Bio Aulas Praticas

Bianca Caroline Rossi-R Rossi-Rodrigues odrigues Eduardo Galembeck (Organizadores)

Biologia Aulas práticas 1a edião

Campinas Eduardo Galembeck 2012

Bianca Caroline Rossi-R Rossi-Rodrigues odrigues Eduardo Galembeck (Organizadores)

Biologia Aulas práticas 1a edião

Campinas Eduardo Galembeck 2012

Universidade Estadual de Campinas Universidade Reitor: Fernando Ferreira Costa. Vice-reitor: Edgar Salvadori de Decca. Pr-reitor de ps-gradu ps-graduaão: aão: Euclides de Mesquita Neto. Instituto de Biologia Diretora: Shirlei Maria Recco-Pimentel. Vice-diretor: Flavio Antonio Maës dos Santos.

Projeto EMBRIAO Coordenaão geral: Eduardo Galembeck. Coordenaão de Mídia - Audiovisuais: Eduardo Paiva. Coordenaão de Mídia - Software: Eduardo Galembeck. Coordenaão de Mídia - Experimentos Experimentos:: Helika A. Chikuchi, Marcelo J. de Moraes e Bayardo B. Torres. Apoio Logístico/Administrativo: Eduardo K. Kimura, Gabriel G. Hornink, Juliana M. G. Geraldi.

CRÉDITOS

Pesquisa: Bianca Caroline Rossi Rodrigues, Maurício Aurélio Gomes Heleno, Ana Luiza de Araujo, Roney Vander dos Santos e Gislaine Lima Marchini. Revisão de Contedo: Daniela Kiyoko Yokaichiya, Marcelo J. de Moraes e Helika A. Chikuchi. Testes de Bancada: Gislaine Lima Marchini, Roney Vander dos Santos, Maurício Aurélio Gomes Heleno, Ana Luiza de Araujo e Guilherme Godoy. Imagens: Gislaine Lima Marchini, Roney Vander dos Santos, Maurício Aurélio Gomes Heleno, Ana Luiza de Araujo, Florencia María Piñón Pereira Dias, Igor Martins e Guilherme Godoy. Edião de Imagem: Florencia María Piñón Pereira Dias e Thais Goes. Adequaão Linguística: Lígia Francisco Arantes de Souza e Raquel Faustino, Marina Gama e Cristiane Zaniratto. Diagramaão: Henrique Oliveira, Thais Goes e Carolina Tiemi Odashima. Capa: Carolina Tiemi Odashima.

AGRADECIMENTOS

A produão deste eBook e de toda a producão do Projeto EMBRIAO s foi possível graas ao nanciamento do Governo Federal (Convênio UNICAMP/GR/GGPE/MEC/FNDE N° 825007/2007), ao apoio institucional da Universidade Estadual de Campinas, ao espaço cedido pelo Departamento de Bioquímica do Instituto de Biologia para padronização e testes dos experimentos e, sobretudo, pelo empenho de todas as pessoas envolvidas no processo de produção deste livro.

FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELO Sistema de Bibliotecas da UNICAMP / Diretoria de Tratamento da Informação Bibliotecário: Helena Joana Flipsen – CRB-8ª / 5283 B521 Biologia: aulas aulas práticas / organizadores: Bianca Caroline Caroline Rossi-Rodrigues e Eduardo Galembeck. -- Campinas, SP : Editora Eduardo Galembeck, 2012 158 p. 1. Biologia - Estudo e ensino. 2. Biologia - Experiências. I. Rossi-Rodrigues, Bianca Caroline. II. Galembeck, Eduardo, 1968 - III. Título. CDD

- 574.07 - 574.0724

ISBN 978-85-901261-5-7 Índices para Catálogo Sistemático: 1. Biologia - Estudo e ensino 2. Biologia - Experiências

574.07 574.0724

Prezado professor, Este livrotemanalidadede auxiliá-lo emseutrabalhocomos alunos. Preparamos23atividadespráticas,queabordamtemasimportantesdebiologia equeenriquecerãoaindamaisseuplanejamentodidático. Os temas de biologia aqui tratados so discutidos com enfoque no cotidiano do aluno e sempre que possível encontram-se vinculados a importantes questões, como por exemplo, destino apropriado do lixo e reciclagem. As atividades apresentadas neste livro permitem o desenvolvimento de pensamento crítico e compreenso de fenômenos da natureza de forma ativa, utilizando materiais simples e facilmente encontrados no comércio. Algumas atividades requerem uso de microscópio, que, embora no seja presente em muitas escolas, é um equipamento de grande utilidade no estudo da Biologia. Cada atividade é explicadapassoapasso,podendoserfacilmenteexecutadaemconjuntocomos alunos. Esperamos que este material possa facilitar a preparao das aulas de biologia, tornando-asmaisdinâmicasedefácilacessoparaosalunos. Este eBook é um sub-produto do projeto EMBRIAO, uma reorganizao de ExperimentosqueforamproduzidosduranteoprojetoCondigitaisdoMEC.Esta publicação em especial, é mais uma forma de divulgação dos experimentos que podem ser encontrados, juntos ou separadamente, na Biblioteca Digital de Ciências (www.bdc.ib.unicamp.br), no Portal do Professor (portaldoprofessor. mec.gov.br), na Biblioteca Digital da Unicamp (www.bibliotecadigital.unicamp. br) e, é claro, em outros tantos sites que podem ser encontrados pelos mecanismos de busca na internet. Eduardo Galembeck e Bianca Rossi-Rodrigues

Índice

1. Detecção de proteína nos alimentos com uso do teste do biureto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

Rossi-Rodrigues, Bianca C.; Heleno, Maurício Gomes; Santos, Roney Vander dos; Marchini, Glislaine L.; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

2. Extração de DNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17

Rossi-Rodrigues, Bianca C.; Heleno, Maurício Gomes; Santos, Roney Vander dos; Marchini, Gislaine Lima; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

3. Análise do crescimento de leveduras Rossi-Rodrigues, Bianca C.; Heleno, Maurício Gomes; Santos, Roney Vander dos; Marchini, Gislaine Lima; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

Aula 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Atividade enzimática de extratos vegetais na degradação de gelatina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19 21 24 25


5. Osmose em célula vegetal observada ao microscópio óptico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29


6. Preparação e observação de lâminas coradas com violeta genciana para observação de células . . . . . . .

33


7. Preparação de lâmina para observação de mitose de célula vegetal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

39


8. Tratamento de água . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

43


9. Observação da diversidade em ambiente aquático


Aula 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10. Chave taxonômica de identicação para ordens de insetos

47 48 50 51

Heleno, Maurício Gomes; Rossi-Rodrigues, Bianca Caroline; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

11. Observação de bicos e patas de aves: a ave e o ambiente

Santiago, Rodrigo Girardi; Rossi-Rodrigues, Bianca Caroline; Martins, Igor; Galembeck, Eduardo.

