Em formação

Existe algum animal conhecido por produzir estruturas de queratina e quitina?


Comecei pensando nas semelhanças entre a queratina em sua forma mais dura (unhas, bainhas de chifre) e a quitina que compõe os exoesqueletos de alguns poucos besouros que vi em minha vida. A meu ver, os dois materiais parecem ter propriedades comparáveis. Então eu descobri que o cabelo da tarântula também é feito de quitina, então em mais de um aspecto parece que a quitina e a queratina evoluíram de forma convergente.

Eu entendo que a quitina é um carboidrato enquanto a queratina é uma proteína, então não há semelhanças com relação à origem dos dois, mas estou curioso para saber se um animal já demonstrou produzir ambos os compostos de alguma forma.


Compostos orgânicos degradados por microorganismos

Os pontos a seguir destacam os sete principais compostos orgânicos animais e vegetais degradados por microrganismos. Os compostos orgânicos são: 1. Proteínas 2. Lípidos e amido 3. Quitina 4. Mucopeptídeo 5. Celulose 6. Hemicelulose 7. Ligninas.

Composto orgânico nº 1. Proteínas:

Na natureza, as proteínas são freqüentemente complexadas com polissacarídeos ou taninos e são mais resistentes à decomposição. Proteínas fibrosas com muitas ligações cruzadas, como queratina, são muito resistentes ao ataque microbiano, embora a maioria dos actinomicetos (por exemplo, Streptomyces) e alguns fungos (por exemplo, Penicillium, Keratinomyces) possam degradá-los. As proteínas têm grande vantagem nutricional sobre os microorganismos porque contêm carbono e nitrogênio.

As proteínas presentes no corpo dos organismos quando deixadas no solo tornam-se ainda complexas formando o complexo lignoproteína, complexo proteína-argila e complexo proteína-uronídeo que são muito resistentes à degradação microbiana. Esses complexos são os principais constituintes do húmus no solo.

Composto orgânico # 2. Lípidos e amido:

Surpreendentemente, há poucas informações sobre a biodegradação de lipídios e amido no ambiente natural, mas esses constituintes comuns dos organismos são prontamente utilizados por bactérias e fungos em laboratório. Em condições anaeróbicas, apenas algumas bactérias, como Clostridium, podem causar sua degradação no ambiente natural.

Composto orgânico # 3. Quitina:

A quitina é uma importante fonte de carbono e é degradada rapidamente, a menos que seja protegida por proteínas curtidas. É um polímero de N-acetilglucosamina e, portanto, contém excesso de nitrogênio que é mineralizado em ambientes aeróbicos.

A biodegradação deste composto é provocada principalmente por actinomicetos (por exemplo, Streptomyces) e outras bactérias (por exemplo, Pseudomonas, Bacillus, Clostridium). Em ambientes ácidos, fungos como a Mortierella podem desempenhar um papel importante na degradação da quitina, pois são menos sensíveis a pH baixo do que a maioria das bactérias.

Composto orgânico # 4. Mucopeptídeo:

O mucopeptídeo (também chamado de peptidoglicano ou mureína) é um polímero distinto nas paredes das células bacterianas e é composto de N-acetilglucosamina e ácido N-acetilmurâmico. Às vezes, não é um componente importante das paredes em peso, mas, considerando a ampla distribuição de bactérias e sua alta biomassa em alguns ambientes, sua decomposição é significativa para o balanço de carbono na natureza.

Muito se sabe sobre as enzimas relacionadas com a lise bacteriana em condições de laboratório, mas muito pouco se sabe sobre a degradação em ambientes naturais. É provável que o mucopeptídeo seja degradado principalmente por autólise através do Mycobacterium e algumas espécies de Bacillus dessas espécies podem causar degradação desses compostos complexos em alguma extensão.

Composto orgânico # 5. Celulose:

A celulose é um polímero de D-glucopiranose. A biodegradação deste composto tem sido objeto de muitas investigações porque é o principal constituinte das paredes das células vegetais e, portanto, do carbono insolúvel adicionado ao ciclo do carbono, e também porque é amplamente utilizado pelo homem como têxteis, papel e como componente da madeira.

Os microrganismos que degradam a celulose podem produzir uma enzima chamada & # 8220celulase & # 8221 que catalisa a hidrólise do polímero para o dímero celobiose. Este último é hidrolisado pela enzima & # 8220cellobiase & # 8221 em glicose que é absorvida pelo decompositor ou entra no reservatório de carbono solúvel.

Os microrganismos que realizam essa decomposição variam com o ambiente. Em condições aeróbicas, uma ampla gama de fungos, por exemplo, Chaetomium, Stacliybotrys, Trichoderma e Penicillium são importantes algumas bactérias, por exemplo, Cytophaga, Bacillus, Pseudomonas podem ser os principais decompositores de celulose em ambientes aquáticos.

