Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Biologia Ensino Médio, 1° Ano As etapas da embriogênese comparada

Primeiras ideias sobre desenvolvimento Ensino Médio, 1º Ano do Ensino Médio As etapas da embriogênese comparada Primeiras ideias sobre desenvolvimento Filósofo grego Aristóteles (384-322 A.C.): um dos primeiros a se interessar pelo desenvolvimento embrionário; classificou os animais em ovíparos, vivíparos e ovovivíparos. William Harvey (1651): concluiu que todos os animais, inclusive os mamíferos, originam-se a partir de ovos. Marcello Malpighi (1672): primeiro estudo microscópico sobre o embrião de galinha. Imagens: (a) Busto di Aristotele conservato a Palazzo Altaemps, Roma./foto: Giovanni Dall'Orto/The use of this image is free for any purpose; (b) William Harvey, 1627./imagem disponibilizada por Daniel Mytens/National Portrait Gallery, London/United States Public Domain. ; (c) Marcello Malpighi, 1911./L.C. Miall. The History of Biology. Watts and Co./United States Public Domain.

Primeiras ideias sobre desenvolvimento Ensino Médio, 1º Ano do Ensino Médio As etapas da embriogênese comparada Primeiras ideias sobre desenvolvimento A partir de então, surgiu um grande debate entre os estudiosos do desenvolvimento: Seriam os órgãos embrionários formados de novo a cada geração (Epigênese) Ou estariam presentes em miniaturas, dentro do ovo ou do espermatozoide (Pré-formação)

Visão Geral do Desenvolvimento Ensino Médio, 1º Ano do Ensino Médio As etapas da embriogênese comparada Visão Geral do Desenvolvimento O desenvolvimento embrionário tem início com a primeira divisão mitótica do zigoto e pode ser dividido em três etapas principais: Mórula Blástula Segmentação Gástrula Gastrulação Nêurula Formação dos órgãos Organogênese

Visão Geral do Desenvolvimento Ensino Médio, 1º Ano do Ensino Médio As etapas da embriogênese comparada Visão Geral do Desenvolvimento As divisões que ocorrem durante a segmentação denominam-se clivagens, e as células que se formam são chamadas blastômeros. No Reino Animal, a diferença na quantidade e na distribuição do vitelo no ovo determina diferenças na segmentação e velocidade de divisão. 

Ensino Médio, 1º Ano do Ensino Médio As etapas da embriogênese comparada O anfioxo O anfioxo é um animal de cerca de 6 cm de comprimento que vive enterrado na areia em águas rasas do ambiente marinho, deixando para fora apenas a região anterior do corpo. A compreensão do desenvolvimento do anfioxo, por ser um cordado mais “simples”, embasa e facilita o estudo da embriologia de grupos mais “complexos” como os vertebrados. Imagem: Hans Hillewaert./Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.

Tipos de ovos quanto a distribuição de vitelo Ensino Médio, 1º Ano do Ensino Médio As etapas da embriogênese comparada Tipos de ovos quanto a distribuição de vitelo Os ovos oligolécitos (oligo=pouco; lecito=vitelo) são também chamados de isolécitos (iso= igual). Esses ovos apresentam pouca quantidade de vitelo, que é distribuído de forma homogênea no citoplasma. Ovos assim estão presentes nos cordados, equinodermos, moluscos, anelídeos, nematódeos, platelmintos e muitos invertebrados marinhos. Ovo oligolécito Núcleo Grãos de vitelo Imagens: (a) Unknown Starfish species, Lazy Lagoon, near Bagamoyo, Tanzania./Paul Schaffner/Creative Commons Attribution 2.0 Generic.; (b) Welpe./Sigismund von Dobschütz/Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.

Tipos de ovos quanto a distribuição de vitelo Ensino Médio, 1º Ano do Ensino Médio As etapas da embriogênese comparada Tipos de ovos quanto a distribuição de vitelo Os ovos heterolécitos (hetero=diferente) possuem média quantidade de vitelo, que é mais concentrado no polo vegetativo, sendo que no polo oposto, o polo animal, apresenta menos vitelo. Esse tipo de ovo é próprio dos anfíbios. Núcleo Grãos de vitelo Ovo heterolécito Imagem: Frog red eyes./Miquel Adroer/Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported. http://www.brasilescola.com/biologia/ovulos-animais.htm

