sábado, 28 de setembro de 2013
sábado, 14 de setembro de 2013
Fecundação e embriogênese
Resumo
A fecundação é a união de gametas, formando um zigoto. Esse zigoto sofre divisões celulares formando a mórula (fase embrionária pluricelular compacta), que depois dá origem a blástula (fase que apresenta a cavidade blastocele). Migrações de células levam a blástula a se converter em gástrula ( que apresenta o intestino primitivo, o blastóporo e os 3 folhetos germinativos: ecto, meso e endoderma). Uma notocorda se forma no mesoderma, o que é característica exclusiva dos cordados. Essa notocorda induz a formação de um tubo neural no ectoderma, caracterizando a fase da nêurula. Esse tubo neural dorsal também é exclusividade dos cordados. O anfioxo é um animal cordado que usaremos como modelo para cada uma dessas fases.
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A neurulação
Forma-se no mesoderma a notocorda, que induz a formação, no ectoderma, do tubo neural. O ectoderma se diferencia em placa neural e invagina formando uma goteira neural, que se fecha, formando o tubo neural:
Figura 7: A goteira neural se fecha formando o tubo neural.
A figura 7 dá a entender que o tubo neural se forma antes da notocorda, mas isso é por causa do corte do embrião realizado. De fato, a notocorda se forma antes, e é ela que induz a formação do tubo neural.
Figura 9: notocorda induz a formação do tubo neural
Por fim, na nêurula, identificamos as seguintes estruturas: o tubo neural ( que a caracteriza), notocorda, os 3 folhetos germinativos e o celoma.
Esse é o desenvolvimento embrionário do anfioxo, o animal aquático apresentado abaixo:
Veja, abaixo, o vídeo com o desenvolvimento deste animal:
Como dito, o desenvolvimento dos mamíferos apresenta características próprias. Leia, nos links abaixo, sobre o desenvolvimento embrionário dos mamíferos, assim como a importância dos 3 folhetos germinativos e outros temas relacionados:
A fecundação é a união de gametas, formando um zigoto. Esse zigoto sofre divisões celulares formando a mórula (fase embrionária pluricelular compacta), que depois dá origem a blástula (fase que apresenta a cavidade blastocele). Migrações de células levam a blástula a se converter em gástrula ( que apresenta o intestino primitivo, o blastóporo e os 3 folhetos germinativos: ecto, meso e endoderma). Uma notocorda se forma no mesoderma, o que é característica exclusiva dos cordados. Essa notocorda induz a formação de um tubo neural no ectoderma, caracterizando a fase da nêurula. Esse tubo neural dorsal também é exclusividade dos cordados. O anfioxo é um animal cordado que usaremos como modelo para cada uma dessas fases.
Figura 1: Fases da embriogênese. A.Zigoto (resultado da fecundação). B. Mórula (pluricelular e compacta). C.Blástula (com a cavidade blastocele). D.Gástrula (com o intestino primitivo). E.Nêurula ( com o tubo neural).
Blastulação, Gastrulação e Neurulação são, respectivamente, os processos de formação da blástula, gástrula e Nêurula.
A blastulação
A blastulação é caracterizada pela formação de blastocele, uma cavidade com líquido, representada abaixo. Nos mamíferos a fase blástula tem características próprias, e é chamada de blastocisto. Clique AQUI para ler mais sobre o blastocisto.
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Figura 2. A blástula é dividida em blastoderme (camada de células) e blastocele (cavidade envolvida pela blastoderme).
A Gastrulação
A constante mitose das células, em especial no polo animal, onde se encontra menos vitelo, acaba por empurrar as células do polo vegetativo para dentro da blastocele, o que determina uma nova cavidade: o arquêntero (intestino primitivo). O blastóporo é o poro que comunica o arquêntero com o meio externo. Nesse momento, o embrião apresenta duas camadas de células, uma externa (ectoderme) e outra interna, que é a parede o intestino primitivo ( endoderme).
Figura 3:A blástula é dividida em polo animal e polo vegetal, conforme distribuição do vitelo (material nutritivo). O polo animal apresenta menos vitelo e por isso suas mitoses são mais intensas. Isso acaba por empurrar o polo vegetal blastocele adentro. Essa invaginação forma o intestino primitivo, no qual sua parede é o endoderma e que se comunica pelo meio externo pelo blastóporo.
