quarta-feira, 15 de outubro de 2014

O que eu devo saber de embriologia para o vestibular?

A embriologia é tema que envolve outras ciências biológicas, como a Evolução, Zoologia, Morfologia e Fisiologia.

O estudante deve:

1)Reconhecer as fases embrionárias até a nêurula


 Zigoto, mórula, blástula, gástrula e nêurula são fases do desenvolvimento dos cordados. Estude no link:     Fecundação e embriogênese

2) Compreender as características próprias do desenvolvimento dos mamíferos

A divergência dos mamíferos se inicia na blástula, na qual já existe uma certa diferenciação celular entre trofoblasto ( que participará da formação da placenta) e embrioblasto ( que formará o embrião propriamente dito). 
Essa blástula dos mamíferos é chamada de blastocisto, e você pode  ler mais sobre no link: O blastocisto


3) Saber o que são e quais são os folhetos germinativos que ocorrem na gástrula, e quais tecidos eles originam


Ectoderma, Mesoderma e Endoderma surgem e definem a fase gástrula, e são deles que derivam os 4 tecidos animais. Leia mais em  A Formação dos 3 folhetos germinativos


4)Saber quais são as funções dos anexos embrionários


Saco vitelico (presente nos peixes e nos amniotas), âmnio, cório e alantóide (presentes apenas nos amniotas) são estruturas que derivam do embrião e dão suporte a ele. Suas funções variam entre os amniotas ovíparos e amniotas vivíparos (os mamíferos térios). Além de saber suas funções, os estudantes devem compreender como eles se apresentam em gêmeos uni e bivitelinos e a importância das biopsias do amnio (amniocentese)  e vilosidades coriônicas.
O vestibulando deve saber qual é a importância evolutiva do âmnio e placenta. E como a ausência, presença e o tipo de placenta agrupa os mamíferos em prototérios, metatérios e eutérios.

Leia mais em Anexos embrionários


5)Comparar o desenvolvimento embrionário entre animais


A embriologia comparada é uma evidência evolutiva que permite agrupar os animais conforme suas semelhanças embrionárias. Divergências embrionárias geralmente  sugerem divergências evolutivas. É por isso que são constantes na zoologia agrupamentos como:

.diblásticos e triblásticos
.triblásticos acelomados, pseudocelomados e celomados
.protostômios e deuterostômios
.esquizocelomados e enterocelomados
.cordados
.amniotas

Muitas dessas diferenças foram feitas nos links anteriores, quando definimos o desenvolvimento embrionário dos cordados em "Fecundação e embriogênese" , a blastulação dos mamíferos em "O blastocisto" e comparamos os Anexos embrionários

Estude, na aula "A origem e evolução dos deuterostômios", as diferenças entre protostômios e deuterostômios e os conceitos citados acima.

Prossiga o estudo zoológico nos links com vídeos:
Desenvolvimento dos tubarões e órgãos sensórios em peixes
Desenvolvimento dos marsupiais, audição e o salto do canguru

quarta-feira, 8 de outubro de 2014

Preparação UERJ/UNICAMP/UFES e outros vestibulares: Inscrições abertas!

Já estão acontecendo aulas aos sábados para treinamento para as provas da UERJ/UNICAMP/UFES e outros vestibulares. Neste sábado, haverá aula de deuterostômios e na terça aula sobre água, tema essencial para o ENEM e para qualquer vestibular.  Inscrições em salabioquimica@gmail.com . Cada aula isolada: R$ 30 ,00




segunda-feira, 6 de outubro de 2014

Anexos embrionários

Anexos embrionários são estruturas de suporte do embrião, que, assim como ele,  são originadas do zigoto. Esses anexos são o saco vitelino ( que ocorre nos peixes e amniotas), âmnio , cório e alantóide (esses três são exclusivos dos amniotas, isto é, repteis, aves e mamíferos).

Saco vitelino foi o primeiro anexo embrionário

Surgido nos peixes, o saco vitelino foi a primeira membrana extra-embrionária a surgir, armazenando vitelo para a nutrição do embrião. Esse anexo ainda se mantém inicialmente no alevino, a larva dos peixes. Observe as figuras abaixo:

Saco vitelino em alevinos:

O saco vitelino é ausente nos anfíbios. Nos  mamíferos térios (marsupiais e eutérios),  ele é reduzido porque a placenta assume a função de nutrição. Neles, esse anexo tem uma função hematopoiética, que depois é substituída pelo fígado e posteriormente pela medula óssea vermelha. O saco vitelino  participa da formação da placenta cório-vitelinica comum a todos os térios. Nos marsupiais ela é a unica placenta, enquanto que nos eutérios ela é substituída por uma placenta cório-alantoideia.


