quarta-feira, 12 de novembro de 2008

Tudo sobre a classe Turbelária

Inclui as planárias (Dugesia tigrina), vermes de vida livre, encontrados na água doce ou no solo úmido. Apresentam a superfície do corpo repleta de cílios que facilitam o nado do animal, formando um “turbilhão” na água (daí o nome turbelária). Anteriormente o verme apresenta duas manchas ocelares que permitem a percepção de intensidade luminosa.
As planárias são em geral animais de pequena dimensão, mas algumas espécies atingem 60 cm de comprimento. A maioria das espécies é carnívora ou necrófaga(animais que se alimentam de restos orgânicos (plantas e animais mortos), reciclando-os e retornando-os à cadeia alimentar para serem reaproveitados pelos demais organismos vivos.
As planárias apresentam uma boca ventral com faringe protrátil, se abrindo em um intestino ramificado em forma de Y invertido. Os restos alimentares são eliminados pela boca.

Reprodução

A planária adulta é hermafrodita, isto é, apresenta tanto o sistema reprodutor masculino quanto o feminino. Quando duas planárias estão sexualmente maduras e se encontram, elas copulam. Após a troca de espermatozóides, os animais se separam e os ovos formados são eliminados para o meio externo. No interior de cada ovo encerrado em cápsulas desenvolve-se um embrião, que se transforma numa jovem planária.
As planárias podem também se reproduzir assexuadamente, simplesmente dividindo-se em duas partes. Cada uma das partes se desenvolve e dará origem a uma nova planária. Possuem, ainda, uma grande capacidade de regeneração. Cortando-se o animal em alguns pedaços, cada um deles pode dar origem a uma planária inteira.

Epiderme:

O corpo das planárias está coberto por uma epiderme composta de células ciliadas com função sensorial e de locomoção. A camada muscular subjacente à epiderme, que se subdivide em músculos circulares e longitudinais, serve apenas para torcer e virar o corpo. As planárias não têm celoma (cavidade abdominal) e os orgãos vitais são muito simples.
Predominantemente aquáticos, de vida livre;
Epiderme unilaminar e ciliada, ausência de cutícula. Muy glandular (substâncias adesivas, e outros);
Lâmina basal (exceto em Acoela);
Rabdóides: secreções em forma de bastão;
Adesão: glândulas adesivas, cílios adesivos ou ventosas musculares;
Órgãos duoglandulares: Papilas projetadas do corpo;

Musculatura e Locomoção:

Locomoção por cílios ou por musculatura desenvolvida;
Musculatura: fibras musculares externas e diagonais internas.
Movimentos musculares: retração, ou a projeção de pseudópodes através do tixotropismo celular.

Sistema Nervoso:

O sistema nervoso é difuso, em forma de rede, e centrado num cérebro ganglionar. A planária não tem olhos funcionais mas tem percepção da luz através de um, dois ou três pares de ocelos.
Cérebro circular subepidérmico;
Cordões nervosos partem do cérebro ganglionar. Comissuras (sistema nervoso segmentado) sugere uma organização nervosa maior e maior controle;
Presença de Ocelos e Estatocistos (localizados perto do cérebro);
Cílios como mecanorreceptores;

Sistema Digestivo:

O sistema digestivo é muito simples e composto apenas pela boca e intestinos ramificados. A digestão é feita inicialmente no exterior das células através de enzimas e posteriormente no interior de células especializadas.
Trato digestivo cego, ciliado em Turbelários maiores (Catenulida, Macrostomida e Poliycladida);
Boca usada para ingestão e egestão; Localizada na superfície mediano-ventral;
Em Acelos, ausência de lúmen (sincício e membraba celular);
Microturbelários (trato digestivo simples); Macroturbelários (trato digestivo ramificado);
Faringe: ausentes em Acoela; Faringe Simples (Macrostomida e Catenulida) e Faringe Plicada (que se projeta e associada a espécies predadoras e parasitas) em tricladidos e policladidos;
Faringe Bulbosa em Rabdocelos é um bulbo sugador musculoso;
Digestão inicialmente extracelular e posteriormente intracelular;

Classificação:

Macrostomida
Nemertodermata
Polycladida
Prolecithophora
Rhabdocoela
Seriata

quarta-feira, 5 de novembro de 2008

A reprodução de poríferos

Reprodução Assexuada

Esponjas reproduzem-se clonalmente (assexuadamente) por fragmentação, brotamento e pela formação de págulos de resistência, chamados de gêmulas. A fragmentação é principalmente o resultado de danos oriundos de correntes e ondas e, talvez de danos causados por carnívoros pastadores, os fragmentos desalojados dependem de sua capacidade de reestruturação por regeneração. O fragmento logo se prende ao substrato e se reorganiza em uma esponja funcional. O brotamento é incomum, mas acontece em algumas esponjas. Certas espécies de Tethya produzem brotos penduculados. Espécies de Oscarella e Aplysilla foram reportadas como produzindo papilas que se auto-amputam e crescem como novas esponjas.