Figura 4 Blástula x gástrula: A esquerda, a blástula com a blastocele. Perceba que a blastocele é ocupada pelo endoderma na gástrula.
Figura 5: O destino do blastóporo: Nos protostômios, o blastóporo dá origem à boca, enquanto que nos deuterostômios, ele dá origem ao anus.
A neurulação
Forma-se no mesoderma a notocorda, que induz a formação, no ectoderma, do tubo neural. O ectoderma se diferencia em placa neural e invagina formando uma goteira neural, que se fecha, formando o tubo neural:
Figura 6: Ectoderma se diferencia em placa neural e posteriormente invagina em goteira neural
A figura 7 dá a entender que o tubo neural se forma antes da notocorda, mas isso é por causa do corte do embrião realizado. De fato, a notocorda se forma antes, e é ela que induz a formação do tubo neural.
Figura 9: notocorda induz a formação do tubo neural
Por fim, na nêurula, identificamos as seguintes estruturas: o tubo neural ( que a caracteriza), notocorda, os 3 folhetos germinativos e o celoma.
Figura 9: A nêurula.
Esse é o desenvolvimento embrionário do anfioxo, o animal aquático apresentado abaixo:
Veja, abaixo, o vídeo com o desenvolvimento deste animal:
Como dito, o desenvolvimento dos mamíferos apresenta características próprias. Leia, nos links abaixo, sobre o desenvolvimento embrionário dos mamíferos, assim como a importância dos 3 folhetos germinativos e outros temas relacionados:
domingo, 8 de setembro de 2013
Transporte de seiva bruta
O transporte de seiva bruta ocorre pelo Xilema, tecido constituído principalmente por células mortas lignificadas. A raiz e a folha são fundamentais para esse processo, tendo função bombeadora.
Figura 1: O Xilema, que conduz seiva bruta, é um vaso mais interno do que o Floema, que conduz seiva elaborada.
A pressão positiva da raiz
A raiz é mais concentrada que o solo, isso permite que a água entre por osmose nesse órgão. Assim, a raiz acaba por bombear água e , por isso, empurra a coluna de água do xilema para cima. Isso é evidenciado pelos fenômenos de exsudação e gutação.
Exsudação ocorre quando há, por exemplo, um galho vivo que se quebra e, por ele, sai seixa bruta (exsudato), impulsionado pela pressão positiva da raiz. Experimentalmente, pode-se provar isso anexando uma mangueira com mercúrio, que se desloca por causa do exsudato:
Figura 2: Experimento que evidencia a ação bombadora da raiz. O mercúrio se desloca para cima, empurrado pela seixa bruta, que é bombeada pela raiz. Qual é o efeito da salinização do solo sobre a planta?
Essa ação bombeadora também permite que gotas de água se formem nas folhas (gutação):
A salinização do solo prejudica a absorção de água pela raiz, o que leva à seca fisiológica, que é a incapacidade da planta de absorver ou transportar água quando esse líquido existe no solo.
Apesar de importante, a ação bombeadora da raiz não é capaz de explicar a subida da água por grandes alturas no xilema.
A Importância da transpiração: o modelo da tensão-coesão
A transpiração da planta é fundamental par ao trânsito no xilema. A medida que a folha transpira, ela vai se tornando mais concentrada em solutos, isso favorece a entrada de água do xilema para a folha por osmose. Como as moléculas de água estão coesas, ou seja, ocorre entre elas ligações de hidrogênio, o deslocamento das moléculas induz à movimentação de outras moléculas de água. Assim, a transpiração cria uma tensão que desloca moléculas de água, que estão coesas entre si. Por isso esse modelo explicativo é chamado de teoria da tensão-coesão.
Dessa forma, para entendermos o trânsito no xilema, devemos compreender o funcionamento de uma importante estrutura: o estômato.
O estômato é a estrutura foliar responsável pelas trocas de gases da folha com o meio. É por ele que a folha capta dióxido de carbono quando sua fotossíntese supera a respiração. E é o estômato que controla a transpiração da folha. Assim, levando em conta a importância da transpiração para o fluxo de seiva bruta, os fatores que influenciam a abertura do estômato influenciam, também, o trânsito no xilema.