Algumas bactérias, por exemplo, Clostridium podem degradar a celulose anaerobicamente e são, portanto, importantes em solos alagados e em sedimentos de águas profundas. Em condições indianas, certos fungos como espécies de Aspergillus, Memnoniella, Trichothecium e Ascotricha foram encontrados para serem decompositores ativos de materiais celulósicos na natureza.

Composto orgânico # 6. Hemicelulose:

As hemiceluloses são polissacarídeos de baixo peso molecular que ocorrem abundantemente nas paredes das células vegetais. Os microrganismos que degradam a hemicelulose pertencem a todos os principais grupos de fungos, os fungos mais importantes que degradam as hemiceluloses são espécies de Alternaria, Aspergillus, Penicillium, Chaetomium, Fusarium, Glomerella e Trichoderma.

A degradação das hemiceluloses envolve a hidrólise do polímero complexo em unidades mais simples pela ação de principalmente três tipos de enzimas:

(i) Endo-enzimas que quebram aleatoriamente as ligações entre os blocos de construção no polímero

(ii) Exoenzimas que clivam um dímero ou monômero do final da cadeia de polissacarídeo e

(iii) enzimas glicosidase que hidrolisam os oligômeros ou dissacarídeos resultando em açúcar simples ou ácido urônico.

Composto orgânico # 7. Ligninas:

As ligninas, uma das principais características constituintes da parede celular dos tecidos lenhosos, são consideradas polímeros de p-hidroxifenilpropanos e são caracteristicamente difíceis de serem degradadas química ou biologicamente.

Existem, no entanto, alguns fungos, por exemplo, cogumelos comuns e cogumelos e fungos de suporte em árvores, e algumas bactérias, por exemplo, actinomicetos que são capazes de degradar ligninas em produtos aromáticos e alifáticos de baixo peso molecular.

Esses microrganismos lenhosos produzem enzimas lignolíticas conhecidas como & # 8220lignases & # 8221 que são responsáveis ​​por catalisar a degradação desses compostos complexos. Muitos trabalhos estão em andamento em todo o mundo sobre a degradação microbiana de ligninas por motivos óbvios.


Como os animais se colorem com estruturas em nanoescala

Como muitos animais, o pássaro folha de asa azul do sudeste da Ásia obtém seus matizes iridescentes de cores estruturais - materiais com características em escala nanométrica que difratam e refletem comprimentos de onda de luz específicos.

Viviane Callier

Pavões, camaleões-pantera, araras vermelhas, peixes-palhaço, tucanos, polvos de anéis azuis e muitos mais: o reino animal tem incontáveis ​​habitantes com uma beleza extraordinariamente colorida. Mas, em muitos casos, os cientistas sabem muito mais sobre como os animais usam suas cores do que como as fabricam. Novos trabalhos continuam a revelar esses segredos, que muitas vezes dependem da automontagem fantasticamente precisa de características minúsculas em e nas penas, escamas, cabelo e pele - um fato que torna as respostas intensamente interessantes para os físicos da matéria mole e engenheiros da fotônica indústria.

Muitas das cores vistas na natureza, principalmente no reino vegetal, são produzidas por pigmentos, que refletem uma parte do espectro de luz enquanto absorvem o resto. Os pigmentos verdes, como a clorofila, refletem a parte verde do espectro, mas absorvem os comprimentos de onda vermelhos e amarelos mais longos, bem como os azuis mais curtos. Quais comprimentos de onda específicos são refletidos ou absorvidos depende da composição molecular do pigmento e das distâncias exatas entre os átomos em suas estruturas moleculares.

Como as plantas são mestres na síntese bioquímica, suas células podem produzir muitos tipos de pigmentos, mas os animais em geral perderam as vias metabólicas para produzir a maioria deles. A melanina, o pigmento predominante em animais, é marrom (eumelanina) ou amarelo avermelhado (feomelanina) - uma paleta bastante limitada. Para fazer o arco-íris mais rico de cores de que precisam para se decorar e se disfarçar, cortejando companheiros e afastando predadores, os animais podem freqüentemente obter os pigmentos necessários de sua dieta. Os vermelhos e amarelos brilhantes dos pássaros, por exemplo, vêm principalmente de pigmentos carotenóides em seus alimentos.

A extremidade azul do espectro, no entanto, representa um desafio diferente porque poucos pigmentos azuis estão disponíveis para comer na natureza. Ainda assim, gaios-azuis, tetras neon, sapos venenosos e muitos outros animais encontraram uma solução que não depende de pigmentos, desenvolvendo truques ópticos para fazer o azul (e alguns verdes) de uma maneira diferente. Eles fazem o que chamamos de cores estruturais.