Âmnio, alantóide e cório surgiram nos repteis

Os repteis conquistaram o ambiente seco com mais eficiência do que os anfíbios. O surgimento do âmnio foi um dos principais contribuintes para isso, já que impede a desidratação do embrião, permitindo o desenvolvimento embrionário até em ambientes desérticos.  Além disso, o âmnio protege o embrião contra choques mecânicos. O alantóide nos ovíparos armazena excreta (ácido úrico) e se relaciona com o cório permitindo trocas gasosas.


Abaixo, o ovo amniótico com casca foi uma aquisição evolutiva importante para a conquista de ambientes secos pelos vertebrados:


Na figura abaixo, observe a  interação do corion e alantóide  formando a membrana corioalantoica que permite as trocas gasosas:


A placenta permite a viviparidade da maioria dos mamíferos

De maneira semelhante com repteis e aves, cório e alantoide nos mamíferos eutérios se relacionam permitindo trocas entre o embrião e o ambiente externo ao cório.  Os dois anexos formam, junto com o endométrio (a parede do útero),  a placenta, que é parte fetal e parte materna.  Compare, na figura abaixo, os anexos dos  amniotas ovíparos e dos mamíferos:





Como dito, nos mamíferos o saco vitelino é reduzido e o alantóide não tem função de armazenar excretas, mas sim de vascularizar o córdão umbilical. 

São funções da placenta: fixação do embrião, produção de hormônios, trocas gasosas, captação de excretas, nutrição do embrião.


A ausência e o tipo de placenta divide os mamíferos em proto, meta e eutérios

Placenta não é sinapomorfia dos mamíferos, ou seja, não é uma característica exclusiva de toda classe.  Os prototérios (monotremados), como o ornitorrinco, conservam ainda o ovo, uma característica reptiliana.

Os mamíferos térios são os únicos que apresentam placenta. São eles os metatérios e eutérios.

Os metatérios ou marsupiais (canguru, gambá e coala) apresentam, como dito, uma placenta cório-vitelinica, de curta duração, já que o feto nasce ainda sem ter terminado o desenvolvimento, e migra para o marsúpio. Você pode ler mais sobre isso AQUI.

Os eutérios apresentam uma placenta inicialmente coriovitelinica, mas que depois desenvolve-se em córioalantoidea e acompanhará o embrião durante toda  a gestação.

Compare, nas figuras abaixo, a placenta coriovitelinica  ("vascular yolk-sac chorion", em A) e corioalantoidea (em B).

Alguns mamíferos conservam a placenta córiovitelínica depois  da formação da placenta córioalantóidea, como o gato:



Formação dos anexos nos mamíferos

Para entender a formação dos anexos nos mamíferos, você deve dominar os conceitos de blastocisto e gastrulação.

O blastocisto é a blástula dos mamíferos. Toda blastula apresenta uma cavidade, chamada de blastocele. Além dessa cavidade, o blastocisto é divido em trofoblasto e embrioblasto (massa celular interna). Ele é a fase que se implanta do endométrio, o que é realizado pelo trofoblasto.

Observe, na figura abaixo, o trofoblasto, a massa celular interna (embrioblasto) e a cavidade do blastocisto (blastocele):
Observe ,abaixo, que na implantação o trofoblasto invade o endométrio, através  de uma massa sincicial (plurinucleada) chamada de sinciciotrofoblasto (em um fraco amarelo na figura).  A massa celular interna se reorganiza em duas camadas: Epiblasto (em azul) e hipoblasto (em amarelo mais forte). Perceba que o hipoblasto migra em direção a blastocele, cobrindo-a. Essa parede derivada do hipoblasto é chamada de membrana exocelômica. A cavidade revestida por ela é agora chamada de saco vitelino ( em amarelho na figura b).  A cavidade revestida pelo epiblasto (em azul) é o âmnio. Neste momento o embrião tem duas camadas de células , como dito o epi e hipoblasto.


Posteriormente o hipoblasto também formará o alantóide, reduzido nos mamíferos,  que formará os vasos do cordão umbilical. O trofoblasto, estrutura mais externa do blastocisto, participará da formação do cório. Assim:
.Saco vitelino e alantóide originam-se da membrana exocelômica  (camada de hipoblasto que reveste a blastocele).
.Âmnio origina-se do  epiblasto.
.Cório é formado a partir do trofoblasto.

Cório, alantóide e endométrio formarão a placenta.