Figura 5: Estômatos são constituídos de células guarda e ostíolo ( abertura). As células turgidas (cheias de água) levam a abertura estomática. Baixa disponibilidade de água e baixa temperatura estimulam seu fechamento, que é induzido pelo hormônio ácido abscísico.
A disponibilidade de água é o fator mais importante relacionado à abertura do estômato, que é importantíssimo para a economia hídrica da planta. Havendo água, outros fatores estimulam sua abertur, como a baixa pressão parcial de dióxido de carbono na folha e o aumento da temperatura. O vento também intensifica a transpiração, pois aumenta a velocidade de evaporação.
Em baixas temperaturas, o estômato se fecha e isso prejudica o trânsito no xilema.Assim, o frio também pode causar seca fisiológica.
Cliqui AQUI para ler sobre o transporte de seiva elaborada.
Figura 1: O Xilema, que conduz seiva bruta, é um vaso mais interno do que o Floema, que conduz seiva elaborada.
A pressão positiva da raiz
A raiz é mais concentrada que o solo, isso permite que a água entre por osmose nesse órgão. Assim, a raiz acaba por bombear água e , por isso, empurra a coluna de água do xilema para cima. Isso é evidenciado pelos fenômenos de exsudação e gutação.
Exsudação ocorre quando há, por exemplo, um galho vivo que se quebra e, por ele, sai seixa bruta (exsudato), impulsionado pela pressão positiva da raiz. Experimentalmente, pode-se provar isso anexando uma mangueira com mercúrio, que se desloca por causa do exsudato:
Essa ação bombeadora também permite que gotas de água se formem nas folhas (gutação):
Figura 3: Gutação
A salinização do solo prejudica a absorção de água pela raiz, o que leva à seca fisiológica, que é a incapacidade da planta de absorver ou transportar água quando esse líquido existe no solo.
Apesar de importante, a ação bombeadora da raiz não é capaz de explicar a subida da água por grandes alturas no xilema.
A Importância da transpiração: o modelo da tensão-coesão
A transpiração da planta é fundamental par ao trânsito no xilema. A medida que a folha transpira, ela vai se tornando mais concentrada em solutos, isso favorece a entrada de água do xilema para a folha por osmose. Como as moléculas de água estão coesas, ou seja, ocorre entre elas ligações de hidrogênio, o deslocamento das moléculas induz à movimentação de outras moléculas de água. Assim, a transpiração cria uma tensão que desloca moléculas de água, que estão coesas entre si. Por isso esse modelo explicativo é chamado de teoria da tensão-coesão.
Figura 4:Teoria da tensão-coesão: As moléculas de água interagem com a parede do xilema (adesão) e entre si ( coesão). A transpiração aumenta a concentração de íons na folha, o que leva à osmose do xilema à esse órgão. Isso acaba por produzir uma tensão que leva subida a coluna d' água já que as moléculas apresentam coesão. Qual é o efeito do frio sobre esse fenômeno?
Dessa forma, para entendermos o trânsito no xilema, devemos compreender o funcionamento de uma importante estrutura: o estômato.
O estômato é a estrutura foliar responsável pelas trocas de gases da folha com o meio. É por ele que a folha capta dióxido de carbono quando sua fotossíntese supera a respiração. E é o estômato que controla a transpiração da folha. Assim, levando em conta a importância da transpiração para o fluxo de seiva bruta, os fatores que influenciam a abertura do estômato influenciam, também, o trânsito no xilema.
Figura 5: Estômatos são constituídos de células guarda e ostíolo ( abertura). As células turgidas (cheias de água) levam a abertura estomática. Baixa disponibilidade de água e baixa temperatura estimulam seu fechamento, que é induzido pelo hormônio ácido abscísico.
A disponibilidade de água é o fator mais importante relacionado à abertura do estômato, que é importantíssimo para a economia hídrica da planta. Havendo água, outros fatores estimulam sua abertur, como a baixa pressão parcial de dióxido de carbono na folha e o aumento da temperatura. O vento também intensifica a transpiração, pois aumenta a velocidade de evaporação.
Em baixas temperaturas, o estômato se fecha e isso prejudica o trânsito no xilema.Assim, o frio também pode causar seca fisiológica.
Cliqui AQUI para ler sobre o transporte de seiva elaborada.
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