Bio. Semana 12. Nelson Paes (Rebeca Khouri) (Hélio Fresta)

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1 Semana 12 Nelson Paes (Rebeca Khouri) (Hélio Fresta) Este conteúdo pertence ao Descomplica. Está vedada a cópia ou a reprodução não autorizada previamente e por escrito. Todos os direitos reservados.

2 CRONOGRAMA 02/05 Gametogênese 03/05 Embriogênese 13:30 05/05 Exercícios de gametogênese e embriologia 09/05 Revisão 12/05 Tecidos conjuntivos

3 16/05 Tecido sanguíneo 17/05 Exercícios de epitelial e conjuntivos 13:30 19/05 Tecido muscular e contração 23/05 Tecido nervoso e propagação 24/05 Exercícios: muscular e nervoso 13:30

4 30/05 Digestão comparada 31/05 Digestão humana 13:30

5 Embriogênese 03 mai 01. Resumo 02. Exercício de Aula 03. Exercício de Casa 04. Questão Contexto

6 RESUMO Após a fecundação, tem-se o desenvolvimento embrionário, ou embriogênese. Neste processo, ocorrem inúmeras divisões celulares por mitose, que originam outras células. Estas divisões são chamadas de clivagem. Zigoto: é formado logo após a fecundação; por clivagem, são formadas duas células idênticas entre si, depois quatro, oito, e assim sucessivamente. Mórula: aglomerado que contém entre 12 e 32 células, formadas por clivagem; as células são indiferenciadas. Blástula: Quando as células da mórula se organizam na periferia, dando origem a um espaço oco em seu interior. Este espaço é chamado de blastocele, e aqui as células também são indiferenciadas. Nêurula: fase final da embriogênese, ocorre um dobramento das células do ectoderma, formando um tubo neural, que dará origem ao sistema nervoso. Nos animais triblásticos, algumas células do endoderma darão origem ao mesoderma, e este pode ou não formar um espaço que abriga os órgãos internos dos animais, chamado celoma. A presença ou não de celoma diferencia os animais triblásticos em acelomados, pseudocelomados ou celomados. Os animais possuem diferentes tipos de ovos. A quantidade e a distribuição do vitelo determinam o tipo de segmentação que o zigoto pode ter: Holoblástica: há divisão por total do ovo, pode ser igual (todas as células se dividem igualmente, como nos ovos oligolécitos) ou desigual (divisão em pólo animal e vegetal, como nos ovos heterolécitos) Meroblástica: divisão parcial das células, apenas onde não se tem vitelo, pode ser discoidal (as divisões ocorrem no disco germinativo, como nos ovos telolécitos) ou superficial (divisões ocorrem na periferia do ovo, como nos ovos centrolécitos) Anexos embrionários não fazem parte do corpo do embrião, mas derivam dos folhetos embrionários e auxiliam no desenvolvimento e proteção do embrião. São eles: 7 Gástrula: A blástula sofre uma invaginação, formando um espaço oco circundado por uma camada dupla de células. A camada mais externa é o ectoderma e a mais interna, o endoderma. O espaço oco é chamado de arquêntero (tubo digestivo primitivo) e há também um orifício chamado de blastóporo. O blastóporo possui importância taxonômica: Em animais protostomados, o blastóporo origina a boca, e em deuterostomados, o blastóporo origina o ânus. Os animais diblásticos possuem o desenvolvimento embrionário até esta etapa. Vesícula vitelina ou saco vitelínico: é uma estrutura que envolve o vitelo, auxilia na nutrição; Âmnio ou bolsa amniótica: delimita a cavidade amniótica e protege o embrião contra choques mecânicos e evita a sua desidratação; Cório: membrana que recobre o embrião e os outros anexos embrionários, ajuda nas trocas gasosas. Nos mamíferos, essa estrutura origina a placenta; Alantóide: auxilia nas trocas gasosas. Nos répteis e aves, ele armazena o produto da excreção do embrião; Placenta: exclusiva dos mamíferos, faz a troca de substâncias da mãe com o filhote, como nutrição, respiração e excreção

