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CENTRO UNIVERSITÁRIO GERALDO DI BIASE – UGB CURSO DE LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS INVERTEBRADOS I METAZOÁRIOS: AULA 2 Simetria Corporal Cavidades Corporais Desenvolvimento Embrionário Profª Altagratia Chiesse SIMETRIA CORPORAL Os animais podes ser classificados de acordo com a forma e a posição relativa das partes integrantes do seu corpo (simetria). Os animais podem ser classificados como: Assimétricos Simétricos Esféricos Simétricos Radiais Simétricos Bilaterais Assimétricos Animais com crescimento irregular que não possuem eixo corporal, nem planos de simetria, por exemplo, algumas esponjas. Simetria Esférica Qualquer plano, passando pelo centro divide o corpo em 2 metades equivalentes ou especulares. Padrão raro na natureza, típico de organismos unicelulares. Simetria Radial O corpo pode ser dividido em metades similares, por mais de 2 planos passando pelo eixo longitudinal. Tipo de simetria encontrada em esponjas, medusas, hidras e ouriços-do-mar. VARIAÇÕES DA SIMETRIA RADIAL: Simetria birradial: variação da simetria radial, onde a presença de alguma parte corporal que é única ou pareada, e apenas 2 planos passando pelo eixo produzem metades equivalentes. Os ctenóforos e as anêmonas possuem esta simetria. Quando ocorrem mais combinações a simetria pode ser quadriradial (numa hidromedusa) ou pentarradial (numa estrela-do-mar). Simetria Bilateral O corpo é dividido em 2 porções equivalentes (ou especulares), ao longo do plano sagital, com 2 metades (direita e esquerda). Caracteriza-se também a região cefálica distinta. SIMETRIA SERIAL (METAMERIA OU SEGMENTAÇÃO) Forma de simetria na qual as partes similares do corpo se repetem em uma série ao longo do corpo; Surgiu como um tipo de solução para o aumento de tamanho corporal nos animais. VANTAGENS ADAPTATIVAS DA METAMERIA (SEGMENTAÇÃO): Crescimento embrionário e morfogênese: o surgimento das estruturas corporais é controlado pelo material genético do animal, pois para que o animal atinja dimensões maiores é necessária uma quantidade maior de material genético. Em um animal metamerizado, a produção de cada metâmero é semelhante, não necessitando de uma grande quantidade de material genético. VANTAGENS ADAPTATIVAS DA METAMERIA (SEGMENTAÇÃO): Controle neural da locomoção: as ordens neurais partem do gânglio cerebral, e cada segmento do corpo recebe a mesma ordem com uma defasagem de tempo (movimentos metacrônicos) Locomoção: em um celoma dividido em compartimentos a contração muscular de apenas um ou poucos segmentos, age somente sobre o líquido celomático daqueles segmentos, e possibilita ao animal a independência de algumas partes do corpo (a região posterior pode estar se movendo e a região anterior pode estar se alimentando ao mesmo tempo). CAVIDADES CORPORAIS Os animais bilateralmente simétricos possuem muitas diferenças, relacionadas com a presença ou ausência de uma cavidade corporal interna. CAVIDADES CORPORAIS Um dos eventos mais importantes na diversificação dos animais foi o aparecimento do CELOMA: Uma cavidade presente no interior do corpo dos animais revestida por mesoderme e preenchida por fluídos que fornece espaço aos órgãos viscerais. O CELOMA permite um aumento na complexidade e no tamanho do organismo porque um número maior de células pode se localizar próximo às superfícies onde ocorrem trocas metabólicas. USANDO O CARÁTER “CAVIDADE CORPORAL” COMO CLASSIFICATÓRIO, OS ANIMAIS PODEM SER ALOCADOS EM 3 CATEGORIAS BÁSICAS: Bilaterais Acelomados Bilaterais Pseudocelomados (BLASTOCELOMADOS) Bilaterais Celomados (EUCELOMADOS) Bilaterais Acelomados Não possuem celoma verdadeiro. A área entre a epiderme e o tubo digestivo e preenchido por uma massa chamada PARÊNQUIMA. Neste grupo encontram-se os platelmintes. Bilaterais Pseudocelomados (BLASTOCELOMADOS) Possuem uma cavidade em torno do tubo digestivo. A cavidade não é revestida de mesoderma e não pode ser considerada um celoma verdadeiro. Neste grupo encontram-se os vermes cilíndricos. Bilaterais Celomados (EUCELOMADOS) Apresentam um celoma verdadeiro (revestido por células de origem mesodérmica). Este revestimento mesodermal é chamado de PERITÔNIO. Os órgãos viscerais são também revestidos por estas células mesodérmicas, e este revestimento (mesentério) mantém os órgãos suspensos na cavidade celomática. ACELOMADO PSEUDOCELOMADO CELOMADO VANTAGENS ADAPTATIVAS DO CELOMA Espaço para o tubo digestivo e para a sua livre movimentação: Uma cavidade espaçosa no interior do corpo permite que o tubo digestivo possa ser mais longo do que num animal sem cavidade, no qual o espaço interno é preenchido por células, este fator permite ainda um aumento na variedade de alimentos a serem consumidos. O