ATLAS DE BIOLOGIA ORIGEM DA VIDA

ATLAS DE BIOLOGIA ORIGEM DA VIDA H 2 CH 4 H 2 O NH 3 Atmosfera Primitiva: Sem O 2 e sem ozônio (O 3 ) Figura 1: À esquerda, segundo o experimento de Stanley Miller (1953), a partir de uma mistura de GÁS HIDROGÊNIO, ÁGUA, METANO e AMÔNIA e sob a ação de cargas elétricas em um recipiente hermeticamente fechado, foi possível, após uma semana, produzir moléculas orgânicas não complexas, como alguns aminoácidos. À direita, uma representação das possíveis condições da atmosfera primitiva, não apresentando gás oxigênio, nem ozônio (sem proteção contra raios Ultravioletas A, B e C). BIOMOLÉCULAS Figura 2: À esquerda, uma representação de uma molécula de COLESTEROL, que é um álcool. O colesterol está presente apenas em animais. É um importante precursor de hormônios sexuais, como estrógenos, progesterona e testosterona. Também, ele tem a função de atuar na bicamada lipídica, deixando a estrutura menos fluida. À direita, uma representação de duas lipoproteínas: lipoproteína de baixa densidade (LDL) e lipoproteína de alta densidade (HDL). Logo, existem dois tipos de lipoproteínas que atuam no transporte do colesterol. A LDL é a lipoproteína responsável por favorecer o entupimento das artérias. É bom deixar claro que não é o colesterol que causa danos ao organismo, e sim a lipoproteína do tipo LDL.

Figura 3: No primeiro esquema acima, observa-se a junção de dois aminoácidos pela união de dois grupos funcionais (grupo carboxila de ácido carboxílico + grupo amina) ocorrendo a liberação de uma molécula de água. A ligação realizada entre dois aminoácidos para formar uma estrutura primária da proteína é denominada LIGAÇÃO PEPTÍDICA. No segundo esquema abaixo, observa-se a representação de uma cadeia polipeptídica (estrutura primária de uma proteína).

Figura 4: Representação de moléculas de carboidratos, que podem ser chamados também por HIDRATOS DE CARBONO, GLICÍDIOS OU AÇÚCARES. Eles podem ser divididos em MONOSSACARÍDEOS de 3 a 7 carbonos (glicose, frutose, ribose), sendo considerados a menor unidade de um açúcar; OLIGOSSACARÍDEOS, que são junções de dois ou mais monossacarídeos (sacarose, lactose, maltose) e POLISSACARÍDEOS, que são junções de vários monossacarídeos, formando, muitas vezes, estruturas assimétricas, como a celulose, o amido, a quitina e o glicogênio. CITOLOGIA Figura 5: Comparação de uma CÉLULA PROCARIONTE (sem núcleo definido pela delimitação de uma cariomembrana ou carioteca) com uma CÉLULA EUCARIONTE (núcleo definido). Notar que a célula procarionte é bem menor que a eucarionte. Esta, por sua vez, apresenta organelas membranosas, núcleo e citoesqueleto. No entanto, as duas células apresentam obrigatoriamente membrana plasmática e ribossomos. Exemplos de células procariontes: bactérias, arqueobactérias e cianobactérias; exemplos de eucariontes: animais, plantas, protozoários e fungos. Figura 6: Comparação entre duas células eucariontes: à esquerda, observa-se uma CÉLULA ANIMAL e, à direita, uma CÉLULA VEGETAL. A diferença entre elas é que a célula animal apresenta lisossomos e centríolos. Nas células das plantas,

apenas vegetais inferiores apresentam centríolos. Além disso, diferem das células animais por apresentarem plastídeos (cloroplastos, leucoplastos e cromoplastos), além de possuírem plasmodesmos (pontos de comunicação celular), parede celular, que é formada por celulose, hemicelulose, pectina e, às vezes, por lignina. Figura 7: Gráfico representando as porcentagens de componentes em uma célula por quantidade de massa. Notar que a ÁGUA é a substância mais abundante na célula. Em segundo lugar, encontram-se as PROTEÍNAS. Em quantidades menores, os LIPÍDIOS, GLICÍDIOS (açúcares) e ÁCIDOS NUCLEICOS (DNA e RNA). Figura 8: Representação da MEMBRANA PLASMÁTICA, segundo a teoria mais aceita até dia: TEORIA DO MOSAICO FLUIDO (1972). Notar que a membrana plasmática de todos os seres vivos é formada por uma bicamada lipídica entremeada por proteínas transmembranas, intrínsecas e extrínsecas, as quais fluem entre si. A membrana plasmática tem um caráter de ser assimétrica, pois apresenta grupos de glicoproteínas e glicolipídios, conhecidos como glicocálix ou glicocálice, que atuam no reconhecimento celular, na histocompatibilidade entre tecidos, no desenvolvimento do câncer, na formação de biofilmes (bactérias). Notar também que os lipídios apresentam uma parte hidrofóbica que fica na

região mais interna da bicamada, e uma parte hidrofílica que fica para parte mais externa da membrana (tanto para o citoplasma quanto para a parte extracelular). O principal lipídio das membranas é o FOSFOLIPÍDIO. TRANSPORTE ATRÁVES DA MEMBRANA Figura 9: Representação de UM TRANSPORTE PASSIVO através da membrana (sem gasto de energia): OSMOSE. Em 1, existem um compartimento menos concentrado e outro mais concentrado, separados por uma membrana semipermeável. Nesta membrana, há passagem apenas de solvente. No processo osmótico, o solvente atravessa a membrana do meio menos concentrado para o mais concentrado (de soluto) até que as concentrações de ambos os lados se igualem, ou seja, tendem à isotonia como demonstrado na situação 2. A osmose está presente de uma forma bastante constante no nosso cotidiano. Alguns exemplos são compotas de doce, carne de sol, charque que naturalmente apresentam boa capacidade de conservação, devido a altas pressões osmóticas, que impedem ou adiam a decomposição dos alimentos realizada por alguns micro-organismos. Outros exemplos: fisiologia humana ao beber água do mar. Figura 10: Representações de células animais (sem parede celular) e de células vegetais (com parede celular em diferentes concentrações osmóticas: HIPOTÔNICA (célula menos concentrada que o meio); ISOTÔNICA: célula com a mesma concentração do meio; e célula HIPERTÔNICA: mais concentrada em relação ao meio. Notar que, pela presença de parede celular, mesmo em uma situação hipotônica, a célula vegetal não sofre lise, por essa estrutura ser capaz de resistir a altas pressões.

Figura 11: Esquema representa a BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO realizada por proteínas transmembranas (com gasto de energia). Para que a célula apresente um equilíbrio eletroquímico adequado para realizar todos os processos biológicos, é necessário que haja uma grande quantidade de sódio no espaço extracelular em relação ao meio intracelular e o contrário deverá ocorrer com o íon potássio. Isso caracteriza o ESTADO DE REPOUSO da célula, onde a força resultante de cargas no espaço intracelular geralmente é NEGATIVA. Figura 12: Esquema de um POTENCIAL DE AÇÃO que pode ocorrer em três tipos de células: nervosa, epitelial glandular e muscular (placa motora). Por meio de um estímulo externo, ocorre uma despolarização da membrana de um neurônio, por exemplo, gerado primeiramente por canais de sódio dependentes de voltagem, provocando uma alteração de cargas pela entrada excessiva de íons sódio para o espaço intracelular. Assim, por milésimos de segundo, o interior da célula fica com carga positiva e acompanha a velocidade do estímulo ao longo da célula. Exemplo do cotidiano: ouvir, olhar, tomar um choque, mexer a perna, liberar um hormônio na corrente sanguínea.

Figura 13: à esquerda, observa-se um esquema da estrutura de um NÚCLEO CELULAR, apresentando uma cariomembrana, separando o material genético do resto do citoplasma. Importante considerar que a cariomembrana ou carioteca é formada por uma membrana interna e outra externa, cada uma com uma bicamada lipídica, além de ser constituída por vários POROS que são responsáveis por realizar a comunicação entre o núcleo e o citoplasma (transporte de RNA mensageiros, transportadores e ribossômicos, além de diversas proteínas). O NUCLÉOLO é o centro organizador de RNA ribossômico, que geralmente é sintetizado por genes encontrados em um determinado cromossomo, que muda dependendo da espécie. À direita, observa-se a estrutura de um RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO, que contém ribossomos (RER), responsável por sintetizar proteínas e o retículo endoplasmático liso (REL), responsável por sintetizar lipídios. Notar que essas duas organelas são resultado do prolongamento membranoso da própria cariomembrana. Figura 14: Esquema de uma sucessão de eventos de síntese de três organelas membranosas de um eucarionte. Notar que o RER ou REL é sintetizado por prolongamentos da membrana nuclear. Após, o RER ou o REL libera vesículas membranosas responsáveis por gerar o complexo de golgi, apresentando um formato típico semelhante a uma cisterna. Logo depois, o complexo de golgi libera outras vesículas, a fim de formar os lisossomos, os quais realizam a digestão intracelular e liberam os resíduos para o espaço extracelular. É importante considerar que todas as membranas que saíram da membrana nuclear retornaram à membrana plasmática, evidenciando a fluidez e a reciclagem dessa estrutura para os constituintes presentes na célula.

Figura 15: Representação de um RIBOSSOMO. Essa organela está presente tanto em seres procariontes quanto eucariontes e é constituída por duas subunidades: a inferior ou a menor é responsável por realizar a tradução da informação genética obtida pelo RNA mensageiro através das trincas de nucleotídeos, chamados de CÓDONS cuja leitura é feita pelos ANTICÓDONS, presentes nos RNA transportadores. A subunidade superior ou a maior é, por sua vez, responsável pela movimentação da sequência de RNA transportadores em regiões de alta afinidade para que haja a união de aminoácidos por ligações peptídicas, formando polipeptídeos que são os precursores de uma proteína específica. É importante ressaltar que um ribossomo pode sintetizar qualquer proteína. Figura 16: à esquerda, esquema de uma MITOCÔNDRIA presentes em animais, plantas, protozoários e fungos. Ela é representada por CRISTAS, que aumentam a superfície de contato para que ocorra uma produção intensa de energia na forma de ATP. Na MATRIZ dessa organela, ocorre a descarboxilação de vários intermediários contendo carbono pelo CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO OU CICLO DE KREBS. Nesse mesmo espaço, também são encontrados RIBOSSOMOS E DNA. Esses últimos possuem replicação independente do núcleo celular. Já no espaço intermembranoso, ocorre um gradiente de prótons (H + ) para a formação de ATP. À direita, uma representação de um CLOROPLASTO, organela típica de plantas (fotossíntese). Os TILACOIDES são responsáveis pela fase clara ou fotoquímica da fotossíntese e cujo conjunto é denominado de GRANUM. O ESTROMA por sua vez é a estrutura responsável pela fase escura ou química da fotossíntese.

FOTOSSÍNTESE Figura 17: Estrutura de um MESÓFILO FOLIAR, a principal estrutura da planta responsável por realizar fotossíntese, mas outros órgãos também podem ser responsáveis por porções menos representativas para gerar energia para o vegetal. Figura 18: Representação de um CLOROPLASTO. Nos TILACÓIDES, os principais eventos da fase clara ou fotoquímica (que ocorrem só na presença de luz solar ou artificial) são a fotólise da água, liberando gás oxigênio para a atmosfera, a produção de prótons que são carreados pelo NADP e a síntese de ATP. Na fase escura ou química, que pode ocorrer tanto na presença quanto na ausência de luz, são utilizados os produtos formados na fase clara (NADPH, ATP), além da captação de CO 2 da atmosfera (fixação do carbono) para sintetizar compostos orgânicos, como a GLICOSE durante o CICLO DE CALVIN.

Figura 19: Esquema simplificado dos principais produtos da fase clara e escura da fotossíntese. RESPIRAÇÃO Figura 20: À esquerda, uma representação do CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO OU CICLO DE KREBS, cuja principal função é descarboxilar (retirar átomos de carbono de estruturas celulares mais antigas), liberando prótons (H + ) e elétrons, que são carreados por transportadores, chamados de Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo (NAD) e Flavina Adenina Dinucleotídeo (FAD). Como é possível verificar na figura à direita, os NAD e os FAD transportam os prótons até o espaço intermembranoso da mitocôndria e transferem os elétrons até as proteínas transmembranas. No espaço intermembranoso, existe um gradiente de prótons que vai gerar uma força eletromotriz para sintetizar energia na forma de ATP. O excesso de elétrons e prótons será retirado por aceptores finais de elétrons, como o gás oxigênio, no caso de seres aeróbios e sulfato, nitrato, dentre outros, no caso de seres anaeróbios.