Aula 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12. Construção de modelos tridimensionais de célula

55 56 58

Aula 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13. Ação das proteases bromelina e papaína na digestão do colágeno

59 70 74

Aula 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

77 81 84

Araujo, Ana Luiza; Rossi-Rodrigues, Bianca Caroline; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.


14. Investigação por manipulação de DNA

Rossi-Rodrigues, Bianca C.; Silva, Eric Dias da; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

Aula 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

87 89 91

Índice

15. Construção e acompanhamento de terrário

Rossi-Rodrigues, Bianca Caroline; Heleno, Maurício Gomes; Silva, Eric Dias da; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

Aula 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16. Simulação de chuva ácida e suas consequências

93 96 97

Aula 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17. Reciclando: confecção de papel reciclado e sabão

99 102 103

Aula 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18. Investigação de micro-organismos por meio de cultivo e observação de fungos e bactérias

105 107 110

Aula 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19. A redução de cobertura vegetal registrada em fotograas de satélite

113 116 118

Aula 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20. A fermentação e a produção de pão

121 124 128

Aula 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21. Esterilização da água: o efeito da radiação ultravioleta (UV) no desenvolvimento de micro-organismos

133 135 138

Aula 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22. Teste de paternidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

141 143 145

Rossi-Rodrigues, Bianca C.; Heleno, Maurício G.; Santos, Roney Vander dos; Marchini, Glislaine L.; Dias, Florencia M. P. P.; Silva, Eric Dias da; Araujo, Ana L.; Chikuchi, Helika A.; Galembeck, Eduardo.

Rossi-Rodrigues, Bianca Caroline; Heleno, Maurício Gomes; Santos, Roney Vander dos; Marchini, Gislaine Lima; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

Rossi-Rodrigues, Bianca C.; Heleno, Maurício G.; Santos, Roney V. dos; Marchini, Gislaine L.; Ferraz, Miritis M. G.; Gatti, Maria Sílvia V.; Dias, Florencia M. P. P.; Chikuchi, Helika A.; Galembeck, Eduardo.

Siqueira, Suely Franco; Florenzano, Teresa Gallotti.

Rossi-Rodrigues, Bianca C.; Heleno, Maurício G.; Santos, Roney Vander dos; Marchini, Gislaine L.; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

Rossi-Rodrigues, Bianca Caroline; heleno, Maurício G.; Santos, Roney Vander dos; Marchini, Gislaine L; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo

Rossi-Rodrigues, Bianca Caroline; Silva, Eric Dias da; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

147

23. Montagem de cariótipo

Loureno, Luciana Bolsoni; Gomes, Laurecir

Aula 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aula 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

151 153 156

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1. Deteco de proteína nos alimentos com uso do teste do biureto Rossi-Rodrigues, Bianca C.; Heleno, Maurício Gomes; Santos, Roney Vander dos; Marchini, Glislaine L.; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

Resumo Comarealizaçãodeumexperimentoquevericaapresençadeproteínasemalimentos,pretendemossuscitara discusso sobre síntese de proteínas e a composio proteica dos alimentos.

O experimento Materiais •28tubosdeensaio; •Liquidicadorcomestruturacoadora; •Soluçãodesulfatodecobre(CuSO 4) a 1% (1gpara100mLdeágua); •Soluçãodehidróxidodesódio(NaOH)a10% (10gpara100mLdeágua); •Pipetasvolumétricasdevidroouplástico (ou conta-gotas); •Água(controlenegativo); •Claradeovocrua(controlepositivo); •Sojacruaemgrãos; •1pãofrancês; •Arrozcozido; •Feijãocozido; •Farinhademandiocatorrada; •Gelatinaincolorempóesemsabor; •Leiteintegral.

Figura 1.1: materiais necessários.

Dicas de obtenão de materiais •PreparodasoluçãodeCuSO41%(Página15); •PreparodasoluçãodeNaOH10%(Página15); •Seoliquidicadornãopossuirestruturacoadora,aspreparaçõesdosalimentospodemsercoadascompeneirana após a triturao.

Procedimento Osobjetivosdestaatividadepodemseratingidosdeformamaissatisfatóriaseosseusalunosjátiveremconhecimentos sobre síntese e estrutura de proteínas. Sugerimosqueantesderealizaroexperimentoemumaaulaanterior,porexemplo,sejafeitaumabrevediscussão sobreosconceitosqueosalunosdevemconhecerparacompreendermelhoroqueserárealizadoduranteoexperimento. Para avaliar o que os alunos conhecem sobre o assunto, pergunte a eles o que so proteínas, de que so constituídas, qualasuaestruturamolecularequaissãoassuasprincipaisfunçõesnosseresvivos.Retome,senecessário,aformação de um peptídeo, mostrando o que é ligao peptídica. Asíntesedosdiferentestiposdeproteínasdoorganismoexigeadisponibilidadedetodosos20aminoácidosexistentes nanatureza.Oorganismohumanopodesintetizarapenasalgunsdessesaminoácidos,porémemquantidadesinsucientes. Assim,aminoácidosdevemserobtidospormeiodasproteínasdosalimentos. Pergunte aos alunos se eles sabem quais alimentos so fontes de proteínas e se eles têm ideia de como se descobre que um determinado alimento realmente é rico ou no nesse nutriente. Expliqueaosalunosqueelesrealizarãoumexperimentoparadetectarproteínaspresentesemalimentoscomusodo teste do biureto. O teste do biureto é um método laboratorial utilizado para a determinao de proteínas totais numa amostra.Osreagentesdotesteformamumcomplexocomaligaçãopeptídica,evidenciada pelacoloraçãovioleta.A intensidadedacoréproporcionalaonúmerodeligaçõespeptídicasexistentes.Emlaboratório,umaanálisequantitativa

