trabalho fisio comp. fotorrecepção
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Fotorrecepção de invertebrados
Alana MachadoJuliana GiacominiMarcos Trindade
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Fotorrecepção
É a capacidade de detectar comprimentos de onda do espectro eletromagnético do infravermelho até ultravioleta
(http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfExkAB/cap-6-sistemas-sensoriais#)
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Fotorreceptores
São receptores sensoriais responsáveis pela captação de ondas do campo eletromagnético
São dividido em dois tipos:
http://www.sedis.ufrn.br/bibliotecadigital/pdf/biologia/Per_Sen_Ser_Viv_LIVRO_WEB.pdf
Fotorreceptores Ciliados
Fotorreceptores Rabdoméricos
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Fotorreceptor Ciliado
Possuem um único cílio que emerge da célula Este cílio apresenta uma membrana altamente
dobrada que forma lamelas onde se encontram os fotopigmentos
http://cienciaxreligiao.blogspot.com.br/2012_11_08_archive.html
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Fotorreceptor Rabdomérico
A superfície apical da célula contém os fotopigmentos e apresentam muitas expansões chamadas de microvilosidades
http://dc303.4shared.com/doc/YcSBLiRf/preview.html
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Fotopigmentos
São pigmentos (cromóforos) instáveis que sofrem transformação química quando absorvem luz, desencadeando uma transdução de sinal
O cromóforo é derivado da vitamina A, como o retinal, e são associados a uma proteína fotorreceptora especifica da família opsina, que são receptores acoplados a proteína G que se ligam ao cromóforo
Exemplo de fotopigmentos (que se diferem pela captação de diferentes frações do espectro): rodopsina, melanopsina, pinopsina, opsina, entre outras.
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Fototransdução
É a transformação da energia luminosa em sinais elétricos biologicamente reconhecíveis
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Ocelos X Olhos
Ocelo: são células individuais ou regiões de uma célula que possuem fotopigmentos. Detectam a intensidade e direção da luz mas não percebem imagens
Olhos: são órgãos complexos compostos por grupos de células especializadas em diferentes funções. Podem fornecer informações como direção da luz, contraste entre claro e escuro, e foco de imagens
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Tipos de olhos
Olho em lamina plana (ocelo): possuem uma camada de células fotorreceptoras que formam uma retina primitiva revestida por epitélio de células pigmentadas.
Fornecem sentido da direção da luz e contraste entre claro e escuro
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Ocelos
Protozoários: apresentam fotopigmentos ou estruturas que percebem a presença ou ausência de luz e sua intensidade
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Ocelos
Platelmintos: planárias aquáticas possuem ocelos ou fossos ciliares nas planarias mas basais
Já os platelmintos terrestres não possuem ocelos tão desenvolvidos quanto os aquáticos pois são fossoriais
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Ocelos
Alguns nematoides aquáticos de vida livre apresentam ocelos
• Entre os anelídeos, quando presentes, funcionam apenas para a determinação da intensidade e fonte de luz
• Alguns anelídeos da classe Hirudinea podem apresentar até 8 ocelos que fazem somente a percepção de dia e noite
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Ocelos
Nas medusas, as células fotorreceptoras são muito rudimentares e são cílios modificados com ocelos na borda da umbrela. Elas apresentam fototropismo negativo que usam como mecanismo de defesa
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Ocelos
• O molusco gastrópoda Patella vulgata possui uma região de células simples pigmentadas que atua como seus olhos primários
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Tipos de olhos
Olho em forma de cálice: a camada retinal é dobrada formando uma estrutura estreita chamada pinhole, que faz com que a luz incida somente em um ponto da retina
Podem formar imagens com baixa resolução e nitidez
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Olho em forma de cálice
Cefalópode Nautilus sp
•Seu olho apresenta basicamente a mesma forma que o humano mas não tem cristalino e a pupila é apenas um orifício que admite a água do mar no interior oco do olho
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Tipos de olhos
