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Li vr o 2 Assunto Apostila Exercícios Revisão Rendimento % Zoologia Fisiologia Humana Classificação dos seres vivos Biologia PLANEJAMENTO Livro 2 #EsseAnoVai! Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Zoologia 3 Fisiologia Humana 65 Classificação dos seres vivos 92 Índice Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com OBS: A simetria bilateral está bem relacionada com a cefalização: A presença de uma cabeça, contendo órgãos sensoriais e tecidos nervosos centrais, na extremidade anterior do animal. Ela deve ter sido uma vantajosa evolutivamente, pois a extremidade anterior de um animal com locomoção livre é tipicamente a primeira a encontrar novos ambientes. Já as cavidades corporais preenchidas por fluidos funcionam como esqueletos hidrostáticos. Outros animais apresentam a simetria radial ou radiada, onde seu corpo pode ser dividido em vários planos de simetria, dispostos em raios, o que é vantajoso para um animal fixo ou com pouca mobilidade, pois ele pode entrar em contato com o ambiente em várias direções. São eucariotos, multicelulares e heterótrofos, sendo a maioria com capacidade de reagir a estímulos devido à presença do sistema nervoso, sendo neuromiários. A reserva energética dos animais é o glicogênio. 4 B IO LO G IA | LI V R O 2 Zoologia Em geral, os animais se locomovem e possuem órgãos dos sentidos e sistema nervoso, o que facilita a localização do alimento e a coordenação dos movimentos para a sua captura. A forma do corpo também está adaptada ao movimento. A maioria dos animais apresenta uma simetria bilateral, Isto é, seu corpo pode ser dividido em duas partes simétricas opostas, o que garante o equilíbrio e diminui a resistência do ar ou da água ao movimento. www.apostilasd.com.br Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Hipótese filogenética dos animais 5 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Espículas e tipos de esponjas A linhagem que originou as esponjas atuais se separou da linhagem que originou todos os outros animais bem cedo na evolução animal. Algumas esponjas atuais são muito similares aos prováveis ancestrais coloniais protistas. Todos os membros do grupo vivem fixos a um substrato e são praticamente imóveis, o que fez com que, durante muito tempo, fossem considerados plantas. Sua natureza animal só foi reconhecida em 1765, quando foram observadas correntes internas de água no seu organismo. A maioria das esponjas é marinha, mas existem algumas de água doce sendo todas sésseis e de simetria radial ou assimétricas. O termo "porífero" refere-se ao fato de todos os membros deste grupo apresentarem o corpo dotado de poros. Apresentam no ápice do corpo uma abertura chamada ósculo. Internamente há uma cavidade chamada átrio ou espongiocele, por onde circula a água. A água penetra na esponja por meio dos poros e células flageladas promovem a circulação da água na espongiocele que logo após sai pelo ósculo. SÃO ANIMAIS FILTRADORES E A DIGESTÃO É INTRACELULAR. As principais células das esponjas são os porócitos, pinacócitos, amebócitos, arqueócitos, coanócitos e esclerócitos. Os elementos esqueléticos estão representados apenas por espículas calcáreas, de sílica e por fibras protéicas de espongina, que são flexíveis. Por não apresentarem órgãos e tecidos são chamados de Parazoários e sua fisiologia é basicamente representada por células funcionais. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Poríferos Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com O Corpo das Esponjas 5 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Calcarea (CaCO3) Áscon, Sícon e Leucon Maioria com -10cm Marinhas em todos os oceanos Hexactilellida Esponjas de vidro Espículas silicosas com 6 ou + pontas Siconóides em estrutura Águas profundas Desmospongiae Todas Leuconóides. 90% das sp. Amebócitos com pigmentos brilhantes Espículas silicosas, fibras de espongina ou ambas São assimétricas Sclerospongiae Grutas e túneis em recifes coralinos Espículas silicosas, fibras de espongina em um esqueleto de CaCO3 Alguns especialistas as colocam no grupo dos desmospongios. Brotamento: de uma esponja inicial surge um broto, que pode ficar preso a ela ou se soltar. Gemulação: em esponjas de água doce surgem as gêmulas que são amebócitos indiferenciados (arqueócitos), protegidos por um envoltório rígido formado por espículas. Nesse envoltório existe uma região menos resistente chamada micrópila. Fragmentação: grande capacidade de regeneração onde alguns pedaços podem regenerar esponjas inteiras. Reprodução sexuada: existem espécies monóicas e dióicas. Os espermatozóides são formados a partir de coanócitos e os óvulos, a partir de coanócitos ou de amebócitos. Espermatozóides saem pelo ósculo e penetram pelos poros de outra esponja ocorrendo fecundação, que forma uma larva denominada anfi-blástula e parenquímula. Assim, o desenvolvimento é indireto. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Reprodução Classificação Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Surgiram cedo na história evolutiva e irradiaram no final do período Pré-cambreano. Com exceção de alguns poucos, como as hidras, a maioria é marinha como anêmonas, águas-vivas, corais e hidrozoários. O plano corporal de um celenterado combina uma baixa taxa metabólica com a habilidade de capturar presas grandes. Essas características permitem aos cnidários sobreviver em ambientes onde presas são raras. A boca de está conectada a uma bolsa de fundo cego chamada cavidade gastrovascular, que atua na digestão, na circulação e na troca gasosa. A única abertura funciona como boca e ânus. Possuem também células epiteliais com fibras musculares cujas contrações permitem que o animal se mova, além de redes neurais que integram as atividades do corpo- Rede nervosa difusa. Durante a vida podem passar por duas fases: o estágio séssil chamado pólipo e a fase livre- natante chamada medusa. O ciclo de vida básico é chamado alternância de gerações ou metagênese onde as medusas produzem óvulos e espermatozóides e liberam-nos na água. Um óvulo, quando é fertilizado, desenvolve-se formando uma larva ciliada livre chamada plânula, a qual eventualmente se fixa no fundo e se transforma em um pólipo que por estrobilização forma éfiras. Nos celenterados há, no mínimo 2 novidades evolutivas importantes se comparados aos espongiários: o sistema nervoso (rede difusa de neurônios) e a boca seguida da cavidade digestiva (gastrovascular) para a digestão extracelular. Sistema Digestório- Incompleto (não existe ânus); digestão extracelular e intracelular. Células lançam enzimas digestivas para a cavidade gastrovascular. Sistema Circulatório- ausente; o alimento é distribuído diretamente pela cavidade gastrovascular. Sistema Respiratório-ausente; trocas gasosas diretamente entre as células e o ambiente. Sistema Excretor-ausente; excreções lançadas diretamente pelas células diretamente no ambiente. Sistema Nervoso- presente; forma uma rede difusa no corpo. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 CnidáriosFisiologia Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Anatomia de uma Hidra Cnidócito Os cnidócitos derivam de cálulas indiferenciadas chamadas cnidoblastos. Uma vez que completamente formados, os cnidócitos apresentam uma organela especializada denominada cnida, que corresponde a uma diferenciação do complexo golgiense. O tipo mais comum de cnida chama-se nematocisto que apresenta uma substância protéica tóxica. 5 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Assexuada por brotamento e metagênese. Pode ocorrer também fecundação externa como em alguns corais. Pólipos podem sofrer estrobilização na reprodução por metagênese. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Reprodução Células Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Scyphozoa: Marinhos, predomina a fase de medusa. Ex. Aurelia, mães-d’água ou águas vivas. Anthozoa: Marinhos, predomina a fase de pólipo. Podem ser isolados ou coloniais. Não sofrem metagênese. Ex. Corais e anêmonas Hydrozoa: Marinhos ou dulcícolas, isolados ou coloniais. Predomina a fase de pólipo. Ex. Hidra (pólipo dulcícola), caravelas (pólipo colonial flutuante) e Obelia (pólipo séssil colonial). Os ctenóforos foram a linhagem seguinte a se separar da linhagem que originou todos os outros animais. São superficialmente semelhantes aos cnidários. Ambos possuem duas camadas celulares separadas por uma mesogléia, simetria radial e tentáculos para a alimentação. Porém, os ctenóforos possuem um tubo digestivo completo, onde o alimento entra por uma boca e os resíduos são evacuados por dois poros anais. Todas espécies de ctenóforos são carnívoros marinhos de presas pequenas. São bilateralmente simétricos que não possuem uma cavidade corporal fechada. São desprovidos de órgãos para o transporte de oxigênio até os tecidos e possuem órgãos simples para excretar os restos metabólicos (células-flama). Esse plano corporal impõe que cada célula deve estar perto de uma superfície do corpo, uma exigência cumprida pela forma achatada do corpo. O trato digestivo consiste de uma boca se abrindo em uma bolsa com fundo cego. Alguns podem não ter trato digestivo (tênias). Entretanto essa bolsa é muito ramificada aumentando a área de absorção de nutrientes. São os primeiros triblásticos da escala evolutiva, assim como bilatérios. Ocorre também neste grupo a ocorrência de cefalização, bem acentuada em tênias e planárias. Fisiologia: Com relação aos antozoários, é importante destacar o branqueamento de corais, fenômeno que é consequência do aquecimento global e que causa impactos enormes nas cadeias alimentares marinhas. ! 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Classificação Ctenóforos Platelmintos Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Planárias podem ter fragmentação. Há espécies monóicas, com desenvolvimento direto e indireto. Outras são dióicas. Diversos platelmintos fazem reprodução sexuada originando fases larvais. Sistema Digestório- incompleto; intestino ramificado em alguns. Digestão extracelular e intracelular. Sistema Circulatório- ausente; alimento distribuído pelo intestino ramificado a todas células do corpo. Sistema Respiratório- ausente; trocas gasosas feitas diretamente entre as células e o ambiente. Sistema Excretor- presente; rede de protonefrídeos com células-flama ou solenócitos. Sistema Nervoso- presente; um par de gânglios cerebrais com cefalização ligados a dois cordões nervosos longitudinais (escada de cordas). Alguns animais possuem ocelos, que acusam a presença da luz, e quimiorreceptores, que indicam a presença de substâncias químicas no ambiente. Cestodea- Formada por endoparasitas com corpo dividido em segmentos. Sem tubo digestivo pois o alimento é incorporado pela superfície do corpo do parasita. São tipicamente parasitas do intestino humano e de outros animais. Os parasitas mais comuns são Taenia solium (com ganchos no escólex para fixação e ventosas) e Taenia saginata (sem ganchos). Outro exemplo é o Echinococcus granulosus que também apresenta ganchos, mas poucas proglótes no corpo (segmentos). É um parasita de cães, sendo conhecida como “tênia do cão”. Neste caso o ser humano pode ser hospedeiro acidental quando ovos do animal são ingeridos sendo a doença chamada hidatidose (cisto hidático). 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Reprodução Classes Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Ciclo de vida da Taenia Solium 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Trematoda- Todos parasitas, principalmente de vertebrados. Apresentam intestino ramificado. Epiderme não ciliada, existência de ventosas e ausência de órgãos sensitivos são as características que os diferenciam dos turbelários. O causador da esquistossomose, Schistosoma mansoni (dióico), onde o macho abriga a fêmea num espaço chamado canal ginecóforo; o parasita de carneiros, Fasciola hepática (monóico) e outros vermes menos conhecidos formam esta classe. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Ciclo de vida do Schistosoma mansoni 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Turbellaria- São os platelmintos de vida livre, em sua grande maioria marinhos, mas também encontrados em água doce e solo úmido, com destaque maior para as planárias e geoplanas. As aurículas são acentuadas neste grupo e extrovertem a faringe conforme a figura abaixo. Também chamados de nematódeos ou vermes cilíndricos, possuem uma cutícula espessa composta de várias camadas que é secretada pela epiderme subjacente e que dá forma ao corpo. Fazem 4 trocas (mudas) ao longo da vida sendo chamados, assim como os artrópodos, de ecdisozoários. Eles fazem a troca de oxigênio e de nutrientes com o ambiente através da cutícula e do intestino, o qual possui apenas uma camada de células. Alimentam-se de pequenos protistas e de outros animais e muitos são parasitas humanos. A maioria vive em solo úmido mas existem espécies de água doce e marinhos (raros). Um importante nematódeo de vida livre estudado em biologia é o Caenorhabditis elegans, cujo genoma foi descoberto em 1998, apresenta 17 mil genes e 302 neurônios. Os parasitas de plantas podem viver em raízes, sementes e frutos, produzindo ovos dos quais saem larvas que se alimentam dos tecidos da planta. Muitas vezes formam-se, na região da planta atacada pelo verme, nódulos protetores chamados galhas. Os parasitas de animais podem provocar doenças que freqüentemente debilitam o hospedeiro e, eventualmente, podem matá-lo. Alguns dos grandes problemas de saúde pública que afligem a população brasileira são causados por eles. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Nematelmintos Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Sistema Digestório- Completo; possuem boca e ânus. Digestão extracelular e intracelular. Os materiais são transportados através do tubo por contrações da faringe, na extremidade do verme. É a partir destegrupo, então, que surge a cavidade digestória com formato de tubo com duas aberturas. A boca, geralmente, é circundada por lábios ou papilas sensoriais. Há ânus nas fêmeas e cloaca nos machos. Sistema Circulatório- ausente; alimento distribuído pelo fluido da cavidade pseudocelômica. Sistema Respiratório- ausente; trocas gasosas diretamente entre as células e o ambiente. Pode haver respiração anaeróbica em alguns casos. Sistema Excretor- presente; um par de canais excretores (células-H), com poro excretor abrindo-se perto da boca. Sistema Nervoso- presente; um anel nervoso em torno da faringe com dois cordões nervosos longitudinais. Reprodução- sexuada podendo ser monóicos ou dióicos. Parasitas apresentam ciclos de vida complexos com diversos tipos. Os ovos ficam alojados no útero da fêmea. O desenvolvimento é indireto, com a existência de larvas rabditóides e filarióides. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Fisiologia Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Principais doenças causadas por nematódeos Ascaridíase é provocada pelo nematelminto Ascaris lumbricoides, a lombriga, que o homem adquire ao ingerir água e verduras contaminadas por ovos. Embora os adultos se alojem no intestino, as larvas realizam um circuito hepático-cárdio-pulmonar pelo organismo. Durante o trajeto, as larvas rabditóides sofrem várias mudanças e se transformam, aos poucos, em jovens adultos. Em 60 dias alcançam a maturidade sexual e já podem ser encontrados ovos nas fezes do hospedeiro. O verme pode viver no organismo por mais de um ano. A esse deslocamento do verme pelo organismo do hospedeiro dá-se o nome de circuito hepático-cárdio- pulmonar ou ciclo de Looss, em homenagem ao seu descobridor. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Ancilostomose ou amarelão é causada por dois nematelmintos diferentes: Ancylostoma duodenale e Necator americanus. Ambos penetram ativamente pela pele humana na forma larval, são hematófagos e agem no intestino, causando séria debilidade orgânica. O Ancylostoma brasiliensis (larva migrans) é o causador do bicho-geográfico, mas é parasita intestinal de cães e gatos. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Ancilostomose ou amarelão é a doença do Jeca Tatu, personagem imortalizado por Monteiro Lobato. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Enterobíase ou oxiurose é provocada pelo nematelminto Enterobius vermicularis, o oxiúros, também parasita intestinal, adquirido pelo homem graças à ingestão de água e verduras contaminadas por ovos. Filariose ou elefantíase é causada pelo nematelminto Wuchereria bancrofti, transmitido pela picada do mosquito Culex fatigans. Provoca obstrução de vasos linfáticos e causa grandes edemas, sobretudo em pernas e escroto. No ciclo de vida do Wuchereria bancrofti, há duas formas evolutivas básicas: a microfilária (forma juvenil) e o verme nematelminto adulto. A microfilária é encontrada no sangue e nos linfonodos e a forma adulta é encontrada em vasos linfáticos, onde reproduzem dando origem a outras microfilárias. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Há outras doenças como a Oncocercose (Onchocerca volvulus), adquirida através da picada do inseto borrachudo (simulium SP) e que afeta os olhos, podendo levar até a cegueira e a Strongiloidíase (Strongyloides stercoralis), onde há penetração de larvas pela pele atingindo os pulmões e o intestino. Curiosidade: Os Rotíferos: São pequenos e complexos, bilaterais e pseudocelomados, sendo assegmentados e com 3 camadas celulares. A maioria é minúscula, menores que alguns protistas ciliados, mas com órgãos internos altamente desenvolvidos. O tubo digestivo é completo e o pseudoceloma funciona como órgão hidrostático. Na cabeça há um órgão ciliado chamado corona e o alimento é triturado na boca em um órgão chamado mastax. A maioria é de água doce, mas existem alguns marinhos. Alguns vivem em musgos e liquens em estado dissecado e dormente até que chova. A maioria vive no máximo 2 semanas. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Sistema Respiratório- presente; brânquias nos poliquetos. Em muitos a respiração é por difusão na pele bem irrigada de sangue (cutânea ou tegumentar- oligoquetos e hirudíneos) Sistema Excretor- presente; excreção por meio de nefrídeos (metanefrídeos). A amônia é o principal excreta. Sistema Nervoso- presente; composto por uma cadeia nervosa ventral, com um par de gânglios por segmento. Gânglios cerebrais bem desenvolvidos. Constituem um grupo diversificado de vermes segmentados. Podem viver na água doce, na terra e no mar. O corpo segmentado está relacionado à locomoção aperfeiçoada neste grupo. Um centro nervoso separado chamado gânglio controla cada um dos segmentos, mas gânglios estão conectados por cordões nervosos que coordenam o seu funcionamento. São os primeiros animais celomados e a maioria não apresenta um envoltório protetor rígido. Seu corpo serve, em boa parte das espécies, para trocas gasosas. Sistema Digestório- completo; intestino com regiões diferenciadas (faringe, papo, moela). Digestão extracelular. Há também uma estrutura que aumenta a superfície de contato dos alimentos, uma dobra intestinal chamada tiflosole. Sistema Circulatório- presente; primeiros com sistema fechado, presença de vasos pulsáteis- corações laterais, hemoglobina presente. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Anelídeos Fisiologia Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Reprodução Sexuada, com espécies monóicas (minhoca) e dióicas (poliquetos). Desenvolvimento direto (minhoca) ou indireto (poliquetos). 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Hirudinea- As sanguessugas podem ser encontradas no mar, em água doce e no solo úmido. Têm o corpo liso com uma ventosa fixadora em cada extremidade. A boca localiza-se no meio da ventosa anterior. São geralmente ectoparasitas hematófagos, alimentando-se do sangue de diversos animais. Para isso, prendem- se ao corpo dos hospedeiros e, com o auxílio de pequenos dentes, perfuram sua superfície corporal, pela qual o sangue escorre. Apresentam respiração cutânea, são monóicos e com desenvolvimento direto, semelhante as minhocas. Oligochaeta- Compreende mais de 3.000 espécies. São os anelídeos com poucas cerdas por segmento. Aqui estão as minhocas, de ambiente terrestre, e uma grande variedade de pequenos animais encontrados em água doce. Apresentam respiração cutânea são monóicos e com desenvolvimento direto e fecundação externa (dentro do casulo, mas fora do corpo do animal). Ocorre dupla-fertilização. Polychaeta- É a maior classe, com mais de 8.000 espécies. São todos marinhos e caracterizam-se por apresentar muitas cerdas em cada segmento do corpo. Estas chegam a formar apêndices chamados parapódios, úteis na locomoção. Diferem das minhocas também pelo fato de apresentarem cabeça diferenciada nas formas móveis. A respiração é branquial e o desenvolvimento é indireto com fecundação externa.Podem ser livres ou tubícolas. O Chaetopterus, por exemplo, vive permanentemente em um tubo com forma de U, medindo até 2 cm de diâmetro, mantido com as duas aberturas fora da areia. Os poliquetas rastejantes geralmente são predadores, capazes de se mover com rapidez. Já o verme-de-fogo é livre. Podem caçar e os tubícolas são filtradores. Os artrópodos são animais que apresentam uma cobertura corporal rígida que impossibilita o movimento vermiforme. Para se locomoverem esses animais necessitam de apêndices que possam ser movidos por músculos. Esses apêndices são articulados e os animais que os apresentam são incluídos neste filo. O corpo dos artrópodos é dividido em segmentos e, assim como os nematódeos, são ecdisozoários. Apresentam um exoesqueleto coberto de quitina, um polissacarídeo resistente. As pernas articuladas surgiram nos trilobitas que prosperou nos mares do Cambriano e do Ordoviciano, hoje extintos. Os artrópodos atualmente são divididos em 3 grandes grupos: Quelicerados (aracnídeos e merostomatas), crustáceos (camarões e lagostas) e Unirremes (miriápodes e insetos). 