7 Neurulação Segmentações holoblástica e meroblástica 8 Anexos embrionários

8 EXERCÍCIOS DE AULA 1. Um dos caminhos escolhidos pelos cientistas que trabalham com clonagens é desenvolver em humanos a clonagem terapêutica, principalmente para a obtenção de células-tronco, que são células indiferenciadas que podem dar origem a qualquer tipo de tecido. Quanto a este aspecto, as células-tronco podem ser comparadas às células dos embriões, enquanto estas se encontram na fase de a) mórula. b) gástrula. c) nêurula. d) formação do celoma. e) formação da notocorda 2. O uso das células tronco embrionárias têm levantado muitas discussões. As células embrionárias, geradas nos primeiros dias após a fecundação do oócito pelo espermatozóide, não estão diferenciadas e podem se transformar em qualquer célula do organismo. A célula tronco prototípica é o zigoto. Adaptado de Isto é, 20 de outubro de 2004 a) Após a formação do zigoto, quais são as etapas do desenvolvimento até a formação da notocorda e tubo nervoso nos embriões? b) Em que fase do desenvolvimento embrionário as células iniciam o processo de diferenciação? c) O desenvolvimento embrionário é uma das formas de dividir os filos em dois grandes grupos. Dê duas diferenças no desenvolvimento dos protostomados e deuterostomados, e indique em qual desses grupos os humanos estão incluídos Sabemos que a embriologia é a parte da Biologia que estuda as transformações que se processam numa célula em desenvolvimento. Cite os tipos de ovos que se formam após a fecundação, sua segmentação e um exemplo de ocorrência. O esquema representa um ovo de ave em pleno desenvolvimento embriológico. A estrutura indicada pelo algarismo I representa: a) o alantóide, que armazena as substâncias nutritivas para o embrião. b) o âmnio, que acumula o líquido amniótico, no qual fica mergulhado o embrião. c) o saco vitelínico, que é uma estrutura que impede a desidratação do embrião. d) o âmnio, que é responsável pela nutrição das células embrionárias. e) o alantóide, onde são armazenados os produtos da excreção nitrogenada.

9 EXERCÍCIOS DE CASA 1. Uma senhora deu à luz dois gêmeos de sexos diferentes. o marido, muito curioso, deseja saber informações sobre o desenvolvimento de seus filhos, a partir da fecundação. O médico respondeu-lhe, corretamente, que: a) dois óvulos foram fecundados por um único espermatozóide. b) um óvulo, fecundado por um espermatozóide, originou um zigoto, o qual dividiu-se em dois zigotos, formando dois embriões. c) um óvulo foi fecundado por dois espermatozóides, constituindo dois embriões. d) dois óvulos, isoladamente, foram fecundados, cada um por um espermatozóide, originando dois embriões. e) o uso de medicamentos durante a gestação causou alterações no zigoto, dividindo-o em dois Considere os esquemas, numerados de 1 a 6, que mostram os diferentes estágios que ocorrem durante o processo de clivagem. Observe que eles não estão na seqüência correta de acontecimentos. Em qual alternativa o desenvolvimento embrionário está em ordem sequencial totalmente correta? a) b) c) d) e) As fases iniciais do desenvolvimento embrionário do anfioxo estão representadas nas figuras a seguir: a) Identifique essas fases. b) Descreva as diferenças de cada uma delas em relação à fase anterior.

