Aula Tegumento e Ecdise

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<p>Tegumento</p><p>-</p><p>Ecdise</p><p>MPZ5048 Anatomia Interna e Fisiologia de Insetos</p><p>Profs. Marcelo Duarte</p><p>Talita Roell</p><p>Juan Pablo Botero</p><p>Tegumento - Ecdise</p><p>• Tegumento;</p><p>•O que é?</p><p>•Funções</p><p>•Estrutura</p><p>• Cutícula</p><p>• Estrutura, função;</p><p>• Quitina;</p><p>• Epiderme</p><p>•Prolongamentos cuticulares;</p><p>• Ecdise;</p><p>• O que é?;</p><p>• Processos;</p><p>• Hormônios.</p><p>• Crescimento</p><p>• É a cobertura mais externa dos tecidos vivos de</p><p>um inseto;</p><p>• Proteção mecânica, química e biológica;</p><p>• Sustentação e ponto de ligação de pernas, asas e</p><p>outros apêndices;</p><p>• Evitar perda excessiva de água.</p><p>Tegumento – O que é? – Funções.</p><p>https://apkpure.com/br/ladybug-hd-live</p><p>https://emsinapse.wordpress.com/2019/01/09/o-ciclo-de-vida-dos-insetos/</p><p>Epiderme</p><p>Cutícula</p><p>Gullan & Cranston, 2008</p><p>Tegumento - Estrutura</p><p>Cutícula</p><p>Camada inerte que produz o exoesqueleto</p><p>Tegumento – Estrutura</p><p>CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=89791</p><p>Cutícula</p><p>Camada inerte que produz o forte exoesqueleto</p><p>Apódemas</p><p>Asas</p><p>Tegumento – Estrutura</p><p>Cutícula</p><p>Camada inerte que produz o exoesqueleto</p><p>Apódemas</p><p>Asas</p><p>Reverte os tubos traqueais (invaginações da</p><p>cutícula)</p><p>Alguns dutos glandulares</p><p>Tegumento – Estrutura</p><p>Cutícula</p><p>Camada inerte que produz o exoesqueleto</p><p>Apódemas</p><p>Asas</p><p>Reverte os tubos traqueais (invaginações da</p><p>cutícula)</p><p>Alguns dutos glandulares</p><p>Estomodeu e proctodeu</p><p>Tegumento – Estrutura</p><p>Gullan & Cranston, 2008</p><p>Coleoptera, Cerambycidae Coleoptera, Scarabaeidae Hymenoptera, Formicidae</p><p>https://br.pinterest.com/pin/324611085615511245/</p><p>Tegumento – Estrutura</p><p>Gullan & Cranston, 2008</p><p>Epiderme</p><p>Cutícula</p><p>Tegumento – Estrutura</p><p>Epiderme</p><p>Cutícula</p><p>Gullan & Cranston, 2008</p><p>Procutícula</p><p>Epicutícula</p><p>Epiderme</p><p>Cutícula</p><p>Gullan & Cranston, 2008</p><p>Procutícula</p><p>Epicutícula</p><p>Exocutícula</p><p>Endocutícula</p><p>Epiderme</p><p>Cutícula</p><p>Gullan & Cranston, 2008</p><p>Procutícula</p><p>Epicutícula</p><p>Exocutícula</p><p>Endocutícula</p><p>Camada de cimento</p><p>Camada de cera</p><p>Epicutícula externa</p><p>Epicutícula interna</p><p>Exocutícula</p><p>1 a 4 µm</p><p>Epicutícula</p><p>Gullan & Cranston, 2008</p><p>Epicutícula Composição química essencial para evitar desidratação;</p><p>Lipídios que repelem a agua (Hidrofugos);</p><p>Incluí lipídios livres e ligados a proteínas (fornecem brilho);</p><p>A composição lipídica pode varia dependendo da estação;</p><p>Não possui quitina</p><p>Gullan & Cranston, 2008</p><p>Procutícula</p><p>Proporciona apoio ao animal;</p><p>10 a 0,5 µm;</p><p>Complexo de quitina com proteínas;</p><p>Composta por exocutícula e endocutícula;</p><p>Endocuticula mais espessa;</p><p>Exocuticula mais fina, em virtude da esclerotização.</p><p>Quitina</p><p>Também presente em células de fungos e no exoesqueleto de todos os artrópodes;</p><p>Polímero linear de alto peso molecular (polissacarídeo amino- açúcar)</p><p>Composto de unidades N-acetil-D-glicosamina</p><p>Gullan & Cranston, 2008</p><p>N-acetil-D-glicosamina</p><p>N-acetil-D-glicosamina</p><p>Tegumento - Estrutura</p><p>Quitina</p><p>As moléculas de quitina são agrupadas em folhetos e reunidas em microfilamentos que estão imersos em uma matriz proteica</p><p>Grande força elástica</p><p>Microfilamentos organizados em “folhetos” sucessivos que se encontram num mesmo plano, mas que pode</p><p>estar orientado em ângulo diferente ao folheto anterior arranjo helicoidal</p><p>Gullan & Cranston, 2008</p><p>A maior parte da resistência da cutícula vem de uma grande quantidade de pontes de hidrogênio entre as cadeias;</p><p>Endurecimento adicional devido a esclerotização (tanagem);</p><p>Processo irreversível que escurece a exocutícula e torna as proteínas insolúveis em água;</p><p>Processo que ocorre só na exocutícula;</p><p>Pode ocorrer pela</p><p>ligações das cadeias proteicas adjacentes por pontes fenólicas</p><p>desidratação controlada das cadeias.