As cores estruturais agem como filtros que permitem a passagem de apenas alguns comprimentos de onda. Seus mecanismos fotônicos específicos variam de espécie para espécie, mas funcionam porque as estruturas em escala nanométrica em seus materiais são comparáveis ​​aos comprimentos de onda da luz. As estruturas difratam as cores da luz de maneira diferente e configuram efeitos de interferência.

“Trata-se de ter várias estruturas minúsculas que espalham luz e, em seguida, ter essas ondas espalhadas interagindo - essa interação reforçará algumas cores e eliminará outras”, explicou Richard Prum, especialista em coloração de penas de pássaros na Universidade de Yale.


Larva trocóforo: retrospecto histórico, estrutura e afinidades

Neste artigo, discutiremos sobre a larva trocóforo: - 1. Retrospecto histórico da larva trocóforo 2. Estruturas da Larva Trocóforo 3. Biologia e Metamorfose 4. Estruturas 5. Afinidades 6. Significância filogenética.

Retrospecto histórico da larva trocóforo:

1. Loven (1840), um naturalista sueco, foi o primeiro homem a descobrir a larva do trocóforo. Desde então, a larva ficou conhecida como larva de Loven & # 8217s.

2. Sempre (1859) usou o nome Trochosphaera, um rotífero para o órgão e tímido.

3. Ray Lankester (1877) deu o nome & # 8216Trochophore & # 8217 a esta forma larval.

4. Posteriormente, foi Hatschek (1879) quem também apoiou o nome mais aceito & # 8216Trochóforo & # 8217.

5. Hyman (1957) e Barnes (1980) tentaram estabelecer a relação do trocóforo com outros grupos de animais.

Estruturas da Larva Trocóforo (Loven & # 8217s Larva de Polygordius):

Todos os arquianelídeos (Polygordius e outras espécies) são conhecidos por passarem pelo estágio lar e tímido - o trocóforo (Fig. 17.12A-C).

1. Planctônico marinho e a maioria são larvas lecitotróficas.

2. A extremidade anterior do corpo é mais larga do que a extremidade posterior e exibe simetria bilateral.

3. Possui boca, canal alimentar e ânus.

4. A boca está situada perto da linha médio-ventral do corpo e leva ao estômago em forma de saco e segue como um canal alimentar estreito. Ambas as paredes do canal alimentar que se estendem da boca ao ânus são revestidas por cílios.

5. O canal termina em uma abertura anal na ponta posterior do corpo.

6. Duas faixas proeminentes de cílios circundam o corpo e, em certas formas, uma terceira faixa pode estar presente. Essas faixas ciliares são usadas na locomoção e alimentação e tímido.

7. Uma argola de forte banda ciliar locomotora, chamada de argola pré-oral ou Prototroch (Fig. 17.12A), circunda o corpo ao redor do meio e fica acima da boca, e o metatroch que é um anel transverso ciliar atrás da boca.

8. O prototroch surge de células especiais, chamadas trocoblastos.

9. Freqüentemente, há um segundo círculo de cílios ao redor do pigídio ou ânus, chamado telotroch.

10. Uma faixa longitudinal ao longo da parte médio-ventral do corpo também está presente em alguns casos e é chamada de neurotroch.

11. Trocóforo não exibe metamerismo e o rudimento do futuro tronco adulto é visto como uma pequena região no pólo poste e shyrior.

12. Não há celoma neste estágio, mas apenas um blastocelo espaçoso envolve o intestino.

13. Dentro da blastocele, um par de protonefrídios, certa quantidade de mesênquima e músculos larvais estão presentes.

14. As nefridias são formadas por duas células ocas, cada uma contendo uma chama de cílios. Um nefrídio fica em cada lado do intestino.

15. O pólo superior possui uma área ectodérmica e tímida, espessa, chamada de placa sensitiva apical que contém células que são os primórdios dos gânglios cerebrais.

16. Na extremidade apical, vários cílios longos emergem da placa apical, chamados de tufo apical de cílios.

17. Muitos trocóforos possuem órgãos dos sentidos, como ocelos (manchas dos olhos) abaixo da região da placa apical.

18. A larva trocóforo totalmente desenvolvida pode ser dividida em três regiões, tais como a região pré-trocal que inclui a área acima do prototroch. A região posterior da larva é chamada de pigídio, que inclui telotroch e área anal. A região do meio é chamada de zona de crescimento, que inclui a área entre a boca e o telotroch.

Biologia e metamorfose da larva trocóforo:

A larva do trocóforo de natação livre de algumas formas (por exemplo, Echiurans, alguns poli e shychaetes, Polygordius, filodocídeos, vermes serpulídeos) se alimenta do plâncton e de outros organismos marinhos microscópicos e o trocóforo é chamado de larva planctotrófica e tem uma longa vida de natação livre.