Biopsias das vilosidades coriônicas e do líquido amniótico

A biopsia das violosidades coriônicas (rede vascular em que cório se relaciona com endometrio) e do líquido amniótico, permite colher amostras de células embrionárias para o diagnóstico de disturbios metabólicos (como fenilcetonúria) ou cromossômicos (como síndrome de Down).

Abaixo, biopsia das vilosidades coriônicas transabdominal e transcervical.




A partir das células coletadas, pode-se fazer o cariótipo da criança:



 Gêmeos podem ou não compartilhar a placenta

Observe, abaixo, caso de gêmeos dizigóticos, que resultam de duas fecundações diferentes. Como há formação de dois blastocistos, ocorrem duas implatantações e, por isso, eles apresentam âmnions, córios e placentas diferentes:


Entretanto, gêmeos monozigóticos, que resultam de uma fecundação, têm apresentações diferentes para os anexos embrionários. Acompanhe na figura abaixo. Caso ocorra a formação de dois blastocistos, ocorrerão duas implatantações e, com isso dois córions e consequentemente duas placentas diferentes. Caso forme apenas um blastocisto com dois embrioblastos, ocorrerá uma implantação, a formação de um cório e uma placenta, podendo haver dois ou um amnio. O ultimo caso apresenta raro risco de adesão entre os embriões, o que caracteriza os gêmeos siameses.


Revisão
Saco vitelino: nutrição do embrião de vertebrados ovíparos (peixes, repteis e aves), sendo ausente nos anfíbios. Reduzido em mamíferos placentários,  mas tem função hematopoiética. Participa da formação da placenta cório-vitelínica dos marsupiais. Esse tipo de placenta também ocorre nos eutérios, mas é substituída pela placenta cório-alantóidea ao longo do desenvolvimento. Origina-se da membrana exocelômica.

Âmnio: proteção contra desidratação e choques mecânicos, reduz a chance de aderência entre partes embrionárias. Surgiu em repteis o que permitiu ao grupo avançar no ambiente seco. Origina-se do epiblasto.

Cório: Envolve os outros anexos e surge do trofoblasto. Trocas gasosas nos amniotas ovíparos, relacionado ao alantóide.  Em mamíferos metatérios forma a placenta cório vitelínica que também pode ocorrer nos eutérios, mas é substituída posteriormente pela placenta córioalantóidea.

Alantóide. Também origina-se da membrana exocelômica. Armazena excretas nos amniotas ovíparos, além de interagir com o cório e permitir as trocas gasosas.  Forma os vasos do cordão umbilical, o que caracteriza a placenta cório-alantóidea dos mamíferos eutérios. 

Para saber mais

Fecundação e embriogênese
Desenvolvimento dos tubarões e órgãos sensórios em peixes
Desenvolvimento dos marsupiais, audição e o salto do canguru

domingo, 28 de setembro de 2014

Aula: Origem e evolução dos Deuterostômios

Temas: Diferenças entre deuterostômios e protostômios. Aquisições evolutivas dos protostômios e deuterostômios. Caracterização geral dos equinodermas e cordados.




quarta-feira, 17 de setembro de 2014

Linkage: quando a 2a Lei de Mendel não se aplica

A 2a lei de Mendel afirma que "Os fatores para duas ou mais características segregam-se no híbrido, distribuindo-se independentemente para os gametas, onde se combinam ao acaso."

A segregação independente só ocorre em genes que estão em cromossomos diferentes.  Observe a célula abaixo que apresenta o genótipo AaBb. Os gametas que poderão ser produzidos tem os genótipos AB, Ab, aB e ab, cada um com a chance de 25%.


Mas caso  os genes A e B se encontrarem no mesmo cromossomo, a separação deles não é independente, os gametas formados seriam AB e ab. Veja na célula abaixo, de genótipo AaBb (AB/ab, conforme posição dos genes), os gametas formados sem crossing over:


Há, neste caso, linkage, ou ligação gênica (os dois genes estão ligados ao mesmo cromossomo) e a segunda lei de Mendel não será obedecida.

Não há inferir matemáticamente as proporções de gametas formados neste caso. Essa informação só é dada experimentalmente. Suponhamos que, experimentalmente, o genótipo AaBb produziu os gametas:

40% de AB
40% de ab
10% de Ab
10% de aB

Perceba que AB e ab são mais frequentes por conservarem a disposição dos genes na célula parental. Já Ab e aB resultam de recombinação por crossing over. A taxa de recombinação total é de 20%.


Veja, assim, que a recombinação nos eucariotos ocorre de duas formas:

1)Quando genes estão em cromossomos diferentes, eles se recombinam por segregação independente;
2)Quando genes estão no mesmo cromossomo, eles se recombinam por crossing over.

