terça-feira, 26 de abril de 2011
terça-feira, 12 de abril de 2011
RADIAÇÃO: o novo temor mundial!!
Diante da tragédia que assola o Japão, deparamo-nos com uma preocupação que supera a dos fenômenos naturais ocorridos nesse país: a radiação provinda das usinas nucleares.
Entre notícias, boatos, medos, divulgações fantasiosas e dados reais, surge a dúvida de como esse fato pode interferir na saúde dos habitantes das cidades de Fukushima e Tóquio, bem como nos das outras cidades japonesas e até mesmo no restante do mundo.
Primeiro, é importante entendermos como a radiação age e como ela se espalha no meio a ponto de tornar-se a ameaça anunciada.
Segundo pesquisadores, diferentes tecidos reagem de formas distintas às radiações. Podemos considerar como células mais sensíveis as dos sistemas linfático e hematopoiético (medula óssea) e as do epitélio intestinal, fortemente afetadas quando irradiadas. Já os tecidos musculares e os neurônios apresentam baixa sensibilidade às radiações.
Efeitos no organismo
As radiações decorrentes da tragédia no Japão são consideradas ionizantes, ou seja, produzem íons, radicais e elétrons livres na matéria que sofreu a interação. Isso ocorre devido à elevada emissão de energia, suficiente para quebrar as ligações químicas ou expulsar elétrons dos átomos após as colisões.
A contaminação pela radiação ionizante no organismo ocorre em quatro etapas:
1.Estágio físico inicial - dura somente uma fração de segundo (10 a 16s), em que a energia é depositada na célula e causa ionização.
2.Estágio físico-químico - dura cerca de 10 a 16 segundos , intervalo em que os íons interagem com outras moléculas de água, resultando em novos produtos.
3.Estágio químico - dura uns poucos segundos, em que os produtos da reação interagem com as moléculas orgânicas mais importantes da célula. Os radicais livres (H, OH) e os agentes oxidantes (H2O2) podem atacar as moléculas compostas que formam o cromossomo.
4.Estágio biológico - dura de dezenas de minutos a dezenas de anos, dependendo dos sintomas. As alterações químicas citadas acima podem danificar a célula de várias maneiras: provocando a sua morte prematura, impedindo a divisão celular, ocasionando mutagênese, entre outras.
A ação da radiação sobre o DNA depende de vários fatores, ocasionando diversos processos no organismo.
No DNA, ocorrem alterações químicas como: alterações estruturais das bases nitrogenadas e das desoxirriboses; eliminação de bases; rompimento de pontes de hidrogênio entre duas hélices; rotura de uma ou duas cadeias; e ligações cruzadas entre moléculas de DNA e proteínas.
Essas alterações no DNA causam modificações somáticas e hereditárias.
Os efeitos somáticos acarretam danos nas células do corpo da pessoa que recebeu a contaminação, mas não interferem nas gerações posteriores.
Os principais efeitos registrados são assim descritos por Fabio Antonio Schaberle e Nelson Canzian da Silva, da UFSC (Departamento de Física):
■Sangue: Os glóbulos brancos do sangue são as primeiras células a serem destruídas pela exposição, provocando leucopenia e reduzindo a imunidade do organismo. Uma semana após uma irradiação severa as plaquetas começam a desaparecer, e o sangue não coagula. Sete semanas após começa a perda de células vermelhas, acarretando anemia e enfraquecimento do organismo.
■Sistema linfático: O baço constitui a maior massa de tecido linfático, e sua principal função é a de estocar as células vermelhas mortas do sangue. As células linfáticas são extremamente sensíveis à radiação e podem ser danificadas ou mortas quando expostas.
■Canal alimentar: Os primeiros efeitos da radiação são a produção de secreção e descontinuidade na confecção de células. Os sintomas são náuseas, vômitos e úlceras no caso de exposição muito intensa.
■Glândula tireoide. Essa glândula não é considerada sensível à radiação externa, mas concentra internamente iodo-131 (radioativo) quando ingerido, o que causa o decréscimo da produção de tiroxina. Como consequência, o metabolismo basal é diminuído e os tecidos musculares deixam de absorver o oxigênio necessário.
■Sistema urinário: A existência de sangue na urina, após uma exposição, é uma indicação de que os rins foram atingidos severamente. Danos menores nos rins são indicados pelo aumento de aminoácidos na urina.
■Ossos: A radiação externa tem pequena influência sobre as células dos ossos, fibras e sais de cálcio, mas afeta fortemente a medula vermelha.
■Olhos: Ao contrário de outras células, as das lentes dos olhos não são auto-recuperáveis. Quando estas células são danificadas ou morrem, há formação de catarata, ocorrendo perda de transparência dessas células.
■Órgãos reprodutores: Doses grandes de radiação podem produzir esterilidade, tanto temporariamente como permanente. A sensibilidade de gestantes é maior entre o 7º e o 9º mês de gestação. Nas mulheres grávidas que foram expostas às radiações no Japão durante o episódio em que duas bombas atômicas foram lançadas sobre aquele país, houve um aumento significativo de partos retardados e mortes prematuras.
No caso dos efeitos hereditários ou genéticos, o resultado da irradiação aparece nas células sexuais sendo transmitida aos seus descendentes, pois atua diretamente sobre as gônadas (órgão reprodutores). A mutagênese observada pode levar desde a morte do feto até alterações de má formação de órgãos.
Sobre a contaminação no Japão, os níveis de radiação divulgados nos noticiários fornecem uma noção da gravidade da situação.
Níveis de contaminação
Normalmente segue-se a escala de sete níveis criada pelo INES (International Nuclear and Radiological Event Scale), para realizar a comunicação imediata de segurança e ação em casos de acidentes nucleares. Essa escala é logarítmica, na qual cada nível representa um aumento de acidentes, aproximadamente dez vezes mais grave do que o nível anterior.
Níveis de contaminação por radiação ionizante, segundo o INES, são os seguintes:
Nível 0 - abaixo da escala. Nenhuma importância com relação à segurança.
Nível 1 - anomalia. Pode decorrer de uma falha de equipamento, de um erro humano ou de procedimentos inadequados. Essas situações são consideradas tipicamente “abaixo da escala”.
Nível 2 - incidente com falha importante dos dispositivos de segurança, resultante do fato de um trabalhador receber uma dose acima do limite de dose anual estabelecida e/ou evento que implique a presença de quantidades significativas de radioatividade em áreas da instalação para as quais, de acordo com o projeto, tal fato não seria justificável, exigindo-se medidas corretivas.
Nível 3 - liberação externa acima dos limites autorizados, resultando, para o indivíduo mais exposto fora da área da instalação, numa dose da ordem de décimos de miliSieverts (as doses são expressas em termos de dose equivalente efetiva; dose de corpo inteiro).
Nível 4 - acidente sem risco importante fora da área da instalação. Liberação externa de radioatividade que resulte, para o indivíduo mais exposto fora da área da instalação, numa dose da ordem de alguns miliSieverts. Com essa liberação, seria pouco provável a necessidade da aplicação de medidas de proteção fora da área de instalação, executando-se, talvez, um controle dos alimentos locais.
Nível 5 - acidente com risco fora da área da instalação. Liberação externa de materiais radioativos. Essa liberação resultaria, provavelmente, na aplicação parcial das contramedidas previstas nos planos para casos de emergência, com o objetivo de reduzir a probabilidade de efeitos sobre a saúde.
Nível 6 - acidente sério. Liberação externa de materiais radioativos. Essa liberação resultaria, provavelmente, na aplicação integral das contramedidas previstas nos planos locais para casos de emergência, visando limitar os efeitos graves sobre a saúde.
Nível 7 - acidente grave. Liberação externa de uma fração importante de material radioativo de uma instalação grande. Seria constituída, tipicamente, de uma mistura de produtos de fissão radioativos de vidas curta e longa. Essa liberação poderia ocasionar efeitos tardios para a saúde da população de uma vasta região, possivelmente, mais de um país, e consequências em longo prazo para o meio ambiente. Um exemplo desse nível é o acidente de Chernobyl, na Ucrânia (1986).
A análise dos níveis de contaminação é feita com a utilização de um aparelho chamado contador geiger, que detecta a presença de radiação usando a capacidade que as partículas radioativas têm de ionizar certas moléculas de argônio que reagem produzindo a migração de íons criando um pulso de corrente elétrica que é transmitida a um amplificador, resultando num som característico. Quanto mais partículas radioativas houver, maior será a corrente elétrica, mais rápido o som é transmitido.
O que nos resta a fazer diante desses dados e desse quadro vivido no Japão? Esperar que as autoridades japonesas, num gesto político, mas humano, repassem a veracidade dos dados para que possamos tomar as medidas necessárias para evitar, como pudermos, os danos à saúde, preservando a vida.
Diante da tragédia que assola o Japão, deparamo-nos com uma preocupação que supera a dos fenômenos naturais ocorridos nesse país: a radiação provinda das usinas nucleares.
Entre notícias, boatos, medos, divulgações fantasiosas e dados reais, surge a dúvida de como esse fato pode interferir na saúde dos habitantes das cidades de Fukushima e Tóquio, bem como nos das outras cidades japonesas e até mesmo no restante do mundo.
Primeiro, é importante entendermos como a radiação age e como ela se espalha no meio a ponto de tornar-se a ameaça anunciada.
Segundo pesquisadores, diferentes tecidos reagem de formas distintas às radiações. Podemos considerar como células mais sensíveis as dos sistemas linfático e hematopoiético (medula óssea) e as do epitélio intestinal, fortemente afetadas quando irradiadas. Já os tecidos musculares e os neurônios apresentam baixa sensibilidade às radiações.
Efeitos no organismo
As radiações decorrentes da tragédia no Japão são consideradas ionizantes, ou seja, produzem íons, radicais e elétrons livres na matéria que sofreu a interação. Isso ocorre devido à elevada emissão de energia, suficiente para quebrar as ligações químicas ou expulsar elétrons dos átomos após as colisões.
A contaminação pela radiação ionizante no organismo ocorre em quatro etapas:
1.Estágio físico inicial - dura somente uma fração de segundo (10 a 16s), em que a energia é depositada na célula e causa ionização.
2.Estágio físico-químico - dura cerca de 10 a 16 segundos , intervalo em que os íons interagem com outras moléculas de água, resultando em novos produtos.
3.Estágio químico - dura uns poucos segundos, em que os produtos da reação interagem com as moléculas orgânicas mais importantes da célula. Os radicais livres (H, OH) e os agentes oxidantes (H2O2) podem atacar as moléculas compostas que formam o cromossomo.
4.Estágio biológico - dura de dezenas de minutos a dezenas de anos, dependendo dos sintomas. As alterações químicas citadas acima podem danificar a célula de várias maneiras: provocando a sua morte prematura, impedindo a divisão celular, ocasionando mutagênese, entre outras.
A ação da radiação sobre o DNA depende de vários fatores, ocasionando diversos processos no organismo.