Em alguns outros grupos (por exemplo, Sipunculans, nereids e eunicids de poliquetas), as larvas trocóforas são larvas lecitotróficas. Eles não se alimentam de fontes externas e se alimentam principalmente da gema depositada originalmente no ovo. As larvas lecitotróficas levam uma vida planctônica curta. A metamorfose das larvas é melhor observada em Polygordius.

O primeiro sinal de metamorfose é marcado pela segmentação das bandas mesodérmicas. Mais tarde, a região posterior se alonga rapidamente e é marcada externamente com segmentação. A área acima do anel prototrocal torna-se prostômio e a área prototrocal difere como peristômio.

A área do órgão sensorial apical torna-se o gânglio cerebral que se une ao cordão nervoso ventral. Internamente, a banda mesodérmica se divide para produzir sacos celômicos.

A boca se desloca para a frente e a organização anal muda gradualmente. As faixas ciliares desaparecem e a larva cresce em tamanho e comprimento com a adição de novos segmentos. Após a meta & shimorfose, o verme jovem afunda no fundo do mar e se torna o verme adulto tímido e tímido.

Estruturas da larva trocóforo em classes diferentes:

Classe Polychaeta:

1. A larva de Neanthes (= Nereis) é semelhante ao trocóforo típico, mas com um par de manchas nos olhos.

2. As larvas sem blastocele, mas a ectoderme e a endoderme estão em conflito, exceto quando são separadas pela mesoderme larval, por exemplo, larva de Psygmobranchus.

3. Os cílios são raramente distribuídos por toda a superfície do corpo ou não estão confinados a círculos especiais, chamados de larva atrocal, por exemplo, larva de Lumbriconereis.

4. Na larva de Nephthys, dois círculos de cílios são vistos, um em cada extremidade do corpo, o pré-oral (anterior) e o peri & shyanal (posterior), chamado de larva telotroch.

5. Quando os anéis completos podem estar presentes nas superfícies dorsal e ventral, são chamados de larva anfitrocal.

6. Na larva de Chaetopterus, onde uma ou mais fileiras de cílios circundam o meio do corpo, chamada de larva mesotrocal. Nos mesotroches, os anéis pré-orais e perianais estão ausentes.

7. Na larva de Ophryotrocha, há muitos círculos ciliares e cada um se desenvolve em um segmento mesodérmico verdadeiro, portanto denominado larva politrocal.

8. Na larva de Mitraria, cerdas longas e provisórias são encontradas, as quais são substituídas por estruturas permanentes. A larva mais velha de Nereis possui estruturas achatadas laterais semelhantes a parapodiais com cerdas.

Nenhum estágio larval livre é notado.

Não há estágio larval e o desenvolvimento é direto.

Afinidades da larva trocóforo:

Esta forma larval exibe semelhanças notáveis ​​com várias outras formas larvais. Como consequência, o status filogenético do Trochóforo merece uma consideração séria.

Afinidades de Ctenophora:

O órgão sensorial aboral (estatocisto) de um ctenóforo é comparado com a placa sensorial apical do trofóforo. Os nervos radiantes sub-ectodérmicos são comparáveis. O prototroch é derivado do quarto grupo de células ciliadas. Ambos têm corpo em forma de pêra.

Apesar das semelhanças, a organização fundamen & shytal retrata muitas diversidades. O padrão de clivagem é diferente em ambos os casos. O ânus está ausente nos ctenóforos. Portanto, a larva do trofóforo não pode ser considerada parente dos ctenóforos.

Afinidades com larva de Muller & # 8217s:

A larva de Muller & # 8217 dos Turbellários, especialmente a de Planocera, mostra semelhanças com a larva trocóforo. Similaridade no estágio de desenvolvimento, similaridade na disposição das bandas ciliadas e presença de manchas oculares na extremidade aboral das duas formas larvais levou muitos pesquisadores desta linha a traçarem paralelismo entre os dois grupos. Mas, devido a diferenças subnotificadas, o paralelismo não pode ser justificado.

As diferenças são:

(i) Ausência de ânus na larva de Muller & # 8217s,

(ii) A entrada na abertura em uma abertura na larva de Muller & # 8217s,

(iii) Diferença na diferenciação e tímido embrionário do mesoderma e

(iv) A existência de tufos de cílios na extremidade caudal da larva de Muller & # 8217s.

Afinidades com larva de Pilidium (Nemertini):

A larva de pilidium de Nemertini apresenta certas semelhanças com a larva trocóforo.

(i) Ambos têm corpo em forma de capacete,

(ii) O anel ciliado entre as extremidades aboral e oral da larva do pilídio representa o prototroch do trocóforo,

(iii) Semelhanças na disposição e distribuição do anel nervoso,

(iv) O estomodaeum mostra semelhanças,

(v) O modo esquizocélico de formação de celoma em ambos.

Mas a ausência de ânus no pilídio e as diferenças na formação de meso e tímido atrapalham o estabelecimento de qualquer relação e tímido entre eles.