Tipos de ovos quanto a distribuição de vitelo Ensino Médio, 1º Ano do Ensino Médio As etapas da embriogênese comparada Tipos de ovos quanto a distribuição de vitelo Os ovos telolécitos (telos= extremidade) possuem uma enorme quantidade de vitelo ocupando boa parte do ovo. Nesse caso o vitelo é chamado de gema. Sendo encontrados em aves, répteis, peixes e moluscos cefalópodes. Esse tipo de ovo é próprio dos anfíbios. Núcleo Grãos de vitelo Ovo telolécito Imagens: (a) Clownfish near Papua New Guinea./Barry Peters/Creative Commons Attribution 2.0 Generic; (b) Toco Toucan at the Whipsnade Zoo in Dagnall, England./William Warby/Creative Commons Attribution 2.0 Generic. http://www.brasilescola.com/biologia/ovulos-animais.htm

Tipos de ovos quanto a distribuição de vitelo Ensino Médio, 1º Ano do Ensino Médio As etapas da embriogênese comparada Tipos de ovos quanto a distribuição de vitelo Os ovos centrolécitos (centro= meio) apresentam o vitelo ocupando a região central do ovo. Esse tipo de ovo pode ser encontrado na maioria dos artrópodes. Núcleo Grãos de vitelo Ovo centrolécito Fonte: UEPB Imagem: Bombardier Beetle, Brachininae sp., Orange County, North Carolina, United States. Length 13 mm./Patrick Coin/Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic.

Tipos de Segmentação (Clivagem) Ensino Médio, 1º Ano do Ensino Médio As etapas da embriogênese comparada Tipos de Segmentação (Clivagem) Segmentação (Clivagem) Holoblástica Oligolécitos Heterolécitos Meroblástica Telolécitos Centrolécitos Igual Desigual Discoidal Superficial

Tipos de Segmentação ou Clivagem (Holoblástica) Ensino Médio, 1º Ano do Ensino Médio As etapas da embriogênese comparada Tipos de Segmentação ou Clivagem (Holoblástica) Veja a imagem no link abaixo: http://www.iped.com.br/sie/uploads/21770.jpg http://www.colegioweb.com.br/biologia/segmentacao-meroblastica-ou-parcial.html

Tipos de Segmentação ou Clivagem (Meroblástica) Ensino Médio, 1º Ano do Ensino Médio As etapas da embriogênese comparada Tipos de Segmentação ou Clivagem (Meroblástica) Veja a imagem no link abaixo: http://www.iped.com.br/sie/uploads/21770.jpg http://www.colegioweb.com.br/biologia/segmentacao-meroblastica-ou-parcial.html

As células resultantes da divisão do zigoto são chamadas blastômeros. Ensino Médio, 1º Ano do Ensino Médio As etapas da embriogênese comparada Fases da Segmentação Em seguida, inicia-se um estágio com aumento do número de células e se forma uma cavidade interna cheia de líquido, denominada blástula. As divisões celulares são extremamente rápidas, sendo o embrião um aglomerado compacto de células. Esse estágio de desenvolvimento é conhecido como mórula. As células resultantes da divisão do zigoto são chamadas blastômeros.

Fases da Segmentação Ovo Mórula Blástula Ensino Médio, Série: 1° ano As etapas da embriogênese comparada Fases da Segmentação Etapas de ovo (zigoto) até blástula Ovo Mórula Blástula Imagem: Fig. 10. Successive stages in the cleavage and gastrulation of Amphiodus./Edwin Grant Conklin: Facts and factors of development. The Popular science monthly, Volume 84, p530. New York, Popular Science Pub. Co., June 1914./Public Domain.

Ensino Médio, 1º Ano do Ensino Médio As etapas da embriogênese comparada Gastrulação Trata-se de um processo em que as células embrionárias sofrem um profundo rearranjo, originando uma estrutura denominada gástrula. O movimento de células no embrião, forma uma cavidade denominada arquêntero (intestino primitivo). O arquêntero comunica-se com o meio externo através de uma abertura o blastóporo.

Embolia Involução Epibolia Ingressão Delaminação Ensino Médio, 1º Ano do Ensino Médio As etapas da embriogênese comparada Gastrulação Etapas de blástula até gástrula blastocele endoderme blastocele ectoderme arquêntero blastóporo Gastrulação Blástula Embolia Gástrula Movimento das células durante a gastrulação: Embolia Involução Epibolia Ingressão Delaminação O blastóporo é classificado de 2 maneiras: - Protostômio: No qual o blastóporo irá formar a boca do feto. - Deuterostômio: No qual o blastóporo irá formar o ânus do feto. A maneira que ocorre em nós, humanos. Equinodermos e cordados. Imagem: Fig. 10. Successive stages in the cleavage and gastrulation of Amphiodus./Edwin Grant Conklin: Facts and factors of development. The Popular science monthly, Volume 84, p530. New York, Popular Science Pub. Co., June 1914./Public Domain.