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Classificação Artrópodes Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Sistema Nervoso- composto por um cérebro (resultado da fusão de vários gânglios nervosos) e por uma cadeia nervosa ventral, com pares de gânglios dispostos em sequência. Sistema Sensorial- olhos (simples ou compostos), órgãos de equilíbrio, sensores táteis e químicos. Reprodução- sexuada, com espécies dióicas, fecundação externa ou interna. O desenvolvimento pode ser direto ou indireto. Sistema Digestório- completo; tubo digestivo com estruturas diferenciadas e glândulas assessórias. Digestão extracelular e peças bucais para manipular e triturar o alimento (mandíbulas, maxilas, maxilípedes, quelíceras...) Sistema Circulatório- presente; aberto. O líquido sanguíneo é a hemolinfa destituído (como nos insetos) ou dotado de pigmentos respiratórios (hemoglobina ou hemocianina). Há lacunas entre os órgãos chamadas hemoceles. Sistema Respiratório- branquial (crustáceos); traqueal (insetos, aracnídeos, quilópodos e diplópodos); filotraquéias ou pulmões foliáceos (aracnídeos) Sistema Excretor- glângulas verdes (crustáceos); túbulos de Malpighi (insetos, quilópodes, diplópodes e aracnídeos) e glângulas coxais (aracnídeos). A excreta nitrogenada pode ser o ácido úrico (insetos) e a amônia (diversos artrópodos). 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Fisiologia Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Insetos Nos insetos sempre há: -3 pares de patas (hexápodes); -1 par de antenas (díceros); -Corpo: Cabeça – tórax – abdômen. -Olhos compostos. Alguns exemplos de ordens de insetos: Dípteros: moscas e mosquitos; Lepidópteros: borboletas e mariposas; Tisanuros: traça-do-livro; Coleópteros: besouros e joaninhas. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Aparelho bucal em insetos: Sugador maxilar (língua de sogra)- borboletas e mariposas Mastigador (cortador)- gafanhotos, baratas, tesourinhas, besouros, e lagartas. Sugador labial (lábio em estojo)- pode ser picador, como ocorre em percevejos, barbeiros, cigarras, mosquitos e pulgas, ou não picador, como ocorre no caso da mosca doméstica. Nos crustáceos há muitas variações no corpo, um exemplo é: 5 a 10 pares de patas; 2 pares de antenas (tetráceros); Corpo: Cefalotórax e abdômen; Olhos compostos. Principais ordens de crustáceos: Isopoda- barata-da-praia, tatuzinho-de- jardim Decapoda- camarão, siri, carangueijo Thoracica- cracas 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Insetos Observação Os tipos de asas dos insetos podem ser classificadas como Tégminas, que são espessas e pergamináceas (gafanhoto, grilo e barata); Hemiélitros, que são espessas na base e membranosa na porção distal (percevejos) ou Élitros, que são coriáceas e cobrem as asas posteriores (besouros) ! Crustáceos Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Metamorfose em insetos Os insetos podem não apresentar metamorfose (ametábolos); apresentar uma metamorfose intermediária (hemimetábolos) ou ainda uma metamorfose completa (holometábolos). 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Crustáceos Nos crustáceos há muitas variações no corpo, um exemplo é: 5 a 10 pares de patas; 2 pares de antenas (tetráceros); Corpo: Cefalotórax e abdômen; Olhos compostos. Principais ordens de crustáceos: Isopoda- barata-da-praia, tatuzinho-de-jardim Decapoda- camarão, siri, carangueijo Thoracica- cracas 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Crustáceos 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Estruturas nos aracnídeos: 4 pares de patas; Não há antenas (áceros); Corpo: Cefalotórax e abdômen. Olhos simples. Principais ordens de aracnídeos: Araneae- aranhas como a tarântula e a caranguejeira Acari- ácaros e carrapatos Scorpionida- escorpiões Solifugae- solífugos 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Aracnídeos Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Quilópodes e Diplópodes Quilópodes: Cabeça e tronco, olhos compostos, 1 par de antenas, 1 par de patas por segmentos. Exemplo principal é a lacraia. Diplópodes: Cabeça, tórax e abdômen, 1 par de antenas, dois pares de patas na maioria dos segmentos. Exemplo principal é o embuá (piolho- de-cobra). 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Resumo Insetos Crustáceos Aracnídeos Quilópodos Diplópodos Patas 3 pares Variável 4 pares 1 por seg. 2 por seg. Antenas 1 par 2 pares Ausentes 1 par 1 par Divisão do corpo Cabeça Tórax Abdômen Cefalotórax Abdômen Cefalotórax Abdômen Cabeça Segmentos Cabeça Tórax curto Segmentos Respiração Traqueal Branquial Filotraqueal Traqueal Traqueal Traqueal Excreção Túbulos de Malpighi Glândulas verdes ou antenais Túbulos de Malpighi e Glândulas coxais Túbulos de Malpighi Túbulos de Malpigui Exemplos Mosca, barata, Borboleta, Besouro Camarão, siri, Lagosta, kril, Tatuíra. Aranha, ácaro, Carrapato, Escorpião Lacraia Piolho-de- cobra 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Variam muito de tamanho, desde caracóis de 1 mm até lulas gigantes de 18 m. Os moluscos sofreram uma das maiores radiações evolutivas entre os animais, baseada em um plano corporal com 3 componentes estruturais principais: pé, manto e massa visceral. O pé é uma estrutura muscular grande que originalmente era um órgão para a locomoção e para a sustentação dos órgãos internos. Já o manto é uma dobra de tecido que cobre a massa visceral de órgãos internos. Em muitos moluscos, o manto se estende além da massa visceral formando a cavidade do manto ou paleal. A concha:A pérola: Formação de uma pérola em molusco bivalve: um parasita ou grão de areia posiciona-se entre a concha e o manto e é envolvido por camadas de carbonato de cálcio. Sistema Digestório- completo; intestino com regiões diferenciadas e glândula digestiva associada, digestão predominante extracelular. Apresentam glângulas digestivas e estilete cristalino (bivalves). Sistema Circulatório- presente; aberto ou lacular (onde o sangue sai dos vasos e cai nos espaços intercelulares) e fechado (nos cefalópodes-onde o sangue circula no interior de vasos) Sistema Respiratório- presente; ocorrendo com órgãos especializados, na maioria brânquias e pulmões. Sistema acoplado ao circulatório pois os gases são transportados pelo líquido sanguíneo. Sistema Excretor- presente; nefrídeos removem resíduos nitrogenados do metabolismo. Sistema Nervoso- presente; composto por 3 ou 4 pares de gânglios nervosos, ligados a nervos que atingem todo o corpo. Reprodução- sexuada, com espécies monóicas (caracóis e lesmas) e dióicas (mexilões e ostras). Desenvolvimento direto (lesmas) ou indireto (mariscos). A forma mais comum de desenvolvimento é o indireto e os estágios larvais mais conhecidos dos moluscos são a véliger e a trocófora. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Moluscos Fisiologia Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Bivalvia- São aquáticos e possuem concha dividida em duas valvas. O pé em forma de machado é usado para cavar (também são chamados de pelecípodes- peleci= machado). São filtradores e a água entra pelo sifão inalante caindo na cavidade do manto. O muco secretado pelas brânquias apreende o alimento que é conduzido para a boca. Após chegar ao estômago recebe secreções de glândulas digestivas. Após a digestão no intestino o ânus abre-se em um sifão exalante, por onde a água sai. Ex. marisco, ostra e mexilhão. Gastropoda- Apresentam o pé localizado na região ventral. Alguns possuem concha enrolada em espiral; outros, como certas lesmas terrestres, não têm concha. A lesma-do-mar apresenta concha interna e reduzida. Ex. Caramujos são aquáticos (Biomphalaria) e caracóis (scargot) e lesmas são terrestres na grande maioria. Neste grupo, o manto pode ser visto como uma dobra da epiderme que secreta a concha e “empacota” a massa visceral. Apresentam um papo com glândulas salivares. Cephalopoda- Aquáticos, deslocam-se por propulsão de jatos de água emitidos por um sifão; nas lulas a concha é pouco desenvolvida e interna e nos polvos está ausente. Podem apresentar 8 ou 10 tentáculos. O náutilus apresenta concha espiralada externa. São os moluscos mais “inteligentes”, com maior cefalização, olhos bem desenvolvidos (com um par de estatocistos=equilíbrio)e excelentes predadores (podem comer até tubarões). Tem ampla capacidade de camuflagem pois apresentam células no tegumento (cromatóforos) que produzem diversos tipos de pigmentos. Podem apresentar glândula de tinta para confundir os predadores naturais. Amphineura- São marinhos com corpo coberto por 8 placas dorsais (poliplacóforos- portadores de muitas placas). Ex. Chiton Scaphopoda- São aquáticos e apresentam uma concha em forma de dente. Ex. Dentalium 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Classificação Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Evoluíram apresentando um sistema de placas internas calcificadas cobertas por finas camadas de pele e alguns músculos. São os primeiros animais deuterostômios da escala evolutiva e apresentam uma inovação na condução de água: o sistema vascular de água (ambulacrário), uma rede de canais hidráulicos calcificados que terminam em extensões chamadas pés ambulacrais. As placas calcificadas dos ancestrais primitivos dos equinodermos provavelmente se tornaram mais espessas até se fundirem dentro de todo o corpo, dando origem a um esqueleto interno calcário (origem da mesoderme). Estrutura externa de um ouriço: Sistema Digestório- completo; digestão extracelular. No ouriço-do-mar, a boca é provida de um aparelho mastigador (lanterna-de- aristóteles), formado por cinco dentes. Sistema Circulatório- ausente ou muito reduzido (distribuição de substâncias pelo sistema hidrovascular). Sistema Respiratório- reduzido (branquial) ou ausente (as trocas gasosas que ocorrem são facilitadas pelo sistema hidrovascular) Sistema Excretor- ausente (excreções diretamente na água que circula no sistema hidrovascular) Sistema Nervoso- presente (composto por um anel nervoso em torno do esôfago de onde partem nervos radiais) Sistema Hidrovascular- exclusivo dos equinodermos. Desempenha funções de LOCOMOÇÃO, fixação e captura de alimento, além de contribuir decisivamente na respiração e excreção. Reprodução- sexuada, espécies dióicas. A fecundação é externa e o desenvolvimento é indireto com 1 ou mais tipos de larvas. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Equinodermos Fisiologia Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Asteroidea- Possuem um disco central por onde partem os 5 ou mais braços. São representados pelas estrelas-do-mar. Apresenta esqueleto articulado. Echinoidea- São representados pelo ouriço-do- mar e bolacha-da-praia. Não possuem braços mas tem espinhos longos e móveis em boa parte das espécies. O esqueleto não é articulado. Ophiuroidea- São parecidos com as estrelas, mas tem braços longos e articulados, capazes de se curvarem, o que lhes valeu o nome de estrela- serpente ou ofiúro. Não apresentam ânus e possuem placas móveis. Holothuroidea- São os pepinos-do-mar (holotúrias). Não possuem carapaça e apresentam maior capacidade de locomoção. Tem capacidade de liberar parte do tubo digestivo. Apresentam os túbulos de Cunvier. Crinoidea- São os lírios-do-mar, vivem presos em rochas ou outros suportes e possuem braços ramificados. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Classificação Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Apresentam o corpo formado por 3 partes: probóscide, colarinho e tronco. As 70 espécies existentes vivem em tocas em sedimentos lodosos ou arenosos. A grande probóscide é um órgão escavador. É coberta por um muco pegajoso que apanha presas do sedimento. O muco e a presa nela aderida são transportados para a boca pelos cílios. No esôfago, o muco carregado com o alimento é compactado em uma massa em forma de corda que é transportada para o resto do trato digestivo. Atrás da boca fica a faringe, que se abre para o ambiente por meio de várias fendas faringeanas, pelas quais a água pode passar (com tecido vascularizado para as trocas gasosas). Um hemicordado respira bombeando água para dentro da boca e para fora por fendas faringeanas. A notocorda é reduzida neste grupo. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Hemicordados Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Cordados Os cordados são animais de simetria bilateral cujos planos corporais apresentam várias características compartilhadas: Fendas faringeanas (em algum estágio do desenvolvimento) Cordão nervoso dorsal oco Cauda pós anal Haste de sustentação dorsal, a notocorda 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com A notocorda é a característica derivada mais importante dos cordadose é própria desse filo. Em algumas espécies, como nos tunicados, a notocorda é perdida durante a metamorfose para o estágio adulto. Nos vertebrado ela é substituída por estruturas esqueléticas que dão sustentação ao corpo. São os cordados inferiores. São invertebrados, marinhos e de pequeno porte. Como exemplo temos as ascídias (urocordado) e o anfioxo (cefalocordado). Urocordados – Também chamados tunicados, são organismos sésseis ou flutuantes, que vivem solitários ou formam colônias. Compreendem desde formas microscópicas até seres com cerca de 30 centímetros de diâmetro. Existem aproximadamente 1 300 espécies, que podem exibir cores muito variadas. Os representantes mais conhecidos deste grupo são as ascídia, existentes sobretudo em águas rasas. São cordados muito diferenciados, pois as formas adultas não se parecem com os demais membros do filo. Seu corpo globoso fica preso a rochas ou outros substratos por meio de um pedúnculo basal. A ascídia é envolvida por uma túnica, elástica e resistente, feita de tunicina, material muito semelhante à celulose e raro nos animais, contendo vasos sangüíneos. Abre-se para o exterior através de dois sifões. São animais filtradores de plâncton, com fendas branquiais na faringe. Pelo sifão inalante superior entra água, carregando pequenos organismos e oxigênio. Pelo sifão exalante lateral a água sai, levando excretas e também células sexuais. São animais hermafroditas. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Protocordados Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Cefalocordados- É um pequeno grupo de organismos (cerca de 30 espécies) chamados anfioxos, sendo os protocordados os que mais se assemelham aos vertebrados. Têm formato semelhante ao dos peixes, vivem em águas costeiras rasas, com o corpo enterrado na areia, ficando para fora apenas sua extremidade anterior. Podem eventualmente se deslocar, nadando através de rápidos movimentos laterais do corpo. Os vertebrados apresentam uma coluna vertebral dorsal articulada, que substituiu a notocorda quanto ao fato de ser o órgão de sustentação principal. O plano corporal de um vertebrado pode ser caracterizado como o seguinte: Esqueleto interno rígido para sustentação e mobilidade Dois pares de apêndices estão presos à coluna vertebral A locomoção mais rápida adquirida pelos apêndices favoreceu a evolução de um crânio anterior com um grande cérebro e órgãos receptores bem desenvolvidos. Os órgãos internos são suspensos em um grande celoma- - Um sistema circulatório com coração ventral leva oxigênio para os órgãos internos OBS: Um importante passo na evolução dos vertebrados foi o surgimento das mandíbulas que derivam de arcos branquiais anteriores cartilaginosos que modificaram-se. Arcos adicionais foram incorporados formando mandíbulas mais pesadas e mais eficientes na alimentação. Os peixes mandibulados primitivos foram os Placodermes, que possuíam uma armadura pesada. As mandíbulas aperfeiçoaram a nutrição. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Vertebrados Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Vertebrados 5 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Ciclóstomos: São os agnatos (amandibulados). Os peixes-bruxa (feiticeiras) e lampréias, os únicos peixes amandibulados que sobreviveram além do período devoniano, se alimentam de organismos mortos e vivos. Possuem uma pele resistente, sem escamas e não possuem nadadeiras pares. A boca é arredondada e funciona como órgão de sucção com o qual os animais se aderem à sua presa e raspam a sua carne. Há nas lampréias dentes córneos, raspadores, no funil bucal e na superfície da língua. Vivem tanto em água doce como em água salgada e muitas espécies se locomovem entre os dois ambientes, colocando ovos nos rios e se desenvolvendo no mar. A notocorda estende-se da cabeça à cauda e junto a elas estão as peças cartilaginosas (arcos incompletos ao redor da medula espinhal). As feiticeiras não possuem vértebras. Outras peças cartilaginosas formam placas ao redor do encéfalo e da região branquial. Possuem uma nadadeira carnosa na região caudal. Suas brânquias abrem-se em fendas laterais na região anterior do corpo e seu crânio é formado por placas cartilaginosas e por material fibroso. Peixes-bruxa tem desenvolvimento direto enquanto as lampreias têm desenvolvimento indireto com fecundação externa (larvas amocetes, são cegas e vivem enterradas) e são de sexos separados. Algumas feiticeiras são hermafroditas e com desenvolvimento direto. Classificação Myxinoidea- Feiticeiras ou peixes-bruxas Petromyzontoidea- Lampreias Condrícties Tubarões, arraias e quimeras possuem um esqueleto totalmente composto por um material firme adaptável chamado cartilagem. A pele é flexível e coriácea e muitas vezes possui projeções espinhosas, o que dá a ela a consistência de lixa (escamas placóides). Os tubarões se locomovem para frente por meio da sua cauda e das nadadeiras pélvicas e a nadadeira caudal é dita heterocerca. As arraias, por outro lado, fazem isso por meio de movimentos ondulantes de suas nadadeiras peitorais, as quais são muito alongadas. A boca é ventral e apresenta mandíbula óssea com dentes enfileirados que podem ser trocados ao longo da vida. O tubarão: Escama dermo- epidérmica 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Sistema Nervoso- Possuem 10 pares de nervos cranianos. Todos os peixes (condricties e osteícties) apresentam a linha lateral, que permite percepções de vibrações na água por meio de mecanorreceptores ligados a ela. Essa linha também está presente em girinos. Reprodução- Apresentam fecundação interna, desenvolvimento direto e cloaca como peça reprodutora nas fêmeas. Os machos apresentam pênis (claspers) que são modificações das nadadeiras pélvicas. Podem ser ovíparos, ovovivíparos e até vivíparos. Na classificação dos condricties os mais importantes são representados pelos Elasmobrânquios (tubarões e raias). Sistema Digestório- O fígado dos condrícties é bem desenvolvido com reserva de óleo e seu tubo digestivo termina em uma cloaca (não existe peça genital separada). Apresentam uma válvula espiral no intestino. Sistema Circulatório- O coração dos peixes é muito semelhante em todas as espécies sendo presente 2 cavidades (1 átrio e 1 ventrículo). Há passagem somente de sangue venoso no coração o que torna a circulação completa (sem mistura de sangue). O sistema é fechado e é uma circulação do tipo simples (apenas sangue venoso no coração-rico em CO2). As hemáceas são nucleadas. Sistema Respiratório- Respiram por brânquias e apresentam de 5 a 7 pares de fendas branquiais variando conforme a espécie. Observas o esquema acima relacionando respiração e circulação. Muitos apresentam o espiráculo, que é um orifício respiratório bem observado em tubarões. Sistema Excretor- O órgão excretor em todos os vertebrados é o rim. Varia em tamanho, fisiologia e constituição da excreta nitrogenada. Próximo da cloaca está a glândula retal que apresenta importante função de regulação osmótica (controle de excreta nitrogenada – uréia). Durante o desenvolvimento embrionário apresentam rins do tipo pronefros e os adultos apresentam rins mesonefros. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Fisiologia Licenciado para - M aria M usquineF erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Osteícties Possuem esqueletos internos de osso em vez de cartilagem. Seu esqueleto ósseo é mais leve do que o dos peixes cartilaginosos. Na maioria das espécies, a superfície é coberta por escamas leves, achatadas, lisas e finas que fornecem uma certa proteção (escamas gamóides). Apresentam glândulas mucosas e também cromatóforos. As brânquias são cobertas por uma aba chamada opérculo. Os peixes pulmonados (Coanícties, no qual a bexiga natatória apresenta papel respiratório, pirambóia da Amazônia, sabe-se que o pulmão perdurou nos peixes pulmonados atuais, nos demais osteícties ele se transformou em uma bolsa contendo gases, a bexiga natatória que atua como um órgão flutuador.). Nesses peixes as nadadeiras também podem ser usadas para locomoção em meio terrestre – “patas”. Os peixes ósseos apresentam boca terminal (anterior) e a nadadeira caudal é dita homocerca e há também espécies com nadadeira dificerca. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Um peixe ósseo 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Regulação osmótica- Peixes ósseos marinhos são hiposmóticos em relação ao ambiente e os dulcícolas são hiperosmóticos, portanto, há uma tendência da água em sair de um osteíctie marinho e entrar em um osteíctie dulcícula. Esquema de deslocamento de água e sais em um osteíctie marinho. Sistema Nervoso- É muito semelhante ao dos peixes cartilaginosos. Reprodução- A maioria das espécies é ovípara, mas existem alguns vivíparos. A fecundação é externa com desenvolvimento direto e também indireto (fase larval = alevino). Vale lembrar que existe ânus e genitália separados e são dióicos. Sistema Digestório- O tubo digestivo termina em ânus apresentando a genitália separada. Apresentam cecos pilóricos que produzem enzimas para a digestão. Não apresentam tiflosole. Sistema Circulatório- O aparelho circulatório é muito semelhante ao dos condrícties, sendo composto de um coração com 2 cavidades numa circulação fechada e completa. Sistema Respiratório- Apresentam aparelho muito semelhante aos condrícties, porém, há a presença do opérculo ósseo na superfície externa do aparelho, que controla a entrada e saída de água e protege as brânquias. Presença de Bexiga natatória (podem ser fisóstomos ou fisóclistos) Peixe fisóstomo Peixe fisoclisto Sistema Excretor- É semelhante ao dos condrícties, porém há uma diferença crucial quanto ao tipo de excreta nitrogenada, a amônia. Esta excreta é mais diluída em água e mais tóxica que a uréia e ácido úrico. Observe abaixo os processos de controle osmótico em peixes ósseos marinhos e dulcícolas. Um osteíctie marinho recebe sais por transporte passivo e os elimina por transporte ativo. Porém, tende a perder água por osmose. Já um osteíctie dulcícola recebe sais por transporte ativo e os elimina por passivo. Nesse caso, tende a ganhar água por osmose. ! 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Fisiologia Classificação Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Classificação Sarcopterygii- Possuem nadadeiras carnosas, com suporte ósseo e pulmão primitivo. Neste grupo estão os peixes pulmonados (Dipnoi) que possuem narinas em comunicação com a faringe através de coanas. Actinopterygii- Possuem nadadeiras raiadas (em forma de leque). Maioria dos peixes ósseos. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Alguns descendentes dos peixes primitivos com nadadeiras articuladas se adaptaram à vida terrestre, originando os tetrápodas. Assim, os anfíbios são seres totalmente aquáticos na fase larval e parcialmente terrestres quando adultos. É um grupo que representa a fase intermediária da passagem dos vertebrados da água para a terra. São os primeiros animais tetrópodas. Sua pele é nua e permeável sujeita à desidratação, por onde ainda há respiração. Apresentam boa visão, tanto diurna como noturna, têm boa acuidade visual e podem detectar determinadas cores. Glândulas e pálpebras móveis fazem a limpeza e lubrificação dos olhos, prevenindo ressecamento e infecções oculares Sistema Digestório- Quando há dentes, estes são apenas apreensores. A língua é bem desenvolvida e pode capturar insetos e outras presas. Quando caçam, rãs e sapos protraem repentina e rapidamente a língua, sempre com a parte posterior para diante. Não há glândulas salivares, mas o alimento é lubrificado por muco secretado na boca. A maioria dos anfíbios possui dentes delicados no maxilar superior e no teto da boca, que são substituídos continuamente. Em sapos, no entanto, eles não existem. Os girinos geralmente capturam algas e microorganismos suspensos na água através de um mecanismo filtrador situado na faringe. Sistema Circulatório- Apresentam mistura de sangue no único ventrículo (circulação incompleta). O coração, portanto, apresenta 3 cavidades (2 átrios e 1 ventrículo) e circula num sistema fechado de vasos. O coração dos anfíbios apresenta uma pressão mais elevada que a dos peixes. Observa-se, então, nos anfíbios uma característica marcante de todos os tetrápodes, que é a circulação dupla, com fluxo sangüíneo pulmonar e fluxo sangüíneo sistêmico(corporal). 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Anfíbios Fisiologia Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Sistema Respiratório- A respiração dos anfíbios pode ser de 3 formas: Cutânea (favorecida pela pele lisa e amplamente vascularizada), branquial (larvas e urodelos) e pulmonar (anfíbios terrestres). De modo geral, os órgãos respiratórios sempre apresentam o epitélio úmido e vascularizado. As formas larvais, conhecidas como girinos nas rãs e nos sapos, são aquáticas e dotadas de brânquias, muitas espécies as apresentam externamente. bucofaringe é a mucosa da cavidade bucal, onde pulsações da garganta permitem a movimentação do ar sobre uma área intensamente vascularizada. Há espécies aquáticas em que os pulmões servem como órgãos hidrostáticos, sendo inflados quando os animais flutuam. Algumas salamandras terrestres não têm pulmões, sendo a pele a principal estrutura respiratória. Sistema Excretor- Os anfíbios adultos apresentam rins mesonefros. Os peixes antigos, assim como os atuais peixes de água doce e as larvas dos anfíbios, excretavam amônia, substância muito tóxica, mas que pode ser rapidamente eliminada e dissipada quando a água é abundante. A excreção nitrogenada dos anfíbios adultos passou a ser a uréia, que é uma substância menos tóxica. Isso possibilitou economia de água, fundamental em meio terrestre. Sistema Nervoso- Possuem 10 pares de nervos cranianos e organização semelhante a todos os vertebrados com o encéfalo reduzido e medula espinhal. Reprodução- Apresentam fecundação externa com cópula na maioria (anuros) e interna sem cópula (urodelos). São animais ovíparos e seus ovos são sem casca. O desenvolvimento é indireto (larva girino) que sofre uma metamorfose controlada pela glândula tiróide. Há regressão da cauda pela ação dos lisossomos. Assim, os anfíbios são dióicos e costumam exibir dimorfismo sexual. Geralmente acasalam-se na água, onde os ovos são depositados. Deles eclodem as larvas aquáticas, que crescem até sofrera metamorfose para a forma adulta. Em muitas espécies de anuros, há o amplexo (abraço nupcial). 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Observação Os anfíbios são foco de muita atenção hoje em dia, pois as populações de muitas espécies estão diminuindo rapidamente. Por exemplo, o sapo dourado desapareceu da Reserva da Floresta de Monteverde na Costa Rica, que foi criada para proteger essa espécie rara. Dentre as possíveis causas estão o aumento da radiação ultravioleta, a seca e as doenças entre as populações desses animais. ! Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Anura: São os anfíbios que possuem 4 patas mas sofrem uma completa regressão da cauda. Como exemplo temos os sapos (com glândula paratóidea) e mais terrestres, as rãs (mais aquáticas) e as pererecas, que apresentam as patas traseiras longamente desenvolvidas e tem um hábito mais arborícola. Urodela: Possuem as 4 patas e ainda uma cauda desenvolvida. É o caso das salamandras e dos tritões. Em algumas espécies de salamandra, a larva, chamada de axolote (salamandra mexicana), não termina a metamorfose e forma um indivíduo sexualmente maduro, mas com características larvares. O animal também pode ser chamado de axolote e seu processo reprodutivo chama-se neotenia. Gymnophiona: São ápodes e apresentam o corpo alongado e ausência de patas. Muitas vezes são confundidos com os ofídios (serpentes) por sua forma corporal. São conhecidos como cobras-cegas (cecílias). São os vertebrados totalmente independentes do ambiente aquático. Sua pele é impermeável e queratinizada, enquanto a dos anfíbios é permeável. Assim não há mais a respiração cutânea a partir deste grupo ao longo da evolução. Este grupo apresenta fecundação interna, ovo com casca dura ou mole e o anexo embrionário âmnio como características relacionadas à conquista do ambiente terrestre. Estas duas como sendo novidades evolutivas. Possuem cobertura do corpo com escamas ou placas dérmicas. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Classificação Répteis Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Fisiologia Sistema Digestório- grande parte das espécies é carnívora, mas existem os que comem vegetais, ovos de outros animais, insetos, camundongos e aves. Alguns lacertílios são herbívoros assim como os jabutis. Podem trocar a dentição ao longo da vida. Quelônios apresentam a boca com mandíbula fina e forte e os lacertílios não apresentam dentes, sendo sua língua adaptada para alimentação. Serpentes peçonhentas tem dentição especializada para a captura de presas. Todos os ofídios são carnívoros. Sistema Circulatório- Há diferenças consideráveis entre as espécies de répteis. O coração da maioria apresenta 3 cavidades num circuito que lembra o coração dos anfíbios. Já os crocodilianos apresentam um coração com 4 cavidades (2 átrios e 2 ventrículos) sendo uma circulação dupla, fechada e completa. Há mistura de sangue em uma estrutura fora do coração conhecida pelo nome de Forame de Panizza durante o mergulho. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Fisiologia Sistema Respiratório- A partir dos amniotas a respiração é pulmonar em todos os representantes, porém, algumas espécies de répteis podem apresentar um tipo curioso que chamamos de respiração cloacal. Sistema Excretor- Apresentam rins do tipo metanefro e a maioria das espécies excreta ácido úrico como resíduo nitrogenado (são uricotélicos). Os quelônios são ureotélicos. Sistema Nervoso- Possuem 12 pares de nervos cranianos. E o sistema nervoso é bem semelhante ao dos outros vertebrados. Porém um pouco mais desenvolvido que os anfíbios. Tubarão Sapo Crocodilo 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Em sáurios as patas podem ser longas ou curtas, fortes ou delgadas; em alguns são reduzidas e há até mesmo lagartos ápodos, conhecidos como cobras-de-vidro, que vivem no solo e deslocam- se rastejando. A cauda é usada como estrutura de equilíbrio e possui vértebras incompletamente ossificadas. Quando aprisionado, as vértebras se separam e o animal foge, regenerando posteriormente a parte perdida. Esse fenômeno chama-se autotomia da cauda e é comum em outros répteis. Em ofídios os órgãos de Jacobson são duas pequenas câmaras sensitivas, de função olfativa, que se abrem na boca. Os órgãos internos são alongados, o pulmão esquerdo é geralmente vestigial e os músculos segmentares estendem-se por todo o corpo, permitindo os movimentos sinuosos. Chelonia- Apresentam carapaça óssea dorsal (casco) e outra ventral (plastrão). Apresentam uma placa córnea na boca. São conhecidos como tartarugas (dulcícolas e marinhas), cágados (dulcícolas) e jabutis (terrestres). São animais que apresentam uma exceção quanto à excreta nitrogenada entre os répteis, a uréia. Crocodylia- Possuem escamas córneas, que, na parte dorsal, estão reforçadas por placas ósseas dérmicas. Apresentam o coração com 4 cavidades bem distintas, contrariando a maioria dos répteis. São os jacarés, crocodilos, aligátores e gaviais da Índia. No Brasil só há jacarés que apresentam o focinho mais largo e arredondado, o que contraria o crocodilo e o gavial, com focinho mais fino e alongado. Os grandes olhos possuem pálpebras e uma membrana nictante transparente por baixo delas. Sphenodonta-rincocéfalos- Uma única espécie primitiva atual representa esse grupo (Sphenodon punctatus – tuatara) que vive na Nova Zelândia. São comparados aos lagartos. Squamata- Representam a maioria dos répteis. Apresentam corpo coberto por escamas e são divididos em dois grupos: sáurios (lacertílios- lagartos, lagartixas, cama-leão, etc.) e ofídios (cobras ou serpentes). As serpentes não apresentam o osso esterno, o que lhes permite grande movimentação e deslocamento da mandíbula. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Classificação Os répteis foram os primeiros vertebrados adaptados à vida em locais secos na terra. As adaptações mais importantes são: pele espessa e cornificada, protegendo contra o atrito e o dessecamento; ao contrário dos anfíbios, a pele dos répteis não permite trocas gasosas e nem apresenta glândulas epiteliais; garras que protegem as extremidades dos dedos e auxiliam na locomoção em superfícies ásperas; órgão copulador para transferência direta de espermatozóides para o aparelho reprodutor feminino; ovos protegidos: a casca rígida impede a perda de água, enquanto o âmnio, uma câmara interna cheia de líquido, protege o embrião do dessecamento e de lesões mecânicas; ácido úrico como produto de excreção nitrogenada, que, sendo menos tóxico, permite economia de água ao animal. ! Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Dentição das cobras Áglifa: Não apresentam dente inoculador de veneno, como a sucuri e a jibóia. Opistóglifas: possuem dentes sulcados na parte posterior da maxila superior, como nas falsas corais e na cobra-cipó. Proteróglifas: apresentam um par de presas sulcadas rígidas na parte anterior da maxila superior, como nas corais e nas najas. Solenóglifas: as presas ocas da maxila superior são eréteis e móveis, como é o caso das cascavéis, jararacas, urutus e surucucus. Apresentam fosseta loreal, uma depressão situada entre a narina e o olho, em cada lado da cabeça, que é um órgão termossensível capaz de detectar presas de sanguequente e permitir um ataque eficiente mesmo quando a visibilidade é pouca. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Dentição das cobras 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com São animais com corpo aerodinâmico coberto de penas e membros anteriores modificados em asas. Apresentam bico córneo e adaptações que auxiliam no vôo, como por exemplo: ausência de bexiga e dentes, presença de músculos peitorais desenvolvidos, presença de ossos com espaços de ar chamados pneumáticos e bolsas ligadas ao sistema respiratório – os sacos aéreos e esqueleto em armação ou gaiola. Há duas formas de vôo, o planado e o batido. Um importante exemplo a ser citado é o do beija-flor que pode sofrer 50 contrações por segundo. As aves, assim como alguns outros animais, percebem campos magnéticos para a migração (fator muito comum observado em aves migratórias). Descendem dos répteis e são classificadas como um ramo dos antigos dinossauros. Fóssil Archaeopteryx, a mais antiga ave conhecida, com cerca de 150 milhões de anos, mostrando caracteres reptilianos, como dentes e cauda longa. A pele das aves é seca e sem glândulas, com exceção da glândula uropigiana, situada na região da cauda e que produz uma secreção oleosa. Com o bico, o animal passa essa secreção nas penas, impedindo que elas absorvam água, o que diminuiria o isolamento térmico e prejudicaria a flutuação nas aves aquáticas. Como anexos do tegumento, há as escamas córneas nas patas, bico e as garras córneas. Os olhos, grandes e laterais, possuem duas pálpebras e uma membrana nictitante. Existe uma abertura auditiva atrás de cada olho Junto com os mamíferos são os únicos animais a serem estudados que mantém a temperatura corporal sem alterações –homeotérmicas. Assim, não dependem do meio para regular sua temperatura (endotermia). Elas possuem um eixo central (ráquis) implantado em um folículo da pele e que se prolonga por uma base (cálamo). Da ráquis saem ramificações (barbas), que emitem prolongamentos (bárbulas). Essa organização especial é ideal para o vôo. Ocorre uma troca gradual de penas, em boa parte das espécies, a cada ano. Embora leve, o esqueleto fornece boa sustentação ao corpo, graças a várias soldaduras entre os ossos, fenômeno chamado ancilose. Assim, forma-se uma armação óssea capaz de resistir aos esforços do vôo. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Aves Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Sistema Respiratório- A respiração é pulmonar, não havendo alvéolos (pulmão não alveolar). Há presença de parabrônquios. Os sacos aéreos fazem parte deste sistema. Próxima à traquéia está a siringe, o órgão do canto das aves. Os pulmões são parenquimatosos estão ligados aos sacos aéreos. Sistema Excretor- Apresentam rins metanefros que excretam ácido úrico. As aves apresentam a glândula de sal, importante estrutura no equilíbrio osmótico desses animais. Não há bexiga urinária nas aves. Sistema Nervoso- Possuem 12 pares de nervos cranianos. Sistema nervoso mais organizado que o dos répteis. Cerebelo mais funcional (equilíbrio). Reprodução- Existem diferentes formas reprodutivas entre as aves. Cada espécie tem uma época característica para se reproduzir. Ritos nupciais são comuns, freqüentemente realizados em um território anteriormente estabelecido. Segue-se a construção do ninho e o acasalamento. A fecundação é sempre interna, realizando-se a cópula por atrito entre cloacas, uma vez que o pênis só ocorre em poucas formas, como avestruzes, cisnes e patos. Os ovos têm muito vitelo e casca calcária dura, necessitando de aquecimento ou incubação para o crescimento do embrião. O cuidado parental após o nascimento do filhote é acentuado. As penas podem ser divididas em 3 tipos: Rêmiges: grandes Rectrizes: da cauda Tectrizes: todo o corpo Sistema Digestório- O alimento é temporariamente armazenado e umedecido no grande papo, situado logo após o esôfago. Em algumas formas, carrega alimento para os filhotes, que captam o material regurgitado ou introduzem a cabeça na garganta dos pais. Em pombos, o epitélio do papo apresenta duas estruturas glandulares, que secretam uma substância nutritiva, o "leite de pombo", usado para a alimentação dos filhotes. O estômago compreende o proventrículo, responsável pela secreção de sucos digestivos, e a moela, câmara de paredes musculares e espessas, onde ocorre a trituração do alimento, com o auxílio de fragmentos de cascalho e outras partículas ingeridas propositalmente, representando, em termos funcionais, o papel de "dentes". A cloaca, que se abre para o exterior através do ânus, é a câmara em que se misturam fezes, excretas e elementos sexuais. Acompanhe a figura abaixo. Sistema Circulatório- O coração das aves é bem semelhante ao coração dos mamíferos, sendo o arco aórtico ramificando-se para o lado direito. Apresenta 4 cavidades num circuito fechado com circulação dupla e completa. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Fisiologia Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com O osso esterno geralmente é bem desenvolvido, com uma expansão chamada de quilha (carena), na qual está implantada a forte musculatura peitoral responsável pelo movimento das asas. Paleognatas- São as aves que não apresentam o esterno em quilha. É achatado como uma base de uma jangada – rates. Devido a isso não podem voar. Como exemplo no Brasil temos a ema. Há também o avestruz, o emu e o kiwi (ave sem asas). Neognatas- São as aves que apresentam a quilha e podem voar perfeitamente. São aves voadoras a galinha, o pardal, o beija-flor e a grande maioria das aves. Uma exceção curiosa é a do pingüim que é uma ave aquática que não voa, mas está neste grupo. Apresentam o corpo coberto (total ou parcialmente) por pêlos (formados por queratina) e com glândulas sudoríparas, sebáceas e mamárias, além das glândulas salivares. A baleia e o golfinho não apresentam pêlos, mas como uma exceção e uma adaptação à vida aquática (o pêlo diminuía velocidade da natação). Nesses animais o isolante térmico é a grande camada de gordura existente. Apresentam o diafragma (músculo respiratório) e sua dentição é diferenciada, com dentes incisivos, caninos, pré- molares e molares. Pode haver garras, unhas, chifres, cornos e até cascos em algumas espécies. Nos outros vertebrados o número de vértebras cervicais varia muito, porém, nos mamíferos, esse número é 7 na grande maioria das espécies. Há uma grande variedade de formas alimentares, sendo carnívoros, herbívoros não ruminantes, ruminantes, onívoros, dentre outros. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Classificação Mamíferos Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Sistema Circulatório- Circulação dupla, fechada e completa num coração com 4 cavidades semelhante ao das aves, sendo o arco da aorta ramificando-se para o lado esquerdo. Sistema Respiratório- Ao contrário dos demais vertebrados, suas hemácias são anucleadas, exceto em camelídeos. No aparelho respiratório, há a laringe, contendo cartilagens que circundam as cordas vocais, responsáveis pela produção de sons. Estes servem como alerta, intimidam inimigos, reúnem os membros de um grupo nas formas gregárias, atraem parceiros e permitem a localização de pais e filhotes.Os primatas são os mamíferos com "linguagem" mais variada, sendo articulada na espécie humana. Os morcegos emitem sons que, ecoando em objetos próximos, servem para orientá-los no vôo, além de ajudar na captura de presas. Os sons produzidos por algumas baleias podem ser detectados a quilômetros de distância. Sistema Excretor- Apresentam rins metanefros, e seu produto de excreção é a uréia. Há uma bexiga bem desenvolvida. Animais que vivem nos desertos excretam uma urina mais concentrada que o normal, logo, com maior taxa de produtos nitrogenados e sais. Sistema Digestório- Na grande maioria não há cloaca e os dentes fixam-se em alvéolos mandibulares e apresentam forma e função relacionadas com o tipo de alimento utilizado. A dentição inicial ou "de leite" é posteriormente substituída por uma dentição permanente. Em alguns animais os dentes crescem continuamente. Há glândulas anexas ao sistema digestório como o fígado, pâncreas e salivares. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Fisiologia Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Observação! O comprimento do intestino dos vertebrados está nitidamente associado ao tipo de dieta da espécie. Os ruminantes apresentam um estômago maior dentre os herbívoros, apresentando 4 compartimentos: Rúmen (pança); retículo (barrete); folhoso (omasso); coagulador (abomasso). 