10 4. Um pesquisador marcou um grupo de células em um embrião de rato de laboratório. Ao observar o animal adulto, encontrou marcadas as células nervosas. Assinale a alternativa que indica corretamente o tecido embrionário que foi marcado. a) Mesoderma na fase de blástula. b) Endoderma na fase de gástrula. c) Ectoderma na fase de blástula. d) Mesentoderma na fase de blástula. e) Ectoderma na fase de gástrula. 5. As mais versáteis são as células-tronco embrionárias (TE), isoladas pela primeira vez em camundongos há mais de 20 anos. As células TE vêm da região de um embrião muito jovem que, no desenvolvimento normal, forma as três camadas germinativas distintas de um embrião mais maduro e, em última análise, todos os diferentes tecidos do corpo. Scientific American Brasil, julho de a) Quais são as três camadas germinativas a que o texto se refere? b) Ossos, encéfalo e pulmão têm, respectivamente, origem em quais dessas camadas germinativas? Recentemente pesquisadores brasileiros conseguiram produzir a primeira linhagem de células tronco a partir de embrião humano. As células tronco foram obtidas de um embrião em fase de blástula, de onde foram obtidas as células que posteriormente foram colocadas em meio de cultura para se multiplicarem. 11 a) As células-tronco embrionárias podem solucionar problemas de saúde atualmente incuráveis. Quais características dessas células-tronco permitem que os pesquisadores possam utilizá-las no futuro para este fim? b) Blástula é uma etapa do desenvolvimento embrionário de todos os animais. Identifique entre as figuras abaixo qual delas corresponde à fase de blástula e indique uma característica que a diferencia da fase anterior e da posterior do desenvolvimento embrionário.

11 7. Óvulos de mamíferos são pequenos, microscópicos, com diâmetro variando de 75 a 140 micrômetros. Já o óvulo de galinha atinge mais de 3 centímetros de diâmetro. a) Que substância, armazenada no citoplasma do óvulo, responde por esta diferença de tamanho? b) Qual a razão desta diferença de tamanho, considerando-se a reprodução de mamíferos e aves? 8. Evolutivamente, as aves assemelham-se bastante aos répteis, inclusive no processo reprodutivo, utilizando gametas femininos semelhantes, classificados como óvulos Telolécitos. As principais características desses óvulos são: 9. a) Núcleo centralizado, praticamente desprovido de vitelo, distribuído homogeneamente pelo citoplasma e sem diferenciação entre os pólos animal e vegetal. b) Núcleo centralizado, pouco vitelo distribuído homogeneamente pelo citoplasma e sem diferenciação entre os pólos animal e vegetal. c) Núcleo centralizado, quantidade intermediária de vitelo distribuído heterogeneamente pelo citoplasma e sem diferenciação entre os pólos animal e vegetal. d) Núcleo descentralizado, pouca quantidade de vitelo distribuído homogeneamente pelo citoplasma e com diferenciação entre os pólos animal e vegetal. e) Núcleo descentralizado, enorme quantidade de vitelo distribuído heterogeneamente pelo citoplasma e com forte diferenciação entre os pólos animal e vegetal. A figura representa o esquema de um corte transversal de um embrião de cordado na fase de nêurula. Observe o esquema e responda. 12 a) Que estrutura se originará da porção embrionária apontada pela seta I, e que denominação receberá, nos mamíferos adultos, a estrutura indicada na seta II? b) Quais as fases da embriogênese que antecedem à fase de nêurula? 10. Sobre o desenvolvimento embrionário, pode-se afirmar: I. Os folhetos germinativos de embriões de vertebrados produzem estruturas especiais denominadas anexos embrionários, que não fazem parte do corpo do embrião. São eles: vesícula vitelínica, âmnio, cório e alantóide, sendo a vesícula vitelínica o único anexo que está presente em todos os grupos de vertebrados.