7

Deteco de proteína nos alimentos com uso do teste do biureto utilizaaparelhosespectrofotométricos,quepossibilitamcompararaintensidadedacoloração.Paraonossoexperimento, poderemos trabalhar com a percepo visual, comparando as amostras com controles positivo (clara de ovo) e negativo (água)eestimaraconcentraçãoproteica,comparandoosresultadoscomumaescaladeconcentraçãoproteicafeitaem laboratório. Sugerimosalgunsalimentosqueforamtestadosequepodemserutilizadosnesseexperimento:sojacruaemgrãos, po francês, arroz cozido, feijo cozido, farinha de mandioca torrada, gelatina incolor em pó sem sabor e leite integral. Organizeosalunosparaaaulaemqueserárealizadooexperimento,dividindo-osemgrupos.Determinequalalimento cadagrupodeverátrazerenãoseesqueçadepedirquecadagrupotragatambém,umovo,poisaclaraseráusadano preparo do controle positivo.

Protocolo Experimental Preparo dos alimentos Cadagrupodeveráprepararumalimentoeaclaradeovo. SEGURANÇA: cuidado no manuseio de objetos cortantes, como facas e tesouras, e tenha sempre à disposição materiais para primeiros socorros. Preferencialmente, utilize tesouras sem pontas e facas com serras.

1)Sojaemgrãos:baternoliquidicador1colherdesojacom100mLdeágua(gura1.2); 2)Pãofrancês:baternoliquidicador10gdepão(ou1/3dopãofrancês)com100mLdeáguaeltraroucoar.Se asuspensãoapresentarcaráterpastoso,elapodesercoadaposteriormentecomgazeoucompeneira(gura1.3,B); A

B

A

Figura 1.2: preparo da suspensão da soja em grãos.

B

Figura 1.3: preparo da suspensão de pão.

3)Arrozcozido:baternoliquidicador1colherdesopadearrozcozidocom100mLdeágua(gura1.4); 4)Feijãocozido:baternoliquidicador1colherdesopadefeijãocozidocom100mLdeágua(gura1.5); A

B

Figura 1.4: preparo da suspensão de arroz.

8

A

B

Figura 1.5: preparo da suspensão de feijão.

Deteco de proteína nos alimentos com uso do teste do biureto 5)Farinhademandiocatorrada:baternoliquidicador1colherdesopadefarinhademandiocacom100mLdeágua (gura1.6); 6)Gelatina:prepararagelatinadeacordocomasinstruçõesdorótuloeusá-laaindalíquida; 7)Leiteintegral:diluiroleitenaproporçãode1:9(1mLdeleite+9mLdeágua); 8)Claradeovocrua:baternoliquidicadoraclarade1ovocom100mLdeágua(gura1.7); A B A B

Figura 1.6: preparo da suspensão de farinha de mandioca.

Figura 1.7: preparo da suspensão de clara de ovo.

Teste do Biureto Cadagrupodeveráprepararquatrotubos:umcomágua,doiscomasuspensãodoalimentopreparadoeumcomclara deovo,deacordocomatabelaabaixo: TUBOS 1 2 3 4

CONTEúDO Água Suspenso de alimento (I) Suspenso de alimento (II) Clara de ovo

VOLUME (mL) 0,5 0,5 0,5 0,5

1) Acrescentar 5 gotas de CuSO 4 a 1% aos tubos 1, 3 e 4; 2) Com uma pipeta limpa, colocar 5 gotas de NaOH 10% nos tubos 1, 3 e 4; SEGURANçA: evitar o contato das soluções com a pele; caso aconteça, lavar o local com água em abundância.

3) Comparar os quatro tubos; A suspenso do tubo 3, submetida ao teste do biureto, deve adquirir uma colorao após a adio dos reagentes, em contraste com a suspenso do tubo 2, que no sofreu adio dos reagentes do teste. A colorao do tubo 3 pode ser comparadacomotestecomágua(tubo1)ecomaclaradeovo(tubo4),controlesnegativoepositivo,respectivamente, pois indicam ausência e presena de proteínas. Paraumaanálisemaisquantitativa,cadagrupopoderácompararacoloraçãodasuspensãodoseualimentosubmetido aotestedobiuretocomumaescaladeconcentraçãodeproteínas(guras1.8ae1.8b)paraestimaraquantidadede proteínas na suspenso de alimento preparada. Aescalarepresentadapelagura1.8Bfoipreparadaemlaboratóriorealizando-seumasériedediluiçõesdaclara deovo,sendo queno último tubo não haviaclarade ovo.Tais diluições tiveram seu teorproteicoquanticado em testes laboratoriais e submetidas posteriormente ao teste do biureto, gerando uma escala de cores com as respectivas concentraçõesproteicasem mg/mL.Cadagrupopoderácompararvisualmentea coloraçãodasuspensãodo alimento (tubo 3) com a escala de cores e estimar a concentrao de proteínas do alimento testado. Fizemosostestescomosalimentosindicadoseoresultadoestáapresentadoaseguir.Mesmocomumaabordagem quantitativa,estesresultadossãoestimados,podendohaverdiferençaentreosnossosresultadoseosexperimentos realizados em sala de aula.

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Deteco de proteína nos alimentos com uso do teste do biureto A

Figura 1.8A: tubos com as diluições de clara de ovo submetidas ao teste do biureto. Os números representam as concentrações de proteínas em mg/mL para as respectivas cores das suspensões.

B

Figura 1.8B: escala de cores de concentração de proteínas. Os números representam as concentrações de proteínas em mg/mL para as respectivas cores das suspensões.