Mapas gênicos

Quanto mais distantes dois genes em linkage, mais fácilmente eles serão separados por permutação. Assim, a  distância entre dois genes é diretamente proporcional a taxa de  crossing-over entre deles. Dessa forma, podemos usar a taxa de permutação como forma de representar a distancia relativa entre dois genes.  No caso acima, como a taxa de recombinação foi de 20%, dizemos que a distancia entre A e B é de 20 unidades de recombinação (UR) ou 20 morganídeos (homenagem a Morgan, pesquisador que propôs o mapa gênico).

Imagine que existam 3 genes, A, B e C, no mesmo cromossomo. Se a taxa de permutação entre A e B é de 19%, de A e C 2% e C e B de 17%, podemos inferir a posição desses genes no cromossomo:



Agora exercite o conteúdo aqui falado nas questões a seguir!

Questões

1)Considere a existência de dois locos em um indivíduo. Cada loco tem dois alelos “A” e “a” e “B”e “b”, sendo que “A” e “B” são dominantes. Um pesquisador  cruzou  um  indivíduo  “AaBb”  com  um indivíduo  “aabb”. A  prole  resultante  foi:  40% AaBb; 40% aabb; 10% Aabb; 10% aaBb. O pesquisador ficou surpreso, pois esperava obter os quatro genótipos na mesma proporção, 25% para cada um deles.
Esses resultados contrariam a segunda Lei de Mendel ou  Lei  da  Segregação  Independente?  Justifique  sua resposta.


2)(UFRJ-2006) Um pesquisador está estudando a genética  de uma espécie de moscas, considerando apenas dois  locos, cada um com dois genes alelos: 

loco 1 - gene A (dominante)
 ou
 gene a (recessivo);
loco 2 - gene B (dominante)
 ou
 gene b (recessivo).

Cruzando indivíduos AABB com indivíduos aabb, foram  obtidos 100% de indivíduos AaBb que, quando cruzados  entre si, podem formar indivíduos com os genótipos  mostrados na Tabela 1 a seguir.
Sem interação entre os dois locos, as proporções  fenotípicas dependem de os referidos locos estarem ou  não no mesmo cromossomo. Na Tabela 2, a seguir, estão representadas duas  proporções fenotípicas (casos 1 e 2) que poderiam resultar  do cruzamento de dois indivíduos AaBb.
Identifique qual dos dois casos tem maior probabilidade de  representar dois locos no mesmo cromossomo. Justifique  sua resposta.


3) (UNIFESP-SP) Os locos M, N, O, P estão localizados em um mesmo cromossomo. Um
indivíduo homozigótico para os alelos M, N, O, P foi cruzado com outro, homozigótico para
os alelos m, n, o, p. A geração F1 foi então retrocruzada com o homozigótico m, n, o, p. A
descendência desse retrocruzamento apresentou
15% de permuta entre os locos M e N.
25% de permuta entre os locos M e O.
10% de permuta entre os locos N e O.
Não houve descendentes com permuta entre os locos M e P.
Responda.
a) Qual a sequência mais provável desses locos no cromossomo? Faça um esquema do
mapa genético desse trecho do cromossomo, indicando as distâncias entre os locos.
b) Por que não houve descendentes recombinantes com permuta entre os locos M e P?

4)(VUNESP) Se num mapa genético a distancia entre os loci de A e B é de 16morganídeos, qual a frequência relativa dos gametas AB, Ab, aB e ab, produzidos pelo genótipo AB/ab?


ABAbaBab
a36%14%14%36%
b34%16%16%34%
c42%8%8%42%
d8%42%42%8%
e44%6%6%44%


Gabarito e comentários

1)Sim. A  segunda  Lei  de  Mendel  fala  da  segregação independente, o que só ocorre quando se consideram locos em cromossomos diferentes.

2)O caso 2, que ocorre quando os dois locos estão no mesmo  cromossomo, com permuta gênica entre eles. A proporção  fenotípica 9:3:3:1 ( caso 1) só ocorre quando os dois locos  estão em cromossomos diferentes. 

3)

a)A sequência deve ser: PMNO ou ONMP.

b) Não houve permuta entre os genes P e M, pois se encontram muito
próximos entre si.

4. Resposta C.

Explicação:

Se não houvesse recombinação, teriamos 50% tanto de gametas AB, quanto de ab:

Entretanto, existe um total de permutação de 16%, o  que significa a produção de 8% de gametas Ab e 8% de gametas aB.  Assim, 84% não serão recombinantes, produzindo-se, por isso, 42% de gametas AB e 42% de gametas ab, conforme mostrado na letra C.



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