Figura 21: Esquema simplificado das três etapas principais do CATABOLISMO DA GLICOSE (respiração). a) GLICÓLISE: etapa na qual ocorre no citoplasma da célula, sem a presença de oxigênio na reação, produzindo uma pequena quantidade de energia: 2 ATP. Nas duas etapas seguintes: b) CICLO DE KREBS e c) CADEIA RESPIRATÓRIA ocorrem dentro da mitocôndria e as reações são dependentes de oxigênio, produzindo grande quantidade de energia. No total, cada molécula de glicose pode produzir de 36 a 38 ATP. ÁCIDOS NUCLEICOS Figura 22: Esquema de um CROMOSSOMO LINEAR de eucarioto sendo desenrolado. Esse esquema demonstra como o material genético está condensado no momento de sofrer a divisão celular (PRÓFASE, METÁFASE, ANÁFASE e TELÓFASE), evitando, assim, mutações no DNA. Pode-se observar que as estruturas em tons de rosa claro representam proteínas chamadas de HISTONAS, que ocorrem apenas em eucariotos e ajudam a condensar, de uma forma mais intensa, o DNA.

Figura 23: O esquema representa as principais diferenças entre os dois ÁCIDOS NUCLEICOS: O DNA está presente no núcleo, é formado por uma estrutura de dupla fita unida por pontes de hidrogênio entre bases nitrogenadas cuja composição é citosina, guanina, adenina e timina; o RNA apresenta uma fita simples, está presente, geralmente, no citoplasma da célula e a base nitrogenada timina é substituída por uracila. Figura 24: À esquerda, uma representação de um NUCLEOTÍDEO, a menor unidade de um ácido nucléico (DNA ou RNA). Cada nucleotídeo é formado por um grupo fosfato, um açúcar de 5 carbonos (pentose) e uma base nitrogenada. É importante notar que os 5 carbonos presentes no açúcar estão numerados. Essa numeração representa o sentido da polimerização dos ácidos nucleicos, que é sempre do sentido 5 3. À direita, observa-se a polimerização dos nucleotídeos: o grupo fosfato, que está ligado ao carbono 5 de um nucleotídeo sempre se ligará ao carbono 3 de outro nucleotídeo. Essa junção é chamada de LIGAÇÃO FOSFODIÉSTER. Assim, será formada uma extremidade 5 fosfato e

outra extremidade 3 OH do açúcar. Por isso que o sentido da polimerização (adição) de nucleotídeos é sempre do sentido 5 3 Figura 25: Um esquema representando a replicação das moléculas de DNA. Primeiro, para que se formem as forquilhas de replicação, ou seja, a abertura das fitas para que seja possível a duplicação do DNA, enzimas chamadas de TOPOISOMERASES atuam diminuindo a torções da molécula de DNA. Após essa etapa, outro grupo de enzimas, chamadas de HELICASES, atua desestabilizando as pontes de hidrogênio formadas entre as bases nitrogenadas. Por conseguinte, enzimas denominadas de DNA POLIMERASE são responsáveis por polimerizar nucleotídeos, colocando-os um grudado ao outro por ligação fosfodiéster, fazendo com que a fita de DNA tenha sempre o sentido 5 3. A mesma DNA polimerase irá sintetizar uma fita, chamada de contínua e outra de descontínua (FRAGMENTOS DE OKAZAKI). Posteriormente, os Fragmentos de Okazaki se transformam em uma fita contínua, à medida que enzimas chamadas de DNA LIGASE juntam os trechos descontínuos da fita. Figura 26: Representação dos 64 códons possíveis do código genético. É importante considerar que o primeiro aminoácido a ser inserido para síntese de uma proteína é sempre o aminoácido METIONINA (Códon de Iniciação). Além disso, pode-se dizer que o código genético, ou seja, a relação da sequência de bases nitrogenadas de DNA e a

sequência de aminoácidos de uma proteína, é DEGENERADO. Isso quer dizer que vários códons podem reconhecer um único aminoácido, mas, ao mesmo tempo, o código genético NÃO É AMBÍGUO, pois um determinado códon reconhece, no máximo, um aminoácido. Por exemplo, a leucina é reconhecida por 4 códons, mas o códon CUU não tem capacidade de reconhecer outro aminoácido além da leucina. Por fim, existem 3 códons responsável por finalizar a síntese de proteínas, denominados de Códons de Terminação (UAA, UAG E UGA). Figura 27: Esquema geral da SÍNTESE PROTÉICA: códons (trincas de nucleotídeos) constituintes do RNA mensageiro deslizam sobre a subunidade menor do ribossomo e se associam aos anticódons, pertencentes aos RNA transportadores. Enquanto o RNA mensageiro traz a informação presente no núcleo, o RNA transportador se liga a aminoácidos presentes no citoplasma e os conduz até o ribossomo. O ribossomo, por sua vez, traduz a informação genética a partir da sequência de bases nitrogenadas proveniente do DNA em uma sequência de aminoácidos, com o objetivo de sintetizar uma proteína específica. MITOSE E MEIOSE Figura 28: Representação do CICLO CELULAR DE EUCARIONTES o qual é dividido em INTERFASE (entre fases: G1, S E G2) e DIVISÃO CELULAR POR MITOSE. Notar que o processo de divisão mitótica é muito rápida, comparado à interfase, como se observa na figura à esquerda. Ainda é importante considerar que a interfase, diferente do processo de divisão mitótica, apresenta uma intensa atividade metabólica. A Fase de GAP1 (G1) é responsável por alta atividade proteica com intuito de formar muitas enzimas e proteínas que vão atuar na fase de replicação do DNA. Posteriormente, a fase de SÍNTESE (S) é o momento de replicação das moléculas de DNA, mantendo o número de cromossomos constante. É também nesta fase que a molécula de DNA pode sofrer mutações, uma vez que está menos condensada. A fase G2 da interfase também apresenta uma intensa atividade de investimento para o crescimento celular, por isso, é responsável por sintetizar muitas enzimas e outras proteínas, a fim de reforçar a estrutura da célula. A divisão mitótica tem como objetivo

principal manter a relação superfície/volume celular, a fim de que a célula apresente condições metabólicas adequadas. Exemplos de processos mitóticos: multiplicação celular, regeneração, desenvolvimento orgânico, formação de tumores benignos e malignos, reprodução de bactérias. A mitose, portanto, é importante, pois não altera a constituição genética das células filhas. À direita, observar que o processo de duplicação ocorre apenas para as moléculas de DNA, enquanto que o número de cromossomos permanece constante durante todo o ciclo celular. Figura 29: Esquema do processo de divisão mitótica em eucariontes. Após a interfase, a célula começa a se preparar para o processo de divisão celular. É na PRÓFASE que ocorre o desaparecimento do nucléolo e da carioteca. Por outro lado, a célula começa a investir na formação do fuso acromático que auxiliará na migração dos cromossomos para os pólos da célula, junto com a ÁSTER (conjunto de CENTRÍOLOS) que são responsáveis pela movimentação celular. A METÁFASE, segunda etapa da mitose, é conhecida por ser o momento em que os cromossomos estão mais nítidos ao microscópio, além de apresentarem grau máximo de condensação e desenvolvimento da placa equatorial. A próxima etapa, a de ANÁFASE, é o momento onde as cromátides se separam, uma vez que ocorre o rompimento do centrômero, constituinte do cromossomo cuja estrutura se encontra em HETEROCROMATINA, ou seja, inativa. Na última fase, a de TELÓFASE, ocorre a divisão celular ou CITOCINESE. Em animais, a citocinese é centrípeta, enquanto que a divisão celular em vegetais é centrífuga. Na mitose, não há variabilidade genética.

Figura 30: Na MEIOSE, diferentemente da mitose, ocorre variabilidade genética. A meiose 1 é a etapa mais importante, pois é responsável por gerar variabilidade genética em dois momentos principais: na PRÓFASE 1 (PAQUÍTENO), por processo conhecido como crossing-over e na ANÁFASE 1 por realizar a separação dos cromossomos homólogos de forma aleatória. Na meiose, ocorre dois processos sucessivos de divisão celular: a primeira é uma meiose reducional, onde o número de cromossomos se reduz à metade, fazendo com que a célula diploide se transforme em haploide e, na segunda, ocorre uma divisão equacional, onde o número de cromossomos permanece constante. Na anáfase 1 da meiose, os cromossomos homólogos que se separam, não havendo rompimento do centrômero; já na anáfase 2, as cromátides se separam, assim como ocorre na anáfase da mitose, onde os centrômeros sofrem rompimento. MICROBIOLOGIA Figura 31: Segundo a classificação moderna (Carl Woese, 1990), os seres vivos são agrupados em 3 DOMÍNIOS: Bacteria, Archaea, Eucaryota. Na escala de classificação, o termo domínio está acima de reino. A partir do advento das técnicas de Biologia Molecular, foi possível comparar as sequências de bases nitrogenadas de regiões do DNA relativamente conservadas (genes que transcrevem o RNA ribossômico) das mais diferentes espécies de seres vivos.

Figura 32: Demonstração da diversidade morfológica dos VÍRUS, os quais não são considerados seres vivos, pois não são providos de células e de organelas. Assim, necessitam, obrigatoriamente, de uma célula de um hospedeiro para ter a capacidade de se reproduzirem. Os vírus geralmente são constituídos de um único tipo de ácido nucléico (DNA ou RNA), estrutura protéica, cujas unidades são denominadas de CAPSÔMERO e o conjunto, de CAPSÍDEO. Além disso, alguns vírus apresentam uma camada adicional, chamada de ENVELOPE. Muitos destes vírus, como o da gripe, apresentam ANTÍGENOS situados no envelope, responsáveis pela virulência. Outros vírus, como BACTERIÓFAGOS, representados pelo segundo desenho, são exclusivos parasitas de bactérias. Figura 33: Representação de duas CÉLULAS PROCARIONTES: à esquerda, uma CÉLULA BACTERIANA com parede celular de PEPTIDEOGLICANO; as FÍMBRIAS são muitas vezes responsáveis pela aderência a superfícies, indicando também o seu potencial de virulência. O DNA é disperso no citoplasma (ausência de núcleo). Também é possível visualizar uma CÁPSULA DE CARBOIDRATOS, que está relacionada com o reconhecimento celular e, por último, um FLAGELO, que nem sempre está presente, responsável pela locomoção. À direita, uma CÉLULA DE CIANOBACTÉRIAS, apresentando pigmentos em azul (FICOBILININAS: FICOERITRINAS e FICOCIANINAS) responsáveis pela realização da fotossíntese.

REPRODUÇÃO HUMANA E EMBRIOLOGIA Figura 34: À esquerda, representação do APARELHO REPRODUTOR FEMININO. A genitália externa compreende a VULVA (pequenos e grandes lábios), CLITÓRIS e HÍMEN e a genitália interna é constituída de OVÁRIOS, TUBAS UTERINAS e VAGINA. Os ovários são responsáveis pela geração e liberação do óvulo para a tuba uterina. Na tuba uterina, ao encontrar o espermatozóide, o óvulo é fecundado. No útero, é a etapa onde ocorrerá a implantação ou nidação do embrião, ou seja, o embrião, em estágio de blastocisto, abrigar-se-á na parede do útero, fase importante para que o embrião se nutra de substâncias produzidas pela mãe. À direita, representação do APARELHO REPRODUTOR MASCULINO. Os espermatozóides são produzidos nos TÚBULOS SEMINÍFEROS, nos testículos. Por sua vez, são armazenados no EPIDÍDIMO, correspondendo a 5% do sêmen. Posteriormente, o fluido seminal é liberado do epidídimo pelo CANAL DEFERENTE (10% do sêmen). Após, é secretado o líquido seminal da VESÍCULA SEMINAL, rico em nutrientes (60% do sêmen). Além disso, a PRÓSTATA libera um líquido viscoso e alcalino (30% do sêmen), importante para neutralizar a acidez da vagina, o que provoca a morte dos espermatozóides, além de liberar várias PROSTAGLANDINAS, que contraem a musculatura do aparelho reprodutor feminino, favorecendo a movimentação dos espermatozóides até o encontro do óvulo. É importante considerar que o saco escrotal situa-se em uma posição extraabdominal, pois as enzimas que atuam na produção dos espermatozóides apresentam uma atividade ótima a 35 C. Figura 35: Representação de um OVÁRIO FEMININO. É importante considerar que, após o nascimento de uma mulher, todas as OVOGÔNIAS, em média de 200 mil, já estarão formadas. Nessa figura, é possível afirmar que o desenvolvimento do FOLÍCULO OVARIANO ocorre todos os meses a partir da MENARCA até a MENOPAUSA. A cada mês, os ovários se alternam para liberar um OÓCITO II. E deve-se considerar também que, a cada mês, vários folículos ovarianos

(oócitos + células foliculares) são desenvolvidos, mas apenas um (o que crescer primeiro) libera o oócito II na tuba uterina, formando também o CORPO LÚTEO ou AMARELO, que será responsável por produzir PROGESTERONA. Só se poderá chamar de ÓVULO quando este sofrer a fecundação por um espermatozóide. Quando o oócito II for liberado pelo ovário, ou seja, sofrer ovocitação (dia fértil da mulher), ele estará em metáfase II da meiose. Só sofrerá a segunda divisão meiótica, quando o espermatozóide conseguir fecundá-lo. Durante toda a vida da mulher, existem mais ou menos 400 liberações de oócitos II (ovocitações). Figura 36: À esquerda, esquema mais detalhado do TESTÍCULO e, à direita, representação de um dos vários TUBOS SEMINÍFEROS que compõem o SACO ESCROTAL. Cada tubo seminífero produzir milhares de espermatozóides por dia. Nesse processo de GAMETOGÊNESE MASCULINA, é importante considerar dois tipos celulares: as CÉLULAS DE LEYDIG, que são responsáveis por produzir TESTOSTERONA. Esta atua diretamente na produção de espermatozóides e nas características secundárias masculinas, como desenvolvimento de pelos, músculos, voz grave. As CÉLULAS DE SERTOLI são fundamentais para sustentação dos espermatozóides, assim como para sua nutrição.