No DNA, ocorrem alterações químicas como: alterações estruturais das bases nitrogenadas e das desoxirriboses; eliminação de bases; rompimento de pontes de hidrogênio entre duas hélices; rotura de uma ou duas cadeias; e ligações cruzadas entre moléculas de DNA e proteínas.
Essas alterações no DNA causam modificações somáticas e hereditárias.
Os efeitos somáticos acarretam danos nas células do corpo da pessoa que recebeu a contaminação, mas não interferem nas gerações posteriores.
Os principais efeitos registrados são assim descritos por Fabio Antonio Schaberle e Nelson Canzian da Silva, da UFSC (Departamento de Física):
■Sangue: Os glóbulos brancos do sangue são as primeiras células a serem destruídas pela exposição, provocando leucopenia e reduzindo a imunidade do organismo. Uma semana após uma irradiação severa as plaquetas começam a desaparecer, e o sangue não coagula. Sete semanas após começa a perda de células vermelhas, acarretando anemia e enfraquecimento do organismo.
■Sistema linfático: O baço constitui a maior massa de tecido linfático, e sua principal função é a de estocar as células vermelhas mortas do sangue. As células linfáticas são extremamente sensíveis à radiação e podem ser danificadas ou mortas quando expostas.
■Canal alimentar: Os primeiros efeitos da radiação são a produção de secreção e descontinuidade na confecção de células. Os sintomas são náuseas, vômitos e úlceras no caso de exposição muito intensa.
■Glândula tireoide. Essa glândula não é considerada sensível à radiação externa, mas concentra internamente iodo-131 (radioativo) quando ingerido, o que causa o decréscimo da produção de tiroxina. Como consequência, o metabolismo basal é diminuído e os tecidos musculares deixam de absorver o oxigênio necessário.
■Sistema urinário: A existência de sangue na urina, após uma exposição, é uma indicação de que os rins foram atingidos severamente. Danos menores nos rins são indicados pelo aumento de aminoácidos na urina.
■Ossos: A radiação externa tem pequena influência sobre as células dos ossos, fibras e sais de cálcio, mas afeta fortemente a medula vermelha.
■Olhos: Ao contrário de outras células, as das lentes dos olhos não são auto-recuperáveis. Quando estas células são danificadas ou morrem, há formação de catarata, ocorrendo perda de transparência dessas células.
■Órgãos reprodutores: Doses grandes de radiação podem produzir esterilidade, tanto temporariamente como permanente. A sensibilidade de gestantes é maior entre o 7º e o 9º mês de gestação. Nas mulheres grávidas que foram expostas às radiações no Japão durante o episódio em que duas bombas atômicas foram lançadas sobre aquele país, houve um aumento significativo de partos retardados e mortes prematuras.
No caso dos efeitos hereditários ou genéticos, o resultado da irradiação aparece nas células sexuais sendo transmitida aos seus descendentes, pois atua diretamente sobre as gônadas (órgão reprodutores). A mutagênese observada pode levar desde a morte do feto até alterações de má formação de órgãos.
Sobre a contaminação no Japão, os níveis de radiação divulgados nos noticiários fornecem uma noção da gravidade da situação.
Níveis de contaminação
Normalmente segue-se a escala de sete níveis criada pelo INES (International Nuclear and Radiological Event Scale), para realizar a comunicação imediata de segurança e ação em casos de acidentes nucleares. Essa escala é logarítmica, na qual cada nível representa um aumento de acidentes, aproximadamente dez vezes mais grave do que o nível anterior.
Níveis de contaminação por radiação ionizante, segundo o INES, são os seguintes:
Nível 0 - abaixo da escala. Nenhuma importância com relação à segurança.
Nível 1 - anomalia. Pode decorrer de uma falha de equipamento, de um erro humano ou de procedimentos inadequados. Essas situações são consideradas tipicamente “abaixo da escala”.
Nível 2 - incidente com falha importante dos dispositivos de segurança, resultante do fato de um trabalhador receber uma dose acima do limite de dose anual estabelecida e/ou evento que implique a presença de quantidades significativas de radioatividade em áreas da instalação para as quais, de acordo com o projeto, tal fato não seria justificável, exigindo-se medidas corretivas.
Nível 3 - liberação externa acima dos limites autorizados, resultando, para o indivíduo mais exposto fora da área da instalação, numa dose da ordem de décimos de miliSieverts (as doses são expressas em termos de dose equivalente efetiva; dose de corpo inteiro).
Nível 4 - acidente sem risco importante fora da área da instalação. Liberação externa de radioatividade que resulte, para o indivíduo mais exposto fora da área da instalação, numa dose da ordem de alguns miliSieverts. Com essa liberação, seria pouco provável a necessidade da aplicação de medidas de proteção fora da área de instalação, executando-se, talvez, um controle dos alimentos locais.
Nível 5 - acidente com risco fora da área da instalação. Liberação externa de materiais radioativos. Essa liberação resultaria, provavelmente, na aplicação parcial das contramedidas previstas nos planos para casos de emergência, com o objetivo de reduzir a probabilidade de efeitos sobre a saúde.
Nível 6 - acidente sério. Liberação externa de materiais radioativos. Essa liberação resultaria, provavelmente, na aplicação integral das contramedidas previstas nos planos locais para casos de emergência, visando limitar os efeitos graves sobre a saúde.
Nível 7 - acidente grave. Liberação externa de uma fração importante de material radioativo de uma instalação grande. Seria constituída, tipicamente, de uma mistura de produtos de fissão radioativos de vidas curta e longa. Essa liberação poderia ocasionar efeitos tardios para a saúde da população de uma vasta região, possivelmente, mais de um país, e consequências em longo prazo para o meio ambiente. Um exemplo desse nível é o acidente de Chernobyl, na Ucrânia (1986).
A análise dos níveis de contaminação é feita com a utilização de um aparelho chamado contador geiger, que detecta a presença de radiação usando a capacidade que as partículas radioativas têm de ionizar certas moléculas de argônio que reagem produzindo a migração de íons criando um pulso de corrente elétrica que é transmitida a um amplificador, resultando num som característico. Quanto mais partículas radioativas houver, maior será a corrente elétrica, mais rápido o som é transmitido.
O que nos resta a fazer diante desses dados e desse quadro vivido no Japão? Esperar que as autoridades japonesas, num gesto político, mas humano, repassem a veracidade dos dados para que possamos tomar as medidas necessárias para evitar, como pudermos, os danos à saúde, preservando a vida.
Por Anna Thereza Santos Ferreira
Referência
SCHABERLE, Fabio Antonio; SILVA, Canzian Nelson. Introdução à Física da Radioterapia. Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Departamento de Física. Disponível em: . Acesso em: 18 mar. 2011.
Disponivel em: http://blog.aprendebrasil.com.br/blog_bio/radiacao-o-novo-temor-mundial/#comments
Disponivel em: http://blog.aprendebrasil.com.br/blog_bio/radiacao-o-novo-temor-mundial/#comments
segunda-feira, 11 de abril de 2011
Tragédia no Japão
Tremor arrasa cidades e provoca crise nuclear
José Renato Salatiel
Um terremoto de 9 graus na escala Richter, o mais forte já registrado no Japão, causou um tsunami que devastou a costa nordeste do país no dia 11 de março. Ondas de até 10 metros de altura arrastaram tudo que encontravam pela frente – navios, barcos, carros, casas e pessoas.
Direto ao ponto: Ficha-resumo
O número de mortos chega a mais de 4 mil, a maioria na província de Miyagi, localizada próximo ao epicentro. Outras 9.083 continuam desaparecidas. Cidades inteiras foram destruídas. Em outras localidades, faltam água, luz, alimentos e combustível.
O tsunami também danificou as instalações de usinas nucleares. No complexo de Fukushima Daiichi, uma das 25 maiores usinas do mundo, em quatro dias ocorreram três explosões na estrutura que abriga os reatores.
O acidente elevou uma nuvem radioativa que obrigou a retirada emergencial de 200 mil moradores da região. A população de Tóquio, capital, está assustada com a possibilidade dos ventos espalharem a radioatividade para o restante do país. A exposição prolongada à radiação causa mutação celular e câncer.
Cientistas alertaram para o risco de um acidente nuclear como o ocorrido em Tchernobil, na Ucrânia, em 1986. Na época, a radiação se espalhou pela Europa, matando milhares de pessoas e contaminando o solo. Foi o pior desastre nuclear da história.
A diferença é que, no caso de Tchernobil, houve explosão no reator nuclear, liberando partículas radioativas na atmosfera. No Japão, os problemas foram causados pela falha no sistema de resfriamento dos reatores, que geram energia elétrica a partir do urânio.
Desde então, as equipes tentam impedir o derretimento do núcleo dos reatores, o que causaria uma catástrofe atômica.
O Japão usa energia nuclear há quatro décadas, sem nunca ter registrado acidentes. São 55 reatores em operação em 17 usinas que, juntas, são responsáveis pela geração de um terço da energia elétrica consumida no território japonês.
Em comparação, o Brasil possui duas usinas em funcionamento, Angra 1 e Angra 2, ambas situadas na cidade de Angra dos Reis, no litoral sul do Rio de Janeiro. O complexo gera apenas 2,5% da eletricidade consumida no país.
As catástrofes combinadas – terremoto, tsunami e vazamento radioativo – formam a pior crise enfrentada pelos japoneses desde o final da Segunda Guerra Mundial (1939-1945), quando a população sofreu um bombardeio atômico.
Abalos
O terremoto no Japão é o quinto mais forte desde 1900, quando começaram os registros mais confiáveis. O pior aconteceu em 22 de maio de 1960, no Chile, com magnitude de 9,5.
Mais recentemente, em 26 de dezembro de 2004, um terremoto de 9,1 na escala Richter na ilha de Sumatra, na Indonésia, causou um tsunami que matou 230 mil pessoas em 14 países do sudeste asiático.
Os tremores de terra são provocados pelo movimento de placas tectônicas na superfície terrestre. Quando os terremotos acontecem no mar, como no caso desse no Japão, o leito do oceano sofre uma elevação, deslocando um grande volume de água que forma uma série de ondas gigantes.
O Japão está localizado no chamado "anel de fogo do Pacífico", que inclui Filipinas, Indonésia e países menores. A região concentra as maiores atividades sísmicas do mundo.
Um total de 20% de todos os tremores de magnitude superior a 6 que acontecem no mundo afetam o Japão. Todos os dias o país é abalado por sismos, a maioria deles imperceptíveis para os habitantes.
Em 1933, um terremoto de 8,1 de magnitude matou 3 mil pessoas de Tóquio e cidades próximas. No mais mortífero, em 17 de janeiro de 1995, 6.424 pessoas morreram na região de Kobe-Osaka. Os abalos atingiram 7,2 graus na escala Richter.
Por esta razão, todas as construções japonesas são feitas com tecnologia moderna de engenharia civil. A população também recebe treinamento específico para se proteger em caso de terremotos e tsunamis. Tais medidas preventivas e alertas de segurança contribuíram para evitar que o número de morte e os prejuízos fossem maiores neste último tremor de terra.