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Sistema Nervoso- Possuem 12 pares de nervos cranianos. O encéfalo é o mais desenvolvido dos vertebrados. É proporcionalmente maior que o de outros grupos de animais, o que está relacionado com a grande capacidade de coordenação, a aprendizagem e a memória. Alguns animais, como os humanos tem alto poder de interpretação e raciocínio devido ao alto grau de especialização do cérebro. Reprodução- A fecundação é interna e os ovos geralmente implantam-se na parede do útero, onde tecidos embrionários e maternos desenvolvem a placenta, estrutura que garante o fornecimento de nutrientes e oxigênio e a eliminação de excretas, através da circulação sangüínea materna. Entretanto, o ornitorrinco e a equidna são ovíparos, e os ovos, semelhantes aos dos répteis, são incubados. Em todos os mamíferos, o leite é o único alimento dos filhotes no início da vida. Contém água, gorduras, lactose, albumina e vários sais. As fêmeas passam por um ciclo estral periódico, quando ocorrem modificações celulares no útero e na vagina, além de alterações comportamentais. Este período é conhecido por "cio" Prototheria: são os monotremados, termo que se refere à abertura única do sistema digestório, urinário e reprodutor (a cloaca). São ovíparos (ovos com casca). Não apresentam útero, vagina e placenta. Suas glândulas mamárias não desembocam em mamas. Ex. ornitorrinco e équidna. Équidna Methatheria- são vivíparos, mas de placenta rudimentar e transitória (dura apenas poucos dias antes do filhote nascer). Ao nascer, o filhote arrasta-se até o marsúpio, bolsa de pele situada no ventre da mãe que contém glândulas mamárias, na qual completa seu desenvolvimento. Ex. cangurus e coalas (Austrália) e gambás e cuícas (América do Sul). São os didelfos (fêmeas apresentam duas vaginas) Canguru no marsúpio 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Classificação Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com -Eutheria- compreende a maioria dos mamíferos. A placenta é desenvolvida e duradoura. Abaixo as diversas ordens de mamíferos eutérios. Um proboscídeo Xenarthra- com dentes desenvolvidos ou sem dentes (edentados) e garras desenvolvidas nos dedos. Ex. tatu, preguiça e tamanduá. Lagomorpha- dois pares de incisivos no maxilar superior (um par posterior e outro anterior e maior) e um par no maxilar inferior (mandíbula). A cauda é curta e grossa. Ex. lebre e coelho. Rodentia- é a ordem de maior número de espécies, são herbívoros e possuem dois pares de dentes incisivos bem desenvolvidos, um em cada maxilar, que crescem continuamente. Daí o fato de serem roedores. Ex. rato, cutia, marmota, camundongo, porco-espinho, esquilo, castor, capivara (maior roedor), lemingue, cobaia, chinchila, paca e preá. Carnivora- possuem caninos bem desenvolvidos (adaptados para rasgas a carne) e garras; nos aquáticos os membros são achatados e funcionam como remos. Embora muitos comam apenas carne, há uma alimentação variada nesta ordem. Ex. tigre, raposa, hiena, morsa, urso, cão, lobo, gato, leão marinho, etc. Insectivora- apresentam focinho longo e pontiagudo; são pequenos e comem principalmente insetos. Ex. toupeira, ouriço- cacheiro e musaranho. Primates- Possuem adaptações relacionadas á vida em árvores: cinco dedos nas mãos (polegar oposto) e nos pés, unhas em vez de garras, visão bem desenvolvida (esteteroscópica e em cores). Além disso, possuem postura ereta ou semi- ereta, cérebro bem desenvolvido. Em algumas espécies há um cuidado parental acentuado, como nos humanos. Ex. Lóris, társio, macacos das Américas (mico, macaco-aranha) e da Europa (babuíno, mandril), antropóides (chimpanzé, gorila, gibão, orangotango e humanos). Chiroptera- são os mamíferos voadores. Apresentam os membros anteriores modificados em asas. A maioria apresenta hábito alimentar frugívoro ou insetívoro, mas alguns são caçadores re ratos e rãs. Poucas espécies são hematófagos (morcegos-vampiros) e sugam o sangue de outros mamíferos, como o gado. Artiodactyla- herbívoros com número par de dedos (2 ou 4) protegido por casco (ungulados). Ex. boi, veado, porco, camelo , hipopótamo, girafa, cabra, lhama, antílope, carneiro. Perissodactyla- apresentam número impar de dedos (1 ou 3) e casco. Ex. zebra, rinoceronte, anta, cavalo. Cetacea- apresentam membros anteriores modificados em nadadeiras; a forma é hidrodinâmica, não apresentam membros posteriores e possuem nadadeira caudal. A narina fica no alto da cabeça e dela sai um esguicho de ar quente com vapor d’água; são carnívoros ou filtradores de plâncton; a grossa camada de gordura protege contra o frio. Ex. baleias e golfinhos. Sirenia- aquáticos e com membros também modificados em nadadeiras e posteriores ausentes. A cauda é achatada e funciona como remo. Ex. peixe-boi, que vive nos rios amazonas. Proboscidea- mamíferos herbívoros com nariz e lábio superior transformados em tromba e dentes incisivos superiores bem desenvolvidos (presas). Ex. elefante indiano e africano. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Principais ordens de eutérios Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com É o ramo da biologia que trata do estudo dos sistemas do organismo. Iremos nos basear na anatomia, biofísica e bioquímica para aprofundarmos os processos, atividades e fenômenos característicos que ocorrem nos humanos. Assim, entenderemos os processos químicos e físicos do nosso corpo como um todo. É importante ressaltarmos a relação existente entre diversos sistemas, como por exemplo, a que existe entre o sistema endócrino e nervoso e entre o respiratório e circulatório. As glândulas do corpo humano podem ser exócrinas (com seus produtos de secreção sendo lançados em um ducto) ou endócrinas (com seus produtos de secreção sendo lançados na corrente sanguínea). O sistema endócrino é responsável por liberar substâncias na circulação que atuam em diversas funções, como crescimento, transporte de substâncias, absorção de cálcio, produção do leite, estímulo do metabolismo,dentre outras. Esse mecanismo dá-se por um processo chamado retroalimentação (positiva ou negativa). 11 B IO LO G IA | LI V R O 2 Fisiologia Humana Sistema Endócrino Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Hipófise (Pituitária): Localizada na base do encéfalo na sela túrcica. Nos seres humanos tem o tamanho aproximado de um grão de ervilha e possui basicamente duas partes, o lobo anterior (adeno-hipófise) e o lobo posterior (neuro-hipófise). Adenohipófise: Nesta região destacam-se a prolactina, o hormônio do crescimento (somatotrofina ou STH - GH), o tireotrófico (TSH), os gonadotróficos (FSH e LH) e o adrenocorticotrófico (ACTH). Neurohipófise: Esta região da hipófise não produz seus hormônios, que são produzidos no hipotálamo. Logo, ela apenas armazena e secreta os hormônios vasopressina (ADH ou anti-diurético) e o hormônio oxitocina. Há ainda a hipófise intermediária (lobo mediano) que secreta o hormônio MSH – hormônio estimulante dos melanócitos (intermedina) que em peixes, anfíbios e répteis tem relação com os cromatóforos que alteram a cor da pele. A hipófise localiza-se na sela túrcica, depressão do osso esfenóide. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Glândula Pineal Está relacionada aos ciclos circadianos (ritmos biológicos) como a atividade sexual e reprodutora dentre outras funções. Produz o hormônio melatonina com função de regular o sono nos humanos. Timo É um órgão linfático com função de maturação das células de defesa (linfócitos T). Produz o hormônio timosina que auxilia nessa função. Tireóide: Localiza-se no pescoço, estando apoiada sobre as cartilagens da laringe e da traquéia. Seus dois hormônios, triiodotironina (T3) e tetraiodotironina (tiroxina - T4), aumentam a velocidade dos processos de oxidação e de liberação de energia nas células do corpo, elevando a taxa metabólica e a geração de calor. Estimulam ainda a produção de RNA e a síntese de proteínas, estando relacionados ao crescimento, maturação e desenvolvimento. A calcitonina participa do controle da concentração sangüínea de cálcio, inibindo a remoção do cálcio dos ossos e a saída dele para o plasma sangüíneo, estimulando sua incorporação pelos ossos. Paratireóides: Secretam o paratormônio (ou paratireoidina), que estimula a remoção de cálcio da matriz óssea (o qual passa para o plasma sangüíneo), a absorção de cálcio dos alimentos pelo intestino e a reabsorção de cálcio pelos túbulos renais, aumentando a concentração de cálcio no sangue. O cálcio circulante será importante para a contração muscular e coagulação, por exemplo. Gônadas (ovários e testículos): Os ovários produzem a progesterona e o estrogênio, ambos com muita influência no ciclo menstrual e os testículos produzem a testosterona. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Órgãos do Sist. Endócrino Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Adrenais: São duas glândulas localizadas acima dos rins e divididas em duas partes independentes – a medula (parte interna) e o córtex (parte externa) . Essas duas regiões secretam hormônios completamente diferentes e comportam-se como duas glândulas. O córtex secreta três tipos de hormônios: os glicocorticóides (cortisol), os mineralocorticóides (aldosterona) e os androgênios e a medula secreta as catecolaminas (adrenalina ou epinefrina e noradrenalina ou norepinefrina) 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Pâncreas (Ihotas Pancreáticas): É uma glândula mista ou anfícrina – apresenta determinadas regiões endócrinas e determinadas regiões exócrinas (da porção secretora partem dutos que lançam as secreções para o interior da cavidade intestinal) ao mesmo tempo. As chamadas ilhotas de Langerhans são a porção endócrina, onde estão as células que secretam os dois hormônios: insulina (produzida nas células beta) e glucagon (produzido nas células alfa), que atuam no metabolismo da glicose. Alguns hormônios podem ter efeito diabetogênico (atuando no aumento da glicemia sanguínea). É o caso do hormônio cortisol, da somatotrofina, do glucagon, dentre outros. Nesta função esses hormônios são antagônicos da insulina. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Origem do sistema nervoso: Tem por função receber, associar, armazenar ou emitir informações garantindo assim a homeostase e neurossecreção. É dividido didaticamente em dois, o Sistema Nervoso Central, destacando o hipotálamo, cérebro, cerebelo, ponte e bulbo; e o Sistema Nervoso Periférico, formado por gânglios nervosos e nervos, sendo 12 pares de nervos cranianos e 31 pares de nervos raquidianos. Os tipos celulares são os neurônios e as células glia, que compõem o tecido nervoso. Observe a divisão básica. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Sistema Nervoso Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com A caixa craniana protege o encéfalo assim como a espinha dorsal protege a medula espinhal. Todo o sistema nervos é protegido por três membranas chamadas meninges (dura-máter – mais externa, aracnóide – mediana e pia-máter – mais interna). Nas meninges também há o líquido cefalorraquidiano ou líquor que protege o sistema de impactos. A análise desse líquido permite saber se há ou não meningite. Encéfalo É formado por cinco vesículas. A primeira e maior delas (telencéfalo) é o cérebro, a quarta (metencéfalo) é o cerebelo e a quinta (mielencéfalo) é o bulbo, do qual parte a medula espinhal protegida pelas vértebras. O cérebro e o cerebelo, ao longo do desenvolvimento, crescem muito e recobrem as outras vesículas. Cérebro- Substância cinzenta – córtex; Substância branca – central. É responsável pelo controle sensorial (audição e visão, por exemplo) e motor (movimentos do corpo e fala), inteligência e memória. Cerebelo- massa cinzenta também externa. Coordena as atividades motoras evitando sobrecarga do cérebro. Também atua no equilíbrio e tônus muscular. Ponte- Ligação entre o cérebro e o cerebelo Bulbo- Atua no controle dos movimentos cardiorrespiratórios Medula Espinhal Apresenta a massa cinzenta na região central, onde encontramos os corpos celulares dos neurônios (massa branca = periférica). Ao longo da medula, partem os 31 pares de nervos espinhais, que se ramificam lateralmente no corpo e estão ligados a duas cadeias de gânglios nervosos. Gânglios- Formados por corpos celulares de neurônios concentrados. Nervos- Formados basicamente por axônios, dendritos ou ambos. São divididos em 3 tipos. Nervos sensoriais- São formados por dendritos que levam o impulso nervoso aos centros nervosos. Nervos motores- Formados por axônios que levam o impulso dos centros para os órgãos efetuadores (músculos e glândulas). Nervos mistos- Formados por feixes sensoriais e motores. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Sistema Nervoso Central Sistema Nervoso Periférico Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Sistema Nervoso Autônomo (SNA) Todos os órgãos viscerais têm uma regulação autônoma, independente de um controle voluntário. Respiração e movimentos peristálticos, por exemplo, não dependem do sistema nervosovoluntário. São controlados pelo SNA. Os nervos e os gânglios do SNA estão reunidos em dois grupos: SNA simpático- formado por uma cadeia de gânglios situados dos dois lados da medula, ao longo das regiões torácica e lombar. Seu mediador químico (neurotransmissor) é a adrenalina/noradrenalina (fibras nervosas adrenérgicas). SNA parassimpático-parte do cérebro e da região sacra da medula. Suas fibras são longas (pré-ganglionares) chegam aos gânglios parassimpáticos que estão nas paredes dos órgãos viscerais. Seu neurotransmissor é a acetilcolina (fibras coligérgicas). 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Reflexo É um ato involuntário e rápido que visa uma proteção ou adaptação do organismo quando recebemos um estímulo periférico. Ocorre por estimulação física ou química e depende de uma série de estruturas para que se efetive a reação ou ação reflexa. Essas estruturas constituem o arco reflexo simples (que é o trajeto percorrido pelo impulso nervoso), são elas: - Receptores na pele, mucosas, tendões e músculos - Nervo aferente ou sensitivo, que leva o impulso nervoso até um centro nervoso - Centro nervoso, coordenador, que pode ser o encéfalo ou a medula espinhal - nervo eferente ou motor, que leva o impulso nervoso para um órgão efetuador - órgão efetuador, glândula ou músculo, que reage, caracterizando o ato ou ação reflexa (que é a resposta) Os principais neurotransmissores são Dopamina, Acetilcolina, Noradrenalina, , Endorfina, GABA e Serotonina 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Aparelho sensorial Para que os processos de recepção a estímulos externos ocorram, necessitamos de receptores sensoriais, estruturas que têm a função de receber um estímulo e transformá-lo em impulso nervoso, que é processado nos centros nervosos cerebrais. Informado sobre as alterações do seu interior e as do ambiente, o corpo inicia as reações de adaptação às novas condições. Formados por receptores sensoriais (neurônios ou células modificadas). Tipos Exteroreceptores e interoceptores Ocorre abertura e fechamento de canais iônicos São eles: Mecanorreceptores: Pressão Quimiorreceptores: Substâncias químicas Fotorreceptores: Visão Termorreceptores: Temperatura Eletrorreceptores: Sinais elétricos 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Visão Para atingir a retina, o feixe de luz inicia o trajeto pela córnea. Logo atrás da pupila está o cristalino, que é uma lente bixonvexa que torna o feixe de luz convergente, permitindo a formação da imagem na retina. Na retina existem os cones (responsáveis pela visão em cores) e os bastonetes (responsáveis pela visão na escuridão). Assim, a luz atravessa esse sistema de lentes até chegar à retina. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Visão – Defeito de focalização OBS: Outros defeitos relacionados à visão são presbiopia (vista cansada), glaucoma (aumento da pressão), conjutivites (irritações ou inflamações da conjuntiva), tracoma (infecção grave na conjuntiva) e catarata (perda da transparência do cristalino). Audição Audição(orelha = fonorrecepção e equilíbrio)- As orelhas são mecanorreceptoras, pois percebem ondas sonoras que provocam deformações em suas estruturas. Apresenta três regiões: Orelha externa- Pavilhão auditivo e meato acústico Orelha média- Tímpano, tuba auditiva e ossículos (martelo, bigorna e estribo) Orelha interna- Canais semicirculares e cóclea 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com A captação do som O equilíbrio O labirinto é uma região importante na orelha interna. Formado por uma câmara, o vestíbulo, ligada a três canais semicirculares. Na base de cada canal há uma dilatação, a ampola, e internamente a ela, grupos de neurônios, os neuromastos, semelhantes aos da linha lateral dos peixes. O labirinto é preenchido pela endolinfa, onde ficam dispersos grânulos de carbonato de cálcio, os otólitos, que são responsáveis pela estimulação dos neuromastos quando há uma corrente ou deslocamento de endolinfa. O ramo vestibular do nervo auditivo leva ao cérebro os impulsos nervosos que nos dão a percepção dos movimentos e da nossa posição em relação à força de gravidade possibilitando o equilíbrio e a postura. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Olfato Para sentirmos o cheiro dos alimentos e das partículas presentes no ar devemos ter os seguintes eventos: 1- As moléculas odofíferas penetram na cavidade nasal 2- Os pêlos olfatórios possuem receptores para tipos específicos de moléculas odofíferas 3- Os potenciais de ação produzidos pela ligação entre as moléculas odofíferas e os receptores são transmitidos pelas células olfatórias até o bulbo olfatório 4- Os interneurônios no bulbo olfatório integram a informação oriunda das células olfatórias 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Paladar O gosto relaciona-se à percepção de soluções que entram em contato com as células sensoriais, de forma semelhante ao que ocorre com o olfato. Na língua, a células sensoriais que são estimuladas pelas substâncias que entram na boca, o que gera um impulso nervoso. De cada botão gustativo sai uma fibra nervosa, que é um ramo de um nervo craniano e, assim, o impulso nervoso chega ao cérebro, onde temos a consciência do gosto. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Tem por função tornar as macromoléculas, retiradas dos alimentos, em compostos aproveitáveis pelas células. Para tal processo são necessários dois mecanismos: digestão mecânica (mastigação, deglutição e o peristaltismo exercido pelo sistema nervoso autônomo) e digestão química (processos enzimáticos exercidos pela produção da saliva- na boca; quimificação – processo estomacal e quilificação – processo intestinal). Para que ocorram todos os processos digestivos perfeitamente são necessárias diversas enzimas, hormônios, sais e diversas outras substâncias produzidas pelos órgãos do tubo digestivo. O pH ideal para cada enzima difere em cada região. A amilase salivar atua em pH neutro (6,8-7,0), a pepsina atua em pH ácido (2,0) e as enzimas que atuam do intestino em pH alcalino (8,0). A digestão inicia na boca com ação da amilase salivar e, após a deglutição, segue a digestão no estômago e intestino com auxílio do pâncreas e do fígado. Quanto aos nutrientes, existem os plásticos (ricos em proteínas – ovos, carnes, soja, feijão) e os energéticos (ricos em glicídios – mel, caldo-de-cana e lipídios – toucinho e carnes gordas). O tubo digestivo 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Sistema Digestório Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Observe os órgãos com suas principais enzimas digestivas Além da pepsina o suco gástrico contém também uma lipase fraca e renina, que coagula a proteína do leite (caseína), facilitando suadigestão. O HCl estomacal também tem função anti-séptica, pois evita putrefações causadas por bactérias ingeridas junto aos alimentos. Além disso, catalisa a conversão do pepsinogênio (inativo), produzido pelas glândulas da mucosa gástrica, em pepsina, e mantém um pH ótimo para essa enzima. No duodeno desembocam os canais do pâncreas e do fígado (colédoco). O suco pancreático é rico em bicarbonato de sódio, que neutraliza a acidez do quimo, elevando o pH para perto de 8.0, valor ótimo para a ação das enzimas pancreáticas amilase, lipase e tripsinogênio. Este último é convertido em tripsina para ação da enteroquinase produzida na mucosa duodenal. Ao longo do intestino delgado ocorrem etapas finais do desdobramento das substâncias pela ação do suco entérico, que contém várias glucidases (lactase, maltase, sacarase) além das lipases e peptidases. Lembre que no duodeno existem as microvilosidades que aumentam a superfície de absorção dos alimentos. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Formado por dois rins, dois ureteres, bexiga e uretra. Apresenta um grande papel na manutenção de uma composição relativamente estável dos fluidos orgânicos. As principais funções são a eliminação de substâncias tóxicas resultantes do metabolismo das proteínas, especialmente a amônia, a uréia e o ácido úrico; eliminação de substâncias estranhas (como drogas, por exemplo); manutenção do equilíbrio hidrossalino (osmorregulação); regulação do volume sanguíneo; manutenção do equilíbrio ácido-básico, mantendo um pH por volta de 7,4 nos fluidos orgânicos. Os rins são órgãos pares e são protegidos externamente por uma resistente cápsula de tecido conjuntivo fibroso. Internamente podemos dividir o rim em uma zona cortical (córtex- periferia) e uma zona medular (centro). Suas unidades excretoras, na realidade microfiltros, são os néfrons (cerca de 1 milhão em cada rim). É um processo de filtração-reabsorção seletiva (nem todas as substâncias filtradas são reabsorvidas), integrado com mecanismos reguladores neurormonais. Filtração O capilar de entrada no glomérulo apresenta alta pressão arterial, tornando eficiente a filtragem do plasma. O líquido filtrado (filtrado glomerular) contém água, sais, glicose, aminoácidos, vitaminas, uréia, etc. As proteínas, pelo grande peso molecular, não atravessam o endotélio capilar e o epitélio pavimentoso, portanto sua presença na urina indica lesões nos rins (nefrites). Reabsorção Ao longo dos túbulos do néfron, ocorre reabsorção de algumas substâncias que saem do capilar glomerular. Algumas delas são reabsorvidas por transporte ativo (glicose, aminoácidos, sódio e outros íons - eletrólitos), outras são arrastadas passivamente (osmose - água). Existe ainda o processo de secreção ativa (excreção ativa), feita do plasma para o interior dos túbulos distais, eliminando o íon H+, que deixa a urina ácida. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Sistema Excretor Formação da Urina Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Reabsorção Ao longo dos túbulos do néfron, ocorre reabsorção de algumas substâncias que saem do capilar glomerular. Algumas delas são reabsorvidas por transporte ativo (glicose, aminoácidos, sódio e outros íons - eletrólitos), outras são arrastadas passivamente (osmose - água). Existe ainda o processo de secreção ativa (excreção ativa), feita do plasma para o interior dos túbulos distais, eliminando o íon H+, que deixa a urina ácida. A urina apresenta 95% de água e 5% de substâncias orgânicas e inorgânicas dissolvidas. Em 1 litro de urina, cerca de 25g são de uréia, o restante são basicamente sais (9g de NaCl), creatinina, ácido úrico e amônia. Ela apresenta coloração amarelada pois há uma substância chamada urobilina, originada principalmente da degradação de hemoglobina de hemáceas velhas. Isso ocorre no baço e fígado que excretam bilirrubina para o sangue (produto da degradação da hemoglobina). A bilirrubina é extraída do sangue pelo fígado e excretada na bile. A bile é lançada no duodeno e bactérias intestinais transformam a bilirrubina em urobilinogênio, que permanece em 80% no intestino sendo oxidada e originando a estercobilina (cor marrom das fezes). Cerca de 20% do urobilinogênio presente no intestino é reabsorvido pelas células intestinais e lançado no sangue. O fígado capta esse urobilinogênio, mas uma parte escapa e é absorvida pelos rins, lançada na urina e oxidada formando a urobilina. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Regulação hormonal e Sistema Renina- Angiotensina-Aldosterona Formação da uréia (ureogênese) 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Observe a integração do sistema circulatório e a anatomia básica do coração humano. A contração (sístole) do miocárdio determina uma pressão no sistema arterial ligado aos ventrículos. Essa pressão arterial é medida no momento da sístole (pressão sistólica) e é de aproximadamente 120 mmHg e cai para cerca de 80 mmHg no momento do relaxamento (diástole- pressão diastólica). O número de contrações por minuto é chamado de freqüência cardíaca e a quantidade de sangue que metade do coração (um ventrículo) pode bombear em 1 minuto é chamado de débito cardíaco. É responsável, principalmente, pelo transporte de substâncias. Participa ativamente da distribuição de calor, hormônios, regulação osmótica, defesa, transporte de gases respiratórios e toxinas que serão eliminadas pelo organismo, dentre outras funções. O sistema circulatório humano apresenta artérias (que partem do coração para o corpo e suportam mais pressão) e veias (que chegam no coração trazendo sangue dos órgãos e suportam menos pressão). As artérias se ramificam em arteríolas e os capilares unem-se constituindo vênulas que encontram as veias. A parede dos capilares é muito fina, formada por epitélio simples pavimentoso (endotélio). Através dele ocorre contínua troca de substâncias por difusão, entre o plasma e os líquidos intercelulares. = 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Sistema Circulatório Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Atenção! Circulação completa A grande circulação (sistêmica): VE – aorta – tecidos – veias cava – AD A pequena circulação (pulmonar): VD – artéria pulmonar – pulmões – veias pulmonares – AE Legenda: V= ventrículo; A= átrio; D= direito; E= 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com O controle nervoso sobre o coração – Marcapasso (nodo sinoatrial) e nodo atrioventricular A frequência dos batimentos cardíacos é controlada por uma região especial do coração denominada marcapasso, ou nó sinoatrial. Este é um aglomerado de células musculares especializadas, localizado perto da junção entre o átrio direito e a veia cava superior. Aproximadamente a cada segundo, as células do marca-passo emitem um sinal elétrico que se propaga diretamente para a musculatura dos átrios, provocando sua contração (sístole).Outra região é o nó atrioventricular, que distribui o sinal gerado pelo marcapasso, estimulando a musculatura dos ventrículos a entrar em sístole. OBS: Eletrodos colocados sobre a pele captam os sinais elétricos que coordenam os batimentos cardíacos, assim podemos registrar esses sinais na forma de um gráfico conhecido como eletrocardiograma. OBS: O hormônio ou peptídio natriurético atrial atua regulando a pressão sanguínea com ação renal. Ele promove a vasodilatação da arteríola aferente, vasoconstrição da arteríola eferente e, consequentemente a diurese. Isso promove a diminuição da pressão. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Sistema Linfático É um sistema paralelo ao circulatório e é formado por uma série de vasos linfáticos (parecidos com as veias), que se distribuem por todo o corpo e recolhem o líquido tissular que não retornou aos capilares sangüíneos, filtrando-o e reconduzindo-o à circulação sangüínea. O sistema é formado pela linfa, vasos e órgãos linfáticos. Os capilares linfáticos estão presentes em quase todos os tecidos do corpo. Capilares mais finos vão se unindo em vasos linfáticos maiores, que terminam em dois grandes dutos principais: o duto torácico (recebe a linfa procedente da parte inferior do corpo, do lado esquerdo da cabeça, do braço esquerdo e de partes do tórax) e o duto linfático (recebe a linfa procedente do lado direito da cabeça, do braço direito e de parte do tórax), que desembocam em veias próximas ao coração. A linfa é o líquido que circula nos vasos. Sua composição é semelhante à do sangue, mas não possui hemácias, apesar de conter glóbulos brancos sendo a maioria linfócitos. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Os movimentos respiratórios são controlados pelo “bulbo”. Para equilíbrio do pH, uma elevação da concentração de gás carbônico, diminuição da concentração de oxigênio e excesso de íons H+ no sangue (acidez) estimulam o bulbo. Já uma diminuição de gás carbônico, aumento da concentração de oxigênio e diminuição de íons H+ (alcalose) inibem o bulbo. Os movimentos respiratórios A maior parte de oxigênio é transportada pela hemoglobina (oxiemoglobina) e o gás carbônico é transportado em sua maior parte na forma de bicarbonato, em parte pela hemoglobina (carboemoglobina) e uma pequena porção dissolvida no plasma. Pode formar-se a carboxiemoglobina na presença de CO (monóxido de carbono) que apresenta uma ligação estável com a hemoglobina. Principais fenômenos nos movimentos: Inspiração: Contração dos músculos intercostais e diafragma, diafragma desce; expande a caixa torácica. Expiração: Relaxamentos dos músculos, diafragma sobe, retrai a caixa torácica. Constituído por um conjunto de canais, cujas últimas e finas ramificações, os bronquíolos, terminam em câmaras microscópicas, os alvéolos. Existem milhões deles e são responsáveis pelas trocas gasosas (hematose). Os pulmões são dois sacos infláveis, protegidos por pleuras. No inferior dos pulmões há o diafragma que separa o tórax do abdome. O objetivo geral do sistema é expulsar o gás carbônico proveniente da respiração celular e captar o oxigênio para que haja total degradação da glicose no meio intracelular. No ar a pressão parcial do oxigênio (PO2) é de 160 mmHg e a pressão parcial do gás carbônico (PCO2) é desprezível: apenas 0,2 mmHg. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Sistema Respiratório Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Transporte de CO2 O CO2 pode ser transportado de 3 formas diferentes: -CO2 livre no plasma; -Junto à hemoglobina (como carboemoglobina); -Como HCO3- (bicarbonato) – maior parte do CO2 que sai de uma célula é conduzido dessa forma. Na imagem a seguir, podemos ver esse processo desde à saída de uma célula até a chegada no alvéolo pulmonar. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Nos três últimos séculos, pensadores e cientistas têm se empenhado em desenvolver um sistema eficiente para organizar e compreender a diversidade de formas de vida. Esse sistema é a classificação biológica, ou taxonomia, que distribui os seres vivos em grupos hierárquicos denominados táxons, com grupos “menores” incluídos em grupos mais abrangentes, como por exemplo, a classe Insecta incluída dentro do filo Arthropoda. Assim, táxon é qualquer agrupamento de organismos com base em semelhanças: pode ser uma espécie ou um agrupamento de espécies. Na taxonomia tradicional, o grande conjunto de seres vivos divide-se em diversos reinos (a mais abrangente). O maior número de espécies descritas é pertencente ao reino Animalia. 11 B IO LO G IA | LI V R O 2 Classificação dos Seres Vivos Breve História da Classificação dos Seres Vivos Sistemática - é o estudo da diversidade, descrição dos organismos, incluindo a sua filogenia Taxonomia - é o estudo da classificação, incluindo nomes, normas e princípios Classificação - ordenação dos seres vivos em grupos, com base em parentesco, semelhança morfológica, entre outros, e sua hierarquização. ! Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com OBS: Para Lineu, o número de espécies na natureza era fixo e havia sido determinado por Deus no momento da criação (Fixismo). Hoje, muito se usa o sistema de classificação de Whittaker, elaborado em 1969, no qual os seres vivos foram divididos em cinco reinos: reino Monera, Protista, Fungi, Animal e Vegetal. Nessa classificação, são adotados critérios de organização celular (procarionte e eucarionte) e modos de alimentação, como ingestão nos animais e absorção de nutrientes pelos fungos. A idéia é que as formas mais simples de organização seriam os ancestrais das formas mais organizadas, como Protista, Fungi, Animal e Vegetal. Viveu entre 384 e 323 a.C. e foi o pioneiro em classificar os seres vivos. Um dos seus trabalhos foi demonstrar a importância da organização corporal dos animais como critério de classificação para dividi-los em grupos. Essa idéia foi retomada por Lineu mais de 2 mil anos depois. Para ele, baleias e golfinhos, apesar de viverem no mesmo ambiente dos peixes, diferiam notadamente destes na organização de seus corpos, nisso assemelhando-se aos mamíferos, junto aos quais deveriam ser classificados. Logo depois de Aristóteles, houve um importante progresso nesse aspecto, onde os estudiosos começaram a pensar em sistemas que agrupassem os seres vivos de acordo com as suas características corporais e até funções orgânicas. Surgiam, então, os sistemas naturais de classificação, diferenciando-se dos muitos sistemas artificiais (e superficiais) antes usados. Tais sistemas trouxeram duas importantes vantagens: - primeiro, o fato de os organismos serem separados em grupos com base em múltiplas características assegura que fiquem reunidos seres realmente semelhantes, satisfazendo os objetos de classificação; - segundo, realiza-se a divisão dos organismos com base em seu parentesco evolutivo, refletindo a filogenia, que é a história evolutiva de um grupo. Carlos Linnaeus, ou simplesmente Lineu (1707 – 1778) já citado antes, foi um dos primeiros pesquisadores a propor um sistema de classificaçãonatural. Em 1758, no seu Systema Naturae, dividiu os animais conhecidos em mamíferos, aves, anfíbios (incluíram os répteis), peixes, insetos e vermes (que incluíam todos os outros invertebrados), subdividindo cada grupo até as espécies. Propôs também regras para a nomenclatura dos seres vivos com o uso de palavras latinas. Lineu viveu antes de Darwin e, portanto, antes do estabelecimento da Teoria da Evolução. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Classificação de Aristóteles Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com As diferentes classificações 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com As diferentes classificações 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Os grandes domínios e o sistema de 6 reinos As formas de classificação também são conhecidas como escolas de classificação e são divididas em FILÉTICA e FENÉTICA, conforme abaixo 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Este tipo de classificação tem um objetivo prático, o de permitir a identificação rápida de um organismo, sem se preocupar com as relações de parentesco entre ele e outros. Por este motivo, privilegia os caracteres diretamente observáveis ou morfológicos, numa informação primária de características fenotípicas (características que podem ser pesadas, medidas, numerados, etc.). O taxonomista deve, portanto, primeiro descrever o organismo, recorrendo ao máximo de características que puder. Este tipo de classificação não considera o tempo pois as características morfológicas variam ao longo da evolução das espécies – classificação estática ou horizontal. Um exemplo desta visão são as chaves dicotômicas, que podem ser representadas por dendogramas, onde as linhas não relacionam a separação dos diversos ramos com o tempo em que ocorreram, podendo mesmo ser representados todas com o mesmo comprimento Esta escola de classificação atribui maior valor ás relações evolutivas, sobressaindo a importância da filogenia e deixando para segundo plano o aspecto morfológico. As características utilizadas neste tipo de classificação são separadas em dois grupos: primitivas ou ancestrais (partilhadas por um grupo de seres devido ao fato de partilharem um ancestral comum) e derivadas (presentes apenas em certas linhagens, revelando separação num novo ramo). Este é um sistema vertical pois considera o fator tempo, é um sistema dinâmico. A representação deste modo de pensar é o cladograma (usado muito em conteúdos que envolvam evolução dos seres), ilusoriamente semelhante ao dendograma, mas onde se podem determinar os pontos de divergência entre as espécies, o que quer dizer que os traços são proporcionais ao tempo decorrido entre cada separação. Os cladogramas revelam por vezes surpresas taxonômicas, como a maior proximidade dos crocodilos e das aves. No entanto, quando surgem estes “conflitos”, estes são resolvidos subjetivamente, dando-se prioridade a algumas das características que foram usadas na classificação. Por este motivo, muitas classificações fenéticas que não estão de acordo com as relações filogenéticas continuam a ser utilizadas; 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Classificação Fenética Classificação Filética Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com As diferentes classificações Há também a forma de classificação evolutiva clássica, segundo esta escola, anterior às restantes, tenta-se conciliar critérios fenéticos e cladísticos. Os taxonomistas clássicos “pesam” os caracteres que determinam os pontos de ramificação das árvores filogenéticas, por exemplo, a inovação evolutiva (exploração de um novo meio principal) tem grande importância neste tipo de classificação. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Entre o nível de espécie e o nível de reino, Lineu e outros taxonomistas acrescentaram várias categorias ao longo dos anos. Assim, duas ou mais espécies que tenham um certo número de caracteres comuns constituem um gênero. Basicamente, podemos classificar os seres vivos conforme as sete categorias taxonômicas básicas em ordem, conforme abaixo: “REINO-FILO-CLASSE-ORDEM-FAMÍLIA- GÊNERO-ESPÉCIE” Ao escrevermos os nomes científicos dos seres vivos, devemos seguir algumas regras básicas como forma de uma universalização. Assim, na África o leão é chamado cientificamente de Panthera leo. Da mesma forma é na America do Sul e nos outros continentes. Abaixo as principais regras de nomenclatura biológica: 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Regras de nomenclatura A nomenclatura deve ser binominal, composto por duas palavras. A primeira refere-se ao epíteto genérico (gênero) e a segunda ao epíteto específico (espécie). Os dois nomes juntos formam a espécie que se deseja indicar. Ex: Araucaria angustifólia; Ancylostoma duodenale; Homo sapiens O epíteto genérico é sempre um substantivo e o epíteto específico, geralmente, é um adjetivo que qualifica o gênero. 1 Os nomes científicos devem ser escritos em latim (ou latinizados), destacados de texto (negrito, sublinhado ou itálico), sendo a primeira letra do nome do gênero escrita em maiúscula e a da espécie em minúscula. 2 Quando existe subespécie, o nome que a designa deve ser escrito depois do nome da espécie, sempre com inicial minúscula. Ex: Rhea americana alba (ema branca). 3 Quando existe subgênero, o nome que o designa deve ser escrito depois do nome do gênero, entre parênteses e com inicial maiúscula. Exemplo: Anopheles (Nyssorhinchus) darlingi (mosquito-prego, transmissor da malária). 4 O nome da família, para animais, é feito pela adição da terminação – IDAE ao radical correspondente ao nome do gênero-tipo (aquele mais característico da família). Para subfamília a terminação usada é – INAE e para superfamília é –OIDEA. Ex: cão = gênero Canis, família Canidae; cascavel = gênero Crotalus, subfamília Crotalinae; lombriga = gênero Ascaris, superfamília Ascaroidea. Entre vegetais, no entanto, os nomes das famílias costumam apresentar a terminação – ACEAE. Exemplos: palmeira e coqueiro = família Palmaceae; 5 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Reprodução por montagem Quando fora da célula hospedeira recebe o nome de Vírion. Na reprodução, qualquer modificação no DNA ou no RNA provoca uma mutação, gerando novos tipos de vírus. Podem apresentar envelope lipídico (herpes vírus) ou não (parvovírus) Características gerais: Parasitas intracelulares obrigatórios e acelulares Agentes Pequenos (filtráveis) Usam a maquinaria de síntese da célula hospedeira Possuem RNA(podendo ser retrovírus ou não) ou DNA (Adenovírus) como ácido nucléico que serão introduzidos na célula hospedeira. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Vírus Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Lítico: Há rompimento e liberação de novos vírus. O ciclo lítico de um vírus compreende 4 etapas:6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Ciclo reprodutivo Etapas ciclo lítico Adsorção- Encaixe do vírus na membrana da célula hospedeira; Penetração- Entrada do vírus na célula hospedeira. Pode ser de 3 formas básicas (fusão do envelope viral, endocitose ou injeção do material genético – imagem do bacteriófago ao lado); Eclipese- Etapa mais longa, onde há toda a atividade de produção de moléculas para criação de novos vírus; Liberação- Onde os novos vírus montados são eliminados da célula ! Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Lisogênico: Não há rompimento da célula hospedeira. Citomegalovírus (CMV)- é um vírus híbrido (apresenta DNA + RNA) que se enquadra entre os vários tipos de Herpesvírus patogênicos para o homem. A infecção congênita por CMV é uma causa freqüente de perda auditiva bilateral permanente. HIV – Vírus causador da AIDS (síndrome da imunodeficiência adquirida) 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Vírus importantes Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Doenças Virais DOENÇA MODO DE CONTÁGIO COMENTÁRIOS GERAIS Poliomielite (“Paralisia infantil”) Provavelmente gotículas de saliva de contaminados ou contato com água ou alimentos contaminados por fezes de doentes. A doença afeta o sistema nervoso e muscular. Pode haver casos leves e até paralisia severa. Há vacina Sabin (vírus atenuado) e Salk (vírus inativado) Raiva (Hidrofobia) Mordedura de animal infectado, principalmente cachorros. Há alterações respiratórias, taquicardia e a doença afeta o sistema nervoso central. Existem soro e vacina antirrábicos que devem ser aplicados rapidamente após a contaminação. Também deve-se vacinar os cães. Hepatite (A,B,C,D,E) Podem ser transmitidas de forma fecal-oral, por contato sanguíneo ou objetos contaminados (seringa, objetos cortantes) O vírus afeta o fígado. Para as formas fecal-oral devemos ter saneamento básico e para as formas sexualmente transmissíveis devemos usar preservativos e evitar contato sanguíneo. Há vacina para hepatite B. Gripe Causada por uma variedade do Influenzavirus e transmitida através de contato de pessoa para pessoa por gotículas de secreções como a saliva ou no ar. O vírus é um dos mais mutagênicos e não há imunidade permanente. Há resfriados que são causados por um grupo de vírus chamado Rinovirus. Há vacina anual contra a gripe. SARS (Síndrome respiratória aguda - Pneumonia asiática) Gotículas liberadas da tosse ou espirro de pessoas contaminadas pelo vírus. O primeiro caso foi descoberto na Ásia em 2002 e em pouco tempo a doença atingiu a Europa e América do Norte. Com grande esforço internacional a doença foi controlada. Varicela/catapora Saliva ou contato com objetos contaminados pelas lesões da pele ou diretamente. A doença manifesta pequenas feridas no corpo. Há vacinação e tratamento para os doentes. Deve- se evitar contato direto com os pacientes contaminados. Herpes I e II Contato direto ou indireto com objetos usados por herpéticos quando as feridas estão na fase de manifestação da doença. A doença manifesta pequenas bolhas que se tornam feridas na boca ou pele (herpes tipo I) e feridas na região genital ou anal (herpes tipo II). 