Figura 37: O CICLO MENSTRUAL é dividido, portanto, em 3 fases: menstrual, proliferativa e secretora: FASE MENSTRUAL (1 a 4 dia): o primeiro dia da menstruação corresponde ao início do ciclo menstrual. A parede do endométrio (camada superficial do útero) é descamada e é expelida com a menstruação (sangue descartado pela vagina). Cerca de 35 a 50 ml de sangue são liberados e esta fase dura cerca de 4 a 5 dias. Nesse período, as taxas de progesterona e de estrógeno estão baixas no organismo. FASE PROLIFERATIVA (4 a 14 dia): é a fase em que, no ovário, ocorre o crescimento dos folículos ovarianos (oócitos secundários + células foliculares). Nessa mesma fase, ocorre o espessamento das camadas do endométrio, no útero, para dar condições favoráveis à implantação do embrião. FASE SECRETORA (14 a 28 dia): os altos níveis de estrógeno estimulam a produção de um pico de LH. Nesse momento, a ovulação ocorre (período fértil). O folículo ovariano, que se encontra no ovário, depois de liberar o oócito secundário, transforma-se em CORPO LÚTEO, que produzirá progesterona. A progesterona manterá o endométrio em condições favoráveis para o desenvolvimento do embrião e secretará substâncias, como o glicogênio, que alimentarão o embrião nos primeiros dias do desenvolvimento. Se a mulher engravidar, o corpo lúteo manterá as taxas de progesterona e de estrógeno altas durante as 20 primeiras semanas de gravidez. Após essa data, a placenta será a responsável por produzir a progesterona, a partir do HCG Gonadotrofina Coriônica Humana). Caso contrário, se não houver gravidez, o corpo lúteo dura, em média, 14 dias e logo após se degenera, diminuindo as taxas de progesterona, finalizando o ciclo e iniciando outro, com o início do sangramento. Figura 38: Esquema do PROCESSO PÓS-FECUNDAÇÃO. Após a fecundação ser realizada na TUBA UTERINA, a célulaovo ou zigoto foi progressivamente se movimentando em direção ao ÚTERO, a fim de ser implantado. Notar os dias que foram necessários para cada etapa do desenvolvimento embrionário. Nos dois primeiros dias, as células estão sofrendo as primeiras divisões mitóticas, formando BLASTÔMEROS. A partir do terceiro dia, já é possível visualizar o estágio de MÓRULA, uma estrutura maciça de células e do mesmo tamanho da célula-ovo. Até esse estágio do desenvolvimento, todas as células podem dar origem a um organismo inteiro, ou seja, são TOTIPOTENTES. A partir do quinto dia, a estrutura se transforma de mórula à blástula ou (BLASTOCISTO -mamíferos). No estágio de BLÁSTULA, ocorre a migração de células para periferia, onde o centro é preenchido por um líquido que vai compor a BLASTOCELE (cavidade da blástula) e também o desenvolvimento de dois tipos de tecidos: o EMBRIOBLASTO (que dará origem ao embrião) e o TROFOBLASTO (que dará origem à placenta nos mamíferos). É na etapa de blástula que o embrião é implantado na parede uterina da mulher.

Figura 39: O esquema acima sintetiza os dois processos de GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA. À direita, a espermatogênese é o mecanismo de formação dos espermatozóides, que ocorre nos testículos (nos túbulos seminíferos.). No período de multiplicação, após os 6 anos, as células chamadas de GONÓCITOS PRIMÁRIOS começam a sofrer MITOSES, aumentando o número de células agora chamadas espermatogônias (células diploides). No período de crescimento, em zonas mais profundas dos tubos seminíferos, as espermatogônias começam a crescer e passam a chamar-se espermatócitos primários ou de primeira ordem. No período de maturação, mais ou menos aos 12 anos de idade, o crescimento cessa. Os espermatozóides de primeira ordem sofrem MEIOSE. Cada uma dessas células dá origem a 2 espermatócitos de 2ª ordem (n) os quais se dividem e formam 4 espermátides. As espermátides sofrem espermiogênese e formam os espermatozóides. À esquerda, a ovogênese é o mecanismo de formação dos óvulos; que ocorre nos ovários. Na ovogênese, na fase de multiplicação, há a formação das ovogônias por MITOSE durante a vida embrionária (intrauterina) até o nascimento. A mulher recém-nascida apresenta cerca de 100 mil folículos (células diplóides) em cada ovário. No período de crescimento, os ovócitos jovens aumentam de volume e se transformam em ovócitos I que iniciam a Meiose I. O processo para aí (diploteno da prófase) por anos. A fase de maturação se inicia quando a mulher atinge a maturidade sexual (puberdade). No início de cada ciclo menstrual, por ação hormonal, o ovócito I completa a meiose I e vai até a metáfase da meiose II. Na ovulação, é liberado o ovócito, em metáfase II. A maturação realmente se completará (concluir a Meiose II) se houver fecundação, caso contrário haverá degeneração. Figura 40: O esquema acima representa os 4 principais TIPOS DE ZIGOTOS do reino animal: O primeiro denominado de OLIGOLÉCITO apresenta vitelo, a ponto do vitelo (nutriente) estar disperso de forma homogênea por toda a célula (exemplos: mamíferos, anfioxo, peixes); o ovo HETEROLÉCITO apresenta quantidade moderadas de vitelo na célula e é dividido de forma heterogênea, a fim de formar um pólo animal (desenvolvimento do embrião) e polo vegetativo (conteúdo de vitelo). É importante considerar que à medida que aumenta a quantidade de vitelo no ovo, diminui a velocidade de clivagens do mesmo. Nesse caso, o ovo heterolécito sofre clivagens de formas desiguais, ou seja, as células dos pólos têm tamanhos diferentes (exemplos: anfíbios, moluscos, anelídeos); o ovo TELOLÉCITO, por sua vez, apresenta uma grande quantidade de vitelo no pólo vegetativo, a ponto de inibir as divisões mitóticas durante a clivagem. Assim, apenas uma pequena parcela desse ovo sofre divisões (disco embrionário) (exemplo: aves, répteis e monotremados). Por fim, o ovo CENTROLÉCITO apresenta grande quantidade de vitelo no centro do ovo, fazendo com que ocorram clivagens apenas na periferia (pólo animal) (exemplos: artrópodes).

Figura 41: Esquema geral sobre as diferentes clivagens ou segmentações dos diferentes tipos de ovos. Os oligolécitos, alécitos ou isolécitos apresentam CLIVAGEM HOLOBLÁSTICA (TOTAL) E IGUAL, pois apresentam pouco ou nenhum vitelo, a ponto de a velocidade das divisões mitóticas ser a mesma. O caso da clivagem total e desigual é exemplificado pelo ovo heterolécito. Por apresentar moderada quantidade de vitelo, esse ovo sofre diferenças nas velocidades de segmentação, mas ainda todo o ovo sofre divisões mitóticas, embora as células animais apresentem tamanho menor que as vegetativas. Para o caso da CLIVAGEM MEROBLÁSTICA (PARCIAL) E DISCOIDAL, a quantidade de vitelo provoca a inibição das divisões mitóticas, fazendo com que a segmentação ocorra somente no pólo animal, formando um disco embrionário. No último caso, a CLIVAGEM MEROBLÁSTICA SUPERFICIAL, por apresentar grande quantidade de vitelo que se encontra no centro do ovo, não favorece as divisões mitóticas, dado que a segmentação é favorecida apenas na sua periferia ou superfície do ovo. Figura 42: Esquema do processo de GASTRULAÇÃO. O embrião sofre a transformação de blástula para gástrula. A blastocele (cavidade da blástula) sofre uma invaginação, de modo que há o surgimento do BLASTÓPORO, que poderá dar origem à boca (PROTOSTÔMIO) ou ao ânus (DEUTEROSTÔMIO). Além disso, haverá a formação do ARQUÊNTERO (intestino primitivo), dos FOLHETOS EMBRIONÁRIOS (endoderme, ectoderme e mesoderme) e desenvolvimento dos ANEXOS EMBRIONÁRIOS no caso dos vertebrados. Figura 43: Esquema da embriogênese após o estado de nêurula (sequência de desenvolvimento de um cordado: célula-ovo ou zigoto, mórula, blástula, gástrula e nêurula). À esquerda, observa-se um corte transversal de um embrião celomado, triploblástico e deuterostomado do filo dos cordados. Nessa figura, observar que o tubo neural já está formado pela indução da notocorda. Além disso, notar também que o celoma verdadeiro sempre está delimitado entre camadas de mesoderme. À direita, observa-se o mesmo embrião em um corte saginal ou longitudinal, onde se verifica a presença dos três folhetos embrionários (endoderme, ectoderme e mesoderme), além do arquêntero e do blastóporo (orifício de abertura para o intestino primitivo).

Figura 44: À esquerda, verifica-se a formação de GÊMEOS IDÊNTICOS, UNIVITELINOS OU MONOZIGÓTICOS, onde obrigatoriamente um único espermatozóide fecunda um único óvulo e geralmente está relacionado a alguma predisposição genética. A partir dessa célula-ovo, podem-se ter dois destinos para formação de gêmeos idênticos (sempre do mesmo sexo, pois são geneticamente iguais): 1) antes mesmo da mórula estar totalmente formada, ocorre uma divisão de blastômeros nos estágios iniciais do desenvolvimento embrionário, gerando duas ou mais mórulas ou 2) a divisão das células embrionários pode ocorrer em estágios mais tardios do desenvolvimento embrionário, como uma divisão da massa de células do embrioblasto no estágio de blástula. À direita, observa-se o processo de formação de GÊMEOS FRATERNOS, BIVITELINOS OU DIZIGÓTICOS. Nesse caso, há a fecundação de dois óvulos, cada um por um espermatozóide. Isso pode acontecer em casos de fertilização in vitro ou em casos esporádicos em que a mulher libera dois oócitos de uma só vez. Cada fecundação gerará uma célula-ovo, que por sua vez, formará uma mórula e assim por diante. Neste caso, os gêmeos são geneticamente diferentes, com a condição de serem gerados na mesma gestação. Figura 45: Representação de um OVO DE VERTEBRADO (ave, réptil ou mamífero monotremado). Nesse esquema, é possível verificar os diferentes anexos embrionários que favorecem o desenvolvimento do embrião no ambiente terrestre. O SACO VITELINO é a porção que é capaz de armazenar vitelo (gema do ovo), cuja importância é transferir nutrientes para o embrião. O CÓRIO ou CÓRION é um anexo importante para a proteção do embrião, pois forma uma película na parte interna da casca, evitando o contato do embrião com o meio externo, caso haja fissuras na estrutura calcária do ovo. O ÂMNIO ou BOLSA AMNIÓTICA foi um passo evolutivo muito importante para a adaptação à vida terrestre, surgindo essa característica a partir dos répteis. O âmnio, por sua vez, evita que o embrião sofra choques mecânicos e que se mostre vulnerável à dessecação. Por último e não menos importante, o ALANTÓIDE tem múltiplas