Afinidades com Rotifera:

Trocosphaera, um rotífero, mostra algumas semelhanças com a larva trocóforo de anne e shylid. Trocosphaera assemelha-se ao trocóforo em muitos aspectos, viz., Cinturas ciliadas, disposição do sistema nervoso (& # 8216Brain & # 8217) e o órgão dos sentidos, colocação do ânus, nefrídia e curvatura do intestino. Mas as semelhanças e timbres são principalmente de natureza superficial e precisam de um exame crítico para estabelecer qualquer relação filogenética.

Afinidades com larva Veliger:

O anel ciliado pré-oral, o tufo ciliado dos flagelos e a placa apical da larva veliger de molusca são semelhantes aos da larva trocóforo. As semelhanças entre o trocóforo e a larva de veliger são possivelmente devido à convergência filogenética remota.

Significado filogenético da larva trocóforo:

Na dinâmica evolutiva de invertidos e tímidos, a larva do trofóforo ocupa um lugar de destaque. Ele mostra semelhanças com muitos grupos de invertebrados. As afinidades lançam luz sobre a emergência de grupos bilaterais de animais com simetria e simetria radial (Fig. 17.13).

É reivindicado que o trocóforo representa um estágio de transição na linha de emergência dos grupos bilaterais (por exemplo, Rotíferos) dos grupos radiais (Ctenóforos). Semelhanças entre o trocóforo e a larva de equinoderme (Bipinnaria e Pluteus) e a larva Tornaria de Balanoglossus adicionaram mais peso a essa restrição.

Muitos trabalhadores são da opinião de que a larva do trocóforo serve como uma ponte entre a simetria radial e bilateral. Eles opinaram que a simetria bilateral evoluiu da radial.

Em relação aos seus pontos de vista, existem muitas teorias que podem ser apresentadas a seguir:

1. Ctenóforo - teoria policlada (pro & tímido por Lang, 1881)

2. Ctenóforo - teoria do trocóforo, posteriormente modificada por Hatschek (1878)

3. Planulóide - teoria celoide (proposta por L. Vongraff, 1882).

A segunda teoria é mais ou menos aceitável pelos trabalhadores. De acordo com essa teoria, a larva do trocóforo surgiu do animal hipotético - Trochozoon. Novamente, Salvini-Plawen L. (1973) afirmou que anelídeos e echiurans são intimamente relacionados por seu estágio larval (larva trocóforo), enquanto platelmintos, nemerteans e larvas de entoproct não são relacionados.


Balanças

Escamas ocorrem em peixes e répteis. As escamas de peixe são feitas de mais do que apenas queratina. Freqüentemente, são derivados do osso das camadas mais profundas da pele (a seção intermediária dos tecidos chamada mesoderme), que é chamada de camada dérmica. Alguns têm um escama placóide que é formada de osso e coberta com esmalte, a mesma cobertura que a parte externa de um dente humano. Essas escamas são projeções ásperas e espinhosas que dão à superfície do peixe uma sensação de lixa.

Um tipo primitivo de escala é o escala ganoide . Embora esse tipo de escama fosse comum em peixes que viveram há centenas de milhões de anos, hoje é encontrada principalmente em um peixe chamado gar. Escamas desse tipo são semelhantes às escamas placóides, mas têm um revestimento extra de uma substância muito forte chamada ganoína. É ainda mais forte que o esmalte e essas escamas do tipo gar são muito comuns no registro fóssil. Acredita-se que eles tenham fornecido uma grande proteção contra rochas e superfícies abrasivas nas quais os peixes possam ter se esfregado. Também é possível que fornecessem alguma proteção contra predadores, já que as escamas dificultam a mordida na pele dos peixes. Muitos cientistas acreditam que a escala ganoide é o precursor ou a escala do tipo original que levou à evolução do dente.

o escala ctenóide é encontrado na maioria dos peixes modernos e é muito mais leve do que a escama placóide ou ganoide. Os anéis de crescimento são uma característica interessante de uma escala ctenóide. Sob um microscópio, pequenas dobras circulares são aparentes. Há algum debate sobre o momento dos anéis de crescimento. Alguns pesquisadores já acreditaram que eram anéis anuais, mas isso foi refutado. Os anéis de crescimento aparecem com vários tempos entre as variedades de peixes e ainda há muitas dúvidas sobre o que os anéis de crescimento podem indicar sobre a vida dos peixes.

Em peixes e répteis, as escamas cobrem todo o corpo. A construção de escamas de répteis, no entanto, é diferente. Lagartos e cobras têm escamas em todo o corpo. Muitas espécies são identificadas pelo padrão que as escamas fazem na cabeça e no corpo. Os répteis desenvolveram uma camada única na pele de seus aquático ancestrais. Para que os répteis vivam livres de água, uma camada de cera, o estrato córneo, evoluiu para evitar que o animal seque na terra. Essas camadas cerosas ficam entre as camadas que produzem a queratina para as escamas. As escamas são camadas sobrepostas de pele com um revestimento interno e externo. Uma adaptação única é uma região basal de dobradiça a partir da qual as escamas podem ser um tanto flexíveis e dobrar para trás sem cair.