Dekasseguis
Estima-se em bilhões de dólares o montante gasto com a recuperação das cidades. A tragédia pegou os japoneses em um momento econômico difícil. Depois de três décadas de crescimento, contando a partir dos anos 1960, há 15 anos a economia japonesa está estagnada.
O país acumula hoje uma dívida líquida que corresponde a 180% do PIB (no Brasil, a porcentagem é de 41%). No ano passado, o Japão foi ultrapassado pela China como a segunda maior economia mundial, posição que ocupava desde 1968.
O Brasil e o Japão possuem uma longa história de intercâmbio, com fluxos migratórios de ambos os lados. Os primeiros imigrantes japoneses chegaram ao país em 1908 no navio Kasato Maru. Desde então, formou-se a maior comunidade de japoneses e descendentes que vivem fora do país de origem.
No final dos anos 1980, foi a vez de descendentes brasileiros emigrarem para o Japão, em busca de melhores oportunidades de emprego.
Hoje os dekasseguis (trabalhador imigrante) de origem brasileira compõem o maior contingente no Japão. A região atingida por terremoto, porém, é o destino menos usual desses trabalhadores. Até agora, não há registro de brasileiros mortos na tragédia.
Direto ao ponto
Um terremoto de 9 graus na escala Richter, o mais forte já registrado no Japão, causou um tsunami que devastou a costa nordeste do país no dia 11 de março. Ondas de até 10 metros de altura arrastaram cidades e deixaram 4,3 mil mortos e milhares de desaparecidos.
O tremor também provocou explosões na estrutura de reatores nucleares no complexo de Fukushima Daiichi, uma das 25 maiores usinas do mundo. O acidente elevou uma nuvem radioativa que obrigou o deslocamento de 200 mil moradores das comunidades próximas. A energia nuclear no Japão responde por um terço do abastecimento de energia elétrica no país.
O terremoto no Japão é o quinto mais forte desde 1900, quando começaram os registros mais confiáveis. O pior aconteceu em 22 de maio de 1960, no Chile, com magnitude de 9,5.
O Japão está localizado no chamado "anel de fogo do Pacífico", que concentra as maiores atividades sísmicas do mundo. A tecnologia empregada na construção dos prédios e as medidas preventivas evitaram que a catástrofe fosse maior.
O Brasil e o Japão possuem uma longa história de intercâmbio, com fluxos migratórios de ambos os lados. O Brasil tem a maior comunidade japonesa fora da pátria, e no Japão, o maior número de dekasseguis (trabalhadores imigrantes) são de brasileiros.
Tremor arrasa cidades e provoca crise nuclear
José Renato Salatiel
Um terremoto de 9 graus na escala Richter, o mais forte já registrado no Japão, causou um tsunami que devastou a costa nordeste do país no dia 11 de março. Ondas de até 10 metros de altura arrastaram tudo que encontravam pela frente – navios, barcos, carros, casas e pessoas.
Direto ao ponto: Ficha-resumo
O número de mortos chega a mais de 4 mil, a maioria na província de Miyagi, localizada próximo ao epicentro. Outras 9.083 continuam desaparecidas. Cidades inteiras foram destruídas. Em outras localidades, faltam água, luz, alimentos e combustível.
O tsunami também danificou as instalações de usinas nucleares. No complexo de Fukushima Daiichi, uma das 25 maiores usinas do mundo, em quatro dias ocorreram três explosões na estrutura que abriga os reatores.
O acidente elevou uma nuvem radioativa que obrigou a retirada emergencial de 200 mil moradores da região. A população de Tóquio, capital, está assustada com a possibilidade dos ventos espalharem a radioatividade para o restante do país. A exposição prolongada à radiação causa mutação celular e câncer.
Cientistas alertaram para o risco de um acidente nuclear como o ocorrido em Tchernobil, na Ucrânia, em 1986. Na época, a radiação se espalhou pela Europa, matando milhares de pessoas e contaminando o solo. Foi o pior desastre nuclear da história.
A diferença é que, no caso de Tchernobil, houve explosão no reator nuclear, liberando partículas radioativas na atmosfera. No Japão, os problemas foram causados pela falha no sistema de resfriamento dos reatores, que geram energia elétrica a partir do urânio.
Desde então, as equipes tentam impedir o derretimento do núcleo dos reatores, o que causaria uma catástrofe atômica.
O Japão usa energia nuclear há quatro décadas, sem nunca ter registrado acidentes. São 55 reatores em operação em 17 usinas que, juntas, são responsáveis pela geração de um terço da energia elétrica consumida no território japonês.
Em comparação, o Brasil possui duas usinas em funcionamento, Angra 1 e Angra 2, ambas situadas na cidade de Angra dos Reis, no litoral sul do Rio de Janeiro. O complexo gera apenas 2,5% da eletricidade consumida no país.
As catástrofes combinadas – terremoto, tsunami e vazamento radioativo – formam a pior crise enfrentada pelos japoneses desde o final da Segunda Guerra Mundial (1939-1945), quando a população sofreu um bombardeio atômico.
Abalos
O terremoto no Japão é o quinto mais forte desde 1900, quando começaram os registros mais confiáveis. O pior aconteceu em 22 de maio de 1960, no Chile, com magnitude de 9,5.
Mais recentemente, em 26 de dezembro de 2004, um terremoto de 9,1 na escala Richter na ilha de Sumatra, na Indonésia, causou um tsunami que matou 230 mil pessoas em 14 países do sudeste asiático.
Os tremores de terra são provocados pelo movimento de placas tectônicas na superfície terrestre. Quando os terremotos acontecem no mar, como no caso desse no Japão, o leito do oceano sofre uma elevação, deslocando um grande volume de água que forma uma série de ondas gigantes.
O Japão está localizado no chamado "anel de fogo do Pacífico", que inclui Filipinas, Indonésia e países menores. A região concentra as maiores atividades sísmicas do mundo.
Um total de 20% de todos os tremores de magnitude superior a 6 que acontecem no mundo afetam o Japão. Todos os dias o país é abalado por sismos, a maioria deles imperceptíveis para os habitantes.
Em 1933, um terremoto de 8,1 de magnitude matou 3 mil pessoas de Tóquio e cidades próximas. No mais mortífero, em 17 de janeiro de 1995, 6.424 pessoas morreram na região de Kobe-Osaka. Os abalos atingiram 7,2 graus na escala Richter.
Por esta razão, todas as construções japonesas são feitas com tecnologia moderna de engenharia civil. A população também recebe treinamento específico para se proteger em caso de terremotos e tsunamis. Tais medidas preventivas e alertas de segurança contribuíram para evitar que o número de morte e os prejuízos fossem maiores neste último tremor de terra.
Dekasseguis
Estima-se em bilhões de dólares o montante gasto com a recuperação das cidades. A tragédia pegou os japoneses em um momento econômico difícil. Depois de três décadas de crescimento, contando a partir dos anos 1960, há 15 anos a economia japonesa está estagnada.
O país acumula hoje uma dívida líquida que corresponde a 180% do PIB (no Brasil, a porcentagem é de 41%). No ano passado, o Japão foi ultrapassado pela China como a segunda maior economia mundial, posição que ocupava desde 1968.
O Brasil e o Japão possuem uma longa história de intercâmbio, com fluxos migratórios de ambos os lados. Os primeiros imigrantes japoneses chegaram ao país em 1908 no navio Kasato Maru. Desde então, formou-se a maior comunidade de japoneses e descendentes que vivem fora do país de origem.
No final dos anos 1980, foi a vez de descendentes brasileiros emigrarem para o Japão, em busca de melhores oportunidades de emprego.
Hoje os dekasseguis (trabalhador imigrante) de origem brasileira compõem o maior contingente no Japão. A região atingida por terremoto, porém, é o destino menos usual desses trabalhadores. Até agora, não há registro de brasileiros mortos na tragédia.
Direto ao ponto
Um terremoto de 9 graus na escala Richter, o mais forte já registrado no Japão, causou um tsunami que devastou a costa nordeste do país no dia 11 de março. Ondas de até 10 metros de altura arrastaram cidades e deixaram 4,3 mil mortos e milhares de desaparecidos.
O tremor também provocou explosões na estrutura de reatores nucleares no complexo de Fukushima Daiichi, uma das 25 maiores usinas do mundo. O acidente elevou uma nuvem radioativa que obrigou o deslocamento de 200 mil moradores das comunidades próximas. A energia nuclear no Japão responde por um terço do abastecimento de energia elétrica no país.
O terremoto no Japão é o quinto mais forte desde 1900, quando começaram os registros mais confiáveis. O pior aconteceu em 22 de maio de 1960, no Chile, com magnitude de 9,5.
O Japão está localizado no chamado "anel de fogo do Pacífico", que concentra as maiores atividades sísmicas do mundo. A tecnologia empregada na construção dos prédios e as medidas preventivas evitaram que a catástrofe fosse maior.
O Brasil e o Japão possuem uma longa história de intercâmbio, com fluxos migratórios de ambos os lados. O Brasil tem a maior comunidade japonesa fora da pátria, e no Japão, o maior número de dekasseguis (trabalhadores imigrantes) são de brasileiros.
terça-feira, 29 de março de 2011
sábado, 1 de novembro de 2008
Reprodução - a continuidade da vida
As Formas de Reprodução
A reprodução é o fenômeno que permite a conservação natural das espécies.
Algumas formas de reprodução são muito simples e não levam à recombinação gênica nos indivíduos. Isso caracteriza a reprodução assexuada.
Já a reprodução sexuada, envolvendo maior complexidade, permite a recombinação dos genes, e conseqüentemente, a variabilidade da espécie. Por isso, ela é biologicamente mais vantajosa para os seres que a realizam. Essa vantagem reside no fato de que, não sendo todos os indivíduos de uma mesma espécie rigorosamente iguais entre si, qualquer fator de destruição, como uma praga, por exemplo, nunca afetará todos os integrantes daquele grupamento. Sempre haverá alguns indivíduos mais resistentes que sobreviverão e darão continuidade à vida, com possibilidade de novas gerações.
Por isso, costumamos dizer que a reprodução sexuada oferece maior estabilidade ao processo de preservação das espécies e populações que a realizam.
A reprodução assexuada ou agâmica é aquela que acontece sem a formação de gametas.
Compreende a divisão binária e a divisão múltipla.
Na divisão binária ou cissiparidade o organismo se parte ao meio, cada metade se regenera e forma dois descendentes.
A divisão múltipla abrange a gemulação e a esporulação.
A gemulação, gemiparidade ou brotamento se caracteriza pelo aparecimento de brotos ou gêmulas na superfície do organismo. Esses brotos se desenvolvem e formam novos organismos que se libertam ou permanecem colonialmente ligados uns aos outros. É o caso do Saccharomyces cerevisiae (fungo) e da hidra (cnidário).
A esporulação acontece por meio de células reprodutoras assexuadas, chamadas de esporos, que formam novos organismos. É o caso de muitos fungos e algas.