funções para o desenvolvimento do ovo, uma vez que ele armazena todos os excretas nitrogenados produzidos pelo embrião. À medida que o vitelo diminui de tamanho, o embrião e o alantóide aumentam. E à medida que o alantóide aumenta, ele aumenta a superfície de contato com a casca rígida do ovo, rica em cálcio. Por sua vez, seqüestra cálcio da casca para transportar ao embrião, a fim de este formar as estruturas ósseas e do bico (no caso das aves). À medida que o cálcio vai sendo retirado da casca, a mesma vai se tornando gradativamente mais porosa. Assim, o alantóide também tem a função de realizar trocas gasosas durante a respiração (captando oxigênio e liberando gás carbônico para a atmosfera). Figura 46: Esquema de um MAMÍFERO PLACENTÁRIO. O embrião é ligado à PLACENTA pelo CORDÃO UMBILICAL. Não há contato do sangue da mãe com o do feto, pois a placenta é a estrutura que realiza a comunicação entre os dois organismos. Ela atua como um aparelho digestório, respiratório, excretor, imunológico e de proteção para o embrião. O CÓRION nos mamíferos placentários se modificou, a fim de contribuir para a formação da placenta. O ALANTÓIDE sofreu modificações e parte dele é preponderante para a formação do cordão umbilical. O SACO VITELÍNICO ou VITELINO é quase rudimentar, se não fosse a função de produzir as primeiras células sanguíneas para o embrião, antes do desenvolvimento da medula óssea. Por último, o ÂMNIO atua contra a dessecação e evita os choques mecânicos. Além disso, o líquido amniótico tem papel importante para o início do funcionamento dos órgãos, uma vez que o embrião fica embebido pelo líquido. O embrião bebe o âmnio e este é absorvido pelos intestinos, passa pelo sangue, pelos rins e o embrião, por fim, acaba urinando esse mesmo líquido. Isso possibilita a circulação do mesmo pelo corpo e ajuda no início do funcionamento dos aparelhos do mesmo. HISTOLOGIA Figura 47: Demonstração das três camadas da pele: EPIDERME (origem ectodérmica), DERME (mesodérmica) e HIPODERME (mesodérmica). A última camada, a hipoderme, é a mais profunda (rica em adipócitos) e está presente

apenas em aves e mamíferos. É importante considerar que as duas glândulas exócrinas da pele: 1) a glândula sebácea fica na região intermediária da altura do folículo piloso. Ela apresenta funções importantes, principalmente no inverno, pois, ao liberar gordura, atua como um isolante térmico. No entanto, quando a produção de sebo é excessiva, ocorre a formação de ESPINHAS, pois o excesso de gordura entope os poros e algumas bactérias acabam utilizando esses lipídios como fonte de energia, fazendo com que ocorram as inflamações na pele (espinhas) e 2) a glândula sudorípara apresenta uma abertura independente para eliminação de excretas (água e sais minerais). Essa última glândula tem duas funções importantes: não sobrecarregar os rins, pois ajuda excretar o excesso de sais minerais e compostos nitrogenados, além de atuar como um sistema de regulagem térmica do corpo. Observar também os inúmeros NEURÔNIOS SENSITIVOS presentes na pele para detectar pressão, temperaturas altas e baixas, dor, etc. Figura 48: Representação dos vários tipos de TECIDO EPITELIAL do corpo humano. Eles podem ser derivados dos 3 folhetos embrionários (ectoderme, mesoderme e endoderme). Por exemplo: o epitélio da mucosa nasal é de origem ectodérmica; o dos rins é de origem mesodérmica e o epitélio do estômago é de origem endodérmica. Figura 49: Esquema geral das diferentes células do TECIDO CONJUNTIVO PROPRIAMENTE DITO TIPO FROUXO: características gerais: atua no preenchimento do corpo; apóia e nutre os epitélios, pois é altamente vascularizado; de consistência delicada, flexível e pouco resistente; atua na defesa do corpo e em fenômenos como a diapedese (processo

inflamatório), além de ser um tecido que armazena reservas energéticas. As diferentes estruturas e células encontradas nesse tecido são: FIBROBLASTOS (são células responsáveis pela produção de 3 fibras de sustentação do tecido: FIBRAS DE COLÁGENO, que são as mais grossas e resistentes; FIBRAS ELÁSTICAS, com espessura intermediária, e FIBRAS RETICULARES, que são as mais finas e de formato anastomosado), MACRÓFAGOS (que são formados a partir de monócitos que vêm do sistema sanguíneo e atuam na fagocitose de micro-organismos invasores principalmente quando há um corte na pele), MASTÓCITOS (são muito semelhantes aos basófilos, pois liberam heparina e histamina), CÉLULAS ADIPOSAS (reservatório de energia na forma de triglicerídeos), DIFERENTES LEUCÓCITOS (células que invadem o tecido conjuntivo, vindo da corrente sanguínea para a defesa do corpo MONÓCITOS, LINFÓCITOS, NEUTRÓFILOS, EOSINÓFILOS E BASÓFILOS) e PLASMÓCITOS (contêm anticorpos e são derivados dos leucócitos). Figura 50: Esquema de um corte transversal do joelho representando vários tipos de TECIDO CONJUNTIVO PROPRIAMENTE DITO (tecido conjuntivo fibroso, tecido conjuntivo frouxo); tecidos conjuntivos especializados (sanguíneo, ósseo, cartilaginoso e adiposo).

Figura 51: Esquema do processo de DIAPEDESE: quando há uma invasão de micro-organismos devido a um corte na pele, por exemplo, muitos LEUCÓCITOS (GLÓBULOS BRANCOS) acabam migrando em grande quantidade dos vasos sanguíneos para o tecido conjuntivo a partir dos capilares sanguíneos, passando entre as células endoteliais. A diapedese aumenta muito nas invasões locais de micro-organismos, pois os leucócitos são células cuja função é a defesa contra micro-organismos agressores. As células de defesa mais freqüentes no tecido conjuntivo são os NEUTRÓFILOS (matam bactérias), EOSINÓFILOS (aumentam na presença de parasitas) e LINFÓCITOS (alguns entram em contato com antígenos e passam a constituir as células da memória imunológica). Os MASTÓCITOS (células do tecido conjuntivo propriamente dito) liberam HISTAMINA, atuando como um vaso dilatador, causando a inflamação e permitindo que a diapedese ocorra com sucesso. Figura 52: Representação dos elementos figurados do sangue. É possível observar os vários tipos de células de defesa (LEUCÓCITOS ou GLÓBULOS BRANCOS) que se dividem em dois grupos: os GRANULÓCITOS e os AGRANULÓCITOS. Os granulócitos são divididos em NEUTRÓFILOS (núcleo geralmente trilobado e são responsáveis por fagocitar corpos estranhos, principalmente bactérias), EOSINÓFILOS (núcleo bilobado e fagocitam apenas determinados elementos. Em doenças alérgicas ou provocadas por parasitas - principalmente protozoários e helmintos, há o aumento do número dessas células) e BASÓFILOS (assim como os MASTÓCITOS no tecido conjuntivo, liberam HEPARINA, um anticoagulante, e HISTAMINA, uma substância vasodilatadora liberada em processo alérgicos e em diapedese). Os leucócitos agranulócitos são os LINFÓCITOS (núcleo muito condensado, ocupando quase toda a célula e responsáveis pela produção de anticorpos - imunoglobulinas) e os MONÓCITOS (têm núcleo em forma de rim, dão origem aos macrófagos e atuam como sentinelas do sistema imunológico, fagocitando bactérias, vírus e fungos). As HEMÁCIAS, ERITRÓCITOS ou GLÓBULOS VERMELHOS são anucleadas nos mamíferos e transportam gases respiratórios pela corrente sanguínea. Por último, as PLAQUETAS não são células e sim fragmentos de células denominadas de MEGACARIÓCITOS (células multinucleadas) atuam na coagulação sanguínea. Importante que todas as células citadas aqui são produzidas na medula óssea (no interior de alguns ossos do nosso corpo).

Figura 53: Representação dos três tipos de tecido muscular: 1) TECIDO MUSCULAR ESTRIADO ESQUELÉTICO: cada célula alongada é denominada de SARCÔMERO, é multinucleada; os movimentos são voluntários; o tecido não tem capacidade de regeneração; é intensamente vascularizado, rico em mitocôndrias; os feixes musculares apresentam uma única direção; único tipo de músculo que apresenta PLACA MOTORA; 2) TECIDO MUSCULAR CARDÍACO: as células alongadas são uninucleadas; apresentam DISCOS INTERCALARES que aumentam a força de tração; contração muscular involuntária; feixes musculares em várias direções; nenhuma capacidade regenerativa; apresentam CÉLULAS SINCICIAIS que atuam na auto-estimulação para a contração muscular, similar a um marcapasso. Dessa forma, o músculo cardíaco é independente ao impulso nervoso externo, não necessitam de placa motora; 3) TECIDO MUSCULAR LISO: dispõem-se em células em forma de fuzil (fuziformes); como capacidade regenerativa; contração muscular involuntária; células uninucleadas e com núcleo central presente nas células das vísceras (aparelhos digestório, reprodutor, urinário) e músculos eretores do pelo. Todos os tipos de músculos são organizados contendo ACTINA e MIOSINA, proteínas responsáveis pela contração muscular. Figura 54: À esquerda, representação de uma FIBRA MUSCULAR do tecido muscular estriado esquelético. Uma fibra muscular apresenta várias MIOFIBRILAS. Ao longo de cada miofibrila, são apresentadas células contíguas do músculo, denominada de SARCÔMERO. Cada sarcômero é organizado por feixes de proteínas que são as principais atuantes na contração muscular: ACTINA e MIOSINA. Cada célula (sarcômero) fica separada de outra pela LINHA Z. A BANDA I, também chamada de Banca Isotrópica, é a região onde incide luz de uma forma homogênea, quando vista em microscópio. A BANDA A ou banda Anisotrópica, é a região onde a miosina (mais espessa e central) se liga à actina, a qual é mais fina e periférica, gerando uma diferença na incidência de luz quando visualizada ao microscópio. À direita, demonstração esquemática de como a CONTRAÇÃO MUSCULAR em nível molecular ocorre: as miofibrilas contêm quatro tipos principais de proteínas MIOSINA, ACTINA, TROPOMIOSINA e TROPONINA. 1) Após o estímulo nervoso ocorrer na placa motora (entre o neurônio e a fibra muscular), 2) há a liberação de íons cálcio do RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO (retículo endosplasmático liso). 3) o cálcio se liga a uma das 3 subunidades da troponina, que está ancorada à tropomiosina. 4) a tropomiosina se desloca para outro local, deixando disponível a actina para se ligar à miosina, ocorrendo a contração muscular, sendo utilizada uma molécula de ATP durante o processo.