Soja crua em gros Notestecomasojacruaemgrãos,podemosobservarqueasuspensãoadquiriucoloraçãotendendoaoroxo(gura 1.9, tubo 3), semelhante ao tubo 4, que contém clara de ovo sob o teste do biureto, indicando presena de proteínas. Comparando otestecom a escala deconcentraçãode proteínas (gura1.8B), estima-se quea concentração de proteínasdasojaestejaentreosvalores3,1e2,6mg/mL.Como1colherdesopadesojafoidiluídaem100mLdeágua, énecessáriocalcularovalordeproteínasem1colherdesopadesoja. Admitindoovaloraproximadode3,0mg/mLdeproteínas,deacordocomaescaladecores,háaproximadamente3 mg de proteínas em 1 mL de suspenso submetida ao teste do biureto, o que lhe confere essa tonalidade. Se,em1mLháaproximadamente3mgdeproteínas,em100mL,háXmgdeproteínas: 1 mL 3 mg 100 mL X mg X = 300 mg de proteínas.

Esses 300 mg de proteínas esto contidos em 1 colher de sopa de soja em gros (1 poro), ou seja, em cada colher desojatestadahá300mgdeproteínas.


Figura 1.9: comparação da soja em grãos (tubo 3) em relação à água (tubo 1) e à clara de ovo (4), sob o teste do biureto, e em relação à suspensão de soja não submetida ao teste do biureto (tubo 2).

Po francês Notestecomopãofrancês,acoloraçãotendeuaoazul(gura1.10,tubo3),sendoumpoucomaisescuraquea coloraçãodotubo1,quecontémágua. Comparando o teste com a escala de concentração de proteínas (gura 1.8B), estima-se, visualmente, que a concentraçãodeproteínasdopãofrancêsestejaentreosvalores1,7e2,6mg/mL.Como10gdepãoforamdiluídosem 100mLdeágua,énecessáriocalcularovalordeproteínasem10gdepão. Admitindoovaloraproximadode2,0mg/mLdeproteínas,deacordocomaescaladecores,háaproximadamente2 mg de proteínas em 1 mL de suspenso submetida ao teste do biureto, o que lhe confere essa tonalidade. Se,em1mLháaproximadamente2mgdeproteínas,em100mL,háXmgdeproteínas:

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Deteco de proteína nos alimentos com uso do teste do biureto 1 mL 2 mg 100 mL X mg X = 200 mg de proteínas

Esses200mgdeproteínasestãocontidosem10gdepão,ouseja,emcada10gdopão(ou1/3depão)testadohá 200 mg de proteínas. A presena de proteínas no po deve-se à presena de glúten, que é uma proteína encontrada nos cereais (trigo, centeio, aveia e cevada). Os pes podem ter quantidades diferentes de glúten e, portanto, podem ter diferentes quantidades de proteínas.


Figura 1.10: comparação do pão francês (tubo 3) em relação à água (tubo 1) e à clara de ovo (tubo 4), sob o teste do biureto, e em relação à suspensão de pão não submetida ao teste do biureto (tubo 2).

Arroz cozido Notestecomoarrozcozido,acoloraçãotendeuaoazul(gura1.11,tubo3),sendoumpoucomaisescuraquea coloraçãodotubo1,quecontémágua. Comparando o testecom a escala deconcentraçãode proteínas(gura 1.8B), estima-se que aconcentração de proteínasdoarrozcozidoestejaentreosvalores0e0,7mg/mL.Como1colherdearrozfoidiluídaem100mLdeágua, énecessáriocalcularovalordeproteínasem1colherdearroz. Admitindoovaloraproximadode0,3mg/mLdeproteínas,deacordocomaescaladecores,háaproximadamente0,3 mg de proteínas em 1 mL de suspenso submetida ao teste do biureto, o que lhe confere essa tonalidade. Se,em1mLháaproximadamente0,3mgdeproteínas,em100mL,háXmgdeproteínas: 1 mL 0,3 mg 100 mL X mg X = 30 mg de proteínas.

Esses 30 mg de proteínas esto contidos em 1 colher de arroz (1 poro), ou seja, em cada colher do arroz testado há30mgdeproteínas.


Figura 1.11: comparação do arroz (tubo 3) em relação à água (tubo 1) e à clara de ovo (tubo 4), sob o teste do biureto, e em relação à suspensão de arroz não submetida ao teste do biureto (tubo 2).

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Deteco de proteína nos alimentos com uso do teste do biureto Feijo cozido Notestecomofeijãocozido,acoloraçãotendeuaoroxo(gura1.12,tubo3),sendomaispróximodacoloraçãodo tubo 4, que contém clara de ovo. Comparando o testecom a escala deconcentraçãode proteínas(gura 1.8B), estima-se que aconcentração de proteínasdofeijãocozidoestejaentreosvalores5,3e6,4mg/mL.Como1colherdefeijãofoidiluídaem100mLde água,énecessáriocalcularovalordeproteínasem1colherdefeijão. Admitindoovaloraproximadode6mg/mLdeproteínas,deacordocomaescaladecores,háaproximadamente6mg de proteínas em 1 mL de suspenso submetida ao teste do biureto, o que lhe confere essa tonalidade. Se,em1mLháaproximadamente6mgdeproteínas,em100mL,háXmgdeproteínas: 1 mL 6 mg 100 mL X mg X = 600 mg de proteínas.

Esses 600 mg de proteínas esto contidos em 1 colher de feijo cozido (1 poro), ou seja, em cada colher do feijo testado,há600mgdeproteínas. Ofeijãopossuigrandequantidadedeproteínas,maselassãoformadasporpoucostiposdeaminoácidos.Assim,o consumo de feijo deve estar aliado a outras fontes proteicas.


Figura 1.12: comparação do feijão (tubo 3) em relação à água (tubo 1) e à clara de ovo (tubo 4), sob o teste do biureto, e em relação à suspensão de feijão não submetida ao teste do biureto (tubo 2).