O estrato córneo, ou camada cornificada, contém queratina beta e, em algumas espécies, queratina beta e alfa. Isso dá força à escama, o que permite que os répteis escalem as rochas e deslizem ao longo de várias superfícies, como cascalho e areia. Conforme o animal cresce, de vez em quando epiderme (a cobertura externa) é removida durante um processo denominado derramamento. Uma nova epiderme se forma e, por sua vez, é eliminada à medida que o animal continua a crescer.

Há uma grande variedade de estruturas em escala entre os grupos de répteis, incluindo tartarugas e crocodilos que às vezes são excluídos pelos pesquisadores como verdadeiros répteis. As cores são obtidas por uma grande variedade de pigmentos que são incorporados à escama ou que ficam nas camadas da pele.


Epiderme

Don Bliss / Instituto Nacional do Câncer

A camada mais externa da pele, composta de tecido epitelial, é conhecida como epiderme. Ele contém células escamosas, ou queratinócitos, que sintetizam uma proteína resistente chamada queratina. A queratina é o principal componente da pele, cabelo e unhas. Os queratinócitos na superfície da epiderme estão mortos e são continuamente eliminados e substituídos por células de baixo. Essa camada também contém células especializadas, chamadas células de Langerhans, que sinalizam para o sistema imunológico quando há uma infecção. Isso ajuda no desenvolvimento da imunidade ao antígeno.

A camada mais interna da epiderme contém queratinócitos chamados células basais. Essas células se dividem constantemente para produzir novas células que são empurradas para cima, para as camadas superiores. As células basais tornam-se novos queratinócitos, que substituem os mais velhos que morrem e se desprendem. Dentro da camada basal estão as células produtoras de melanina conhecidas como melanócitos. A melanina é um pigmento que ajuda a proteger a pele da radiação solar ultravioleta prejudicial, conferindo-lhe uma tonalidade marrom. Também encontradas na camada basal da pele estão células receptoras de toque chamadas células de Merkel.

A epiderme é composta por cinco subcamadas:

  • Estrato córneo: A camada superior de células mortas extremamente planas. Os núcleos das células não são visíveis.
  • Stratum lucidum: Uma camada fina e achatada de células mortas. Não é visível em pele fina.
  • Estrato granuloso: Uma camada de células retangulares que se tornam cada vez mais achatadas à medida que se movem para a superfície da epiderme.
  • Estrato espinhoso: Uma camada de células em formato poliédrico que se achatam à medida que se aproximam do estrato granuloso.
  • Estrato basal: A camada mais interna de células alongadas em forma de coluna. É constituído por células basais que produzem novas células da pele.

A epiderme inclui dois tipos distintos de pele: pele grossa e pele fina. A pele espessa tem cerca de 1,5 mm de espessura e é encontrada apenas nas palmas das mãos e na planta dos pés. O resto do corpo é coberto por uma pele fina, a mais fina das quais cobre as pálpebras.


Estrutura do Rhizopus

A morfologia do Rhizopus inclui os seguintes componentes:

Características microscópicas

Rhizopus consiste em dois tipos de hifas, a saber vegetativo e reprodutivo hifas. As hifas vegetativas diferenciam-se em dois tipos, a saber, tolon e rizoides, e as hifas reprodutivas transformam-se em esporangióforos.

Vegetative Hypha: Normalmente inclui:

  1. Stolon: É a região intermodal chamada Corredor. Um estolão é uma hifa aérea que cresce horizontalmente e é encontrada presa ao substrato. Os estolões são aseptados, ramificados e não septados (sem parede cruzada).
  2. Rizoides: É a região nodal que eventualmente se forma pelo contato do estolão com a superfície do substrato. Rhizoid é a estrutura muito ramificada que se forma sob o substrato. Sua principal função é invadir todos os nutrientes do substrato.

Hypha reprodutivo: Consiste em esporangióforos que crescem verticalmente a partir do estolão. Os esporangióforos não são ramificados, são alongados, columelados e dão origem às estruturas reprodutivas chamadas esporangiósporos. Sua parede celular é composta de quitina quitosana, lipídios, proteínas, etc. protoplasma consiste em muitos núcleos, mitocôndrias, retículo endoplasmático e outras inclusões citoplasmáticas como o ribossomo, gotículas de óleo, vacúolos, etc.

Columela: Surge do esporangióforo e aparece cúpula ou em forma de guarda-chuva. A superfície da columela pode ser lisa ou áspera. A columela é de natureza higroscópica e sua função primária é a absorção de água.