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Doenças Virais DOENÇA MODO DE CONTÁGIO COMENTÁRIOS GERAIS Sarampo Gotículas de saliva eliminadas por pessoas contaminadas pelo vírus. O vírus penetra pela mucosa das vias respiratórias, disseminando-se pelo corpo via corrente sanguínea. A doença provoca febre e manchas vermelhas na pele, tosse, coriza e manchas brancas na face interna das bochechas. Pode evoluir em casos de desnutrição e ser mais grave. Há vacinação e tratamento para os doentes. Rubéola Contato direto com pessoas contaminadas ou contato com gotículas de saliva disseminadas no ar por essas pessoas. Pode provocar febre baixa, aumento dos linfonodos do pescoço e manchas vermelhas no corpo. Não é grave, mas devemos evitar que se manifeste em gestantes ,pois pode provocar complicações no feto como surdez ou até morte. Há vacinação e tratamento. Caxumba Saliva, uso de objetos comuns como garfos e copos sem a devida higienização. A doença provoca inflamação das glândulas salivares, principalmente das parótidas, podendo afetar testículos e ovários e até provocar esterilidade. Há vacinação e tratamento dos doentes. Evita-se o contato. Febre amarela Picada das fêmeas (são hematófagas) do mosquito Aedes aegypti, mosquitos do gênero Haemagogus e Sabethes. Os primatas são principais hospedeiros desses vírus. A doença pode ser inaparente ou fulminante. O vírus afeta principalmente o fígado, o que dá o aspecto amarelado do doente, baço, rins, medula óssea e linfonodos. Pode levar à morte. Há vacinação e tratamento para o doente. Dengue Picada das fêmeas do mosquito Aedes aegypti. Para evitar que esse mosquito se alastre devemos tampar os reservatórios de água limpa parada, evitar água em vasos, pneus, latas, etc. As larvas desenvolvem-se muito bem nesses locais. Na dengue clássica (maioria dos casos) o paciente apresenta febre alta, fraqueza, falta de apetite, manchas vermelhas na pele e pequenos sangramentos. Na dengue hemorrágica (apx. 5% dos casos) os sintomas são semelhantes, porém pode haver queda brusca da pressão arterial devido às hemorragias. Hantavírose Provocada pelo Hantavírus encontrado em ratos silvestres e transmitida quando a pessoa respira poeira com restos de fezes, entra em contado com urina ou saliva de ratos contaminados. A doença afetou o Distrito Federal em 2004, mas já havia sido detectada no Paraná em São Paulo. Os sintomas são febre acima de 38 graus, dores musculares e dificuldade de respirar. Ebola (Febre hemorrágica) Contato com secreções do contaminado. É altamente contagiosa e letal em mais de 90% dos casos. O vírus ataca o fígado, baço e promove hemorragia em muitas regiões, promovendo vômitos e liberação fezes com sangue, podendo haver sangramento também pelas gengivas, mucosas e pele. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Casos de Hepatite Viral Outros Há ainda outras formas de manifestações virais, como é o caso do Rotavírus, do Vírus Epstein-Barr (Linfoma de Burkitt e mononucleose infecciosa); H5N1 (gripe aviária ou do frango) e N1N1 (gripe A- “gripe suína”). OBS: as siglas “H” e “N” do H1N1 e H5N1 estão relacionadas a proteínas do envelope viral (Hemaglutinina-H e Neuraminidase-N) SÃO DOENÇAS EMERGENTES A AIDS, O EBOLA, A SARS, H1N1, H5N1 E A HANTAVIROSE. JÁ AS DOENÇAS RESSURGENTES SÃO A DENGUE E A FEBRE AMARELA 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Os antibióticos não tem efeito contra os vírus, mas o organismo humano possui defesas naturais, como os anticorpos e o interferon (proteína produzida por várias células do corpo, como os linfócitos e os fibroblastos). Existem também defesas artificiais, como a vacina, o soro e alguns medicamentos inibidores dos processosenzimáticos virais na célula hospedeira. É o que acontece com o Aciclovir, medicamento amplamente usado no combate ao Herpes vírus. OBS: PRÍON – PROTEÍNA INFECCIOSA É uma doenças causada por uma proteína anormal. Essa proteína é capaz de causar defeitos no tecido nervoso -“furos”- (encefalopatias espongiformes). As doenças mais conhecidas são a doença de Vaca Louca (em bovinos) e Scrapie (em ovinos). Existem outras doenças raras que podem atacar inclusive humanos, como por exemplo: kuru de habitantes da Nova Guiné e a doença de Creutzfeldt-Jakob (CJD) que causa grave demência por volta dos 60 anos e ataca 1 em um milhão de pessoas. Há fragmentos de RNA chamados de viróides. São parasitas de vegetais superiores (batata). Os mimivírus são os maiores de todos os vírus. Podem controlar seu próprio metabolismo e foram encontrados pela primeira vez na Acanthamoeba polyphaga e foi confundido com uma bactéria gram-positiva devido a coloração e tamanho. ATENÇÃO: Vale lembrar que as doenças podem acarretar em EPIDEMIAS, que surge de forma súbita e se espalha rapidamente por uma região, acometendo um número de pessoas maior que o habitual de casos esperados por tempo limitado. É o caso da gripe. Se uma doença persiste por vários anos em um lugar específico ela passa a ser considerada uma ENDEMIA. Portanto, afeta de forma permanente um número de pessoas maior que o usual para a doença e esse número se mantém ao longo do tempo. A malária, doença causada por um protozoário, é endêmica na região da Amazônia. A PANDEMIA é o aparecimento de um número de casos da doença fora do comum em todo um continente ou no mundo. Um exemplo de pandemia é a gripe espanhola, que matou milhares de pessoas no mundo todo. ! 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Defesas contra vírus Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Eubactéria: são os moneras mais comuns como as cianobactérias e as bactérias causadoras de doenças (heterótrofas) e as bactérias autótrofas. Para fins didáticos, vamos estudar mais profundamente este grupo. Importância das bactérias: Decompositoras – reciclagem da matéria Causadoras de doenças Indústria alimentícia- laticínios Produtoras em ecossistemas, incluindo abissais Mutualismo Biotecnologia – vetores de genes (transgenia) – “Sistema Agrobacterium” Neste grupo estão incluídos os organismos autótrofos (fotossintetizantes ou quimiossintetizantes) como as cianobactérias e algumas bactérias e organismos heterótrofos como as bactérias parasitas. São procariotos (citoplasma sem núcleo individualizado = carioteca ausente) e unicelulares, podendo ser aeróbios, anaeróbios ou facultativos. Há os representantes menos convencionais como os Micoplasmas “PPLO” (Pleuro-pneumonia-like organisms) – Heterótrofos; as Rickéttsias – Heterótrofas e as Clamídias – Heterótrofos. O DNA dos procariotos não está ligado a histonas sendo a bactéria Escherichia coli estudada profundamente. Em seu citoplasma somente existem os ribossomos como organelas e são do tipo 70S, os eucariotos apresentam o tipo 80S. São divididos em arqueobactérias e eubactérias: Archaea- São moneras que vivem e estão altamente adaptadas em condições extremas, que provavelmente prevaleceram durante o início da vida na Terra. São divididas em 3 grupos: Metanogênicas: formadoras de metano, podem ser encontradas em ambientes encharcados e também associadas a alguns animais como os ruminantes. Sobrevivem conforme a reação abaixo: Termoacidófilas: são as que vivem em acidez ou temperaturas extremas, como próximo de ilhas vulcânicas e águas termais ou em regiões ácidas. Halófitas: apresentam alta afinidade aos ambientes salinos. Os elementos esqueléticos estão representados apenas por espículas calcáreas, de sílica e por fibras protéicas de espongina, que são flexíveis. Por não apresentarem órgãos e tecidos são chamados de Parazoários e sua fisiologia é basicamente representada por células funcionais. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Procariotos Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Algumas bactérias: 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Quanto ao método de coloração as bactérias podem ser: 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Bactérias autótrofas fotossintetizantes (fotoautotróficas)- A clorofila encontra-se em todos os organismos fotossintéticos, inclusive nas cianobactérias, porém, não estão presentes nas bactérias fotossintéticas. Aqui, encontram-se as bacterioclorofilas, podendo ser a,b,c,d ou e. Muitos desses procariotos realizam fotossíntese anoxigênica (que não libera oxigênio como produto secundário) e utilizam outras fontes de hidrogênio que não a água. Por exemplo, nas sulfobactérias que realizam fotossíntese os doadores de hidrogênio são compostos de enxofre, como o gás sulfídrico. Bactérias autótrofas quimiossintetizantes (quimioautotróficas)- não possuem pigmentos fotorreceptores e utilizam energia química proveniente da oxidação de compostos inorgânicos simples para sintetizar glicose a partir de dióxido de carbono e uma fonte de hidrogênio. O esquema representa a quimiossíntese realizada em Nitrosomonas e Nitrobacter. Lembre que estas são etapas do ciclo do nitrogênio onde amônia = NH3, nitrito = NO2 e nitrato = NO3. Quanto ao aproveitamento ou não do oxigênio podem ser aeróbias, anaeróbias ou facultativas (podem viver na ausência ou presença de O2). Dos tipos reprodutivos mais comuns a forma assexuada por cissiparidade é a predominante, porém, muitas bactérias também reproduzem-se sexuadamente. Há três tipos de reprodução sexuada: Conjugação: Uma bactéria (macho), através de uma ponte citoplasmática, doa material genético (DNA) a outra (fêmea), tornando esta mais variável geneticamente. Transformação: Bactérias podem incorporar fragmentos de DNA de bactérias mortas presentes do meio, assim há aumento da variabilidade genética. Transdução: Durante a reprodução viral (de um bacteriófago), o vírus injeta material genético (DNA) em uma “bactéria 1”. Ao final da reprodução, novos vírus atacam novas bactérias levando e introduzindo parte do material genético da bactéria 1. As bactérias, ao receberem o ataque viral, incorporam o DNA da bactéria 1, o que aumenta a variabilidade. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Metabolismo bacteriano Reprodução das bactérias Doenças bacterianas: As doenças bacterianas são tratadas com antibióticos, já que estes atuam impedindo a síntese protéica das bactérias (nos ribossomos, por exemplo) ou degradando a parede celular bacteriana. Ambos os processos levam a bactéria à morte. Já os vírus são tratados com inibidores enzimáticos. ! Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Doenças Bacterianas DOENÇA TRANSMISSÃO E AGENTE SINTOMA, TRATAMENTO Hanseníase Bac.Mycobacterium leprae Vias respiratórias Falta de sensibilidade e lesões na pele Há vacina BCG e tratamento Sífilis Bac. Treponema palidum Via sexual ou congênita Rinite sanguinolenta, inflamações na pele, surdez, entre outros Uso de preservativos e tratamento. Gonorreia Bac. Neisseria gonorroheae Via sexual Purulência, ardência na uretra e dor ao urinar, podendo darfebre. Há tratamento com bons resultados Pneumonia Bac. Streptococcus pneumoniae Bac. Diplococcus pneumoniae Vias respiratórias Febre alta, dores no peito e dificuldades de respirar. Tratamento do doente Antraz (carbúnculo) Bac. Bacillus anthracis Infecção do esporo pela pele Inalação do esporo Ingestão do esporo Não há por contato pessoal Úlceras cutâneas – infecção por pele Tosse, febre, dor no corpo – infecção por inalação Cólica, dores abdominais e diarréia – infeção por ingestão (mais grave) Há diversos antibióticos e a vacina não é muito eficaz. Tuberculose (Bacilo de Koch) Bac. Mycobacterium tuberculosis Gotículas contaminadas no ar são liberadas por espirro ou tosse Vias respiratórias Perda de apetite, tosse com escarro, sudorese, emagrecimento Vacina BCG e tratamento dos doentes Botulismo Bac. Clostridium botulinum Forma esporos resistentes que vivem no solo e água doce. Alimentos contaminados (latas) Produzem a toxina botulínica Doença grave que inibe a transferência dos sinais nervosos para os músculos. O doente pode morrer por parada cardíaca e respiratória. A doença é letal, exceto com o atendimento imediato. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Doenças Bacterianas DOENÇA TRANSMISSÃO E AGENTE SINTOMA, TRATAMENTO Cólera Bac. Vibrio colerae Água e alimentos contaminados com o vibrião, que é eliminado pelas fezes da pessoa contaminada. Diarréia com fezes em “água de arroz”, vômitos e forte desidratação e cãibra. A falta de tratamento acarreta na morte por falência renal e desidratação. Coqueluche Bac. Bordetella pertussis Gotículas eliminadas pelos portadores ao falar, tossir ou espirrar. Pode causar pneumonia pela própria bactéria e convulsões e hemorragias cerebrais. A tosse seca e prolongada é um sintoma típico. Há vacinação e deve-se evitar o contato com doentes. Difteria (Crupe) Bac. Corynebacterium diphteriae Gotículas pelo nariz e boca de pessoas contaminadas. Fossas nasais, laringe, faringe e amígdalas são afetadas pela bactéria. Pode haver asfixia. Há vacinação e deve-se evitar o contato com pessoas doentes. Disenteria bacilar Bac. do gên. Shigella Transmitida por água e alimentos contaminados. Diarréia intensa com muco e sangue nas fezes. Pode haver desidratação. Saneamento básico e tratamento do doente. É uma doença grave. Febre tifoide (Doença das mãos sujas) Bac. Salmonella typhi Contaminação via oral, por água e alimentos contaminados ou contato com pessoas doentes se higiene. Febre alta, dor de cabeça, falta de apetite, bradicardia, aumento do baço, diarréia e manchas vermelhas no corpo. A vacina é de baixa eficácia e temporária. Trata-se o doente. Febre maculosa Bac. Rickettsia rickettsi O transmissor é o “carrapato estrela”(Amblyomma cajennense) O parasita é intracelular obrigatório e causa um estágio febril agudo variável. Dores de cabeça, náuseas e vômitos são comuns, assim como manchas avermelhadas pelo corpo. Gastrite bacteriana Bac. Helycobacter pilori Infecção geralmente dá-se na infância por via oral-oral ou oral-fecal. Muitos não desenvolvem a doença. Causa ulcerações na parede do estômago, pois destroem o muco protetor do epitélio estomacal. Há tratamento com antibióticos sob recomendação médica. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Doenças Bacterianas DOENÇA TRANSMISSÃO E AGENTE SINTOMA, TRATAMENTO Doença dos legionários (Legionelose) Bac. Legionella pneumophyla É uma forma de pneumonia grave A bactéria vive em sistemas de distribuição água e ar condicionado. Vias respiratórias Forma-se um quadro de pneumonia necrotizante, com febre, dores de cabeça, tremores e tosse seca. Um caso típico é a “febre de Pontiac”, não pneumônica. Há tratamento convencional para a doença em estágios iniciais, pode ser fatal. Meningite bacteriana Bac. Neisseria meningittidis Pode ser causada por outros agentes como vírus, fungos e protozoários. Portadores liberal o meningococo no ar por meio de gotículas faringeanas e nasais. Inflamação nas meninges, febre, dores de cabeça, rigidez na nuca, vômitos, paralisia. Pode levar à morte. Há vacinação e evita-se locais abafados e aglomerações de pessoas. Peste Bac. Yersinia pestis Picada de pulgas infectadas que podem viver em ratos, coelhos, gatos, cães, etc. Febres, dores no corpo e inflamação nos gânglios linfáticos (que crescem formando o “bulbão pestoso”) que podem se romper liberando purulência. Pode haver tosse com sangue pela complicação pulmonar. Controle das pulgas e transmissores, tratamento do doente e saneamento básico são as principais medidas. Tétano Bac. Clostridium tetani Objetos contaminados com poeira, terra, ou fezes de animais contaminados, inclusive humanos. Feridas são a porta de entrada dos esporos bacterianos (forma de resistência) Os bacilos afetam o sistema nervoso liberando uma toxina que causa fortes contrações musculares (tetania) e dor. Pode ocorrer parada respiratória ou cardíaca. Leva à morte em muitos casos. Há vacinação eficaz 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com As cianobactérias São também chamadas de algas azul-esverdeadas ou cianofíceas e são incluídas no grupo das eubactérias. Podem ser células isoladas, agregados celulares, colônias ou até fazendo parte dos líquenes. O DNA não está ligado a histonas e encontra-se em certas zonas do citoplasma. Fazem fotossíntese de modo semelhante ao que ocorre nos vegetais e protistas clorofilados, o que ajuda a explicar que provavelmente foram as formas fotossintetizantes mais primitivas do planeta. Vivem em locais úmidos, sobre rochas, água doce, solo e até tronco de árvores. Algumas vivem em temperaturas extremas. Pode haver uma bainha de mucilagem externa à parede celular e é frequentemente pigmentada (dourada, amarela, azul, violeta, marrom, etc.). A cor das cianobactérias é dada devido a pigmentos contidos nos sistemas de membranas e não em plastos: azul (ficocianina), vermelho (ficoeritrina), clorofila “a” e carotenóides. Algumas podem fixar o nitrogênio atmosférico através de um tipo celular chamado heterocisto. Ainda podem formar os acinetos (estruturas muito resistentes em ambientes desfavoráveis). Quanto à reprodução é assexuada por cissiparidade ou ainda podem se partir em fragmentos chamados hormogônios. Importância das cianobactérias Atuam como pulmão do planeta produzindo grande parte do O2 da atmosfera Fixação do nitrogênio Produtoras e pioneiras nas sucessões ecológicas sendo essencial nas teias alimentares aquáticas e terrestres. ATENÇÃO: No grupo dos eucariontes, os organismos apresentam material genético envolto por membrana nuclear (carioteca). Há casos de unicelularidade (protozoários, algas e fungos) e de multicelularidade (algas, fungos, vegetais e animais). Podem ser autótrofos (algas protistas e vegetais) ou heterótrofos (protozoários, fungos e animais). Os seres vivos eucariotos são divididos didaticamente em 4 reinos: protistas, vegetais, fungos e animais. ! 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Protistas O termo protista deriva do grego e significa “primeiro de todos”, dando a idéia de serem os primeiros eucariontes da escala evolutiva. Podem serunicelulares (algas e protozoários) ou multicelulares (algas), autótrofos (algas) ou heterótrofos (protozoários). No caso das algas, seu corpo pode ser chamado de Talo, independentemente de serem uni ou multicelulares. É um reino com diversas classificações, sendo que no sistema de cinco reinos proposto por Whittaker ele é considerado Reino Protista, porém, foi modificado por Schwartz e Margulis para Reino Protoctista, onde mostra que este reino é claramente polifilético, isto é, seus representantes não apresentam ancestralidade direta comum. Usaremos como base uma das bibliografias amplamente usadas no ensino médio (Bio2-1.ed. Sônia Lopes- Ed. Saraiva-São Paulo-2008). 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Atualmente a classificação em quatro filos, tomando por base a presença e o tipo de estrutura empregada na locomoção, não é mais aceita. Hoje, consideram-se cerca de dez filos, cujas relações filogenéticas ainda não são bem compreendidas. Usaremos, neste momento, a classificação tradicional. Protozoários ameboides- Deslocam-se ou capturam alimentos por meio de pseudópodes, constituem cerca de quatro filos, com origens bastante distintas; por isso não devem ser considerados dentro de um único filo, como antigamente (filo Sarcodina, os Rizópodes). São dulcícolas, marinhos ou solos úmidos. Alguns são parasitas. Inclusive dos humanos (Entamoeba histolitica -figura abaixo- e Entamoeba gengivalis). A ameba de vida livre mais conhecida é a Amoeba proteus (foto abaixo). O tipo de reprodução mais comum é a divisão binária. Entamoeba histolitica Observação As amebas dulcícolas, possuem citoplasma com concentração maios que a do meio externo, em função disso muita água entra na célula por osmose o que pode causar rompimento, entretanto, apresentam vacúolos contráteis ou pulsáteis, que expulsam a água em excesso (osmorregulação). Nos marinhos não há esses vacúolos, pois são isosmóticos com o meio. Não há esses vacúolos nos parasitas. As amebas são do filo Rhizopoda e os outros protistas amebóides são os Heliozoários e os Radiolários, que pertencem ao filo Actinopoda e os Foraminíferos que pertencem ao filo Granuloreticulosea. ! 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Protozoários Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Protozoários flagelados- Deslocam-se ou obtém alimentos por meio de flagelos; compõem cerca de três filos, antigamente considerados em um único filo (filo Flagellata ou Mastigophora), o que não é mais aceito. Há muitos de vida livre aquáticos, como o gênero Bodo, comuns em águas paradas. Outro exemplo é o Trychonympha que vive em mutualismo no corpo de outros animais, degradando celulose presente na madeira ingerida por cupins e baratas. Os parasitas mais conhecidos com seus métodos de contaminação são o Trypanosoma cruzi (Mal de Chagas- Percevejo Barbeiro ou Chupança- Triatoma), Trypanosoma gambiense (Doença do sono- Mosca Tsé-Tsé), Giardia lamblia (Giardíase- Água e alimentos contaminados), Trychomonas vaginalis (Tricomoníase- Contato sexual), Leishmania brasiliensis (Leishmaniose tegumentar americana- Úlcera de Bauru ou ferida brava- Mosquito fêmea do gên. Lutzomyia, Mosquito palha) e Leishmania chagasi (Leishmaniose vísceral americana- Calazar- Mosquito palha). Abaixo o ciclo de vida da Doença de Chagas. O barbeiro pica e defeca próximo ao local da picada. Assim, os tripanossomos penetram no ferimento após serem liberados nas fezes do inseto. CUIDADO: na saliva do inseto não há os tripanossomos, logo, não há contaminação apenas com a picada. Outro ponto importante a se identificar é que o barbeiro é um percevejo e NÃO É UM MOSQUITO. ! 