Farinha de mandioca torrada Notestecomafarinhademandioca,acoloraçãotendeuaoazul(gura1.13,tubo3),sendoumpoucomaisescura queacoloraçãodotubo1,quecontémágua. Comparando o testecom a escala deconcentraçãode proteínas(gura 1.8B), estima-se que a concentração de proteínasdafarinhademandiocaestejaentreosvalores0e0,7mg/mL.Como1colherdefarinhademandiocafoi diluídaem100mLdeágua,énecessáriocalcularovalordeproteínasem1colherdefarinhademandioca. Admitindoovaloraproximadode0,3mg/mLdeproteínas,deacordocomaescaladecores,háaproximadamente0,3 mg de proteínas em 1 mL de suspenso submetida ao teste do biureto, o que lhe confere essa tonalidade. Se,em1mLháaproximadamente0,3mgdeproteínas,em100mL,háXmgdeproteínas: 1 mL 0,3 mg 100 mL X mg X = 30 mg de proteínas.

Esses 30 mg de proteínas esto contidos em 1 colher de farinha de mandioca (1 poro), ou seja, em cada colher de farinhademandiocatestadahá30mgdeproteínas. A presena de proteínas na farinha de mandioca também deve-se ao glúten.

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Deteco de proteína nos alimentos com uso do teste do biureto


Figura 1.13: comparação da farinha de mandioca (tubo 3) em relação à água (tubo 1) e à clara de ovo (tubo 4), sob o teste do biureto, e em relação à suspensão de farinha de mandioca não submetida ao teste do biureto (tubo 2).

Gelatina Notestecomagelatina,acoloraçãotendeuaoroxo(gura1.14,tubo3),sendomaispróximadacoloraçãodotubo 4, que contém clara de ovo. Comparando o testecom a escala deconcentraçãode proteínas(gura 1.8B), estima-se que a concentração de proteínasdagelatinaestejaentreosvalores4,1e5,3mg/mL. Ainstruçãomaiscomumparaopreparodasgelatinasédiluiropóem500mLdeágua.Essecálculo,então,deveráser diferente dos feitos anteriormente. Admitindoovaloraproximadode4,5mg/mLdeproteínas,deacordocomaescaladecores,háaproximadamente4,5 mg de proteínas em 1 mL de suspenso submetida ao teste do biureto, o que lhe confere essa tonalidade. Se,em1mLháaproximadamente4,5mgdeproteínas,em500mLdegelatinapronta,háXmgdeproteínas. 1 mL 4,5 mg X mg 500 mL X = 500 mg X (500 mg) multiplicado por 4,5 = 2250 mg de proteínas.

Vamosadmitirqueumacaixadegelatinarende10pequenasporções(50mLcada).Se,numpacotedegelatinapronta (ou10porções)há2250mgdeproteínas,em1porçãodegelatinapronta,háxmgdeproteínas: 10 porções de gelatina (1 pacote) 2250 mg de proteínas 1 porão X mg 10 X = 2250 X = 2250 = 225 mg de proteína por porção de gelatina 10

Ouseja,emcadaporção(de50mL)degelatinahá225mgdeproteínas.


Figura 1.14: comparação da gelatina (tubo 3) em relação à água (tubo 1) e à clara de ovo (tubo 4), sob o teste do biureto, e em relação à suspensão de gelatina não submetida ao teste do biureto (tubo 2).

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Deteco de proteína nos alimentos com uso do teste do biureto Leite integral Notestecomleiteintegral(gura1.15,tubo3),acoloraçãoazulresultantefoiumpoucomaisescuraacoloraçãodo tubo1,quecontémágua. Comparando o testecom a escala deconcentraçãode proteínas(gura 1.8B), estima-se quea concentração de proteínasdoleiteintegralestejaentreosvalores1,7e2,6mg/mL.Comooleitefoidiluído10vezes,devemosmultiplicar a concentrao encontrada por 10. Admitindoovaloraproximadode2,0mg/mLdeproteína,deacordocomaescaladecores,háaproximadamente2,0 mg de proteína em 1 mL de suspenso de leite, submetida ao teste do biureto, o que lhe confere essa tonalidade. Aconcentraçãodeproteínanoleiteintegralpuro,portanto,seráde2,0multiplicadopor10(diluição). Concentraçãodeproteínadoleite:(2.10)=20mg/mLdeleiteintegral. Ouseja,emcada1mLdeleiteintegralhá20mgdeproteína. Paraumaporçãodeumacolherdesopade15mLdeleite,há: 1 mL de leite 20 mg de proteínas x 15 mL de leite X = 15 . 20 = 300 mg de proteínas

Emumcopode200mLhá4000mgou4gdeproteína(20mgdeproteínamultiplicadopor200mLdeleiteintegral).


Figura 1.15: comparação do leite integral (3) em relação à água (1) e à clara de ovo (4), sob o teste do biureto, e em relação à suspensão de leite integral não submetida ao teste do biureto (2).

Professor, você pode montar uma tabela na lousa e pedir que os grupos a preencham, indicando o tipo de alimento e aquantidadedeproteínasemordemcrescentedequantidadeproteica,comonoexemploabaixo:

ALIMENTO (PORÇO) QUANTIDADE DE PROTEÍNAS POR PORÇO

1 Feijo (1 colher de sopa)

2 Soja (1 colher de sopa)

3 Leite (1 colher de sopa)

600 mg

300 mg

300 mg

4

Gelatina (50 mL) 225 mg

5 Po (1/3de po)

6 Farinha (1 colher de sopa)

7 Arroz (1 colher de sopa)

200mg

30 mg

30 mg

Esse teste proposto confere uma estimativa da quantidade de proteínas de cada alimento. De acordo com a comparao visual com a escala de cores e o alimento testado, pode haver diferena entre resultados com o mesmo alimento.

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Deteco de proteína nos alimentos com uso do teste do biureto Anexos Preparo da soluão de CuSO4 1% 1) Pesar 1 g de CuSO4; 2)Dissolveromaterialpesadoemumpoucodeáguadestilada(gura1.16); 3)Colocaressasoluçãonumbalãovolumétricode100mL(gura1.17); 4)Completarcomáguadestiladaaté100mL(gura1.18).