Esporângio: Fixa-se com a columela e um esporangióforo longo. A forma do esporângio é esférica ou globosa. Ele carrega as estruturas reprodutivas chamadas esporangiósporos. O tamanho do esporângio é 0,2 mm.

Esporangiósporos: Estes são os esporos assexuados que são globosos a ovóides e unicelulares. A cor dos esporangiósporos é hialina a marrom.

Recursos macroscópicos

  • Crescimento: O crescimento do micélio é rápido.
  • Aparência: Eles aparecem como colônias densas de algodão.
  • Cor: A cor do micélio é geralmente branca e, após a esporulação, torna-se acinzentada ou castanha dourada.

Chytridiomycota: The Chytrids

O reino Fungi contém cinco filos principais, que foram estabelecidos de acordo com seu modo de reprodução sexual ou uso de dados moleculares. O Filo Chytridiomycota (quitrídeos) é um dos cinco verdadeiros filos de fungos. Existe apenas uma classe no Filo Chytridiomycota, os Chytridiomycetes. Os quitrídeos são os mais simples e primitivos Eumycota, ou fungos verdadeiros. O registro evolutivo mostra que os primeiros quitrídeos reconhecíveis apareceram durante o final do período pré-cambriano, há mais de 500 milhões de anos. Como todos os fungos, os quitrídeos possuem quitina em suas paredes celulares, mas um grupo de quitrídeos possui celulose e quitina na parede celular. A maioria dos quitrídeos são unicelulares e alguns formam organismos multicelulares e hifas, que não possuem septos entre as células (cenocíticos). Eles se reproduzem sexualmente e assexuadamente, os esporos assexuados são chamados de zoósporos diplóides. Seus gametas são as únicas células fúngicas conhecidas por terem flagelo.

O habitat ecológico e a estrutura celular dos quitrídeos têm muito em comum com os protistas. Os quitrídeos geralmente vivem em ambientes aquáticos, embora algumas espécies vivam em terra. Algumas espécies prosperam como parasitas de plantas, insetos ou anfíbios, enquanto outras são sapróbios. Alguns quitrídeos causam doenças em muitas espécies de anfíbios, resultando no declínio e extinção de espécies. Um exemplo de quitrídeo parasita prejudicial é Batrachochytrium dendrobatidis, que é conhecido por causar doenças de pele. Outra espécie de quitrídeo, Allomyces, é bem caracterizado como organismo experimental. Seu ciclo reprodutivo inclui as fases assexuada e sexual. Allomyces produz zoósporos flagelados diplóides ou haplóides em um esporângio.

Figura ( PageIndex <1> ): Quitrídeos parasitas: O quitrídeo Batrachochytrium dendrobatidisé visto nessas micrografias de luz como esferas transparentes crescendo em (a) um artrópode de água doce e (b) algas. Este quitrídeo causa doenças de pele em muitas espécies de anfíbios, resultando no declínio e extinção de espécies.


Introdução

A fim de reproduzir uma engenharia funcional em vitro modelo de tecido, é importante mimetizar as características topológicas e mecânicas do tecido nativo, dada a estreita relação entre função e estrutura (Vozzi e Ahluwalia, 2007). Os tecidos humanos são estruturas tridimensionais complexas (3D) compostas por diferentes tipos de células organizadas em topologias complexas, onde uma rede vascular bem organizada garante que a distância de cada célula de um capilar vascular seja & # x0003C50 & # x003BCm. Além disso, como cada tecido apresenta um comportamento mecânico bem definido, propriedades mecânicas inadequadas irão induzir atividades celulares anormais. Na Vivo, as células estão interconectadas no volume 3D e não em um plano como normalmente acontece na cultura de células padrão em uma placa de múltiplos poços. Com base nessas evidências, é importante criar estruturas poliméricas 3D capazes de guiar o crescimento celular e a ativação de suas funções.

Vários biomateriais sintéticos e naturais foram testados e modificados para imitar as características da matriz extracelular (ECM). Tradicionalmente, os polímeros sintéticos têm sido usados ​​porque podem ser processados ​​mais facilmente com diferentes tecnologias de bioimpressão em diferentes estruturas complexas, a fim de imitar em nível meso e micro as propriedades dos tecidos-alvo (De Maria et al., 2017 Moroni et al. , 2017). No entanto, sua degradação uma vez testada em vitro ou na Vivo does not ensure their correct subsistence for the entire period required by cells to colonize the structure, because the degradation mechanism is often not controllable and its products can alter cell processes and sometimes can induce inflammatory process. Contrary to synthetic polymers, natural polymers (usually extracted from natural tissues) match all the properties required to mimic ECM and degrade much faster than synthetic biomaterials, even if sometimes they are difficult to process with bioprinting technologies.