</p><p>A extrema dureza da cutícula, por exemplo, na mandíbula de alguns insetos está relacionada à presença de zinco</p><p>e/ou manganésio</p><p>Quitina</p><p>Tegumento - Estrutura</p><p>Coleoptera, Cerambycidae Coleoptera, Scarabaeidae Hymenoptera, Formicidae</p><p>https://br.pinterest.com/pin/324611085615511245/</p><p>Sutton & Burrows, 2011</p><p>Ligamentos das asas ou para o salto de uma</p><p>pulga</p><p>Resilina</p><p>Proteína semelhante à borracha</p><p>Funciona como mola mecânica sob tensão ou</p><p>compressão</p><p>Tegumento - Estrutura</p><p>https://br.pinterest.com/pin/324611085615511245/</p><p>Cutícula resistente, mas flexível e capaz de sofrer extensão</p><p>Membrana artrodial</p><p>Expansão da cutícula não esclerotizada</p><p>A epicutícula se expande por seu desdobramento e posteriormente uma nova epicutícula é formada.</p><p>https://comoacabarcomoscupins.blogspot.com/2017/01/10-coisas-voce-nao-sabia-rainha-cupim.html</p><p>Cutícula resistente , mas flexível e capaz de sofrer extensão</p><p>Membrana artrodial</p><p>Expansão da cutícula não esclerotizada</p><p>A epicutícula se expande por seu desdobramento e posteriormente uma nova epicutícula é formada.</p><p>https://br.pinterest.com/pin/324611085615511245/</p><p>Membrana</p><p>artrodial</p><p>Esclerito</p><p>dorsal</p><p>Camponotus inflatus</p><p>Gullan & Cranston, 2008</p><p>Componentes estruturais da cutícula, ceras, cimentos, feromônios, componentes de defesa e outros</p><p>compostos são produtos da epiderme.</p><p>Procutícula</p><p>Exocutícula</p><p>Endocutícula</p><p>Epicutícula</p><p>Canal de poro</p><p>Filamento de cera</p><p>Canais de poro atravessam a procutícula e na</p><p>epicutícula se ramificam em canais de cera</p><p>(com filamentos de cera);</p><p>Transporta lipídios (cera) desde a epiderme até</p><p>a superfície epicuticular.</p><p>Epiderme</p><p>Epitélio cúbico simples</p><p>Procutícula</p><p>Exocutícula</p><p>Endocutícula</p><p>Epicutícula</p><p>Canal de poro</p><p>Filamento de cera</p><p>Glândulas dérmicas produzem cera e/ou cimento</p><p>transportados através de dutos maiores para a</p><p>superfície cuticular.</p><p>Epiderme</p><p>Abertura do duto da</p><p>glândula dérmica</p><p>Glândulas</p><p>dérmica</p><p>Componentes estruturais cuticulares, ceras, cimentos, feromônios, componentes de defesa e outros compostos</p><p>são produto da epiderme.</p><p>Procutícula</p><p>Exocutícula</p><p>Endocutícula</p><p>Epicutícula</p><p>Epiderme</p><p>Camada de polissacarídeos que separa a</p><p>epiderme da hemocele.</p><p>Membrana basal</p><p>Os insetos possuem uma serie de prolongamentos cuticulares</p><p>https://en.wikipedia.org/wiki/Brown_locust</p><p>https://inaturalist.ca/taxa/556670-Acanthinodera-cumingii</p><p>Tegumento – Prolongamentos cuticulares</p><p>https://en.wikipedia.org/wiki/Asopinae https://www.nationalgeographicbrasil.com/animais/2018/10/por-que-mariposas-sao-tao-atraidas-por-luzes-fortes</p><p>https://www.megacurioso.com.br/ciencia/</p><p>Célula tricogênica</p><p>Célula sensorialCélula tormogênica</p><p>Os insetos possuem uma serie de prolongamentos cuticulares</p><p>Com base na morfologia, no funcionamento e no desenvolvimento podem ser reconhecidos 4 tipos</p><p>1. Cerdas multicelulares, com células especializadas</p><p>Tegumento - Estrutura</p><p>2. Espinhos multicelulares, com células epidérmicas indiferenciadas, quando articulados são chamados de</p><p>esporões.