12 II. O início do desenvolvimento do embrião é marcado por um processo denominado clivagem, que provoca divisões sucessivas do zigoto, formando uma esfera maciça de células denominadas, individualmente, blastômeros e, conjuntamente, mórula. III. O tubo digestivo primitivo, ou arquêntero, forma-se durante a fase de diferenciação que dá origem à ectoderme e à endoderme. Está(ão) correta(s): a) apenas I b) apenas III c) apenas I e II d) apenas I e III e) I, II e III QUESTÃO CONTEXTO Leia a seguinte notícia: Cientistas criam embrião em laboratório a partir de células-tronco 13 Imagem mostra o embrião artificial, à esquerda, ao lado de um embrião normal (Foto: Universidade de Cambridge / Sarah Harrison e Gaelle Recher) Fonte: globo.com/noticias/ saude-e-ciencia/ cientistas-criam-embriaoem-laboratorio-partir-decelulas-tronco html ; Data de acesso: 18/03/2017 Comparando o embrião produzido com um embrião normal, os pesquisadores demonstraram que o desenvolvimento seguiu o mesmo padrão. As células tronco se organizaram, com as embrionárias em um lado e o trofoblasto do outro. Uma cavidade foi aberta no meio, abrindo espaço para o desevolvimento do embrião. A mesoderme e as células germinativas primordiais, que formarão as gônadas, também se desenvolveram no tempo certo. Descreva qual é o padrão de desenvolvimento citado, citando quais etapas possuem células tronco. Além disso, diga qual é a primeira cavidade que se abre no desenvolvimento, e quais outros tecidos são formados pela mesoderme.

13 GABARITO 01. Exercício de aula 1. a 2. a) As etapas são: segmentação ou clivagem e gastrulação. b) As células embrionárias começam a se diferenciar quando se inicia o processo de gastrulação. c) Nos protostomados: o blastóporo origina a boca e há clivagem espiral; nos deuterostomados: blastóporo origina o ânus e há clivagem radial. O homem é um deuterostomado. 3. Os ovos podem ser: oligolécitos (equinodermos e mamíferos), mesolécitos (anfíbios), telolécitos (aves, répteis e peixes) ou centrolécitos (artrópodes). 4. e 02. Exercício de casa 1. d 2. c 3. a) A: Zigoto B: Mórula C: Blástula D: Gástrula E: Nêurula b) O zigoto origina uma mórula após entrar em segmentação (ou clivagem), sendo a mórula pluricelular e sem cavitação interna. A blástula, originada à partir da mórula, apresenta uma camada celular externa (blstoderme) e uma cavidade denominada blastocele. A gástrula, formada por embolia, à partir da blástula, apresenta dois folhetos, ectoderme e endoderme, uma cavidade (arquêntero) e um orifício, o blastóporo. Segue-se a nêurula que apresenta três folhetos germinativos: ectoderme, endoderme e mesoderme, formam-se o tubo neural, a notocorda e os somitos mesodérmicos. 4. e 5. a) A etapa final (espermiogênese) está indicada pelo número I b) A região III é ocupada por espermatogônias diplóides (2n = 46) 6. a) As três camadas germinativas são: ectoderme, mesoderme e endoderme. b) A derivação embriológica principal dos órgãos citados é: ossos - mesoderme; encéfalo - ectoderme; pulmão - endoderme. 7. a) Vitelo. b) Óvulos de mamíferos contêm pouco vitelo, pois nestes animais, geralmente, o embrião é nutrido pela mãe, através da placenta. Os embriões das aves desenvolvem-se completamente no interior de um ovo com casca, o que justifica a grande quantidade de vitelo presente no citoplasma do óvulo. 8. e 9. a) A seta I indica o tubo neural (ou tubo nervoso dorsal), que originará o sistema nervoso. A seta II aponta a notocorda, que, nos vertebrados, será substituída pela coluna vertebral. b) Fecundação, segmentação (que inclui mórula e blástula) e gastrulação. 10. e 03. Questão Contexto Após a fecundação, o embrião se desenvolve para mórula e blástula, que são as duas fases onde as células ainda são indiferenciadas, podendo servir como células tronco. A primeira cavidade que aparece é a chamada blastocele. Depois, segue o desenvolvimento para gástrula, onde surge o arquêntero por invaginação e há um blastóporo, e por fim tem-se a fase da nêurula, onde forma-se o tubo neural. A mesoderme dá origem aos ossos, aos músculos, e aos sistemas circulatório, excretor e reprodutor. 14