Figura 1.16

Figura 1.17

Figura 1.18

Preparo da soluão de NaOH 10% 1) Pesar 10 g de NaOH; 2)Dissolveromaterialpesadoemumpoucodeáguadestilada(gura1.19); O NaOH é mais difícil de dissolver do que o CuSO4.Coloqueumaquantidademaiordeágua,porémmenorque80mL, e misture. 3)Colocaressasoluçãonumbalãovolumétricode100mL(gura1.20); 4)Completarcomáguadestiladaaté100mL(gura1.21).

Figura 1.19

Figura 1.20

Figura 1.21

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2.ExtraçãodeDNA Rossi-Rodrigues, Bianca C.; Heleno, Maurício Gomes; Santos, Roney Vander dos; Marchini, Gislaine Lima; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

Resumo EstaatividadepráticapossibilitaaextraçãodeDNAde morango,quetambémpodesersubstituídoporbananaou tomate,utilizandomateriaisdefácilacesso.

O experimento Materiais •Sacoplásticocomumtransparente; •Gazeparaltrar; •Colherdemedida(colherdecafé); •Tubodeensaio; •Bastãodevidrooupalitodemadeira; •Funil; •Cloretodesódio(saldecozinha); •Faca; •Detergentecomercial; •Água; •Béqueroucopo; •PipetaPasteur,seringaouconta-gotas; •Provetaououtrofrascocomgraduaçãovolumétrica; •2ou3morangos(podesersubstituídopor½bananaou½tomate); •Álcooletílicoabsolutoouálcooletílicodoméstico(>90 oG.L) (deve ser mantido gelado até o momento da sua utilizao).


Procedimento Sugerimos que essa atividade seja realizada como complemento às aulas teóricas sobre DNA. Verique,inicialmente,quaissãoosconhecimentosdosalunossobreoconceitodeDNAenquantomolécularesponsável pelascaracterísticasdetodososseresvivos.Pergunte,porexemplo,quaisorganismospossuemDNAequaléafunção queessasubstânciatemnosseresvivos.DiscutacomelesondeoDNAéencontradonascélulaseucarióticas:oDNAéo própriocromossomo?Senecessário,relembreosníveisdeorganizaçãodomaterialgenético(decromossomosatéadupla hélice do DNA) para lembrar que o DNA se encontra associado às moléculas de proteínas. Essas informaões sero úteis paraqueosalunoscompreendammelhorcadaetapadoprocessodeextraçãodoDNA. Éimportantediscutircomosalunosaquestãodasdimensões:épossívelenxergarcélulasaolhonu?Eoseunúcleo? Eoscromossomos?Eaduplahélice?Issoéfundamentalparanãocriarnoalunoaexpectativaequivocadadequea atividadepermitiráqueelevisualizea“duplahélice”doDNA. Depoisderevisadososprincipaisconceitos,distribuaoroteirodetrabalhoeexpliquequaléoobjetivodoexperimento e de seu procedimento.

Protocolo Experimental

Preparo da Solução de “Lise” (ruptura das membranas celulares) Misturar6mLdedetergente,4gdeNaCl(ouseja,aproximadamente4colheresdecafécheiasdesaldecozinha)e águasucienteparaformar60mLdesolução(gura2.2). A

B

C

Figura 2.2: preparo da solução de lise com (A) sal de cozinha, (B) detergente e (C) água.

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ExtraçãodeDNA Extraão do DNA 1)Cortaremacerarosmorangoscomasoluç 1)Cortaremacerarosmorang oscomasoluçãodelise,nosaco ãodelise,nosacoplástico plástico,atéseobterumasusp ,atéseobterumasuspensãoliqu ensãoliquefeita efeitada da polpadofruto.Esteprocedimentofacilitaráaltração. A

B

C

Figura 2.3: etapa 1 da extração de DNA: (A) pedaços da fruta no saco plástico, (B) adição da solução de “lise” e (C) suspensão liquefeita da poupa resultante da maceração.

A mac maceraç eraçãopropor ãoproporcio cionar nará á uma pri primei meiraquebra raquebra das cél células ulas e aum aumento ento dasuperf dasuperfíci ície e deconta decontatocom tocoma a sol soluçã ução o de“lise”,cujafunçãoéromperasmembranascelulareseasmembranasnuclearesaindaintactas,oqueliberaráas moléculas de DNA que estavam localizadas no interior do núcleo. As moléculas de detergente desestruturam os lípideos, principais componentes da membranas, provocando sua ruptura, e o sal favorece a aglomerao das moléculas de DNA. 2)Misturarasuspensãodurante2a3minutose,emseguida,ltrarutilizandoagaze,ofunileotubodeensaio, conformeamostraagura4. 3)Depoisderealizaraltração,acrescentarlentamenteoálcooletílicogelado,comoauxíliodeumapipetaou conta-gotas,atédobrarovolumeinicialdasuspensão(gura2.5). A

Figura 2.4: ltração do macerado.

B

Figura 2.5: adição de álcool etílico (A) e obtenção do DNA (B).

ODNApossuibaixasolubilidadeemálcooletílicoetambémsofreumprocessodedesidratação,fazendocomque asmoléculasquemmaiscompactadas.Alémdisso,oDNAtambémapresentabaixadensidadeemrelaçãoaoutros componentescelulares.Essesfatoresfazemcomqueelesejavisualizadocomoumsobrenadantenasoluçãodeálcool etílico,quetemoaspectodeuma“nuvem”,comomostraagura2.5B.

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3.Análisedocrescimentodeleveduras-Aula1 Rossi-Rodrigues, Bianca C.; Heleno, Maurício Gomes; Santos, Roney Vander Vander dos; Marchini, Gislaine Lima; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

Resumo Neste Nest e ex exper perim imen ento to, , a pa part rtir ir da ob obse serva rvaçã ção o de me meio ios s de cu cult ltiv ivo o de lev leved edura uras, s, se serã rão o ana anali lisa sado dos s os ef efei eito tos s da disponibilidade de nutrientes e da variao de temperatura sobre o desenvolvimento desses micro-organismos.

