Material sobre cnidários (exercícios do blog)

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1) Esquema mostrando a organização do corpo de uma hidra (modificado de Storer and Usinger, 1980). O plano secciona o corpo acima de um broto, e mostra no detalhe os tecidos presentes na parede do corpo. No detalhe as células. Dê o nome de cada uma das estruturas numeradas e sua função.

1 - indica os tentáculos, estruturas que os cnidários utilizam para capturar presas e levá-las até a sua boca.

2 - indica a boca, abertura no corpo do cnidário por onde o alimento entra, até ser levado à cavidade gastrovascular, onde será digerida.

3 - indica a cavidade gastrovascular, cavidade corporal dos cnidários decorrente da endoderma onde ocorre a digestão das presas capturadas para que haja a absorção de seus nutrientes.

4 - indica as células epiteliais que compõem a camada mais externa do corpo dos cnidários, a epiderme. Suas funções são, basicamente, prover proteção e manter o formato do animal.

5 - indica a área localizada entre as camadas externa e interna do cnidário, a chamada mesogleia, um espaço preenchido principalmente por água e fibras, conferindo uma maior elasticidade ao animal, que tem uma consistência gelatinosa.

6 - indica as células mioepiteliais, que são as células musculares que revestem a cavidade gastrovascular do cnidário, participam do processo de digestão realizando a digestão intracelular, por exemplo, além de poderem se contrair e relaxar, expelindo água de seu interior e gerando movimento (como no caso das águas vivas, por exemplo).

7 - indica as células especiais dos cnidários, os chamados cnidócitos. Os cnidócitos possuem uma organela específica, o nematocisto, que é, essencialmente, um "arpão" cujo fio fica enrolado no interior da célula. Quando o animal percebe uma presa ou se sente ameaçado, os cnidócitos se abrem, liberando os nematocistos, que viajam a uma velocidade extremamente rápida e perfuram o outro animal, liberando substâncias tóxicas que podem provocar irritação, dores, paralisia ou até a morte. Esta estrutura é especialmente utilizada pelos cnidários para se alimentar, pois permite que ele capture e imobilize as suas presas para depois ingeri-la.

2) Que inovações esse filo apresenta em relação ao filo que o precedeu?

- Simetria, os cnidários são animais com simetria radial, enquanto os poríferos geralmente não apresentam alguma forma de simetria

- Formação de folhetos embrionários: os cnidários, durante o seu desenvolvimento embrionário, vão além do estágio de blástula, assim, passam pela gastrulação, onde formam folhetos embrionários que darão origem aos seus tecidos e órgãos. Enquanto isso, os poríferos só vão até a blástula e, por isso, não apresentam folhetos germinativos e, consequentemente, não formam tecidos e muito menos órgãos.

- Tecidos especializados: como já mencionado, os cnidários cumprem o estágio de gástrula e, assim, conseguem formar conjuntos de células que realizam uma função similar, apresentam grande cooperatividade e comunicação além de se fixarem a uma lâmina basal, constituindo tecidos verdadeiros.

- Presença de sistemas tegumentar, muscular, digestivo, nervoso e algumas instâncias de órgãos sensoriais, todos ausentes nos poríferos.

- Digestão que ocorre tanto no meio extra quanto intracelular. Nos poríferos, este processo ocorria somente no interior das células.

3) Descreva a organização corporal desses organismos, falando sobre as células, tecidos, se possível descreva cada uma das células e trace um paralelo com as nossas próprias células. Há alguma diferença nos tipos de células?

Os cnidários são organismos consideravelmente simples. São compostos por duas camadas de células, uma externa e uma interna, que envolvem uma camada formada por água e fibras de colágeno de consistência gelatinosa, a mesogleia. A camada externa é formada, principalmente, por células epiteliais, células bastante compactas que têm como função revestir o organismo; cnidócitos, as células especiais dos cnidários que atuam na captura de presas; intersticiais, células embrionárias com capacidade de se multiplicar e diferenciar, podendo gerar diferentes tipos de tecido; neurônios, células do sistema nervoso que transmitem informações pelo organismo através de impulsos elétricos, provocando movimento, estimulando a secreção de substâncias, etc. As células musculares são, na verdade, células epiteliais repletas de fibras musculares encontradas tanto na porção externa (células mioepiteliais) quanto na porção interna (células miogástricas), participando da digestão e da locomoção do organismo. Ainda na parede interna são encontradas células glandulares que secretam as enzimas que digerem a presa, além de mais cnidócitos, que podem paralisar a presa na cavidade gastrovascular, evitando que ela escape. Nesse filo, se observam dois tipos corporais: a medusa e a hidra. A forma de medusa ou medusoide é um organismo móvel, ou seja, que pode se deslocar pelo meio aquático, apresentando boca e tentáculos na sua porção inferior. A forma medusoide é encontrada nas classes dos hidrozoários, cubozoários e cifozoários. A forma polipoide é séssil, ou seja, o organismo vive fixado em um substrato, sem poder se deslocar, tem corpo cilíndrico com boca e tentáculos voltados para cima. Esta forma pode ser encontrada em todas as classes (boa parte apresenta um estágio de pólipo ao longo de seus ciclos de vida), sendo que na classe dos antozoários só se observa estágio de pólipo, não há forma medusoide.