Muitas esponjas de água doce e algumas espécies marinhas produzem centenas a milhares de gêmulas semelhantes a esporos, tipicamente no outono do ano. As gêmulas de outono das espécies de água doce podem entra em diapausa, um estado próximo da suspensão metabólica, requerendo, assim, um período de temperatura muito fria antes que sejam novamente ativadas, germinem e diferenciem-se em uma nova esponja, normalmente na primavera. Enquanto a gêmula estiver em diapausa, é resistente aos extremos ambientais de temperatura, salinidade e dessecação.


Gêmulas são produzidas no meso-hilo de uma esponja agonizante ao redor de um agrupamento de arqueócitos carregados de nutrientes. Espongiócitos secretam um envoltório de espongina ao redor da massa celular. O envoltório também pode conter espículas secretadas por esclerócitos. O envoltório inclui completamente a massa de células exceto em um pólo em que a abertura, a micrópila.


A gêmula completa consiste e um envoltório que inclui seus arqueócitos, cada um dos quais logo se tornaram esféricos, assemelhando-se a uma célula embrionária e, então, chamados de tesócitos. Durante a primavera a gêmula “eclode”, os tesócitos periféricos se diferenciam em uma pinacoderme que migra para o exterior, como um abola de chiclete, pela micrópila. Essa “bolha” de pinacoderme estabelece contato e adere ao substrato. Depois, os tesócitos mais profundos extravasam pela micrópila para dentro da bolha e estabelecem, após a diferenciação, o interior da esponja jovem.

Reprodução Sexuada

Esponjas com poucas exceções são hermafroditas. No momento apropriado, espermatozóides são gerados e liberados de uma esponja, transportados pelas correntes d’água a outras nas quais a fertilização acontece interiormente. Algumas espécies (como Cliona) são ovíparas e liberam zigotos na água, onde eles completam seu desenvolvimento. A maioria das esponjas é vivípara, retendo os zigotos no corpo parental e liberando larvas (as vezes chamado de larviparidade). Embriões e larvas são lecitotróficas.

As esponjas são consideradas como não possuindo órgãos genitais (gônadas) e células germinativas acontecem tanto em conjuntos simples (espermatozóides) ou individualmente (óvulos) ao longo do meso-hilo. Espermatozóides surgem de coanócitos ou câmaras coanociticas completas que se aprofundam no meso-hilo e são envolvidas em uma fina parede celular para formar um cisto espermático. Óvulos surgem de arqueócitos ou coanócitos desdiferenciados (em algumas esponjas calcárias). Cada óvulo geralmente acumula seu vitelo por fagocitose de células nutritivas adjacentes. O óvulo e células nutritivas podem ser incluídos juntos em um folículo de células encistadas. Como o sistema aqüífero supre todas as partes do corpo igualmente, as células germinativas são também amplamente distribuídas ao longo do meso-hilo do corpo, mas sempre dentro da distância de difusão de um canal ou câmara.

Durante a liberação, os espermatozóides rompem a parede do cisto espermático, entram nos canais exalantes (ou átrios) e são liberados pelos ósculos. Certas espécies tropicais, conhecidas dos mergulhadores como esponjas de fumaça, repentinamente liberam esperma em nuvens brancas a partir de seus ósculos. Tal liberação súbita de esperma pode ser típica para a maioria das esponjas

Quando o esperma liberado deriva e contata outra esponja, eles são passados para seu sistema aqüífero pelo fluxo de água inalante. Uma vez no sistema aqüífero, o espermatozóide é transportado para a coanoderme ou câmara coanocítica e é fagocitado, mas não digerido, por um coanócito. Este, então, perde seu flagelo e colarinho, se torna amebóide e transporta a cabeça do espermatozóide (núcleo) para o óvulo. O coanócito amebóide transformado é chamado de célula transportadora. Depois que a célula transportadora alcançar um óvulo no meso-hilo próximo, ou ela transfere o núcleo do espermatozóide ao óvulo ou a célula transportadora e núcleo do espermatozóide são juntos fagocitados pelo óvulo. De qualquer maneira, a fertilização acontece internamente no “ovário” da esponja.

O espermatozóide da maioria das esponjas não possui um acrossomo, a estrutura responsável em penetrar a membrana da célula-ovo durante a fertilização na maioria dos outros animais. Um acrossomo provavelmente é desnecessário porque o núcleo do espermatozóide entra no ovo por fagocitose. O acrossomo espermatozóide ocorre em Oscarella lobularis, sugerindo que ela possui meios convencionais de fertilização do ovulo, mas os detalhes reprodutivos dessa espécie são desconhecidos.