</p><p>Células epidérmicas</p><p>Cutícula</p><p>Tegumento - Estrutura</p><p>Os insetos possuem uma serie de prolongamentos cuticulares</p><p>Com base na morfologia, no funcionamento e no desenvolvimento podem ser reconhecidos 4 tipos</p><p>1. Cerdas multicelulares, com células especializadas</p><p>3. Acantos de origem unicelular</p><p>2. Espinhos multicelulares, com células epidérmicas indiferenciadas, quando articulados são chamados de</p><p>esporões.</p><p>Células epidérmicas</p><p>Cutícula</p><p>Os insetos possuem uma serie de prolongamentos cuticulares</p><p>Com base na morfologia, no funcionamento e no desenvolvimento podem ser reconhecidos 4 tipos</p><p>1. Cerdas multicelulares, com células especializadas</p><p>Tegumento - Estrutura</p><p>3. Acantos de origem unicelular</p><p>2. Espinhos multicelulares, com células epidérmicas indiferenciadas, quando articulados são chamados de</p><p>esporões.</p><p>Células epidérmicas</p><p>Cutícula</p><p>Os insetos possuem uma serie de prolongamentos cuticulares</p><p>Com base na morfologia, no funcionamento e no desenvolvimento podem ser reconhecidos 4 tipos</p><p>1. Cerdas multicelulares, com células especializadas</p><p>Tegumento - Estrutura</p><p>4. Microtríquios subcelulares, com muitos prolongamentos por célula</p><p>Produção de cor</p><p>Interação da luz com a cutícula e/ou com células ou líquido subjacentes a ela;</p><p>Cores físicas (estruturais)</p><p>Dispersão, interferência e difração da luz</p><p>Cores pigmentares</p><p>Absorção</p><p>da luz visível por diversas substancias químicas</p><p>Tegumento - Estrutura</p><p>Cutícula rígida</p><p>Eliminação do exoesqueleto</p><p>Ecdise</p><p>Muda (Ecdysozoa) hormônio Ecdisona (Glândula protorácica - PH)</p><p>Muitos benefícios, mas...</p><p>Crescimento dos tecidos ocorre nas intermudas (instares)</p><p>Ecdise</p><p>impede um crescimento continuo do corpo</p><p>Ecdise</p><p>http://www.carloshotta.com.br/brontossauros/2007/8/18/insetos-ii-o-desenvolvimento.html</p><p>Ecdise</p><p>Dois mecanismos tem sido propostos</p><p>1. Baseado na recepção de “pressão” sobre a cutícula</p><p>2. Diferença existente entre o crescimento do “corpo” e a capacidade de fornecimento</p><p>de oxigênio.</p><p>Ecdise</p><p>1. Baseado na recepção de “pressão” sobre a cutícula</p><p>Experimentado com injeções de solução salina que desencadeiam mudas prematuras</p><p>https://sites.duke.edu/dukeinsects/oncopeltus-fasciatus</p><p>Oncopeltus fasciatus</p><p>Ecdise</p><p>1. Baseado na recepção de “pressão” sobre a cutícula</p><p>Experimentado com injeções de solução salina que desencadeiam mudas prematuras</p><p>https://sites.duke.edu/dukeinsects/oncopeltus-fasciatus</p><p>Oncopeltus fasciatus</p><p>Algo similar já observado em Rhodnius prolixus</p><p>Ecdise</p><p>1. Baseado na recepção de “pressão” sobre a cutícula</p><p>Experimentado com injeções de solução salina que desencadeiam mudas prematuras</p><p>https://sites.duke.edu/dukeinsects/oncopeltus-fasciatus</p><p>Oncopeltus fasciatus</p><p>Algo similar já observado em Rhodnius prolixus</p><p>Resultado negativo para Manduca sexta</p><p>Ecdise</p><p>2. Diferença existente entre o crescimento do “corpo” e a capacidade de fornecimento</p><p>de oxigênio</p><p>Com o crescimento interno do corpo a demanda da oxigênio também aumenta</p><p>Um sistema traqueal “fixo” não acompanha o aumento na demanda de oxigênio</p><p>(Tubos traqueais são invaginações da cutícula)</p><p>O inseto tem um limite de fornecimento de oxigênio imposto pela dimensão constante do</p><p>sistema traqueal;</p><p>O mecanismo que detecta esse limite define o tamanho crítico para a muda.</p><p>Ecdise</p><p>Belles , 2020</p><p>Cutícula rígida</p><p>Eliminação do exoesqueleto</p><p>Ecdise</p><p>Muda (Ecdysozoa) hormônio Ecdisona (Glândula protorácica - PH)</p><p>Muitos benefícios, mas...