O experimento A

Materiais

B

•½tabletedefermentobiológico(fresco); •PipetaPasteurouconta-gotas; •Máquinafotográcadigital; •6frascosde50mL; •6lâminas; •Bastãodevidro; •6lamínulas; •Liquidicador; •Microscópio; •Água; •Termômetro. •Açúcar; Figuras 3.1.1A e B: materiais necessários.

Procedimento

Essaatividadetemoobjetivodevericarainuênciadefatoresambientaisnod Essaatividadetemoobjetivodevericarainuênciad efatoresambientaisnodesenvolvimentodosorganismos. esenvolvimentodosorganismos. Emumaaulaanterioràrealizaçãodaatividadeprática,organizeaclasseemgruposeexpliqueastrêsaulasda atividade.

Pergunteaosalunos: •Doqueosseresvivosprecisamparacresceresereproduzir? •Seráquetodosnecessit •Seráquetodos necessitamdosmesm amdosmesmosfatore osfatores?Pro s?Procureouvir cureouvirquaissãoasconc quaissãoasconcepções epçõesqueosalunostêmsobre queosalunostêmsobreo o assunto. •Oalimentoéimportante?Porquê? Os seres vivos multicelulares e também os unicelulares dependem do aproveitamento do alimento para a obteno de energia e de matéria-prima para a realizao das suas atividades vitais e para o crescimento e reproduo. Durante area a realiz lizaçã açãodesteproje odesteprojeto, to, osaluno osalunospoderã spoderãoobserv oobservara ara in inuênc uênciade iade fat fatore orescomoa scomoa tem tempera peratura tura ea nut nutriç riçãono ãono desenvolvimentodeorganismosunicelularesmuitosimples:asleveduras. Nesta aula, sero preparadas suspensões de leveduras com e sem aúcar e incubadas dentro e fora da geladeira para vericarainuênciadadisponibilidadedenutrientesedatemperaturanocrescimentodeleveduras.

Protocolo experimental 1)Prepararasuspensãodeleveduras,dissolvendomeiotabletedefermentofrescoem500mLdeáguafria,com auxíliodobastãodevidroouliquidicador; 2)Prepararosfrascosdeincubação(gura3.1.2)conformetabelaabaixo: FRA SCO A B C D E F

SUSPENSO DE LEVEDURAS 50 m L 50 m L 50 m L 50 m L -

A çúCA R 1colherdechá 1colherdechá 1colherdechá 1colherdechá

Á G UA 50 mL 50 mL

3)IdenticarseislâminascomletrasdeAaF; 4) Colocar uma gota da suspenso de incubao na respectiva lâmina e cobri-la com lamínula. Usar uma pipeta Pasteur ou um conta-gotas diferente para cada lâmina;

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Análisedocrescimentodeleveduras-Aula1 5) Observar as lâminas ao microscópio e tirar uma foto de cada uma para comparar com as lâminas que sero preparadasnaaulaseguinte.Paraoregistrodaslâminas,podemserutilizadascâmerasfotográcasoumesmocâmeras detelefonescelulares(gura3.1.3).Peçaparaqueosalunosanotemoaumentototaldafoto,cujocálculodeveráser feitoseguindoafórmula: Aumento total = zoom da câmera x aumento da ocular x aumento da objetiva

Figura 3.1.2: fracos de A a F.

Figura 3.1.3: como fotografar ao microscópio.

Asguras3.1.4a3.1.7exemplicamaumentosde500x,easguras3.1.8e3.1.9mostramaumentosde1000x.

Figura 3.1.4: frasco A contendo somente suspensão de leveduras. Aumento de 500x.

Figura 3.1.5: frasco B contendo somente suspensão de leveduras. Aumento de 500x.

Figura 3.1.6: Frasco C contendo suspensão de leveduras e açúcar. Aumento de 500x. 500x.

Figura 3.1.7: frasco D contendo suspensão de leveduras e açúcar. Aumento de 500x.

Figura 3.1.8: frasco E contendo açúcar e água. Aumento de 1000x.

Figura 3.1.9: frasco F contendo açúcar e água. Aumento de 1000x.

6) Colocar os frascos A, C e E na geladeira e os demais frascos à temperatura ambiente por 24 horas. Asobservaçõesparavericarainuênciadedisponibilidadedenutrienteseavariaçãodatemperaturaserãofeitas na aula seguinte. Para isso, pea que os grupos imprimam suas fotos e as tragam na aula seguinte.

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Análisedocrescimentodeleveduras-Aula2 Resumo Nesteexperimento,serãoobservadosaomicroscópiooscultivosfeitosnaaulaanteriorparavericarainuênciada disponibilidade de nutrientes e da variao da temperatura no desenvolvimento de le veduras. Sero preparados também outroscultivosparavericaçãodainuênciadavariaçãodepH.

O experimento A

Materiais •Alíquotasdasseissuspensõesde leveduras preparadas na aula anterior, submetidas a diferentes tratamentos; •9lâminas; •9Lamínulas; •Béqueres; •3frascosde50mL; •Liquidicador; •Microscópio; •Máquinafotográcadigital; •PipetasPasteur; •Colheresdechá;

B

Figuras 3.2.1 A e B: materiais necessários.

•Termômetro; •Ácidoacético(vinagre); •Bicarbonatodesódio;

•Açúcar; •½tabletedefermentofresco; •Águadestilada; •Fotostiradasnaaulaanterior.

Procedimento Professor,peçaparaquecadagrupodealunossedividaemdoissubgrupos.Umsubgrupodeveráprepararnovas lâminasapartirdassuspensõesAaF,preparadasnaaulaanterioredeixadasemdiferentestemperaturas.Osdemais alunoscarãoencarregadosdeprepararnovassuspensões(G,HeI)enovaslâminasparaarealizaçãodeumoutro experimento,queavaliaráainuênciadopHsobreocrescimentodasleveduras.Porm,todososmembrosdogrupo deverão observar todas as lâminas que foram preparadas pelos dois subgrupos.