O zigoto sofre clivagem holoblástica em blastômeros de tamanhos iguais. O padrão de células que resulta da clivagem, porém, varia entre as espécies de esponjas. As larvas que se desenvolvem de embriões também são diversas e descritas com os nomes de larvas celoblástula, anfiblástula, parenquimela e triquimela.

Referências Bibliograficas:

Ruppert, Edward E.

Zoologia dos invertebrados: uma abordagem funcional - evolutiva / Edward E. Ruppert; Richard S. Fox; Robert D. Barnes; [revisão cientificaAntonio Carlos Marques, cordenador e revisor da tradução]. São Paulo; Roca, 2005

terça-feira, 4 de novembro de 2008

Criticas ao modelo atômico de Ernest Rutherford

As conclusões de Rutherford com relação ao modelo do átomo trouxeram uma nova percepção à forma e a distribuição de cargas em um átomo, porem esse modelo apesar de explicar muitas coisas, deixou dúvidas quando se analisa os conceitos da física clássica. Existem apenas duas possibilidades do estado do movimento do elétron: ou ele está (1) estacionário ou está (2) em movimento.

O elétron está parado: se o elétron não estivesse em movimento, apenas “sentado” na região extra-nuclear, então, de acordo com a física clássica, a atração entre o núcleo carregado positivamente e o elétron carregado negativamente provocaria a movimentação do elétron em direção ao núcleo, o que aconteceria (cálculos mostram) em uma pequena fração de segundo. Em outras palavras, o elétron deixaria a região extra nuclear e “cairia” no núcleo. Se este é o comportamento de todos os elétrons em átomos, então entraria em colapso. Uma vez que isto obviamente não acontece, este modelo foi logo rejeitado.

O elétron está em movimento: consideremos a alternativa do modelo do elétron em movimento, desde que o elétron é parte do átomo, este precisa descrever algum tipo de trajetória em torno do núcleo – sua órbita. O modelo planetário simples considerado brevemente por Rutherford é um exemplo desse tipo de modelo. Em tal modelo, a direção do movimento do elétron precisa constantemente mudar para permanecer na sua órbita sem escapar do núcleo. Entretanto, Rutherford estava bem ciente de que, de acordo com a física clássica, quando uma partícula carregada experimenta uma mudança na direção de movimento (uma forma de aceleração), está emite energia radiante. De um átomo com um elétron orbitando espera-se que ele emita energia continuamente, mas nem sempre isto é observado. Ou, pior ainda, se o elétron perdesse energia por radiação, cairia lentamente e alteraria o raio de sua orbita, e sua distância ao núcleo diminuiria. Em outras palavras, com esta perda de energia, o elétron espiralaria para o núcleo, e como com o modelo do elétron estacionário, os cálculos mostram que isto aconteceria em uma pequena fração de segundo. Assim obtém-se a mesma conclusão absurda: o colapso do átomo, e por isso todos os elétrons em todos os átomos do universo apresentariam o mesmo comportamento. Rutherford conclui, assim como nós também devemos concluir, que o modelo planetário do elétron em movimento também é incorreto.

Estas conclusões apresentaram realmente um dilema para os cientistas do inicio do século. Qualquer uma das alternativas de um elétron em movimento ou parado em um átomo conduz a conclusões inconsistentes com a realidade. Hoje sabemos que a algo errado com a física clássica, tanto que ela não é adequada para descrever o que ocorre em escala atômica. As leis da física clássica são excelentes para descrever o movimento de objetos grandes, de galáxias a mosquitos, mas são completamente insatisfatórias quando aplicadas a partículas tão pequenas quanto elétrons.

A primeira tentativa importante para desenvolver um novo modelo atômico não clássico foi feito por Niels Bohr, um físico dinamarquês. Embora seu modelo não fosse um sucesso completo e tenha sido efetivamente descartado por 20 anos, ele introduziu alguns conceitos revolucionários que conduziram finalmente ao desenvolvimento do modelo moderno da estrutura atômica seria encontrada na natureza da luz emitida pelas substancias a temperaturas altas ou sob influencia de uma descarga elétrica. Mais especificamente, Bohr acreditava que esta luz era produzida quando elétrons nos átomos sofriam alterações de energia. Examinaremos algumas das características da luz e outras formas de energia radiante.