</p><p>Crescimento dos tecidos ocorre nas intermudas (instares)</p><p>Ecdise</p><p>impede um crescimento continuo do corpo</p><p>Separação entre o “exoesqueleto” e a epidermis = Apólise (Espaço subcuticular ou exuvial);</p><p>Glândulas epidérmicas produzem enzimas que digerem a endocutícula antiga</p><p>O espaço subcuticular se preenche com um fluido de muda inativo;</p><p>As células epidérmicas sofrem divisão mitótica e aumentam o volume e a área da epiderme;</p><p>Quando as células epidérmicas secretam a nova camada de cutícula as enzimas quitinolíticas e proteolíticas são</p><p>ativadas</p><p>Começa a digestão e reabsorção da endocutícula, continua a produção da nova cutícula (procutícula indiferenciada)</p><p>A cutícula antiga (exuvia) finalmente se separa da nova</p><p>Corresponde aproximadamente a 20-30%, o restante é “reciclada”</p><p>Restos da cutícula antiga se rompem ao longo da linha media dorsal pela pressão de hemolinfa</p><p>Movimentos abdominais que impulsionam a hemolinfa para a região anterior do corpo</p><p>https://www.flickr.com/photos/fguirado/29544871023</p><p>Exuvia</p><p>Proteínas indigeríveis, lipídeos e quitina</p><p>Ecdise</p><p>Epicutícula</p><p>Procutícula</p><p>Epiderme</p><p>Epicutícula antiga</p><p>Procutícula antiga</p><p>Epitícula nova</p><p>Procutícula nova</p><p>Epiderme</p><p>Ecdise</p><p>Uma vez fora da “pele velha”, o inseto expande a nova cutícula engolindo ar ou agua e/ou aumentando a</p><p>pressão da hemolinfa;</p><p>Permite alisar a epicutícula enrugada e esticar a procutícula</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=lYucS2gB5LM&ab_channel=NinaGomes</p><p>Depois disso, alguma parte ou muito da superfície do corpo pode se tornar esclerotizada pelo endurecimento da</p><p>procutícula para formar a exocutícula.</p><p>Ecdise</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=DNgeaiEuFc0&ab_channel=NatGeoWILD</p><p>Ecdise</p><p>Diopsidae (Diptera)</p><p>https://www.flickr.com/photos/tristanba/23523006112/</p><p>O nova cutícula pode ficar esclerotizada e com a cor definitiva em questão de uma hora;</p><p>Ecdise</p><p>Novantinoe apiculatra</p><p>Adulto teneral</p><p>O nova cutícula pode ficar esclerotizada e com a cor definitiva em questão de uma hora;</p><p>Em alguns casos, o processo de “endurecimento” da cutícula pode durar dias ou semanas;</p><p>Nesse período, através das células epidérmicas, mais camadas de quitina e outras proteínas são adicionadas</p><p>na endocutícula.</p><p>Lucanus cervus (Linnaeus, 1758)</p><p>Ecdise</p><p>Todos estes eventos são produzidos por hormônios que agem sobre as células epidérmicas</p><p>Controlar as mudanças na cutícula;</p><p>Sobre o Sistema nervoso para coordenar os comportamentos associados à ecdise.</p><p>3 grandes classes de hormônios no controle da muda e a metamorfose</p><p>1. Neuropeptideos = Hormônio protoracicotrópico (PTTH), ETH e EH</p><p>2. Ecdisteróides</p><p>3. Hormônio Juvenil (HJ)</p><p>Ecdise - Hormônios</p><p>Ecdise - Hormônios</p><p>Celulas neurossecretoras do cérebro secretam PTTH;</p><p>Os corpora allata armazenam e liberam o PTTH na hemolinfa;</p><p>O PTTH estimula as glândulas protóracicas a produzir Ecdisteróides;</p><p>As células epidérmicas iniciam o processo de muda.</p><p>Ecdise - Hormônios</p><p>Todos estes eventos são produzidos por hormônios que agem sobre as células epidérmicas</p><p>As características da muda estão reguladas pelo HJ;</p><p>Produzido pelos corpo allata;</p><p>O HJ inibe a expressão de características adultas;</p><p>Larva-Larva altos níveis de HJ</p><p>Larva-Pupa baixos níveis de HJ</p><p>Pupa-Adulto ausência de HJ</p><p>Ecdise - Hormônios</p><p>Gullan & Cranston, 2008</p><p>Crescimento</p><p>Descontinuo</p><p>Incremento da muda</p><p>Entre um instar e outro</p><p>Período intermudas</p><p>Estágio</p><p>Crescimento</p><p>Crescimento</p><p>jp_bot@yahoo.com</p><p>@jp_botero</p>