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Protozoários esporozoários- Não possuem estruturas especiais para deslocamento, mas podem se deslocar por flexões do corpo ou deslizamento; obtêm alimentos principalmente por absorção ou pinocitose; eram chamados de Sporozoa. São todos endoparasitas e completam seu ciclo de vida dentro de células do seu hospedeiro. Seu ciclo de vida apresenta formas de intensa multiplicação no interior do corpo dos organismos parasitados (esquizogonia e esporogonia). Podem formar estruturas de resistência (esporocistos) onde ficam os esporozoítos, uma das formas celulares dos esporozoários. Os principais parasitas deste grupo são os seres do gênero Plasmodium, causador da Malária e o Toxoplasma, causador da Toxoplasmose. Malária: -Hospedeiro intermediário: Homem; - Hospedeiro definitivo: Fêmea do mosquito do gên. Anopheles (hematófago) Espécies causadoras: Plasmodium vivax – Febre terçã benigna, acesos febris a cada 48 horas. Plasmodium malariae – Febre quartã benigna, acessos febris a cada 72 horas. Plasmodium falciparum – Febre terçã maligna, acessos febris de 36 a 48 horas (irregulares). Hemácias parasitadas aglutinam e provocam obstrução dos vasos. Pode ser fatal. Protozoários ciliados- Deslocam-se ou obtêm alimentos por meio de cílios; é o único grupo que se mantém igual à classificação tradicional, a qual propõe o agrupamento de todos os ciliados em um único filo (Ciliophora). Podem ser encontrados em água doce, salgada, salobra e solos úmidos. Existem espécies parasitas sendo a Balantitium coli a parasita do ser humano. Os gêneros mais conhecidos de vida livre são o Paramecium e a Vorticella, que se alimentam de material em suspensão na água e a Frontonia que é predador de outros protozoários. Usaremos como base o Paramécio que apresenta estruturas típicas como o sulco oral, uma reentrância ciliada onde o alimento entra no ser vivo; o citóstoma, onde o alimento penetra na célula; citopígio ou citoprocto, por onde os restos não aproveitados são eliminados do vacúolo para fora. Há também presença de vacúolos pulsáteis para osmorregulação e a presença de dois núcleos, o macronúcleo (metabolismo) e o micronúcleo (reprodução sexuada-conjugação, conforme abaixo) 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Ciclo de vida do Plasmodium vivax 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Toxoplasmose Contágio: As pessoas podem ingerir diretamente os cistos do Toxoplasma gondii presentes no meio ou ao ingerir carnes malpassadas que contenham os cistos especiais do toxoplasma. OBS: O parasita prejudica o sistema nervoso e também pode causar cegueira, sendo um dos exames importantes durante o período gestacional 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Um dinoflagelado Filo Bacillariophyta- Este filo é representado pelas Diatomáceas, algas muito comuns no plâncton marinho e em água doce. A maioria é autótrofa, mas existem espécies heterótrofas no sedimento marinho. A sua parede celular é rígida (frústula ou carapaça), impregnada de compostos de sílica. A frústula é composta por duas valvas que se encaixam. Há muitas formas de vida neste grupo, não havendo um padrão comum. OBS: Após a mortedas diatomáceas formam- se depósitos dessas carapaças, formando as terras de diatomáceas, ou diatomito, que podem ser classificadas como um tipo de rocha sedimentar. O diatomito pode ser usado como filtro e essas carapaças podem ser usadas como abrasivos e até na produção de dentifrícios e cosméticos. As diversas formas das diatomáceas Filo Phaeophyta- Algas pardas. São multicelulares e de tamanho variado, podendo chegar de microscópicos até mais de 60 metros. Ocorrem principalmente no ambiente marinho. Na região Nordeste temos tipicamente o Sargassume a Padina. No Atlântico Norte forma- se o Mar de Sargaço. No geral são classificadas de acordo com os tipos de substâncias de reserva de carboidrato e os tipos de pigmentos fotossintetizantes. São divididas em vários filos. Abaixo das possíveis classificações das algas: Filo Euglenophyta- Parede celular ausente. Apresentam dois flagelos que partem do saco flagelar ou reservatório. Voltada para o citoplasma, apresentam uma película flexível formada por fibrilas protéicas que dão forma mais constante à célula. Existem espécies fotossintetizantes (apresentam estigma para percepção da luz) como a Euglena e a Phacus e heterótrofos, que se alimentam de outros protistas. A Peranema é um exemplo de heterótrofo que se alimenta de euglenas. Essas espécies vivem em água doce, mas são comuns exemplos em água salgada. Também apresentam vacúolos para osmorregulação, como outros protistas. Euglena Filo Dinophyta (Dinoflagelados)- São também chamadas de Pyrrophyta (algas de fogo). Abriga organismos unicelulares autótrofos, heterótrofos de vida livre, mutualistas e até parasitas de protozoários, crustáceos e peixes. Possuem endoesqueleto com sacos membranosos associados à membrana plasmática e podem conter depósitos de celulose. Muitas espécies fazem parte do plânton marinho (gên. Ceratium é autótrofo e o gên. Noctiluca é heterótrofo com um tentáculo móvel). O gênero Noctiluca apresenta bioluminescência, sendo a reação química dependente de uma substância chamada luciferina que é oxidada pela enzima luciferase na presença de ATP e oxigênio, liberando a luz. Isso também acontece com outros seres vivos. Algumas espécies são formadoras da MARÉ VERMELHA. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 ALGAS Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Filo Chlorophyta- É o grupo mais diversificado de algas, com representantes uni ou multicelulares e mais de 7 mil espécies. São marinhos, dulcícolas ou meio úmido (cascas de árvores, barrancos). A Ulva (alface-do-mar) é um exemplo bem conhecido. A parede celular é rica em celulose e algumas podem apresentar carbonato de cálcio (algas verdes calcárias), comuns no litoral brasileiro. Podem também fazer parte da formação mutualística dos líquenes. Apresentam ramos diferenciados com função reprodutora e pequenas vesículas cheias de gás que funcionam como flutuadores, mantendo a alga na superfície. Em alguns ambientes costeiros e frios podemos encontrar algas pardas gigantes (Kelps) que formam florestas aquáticas. São fonte de muitos produtos para a indústria para alginatos (substâncias viscosas para fabricar o papel), estabilizadores de cremes dentais e sorvetes. Os principais gêneros são o Macrocystis e Laminaria. A espécie Laminaria japônica (Kombu), comum na China é usada na alimentação e seu alto teor de Iodo combate o Bócio. Uma alga parda Filo Rhodophyta- Algas vermelhas. Maioria marinha, existem algumas espécies usadas na alimentação humana, como no nori (gênero Porphyra), usada no sushi. Apresenta alto teor de vitamina C, logo, é muito usada para combater o escorbuto. A parede celular é formada por uma camada interna e rígida de celulose e outra externa mucilaginosa (com polissacarídeos ágar e carragenina). Usada na indústria farmacêutica, cosmética e na preparação de meios de cultura para bactérias. Certos grupos ainda apresentam carbonato de cálcio na parede celular (algas vermelhas calcárias) que auxiliam na formação de recifes. Uma alga vermelha 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Ciclo de vida da Ulva 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Abaixo um resumo de uma das classificações das algas 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com São organismos heterotróficos que apresentam alimentação por absorção e digestão extracorpórea. Apresentam parede celular de quitina e reserva energética de glicogênio. Sua reprodução envolve a formação de esporos. Quanto a sua formação celular podem ser unicelulares ou com o corpo formado por estruturas chamadas hifas que se organizam dando origem ao micélio (conjunto de hifas). O corpo do fungo é formado por esses filamentos delgados (hifas), formando o micélio, que não é um tecido propriamente dito. Quanto aos fungos não formados por hifas o exemplo mais comum é o Saccharomyces cerevisiae (levedura usada na fabricação de bebidas alcoólicas – cerveja e produção de pão). Existem hifas que são septadas (com divisão no citoplasma separando o núcleo) ou hifas não septadas – cenocíticas (onde vários núcleos ficam dispersos na mesma massa citoplasmática). No geral, quanto à formação do micélio, há hifas imersas no substrato (micélio vegetativo - retiram alimento) e hifas fora do substrato (micélio reprodutivo - formador de esporos). 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Fungos Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Reprodução de certos fungos Importância Os fungos são importantes fontes usadas na farmacologia, sendo constituintes básicos na formação dos antibióticos usados no combate às bactérias. Exemplos como a Penicilina (Penicilium notatum) e a Neomicina são amplamente usados. Os fungos são decompositores e importantes nas cadeias alimentares servindo como fonte de alimento e também no controle da população de outros seres, sendo parasitas de plantas e animais. O fungo Aspergillus pode contaminar as sementes de amendoim liberando aflatoxinas, que pode levar a problemas hepáticos. Queijos camembert e roquefort, além de bebidas alcoólicas são produzidos a partir de fungos. Há importantes associações mutualísticas, como as micorrizas (fungos associados a raizes de algumas plantas) e os Líquenes (associações de fungos com as algas), conforme abaixo. As estruturas reprodutivas do liquens são os sorédios (forma assexuada de reprodução). Cada sorédio apresenta células de algas envolvidas por hifas de fungos e são facilmente transportados pelo vento. Existem 3 tipos de liquens: Crostoso (talo é fortemente aderido ao substrato); folhoso (talo lembra folhas) e fruticoso (talo é ereto e semelhante a um arbusto). Líquen no tronco de uma árvore 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Os vegetais são seres vivos autótrofos fotossintetizantes e apresentam parede celular celulósica na sua constituição celular. São todos multicelulares e apresentam como reserva energética o amido.São eucariontes e apresentam um ciclo de vida conhecido por Alternância de gerações (ou Metagênese), alternando uma fase sexuada, que forma um ser diplóide, com uma fase assexuada, que forma um ser haplóide. Apresentam meiose espórica como forma assexuada de propagação. Para melhor compreender o conteúdo deveremos memorizar os seguintes termos botânicos: “Criptógama; Fanerógamas; Avasculares; Vasculares; Sifonógamas; Espermatófitas; Embriófitas e Cormófitas” ! 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Vegetais - Metaphyta Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Filogenia dos vegetais Podemos dividir os vegetais em Avasculares ou Vasculares, conforme a presença de vasos condutores de seiva (xilema e floema): -Avasculares – Filo Bryophyta (musgos); Filo Hepatophyta (hepáticas) e Filo Anthocerophyta (antóceros) -Vasculares sem sementes – Filo Pterophyta (samambaia, xaxim e avenca); Filo Lycophyta (licopódios e selaginalas); Filo Sphenophyta (cavalinha); Filo Psilophyta (Psilotum). -Vasculares com sementes (mas sem fruto)- GIMNOSPERMAS: Filo Coniferophyta (pinheiros e ciprestes); Filo Cycadophyta (palma de ramos); Filo Gnetophyta (Gên. Welwitschia); Filo Ginkgophyta (Ginkgo biloba). -Vasculares com sementes (e com frutos)- ANGIOSPERMAS: Quanto à divisão, na grande maioria dos casos, podemos dividi-las em Monocotiledôneas (como as gramíneas) e Eudicotiledôneas (como as leguminosas). 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Apresentam características de transição do ambiente aquático para o terrestre, onde os organismos apresentam alguns problemas. Entre eles a redução da quantidade de água disponível. Em todos os vegetais a reprodução dá-se por metagênese, sendo a fase produtora de gametas predominante somente nas plantas avasculares – o gametófito. Há formação de um protonema (gametófito em fase jovem). No que diz respeito a fase produtora de esporos, neste caso, é uma fase transitória aclorofilada – o esporófito. Apresentam estruturas adequadas para evitar a transpiração excessiva, por isso são mais comuns em ambientes úmidos e sombreados – são umbrófilas – muito comuns nas florestas tropicais e temperadas. Apresentam gametas flagelados, assim como nas pteridófitas, como adaptação a esse meio úmido (os anterozoides). 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Briófitas - Musgos Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Nesses vegetais não há vasos condutores de seiva, sendo a seiva bruta (água e sais minerais) conduzida por um grupo de células especiais denominadas hidróides e a seiva elaborada (matéria orgânica rica em açúcar) conduzida pelos leptóides. Um exemplo bem conhecido é o musgo das turfeiras. Ciclo de vida de um musgo 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Pteridófitas - Samambaias São as primeiras plantas Traqueófitas (vasculares). Como são plantas com vasos condutores (xilema e floema), esse avanço evolutivo permitiu que os vegetais atingissem um maior porte. Um exemplo disso é o xaxim ou samambaiaçu, que pode atingir vários metros. Há uma grande mudança no ciclo de vida dos vegetais a partir deste grupo, onde o esporófito será a fase do ciclo de vida que é permanente e o gametófito a fase transitória. Observe abaixo o funcionamento da reprodução das pteridófitas. Ciclo de vida da samambaia 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Gimnospermas Pinus, Araucárias, Ciprestes, Sequoias e Palma-de-ramos Nos grupos vegetais anteriores temos uma dependência da água para a reprodução sexuada, isso porque os seus gametas são flagelados. A partir das gimnospermas, surgem estruturas que estão relacionadas com a reprodução sexuada e, no caso das gimnospermas, são chamadas de estróbilos (cones ou pinhas. O pinhão é a semente da araucária e de outras gimnospermas e a pinha é o estróbilo. A aquisição dessas estruturas é um dos sucessos evolutivos desses vegetais quanto à independência da água para a reprodução. Os esporos nas fanerógamas não são liberados no ambiente como antes eram nas criptógamas, assim, eles ficam no interior da planta até serem formados os grãos-de-pólen, consideradas as estruturas masculinas que contém os gametas. Observe abaixo o ciclo de formação do gameta feminino Agora observe a formação do gameta masculino 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Na linhagem que deu origem às angiospermas surgiram outras estruturas de proteção do óvulo e da semente: os ovários e os frutos. O surgimento dos frutos permitiu uma eficiência maior das sementes, já que vários animais podem alimentar-se dos diversos tipos de angiospermas existentes. Anatomia de uma flor de angiosperma: As flores completas são formadas por pedicelo ou pedúnculo e um receptáculo, onde se inserem os verticilos florais, que são: Cálice: conjunto das sépalas, geralmente verdes Corola: conjunto das pétalas, de diversas cores Androceu: formado pelos estames Gineceu: formado pelo pistilo OBS: “O conjunto cálice-corola é denominado perianto” Após o grão-de-pólen chegar na estrutura feminina, cresce o tubo polínico conduzindo os gametas masculinos (núcleos espermáticos) no gametófito feminino. A fecundação é o fato de fusão de um dos núcleos espermáticos com a oosfera (gameta feminino). Com isso, forma-se a semente, que contém: Casca- 2n Embrião- 2n Endosperma primário- n Esporófito (2n): indivíduo mais desenvolvido, é a própria planta. Gametófito masculino (n): grão de pólen e tubo polínico. Gameta masculino (n): célula espermática Gametófito feminino (n): tecido nutritivo com arquegônios (endosperma). Gameta feminino (n): oosfera Óvulo: ginosporângio ou megasporângio revestido por tegumento. Semente: óvulo fecundado e desenvolvido. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Resumo do ciclo de vida Angiospermas Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Óvulo da flor Nos vegetais há mecanismos que dificultam a autofecundação, já que muitos são hermafroditas: - Dicogamia: amadurecimento do androceu e do gineceu em épocas diferentes. Protrandria (androceu) e protoginia (gineceu). - Hercogamia: barreira física impedindo a queda do pólen no estigma da mesma flor - Auto-incompatibilidade: Incompatibilidade entre pólen e gineceu, não ocorrendo germinação do grão de pólen na própria flor. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Formas de polinização Ciclo de vida de uma angiosperma Resumo do ciclo de vida: Esporófito (2n): indivíduo mais desenvolvido, é a própria planta gametófito masculino (n): grão de pólen e tubo polínico gameta masculino (n): células espermáticas gametófito feminino (n): saco embrionário gameta feminino (n): oosfera Óvulo: esporângio envolto por tegumentos Semente: óvulo fecundadoe desenvolvido Fruto: ovário desenvolvido. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com ATENÇÃO: TANTO GIMNOSPERMA COMO ANGIOSPERMA APRESENTAM NA SEMENTE: - Tegumento originado da diferenciação dos tegumentos do óvulo e, portanto, é 2n; - Tecido nutritivo que, nas gimnospermas é o endosperma haploide (n), e nas angiospermas corresponde ao endosperma triploide (3n), também chamado de endosperma secundário. Porém, nas angiospermas, esse endosperma só ocorre se houver fecundação; - Embrião, que corresponde ao esporófito jovem e, portanto, é 2n. ! 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Monocotiledôneas e Eudicotiledôneas – Principais Diferenças 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Os hormônios e os movimentos vegetais Os hormônios mais estudados são as Auxinas. A mais importante auxina é chamada de ácido indolacético, ou simplesmente AIA. Esse hormônio é produzido principalmente pelas gemas apicais (áreas meristemáticas- jovens) do caule e da raiz e distribuído desses órgãos (sentido ápice-base) provocando a elongação dos mesmos. São os hormônios responsáveis pelo crescimento do vegetal. Podem ser inativadas pela luz. Além disso, as auxinas inibem a abscisão especialmente de frutos, atuam com herbicidas seletivos e inibem o brotamento de gemas laterais nos caules. Atuam também no fototropismo e geotropismo. Observe abaixo os locais com alta produção de AIA 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Giberilina e germinação 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Os vegetais e outros seres vivos podem sofrer movimentos influenciados por diversos agentes, como por exemplo: luz, gravidade, toque, substâncias químicas, dentre outros. Em outra análise, os deslocamentos intracelulares são facilmente observados nos grandes pêlos absorventes de plantas aquáticas como a Trinea. Já no interior das células clorofiladas das folhas da Elodea (planta aquática ornamental) também há movimentos. Tais movimentos, as cicloses, são correntes citoplasmáticas que arrastam algumas estruturas celulares, como cloroplastos e diferentes granulações dispersas no citoplasma. Abaixo os principais movimentos nos seres vivos. TROPISMOS São crescimentos orientados. Isso quer dizer que podem manifestar-se em função da direção do estímulo exterior. Os agentes exteriores que os induzem podem ser de vários tipos, como força gravitacional, substâncias químicas, luz e outros. Fala-se em tropismo positivo quando o crescimento estiver orientado no sentido do estímulo, e em tropismo negativo quando estiver orientado em sentido oposto ao da incidência do estímulo. O fototropismo é acentuado em plantas novas de Sinapsis (mostarda), cujos caules se curvam em direção da luz. Trata-se de um fototropismo positivo. As inflorescências do Heliantus (girassol) e muitas folhas de pecíolos longos também apresentam acentuado fototropismo. O geotropismo é particularmente observado nas raízes (positivo) e nos caules (negativo). Se um órgão, como os ramos laterais, crescem horizontalmente, falamos em plagiogeogropismo. Certos estudos indicam que as auxinas migram para o lado oposto à luz. Isso provoca um crescimento desigual entre o lado iluminado (que cresce menos- pois tem menos AIA) e o lado escuro (que cresce mais por tem mais AIA) Há também um hormônio chamado ácido jasmônico (jasmonato) que forma-se a partir do ácido linolênico nos tecidos vegetais. Pode estimular a produção de etileno e favorece a produção de bulbos e tubérculos. Aumenta rapidamente sua produção em função defensiva. Pergunta: Qual a ação da dominância apical das auxinas? Dominância apical é a tendência de crescimento a partir dos ápices de raiz e caule. Esse crescimento é comandado pelas auxinas. A poda, bloqueia essa dominância, estimulando o surgimento de brotos laterais. ? 