Energia Radiante

A energia radiante, também chamada energia eletromagnética, percorre 3.108 metros por segundo no vácuo. Tal energia apresenta movimento ondulatório e sua passagem direta no espaço é semelhante em alguns aspectos à passagem de uma onda sobre a superfície da água. Uma onda de água é caracterizada pela sucessão de cristas alternadas (pontos altos) e calhas (pontos baixos). A freqüência de uma onda é geralmente representada pela letra grega ν (nu) e corresponde ao número de cristas (ou de calhas) que passam num dado ponto por segundo. O comprimento da onda é representado por λ (lambda) e corresponde a distancia entre cristas sucessivas. O produto da freqüência e comprimento de onda é igual à velocidade v da onda, ou ν λ = V

A energia radiante inclui luz visível, radiação infravermelha e ultravioleta, ondas de rádio, microondas, raios x e outras formas que deslocam-se via ondas eletromagnéticas. A forma de cada onda é semelhante à de uma onda senoidal, e a freqüência, o comprimento e a velocidade estão todos relacionados, como no caso de uma onda de água. Como a velocidade de todas as ondas eletromagnéticas (freqüentemente referida à velocidade da luz) é uma constante, pelo menos no vácuo, ela é designada por c. portanto podemos escrever
ν λ = c

A figura representa esquematicamente exemplos de ondas eletromagnéticas:


O espectro visível é a banda estreita de comprimento de onda que os nossos olhos são capazes de detectar. Dentro do espectro visível, vemos ondas de comprimento curto como o violeta, e ondas de comprimento longo como o vermelho.




Espectroscopia atômica

A luz branca é composta de uma mistura de ondas eletromagnéticas de todas as freqüências no espectro visível, abrangendo do violeta profundo (400 nm) para vermelho profundo (aproximadamente 700 nm). Esta mistura de ondas pode ser separada usando-se um prisma ótico, que não só desvia o raio de luz (o que é chamado refração), mas também desvia a luz de diferentes comprimentos, de quantidades diferentes (dispersão). A figura mostra um raio de luz branca sendo refratado e disperso por um prisma em uma continuidade de cores. Tal espectro é chamado espectro contínuo. (o processo de obtenção de um espectro é conhecido como espectroscopia)

Quando eletricidade passa através do gás hidrogênio (em um arco elétrico ou uma faísca), ou quando o gás é aquecido a uma alta temperatura,o hidrogênio emite luz. Entretanto, quando o gás é aquecido a uma alta temperatura, o hidrogênio emite luz. Entretanto, quando sua luz atravessa um prisma, o resultado não é um espectro continuo. Ao contrario, uma linha espectral é produzida pela luz de um comprimento de onda discreta.

As series de cores mostradas na figura são encontradas na região visível do espectro e são chamadas de series de Balmer (por causa do físico suíço J. J. Balmer, que as estudou em 1985) esta é uma das várias series de linhas espectrais que podem ser obtidas do hidrogênio; outras series são encontradas nas regiões ultravioleta e infravermelha do espectro eletromagnético. Por muitos anos, pesquisadores estudaram a linha espectral obtida do hidrogênio e outros elementos pesquisados para um indicio da origem espectral.

No fim do século XIX, descobriu-se que os comprimentos de ondas da luz responsáveis pelas linhas nas series de Balmer do hidrogênio estão relacionadas pela equação

Onde λ é o comprimento de onda e n é um número inteiro, maior ou igual a 3. R é uma constante chamada de Rydberg, que tem o valor 1, 0974. 10-2 nm-1. Pela substituição de diferentes valores de n (3,4,5,6 etc.) na equação, pode-se obter comprimentos de onda de todas as linhas espectrais nas séries Balmer.


Como já foram mencionadas, outras series de linhas espectrais podem ser obtidas do hidrogênio; isto inclui as series de Lyman no ultravioleta e as series de Paschen no infravermelho. Os comprimentos de onda das linhas em cada uma dessas séries também podem ser obtidos da equação que gera os comprimentos de onda de todas as linhas naquelas séries. As equações diferentes (para as diferentes séries) podem ser combinadas em uma única relação simples, algumas vezes chamada equação de Rydberg:

Onde n2 > n1. Pela substituição integral para n1 e n2 pode-se usar esta equação para obter os comprimentos de todas as linhas em cada série no espectro do hidrogênio. Por exemplo, os comprimentos de onda das linhas nas três séries citadas são obtidos por substituição, como a seguir:

Séries Lyman n1 = 1 n2 = 2, 3, 4, 5,...,
Séries Balmer n1 = 2 n2 = 3, 4, 5, 6,...,
Séries Paschen n1 = 3 n2 = 4, 5, 6, 7,...,

Por muitos anos o mundo cientifico não foi capaz de oferecer uma explicação para o sucesso desta relação; o trabalho de Bohr produziu finalmente algum discernimento em seu significado.
Referência Bibliografica:
Russel, john Blair, 1929
Química geral / John B. Russel; tradução e revisão técnica Márcia Guekeziam... Et al. 1-2 ed - São Paulo: Pearson Makrom Books, 1994