Olhos vesiculares: semelhante ao olho em forma de cálice porém possui uma lente convergente na abertura pinhole, onde permite focar mais precisamente os raios luminosos em um único ponto da retina
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Olhos vesiculares
A medusa Tripedalia cystophora é a única que possue olhos com lentes semelhantes aos dos Cefalópodes e dos Vertebrados
Elas possuem dois tipos de olhos com lentes, o superior e o inferior, com sensibilidades semelhantes para a luz azul-verde. Esta semelhança resulta provavelmente da presença de um único tipo de fotorreceptor contendo uma Opsina simples
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Olhos vesiculares
Na carapaça do Acanthopleura granulata estão incrustados centenas de ocelos microscópicos, cada um deles com uma camada de pigmentos, retina e lente
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Olhos vesiculares
• O olho da lula e do polvo é muito semelhante ao dos vertebrados
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Tipos de olhos
Olhos convexos (compostos): são formados por fotorreceptores que se irradiam para fora da base formando uma superfície convexa para entrada da luz
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Olhos compostos
• Estão presentes em muitos artrópodes como os insetos e crustáceos
• Cada olho é formado por pequenas unidades repetidas, os omatídios, que estão dispostos radialmente
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• Fornecem impulsos através do nervo óptico que o transporta para o cérebro, onde se forma uma imagem única do mundo exterior a partir das imagens parciais fornecidas por cada omatídio
• O olho composto não tem uma lente central ou retina. A imagem apresenta uma má resolução embora consiga detectar movimentos rápidos e também a polaridade da luz
Olhos compostos
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Olhos compostos
Cada omatídio divide-se em duas partes principais:
- sistema óptico com duas lente: na superfície exibe uma lente hexagonal (faceta), sob a qual há uma lente cônica (cone cristalino);
- rabdoma, uma estrutura radial bastante complexa semelhante à secção transversal de uma laranja, rodeado de várias células fotossensíveis
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O olho composto pode formar as imagens de duas maneiras:
- nos olhos de aposição, cada omatídio é uma unidade independente que vê um ponto do ambiente exterior
- nos olhos de sobreposição, os omatídios não atuam independentemente mas em conjunto para formar uma fração da imagem total no fundo do olho
• os insetos diurnos têm olhos de aposição e os noturnos e animais de águas profundas de sobreposição, "multiplicando" assim a pouca luz existente.
Olhos compostos
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(A) Olho Composto de Aposição (B) Olho Composto de Sobreposição
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Olho de aposição
• As libélulas possuem dois olhos com cerca de 30 000 omatídios em cada um
• a luz entra num único omatídio produzindo um ponto da imagem que será transmitido ao cérebro pelo nervo óptico. O cérebro faz a aposição de todos esses pontos e forma a imagem
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• cada imagem é formada num único fotorreceptor a partir de grupos de 7 omatídios, como nas moscas
Olho de sobreposição
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Olho de sobreposição
• Camarões e lagostas utilizam um outro tipo de olho de sobreposição por causa do índice de refração da água
• A solução veio pela via da sobreposição de reflexão, uma espécie de “sala de espelhos” que multiplica a luz
Dioptromysis paucispinosa
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Referência Bibliográfica
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfExkAB/cap-6-sistemas-sensoriais#
http://www.sedis.ufrn.br/bibliotecadigital/pdf/biologia/Per_Sen_Ser_Viv_LIVRO_WEB.pdf
http://www.joaodefreitaspereira.net.br/evolucao-do-olho.htm
http://ventosdouniverso.blogspot.com.br/2011/10/historia-da-luz-olho.html
http://ventosdouniverso.blogspot.com.br/2011/12/olho.html
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Referência das imagens
http://www.grupoescolar.com/pesquisa/invertebrados.html
http://cienciaxreligiao.blogspot.com.br/2012_11_08_archive.html
http://dc303.4shared.com/doc/YcSBLiRf/preview.html
http://www.flickriver.com/photos/tags/patellidae/interesting/