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Movimentos vegetais Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com O seismonastismo ocorre na Mimosa pudica, a conhecida dormideira ou sensitiva. A folha, ao ser tocada, fecha seus folíolos e em seguida se dobra, inclinando o pecíolo como se estivesse inteiramente murcha. Esse movimento rápido depende de bruscas variações de turgência de um tecido especial da base dos pecíolos foliares. O fotonastismo é provocado pelas variações de luz nos períodos dia-noite. Em Leontodon (dente-de-leão), a incidência de luz forte faz com que toda inflorescência se abra. Em luz fraca ou no escuro ela se fecha. Se o calor provocar reações de abertura ou fechamento da flor falamos em termonastismo. As flores da tulipa, por exemplo, abrem-se em temperaturas altas e fecham-se em temperaturas baixas. O quimiotropismo é orientado por substâncias especiais, produzidas por determinadas células ou tecidos. Ocorre, por exemplo, nos tubos polínicos que crescem em direção aos óvulos no interior do ovário. É um quimiotropismo positivo. Os tigmotropismos são crescimentos de curvatura ou enrolamento causados por estímulo mecânico, de contato. É o caso das gavinhas da videira, do chuchu e do maracujá. TACTISMOS São movimentos orientados (deslocamentos), induzidos também por agentes externos. A exemplo dos tropismos, são chamados positivos ou negativos, conforme se processem no sentido do estímulo ou em oposição a ele. O fototactismo se manifesta nas folhas dos musgos, cujos cloroplastos migram no interior das células, conforme aja maior ou menor intensidade luminosa. Neste caso o fototactismo é positivo para a luz fraca e negativo para a luz forte. No quimiotactismo atuam como estímulos vários tipos de substâncias produzidas pelas próprias plantas. É o caso dos anterozóides, que apresentam quimiotactismo positivo para substâncias especiais produzidas pelas oosferas. Fica assim garantido o encontro das células sexuais. Há também o aerotactismo, onde alguns seres aproximam-se ou afastam-se da presença do gás oxigênio. NASTISMOS Não são orientados. Não importam a natureza e a direção de incidência do agente, o movimento sempre ocorrerá segundo um determinado padrão, dependendo apenas da organização dos tecidos e dos órgão que reagem. Normalmente, os nastismos se processam por crescimento diferencial (desigual) de duas faces opostas de um mesmo órgão que, assim, efetuam a curvatura. Há, no entanto, muitas reações násticas que se originam por variações de turgência de tecidos especializados. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com ATENÇÃO: Fotoperiodismo É uma resposta biológica de um ser vivo às variações na duração dos dias, em decorrência das estações do ano. Em vegetais é muito estudado, já que para florescer as plantas dependem de um número de horas de luminosidade, bem como de um número de horas em ausência de luz. É importante entendermos o significado de fotoperíodo crítico:é o número de horas de iluminação diária que, se não for atingido, provocará alteração fisiológica do vegetal em relação à floração. Proteínas especiais envolvidas com essa resposta chamam-se fitocromos. Há 3 tipos de plantas Plantas de dia longo: necessitam de um número de horas alto na presença da luz para florescer (noite curta). Ex. alface. Plantas de dia curto: necessitam de um número de horas baixo na presença da luz para florescer (noite longa). Ex. morango. Plantas indiferentes: florescem em qualquer época do ano, independentemente dos períodos de luz e noite. Ex. tomate Vejamos um caso de fisiologia de uma planta: Uma planta de dia longo tem um fotoperíodo crítico de 16 horas. Caso ela seja exposta a 12h diárias de luz ela floresce ou não? A resposta é não, pois se ela é de dia longo e deve ser exposta a, no mínimo, 16h de luz diária (noite curta). Cuidado: Uma planta de dia curto deve ser exposta diariamente a, no máximo, o valor de seu fotoperíodo crítico para florescer. Atenção: Sabe-se há muitos anos que o período de duração das noites é extremamente importante para a floração. Por exemplo, se uma planta de dia curto (noite longa) for exposta a uma noite longa com interrupção da noite por um breve período luminoso, ela não florescerá, o que prova que os períodos de ausência de luz são necessários para essas plantas. Veja o esquema a seguir: 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Meristemas secundários- Promovem o crescimento em espessura do vegetal. Ao longo do tempo suas células perdem a capacidade de efetuar mitoses, voltando à característica embrionária (desdiferenciação). Os meristemas secundários são divididos em câmbio e felogênio. - Câmbio- Instala-se entre os tecidos vasculares primários, produzindo os tecidos vasculares secundários. Quando em atividade, são células altamente vacuoladas, com núcleo pequeno. A porção diferenciada a partir do procâmbio formará os elementos de condução (xilema e floema). Existe uma parte do câmbio diferenciada a partir de um outro meristema, chamado periciclo, que produzirá raios parenquimáticos. - Felogênio- É o meristema lateral que origina a periderme, um tecido secundário que substitui a epiderme em muitas dicotiledôneas e gimnospermas lenhosas. Pode ser observado em cortes transversais, como uma faixa mais ou menos contínua e suas células iniciais são retangulares. Obs.: Periciclo: tecido primário que origina o felogênio e a parte do câmbio (câmbio interfascicular, em frente aos polos de protoxilema) que origina os raios parenquimáticos (presentes entre o xilema). Desde as sementes, os vegetais apresentam tecidos embrionários e, à medida que crescem, as plantas formam tecidos organizados com diversas funções. Esse processo é chamado diferenciação e vai formando novos tecidos ou novas estruturas. Os tecidos vegetais podem ser divididos em: Meristemáticos ou embrionários Meristemas primários- São os tecidos que permitem o crescimento longitudinal dos vegetais. Estão localizados nas extremidades das plantas. As células meristemáticas deste tecido demonstram uma permanente capacidade de efetuar mitoses, promovendo um crescimento contínuo. Em uma planta jovem, por exemplo, os meristemas apicais existentes na ponta do caule estão em grande atividade. Os meristemas primários são divididos em: Dermatogênio (protoderme)- Forma a epiderme e anexos da epiderme Periblema (meristema fundamental)- Forma a casca ou córtex. Desse tecido surgem os parênquimas e os tecidos de sustentação. Pleroma (procâmbio)- Forma o cilindro central. Origina os vasos do xilema e floema. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Histologia dos Vegetais Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com http://professores.unisanta.br/Meus%20documentos/Minhas%20Webs/HPMARASANTA/Imagens/ANATOMIA/felogênio%20e%20periderme.jpg Cutícula As células epidérmicas secretam para o exterior substâncias impermeabilizantes, que formam uma película de revestimento denominada cutícula. O principal componente da cutícula é a cutina, um polímero feito de moléculas de ácidos graxos. Além de evitar a perda de água, a cutícula protege a planta contra infecções e traumas mecânicos. Lenticelas Adultos ou permanentes Revestimento- Epiderme e súber A epiderme das plantas vasculares é um tecido formado, de modo geral, por uma única camada de células de formato irregular, achatadas, vivas e aclorofiladas. É um tecido de revestimento típico de órgãos jovens (raiz, caule e folhas). A epiderme de uma raiz mostra uma camada cilíndrica de revestimento, com uma zona pilífera, cujos pelos nada mais são do que extensões de uma célula epidérmica. Pêlos ou tricomas (secretores ou absorventes) São geralmente estruturas especializadas contra a perda de água por excesso de transpiração, ocorrendo em planta de clima quente. Podem ser, no entanto, secretores, produzindo secreções oleosas, digestivas ou urticantes. As plantas carnívoras possuem tricomas “digestivos” e a urtiga, planta que provoca irritação da pele, possui tricomas urticantes. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Anexos nos vegetais Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Acúleos São estruturas pontiagudas com função de proteção da planta contra predadores, são frequentemente confundido com espinhos, que são folhas ou ramos modificados. Os acúleos são fáceis de destacar e são provenientes da epiderme. Podem ser encontrados nas roseiras. Hidatódios Hidatódios são estômatos modificados, especializados em eliminar excessos líquidos da planta. Os hidatódios geralmente presentes nas bordas das folhas, onde, pela manhã, é possível observar as gotas de líquido que eles eliminam, fenômeno conhecido como gutação. Estômatos Os estômatos são os anexos mais importantes relacionados com a troca de gases e água entre as folhas e o meio. As células estomáticas são as únicas na epiderme que possuem clorofila. Um estômato visto de cima, assemelha-se a dois feijões dispostos com as concavidades frente a frente: são as duas células estomáticas ou células- guarda, que possuem parede celular mais espessa na face côncava e cuja disposição deixa entre elas um espaço denominado fenda estomática ou ostíolo. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com ATENÇÃO: “Periderme” Na estrutura secundária da raiz e caule de angiospermas e gimnospermas, a epiderme é substituída pela periderme, camada formada pelo súber, felogênio e feloderme. O felogênio produz para fora o súber, formado por células com parede celular impregnada de suberina, uma espécie de cera que impermeabiliza as células, o que torna o tecido morto pois não absorve substâncias. Para dentro, o felogênio produz a feloderme composta por células vivas. OBS: O súber pode se desprender da planta à medida que é renovado, chamamos então de Ritidoma, que são cascas que se desprendem do vegetal. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Preenchimento A folhaé totalmente revestida pela epiderme, e seu interior, denominado mesófilo (do grego, mesos, meio e phylon, folha), é constituído por parênquima clorofiliano, tecidos condutores e tecidos de sustentação. O parênquima clorofiliano foliar pode ser, em geral de dois tipos: -Paliçádico - constituído por células prismáticas e justapostas como uma paliçada -Lacunoso - constituído por células de forma irregular, que deixam espaços ou lacunas entre si. OBS: O parênquima clorofiliano (assimilador) realiza fotossíntese e, por isso, é mais encontrado em folhas e caules verdes; o parênquima amilífero ou de reserva é o que armazena reservas energéticas (principalmente amido) e é muito encontrado em raízes; o parênquima aerífero (aerênquima) armazena ar, mas não para respirar, mas para flutuar em ambientes aquáticos; o parênquima aquífero armazena água para resistir em regiões áridas (quentes e secas) como é o caso dos desertos e da caatinga e é bem desenvolvido em cactáceas. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Sustentação Colênquima É um tecido flexível, localizado mais externamente no corpo do vegetal e encontrado em estruturas jovens como pecíolo de folhas, extremidade do caule, raízes, frutos e flores. Esclerênquima O esclerênquima é um tecido mais rígido que o colênquima, encontrado em diferentes locais do corpo de uma planta. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Condução - Transporte Inicialmente, ocorre a absorção de água e nutrientes minerais pela zona pilífera da raiz. Os diferentes tipos de íons são obtidos ativa ou passivamente e a água é absorvida por osmose. Forma-se uma solução aquosa mineral, a seiva bruta ou seiva inorgânica. Essa solução caminha de célula a célula radicular até atingir os vasos do xilema (ou lenho) existentes no centro da raiz. A partir daí, o transporte dessa seiva ocorre integralmente dentro dos vasos lenhosos até as folhas. Lá chegando, os nutrientes e a água difundem-se até as células e são utilizados no processo da fotossíntese. Os compostos orgânicos elaborados nas células do parênquima clorofiliano das folhas difundem-se para outro conjunto de vasos do tecido condutor chamado floema ou líber. No interior dos vasos liberianos, essa seiva orgânica ou seiva elaborada é conduzida até atingir as células do caule, de um fruto, de um broto em formação, de uma raiz etc., onde é utilizada ou armazenada. Xilema Floema 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com A parte interna da raiz é o cilindro central, composto principalmente por elementos condutores (protoxilema e protofloema), fibras e parênquima. O cilindro central é delimitado pela endoderme, uma camada de células bem ajustadas e dotadas de reforços especiais nas paredes, as estrias de Caspary. Essas estrias são como cintas de celulose que unem firmemente as células vizinhas, vedando completamente os espaços entre elas. Assim, para penetrar no cilindro central, toda e qualquer substância tem que atravessar diretamente as células endodérmicas, uma vez que as estrias de caspary fecham os interstícios intercelulares. Abaixo, observe como a água desloca-se dentro do vegetal. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Alguns pontos dos modelos de Munch e Dixon 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Secretores - Pêlos – Defesa, absorção e predação. Podem conter enzimas digestivas (como na Drosera) - Nectários- Produzem o néctar - Vasos Lactíferos- Látex, seringueira- borracha. - Bolsa Secretora- Pode servir de defesa e acumular cristais de oxalato de cálcio. Notam-se duas formas, as drusas ou ráfides. A organografia dos vegetais - Estudo dos órgãos Sistemas radiculares 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com -Tronco: É um caule aéreo, ereto e lenhoso. Apresenta ramificações. Ocorre em plantas como paineiras, figueiras e tantas outras. O umbuzeiro apresenta um tipo de tronco chamado suculento que acumula água. -Haste: Caule aéreo delicado, não-lenhoso. Ocorre no feijoeiro e na maioria das ervas. -Estipe: Caule aéreo, ereto e com coroa de folhas apenas no ápice. Em muitos casos apresenta-se fino, mas em grandes árvores como as palmeiras. -Colmo: Caule aéreo, ereto, com nós e entre-nós bem evidentes; são mais delgados que as estipes e as folhas não estão restritas ao ápice. Ocorre na cana-de-açúcar e no bambu. Neste, os entre-nós (gomos) são ocos, enquanto na cana-de-açúcar são maciços. -Caule volúvel: Caule aéreo, não ereto, incapaz de sustentar suas folhas; eleva-se do solo, enrolando-se em qualquer suporte. Ocorre em certas trepadeiras como a madressilva e ipoméias. -Escora (suporte): raiz aérea que dá suporte à planta. Encontrada em algumas plantas que vivem em solo pantanoso como o milho e o Pandanus. -Tabular: É um tipo especial de suporte em que os ramos radiculares se fundem com o caule. Ocorre em plantas de grande porte. Um exemplo típico é a figueira. -Estrangulantes: É uma variação de raiz escora que se desenvolve em certas plantas epífitas, como as figueiras mata-pau. Ao atingir o solo essas raízes ramificam-se e crescem podendo envolver o tronco de uma outra planta (hospedeira). Pode viver muito tempo com a planta hospedeira, mesmo sendo um caso de relação negativa. -Pneumatóforo: Raiz aérea com função respiratória. Cresce em direção à superfície, ficando exposta ao ar ou à água. Possui pequenos orifícios chamados pneumatódios, por onde ocorrem as trocas gasosas. O exemplo típico é o mangue vermelho. -Sugadora ou Haustório: Raiz aérea típica de plantas parasitas e hemiparasitas. São muito finas e penetram no caule retirando seiva bruta (hemiparasita - erva-de-passarinho) ou seiva elaborada (holoparasita – cipó-chumbo). -Tuberosa: Esse tipo de raiz atua também como órgão de reserva. É um tipo de raiz subterrânea. Pode ser pivotante (como na cenoura) ou lateral (como na batata-doce). 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Sistemas caulinares Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Bulbo: É ao mesmo temo exemplo de caule e de folhas subterrâneas. É o caso da cebola (bulbo simples), cujo bulbo possui uma parte central (prato) que corresponde ao caule e de onde partem os catafilos (folhas modificadas), que nesse caso são ricas em reserva nutritiva. Outro exemplo de bulbo é o alho, em que cada dente corresponde a um pequeno bulbo (bulbo composto). -Caule rastejante ou prostrado do tipo sarmento: Caule aéreo, não ereto, incapaz de sustentar suas folhas, desenvolvendo-se rente ao chão. Fixa-se ao solo por raízes que se desenvolvem em um só ponto. Ocasionalmente pode se enrolar e subir em um suporte. Ex. chuchu, abóboras e algumas ipomeias. -Rastejante do tipo Estolho: Caule aéreo, não ereto, incapaz de sustentar suas folhas, desenvolvendo-se rente ao chão. Fixa-se ao solo por raízes que se desenvolvem-se a partir de vários pontos. Funcionam como elementos de propagação vegetativo quando a ligação entreum enraizamento e outro é rompida. Ocorre nos morangos e nas “Eras” podem subir em substratos. -Cladódio: Caule aéreo, ereto, modificado com função fotossintetizante e/ou de reserva de água. Ocorre com cactos, plantas que têm suas folhas transformadas em espinhos. O caule é achatado e verde, passando a ser responsável pela fotossíntese e atua como reserva d’água. -Rizóforos: São ramificações produzidas a partir de um eixo caulinar principal. Crescem em direção ao solo e formam raízes adventícias. Eles auxiliam na sustentação e estabilização de plantas ou atuam no aumento da capacidade da planta explorar o solo ao seu redor. Ocorre em plantas comuns nos manguezais brasileiros. -Rizoma: Caule subterrâneo que se desenvolve paralelamente à superfície; dele podem emergir diretamente folhas aéreas ou ramos caulinares verticais com folhas. Ocorre na bananeira, cujas folhas possuem bainhas desenvolvidas, que juntas formam o pseudo-caule. É comum nas bananeiras, nas samambaias e na espada-de-são- jorje. -Tubérculo: Caule subterrâneo arredondado, rico em material nutritivo. É o caso do gengibre e batatinha comum (Solanum tuberosum), nos quais é possível observar como em todo e qualquer caule, a presença de botões vegetativos ou gemas, popularmente conhecidos por “olhos”. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Sistemas foliares Algumas adaptações -Espinhos: Na grande maioria dos casos, os espinhos são folhas modificadas com função de evitar a transpiração excessiva do vegetal. É encontrado nos cactos e em outras plantas que vivem em climas quentes como nos desertos. -Brácteas: Folhas sempre presentes na base das flores. Podem ou não ser coloridas, atuando como estruturas de atração de insetos ou pássaros. Ocorre no bico-de-papagaio, onde as brácteas são geralmente vermelhas e as flores são pequenas e pouco vistosas. Ocorre também na “Primavera”. -Catafilos: Folhas reduzidas, que geralmente protegem gemas dormentes. Em alguns casos especiais atuam como órgãos de reserva, como na cebola e alho. - Folhas de plantas carnívoras: Modificadas para a captura e digestão de insetos e outros pequenos animais. É o caso de Nepenthes, Drosera e Dionaea. 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 ATENÇÃO – GAVINHAS: Podem ser modificações de caules, raízes ou folhas. Têm como característica enrolar- se a um suporte porque são sensíveis ao contato, embora não se trate de um caule volúvel. As caulinares sempre nascem a partir da axila de folhas e ocorrem, por exemplo, na uva e no maracujá. Gavinhas que nascem de raízes podem ser encontradas em algumas orquídeas. Já as gavinhas que derivam de folhas modificadas ocorrem, por exemplo, nas ervilhas. Uma gavinha ! Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com SECOS Neste caso o pericarpo apresenta-se de forma seca. Os frutos secos podem ser: -Deiscentes: Abrem-se naturalmente quando maduros, expondo ou mesmo eliminando suas sementes, ou dividem-se em segmento durante a maturação. Podem ser: 1- Legume ou vagem- Feijão, ervilha e soja. 2- Lomento- Carrapicho 3- Cápsula- Papoula e castanha-do-pará -Indeiscentes: Não se abrem naturalmente quando maduros. 1- Aquênio: Com uma só semente ligada à parede do fruto por um só ponto. Ocorre no fruto do girassol. 2- Cariopse ou grão: Com uma só semente ligada à parede do fruto por toda a sua extensão. Ocorre no trigo, milho e arroz. 3- Noz: O pericarpo é muito duro, contendo uma só semente livre do pericarpo no seu interior. Ocorre no avelã, noz, castanha portuguesa e carvalho. ATENÇÃO: Frutos secos do tipo sâmara podem ser deiscentes ou indeiscentes. Eles apresentam expansões aladas para facilitar a dispersão dos frutos e de suas sementes. Os frutos protegem a semente e auxiliam na sua disseminação. Origina-se do desenvolvimento do ovário e, portanto, das estruturas carpelares. No fruto já formado, elas compõem o pericarpo. Este, de fora pra dentro, apresenta: epicarpo, mesocarpo e endocarpo. O mesocarpo geralmente torna-se carnoso, suculento, com substâncias de reserva. Os tipos de frutos são: CARNOSOS Nos frutos carnosos o pericarpo apresenta- se de forma suculenta, coriáceo ou fibroso. -Baga: Com pericarpo carnoso, geralmente com muitas sementes separáveis do fruto. Encontra-se na uva, tomate, laranja, limão, melancia, abobrinha. -Drupa: Com pericarpo carnoso, coriáceo ou fibroso e endocarpo muito duro envolvendo a semente, formando o caroço. Geralmente com uma semente. Ocorre na azeitona, pêssego, ameixa e manga. 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Frutos e sementes Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com 2- Pseudofrutos compostos ou agregados: São derivados de muitos ovários de uma só flor, que ficam unidos pelo desenvolvimento de outra estrutura que não o ovário. É o que acontece com o morango, em que os ovários (frutos simples) ficam presos a uma parte carnosa que corresponde ao receptáculo da flor. 3- Pseudofrutos do tipo infrutescências ou múltiplos: Derivam de inflorescências em que os ovários de cada flor amadurecem. É o caso do figo e da amora, além do abacaxi, no qual a parte suculenta é derivada de brácteas e do pedúnculo da inflorescência. Os pseudofrutos Estruturas suculentas com reservas nutritivas que se desenvolvem a partir de processos incomuns, como por exemplo, de outras porções da flor que não o ovário. Atualmente se tem usado o termo fruto para os designar. Podem ser: 1- Pseudofruto simples (ou fruto acessório): Provenientes do desenvolvimento do pedúnculo ou do receptáculo floral. Isso ocorre na maçã, pêra e caju, em que a parte carnosa comestível não é resultado do desenvolvimento do ovário. Nesse caso o fruto verdadeiro é a semente comestível. De onde originam-se os frutos abaixo? -Maçã e pera: receptáculo floral -Caju: pedúnculo floral. CUIDADO: a castanha é o fruto verdadeiro, originado do ovário da flor. ? 6 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com Algumas formas de Propagação vegetal 10 B IO LO G IA | LI V R O 2 Licenciado para - M aria M usquine F erreira - 19498970793 - P rotegido por E duzz.com