Keratin is an interesting natural biomaterial that can be used for scaffold fabrication. It is a fibrous protein with a structure similar to collagen, and it is the main component of the epidermal corneal layer, nails and appendages such as hairs, horns, feathers, and wool. Keratin contains many molecules of the aminoacid cysteine that enables disulfide bridges formations. Disulfide bridges boost the hydrogen bonds action in maintaining a close cohesion of keratin chains, wrapping in a structure similar to a helix. These bonds, provide stiffness and strength to hair, nails and horns (Zhang et al., 2014).

During the extraction process, keratin is degraded, chemically or enzymatically, in units of smaller dimensions with the breaking of disulphide bridges (hydrolyzed keratin) thereby losing its characteristics of rigidity and insolubility in water. Only through enzymatic hydrolysis, it is possible to control and obtain subunits of desired molecular weight (Tsuda and Nomura, 2014 Staroszczyk and Sinkiewicz, 2017).

Keratin and its hydrolizates have tripeptides sequences Arg-Gly-Asp (RGD) and Leu-Asp-Val (LDV) that could bind with cell surface ligands acting as the ECM that facilitates cell-cell and cell-matrix interactions promoting cell adhesion and supporting cell proliferation (Wang et al., 2012 Burnett et al., 2013). Thanks to these properties, keratin and hydrolized keratin derived from by-products of animal industry, such as wool fibers, animal hair and feathers, have been processed alone or in combination with other biomaterials to form film, sponges and scaffolds for medical applications (Rouse and Van Dyke, 2010) such as wound healing, bone regeneration (Saravanan et al., 2013), drug delivery (Saul et al., 2011), haemostasis, and peripheral nerves repair (Wang et al., 2012).

The weak point of keratin-based materials is their poor mechanical properties (Yamauchi et al., 1996), resulting too fragile for practical use. This issue can be solved by the addition of natural or synthetic polymers such as chitosan, silk fibroin, gelatin, and polyethylene oxide (Prasong and Wasan, 2011 Balaji et al., 2012). Chitosan, in particular, is derived from chitin, that is the second most abundant natural polymer. Chitin-based materials are widely used in the biomedical field thanks to their properties of biocompatibility and biodegradability, but also to their cationic nature that enhances the interaction with growth factors, nucleic acids and cytokines. Main tissue engineering applications of chitin are related to the regeneration of bone, while they were not completely examined for skin and soft tissues (Yang, 2011).

Homogeneous films with smooth surfaces were obtained, from mixtures of keratin and gelatin, which showed a high miscibility between the two components (Rouse and Van Dyke, 2010 Prasong and Wasan, 2011). If provided with the right porosity (Zeltinger et al., 2001 Oɻrien et al., 2005), scaffolds made with gelatin and keratin could be able to mimic ECM microenvironment, characterized by high pore interconnectivity and a pore size which ranges from meso to nano scale. In recent years, electrospinning has emerged as an enabling tool for fabricating scaffold with these multiscale features (Soliman et al., 2010 Sreerekha et al., 2013).

In this work, we produced and characterized films made of hydrolyzed-keratin-based biomaterials in terms of their chemical and physical features (swelling, contact angle, mechanical properties, and surface charge density). These materials were processed using the electrospinning technique to develop a suitable substrates for in vitro tissue models, which were tested with different cell types. This method allows to produce a thin polymeric structure that presents an intrinsic micro and nano porosity similar to the one of the natural ECM. Dimensions of the fibers, porosity and topology of the structure can be modulated varying working parameters, e.g., the distance between the metal needle and the collector or the applied voltage, and the solution parameters, e.g., the polymer concentration (Subbiah et al., 2005 Carrabba et al., 2016).


Resumo da Seção

Os sistemas respiratórios dos animais são projetados para facilitar a troca gasosa. Nos mamíferos, o ar é aquecido e umidificado na cavidade nasal. O ar então desce pela faringe, atravessa a traquéia e chega aos pulmões. Nos pulmões, o ar passa pelos brônquios ramificados, alcançando os bronquíolos respiratórios, que abrigam o primeiro local de troca gasosa. Os bronquíolos respiratórios se abrem nos ductos alveolares, sacos alveolares e alvéolos. Como há tantos alvéolos e sacos alveolares no pulmão, a área de superfície para as trocas gasosas é muito grande. Vários mecanismos de proteção estão em vigor para prevenir danos ou infecções. Isso inclui o cabelo e o muco na cavidade nasal que retêm poeira, sujeira e outras partículas antes de entrarem no sistema. Nos pulmões, as partículas são aprisionadas em uma camada de muco e transportadas pelos cílios até a abertura esofágica no topo da traquéia para serem deglutidas.

Figure Which of the following statements about the mammalian respiratory system is false?


Assista o vídeo: ALKOCHIŃCZYK ZADANIE: Udawaj jakieś zwierzę przez 10 sekund (Janeiro 2022).