Ensino Médio, 1º Ano do Ensino Médio As etapas da embriogênese comparada Organogênese A terceira fase do desenvolvimento embrionário é a organogênese, que se caracteriza pela diferenciação de órgãos a partir dos folhetos embrionários formados na gastrulação. A fase inicial da organogênese: a neurulação. Após a neurulação, os folhetos embrionários (tecidos do corpo), continuam a se diferenciar e ocorre formação da cavidade celomática .

Folhetos embrionários Ensino Médio, 1º ano do Ensino Médio As etapas da embriogênese comparada Organogênese Neurulação e formação dos folhetos embrionários Tubo neural Protovértebra Folhetos embrionários Notocorda Intestino Ectoderme Endoderme Mesoderme Celoma Imagem: This diagram depicts a cross section of a vertebrate embryo in the neurula stage/Jlesk/Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.

Ensino Médio, 1º ano do Ensino Médio As etapas da embriogênese comparada Organogênese Celoma endoderme arquêntero ectoderme mesoderme Triblástico acelomado Em alguns animais a única cavidade que se forma no embrião é o arquêntero, sendo portanto designados acelomados.  Alguns animais são denominados pseudocelomados, pois o celoma só é verdadeiro quando completamente revestido pelo mesoderma, é o caso da lombriga. Os animais que apresentam celoma são chamados celomados. Todos os cordados são celomados , assim como os moluscos (lesmas), os anelídeos (minhocas) e os equinodermos (estrelas-do-mar, ouriços-do-mar). endoderme pseudoceloma arquêntero ectoderme mesoderme Triblástico pseudocelomado endoderme celoma arquêntero ectoderme mesoderme Triblástico celomado Imagens: (a)Autor Mike6271 / Public domain; (b)Autor Evanherk / disponibilizado por BotMultichill / GNU Free Documentation License; (c)Autor James K. Lindsey / disponibilizado por Sarefo / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic

Organogênese Ectoderme Mesoderme Endoderme Folhetos embrionários Ensino Médio, 1º Ano do ensino Médio As etapas da embriogênese comparada Organogênese Folhetos embrionários Ectoderme Mesoderme Endoderme Epiderme e derivados cutâneos, com as glândulas mucosas; Estruturas do sistema nervoso; Derme; Músculos; Cartilagem, ossos; Sangue, medula óssea e tecidos linfáticos; Órgãos do sistema genital e urinário. Epitélio de revestimento do trato digestório; Fígado e pâncreas; Sistema respiratório

Ensino Médio, 1º Ano do Ensino Médio As etapas da embriogênese comparada Anexos embrionários Anexos embrionários são estruturas que derivam dos folhetos embrionários, mas que não fazem parte do corpo desse embrião. Saco vitelínico Âmnio Cório Alantoide

Ensino Médio, 1º Ano do Ensino Médio As etapas da embriogênese comparada Anexos embrionários Saco vitelínico Durante a evolução do grupo dos animais, os primeiros vertebrados que surgiram foram os peixes, grupo que possui como único anexo embrionário a vesícula vitelina. Esse grupo é importante para armazenar substâncias nutritivas para o embrião. Vilosidades placentárias Alantóide Saco vitelínico Imagem: Diagram showing later stage of allantoic development with commencing constriction of the yolk-sac./Litogravura extraída do livro Gray´s Anatomy, 1918/Imagem disponibilizada por Magnus Manske/Public Domain. Córion Coração

Ensino Médio, 1º Ano do Ensino Médio As etapas da embriogênese comparada Anexos embrionários Âmnio e Cório O âmnio é uma membrana cujas funções são proteger o embrião contra choques mecânicos e dessecação.  O cório ou serosa é uma membrana que envolve o embrião e todos os demais anexos embrionários. Participa dos processos de trocas gasosas entre o embrião e o meio externo. Âmnio Cório Imagem: Diagram showing earliest observed stage of human ovum./Litogravura extraída do livro Gray´s Anatomy, 1918/Imagem disponibilizada por Magnus Manske/Public Domain.