Figura 55: Esquema de um complexo de células nervosas do Sistema Nervoso Central. O tecido nervoso tem origem ectodérmica. No tecido nervoso, têm-se os NEURÔNIOS (células especializadas em conduzir os impulsos nervosos) e algumas células que ajudam na sustentação e nutrição dos neurônios (ASTRÓCITOS, OLIGODENTRÓCITOS, CÉLULAS DE SCHWANN, MICROGLIA, CÉLULAS EPENDIMÁRIAS). Os neurônios são células que podem ser divididas em três partes: AXÔNIO (parte mais alongada da célula), CORPO CELULAR (onde está localizado o núcleo e a maioria das organelas) e DENDRITOS (são ramificações celulares). É importante considerar que o impulso nervoso segue sempre uma única direção: dendrito axônio. Além disso, os neurônios nunca de tocam. Eles ficam a distâncias muito pequenas, mas mesmo assim é preciso que haja a transmissão de NEUROTRANSMISSORES (substâncias responsáveis por efetuar a comunicação entre as células nervosas, a partir de um estímulo). Esse processo é denominado de SINAPSE. Todos os neurônios, para que possam transportar o impulso nervoso com eficiência e sem perda da informação inicial, apresentam camadas de membrana envoltas no axônio, denominadas de BAINHA DE MIELINA. Essa estrutura é formada por prolongamentos de membrana plasmática de CÉLULAS DE SCHWANN (Sistema Nervoso Periférico) e de OLIGODENDRÓCITOS (Sistema Nervoso Central). Essas membranas atuam realizando o isolamento elétrico, fazendo com que as cargas elétricas geradas pelos impulsos não sejam perdidas. Além disso, a bainha de mielina não é totalmente contínua. Ela apresenta espaços chamados de NÓDULOS DE RANVIER, fazendo com que as cargas elétricas deem saltos de um nódulo a outro do mesmo neurônio, aumentando a rapidez e a eficiência da informação nervosa (impulso nervoso). FISIOLOGIA HUMANA

Figura 56: Representação do SISTEMA DIGESTÓRIO HUMANO. A digestão inicia na BOCA, onde o amido é transformado em maltose pela PTIALINA ou AMILASE SALIVAR (ph 6,5 a 7,5). Posteriormente, o alimento segue pela FARINGE (estrutura comum aos aparelhos digestório e respiratório), que chega ao ESÔFAGO, se instalando no ESTÔMAGO. Nesse órgão, há a liberação de ácido clorídrico (HCl) pelas células parietais, que provocam a diminuição do ph (em torno de 2). Junto a isso, são produzidas duas principais enzimas (RENINA E PEPSINA), que apresentam atividade ótima neste ph. A renina é importante para o processo de coagulação do leite e a pepsina, pela desnaturação e digestão das proteínas. Tanto o baixo ph, conseqüência da liberação do ácido clorídrico, quanto a presença das enzimas, são importantes para a digestão das proteínas, transformando-as em peptídeos. É nessa fase que o alimento é transformado, sendo denominado de QUIMO. Após, o quimo é transportando para o DUODENO (primeira parte do intestino delgado). Nesta etapa, ocorre a liberação do SUCO ENTÉRICO (enzimas: petidase, sacarase, maltase e lactase), liberado da parede do intestino, do SUCO PANCREÁTICO (enzimas: tripsina, amilase e lipase e nucleases), liberado por glândulas exócrinas do PÂNCREAS, e da bile (não é enzima), produzida no FÍGADO e liberada pela VESÍCULA BILIAR para realizar a emulsão de gorduras. Também nessa etapa, a produção de bicarbonato de sódio é importante para deixar o ph do intestino alcalino, uma que as enzimas digestivas, no intestino, apresentam ph ótimo. Após essa etapa, o QUILO está formado. O intestino delgado é dividido em DUODENO, JEJUNO-ÍLEO e tem papel importante na absorção de alimentos transformados em moléculas pequenas, como monossacarídeos (carboidratos), aminoácidos (proteínas), ácidos graxos e glicerol (lipídios) e nucleotídeos (ácidos nucleicos). O INTESTINO GROSSO, por sua vez, é dividido em CECO, CÓLON E RETO e como função principal a absorção de água, vitaminas e sais minerais (formação das fezes) e, por último, o ÂNUS completa a estrutura do sistema digestório. Figura 57: Demonstração de um corte sagital (longitudinal) da região da boca, apontando as três GLÂNDULAS PRODUTORAS DE SALIVA: A SUBLINGUAL, A SUBMANDIBULAR E PARÓTIDA. A saliva tem 3 principais funções: liberação de muco para auxiliar na mastigação e deglutição dos alimentos; produção de lisozima (uma enzima que degrada a parede celular de muitas bactérias, que podem causar doenças) e liberação da enzima ptialina, responsável pela digestão de amido (carboidrato).

Figura 58: À esquerda, uma representação da ESTRUTURA DO DENTE. O esmalte é de origem ectodérmica e principal região onde ocorre a cárie. Cáries mais avançadas podem chegar à dentina e à polpa. A dentina é de origem mesodérmica e a polpa é de origem mista (parte tem origem mesodérmica, pois é muito vascularizada e formada por tecido conjuntivo frouxo; parte é de origem ectodérmica pela presença de nervos sensitivos que são responsáveis pela sensação de dor em casos de sensibilidade dentária (gelado, quente e doce), como quando algum dente está com cárie. Notar que a cárie é ocasionada por uma bactéria (Streptococcus mutans), onde a deterioração do dente é por função da metabolização de açúcares (a bactéria transforma o açúcar em alguns tipos de ácidos; esses, por sua vez, quando liberados no esmalte, provocam o amolecimento gradual do mesmo, podendo assim chegar até à dentina e à polpa). À direita, uma representação da LÍNGUA e suas PAPILAS GUSTATIVAS. Notar os locais onde são percebidos os principais sabores: DOCE, ÁCIDO, SALGADO E AMARGO). Figura 59: Representação do SISTEMA RESPIRATÓRIO HUMANO. O trajeto do ar penetra, inicialmente, nas narinas, passando pelas fossas nasais, faringe, laringe, traqueia, brônquios e bronquíolos, chegando, por fim, nos alvéolos pulmonares. Nas narinas, os pelos realizam a filtração do ar, separando-o de partículas de poeira e de poluição atmosférica. No momento em que o ar chega às fossas nasais, ele é aquecido e umedecido para que não prejudique o funcionamento dos alvéolos pulmonares. A faringe, com a presença da EPIGLOTE, evita que o alimento seja conduzido para a traqueia. Esta, por sua vez, é rica em um tecido epitelial de revestimento pseudoestratificado ciliado. Estes cílios têm a função de transportar, junto com o muco produzido por células específicas, corpos estranhos (bactérias, vírus e partículas de poeira), para que o corpo possa expeli-los através da tosse e do espirro. Já nos alvéolos, região muito ramificada dos bronquíolos, ocorrem as trocas gasosas entre o Sistema Respiratório e o Sanguíneo. No processo de inspiração de ar, há um aumento da caixa torácica, a pressão interna aumenta, os músculos intercostais e o diafragma contraem-se. Já na expiração, ocorre exatamente o contrário.

Figura 60: Demonstração do FUNCIONAMENTO DA EPIGLOTE (estrutura da faringe). Ao ser ingerido algum alimento, a epiglote se fecha, para que o alimento passe para o esôfago, evitando que penetre na laringe (sistema respiratório). No momento da Inspiração, a epiglote se abre. A faringe, portanto, participa tanto do sistema respiratório quanto do digestório. Figura 61: À esquerda, esquema do PROCESSO DE HEMATOSE (trocas gasosas entre os alvéolos pulmonares e os capilares sanguíneos). Notar que o gás oxigênio penetra no sangue enquanto que o gás carbônico é transportado para os alvéolos em direção ao meio externo, devido às diferenças de pressão desses gases. À direita, esquema de um CAPILAR SANGUÍNEO (vaso de fino calibre), ilustrando os elementos figurados do sangue: ERITRÓCITOS (hemácias ou glóbulos vermelhos), LEUCÓCITOS (glóbulos brancos ou células de defesa) e PLAQUETAS (fragmentos de megacariócitos) e o PLASMA SANGUÍNEO (água, sais minerais, proteínas e outras substâncias). Figura 62: À esquerda, representação do SISTEMA CIRCULATÓRIO HUMANO com um coração com quatro cavidades. A circulação é fechada, dupla e completa. O sangue oxigenado (rico em gás oxigênio) é transportado do pulmão para o átrio esquerdo pela veia pulmonar. O sangue passa do átrio esquerdo para ventrículo esquerdo. O sangue arterial, por sua vez, é conduzido para o corpo pela artéria aorta. No retorno do sangue, agora venoso (rico em gás carbônico), a veia cava drena o mesmo para o átrio direito que passa para o ventrículo direito e, por fim, é conduzido esse sangue venoso pela artéria pulmonar para os pulmões, onde ocorrerão as trocas gasosas (hematose). É importante considerar que se pode dividir o sistema circulatório em dois subsistemas: a CIRCULAÇÃO SISTÊMICA (alta pressão), aquela que vai conduzir sangue para todo o corpo e a CIRCULAÇÃO PULMONAR (baixa pressão), aquela que vai realizar as trocas

gasosas. À direita, representação do SISTEMA LINFÁTICO HUMANO, onde ocorre a drenagem e a filtração do plasma sanguíneo (linfa), saindo dos capilares sanguíneos e migrando para os vasos linfáticos, que passam por LINFONODOS e chegam novamente ao coração pela VEIA SUB-CLAVA. O sistema linfático é importante por atuar combatendo parasitas que tentam invadir nosso organismo. Figura 63: Representação esquemática de uma PLACA DE ARTEROSCLEROSE. Esse fenômeno é causado devido ao acúmulo de LIPOPROTEÍNAS de baixa densidade que transportam o colesterol, denominadas de LDL, nas paredes das artérias (vasos sanguíneos de grosso calibre e que conduzem sangue do coração para o resto do corpo a pressões elevadas. À medida que o acúmulo do LDL ocorre nas artérias, suas paredes ficam cada vez mais rígidas, provocando um aumento gradativo da pressão sanguínea, pois o sangue não consegue ser transportado como deveria. Figura 64: Esquema dos principais tipos de vasos sanguíneos. A VEIA sempre transporta sangue do corpo em direção ao coração. Apresenta um calibre e pressão sanguínea menores que a da artéria. Além disso, as veias apresentam VÁLVULAS que evitam a ocorrência de REFLUXO SANGUÍNEO (que o sangue retorne ao corpo, não chegando ao coração). As ARTÉRIAS, por sua vez, são as que possuem maior calibre e maior elasticidade, uma vez que também são submetidas a altas pressões sanguíneas. As artérias sempre transportam sangue do coração em direção aos tecidos. Já os CAPILARES são vasos ultrafinos que sofrem ramificações, a fim de que todas as células recebam nutrientes, água, gases respiratórios, além de outras substâncias.

Figura 65: Esquema da CIRCULAÇÃO SANGUÍNEA NAS VEIAS: como a pressão que retorna ao coração é muito baixa, as veias apresentam estruturas que contribuem para que o processo de retorno sanguíneo seja efetivo. Dois processos são de primordial importância: À esquerda, 1) esquema do sistema de VÁLVULAS: esses vasos contribuem para que não haja o REFLUXO SANGUÍNEO (retorno do sangue para o corpo); à direita 2) esquema da musculatura estriada esquelética, principalmente dos membros superiores (pernas), contribuindo para a contração do músculo junto à veia, quando há ocorrência de exercícios como uma caminhada, por exemplo, fazendo com que o sangue circule pelos vasos. É por isso que se explica que a formação de VARIZES (acúmulo de sangue nas veias) é, em parte, em decorrência do sedentarismo, uma vez que pessoas que ficam sentadas ou levantadas por muito tempo diariamente, além da pré-disposição genética, podem desenvolver esse tipo de moléstia, devido à má circulação. Figura 66: À esquerda, representação esquemática do APARELHO URINÁRIO HUMANO, apresentando as 4 principais estruturas: 1) 2 RINS: responsável pela filtração do sangue e produção da urina; 2) URETER: canal que transporta a urina produzida para a bexiga; 3) BEXIGA: órgão bastante elástico, responsável por armazenamento de urina; 4) URETRA:

prolongamento que canaliza a urina para seu exterior. Os homens apresentam uma uretra maior do que as mulheres, pois esse canal, no homem, acompanha o prolongando do pênis. À direita, esquema de uma unidade funcional do rim, o NÉFRON. Em cada rim, existem cerca de 1 4 milhões de néfrons. Eles são divididos nas seguintes partes em sequência: glomérulo, cápsula de Bowman, túbulo proximal, alça de henle, túbulo contorcido distal e túbulo coletor. O GLOMÉRULO corresponde a capilares contendo apenas sangue arterial, e é envolto pela cápsula de Bowman. Esse sangue é conduzido a altas pressões, de modo que apenas o plasma atravessa a CÁPSULA DE BOWMAN cuja função é filtrar o sangue por meio de células especializadas denominadas PODÓCITOS. O filtrado não apresenta moléculas grandes como proteínas, mas sim água, sais minerais, uréia, aminoácidos, glicose e vitaminas. O filtrado glomerular passa para o TÚBULO CONTORCIDO PROXIMAL, cuja parede é formada por células adaptadas ao transporte ativo de sódio, onde ocorre a reabsorção desse íon. Além disso, também são reabsorvidos nesta etapa glicose, aminoácidos e vitaminas. Com a reabsorção de sódio e cloro do filtrado para sangue, o líquido presente no néfron fica hipotônico em relação ao plasma dos capilares. Assim, na ALÇA DE HENLE ocorrerá a reabsorção de água por transporte passivo (osmose). À medida que a água vai sendo absorvida, a concentração do filtrado nas partes mais distais da alça de henle aumenta. Novamente, ocorre a reabsorção de sais (sódio) por transporte ativo, mas agora nos TÚBULOS CONTORCIDOS DISTAIS, que acabam sendo impermeáveis à água. Ao sair do néfron, a urina entra em TÚBULOS COLETORES, onde farão a absorção final de água. Diariamente o ser humano adulto é capaz de produzir de 1 a 2 litros de urina, considerando que 99% do líquido filtrado foi reabsorvido (cerca de 100 a 200 litros de filtrado passam diariamente pelos néfrons). A composição da urina é formada por água, cloreto de sódio, outros sais minerais, uréia e ácido úrico. Se houver a presença de glicose na urina, é sinal que o indivíduo está com alguma deficiência (provavelmente diabete mellitus). Figura 67: O Sistema Nervoso pode ser divido em Sistema Nervoso Central, Periférico e Autônomo. Aqui trataremos apenas do Sistema Nervo Central (SNC). Este por sua vez divide-se em MEDULA ESPINHAL E ENCÉFALO. Nesta figura, enfatizaremos as partes do encéfalo. O TELENCÉFALO (cérebro) compreende por 2 hemisférios cerebrais (o direito e o esquerdo). Cada hemisfério possui 3 polos: frontal, occipital e temporal. Algumas das funções do telencéfalo são o controle da linguagem, da memória, da comunicação, dos movimentos, do olfato, da visão, das emoções. DIENCÉFALO é divido em três partes: 1) o HIPOTÁLAMO está relacionado não só na produção de vários hormônios (ocitocina e ADH) e na indução de vários outros, como também atuante no equilíbrio térmico do corpo (controla a temperatura e a quantidade de água), controla a fome, a sede e a saciedade. Está ligado à libido (prazer sexual), além do controle emocional em geral; 2) o TÁLAMO atua distribuindo impulsos nervosos para córtex cerebral. Além de os distribuir, integra e modifica esses impulsos antes de enviá-los para o córtex; reconhece a forma e o tamanho de um objeto, além de ser responsável pelo controle da dor e do tato. Ainda há muito o que descobrir sobre ele; 3) o EPITÁLAMO é o local onde se situa a GLÂNDULA PITUITÁRIA, PINEAL ou EPÍFISE. Ela é responsável por secretar a MELATONINA (derivada da serotonina). É responsável pela indução do sono, vigília, hibernação de animais, regulação do sistema imunológico e ritmos biológicos (circadianos). A melanina é inibida na presença de luz e barulho. Ela é estimulada à noite. Em situações que o indivíduo permanece em frente ao computador, à TV ou ao vídeo-game por períodos prolongados, faz com que não se produzam quantidades de melatonina suficientes para induzir o sono (insônia). O MESENCÉFALO está relacionado ao estado de vigília (ex. alguém chamando pelo seu nome fará com que você permaneça em estado de alerta). CEREBELO é o responsável pelo equilíbrio e pelos movimentos do corpo, pelo aprendizado motor (aprender a andar de bicicleta e nunca mais esquecer) e controle do tônus muscular. BULBO é o responsável pelo controle da respiração (não é possível se suicidar, tentando se asfixiar) e pelo vômito (medicamentos antieméticos atuam nessa região).

Figura 68: Representação da MEDULA ESPINHAL OU RAQUIDIANA tanto em vista frontal quanto longitudinal. Assim como na figura 67 acima, o sistema nervoso é envolto por uma membrana de tecido conjuntivo denominado MENINGE (ela circunda por todo o SNC: encéfalo + medula espinhal). Ela é composta por 3 camadas diferentes: 1) DURAMÁTER mais externa e mais espessa, ricamente vascularizada e enervada. Como é a única camada da meninge enervada, é a principal responsável pelas dores de cabeça; 2) ARACNOIDE é a camada intermediária e por onde circula o LÍQUOR ou LÍQUIDO ENCEFALORRAQUIDIANO (líquido aquoso e incolor que ocupa o espaço da camada aracnóide e desempenha função primordial contra choques mecânicos ao SNC); 3) PIAMÁTER - ligada intimamente à medula, camada mais fina das três. Não confundir MEDULA ÓSSEA com MEDULA ESPINHAL ou RAQUIDIANA. A primeira é a que produz células sanguíneas e a segunda faz parte do SNC. MENINGITE: inflamação das meninges. Essa doença pode ser ocasionada por certos tipos de vírus, bactérias, fungos, protozoários, alguns helmintos (platelmintos e nematelmintos), assim como drogas. O líquor deixa de ficar transparente e se transforma em um líquido esbranquiçado a amarelado e turvo, devido ao grande número de leucócitos (células de defesa que são produzidos e mortos pelos agentes causados da doença).

Figura 69: Esquema da estrutura da BARREIRA HEMATO-ENCEFÁLICA. Células endoteliais (epitélio de capilares sanguíneos) são unidas firmemente por meio de junções que formam uma barreira seletiva à troca de algumas substâncias entre os capilares sanguíneos e o sistema nervoso central. Há mais de 100 anos, Paul Ehrlich verificou que, se injetasse um corante na corrente sanguínea de um animal, todos os tecidos do corpo, exceto o Sistema Nervoso Central, ficariam corados. Em seguida, seu aluno, Edwin Goldmann, injetou corante diretamente no encéfalo (parte do Sistema Nervoso Central) e verificou que o encéfalo ficava corado, enquanto que o resto do corpo não. Desse modo, no interior das células endoteliais, a barreira impede a passagem de moléculas de grandes dimensões para o encéfalo, pois muitas podem causar injúrias, como intoxicação no SNC. Moléculas como o etanol, o oxigênio e o gás carbônico podem atravessar a membrana das células endoteliais sem dificuldades. Já outras moléculas, como açúcares e alguns aminoácidos, atravessam a barreira, utilizando transportadores específicos. Dessa forma, o cérebro metaboliza GLICOSE, como sua principal fonte de energia. Alterações no transporte desse açúcar podem trazer complicações fatais ao organismo. Figura 70: Representação de um arco reflexo, indicando os três neurônios atuantes neste processo. Uma situação bem estudada é o REFLEXO PATELAR. Nesse processo, um leve toque no joelho, com o auxílio de um martelinho, faz a perna se levantar, sem que tomemos consciência desse movimento (sem auxílio do encéfalo). Isso porque o arco reflexo não tem participação do cérebro, apenas da medula espinhal! O toque estimula os NERVOS SENSITIVOS ou AFERENTES (em azul) que, por sua vez, transmitem o impulso nervoso até a massa cinzenta da medula espinhal. O estímulo é conduzido pelos NEURÔNIOS ASSOCIATIVOS ou INTERNEURÔNIOS (em verde) e, por fim, transmitem a informação para os NEURÔNIOS MOTORES, EFETUADORES ou EFERENTES, que irão estimular a movimentação das fibras musculares, a ponto de gerar um movimento involuntário da perna. Esse trajeto percorrido pelo impulso nervoso é denominado de ARCO REFLEXO.

Figura 71: Representação de dois corpos (masculino e feminino), demonstrando a localização das PRINCIPAIS GLÂNDULAS encontradas no corpo humano. Muitas delas são responsáveis pela produção de HORMÔNIOS. Figura 72: Representação do HIPOTÁLAMO e da HIPÓFISE (parte do Sistema Nervoso Central) responsável produção de hormônios indutores de diferentes glândulas. Observar os hormônios produzidos pela ADENOHIPÓFISE (Lobo Anterior da Hipófise): prolactina (produção de leite), hormônios gonadotróficos FSH e LH (produção de hormônios sexuais nas gônadas), tireotróficos (estimulação da tireoide), adrenocorticotróficos (indução da produção de hormônios no córtex da suprarrenal), somatotróficos (hormônios indutores de crescimento dos ossos). Por outro lado, o hipotálamo é responsável pela produção de dois hormônios enquanto que a NEUROHIPÓFISE (Lobo Posterior da Hipófise) os armazena: a ocitocina (relacionada com a contração muscular do útero e com a liberação do leite nas mamas) e o hormônio antidiurético (ADH) que atua nos rins, a fim de regular a quantidade de água no corpo. É importante não confundir: a Adenohipófise produz hormônios, enquanto que a Neurohipófise apenas armazena os hormônios produzidos pelo hipotálamo.

Figura 73: Representação do PÂNCREAS (glândula mista): glândulas endócrinas (hormônios) e exócrinas. As glândulas endócrinas se organizam em Ilhotas de Langerhans, nas quais situam dois tipos celulares: as CÉLULAS ALFA secretam insulina, e as CÉLULAS BETA, glucagon. Ambas as proteínas são liberadas para a corrente sanguínea. As glândulas exócrinas, compostas pelos ácinos pancreáticos, liberam o SUCO PANCRÉATICO (enzimas digestivas, como a tripsina, amilase e lipase) para a abertura do duodeno (parte do intestino delgado) para que se faça a digestão. ZOOLOGIA Figura 74: À esquerda, gráfico comparando a diversidade dos principais grupos de animais. Notar que o grupo com maior biodiversidade é o dos Artrópodes; o segundo, dos Moluscos e o terceiro, dos Nematelmintos. O número de espécies tem uma relação direta com o sucesso e a adaptação dos seres vivos no meio onde vivem. À direita, observam-se os principais grupos de animais e suas características evolutivas. Além de evidências genéticas e moleculares, as características anatômicas, embriológicas e fisiológicas são atributos importantes para que se façam relações de parentesco entre grupos de seres vivos. Porócito Pinacócito Figura 75: Esquema de um PORÍFERO ou ESPONJA. À esquerda, estrutura do corpo de um porífero, mostrando os principais tipos celulares e a direção do fluxo de água, sempre no sentido PORÓCITO (poro inalante) - ÁTRIO ou ESPONGIOCELE - ÓSCULO. À direita, observar em maior detalhe as principais células que compõem o corpo desse animal. Os PINACÓCITOS são as células responsáveis pelo revestimento do corpo (epiderme); as ESPÍCULAS, formadas pelos ESCLEROBLASTOS, podem ser de carbonato de cálcio, carbonato de sílica ou espongina, sendo responsáveis pela sustentação do corpo; já os PORÓCITOS são células mortas que perderam o seu citoplasma e apresentam um canal de passagem de água que vem do meio externo. Os COANÓCITOS são as células que estão na parte interna da esponja e que apresentam flagelos que movimentam a água que entra pelos porócitos. Eles têm uma função importante, pois são

responsáveis por induzir a entrada de alimentos e oxigênio, fazendo uma digestão intracelular. Por último, os AMEBÓCITOS são responsáveis pela formação de todos os tipos celulares citados e é, a partir deles, que se dá a alta capacidade de regeneração das esponjas. Esse grupo está inserido no SUB-REINO PARAZOA, uma vez que não apresentam tecidos nem órgãos verdadeiros. Figura 76: À esquerda, esquema de um CNIDÁRIO ou CELENTERADO. Tanto em forma de PÓLIPO (séssil) quanto em forma de MEDUSA, observar a presença de uma CAVIDADE GASTROVASCULAR que surge pela primeira vez na escala zoológica, possibilitando esse grupo de realizar uma digestão extracelular. À direita, esquema de vários CNIDÓCITOS ou CNIDOBLASTOS (apresentam estruturas urticantes de defesa presentes próximas da boca, chamadas de NEMATOCISTOS). Estas, por sua vez, podem causar queimaduras e irritações dolorosas na pele. Figura 77: Esquema do ciclo de vida de Enterobius vermicularis; é um nematelminto conhecido popularmente como oxiúro. Doença conhecida como OXIUROSE. O contágio acontece por meio de fezes contaminadas e falta de higiene. A fêmea é maior do que o macho. Ambos vivem no intestino grosso do homem. As fêmeas adultas e fecundas migram, à noite, para a região anal, onde depositam seus ovos. A irritação e pruridos causados por essas migrações levam a pessoa a se coçar, contaminando as unhas com os ovos do verme. Assim, a pessoa facilmente e reinfesta. As formas de combater à oxiurose é por meio da construção de instalações sanitárias adequadas.