A reprodução sexuada ou gâmica é aquela em que acontece a formação de células especiais chamadas de gametas e que são produzidas em glândulas próprias denominadas gônadas.
Compreende a conjugação, a fecundação, a partenogênese e a metagênese.
A conjugação é uma troca de material genético entre organismos unicelulares ou mesmo entre multicelulares muito simples, de modo que os descendentes passam a apresentar uma recombinação de caracteres hereditários. Isso estimula a variabilidade da espécie. É uma forma intermediária entre a reprodução assexuada e sexuada. Ocorre em bactérias, protozoários e algas.
A fecundação ou fertilização é a forma mais comum de reprodução sexuada. Consiste no encontro ou fusão de um gameta masculino com um gameta feminino, formando a célula-ovo ou zigoto. Ela pode ser externa ou interna. A fecundação é externa quando a união dos gametas ocorre no meio ambiente, fora do corpo da fêmea, geralmente na água. Acontece nos poríferos, cnidários, equinodermos, peixes e anfíbios. A fecundação é interna quando a união dos gametas ocorre no interior do corpo da fêmea. Acontece nos vegetais (gimnospermos e angiospermos), répteis, aves, mamíferos, etc.
A partenogênese é a reprodução por desenvolvimento embrionário de um óvulo não fecundado que entra em processo de segmentação, originando um novo indivíduo. Nas abelhas, cada óvulo fecundado origina uma fêmea; os machos ou zangões são originados por partenogênese.
A metagênese ou alternância de gerações é uma forma de reprodução encontrada nas briófitas, pteridófitas e nos celenterados. Nesses organismos ocorre uma fase assexuada (esporofítica/polipóide) e uma fase sexuada (gametofítica/medusóide).
A Engenharia Genética e os Transgênicos
A engenharia genética vem sendo considerada a grande revolução científica do final do século passado.
A técnica do DNA recombinante, isto é, um DNA constituído por genes de dois organismos diferentes, constitui a base da engenharia genética. Essa técnica consiste, basicamente, em cortar, usando enzimas de restrição, pontos específicos do DNA de um organismo e transplantar o pedaço cortado em outro organismo diferente. O pedaço de DNA inoculado é aceito pela célula hospedeira que passa a executar as ordens contidas nesse DNA estranho.
Hormônios diversos (insulina e hormônio do crescimento), vacinas, anticorpos e anticoagulantes são alguns dos produtos já obtidos através da engenharia genética aplicada em bactérias. Atualmente discute-se o problema dos transgênicos, alimentos geneticamente modificados, uma vez que ainda não foram determinadas as conseqüências para a saúde humana e o meio ambiente decorrentes do uso desses produtos.
Propagação Vegetativa e Clonagem
A propagação vegetativa é uma modalidade de reprodução assexuada típica dos vegetais. Na agricultura é comum a reprodução de plantas através de pedaços de caules (estaquia), é assim que propagamos cana-de-açúcar, mandioca, batatas, bananeiras, etc. Esse processo é possível porque o vegetal adulto possui tecidos meristemáticos (embrionários). Nesse tipo de propagação, os descendentes são geneticamente iguais à planta mãe.
Outra forma de propagar vegetativamente as plantas é a cultura de tecidos. A planta é reproduzida a partir de células meristemáticas das gemas que, cultivadas em laboratório, originam inúmeros exemplares idênticos à planta mãe.
A clonagem é outra técnica desenvolvida no final do século 20. Em 1997, a ovelha Dolly foi desenvolvida a partir do óvulo de uma ovelha adulta, sem o processo de fecundação. Em um óvulo não fecundado, do qual havia sido retirado o DNA, foi introduzido o material genético da ovelha a ser clonada. Dolly é geneticamente igual à ovelha doadora do material genético, pois possuem o mesmo DNA.
ESTRUTURA E DUPLICAÇÃO DO DNA
Nos seres vivos, existem dois tipos de ácidos nucléicos: o RNA (ácido ribonucléico) e o DNA (ácido desoxirribonucléico).
Eles constituem a base química da hereditariedade.
Estas duas substâncias são formadas por unidades menores, os nucleotídeos.
Cada nucleotídeo é constituído por um fosfato (P), uma pentose (ribose ou desoxirribose) e uma base nitrogenada (adenina, guanina, citosina, timina ou uracila). Os nucleotídeos do DNA apresentam as bases adenina, guanina, citosina e timina: A – C – T – G.
Todos os seres vivos possuem DNA e RNA; somente os vírus possuem ou DNA ou RNA.
Nas células, o DNA é encontrado quase exclusivamente no núcleo, embora exista também nos cloroplastos e nas mitocôndrias. Tem a função de sintetizar as moléculas de RNA e de transmitir as características genéticas.
O RNA é encontrado tanto no núcleo como no citoplasma, embora sua função de controle da síntese de proteínas seja exercida exclusivamente no citoplasma.
Verificou-se que no DNA a quantidade de adenina é sempre igual à de timina, e a quantidade de guanina é sempre igual à de citosina. Isso porque a adenina está ligada à timina e a guanina se liga à citosina. Essas ligações são feitas por meio de pontes de hidrogênio, duas pontes nas ligações A-T e três pontes nas ligações C-G.
A molécula de DNA tem a forma de uma espiral dupla, assemelhando-se a uma escada retorcida, onde os corrimões seriam formados pelos fosfatos e pentoses e cada degrau seria uma dupla de bases ligadas às pentoses.
A seqüência das bases nitrogenadas ao longo da cadeia de polinucleotídeos pode variar, mas a outra cadeia terá de ser complementar.
Se numa das cadeias tivermos: A T C G C T G T A C A T
Na cadeia complementar teremos: T A G C G A C A T G T A
A molécula de DNA tem o poder de se autoduplicar (replicação).
Pela ação da enzima DNA-polimerase, as pontes de hidrogênio são rompidas e as cadeias de DNA separam-se. Posteriormente, por meio da ação de outra enzima, a DNA-ligase, novas moléculas de nucleotídeos vão-se ligando às moléculas complementares já existentes na cadeia original, seguindo as ligações A-T e C-G.
Dessa forma surgem duas moléculas de DNA, cada uma das quais com uma nova espiral proveniente de uma molécula-mãe desse ácido. Cada uma das duas novas moléculas formadas contém metade do material original. Por esse motivo, o processo recebe o nome de síntese semiconservativa.
A autoduplicação do DNA ocorre sempre que uma célula vai iniciar os processos de divisão celular (mitose ou meiose).
OS CROMOSSOMOS
No núcleo da célula, durante a interfase, observa-se uma trama de filamentos delgados formados por uma substância chamada cromatina. As cromatinas são proteínas conjugadas (nucleoproteínas), associação de proteínas e moléculas de DNA. Esses filamentos são chamados de cromonemas.
Quando a célula inicia a mitose ou meiose, os cromonemas sofrem um espiralamento semelhante a um fio de telefone ou uma mola, passando a serem vistos como cordões curtos e grossos, que recebem o nome de cromossomos.
As moléculas de DNA dos cromossomos encerram, no código de suas bases nitrogenadas, toda uma programação genética. Cada segmento de um DNA, capaz de determinar a síntese de um RNA que irá comandar a síntese de uma proteína, representa um gene e deve responder por um caráter hereditário. Assim, um único cromossomo pode encerrar centenas ou milhares de genes.
Um cromossomo apresenta as seguintes regiões:
Centrômero: corpúsculo ou grânulo situado em algum ponto ao longo do cromossomo.
Constrição primária: estrangulamento ou estreitamento do cromossomo ao nível do centrômero, formando nele uma espécie de cintura.
Constrição secundária: outra zona de estreitamento, se caracteriza por não possuir centrômero. Em alguns cromossomos, observa-se uma constrição secundária bem próxima à extremidade que sustenta uma porção arredondada. Essa porção globosa é chamada de satélite.
De acordo com a posição do centrômero, os cromossomos são classificados em:
Metacêntrico: o centrômero fica no meio, os dois braços são do mesmo tamanho.
Submetacêntrico: o centrômero fica um pouco afastado do meio, um dos braços é maior do que o outro.
Acrocêntrico: o centrômero é subterminal, quase em uma das extremidades, um dos braços é bem pequeno.
Telocêntrico: o centrômero fica numa das extremidades, possuem um único braço.
Cariótipo e Genoma
Cariótipo é a constante cromossômica diplóide (2n) de uma espécie. Representa o número total de cromossomos de uma célula somática (do corpo).
Na espécie humana existem 46 cromossomos nas células somáticas (2n = 46).
Genoma é a constante haplóide (n) de uma espécie. Representa o número total de cromossomos de um gameta.
Na espécie humana existem 23 cromossomos em cada gameta (n = 23).
DIVISÃO CELULAR
É o processo pelo qual uma célula se reproduz.
Nos organismos pluricelulares acontecem dois tipos de divisão celular: mitose e meiose.
Mitose é uma divisão com profundas alterações citoplasmáticas e nucleares.
Na mitose, uma célula diplóide origina duas outras células também diplóides e geneticamente iguais.
Visa, principalmente, o aumento do número de células de um organismo (crescimento) e a renovação celular nos tecidos.
Interfase: período entre duas divisões, os cromonemas se duplicam. As duas metades ou cromátides permanecem unidas pelo centrômero.
Durante a mitose ocorrem várias fases:
Prófase: espiralização e individualização dos cromossomos. Formação do fuso mitótico e desaparecimento da cariomembrana.
Metáfase: arrumação dos cromossomos entre as fibrilas do fuso mitótico. Disposição dos cromossomos na placa equatorial.
Anáfase: separação das cromátides e ascensão polar dos cromossomos.
Telófase: reconstituição nuclear, desespiralização dos cromonemas e citocinese.
Meiose é uma divisão celular geralmente visando a formação de gametas.
Consta de duas divisões sucessivas onde uma célula diplóide origina quatro células haplóides, geneticamente diferentes entre si.
Compreende 8 fases em 2 divisões.
Interfase: período entre duas divisões, os cromonemas se duplicam. As duas metades ou cromátides permanecem unidas pelo centrômero.
1ª divisão meiótica: uma célula com 2n cromossomos origina duas células com n cromossomos. Divisão reducional.
Prófase I:
Leptóteno (leptos = fino, tainos – filamento) - individualização dos cromossomos;
Zigóteno (zigos = par)– pareamento dos cromossomos homólogos;
Paquíteno (pakis = grosso)– sobrecruzamento das cromátides homólogas não-irmãs e permuta de genes (crossing-over);
Diplóteno (diplos = duplo) – afastamento dos cromossomos homólogos com genes permutados (Diacinese (dias = através de, kinésis = movimento) – desaparecimento da carioteca e disposição dos cromossomos entre as fibrilas do fuso mitótico.
Metáfase I: Organização dos cromossomos na placa equatorial.
Anáfase I: Ascensão polar dos cromossomos já permutados.
Telófase I: Reconstituição nuclear nos pólos e divisão do citoplasma. Resultam duas células haplóides (n) geneticamente diferentes.