4) Os cnidários foram os primeiros organismos a apresentarem sistema nervoso. No que a presença de neurônios auxiliou esses animais?

Mais expressivamente na realização de movimentos, permitindo a locomoção, por exemplo, e na captura de presas e alimentos, além de evitar predadores, pois o cnidário pode captar estímulos químicos e mecânicos nos seus arredores e perceber a presença de outros animais. Assim, podem empregar seus tentáculos e células urticantes para capturá-los ou fugirem do local, garantindo maiores chances de sobreviver e se reproduzirem, levando à propagação de suas espécies.

5) Descreva a reprodução de organismo desse filo, por exemplo Anthozoa. No que uma fase móvel auxilia na adaptação desses organismos? Explique.

Os ciclos reprodutivos dos cnidários variam de acordo com a classe. No caso dos antozoários, por exemplo, se observa estritamente a forma de pólipo, ou seja, não há alternância entre as formas polipoide e medusoide ao longo de seus ciclos de vida. Neles, pode ocorrer tanto reprodução assexuada quanto sexuada. A reprodução assexuada acontece por brotamento (surgimento de protuberâncias no organismo, estas que podem se desprender, formando novos indivíduos), fragmentação (uma parte do organismo pode ser removida e originar um organismo diferente). A reprodução sexuada nos antozoários é menos frequente, geralmente se dá em situações desfavoráveis para o organismo pois, nela, ocorre o encistamento do embrião resultante da fecundação, protegendo-o de condições extremas e inconsistentes. O embrião dá origem a uma larva plana e dotada de cílios, que permitem que a larva se locomova até um ambiente viável para se instalar e crescer. Quando isso ocorre, a larva se fixa ao substrato e se desenvolve, originando um pólipo adulto e concretizando o ciclo reprodutivo.
A reprodução das medusas se caracteriza pela alternância de gerações, em que um organismo medusoide dá origem a um polipoide, que, por sua vez, origina outros medusoides. Ela inicia com a liberação dos gametas pelas medusas, que se encontram, formando o zigoto. O zigoto se desenvolve, formando o embrião, que, posteriormente, forma a larva achatada (plânula). A larva plânula se fixa no substrato e cresce, originando um pólipo. Com o tempo, o pólipo vai se reproduzindo assexuadamente por brotamento, com vários brotos crescendo no seu corpo. Os brotos passam, então, por um processo denominado estrobilização, em que são segmentados ou cortados transversalmente várias vezes, formando vários discos empilhados um sobre o outro. Cada disco amadurece e forma um indivíduo próprio, as éfiras, as precursoras da medusa adulta.
A fase móvel permite que os cnidários deixe o local caso as condições não sejam favoráveis para a sua sobrevivência e reprodução, ajudam, também, o animal a encontrar outros indivíduos para se reproduzir, tendo em vista que o fazem sexuadamente. Nos antozoários isto não é preciso, tendo em vista que podem se multiplicar através de brotamento e fragmentação, por exemplo.

6) Que tipo de células desse organismo são responsáveis pelo movimento? Como elas são coordenadas para executar essa função?

O movimento é feito principalmente pelas células epitélio-musculares. A contração e o relaxamento destas células são comandados pelo sistema nervoso difuso dos cnidários.

7) Explique em que situações o movimento é importante nesse organismo.

O movimento foi uma importante aquisição evolutiva para os cnidários, pois torna a captura de alimentos e presas mais fácil, além de se apresentar como uma estratégia de proteção para estes animais, que podem escapar de predadores e deixarem locais com condições desfavoráveis para a sua sobrevivência.