Figura 78: Esquema do ciclo de vida de um Wuchereria bancrofti, um nematelminto conhecido popularmente como filária. Logo, a doença é chamada FILARIOSE ou ELEFANTÍASE. O contágio é feito pela propagação de um mosquito do gênero Culex, em que o nematelminto penetra na pele do ser humano através da saliva do mosquito fêmea durante a picada. As larvas das filárias percorrem a corrente sanguínea até chegarem ao sistema linfático. Como os adultos se instalam nos VASOS LINFÁTICOS, há um inchaço dos membros, principalmente nas pernas por obstruir a circulação. Os mosquitos que picarem pessoas doentes recebem as larvas de filárias que foram transportadas do sistema linfático à corrente sanguínea, fechando o ciclo. Hospedeiro Intermediário: mosquito fêmea do gênero Culex. Hospedeiro Definitivo: vasos linfáticos do homem. Figura 79: Esquema do ciclo de vida dos agentes causadores do AMARELÃO, OPILAÇÃO OU ANCILOSTOMOSE. O amarelão é uma verminose causada tanto pelo Necatur americanus quanto pelo Ancylostoma duodenale, ambos estão inseridos no grupo dos Nematelmintos. As pessoas portadoras dos vermes do amarelão são pálidas e têm a pele amarelada. As formas adultas desses vermes habitam o intestino delgado, onde machos e fêmeas copulam. Os ovos botados pelas fêmeas são eliminados com fezes das pessoas doentes. Se faltarem instalações sanitárias adequadas, os ovos podem atingir o solo, onde eclodem, cada um deles liberando uma pequena forma filamentosa. Em condições propícias, essas larvas são capazes de penetrar ativamente pela pele dos hospedeiros. Pessoas descalças, trabalhadores rurais e

crianças que brincam com terra contaminam-se facilmente. O verme do amarelão causa lesões na parede intestinal, provocando hemorragias. A perda de sangue torna a pessoa anêmica, fraca e desanimada com uma palidez típica na face. Figura 80: Esquema de um ciclo de vida do Echinococcus granulosus, um platelminto, causador da HIDATIDOSE. A forma adulta do verme vive no intestino do cachorro e de ovelhas (hospedeiro definitivo), enquanto que as formas juvenis podem se instalar no intestino do homem (hospedeiro intermediário). A infestação ocorre pela ingestão de água contaminada por fezes de cães portadores de verme. No intestino do homem, os ovos formam larvas que, através do sangue, atingem diversos órgãos (músculos, pele, vísceras ou cérebro). As larvas se desenvolvem em grandes bolsas esféricas, cheias de líquido, são chamadas de CISTOS HIDÁTICOS. Platelmintos instalamse no fígado Hospedeiro Definitivo (reprodução sexuada) Contaminação na água CERCÁRIA liberada na água Ovos na água MIRACÍDIO Hospedeiro Intermediário (reprodução assexuada) Penetra no caramujo Figura 81: Esquema de um ciclo de vida do Schistosoma mansoni, um platelminto, causador da ESQUISTOSSOMOSE ou BARRIGA D ÁGUA. Os vermes adultos se alimentam de substâncias do sangue, vivendo e se acasalando nas veias do fígado humano. Após o acasalamento, a fêmea migra para as finas veias da parede do intestino do homem, onde inicia a postura dos ovos. Estes, após perfurar a parede das veias e da mucosa intestinal, caem na cavidade do intestino. Os ovos são eliminados juntamente com as fezes da pessoa doente. Se caírem na água, os ovos eclodem, liberando uma larva ciliada (MIRACÍDIO). Esta tem pouco mais de 24 horas para encontrar e penetrar em um

caramujo da família dos planorbídeos. No interior do caramujo, os miracídios passam pelos estágios de esporocistos, rédias e cercarias. As CERCÁRIAS, dotadas de cauda bifurcada, abandonam o corpo do caramujo e nadam na água do rio ou do lago onde o caramujo vive. Para cada miracídio que infesta um caramujo, são liberadas mais de 10 mil cercarias. Se uma pessoa tomar banho ou beber água onde existem cercarias, estas poderão penetra-lhe ativamente pela pele ou pelas mucosas. Essas cercárias chegam às veias do fígado, onde crescem e se transformam em vermes adultos. O caramujo é o hospedeiro intermediário, ou seja, local onde é realizada a reprodução assexuada, enquanto o homem é o hospedeiro definitivo no qual a reprodução sexuada ocorre. Figura 82: Esquema do ciclo de vida da Taenia solium (PORCO), um platelminto, causador da TENÍASE. Outra espécie de tênia (Taenia saginata) pode ser encontrada no BOI. O boi e o porco atuam como hospedeiros intermediários e o homem como hospedeiro definitivo. Uma pessoa adquire tênia, comendo CARNE MALCOZIDA com CISTICERCOS. No intestino, cisticercos se expandem, formando um pequeno ESCÓLEX que fixa à mucosa intestinal, dando origem a uma tênia. A pessoa portadora da tênia elimina ovos do parasita pelas fezes. Estes, se forem ingeridos por hospedeiros intermediários (porco ou boi), desenvolvem-se e instalam-se nos tecidos desses animais, originando cisticercos. Profilaxia: evitar comer carne malcozida, principalmente se não se conhece a procedência desses alimentos. Por outro lado, se uma pessoa ingerir ovos de tênia poderá desenvolver cisticercos. Estes podem se formar tanto na musculatura, onde causam poucos problemas, como em órgãos vitais, inclusive no cérebro. A doença, nesse caso, é chamada de CISTICERCOSE. Figura 83: À esquerda, representação de um MOLUSCO com as principais estruturas: o corpo é divido em cabeça, pés e massa visceral. A RÁDULA é uma língua raspadora importante para a alimentação, ausente apenas na classe de Bivalves ou Pelecípodes (filtradores). O MANTO é uma estrutura exclusiva desse grupo. Em bivalves, a PÉROLA é uma estrutura formada por corpos estranhos, como grãos de areia, larvas ou outros materiais que se instalam entre o manto e concha, recebendo sucessivas camadas de nácar. À direita, representação de um fragmento do corpo de um ANELÍDEO,

onde é possível visualizar quatro dos inúmeros METÂMEROS. Eles, por sua vez, são preenchidos por LÍQUIDO CELOMÁTICO, que auxiliam na movimentação do animal, funcionando como um ESQUELETO HIDROSTÁTICO. Os metâmeros são segmentos repetidos do corpo. Figura 84: À esquerda, esquema da anatomia de um CRUSTÁCEO (lagostim). O corpo é dividido em cefalotórax e abdômen. a) Apêndices torácicos: 1) MAXILÍPODES: são patas maxilares com a função de manipular o alimento. 2) PEREIÓPODOS: São 5 pares de patas propriamente ditas utilizadas para caminhar no substrato (fundo submerso); b) Apêndices abdominais: 1) PLEÓPODOS: adaptados para caminhar e nadar (5 pares). 2) URÓPODOS 1 par de patas modificadas utilizadas para nadar. À direita, esquema da anatomia de um ARACNÍDEO (aranha). O corpo é dividido em cefalotórax e abdômen. Apresentam 6 pares de apêndices articulados: 4 pares são apêndices articulados para locomoção (pernas articuladas) e 2 pares estão relacionadas à alimentação: 1 par de PEDIPALPOS (manipulação dos alimentos e, em muitas espécies, essas estruturas atuam como órgãos copuladores. O outro par é de QUELÍCERAS, apêndices articulados, utilizadas para injeção de peçonha e enzimas extracelulares que digerem a presa; na região abdominal, são encontradas as GLÂNDULAS FIANDEIRAS, que não necessariamente produzem somente FIO DE SEDA para a confecção de teias. São tecidos fios de seda também para a construção de ninhos, casulos, armadilhas, além de ornamentos para o cortejo sexual. São ÁCEROS (não apresentam antenas). Figura 85: À esquerda, esquema da anatomia de um INSETO (abelha). Há três pares de apêndices articulados para locomoção. Notar que o Sistema Nervoso de invertebrados está localizado sempre na região ventral, ao contrário dos vertebrados (cordados), que se localiza na região dorsal. Observar também que os TÚBULOS DE MALPIGHI (unidades excretoras desse grupo) saem da hemolinfa e desembocam no intestino, liberando todos os excretas nitrogenados juntos com as fezes. À direita, esquema da anatomia de um EQUINODERMO (estrela-do-mar). São animais exclusivamente marinhos, onde o corpo é revestido por espinhos e apresenta um ENDOESQUELETO de carbonato de cálcio. A respiração é realizada por brânquias. Apresenta um SISTEMA AMBULACRAL (hidráulico), onde a água penetra pela face dorsal do animal (MADREPORITO), circula pelos canalículos espalhados pelo corpo, onde o líquido sai por poros chamados de PÉS AMBULACRAIS na face ventral. Com a movimentação da água saindo pelos pés ambulacrais, é possível que o animal se movimente sobre o substrato arenoso, já que tem um modo de vida bentônico. O sistema ambulacral também está relacionado à circulação, à nutrição, à respiração e à reprdução.

Figura 86: Esquema da FISIOLOGIA DE PEIXES ÓSSEOS (TELEÓSTEOS): O peixe A é adaptado ao ambiente de água doce, ou seja, o peixe é hipertônico em relação ao meio externo. Assim, ele recebe água por osmose (transporte passivo, sem gasto de energia pela pele), não sendo necessária a ingestão de água. Além disso, o peixe para manter o equilíbrio eletroquímico das células, absorve sais minerais pelas brânquias por transporte ativo (com gasto de energia). Como ele recebe muita água por osmose através da pele, apresenta uma urina diluída, tendo uma diurese elevada para controlar as taxas de água no corpo. O peixe B, por sua vez, é adaptado ao ambiente marinho. Assim, o peixe é hipotônico em relação ao meio, perdendo água por osmose. Isso obriga o animal a beber água constantemente para não sofrer desidratação. O excesso de sais que é ingerido junto com a água é eliminado pelas brânquias por processo ativo para que não sobrecarregue a filtração do sangue pelos rins. O peixe apresenta uma urina concentrada e urina pouco. Figura 87: Esquema da Fisiologia Comparada do Sistema Circulatório de Vertebrados: 1) Nos PEIXES, a circulação é fechada (o sangue passa por dentro de vasos sanguíneos), simples (o sangue passa apenas uma vez pelo coração) e completa (não há mistura do sangue venoso com o arterial). É importante considerar que, ainda nos peixes, há duas câmaras (1 átrio e 1 ventrículo) e sempre o sangue venoso (rico em gás carbônico) passa pelo coração. Nos ANFÍBIOS e nos RÉPTEIS (exceto crocodilianos), a circulação é fechada, dupla (o sangue passa duas vezes pelo coração) e incompleta (há mistura de sangue venoso com arterial) e o coração apresenta 3 câmaras (2 átrio e 1 ventrículo). Já nas AVES e nos MAMÍFEROS, a circulação é fechada, dupla e completa, apresentando 4 cavidades no coração (2 átrios e 2 ventrículos).

Notar que os crocodilianos (répteis) também apresentam um CORAÇÃO TETRACAVITÁRIO com os ventrículos completamente separados. Contudo, eles apresentam uma fusão entre a artéria que leva sangue venoso do coração para o pulmão, e a artéria que leva sangue arterial do coração para o corpo. Esta fusão é responsável por mistura dos sangues e é chamada FORÂMEN DE PANIZZA, ou seja, eles possuem circulação fechada, dupla e incompleta. Figura 88: Esquema dos 3 tipos de rins de vertebrados: 1) PRONEFROS: são segmentados e se situam na região anterior do corpo, filtram excretas do celoma. Ocorrem nos ciclóstomos (agnatos) e nos embriões de todos os vertebrados (funcionais apenas em embriões de peixes e anfíbios); 2) MESONEFROS: também são segmentados e se situam na região mediana do animal, filtram as excretas tanto do celoma quanto do sangue. Ocorrem em embriões de répteis, aves e mamíferos e em peixes e anfíbios adultos. 3) METANEFROS: não são segmentados e se situam na região posterior do corpo, filtram excretas apenas do sangue. É o tipo de rim mais evoluído e ocorrem em répteis, aves e mamíferos adultos. Os rins apresentam unidades excretoras denominadas néfrons cuja evolução se desenvolveu a partir dos NEFRÍDEOS. Figura 89: À esquerda, esquema dos TIPOS DE DENTIÇÃO DE SERPENTES: As serpentes podem possuir ou não um dente inoculador de veneno. Assim, elas podem se dividir em 4 tipos diferentes: 1) ÁGLIFAS: não possuem dentes inoculadores. Ex.: sucuri, jibóia, que matam suas presas por constrição. 2) OPISTÓGLIFAS: possuem este dente na região posterior da boca. Assim, são inofensivas ao homem, pois não conseguem inocular a peçonha. Ex.: falsa coral. 3) PROTERÓGLIFAS: dotadas de presas anteriores fixas e sulcadas, que inoculam o veneno. Ex: corais verdadeiras. 4) SOLENÓGLIFAS: tem presas retráteis, dotadas de canal central, em posição anterior na boca. Inoculam a peçonha. Ex.: cascavel, jararacas. No Brasil, 90% dos acidentes são com serpentes do gênero da Jararaca (Bothrops). Para cada veneno

de cobra, existe um soro específico. Ex.: Anticrotálico (cascavel), antibotrópico (jararaca), antilaquético (surucucu). Existe também um soro Antiofídico polivalente, válido para acidentes com jararacas, urutus e cascavéis. À direita, esquema em detalhes de uma SERPENTE SOLENÓGLIFA. BOTÂNICA Figura 90: Quadro comparativo para a diferenciação de dois grupos de angiospermas: MONOCOTILEDÔNEAS E DICOTILEDÔNEAS. As principais características para a classificação entre os dois grupos se dão pela diferença entre os órgãos da planta (semente, folha, caule, flor e raiz).