2ª divisão meiótica: das duas células-filhas haplóides resultarão quatro células haplóides geneticamente diferentes. Divisão equacional.
Prófase II: Desaparecimento da membrana em cada célula recém formada.
Metáfase II: Formação da placa equatorial e separação das cromátides que passam a constituir cromossomos individualizados.
Anáfase II: Ascensão polar dos cromossomos.
Telófase II: Reconstituição nuclear e citocinese. Resultam quatro células haplóides, geneticamente diferentes.
A GAMETOGÊNESE
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A formação de gametas recebe o nome de gametogênese.
Gametas são células haplóides, formadas em órgãos especiais denominados gônadas, e que se destinam à reprodução e perpetuação da espécie.
As gônadas se dividem em masculinas e femininas.
Nos animais, as gônadas masculinas são os testículos e as femininas são os ovários.
É através da meiose que os testículos formam os gametas masculinos ou espermatozóides e os ovários formam os gametas femininos ou óvulos.
A gametogênese animal compreende a espermatogênese e a ovogênese.
A espermatogênese compreende três etapas.
Durante a organogênese, numerosas células embrionárias indiferenciadas (células germinativas) permanecem no interior dos testículos.
Fase de multiplicação ou germinativa: Começa por volta dos sete anos de idade. As células germinativas (2n) ou espermatogônias de 1ª ordem começam uma série de divisões mitóticas, originando espermatogônias de 2ª, 3ª ordem, até um número indeterminado de ordens. Essa etapa se prolonga por toda a vida do indivíduo.
Fase de crescimento: Começa na adolescência, sob o estímulo do FSH hipofisário. As espermatogônias se organizam em dois grupos, um que continuará a fase de multiplicação e outro que passa à fase de crescimento. Na fase de crescimento, cada espermatogônia (2n) apenas aumenta de volume, tornando-se espermatócitos de 1ª ordem (2n). Essa fase é muito curta.
Fase de maturação: Começa imediatamente após a fase de crescimento. Cada espermatócito de 1ª ordem sofrerá uma meiose, originando quatro espermátides (n). Cada espermátide sofre modificações e se transfigura num espermatozóide (espermiogênese).
Mecanismos celulares:
mitoses (multiplicação)
intérfase (crescimento)
meiose (maturação)
espermiogênese (diferenciação)
Estrutura do espermatozóide
Acrossomo: Vesícula derivada do Complexo de Golgi, contendo enzimas para digerir a parede do óvulo.
Núcleo: Contém o conjunto cromossômico paterno.
Mitocôndrias: Fornecem energia (ATP) para o batimento flagelar.
Flagelo: Estrutura locomotora que garante o deslocamento do espermatozóide até o óvulo.
A ovogênese compreende, também, três fases básicas.
Fase germinativa ou de multiplicação: Começa na vida intra-uterina e termina por volta da 15ª semana. As ovogônias (células germinativas) se multiplicam várias vezes.
Fase de crescimento: Logo após a 1ª fase, as ovogônias aumentam de volume e se transformam em ovócitos primários ou de 1ª ordem. Essa fase se prolonga até o 7º mês de desenvolvimento (4 meses).
Fase de maturação: A partir do 7º mês, todos os ovócitos primários (2n) passam por uma meiose, até o final da prófase I. Depois, toda a ovogênese paralisa e permanece assim até a adolescência. Ao nascer, a menina já possui um grande número de ovócitos primários em processo interrompido de meiose.
No início da puberdade, e dali por diante, sob o estímulo do FSH e LH hipofisários, continua o processo meiótico. Mas um ovócito apenas, de cada vez, completará a meiose e a fase de maturação, originando um óvulo (n).
Ao contrário da espermatogênese, cada ovócito primário formará um só óvulo e não quatro. Na 1ª divisão meiótica o ovócito primário origina duas células de tamanhos diferentes. A maior se divide e a menor (corpúsculo polar) degenera. A divisão do ovócito secundário maior dá origem a duas células de tamanhos diferentes, onde a menor degenera, restando apenas a maior que é o próprio óvulo. Isto se justifica pelo fato de que o óvulo deve conter todo o material necessário à formação do novo ser, uma vez que o espermatozóide contribui apenas com a carga genética (cromossomos).
EMBRIOLOGIA ANIMAL
Logo após a fecundação de um gameta feminino (óvulo) por um gameta masculino (espermatozóide), forma-se o ovo ou zigoto.
Tipos de ovos
Os ovos dos animais possuem um material nutritivo denominado vitelo, cuja concentração e distribuição diferem conforme a espécie. Podemos classificar os ovos em isolécitos, mesolécitos, megalécitos e centrolécitos.
Isolécitos ou oligolécitos são ovos que contêm pequena quantidade de vitelo uniformemente distribuído pelo citoplasma. São característicos de poríferos, equinodermos, protocordados e mamíferos (nestes são chamados de alécitos).
Mesolécitos ou heterolécitos são ovos que apresentam cerca da metade do volume citoplasmático (pólo vegetativo) ocupado pelo vitelo; o núcleo situa-se no pólo oposto (pólo animal). São característicos dos platelmintos, anelídeos, moluscos, anfíbios e algumas espécies de peixes.
Megalécitos ou telolécitos são ovos nos quais a quantidade de vitelo é tão grande que ocupa quase todo o citoplasma (pólo vegetativo), enquanto que o núcleo ocupa um espaço mínimo na periferia (pólo animal ou disco germinativo). São característicos de aves, répteis e algumas espécies de peixes.
Centrolécitos são ovos nos quais o núcleo é central, envolvido pelo citoplasma. São característicos dos artrópodes.
Clivagem ou Segmentação
Após a fecundação, a célula-ovo, ovo ou zigoto recém formado inicia um processo de sucessivas divisões mitóticas, a que chamamos de clivagem ou segmentação, para formar o embrião, que passa por uma série de modificações até que se forma um organismo completamente constituído.
As primeiras células que se originam das divisões mitóticas do ovo, denominam-se blastômeros.
A quantidade e a distribuição do vitelo nos diferentes tipos de ovos condiciona a existência de diferentes tipos de segmentação.
Total ou holoblástica:
Igual – ovos isolécitos
Desigual – ovos mesolécitos
Parcial ou meroblástica:
Discoidal – ovos megalécitos
Superficial – ovos centrolécitos
A clivagem é holoblástica quando o ovo se segmenta completamente.
Quando os blastômeros formados são todos do mesmo tamanho é chamada de igual.
Quando se originam blastômeros menores (micrômeros) e blastômeros maiores (macrômeros) é chamada de desigual .
A clivagem é meroblástica quando o ovo se segmenta parcialmente.
É discoidal quando ocorre somente no pólo animal ou disco germinativo.
É superficial quando ocorre na região periférica do ovo.
As Etapas da Segmentação
Após a fecundação, o ovo começa a se dividir.
As divisões prosseguem até formar-se um aglomerado maciço de células denominado mórula (64 células). Apesar do maior número de células, a mórula tem um volume quase igual ao do zigoto que a originou.
Em seguida, as células da mórula vão-se posicionando na porção periférica enquanto secretam um líquido que se instala no centro, ocupando uma cavidade. O estágio embrionário nessa fase denomina-se blástula. É nesse estágio de desenvolvimento que, nos seres humanos, o ovo chega à cavidade uterina. Geralmente por volta do sexto dia após a fecundação.
A seguir ocorre a gastrulação ou formação da gástrula. Um dos pólos se dobra para dentro formando duas camadas de células: o ectoderma e o endoderma. Nos espongiários e celenterados esse é o final do estágio embrionário.
Nos seres mais evoluídos, a gástrula evolui para um novo estágio. Surge um terceiro folheto embrionário, o mesoderma.
Nos animais vertebrados, ocorre a neurulação ou formação da nêurula, onde se formará o tubo neural e a notocorda que darão origem ao sistema nervoso central e à coluna vertebral, respectivamente.
Histogênese
A histogênese é o processo de formação dos tecidos.
Inicialmente, no embrião, as células são todas iguais. A partir da gástrula tridérmica, com o aparecimento dos três folhetos embrionários básicos, começa a haver a diferenciação celular. Cada um dos três folhetos deve originar novas células já com certa especialização de formas e funções. Alguns grupos celulares estimulam a diferenciação de outras células, surgindo assim os tecidos que depois se agrupam para constituir os órgãos e sistemas (organogênese).
Em síntese, são os seguintes os destinos dos três folhetos embrionários:
Ectoderma:
epiderme e seus anexos: pêlos, cabelos, unhas, cascos, cornos, etc.
mucosas da boca, nariz e ânus, bem como o esmalte dos dentes.
tubo neural: que vai originar o encéfalo (cérebro, cerebelo, protuberância e bulbo), a glândula epífise, a hipófise e a medula espinhal.
Mesoderma:
celoma ou cavidade geral.
serosas como o peritônio, pleura e pericárdio.
derme: um dos constituintes da pele.
mesênquima: espécie de tecido conjuntivo embrionário que vai originar, por sucessivas diferenciações, os tecidos cartilaginosos, ósseos, musculares e conjuntivos definitivos; os vasos sangüíneos e linfáticos e o sangue.
Endoderma:
todo o tubo digestivo, exceto as mucosas oral e anal.
as glândulas anexas ao sistema digestivo: fígado e pâncreas.
todas as demais mucosas do organismo.
notocorda, que poderá ou não ser substituída pela coluna vertebral.
Os Anexos Embrionários dos Vertebrados
O embrião dos animais vertebrados possui certos anexos necessários ao seu desenvolvimento e para a sua proteção.
São eles: saco vitelino, âmnio, córion, alantóide, placenta e cordão umbilical.
O saco vitelino ou vesícula vitelínica é bem desenvolvido nos animais ovíparos (aves e répteis), reduzindo-se muito nos mamíferos. Contém grande quantidade de material nutritivo (vitelo). Sua função é de nutrir o embrião durante o seu desenvolvimento.
O âmnio forma uma cavidade (bolsa d’água) preenchida por um líquido (líquido amniótico). Tanto o âmnio como o córion envolvem o embrião e têm como função protegê-lo contra choques mecânicos e contra a desidratação. Não são encontrados em peixes nem anfíbios.
O alantóide forma-se a partir do intestino. É encontrado em répteis, aves e mamíferos, sendo extremamente desenvolvido nas aves. Tem a função de realizar as trocas gasosas e armazenar as excreções do embrião.
A placenta é exclusiva dos mamíferos. Origina-se a partir do córion e do endométrio (parede interna do útero). É através dela que o embrião se nutre, respira e elimina suas excreções. Também produz hormônios e transmite ao feto anticorpos maternos.
Nos mamíferos, o córion e o alantóide originam um maciço celular bem vascularizado que vai constituir o cordão umbilical, que estabelece a troca de substâncias entre a mãe e o feto. Em seu interior há duas artérias e uma veia. Não existe comunicação entre a circulação fetal e a materna.