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Observe o esquema acima que mostra a reprodução de um cnidário (metagênese):

a) Explique a reprodução dos cnidários

O processo reprodutivo dos cnidários depende de qual tipo morfológico predomina no organismo em questão. Tomando como exemplo os antozoários, membros da classe Anthozoa, que é caracterizada por se apresentar exclusivamente na forma polipoide (séssil), percebe-se a ausência da chamada metagênese, isto é, a alternância entre gerações de medusa e de polipo durante a vida do animal. Nos antozoários, a reprodução se dá principalmente de forma assexuada, ocorrendo via fragmentação, em que uma parte do organismo se fragmenta e dá origem a outro indivíduo, ou por brotamento, em que uma protuberância se forma no corpo do antozoário e, chegando em um certo tamanho, "quebra", se instala no substrato e se desenvolve, formando um novo pólipo. A reprodução sexuada nos pólipos ocorre, geralmente, quando as condições para a reprodução assexuada não são favoráveis. O pólipo produz seus gametas, com o óvulo feminino ficando exposto em sua epiderme, até onde o espermatozoide nada para fecundá-lo. Da fecundação se forma um zigoto, que passa por vários estágios de desenvolvimento até originar uma larva achatada (chamada, então, de larva plânula), que se fixa ao solo e cresce, dando forma a um pólipo adulto e fechando o ciclo reprodutivo.

Já no caso dos cnidários em que o formato medusoide é prevalente se observa a metagênese. O ciclo se inicia com a liberação dos gametas masculino e feminino pelos organismos medusoides na água. Os gametas se encontram e fecundam, formando o zigoto. Passando por uma série de mitoses e, posteriormente, clivagens, o embrião vai se desenvolvendo até originar uma larva achatada e dotada de cílios, que permitem a natação. A larva nada até encontrar um ambiente viável para se desenvolver. Quando encontra um local, se instala no substrato e se põe a crescer, formando um pólipo. A fase de pólipo nestes seres é bastante reduzida em comparação aos pólipos dos antozoários, e, por isso, é menos duradoura. No corpo do pólipo se formam vários brotos (brotamento), que, após algum tempo, passam por uma transformação chamada de estrobilação, em que são cortados transversalmente em vários discos pequenos. Estes discos, quando amadurecidos, se desprendem da "pilha" e passam a nadar livremente na forma de medusa jovem ou éfira, fase que precede a da medusa adulta. 

b) Pinte de amarelo ou circule a fase medusoide.

c) Destaque (pinte) a larva de cor verde.

d) Que tipo de reprodução está ocorrendo nesse organismo? Explique.

O esquema apresenta a chamada metagênese, a alternância entre estágios polipoide e medusoide dos cnidários, portanto, estão sendo apresentados tanto a reprodução sexuada, que ocorre no estágio de medusa, quanto a reprodução assexuada do estágio de pólipo. 

e) A que filo pertence esse organismo e a qual dos subreinos, explique.

Esse organismo pertence ao filo Cnidaria e ao subreino Eumetazoa, ou seja dos animais verdadeiros. Os cnidários fazem parte desse clado pois, diferentemente dos poríferos, eles formam tecidos verdadeiros, enquanto os poríferos têm o desenvolvimento embrionário somente até o estágio de blástula, assim, não constituem tecidos verdadeiros, sendo formados por aglomerados de células que desempenham funções específicas, mas que, mesmo assim, não podem ser considerados "tecidos". Por causa dessa diferença, os cnidários fazem parte, assim como o restante dos filos animais com a exceção dos poríferos, do subreino Eumetazoa. 

f) Explique a digestão nesse organismo.

Como são dotados de cavidade gastrovascular interna, a digestão dos cnidários tem início nessa estrutura, onde as partículas de alimento ou presas capturadas são bombardeadas com enzimas secretadas pelas células glandulares encontradas em sua parede. A ação das enzimas quebra os alimentos em partes cada vez menores para que as células miogástricas consigam absorvê-las. Estas células terminam a digestão, quebrando as partículas de alimento e, assim, podendo aproveitar as suas enzimas. Assim, a digestão dos cnidários tem início no meio extracelular na cavidade digestória, para, depois, ser finalizada no meio intracelular para que os nutrientes e substâncias sejam absorvidas e distribuídas pelo corpo. Desta maneira, se diz que a digestão dos cnidários é extra e intracelular. 

g) Em seu caderno faça um esquema da parede do corpo desse animal e indique o nome e as funções de todas as estruturas.