológica 



As algas unicelulares e pluricelulares são autótrofas fotossintetizantes, e consequentemente são a base das cadeias alimentares de ambientes aquáticos, i.e., são organismos produtores. São também responsáveis por 85 a 90% da fotossíntese realizada no planeta, sendo creditadas a elas a manutenção da quantidade de oxigênio presente na atmosfera de nosso planeta (21%). Importância econômica das algas. Algas pardas, verdes e vermelhas podem ser utilizadas na alimentação humana, integrantes do sushi e sopas. Além disso, algumas espécies de algas pluricelulares apresentam em suas parede celular, substâncias de interesse econômico como o Agar e carragenina. 

REPRODUÇÃO DOS PROTOCTISTAS

Reprodução Assexuada 

Divisão binária, no caso de algas unicelulares e algas filamentosas em que uma célula se divide originando duas iguais. 
Fragmentação do talo, em que um fragmento da alga pode regenerar um novo talo. 
Reprodução por zoosporia, caracteriza-se pela produção de ZOÓSPOROS, células flageladas livre natantes que têm a capacidade de se desenvolver originando um novo indivíduo adulto chamado. 

Reprodução Sexuada 

Por conjugação, em que há a diferenciação de certas células de um filamento em gametas masculinos e femininos, que se unem, originando um zigoto diploide. Este, por sua vez, dá origem a novos talos.

Metagênese ou alternância de gerações

Neste tipo de reprodução ocorre a alternância de indivíduos adultos haplóides (n), os gametófitos (“organismo que produz gametas” ) e indivíduos adultos diplóides (2n), os esporófitos (“organismo que produz esporos”). Neste caso, os gametófitos (n) produzem gametas livre natantes, haplóides (n), que após a fecundação originam um zigoto (2n). O zigoto se desenvolve e origina um esporófito (2n), que produz esporos através da meiose (n). Os esporos são liberados no meio e germinam originando gametófitos.

Ulva lactuca 



Metagênese em Ulva lactuca. 

MODO DE DESLOCAMENTO NOS PROTOCTISTAS 





Protistas usam vários metodos para deslocamento. (a) Paramecium ondas de apêndices ciliares (cilios plural cilia) para propelir-se. (b) Amoeba usa pseudópodes semelhantes a lobos para ancorar-se a si própria à superfícies sólidas e lançar-se para frente. (c) Euglena sp usa um chicote (semelhante a uma cauda) chamado flagelo para propelir-se.


Fotografia e esquema mostrando as partes de uma Euglena sp ao microscópio ótico.




CLASSIFICAÇÃO 








Classificação dos Protoctistas (reino polifilético)





Resumo

Características gerais 


Eucariotos 

Unicelulares de pluricelulares e coloniais 

Origem Polifilética 

Autotróficos, heterotróficos ou holozoicos, saprozóicos 

Digestão intracelular











Alguns representantes de protoctistas