Os primeiros vertebrados a ocupar o ambiente terrestre foram os anfíbios que ainda necessitam retornar à água para a reprodução. A independência da água foi conseguida posteriormente pelos répteis através de novidades evolutivas, como as relacionadas ao ovo. Córion, Âmnio e Alantóide são as estruturas que permitiram aos primeiros vertebrados a conquista do ambiente terrestre.
A Gestação
Nos mamíferos, gestação ou gravidez é o período que se estende desde a fertilização (concepção) até o nascimento do feto. A duração é bastante variável. Dependendo da espécie, pode ser de alguns dias (ratos) a até mais de um ano (elefantes).
Na espécie humana dura cerca de 40 semanas (nove meses).
Até o 1º mês de gestação, o concepto é considerado ovo, pois não tem formas definidas. De um a três meses ele é um embrião, pois já adquiriu forma de animal. A partir do 3º mês até o nascimento é denominado feto. Já tem forma humana.
A Formação de Gêmeos
Falsos gêmeos, gêmeos bivitelinos, dizigóticos ou fraternos, são aqueles gerados num mesmo útero ao mesmo tempo, mas que decorrem de óvulos distintos, cada um deles fecundado por um espermatozóide diferente. Assim surgem duas ou mais células-ovo ou zigotos. Cada um tem uma programação cromossômica e genética distinta. Por isso podem ter sexos iguais ou diferentes e revelam um quadro geral de caracteres hereditários relativamente bem heterogêneos. Esses gêmeos apresentam placentas individuais.
Gêmeos verdadeiros, gêmeos univitelinos, monozigóticos ou idênticos resultam da fecundação de um único óvulo por um único espermatozóide. Surge então um zigoto único. Todavia, durante as fases de mórula ou blástula, ocorre uma separação em dois ou mais grupos de células, originando dois ou mais embriões. Como decorrem de um mesmo zigoto, têm que revelar obrigatoriamente a mesma programação genética e deverão revelar um quadro geral de caracteres hereditários sensivelmente homogêneo. Os sexos são iguais e a placenta é, geralmente, única.
As Formas de Reprodução
A reprodução é o fenômeno que permite a conservação natural das espécies.
Algumas formas de reprodução são muito simples e não levam à recombinação gênica nos indivíduos. Isso caracteriza a reprodução assexuada.
Já a reprodução sexuada, envolvendo maior complexidade, permite a recombinação dos genes, e conseqüentemente, a variabilidade da espécie. Por isso, ela é biologicamente mais vantajosa para os seres que a realizam. Essa vantagem reside no fato de que, não sendo todos os indivíduos de uma mesma espécie rigorosamente iguais entre si, qualquer fator de destruição, como uma praga, por exemplo, nunca afetará todos os integrantes daquele grupamento. Sempre haverá alguns indivíduos mais resistentes que sobreviverão e darão continuidade à vida, com possibilidade de novas gerações.
Por isso, costumamos dizer que a reprodução sexuada oferece maior estabilidade ao processo de preservação das espécies e populações que a realizam.
A reprodução assexuada ou agâmica é aquela que acontece sem a formação de gametas.
Compreende a divisão binária e a divisão múltipla.
Na divisão binária ou cissiparidade o organismo se parte ao meio, cada metade se regenera e forma dois descendentes.
A divisão múltipla abrange a gemulação e a esporulação.
A gemulação, gemiparidade ou brotamento se caracteriza pelo aparecimento de brotos ou gêmulas na superfície do organismo. Esses brotos se desenvolvem e formam novos organismos que se libertam ou permanecem colonialmente ligados uns aos outros. É o caso do Saccharomyces cerevisiae (fungo) e da hidra (cnidário).
A esporulação acontece por meio de células reprodutoras assexuadas, chamadas de esporos, que formam novos organismos. É o caso de muitos fungos e algas.
A reprodução sexuada ou gâmica é aquela em que acontece a formação de células especiais chamadas de gametas e que são produzidas em glândulas próprias denominadas gônadas.
Compreende a conjugação, a fecundação, a partenogênese e a metagênese.
A conjugação é uma troca de material genético entre organismos unicelulares ou mesmo entre multicelulares muito simples, de modo que os descendentes passam a apresentar uma recombinação de caracteres hereditários. Isso estimula a variabilidade da espécie. É uma forma intermediária entre a reprodução assexuada e sexuada. Ocorre em bactérias, protozoários e algas.
A fecundação ou fertilização é a forma mais comum de reprodução sexuada. Consiste no encontro ou fusão de um gameta masculino com um gameta feminino, formando a célula-ovo ou zigoto. Ela pode ser externa ou interna. A fecundação é externa quando a união dos gametas ocorre no meio ambiente, fora do corpo da fêmea, geralmente na água. Acontece nos poríferos, cnidários, equinodermos, peixes e anfíbios. A fecundação é interna quando a união dos gametas ocorre no interior do corpo da fêmea. Acontece nos vegetais (gimnospermos e angiospermos), répteis, aves, mamíferos, etc.
A partenogênese é a reprodução por desenvolvimento embrionário de um óvulo não fecundado que entra em processo de segmentação, originando um novo indivíduo. Nas abelhas, cada óvulo fecundado origina uma fêmea; os machos ou zangões são originados por partenogênese.
A metagênese ou alternância de gerações é uma forma de reprodução encontrada nas briófitas, pteridófitas e nos celenterados. Nesses organismos ocorre uma fase assexuada (esporofítica/polipóide) e uma fase sexuada (gametofítica/medusóide).
A Engenharia Genética e os Transgênicos
A engenharia genética vem sendo considerada a grande revolução científica do final do século passado.
A técnica do DNA recombinante, isto é, um DNA constituído por genes de dois organismos diferentes, constitui a base da engenharia genética. Essa técnica consiste, basicamente, em cortar, usando enzimas de restrição, pontos específicos do DNA de um organismo e transplantar o pedaço cortado em outro organismo diferente. O pedaço de DNA inoculado é aceito pela célula hospedeira que passa a executar as ordens contidas nesse DNA estranho.
Hormônios diversos (insulina e hormônio do crescimento), vacinas, anticorpos e anticoagulantes são alguns dos produtos já obtidos através da engenharia genética aplicada em bactérias. Atualmente discute-se o problema dos transgênicos, alimentos geneticamente modificados, uma vez que ainda não foram determinadas as conseqüências para a saúde humana e o meio ambiente decorrentes do uso desses produtos.
Propagação Vegetativa e Clonagem
A propagação vegetativa é uma modalidade de reprodução assexuada típica dos vegetais. Na agricultura é comum a reprodução de plantas através de pedaços de caules (estaquia), é assim que propagamos cana-de-açúcar, mandioca, batatas, bananeiras, etc. Esse processo é possível porque o vegetal adulto possui tecidos meristemáticos (embrionários). Nesse tipo de propagação, os descendentes são geneticamente iguais à planta mãe.
Outra forma de propagar vegetativamente as plantas é a cultura de tecidos. A planta é reproduzida a partir de células meristemáticas das gemas que, cultivadas em laboratório, originam inúmeros exemplares idênticos à planta mãe.
A clonagem é outra técnica desenvolvida no final do século 20. Em 1997, a ovelha Dolly foi desenvolvida a partir do óvulo de uma ovelha adulta, sem o processo de fecundação. Em um óvulo não fecundado, do qual havia sido retirado o DNA, foi introduzido o material genético da ovelha a ser clonada. Dolly é geneticamente igual à ovelha doadora do material genético, pois possuem o mesmo DNA.
ESTRUTURA E DUPLICAÇÃO DO DNA
Nos seres vivos, existem dois tipos de ácidos nucléicos: o RNA (ácido ribonucléico) e o DNA (ácido desoxirribonucléico).
Eles constituem a base química da hereditariedade.
Estas duas substâncias são formadas por unidades menores, os nucleotídeos.
Cada nucleotídeo é constituído por um fosfato (P), uma pentose (ribose ou desoxirribose) e uma base nitrogenada (adenina, guanina, citosina, timina ou uracila). Os nucleotídeos do DNA apresentam as bases adenina, guanina, citosina e timina: A – C – T – G.
Todos os seres vivos possuem DNA e RNA; somente os vírus possuem ou DNA ou RNA.
Nas células, o DNA é encontrado quase exclusivamente no núcleo, embora exista também nos cloroplastos e nas mitocôndrias. Tem a função de sintetizar as moléculas de RNA e de transmitir as características genéticas.
O RNA é encontrado tanto no núcleo como no citoplasma, embora sua função de controle da síntese de proteínas seja exercida exclusivamente no citoplasma.
Verificou-se que no DNA a quantidade de adenina é sempre igual à de timina, e a quantidade de guanina é sempre igual à de citosina. Isso porque a adenina está ligada à timina e a guanina se liga à citosina. Essas ligações são feitas por meio de pontes de hidrogênio, duas pontes nas ligações A-T e três pontes nas ligações C-G.
A molécula de DNA tem a forma de uma espiral dupla, assemelhando-se a uma escada retorcida, onde os corrimões seriam formados pelos fosfatos e pentoses e cada degrau seria uma dupla de bases ligadas às pentoses.
A seqüência das bases nitrogenadas ao longo da cadeia de polinucleotídeos pode variar, mas a outra cadeia terá de ser complementar.
Se numa das cadeias tivermos: A T C G C T G T A C A T
Na cadeia complementar teremos: T A G C G A C A T G T A
A molécula de DNA tem o poder de se autoduplicar (replicação).
Pela ação da enzima DNA-polimerase, as pontes de hidrogênio são rompidas e as cadeias de DNA separam-se. Posteriormente, por meio da ação de outra enzima, a DNA-ligase, novas moléculas de nucleotídeos vão-se ligando às moléculas complementares já existentes na cadeia original, seguindo as ligações A-T e C-G.
Dessa forma surgem duas moléculas de DNA, cada uma das quais com uma nova espiral proveniente de uma molécula-mãe desse ácido. Cada uma das duas novas moléculas formadas contém metade do material original. Por esse motivo, o processo recebe o nome de síntese semiconservativa.
A autoduplicação do DNA ocorre sempre que uma célula vai iniciar os processos de divisão celular (mitose ou meiose).
OS CROMOSSOMOS
No núcleo da célula, durante a interfase, observa-se uma trama de filamentos delgados formados por uma substância chamada cromatina. As cromatinas são proteínas conjugadas (nucleoproteínas), associação de proteínas e moléculas de DNA. Esses filamentos são chamados de cromonemas.
Quando a célula inicia a mitose ou meiose, os cromonemas sofrem um espiralamento semelhante a um fio de telefone ou uma mola, passando a serem vistos como cordões curtos e grossos, que recebem o nome de cromossomos.
As moléculas de DNA dos cromossomos encerram, no código de suas bases nitrogenadas, toda uma programação genética. Cada segmento de um DNA, capaz de determinar a síntese de um RNA que irá comandar a síntese de uma proteína, representa um gene e deve responder por um caráter hereditário. Assim, um único cromossomo pode encerrar centenas ou milhares de genes.