Ensino Médio, 1º Ano do Ensino Médio As etapas da embriogênese comparada Anexos embrionários Alantóide O alantoide é um anexo embrionário que tem por função participar das trocas gasosas e armazenar excreta nitrogenada (répteis e aves). Alantóide Imagem: (c) Male White Bearded Manakin Manacus manacus at its lek, Asa Wright Center, Trinidad./The Lilac Breasted Roller/Creative Commons - Atribuição 2.0 Genérica. Imagens: (a) Diagram illustrating early formation of allantois and differentiation of body-stalk./Litogravura extraída do livro Gray's Anatomy, 1918/Imagem disponibilizada por Magnus Manske/Public Domain; (b) Alligator mississipiensis, Public domain picture from U.S. Fish and Wildlife Service./Public Domain.

Tabela de Imagens n° do slide direito da imagem como está ao lado da foto link do site onde se consegiu a informação Data do Acesso   2a Busto di Aristotele conservato a Palazzo Altaemps, Roma./foto: Giovanni Dall'Orto/The use of this image is free for any purpose. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Busto_di_Aristotele_conservato_a_Palazzo_Altaemps,_Roma._Foto_di_Giovanni_Dall%27Orto.jpg 21/08/2012 2b William Harvey, 1627./Imagem disponibilizada por Daniel Mytens/National Portrait Gallery, London/United States Public Domain. http://en.wikipedia.org/wiki/File:William_Harvey_2.jpg 2c Marcello Malpighi, 1911./L.C. Miall. The History of Biology. Watts and Co./United States Public Domain. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:MarcelloMalphigiMiall.jpg 6 Hans Hillewaert/Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Branchiostoma_lanceolatum.jpg 7a Unknown Starfish species, Lazy Lagoon, near Bagamoyo, Tanzania./Paul Schaffner/Creative Commons Attribution 2.0 Generic. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Starfish_02_(paulshaffner).jpg 7b Welpe./Sigismund von Dobschütz/Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Welpe_2011.JPG 8 Frog red eyes./Miquel Adroer/Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Granota_ulls_vermells.jpg 9a Clownfish near Papua New Guinea./Barry Peters/Creative Commons Attribution 2.0 Generic. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Clownfish_(PNG).jpg 22/08/2012 9b Toco Toucan at the Whipsnade Zoo in Dagnall, England./William Warby/Creative Commons Attribution 2.0 Generic. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ramphastos_toco_Whipsnade_Zoo.jpg

Tabela de Imagens n° do slide direito da imagem como está ao lado da foto link do site onde se consegiu a informação Data do Acesso   10 Bombardier Beetle, Brachininae sp., Orange County, North Carolina, United States. Length 13 mm./Patrick Coin/Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Brachinus_spPCCA20060328-2821B.jpg 22/08/2012 15 Fig. 10. Successive stages in the cleavage and gastrulation of Amphiodus./Edwin Grant Conklin: Facts and factors of development. The Popular science monthly, Volume 84, p530. New York, Popular Science Pub. Co., June 1914./Public Domain. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:PSM_V84_D534_Facts_and_factors_of_decvelopment_fig10.jpg 29/08/2012 17 19 This diagram depicts a cross section of a vertebrate embryo in the neurula stage/Jlesk/Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Vetebrate_Embryo.jpg 20a Autor Mike6271 / Public domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Planariafull.jpg 13/11/2012 20b Autor Evanherk / disponibilizado por BotMultichill / GNU Free Documentation License. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Parkietworm.jpg

Tabela de Imagens n° do slide direito da imagem como está ao lado da foto link do site onde se consegiu a informação Data do Acesso   20c Autor James K. Lindsey / disponibilizado por Sarefo / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lumbricus.terrestris.jpg 13/11/2012 23 Diagram showing later stage of allantoic development with commencing constriction of the yolk-sac./Litogravura extraída do livro Gray´s Anatomy, 1918/Imagem disponibilizada por Magnus Manske/Public Domain. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gray26.png 29/08/2012 24 Diagram showing earliest observed stage of human ovum./Litogravura extraída do livro Gray's Anatomy, 1918/Imagem disponibilizada por Magnus Manske/Public Domain. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gray24.png 18/09/2012 25a Diagram illustrating early formation of allantois and differentiation of body-stalk./Litogravura extraída do livro Gray's Anatomy, 1918/Imagem disponibilizada por Magnus Manske/Public Domain. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gray25.png 30/10/2012 25b Alligator mississipiensis, Public domain picture from U.S. Fish and Wildlife Service./Public Domain. http://eo.wikipedia.org/wiki/Dosiero:Alligator.jpg 25c Male White Bearded Manakin Manacus manacus at its lek, Asa Wright Center, Trinidad./The Lilac Breasted Roller/Creative Commons - Atribuição 2.0 Genérica. http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Manacus_manacus.jpg