Figura 91: Esquema detalhado do PROCESSO DE GERMINAÇÃO das diferentes sementes de angiospermas (monocotiledôneas x dicotiledôneas). Observe os números de cotilédones em cada tipo de semente. Nas monocotiledôneas, existe apenas um cotilédone; já nas dicotiledôneas, existem 2. Repare na presença do ENDOSPERMA (estrutura de nutrição para o embrião). Notar que a SEMENTE é constituída por embrião (2n) + endosperma (3n) + tegumento ou casca (2n). Figura 92: Esquema do processo de absorção de água pela raiz de vegetais vasculares. A absorção de água ocorre principalmente na zona dos pelos absorventes das raízes. A figura mostra um corte transversal da raiz nessa região e indica através de setas os caminhos que a ÁGUA e os SAIS MINERAIS presentes no solo percorrem até chegar ao XILEMA (seiva bruta). Na seta em vermelho, a água (osmose) e os sais minerais (difusão) fluem livremente entre as paredes celulares até a endoderme da raiz. Já na seta em azul, a água (osmose) e os sais (transporte ativo) atravessam o

citoplasma das células. Em ambas as situações (setas vermelha e azul), ao chegar à ENDODERME, a água e os sais minerais precisam ultrapassar células da mesma que contém as chamadas BANDAS ou ESTRIAS DE CASPARI para chegar ao xilema. Nas células contendo as estrias, ocorrem mecanismos de transporte ativo para seleção de íons que serão encaminhados para o xilema. A água passa para o xilema por osmose. As estrias de caspari também impedem que os íons bombeados para dentro do xilema retornem para o córtex. Figura 93: Esquema de um MESÓFILO FOLIAR em corte transversal: na parte superior encontra-se geralmente uma camada de PARÊNQUIMA CLOROROFILIANO mais denso chamado de PARÊNQUIMA PALIÇÁDICO, pois maior intensidade luminosa atinge essa região. Isso é um dos mecanismos evolutivos para adaptação ao ambiente terrestre, pois a planta vai perder menos água pelos ESTÔMATOS (anexos epidérmicos que atuam na trocas de gases respiratórios e fotossintéticos) por EVAPOTRANSPIRAÇÃO (perda de água da planta). Na parte inferior da folha, existe um tecido de preenchimento menos denso, que é denominado de PARÊNQUIMA LACUNOSO. É nessa região onde existe um número maior de estômatos. Notar que nos dois lados da planta (superior e inferior), existe uma camada uniestratificada da epiderme (células aclorofiladas). No interior do esquema, verificam-se os vasos condutores de xilema e de floema que transportam respectivamente a seiva bruta e a elaborada. Figura 94: Demonstração mais detalhada de um ESTÔMATO COM AS CÉLULAS ESPECIALIZADAS, denominadas de CÉLULAS GUARDA. Elas são clorofiladas e controlam a abertura e fechamentos dos estômatos. Plantas de clima seco, onde encontram pouca água, precisam deixar por mais tempo os estômatos fechados; já plantas de Mata Atlântica, por exemplo, onde a água é mais abundante, os estômatos permanecem por mais tempo abertos para trocas de gases e liberação de água para a atmosfera.

Figura 95: Demonstração de uma árvore em que foram retirados os ANÉIS DE MALPIGHI. Nessa estrutura periférica da planta, encontram-se as células condutoras de SEIVA ELABORADA, ou seja, a seiva descendente ou floema que foi produzida pelas folhas a partir da fotossíntese. Com a retirada dos anéis de malpighi, compostos orgânicos e água (seiva elaborada) não conseguem ser transportados das folhas para as raízes (acúmulo de seiva elaborada na parte aérea da planta, situação que pode ser observada na região superior ao corte na segunda árvore (morta). Como todas as células precisam de açúcar para realizar a respiração com o objetivo de sintetizar energia na forma de ATP, as células das raízes morrem por inanição, deixando de conduzir água e sais minerais para as folhas. Isso provoca a morte da planta ao longo do tempo. Figura 96: Esquema de um CORTE TRANSVERSAL DE UM CAULE LENHOSO de uma angiosperma dicotiledônea com crescimento secundário (em espessura). É importante lembrar que apenas as gimnospermas e as angiospermas dicotiledôneas apresentam crescimento em espessura. Nesse caso, pode-se observar que os dois MERISTEMAS SECUNDÁRIOS responsáveis pelo crescimento em espessura são o FELOGÊNIO e CÂMBIO VASCULAR. O câmbio vascular é responsável por formar tanto o floema quanto o xilema secundários por divisões mitóticas intensas. O xilema é formando em direção ao centro do tronco, enquanto que o floema é formado em sentido contrário. O ALBURNO e o CERNE correspondem ao xilema secundário que também pode ser denominado de lenho secundário ou MADEIRA. Já o outro meristema secundário, o felogênio, é responsável pela formação do FELEMA ou SÚBER, parte que forma células em direção externa ao felogênio e também pela formação da FELODERME, que forma células na direção interna a esse mesmo meristema. O conjunto de felema, felogênio e feloderme compõe a PERIDERME, já que o desenvolvimento do meristema secundário substitui a epiderme (uma única camada de células) pela periderme (várias camadas de células).

Figura 97: ORGANOGRAFIA DA RAIZ: as principais funções desse órgão são a fixação e sustentação da planta, além da absorção de nutrientes e água. A COIFA é a região com grande atividade metabólica, pois acaba sofrendo uma grande abrasão com o solo durante o crescimento, atuando com uma capa protetora para a extremidade do órgão. Também apresenta ESTATÓLITOS que são responsáveis pela percepção da gravidade. A ZONA DE CRESCIMENTO ou MERISTEMÁTICA é a região da raiz que sofre sucessivas divisões mitóticas, sendo responsável pelo aumento do crescimento do vegetal tanto em comprimento quanto em espessura. A ZONA PILOSA, PILÍFERA ou DE ABSORÇÃO é a parte do órgão onde se encontram pelos unicelulares que atuam na absorção de água e sais minerais que farão parte da seiva bruta da planta. ZONA DE RAMIFICAÇÃO se situa nas laterais da raiz principal e é mais comum encontrar essa estrutura em gimnospermas e angiospermas dicotiledôneas. Por fim, o COLO é a região de transição entre a raiz e o caule. GENÉTICA Figura 98: Representação do GRUPO SANGUÍNEO ABO: na primeira linha, observar as representações das proteínas (antígenos ou aglutinogênios) presentes nas HEMÁCIAS (células sanguíneas). Por exemplo, o sangue do tipo A apresenta o aglutinogênio tipo A; o sangue tipo B, o aglutinogênio B; o AB, os dois aglutinogênios e o tipo O, nenhum aglutinogênio. Já na segunda linha, observa-se a presença de anticorpos ou aglutininas (proteínas de defesa que estão no PLASMA SANGUÍNEO). Se o sangue do tipo A tem aglutinogênio A, deve ter aglutininas anti-b. O sangue AB, que apresenta os dois aglutinogênios A e B, não pode ter nenhuma aglutinina, se não haveria uma reação autoimune de destruição das próprias hemácias do indivíduo. Já a pessoa com sangue tipo O, deverá ter as duas aglutininas, já que não apresenta nenhum aglutinogênio. É por isso que pessoas do tipo O são DOADORES UNIVERSAIS, pois não apresentam nenhuma proteína estranha que possa reagir no organismo de indivíduos de outros tipos sanguíneos. Por outro lado, pessoas do tipo O não podem receber sangue de nenhum outro indivíduo a não ser daqueles do tipo O, pois qualquer

proteína presente nos outros tipos sanguíneos geraria uma reação de destruição de hemácias pela ação de anticorpos. Já pessoas do tipo sanguíneo AB são consideradas RECEPTORAS UNIVERSAIS, pois possuem os dois aglutinogênios A e B e nenhum anticorpo anti-a nem anti-b. Assim, pessoas do tipo AB só doam para pessoas do tipo AB. Figura 99: Representação do CARIÓTIPO HUMANO DE UM HOMEM NORMAL: notar que existem 23 pares de cromossomos homólogos. O termo CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS significa que cada cromossomo apresenta uma cópia idêntica de si mesma, ou seja, todos os genes que estão presentes em um cromossomo do grupo 1, por exemplo, estão presentes em sua respectiva cópia. No entanto, um par de cromossomos homólogos não necessariamente tem os mesmos alelos. É só pensarmos nos indivíduos HETEROZIGÓTICOS (AA). É importante considerar também que um cromossomo do grupo 1 vem da mãe e outro vem do pai. Assim, o indivíduo é considerado DIPLÓIDE (células somáticas) Figura 100: Representação de um homem com ANEUPLOIDIA nos cromossomos sexuais por não-disjunção cromossômica (não separação correta dos cromossomos homólogos durante a meiose I ou II): SÍNDROME DE KLINEFELTER (TRISSOMIA). Neste caso, o indivíduo é representado como 47, XXY, em que o 47 representa o número de cromossomos presentes no cariótipo, ou seja, 2n + 1 e XXY representa o erro no processo de divisão da meiose dos cromossomos sexuais. Assim, apresentam uma cromatina sexual ou corpúsculo de barr. Principais características: infertilidade, hipogonadismo (testículos são pouco desenvolvidos), desenvolvimento das mamas e quadris e estatura elevada.

Figura 101: Representação de uma mulher com ANEUPLOIDIA nos cromossomos sexuais por não-disjunção cromossômica: SÍNDROME DE TURNER (MONOSSOMIA). Neste caso, o indivíduo é representado como 45, X em que 45 representa o número de cromossomos presentes no cariótipo, ou seja, 2n 1 e X representa o erro no processo divisão da meiose dos cromossomos sexuais. Assim, o indivíduo não apresenta nenhuma cromatina sexual ou corpúsculo de barr. Principais características: baixa estatura, não desenvolvimento do aparelho reprodutor, infertilidade, pescoço alado (curto e largo), quociente de inteligência acima da média. Figura 102: Representação de uma mulher com ANEUPLOIDIA nos cromossomos autossômicos por não-disjunção cromossômica do cromossomo 21 (não separação correta dos cromossomos homólogos durante a meiose I ou II): SÍNDROME DE DOWN (TRISSOMIA DO CROMOSSOMO 21). A representação para essa síndrome é 47, XX + 21, observando-se 3 cromossomos 21 em vez de 2. Tanto homens quanto mulheres podem apresentar a doença. A síndrome geralmente é ocasionada por mulheres que engravidam com idade avançada (37 a 45 anos). Principais características: estatura reduzida; pavilhão das orelhas é pequeno e dismórfico; a face, achatada e arredondada; os olhos mostram fendas palpebrais; a boca é aberta, muitas vezes, mostrando a língua sulcada e saliente; as mãos são curtas e largas, frequentemente com uma única prega transversa (prega samiesca). Os homens são inférteis; as mulheres podem ter filhos e a chance de elas terem um filho (a) com a síndrome é de 50%.

Figura 103: Representação de duas síndromes pela não disjunção cromossômica (aneuploidia). À esquerda, cariótipo da SÍNDROME DE PATAU ou TRISSOMIA DO 13. Características gerais: malformações graves do Sistema Nervoso Central, retardamento mental, defeitos cardíacos congênitos e defeitos urogenitais, incluindo criptorquidia nos meninos, fendas labiais e palatinas, punhos cerrados e plantas arqueadas. Expectativa de vida baixa (cerca de 6 meses, sendo observados casos na literatura de indivíduos chegando até os 10 anos). À direita, cariótipo DA SÍNDROME DE EDWARDS ou TRISSOMIA DO 18. Características gerais: atraso mental, atraso do crescimento, malformação grave do coração, pescoço muito curto, dedo indicador é maior que os outros e flexionado sobre o dedo médio, pés com plantas arqueadas, expectativa de vida baixa com casos de adolescentes vivendo até os 15 anos de idade. ECOLOGIA