Um cromossomo apresenta as seguintes regiões:
Centrômero: corpúsculo ou grânulo situado em algum ponto ao longo do cromossomo.
Constrição primária: estrangulamento ou estreitamento do cromossomo ao nível do centrômero, formando nele uma espécie de cintura.
Constrição secundária: outra zona de estreitamento, se caracteriza por não possuir centrômero. Em alguns cromossomos, observa-se uma constrição secundária bem próxima à extremidade que sustenta uma porção arredondada. Essa porção globosa é chamada de satélite.
De acordo com a posição do centrômero, os cromossomos são classificados em:
Metacêntrico: o centrômero fica no meio, os dois braços são do mesmo tamanho.
Submetacêntrico: o centrômero fica um pouco afastado do meio, um dos braços é maior do que o outro.
Acrocêntrico: o centrômero é subterminal, quase em uma das extremidades, um dos braços é bem pequeno.
Telocêntrico: o centrômero fica numa das extremidades, possuem um único braço.
Cariótipo e Genoma
Cariótipo é a constante cromossômica diplóide (2n) de uma espécie. Representa o número total de cromossomos de uma célula somática (do corpo).
Na espécie humana existem 46 cromossomos nas células somáticas (2n = 46).
Genoma é a constante haplóide (n) de uma espécie. Representa o número total de cromossomos de um gameta.
Na espécie humana existem 23 cromossomos em cada gameta (n = 23).
DIVISÃO CELULAR
É o processo pelo qual uma célula se reproduz.
Nos organismos pluricelulares acontecem dois tipos de divisão celular: mitose e meiose.
Mitose é uma divisão com profundas alterações citoplasmáticas e nucleares.
Na mitose, uma célula diplóide origina duas outras células também diplóides e geneticamente iguais.
Visa, principalmente, o aumento do número de células de um organismo (crescimento) e a renovação celular nos tecidos.
Interfase: período entre duas divisões, os cromonemas se duplicam. As duas metades ou cromátides permanecem unidas pelo centrômero.
Durante a mitose ocorrem várias fases:
Prófase: espiralização e individualização dos cromossomos. Formação do fuso mitótico e desaparecimento da cariomembrana.
Metáfase: arrumação dos cromossomos entre as fibrilas do fuso mitótico. Disposição dos cromossomos na placa equatorial.
Anáfase: separação das cromátides e ascensão polar dos cromossomos.
Telófase: reconstituição nuclear, desespiralização dos cromonemas e citocinese.
Meiose é uma divisão celular geralmente visando a formação de gametas.
Consta de duas divisões sucessivas onde uma célula diplóide origina quatro células haplóides, geneticamente diferentes entre si.
Compreende 8 fases em 2 divisões.
Interfase: período entre duas divisões, os cromonemas se duplicam. As duas metades ou cromátides permanecem unidas pelo centrômero.
1ª divisão meiótica: uma célula com 2n cromossomos origina duas células com n cromossomos. Divisão reducional.
Prófase I:
Leptóteno (leptos = fino, tainos – filamento) - individualização dos cromossomos;
Zigóteno (zigos = par)– pareamento dos cromossomos homólogos;
Paquíteno (pakis = grosso)– sobrecruzamento das cromátides homólogas não-irmãs e permuta de genes (crossing-over);
Diplóteno (diplos = duplo) – afastamento dos cromossomos homólogos com genes permutados (Diacinese (dias = através de, kinésis = movimento) – desaparecimento da carioteca e disposição dos cromossomos entre as fibrilas do fuso mitótico.
Metáfase I: Organização dos cromossomos na placa equatorial.
Anáfase I: Ascensão polar dos cromossomos já permutados.
Telófase I: Reconstituição nuclear nos pólos e divisão do citoplasma. Resultam duas células haplóides (n) geneticamente diferentes.
2ª divisão meiótica: das duas células-filhas haplóides resultarão quatro células haplóides geneticamente diferentes. Divisão equacional.
Prófase II: Desaparecimento da membrana em cada célula recém formada.
Metáfase II: Formação da placa equatorial e separação das cromátides que passam a constituir cromossomos individualizados.
Anáfase II: Ascensão polar dos cromossomos.
Telófase II: Reconstituição nuclear e citocinese. Resultam quatro células haplóides, geneticamente diferentes.
A GAMETOGÊNESE
A formação de gametas recebe o nome de gametogênese.
Gametas são células haplóides, formadas em órgãos especiais denominados gônadas, e que se destinam à reprodução e perpetuação da espécie.
As gônadas se dividem em masculinas e femininas.
Nos animais, as gônadas masculinas são os testículos e as femininas são os ovários.
É através da meiose que os testículos formam os gametas masculinos ou espermatozóides e os ovários formam os gametas femininos ou óvulos.
A gametogênese animal compreende a espermatogênese e a ovogênese.
A espermatogênese compreende três etapas.
Durante a organogênese, numerosas células embrionárias indiferenciadas (células germinativas) permanecem no interior dos testículos.
Fase de multiplicação ou germinativa: Começa por volta dos sete anos de idade. As células germinativas (2n) ou espermatogônias de 1ª ordem começam uma série de divisões mitóticas, originando espermatogônias de 2ª, 3ª ordem, até um número indeterminado de ordens. Essa etapa se prolonga por toda a vida do indivíduo.
Fase de crescimento: Começa na adolescência, sob o estímulo do FSH hipofisário. As espermatogônias se organizam em dois grupos, um que continuará a fase de multiplicação e outro que passa à fase de crescimento. Na fase de crescimento, cada espermatogônia (2n) apenas aumenta de volume, tornando-se espermatócitos de 1ª ordem (2n). Essa fase é muito curta.
Fase de maturação: Começa imediatamente após a fase de crescimento. Cada espermatócito de 1ª ordem sofrerá uma meiose, originando quatro espermátides (n). Cada espermátide sofre modificações e se transfigura num espermatozóide (espermiogênese).
Mecanismos celulares:
mitoses (multiplicação)
intérfase (crescimento)
meiose (maturação)
espermiogênese (diferenciação)
Estrutura do espermatozóide
Acrossomo: Vesícula derivada do Complexo de Golgi, contendo enzimas para digerir a parede do óvulo.
Núcleo: Contém o conjunto cromossômico paterno.
Mitocôndrias: Fornecem energia (ATP) para o batimento flagelar.
Flagelo: Estrutura locomotora que garante o deslocamento do espermatozóide até o óvulo.
A ovogênese compreende, também, três fases básicas.
Fase germinativa ou de multiplicação: Começa na vida intra-uterina e termina por volta da 15ª semana. As ovogônias (células germinativas) se multiplicam várias vezes.
Fase de crescimento: Logo após a 1ª fase, as ovogônias aumentam de volume e se transformam em ovócitos primários ou de 1ª ordem. Essa fase se prolonga até o 7º mês de desenvolvimento (4 meses).
Fase de maturação: A partir do 7º mês, todos os ovócitos primários (2n) passam por uma meiose, até o final da prófase I. Depois, toda a ovogênese paralisa e permanece assim até a adolescência. Ao nascer, a menina já possui um grande número de ovócitos primários em processo interrompido de meiose.
No início da puberdade, e dali por diante, sob o estímulo do FSH e LH hipofisários, continua o processo meiótico. Mas um ovócito apenas, de cada vez, completará a meiose e a fase de maturação, originando um óvulo (n).
Ao contrário da espermatogênese, cada ovócito primário formará um só óvulo e não quatro. Na 1ª divisão meiótica o ovócito primário origina duas células de tamanhos diferentes. A maior se divide e a menor (corpúsculo polar) degenera. A divisão do ovócito secundário maior dá origem a duas células de tamanhos diferentes, onde a menor degenera, restando apenas a maior que é o próprio óvulo. Isto se justifica pelo fato de que o óvulo deve conter todo o material necessário à formação do novo ser, uma vez que o espermatozóide contribui apenas com a carga genética (cromossomos).
EMBRIOLOGIA ANIMAL
Logo após a fecundação de um gameta feminino (óvulo) por um gameta masculino (espermatozóide), forma-se o ovo ou zigoto.
Tipos de ovos
Os ovos dos animais possuem um material nutritivo denominado vitelo, cuja concentração e distribuição diferem conforme a espécie. Podemos classificar os ovos em isolécitos, mesolécitos, megalécitos e centrolécitos.
Isolécitos ou oligolécitos são ovos que contêm pequena quantidade de vitelo uniformemente distribuído pelo citoplasma. São característicos de poríferos, equinodermos, protocordados e mamíferos (nestes são chamados de alécitos).
Mesolécitos ou heterolécitos são ovos que apresentam cerca da metade do volume citoplasmático (pólo vegetativo) ocupado pelo vitelo; o núcleo situa-se no pólo oposto (pólo animal). São característicos dos platelmintos, anelídeos, moluscos, anfíbios e algumas espécies de peixes.
Megalécitos ou telolécitos são ovos nos quais a quantidade de vitelo é tão grande que ocupa quase todo o citoplasma (pólo vegetativo), enquanto que o núcleo ocupa um espaço mínimo na periferia (pólo animal ou disco germinativo). São característicos de aves, répteis e algumas espécies de peixes.
Centrolécitos são ovos nos quais o núcleo é central, envolvido pelo citoplasma. São característicos dos artrópodes.
Clivagem ou Segmentação
Após a fecundação, a célula-ovo, ovo ou zigoto recém formado inicia um processo de sucessivas divisões mitóticas, a que chamamos de clivagem ou segmentação, para formar o embrião, que passa por uma série de modificações até que se forma um organismo completamente constituído.
As primeiras células que se originam das divisões mitóticas do ovo, denominam-se blastômeros.
A quantidade e a distribuição do vitelo nos diferentes tipos de ovos condiciona a existência de diferentes tipos de segmentação.
Total ou holoblástica:
Igual – ovos isolécitos
Desigual – ovos mesolécitos
Parcial ou meroblástica:
Discoidal – ovos megalécitos
Superficial – ovos centrolécitos
A clivagem é holoblástica quando o ovo se segmenta completamente.
Quando os blastômeros formados são todos do mesmo tamanho é chamada de igual.
Quando se originam blastômeros menores (micrômeros) e blastômeros maiores (macrômeros) é chamada de desigual .
A clivagem é meroblástica quando o ovo se segmenta parcialmente.
É discoidal quando ocorre somente no pólo animal ou disco germinativo.
É superficial quando ocorre na região periférica do ovo.
As Etapas da Segmentação
Após a fecundação, o ovo começa a se dividir.
As divisões prosseguem até formar-se um aglomerado maciço de células denominado mórula (64 células). Apesar do maior número de células, a mórula tem um volume quase igual ao do zigoto que a originou.
Em seguida, as células da mórula vão-se posicionando na porção periférica enquanto secretam um líquido que se instala no centro, ocupando uma cavidade. O estágio embrionário nessa fase denomina-se blástula. É nesse estágio de desenvolvimento que, nos seres humanos, o ovo chega à cavidade uterina. Geralmente por volta do sexto dia após a fecundação.