tubo digestivo pode apresentar enrolamentos ou divertículos (alças), e também musculatura própria para realizar o peristaltismo. VANTAGENS ADAPTATIVAS DO CELOMA Aumento do tamanho do corpo sem o aumento proporcional do volume de células: o animal celomado cresce sem aumentar muito o volume celular corpóreo (falso crescimento). Esqueleto hidrostático: o líquido celomático é composto de água com íons dissolvidos. Sendo incompressível pode funcionar como uma alavanca propiciando antagonismo à ação muscular. VANTAGENS ADAPTATIVAS DO CELOMA Espaço para: Transporte de alimentos Transporte de gases Transporte de resíduos metabólicos Como o celoma é preenchido por um líquido, ele funciona como um “sistema circulatório”. VANTAGENS ADAPTATIVAS DO CELOMA Nas formas animais mais simples a absorção de oxigênio ocorre pela superfície do corpo e a absorção de alimentos pelo tubo digestivo. Através da ação da musculatura e através da deformação do corpo, o líquido celomático se movimenta acelerando o transporte e a distribuição de oxigênio e de nutrientes para todas as células, além da aceleração da eliminação de resíduos metabólicos do meio intracelular. DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO Padrões de Clivagem e Desenvolvimento Inicial: após a união dos gametas forma-se uma nova célula (zigoto ou ovo). Os processos de transformação do zigoto em um embrião multicelular envolvem repetidos eventos de divisão de células, conhecidos como clivagem. Embora a clivagem geralmente ocorra de forma uniforme, algumas variações nos padrões de multiplicação celular são comuns entre espécies. Estas variações são causadas principalmente: Pela quantidade e distribuição de vitelo. Pelos genes que controlam o plano de orientação da multiplicação celular. QUANTIDADE E DISTRIBUIÇÃO DE VITELO: A QUANTIDADE DE VITELO E SUA POSIÇÃO INFLUENCIAM O GRAU DE SEPARAÇÃO DAS PRIMEIRAS CÉLULAS FORMADAS DURANTE A CLIVAGEM. A-Isolécito: vitelo em pouca quantidade, uniformemente distribuído B-Telolécito: vitelo concentrado na região inferior do ovo C-Centrolécito: vitelo concentrado no centro do ovo D-Mesolécito: vitelo em quantidadeintermediária uniformemente distribuído Em zigotos isolécitos ou mesolécitos ocorre divisão completa do citoplasma no plano de clivagem originando a formação dos primeiros blastômeros. Em zigotos isolécitos a clivagem ocorre de maneira uniforme, e nos mesolécitos a clivagem ocorre mais rapidamente no pólo animal formando micrômeros neste hemisfério, e macrômeros no hemisfério oposto (pólo vegetativo). Esta situação caracteriza o desenvolvimento holoblástico. Em zigotos telolécitos e centrolécitos. não ocorre esta separação completa dos blastômeros, o desenvolvimento é chamado de meroblástico ou superficial. TIPOS DE CLIVAGEM Clivagem Holoblástica: ocorre a divisão completa do citoplasma no plano de clivagem. Clivagem Meroblástica: não ocorre divisão completa no plano de clivagem RELAÇÃO: QUANTIDADE DE VITELO X MODO DE DESENVOLVIMENTO O vitelo do zigoto pode ser insuficiente para nutrir o embrião durante a primeira fase da vida, tornando-o independente da disponibilidade de alimentos no ambiente. Quando o animal possui fase larval consideramos que seu desenvolvimento é indireto, e quando não possui consideramos que seu desenvolvimento é direto. DESENVOLVIMENTO: DIRETO - INDIRETO GENES QUE CONTROLAM O PLANO DE ORIENTAÇÃO DA MULTIPLICAÇÃO CELULAR Todo ovo pode sofrer o processo de divisão em blastômeros, e este tipo de divisão é chamado de clivagem total ou holoblástica. Os dois padrões básicos da clivagem são determinados pela orientação dos blastômeros em relação ao eixo animal-vegetal do zigoto. CLIVAGEM Clivagem Radial Holoblástica: os blastômeros formados nos primeiros estágios arranjam-se exatamente acima daqueles originados anteriormente. Clivagem Espiral Holoblástica: os planos iniciais são oblíquos em relação ao eixo animal-vegetal, as novas células irão se dispor entre aquelas formadas anteriormente, em uma fileira acima. CLIVAGEM DETERMINADA Durante o desenvolvimento do embrião o destino dos blastômeros é estabelecido muito cedo. Há uma divisão desigual de componentes citoplasmáticos que determinam a futura função de cada blastômero. Quando uma célula for isolada do resto do embrião, ela ainda formará a estrutura específica determinada anteriormente. Ex: moluscos, anelídeos, artrópodes. CLIVAGEM INDETERMINADA Durante o desenvolvimento do embrião o destino dos blastômeros é estabelecido tardiamente. Não há uma divisão desigual dos componentes citoplasmáticos. A especialização de cada célula formada ocorre posteriormente, a partir de interação com as células vizinhas. Ex: ouriço-do-mar, pepino-do-mar, estrela-do-mar
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