A seguir ocorre a gastrulação ou formação da gástrula. Um dos pólos se dobra para dentro formando duas camadas de células: o ectoderma e o endoderma. Nos espongiários e celenterados esse é o final do estágio embrionário.
Nos seres mais evoluídos, a gástrula evolui para um novo estágio. Surge um terceiro folheto embrionário, o mesoderma.
Nos animais vertebrados, ocorre a neurulação ou formação da nêurula, onde se formará o tubo neural e a notocorda que darão origem ao sistema nervoso central e à coluna vertebral, respectivamente.
Histogênese
A histogênese é o processo de formação dos tecidos.
Inicialmente, no embrião, as células são todas iguais. A partir da gástrula tridérmica, com o aparecimento dos três folhetos embrionários básicos, começa a haver a diferenciação celular. Cada um dos três folhetos deve originar novas células já com certa especialização de formas e funções. Alguns grupos celulares estimulam a diferenciação de outras células, surgindo assim os tecidos que depois se agrupam para constituir os órgãos e sistemas (organogênese).
Em síntese, são os seguintes os destinos dos três folhetos embrionários:
Ectoderma:
epiderme e seus anexos: pêlos, cabelos, unhas, cascos, cornos, etc.
mucosas da boca, nariz e ânus, bem como o esmalte dos dentes.
tubo neural: que vai originar o encéfalo (cérebro, cerebelo, protuberância e bulbo), a glândula epífise, a hipófise e a medula espinhal.
Mesoderma:
celoma ou cavidade geral.
serosas como o peritônio, pleura e pericárdio.
derme: um dos constituintes da pele.
mesênquima: espécie de tecido conjuntivo embrionário que vai originar, por sucessivas diferenciações, os tecidos cartilaginosos, ósseos, musculares e conjuntivos definitivos; os vasos sangüíneos e linfáticos e o sangue.
Endoderma:
todo o tubo digestivo, exceto as mucosas oral e anal.
as glândulas anexas ao sistema digestivo: fígado e pâncreas.
todas as demais mucosas do organismo.
notocorda, que poderá ou não ser substituída pela coluna vertebral.
Os Anexos Embrionários dos Vertebrados
O embrião dos animais vertebrados possui certos anexos necessários ao seu desenvolvimento e para a sua proteção.
São eles: saco vitelino, âmnio, córion, alantóide, placenta e cordão umbilical.
O saco vitelino ou vesícula vitelínica é bem desenvolvido nos animais ovíparos (aves e répteis), reduzindo-se muito nos mamíferos. Contém grande quantidade de material nutritivo (vitelo). Sua função é de nutrir o embrião durante o seu desenvolvimento.
O âmnio forma uma cavidade (bolsa d’água) preenchida por um líquido (líquido amniótico). Tanto o âmnio como o córion envolvem o embrião e têm como função protegê-lo contra choques mecânicos e contra a desidratação. Não são encontrados em peixes nem anfíbios.
O alantóide forma-se a partir do intestino. É encontrado em répteis, aves e mamíferos, sendo extremamente desenvolvido nas aves. Tem a função de realizar as trocas gasosas e armazenar as excreções do embrião.
A placenta é exclusiva dos mamíferos. Origina-se a partir do córion e do endométrio (parede interna do útero). É através dela que o embrião se nutre, respira e elimina suas excreções. Também produz hormônios e transmite ao feto anticorpos maternos.
Nos mamíferos, o córion e o alantóide originam um maciço celular bem vascularizado que vai constituir o cordão umbilical, que estabelece a troca de substâncias entre a mãe e o feto. Em seu interior há duas artérias e uma veia. Não existe comunicação entre a circulação fetal e a materna.
Os primeiros vertebrados a ocupar o ambiente terrestre foram os anfíbios que ainda necessitam retornar à água para a reprodução. A independência da água foi conseguida posteriormente pelos répteis através de novidades evolutivas, como as relacionadas ao ovo. Córion, Âmnio e Alantóide são as estruturas que permitiram aos primeiros vertebrados a conquista do ambiente terrestre.
A Gestação
Nos mamíferos, gestação ou gravidez é o período que se estende desde a fertilização (concepção) até o nascimento do feto. A duração é bastante variável. Dependendo da espécie, pode ser de alguns dias (ratos) a até mais de um ano (elefantes).
Na espécie humana dura cerca de 40 semanas (nove meses).
Até o 1º mês de gestação, o concepto é considerado ovo, pois não tem formas definidas. De um a três meses ele é um embrião, pois já adquiriu forma de animal. A partir do 3º mês até o nascimento é denominado feto. Já tem forma humana.
A Formação de Gêmeos
Falsos gêmeos, gêmeos bivitelinos, dizigóticos ou fraternos, são aqueles gerados num mesmo útero ao mesmo tempo, mas que decorrem de óvulos distintos, cada um deles fecundado por um espermatozóide diferente. Assim surgem duas ou mais células-ovo ou zigotos. Cada um tem uma programação cromossômica e genética distinta. Por isso podem ter sexos iguais ou diferentes e revelam um quadro geral de caracteres hereditários relativamente bem heterogêneos. Esses gêmeos apresentam placentas individuais.
Gêmeos verdadeiros, gêmeos univitelinos, monozigóticos ou idênticos resultam da fecundação de um único óvulo por um único espermatozóide. Surge então um zigoto único. Todavia, durante as fases de mórula ou blástula, ocorre uma separação em dois ou mais grupos de células, originando dois ou mais embriões. Como decorrem de um mesmo zigoto, têm que revelar obrigatoriamente a mesma programação genética e deverão revelar um quadro geral de caracteres hereditários sensivelmente homogêneo. Os sexos são iguais e a placenta é, geralmente, única.
terça-feira, 8 de abril de 2008
Alimentos Transgênicos. Saiba mais sobre eles
Você já deve ter ouvido falar em alimentos transgênicos. Mas o que é isto? Que gosto tem? Onde vende? Todas estas perguntas possuem respostas cheias de explicações científicas. Por isso, resolvemos colocar o assunto em pauta para você entender mais sobre o futuro da alimentação.
O que é?
Organismos Geneticamente Modificados: são os organismos que sofreram alteração no seu código genético por métodos ou meios que não ocorrem naturalmente.
Engenharia Genética: ciência responsável pela manipulação das informações contidas no código genético, que comanda todas as funções da célula. Esse código é retirado da célula viva e manipulado fora dela, modificando assim sua estrutura (modificações genéticas).
Com o aprimoramento e desenvolvimento das técnicas de obtenção de organismos geneticamente modificados e o aumento da sua utilização, surgiram então, dois novos termos para o nosso vocabulário: biotecnologia e biossegurança.
Biotecnologia é o processo tecnológico que permite a utilização de material biológico para fins industriais.
A biossegurança é a ciência responsável por controlar e minimizar os riscos da utilização de diferentes tecnologias em laboratórios ou quando aplicadas ao meio ambiente.
Pontos positivos dos alimentos transgênicos
Aumento da produção de alimentos;
Melhoria do conteúdo nutricional, desenvolvimento de nutricênicos (alimentos que teriam fins terapêuticos);
Maior resistência e durabilidade na estocagem e armazenamento
Pontos negativos dos alimentos transgênicos
Aumento das reações alérgicas;
As plantas que não sofreram modificação genética podem ser eliminadas pelo processo de seleção natural, pois, as transgênicas possuem maior resistência às pragas e pesticidas;
Aumento da resistência aos pesticidas e gerando maior consumo deste tipo de produto;
Apesar de eliminar pragas prejudiciais à plantação, o cultivo de plantas transgênicas pode, também, matar populações benéficas como abelhas, minhocas e outros animais e espécies de plantas.
Pesquisadores e cientistas do mundo inteiro, estão desenvolvendo pesquisas sobre quais são as reais conseqüências da utilização de alimentos genéticos no organismo humano e no meio-ambiente. Consumidores de países onde já ocorre a comercialização de alimentos transgênicos exigem a sua rotulagem, assim como estão sendo feito com os orgânicos, para que possam ser distinguidos na hora da escolha do alimento.
Rotulagem dos alimentos transgênicos
Um outro tema abordado quando se discute os alimentos transgênicos é o da rotulagem dos produtos. Todo o cidadão tem o direito de saber o que irá consumir. Por isto, a descrição da composição do alimento e o gene que foi inserido no produto, devem ser informados. Além dos rótulos dos produtos nacionais é necessário que sejam analisados os produtos importados produzidos através da biotecnologia.
No meio de todas as discussões, uma coisa é certa entre cientistas, representantes do governo e da defesa do consumidor: é preciso investir em pesquisa e aprimorar os estudos.
Rereferência:
Célula-tronco
As células-tronco, também conhecidas como células-mãe ou células estaminais, são células que possuem a melhor capacidade de se dividir dando origem a células semelhantes às progenitoras.As células-tronco dos embriões têm ainda a capacidade de se transformar, num processo também conhecido por diferenciação celular, em outros tecidos do corpo, como ossos, nervos, músculos e sangue. Devido a essa característica, as células-tronco são importantes, principalmente na aplicação terapêutica, sendo potencialmente úteis em terapias de combate a doenças cardiovasculares, neurodegenerativas, diabetes tipo-1, acidentes vasculares cerebrais, doenças hematológicas, traumas na medula espinhal e nefropatias.[carece de fontes?]
O principal objetivo das pesquisas com células-tronco é usá-las para recuperar tecidos danificados por essas doenças e traumas. São encontradas em células embrionárias e em vários locais do corpo, como no cordão umbilical, na medula óssea, no sangue, no fígado, na placenta e no líquido amniótico. Nesse último local, conforme descoberta de pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade de Wake Forest, no estado norte-americano da Carolina do Norte, noticiada pela imprensa mundial nos primeiros dias de 2007.
Extração das células-tronco
Há duas possibilidades de extração das células estaminais. Podem ser adultas ou embrionárias:
Embrionárias – São encontradas no embrião humano e são classificadas como totipotentes ou pluripotentes, devido ao seu poder de diferenciação célular de outros tecidos. A utilização de células estaminais embrionárias para fins de investigação e tratamentos médicos varia de país para país, em que alguns a sua investigação e utilização é permitida, enquanto em outros países é ilegal.
Adultas – São encontradas em diversos tecidos, como a medula óssea, sangue, fígado, cordão umbilical, placenta, e outros. Estudos recentes mostram que estas células estaminais têm uma limitação na sua capacidade de diferenciação, o que dá uma limitação de obtenção de tecidos a partir delas.
Definições de potência
As células tronco podem se classificar de acordo com o tipo de células que podem gerar;
Totipotentes: podem produzir todas as células embrionárias e extra embrionárias;
Pluripotentes: podem produzir todos os tipos celulares do embrião, menos placenta e anexos;
Multipotentes: podem produzir células de várias linhagens;
Oligopotentes: podem produzir células dentro de uma única linhagem;
Unipotentes: produzem somente um único tipo celular maduro.
Referências
↑ (BBC Brasil Notícia da BBC em português)
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