Protocolo experimental Comparaão do crescimento de leveduras em diferentes meios submetidos a diferentes temperaturas

Preparo das lâminas 1) Após 24 horas de incubao em temperaturas diferentes, montar lâminas com as amostras preparadas na aula anterior para serem observadas ao microscópio; 2) Medir e registrar a temperatura da geladeira e a temperatura ambiente (média do dia); 3) Observar ao microscópio e fotografar cada amostra;

A

B

Figura 3.2.2: frasco A contendo somente suspensão de leveduras. (A) 0h de cultivo e (B) 24h de cultivo na geladeira. Aumento de 500x.

21

Análisedocrescimentodeleveduras-Aula2 A

B

Figura 3.2.3: frasco B contendo somente suspensão de leveduras. (A) 0h de cultivo; e (B) 24h de cultivo à temperatura ambiente. Aumento de 500x.

Nos frascos A e B, que contêm somente leveduras (Figuras 3.2.2 e 3.2.3), espera-se que as células tenham se reproduzido mais e estejam mais numerosas, em comparao ao cultivo mantido na geladeira (Figura 3.2.2B).

A

B

Figura 3.2.4: frasco C contendo suspensão de leveduras e açúcar (A) 0h de cultivo, e (B) 24h de cultivo na geladeira. Aumento de 500x.

A

B

Figura 3.2.5: frasco D contendo suspensão de leveduras e açúcar (A) 0h de cultivo, e (B) 24 h de cultivo à temperatura ambiente. Aumento de 500x.

Nos frascos C e D, que contêm aúcar e leveduras, esper a-se um aumento do número de células, ou seja, da reproduo dasleveduras,tantonocultivoquecounageladeira(Figura3.2.4B),quantonoquecouemtemperaturaambiente. Entretanto, o processo é mais intenso à temperatura ambiente (Figura 3.2.5B). A

B

Figura 3.2.6: frasco C contendo suspensão de leveduras e açúcar (A) 0h de cultivo, e (B) 24h de cultivo na geladeira. Aumento de 500x.

A

B

Figura 3.2.7: frasco F contendo açúcar e água (A) 0h de cultivo e (B) 24h de cultivo à temperatura ambiente. Aumento de 1000x.

22

Análisedocrescimentodeleveduras-Aula2 Os frascos E e F, sem leveduras, no devero apresentar alteraões. Eventualmente sero observados pequenos “pontinhos” móveis, tratando-se de contaminação por bactérias, o que também costuma ocorrer nos frascos com leveduras.

Prepação do material para vericar a inuência do pH no crescimento das leveduras

Preparo dos frascos G, H e I 1)Prepararumasoluçãosaturadadebicarbonatodesódio,contendo100mLdeáguadestilada(aproximadamente½ copoamericano)eduascolheresdechádebicarbonatodesódioempó; 2)Prepararumasoluçãodeaçúcar(umacolherdechádeaçúcarem50mLdeágua); 3)Prepararasuspensãodeleveduranoliquidicadorcommeiotabletedefermentofrescoe500mLdeáguafria; 4)Preparartrêsfrascosdeculturaconformeatabelaabaixo: FRASCO

G H I

SUSPENSO DE LEVEDURAS 15 mL 15 mL 15 mL

AçúCAR

ÁGUA

1colherdechá 1colherdechá 1colherdechá

10 mL -

BICARBONATO DE SóDIO 10 mL -

VINAGRE

10 mL

OBSERVAÇO: usar um copo-medida (V.O.) de medicamentos líquidos.

5)Colocarumagotadecadasuspensãonarespectivalâmina,jádevidamenteidenticada.Observaraomicroscópio eregistraratravésdefotograa; 6) Cultivar por dois dias a temperatura ambiente.

Figura 3.2.8: frasco G contendo suspensão de leveduras, açúcar e água. Aumento de 500x.

Figura 3.2.9: frasco H contendo suspensão de leveduras, açúcar e bicarbonato de sódio. Aumento de 500x.

Figura 3.2.10: frasco I contendo suspensão de leveduras, açúcar e vinagre. Aumento de 500x.

OsresultadosdainuênciadopHdomeionocrescimentodelevedurasserãoobservadosnapróximaaula.

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Análisedocrescimentodeleveduras-Aula3

Resumo Nesteexperimento,serávericadaainuênciadopHsobreodesenvolvimentodelevedurasemmeiosdecultivo.

O experimento A

Materiais • Alíquotas das três suspensões de leveduras preparadas na aula anterior, submetidas a diferentes tratamentos; •3lâminas; •3lamínulas; •Microscópio; •Máquinafotográcadigital; •Fotostiradanaaulaanterior; •PipetasPasteur.

B

Figuras 3.3.1A e B: materiais necessários.

Procedimento Nesta aula, os grupos compararão as fotos impressas das lâminas G, H e I feitas na aula anterior com as observações após dois dias de cultivo.

Protocolo experimental

A

B

1) Após dois dias de cultivo, preparar lâminas com as amostras G, H e I preparadas na aula anterior contendo água,bicarbonatoevinagre,respectivamente; 2) Observar ao microscópio e registrar através de fotograa; 3) Relacionar esta observao com o pH do meio em cada amostra. A

Figura 3.3.2: frasco G contendo suspensão de leveduras, açúcar e água. (A) 0h de cultivo e (B) 2 dias de cultivo. Aumento de 500x.

B

Figura 3.3.3: frasco H contendo suspensão de leveduras, açúcar e bicarbonato de sódio. (A) 0h de cultivo e (B) 2 dias de cultivo. Aumento de 500x.

A

B

Após dois dias de cultivo provavelmente será possível perceber diferenas entre os três frascos. No meiosemalteraçãodepH(gura3.3.2B),espera-se umcrescimentosignicativamentemaiordoquenos frascosHcujomeioéalcalino(gura3.3.3B)eIcujo meioéácido(gura3.3.4B).Osresultadossugerem que o pH do meio afeta o crescimento das colônias. Em meio ácido, foi possível vericar inclusive a presena de algumas células lisadas.

Figura 3.3.4: frasco I contendo suspensão de leveduras, açúcar e vinagre. (A) 0h de incubação e (B) 2 dias de cultivo. Aumento de 500x.

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4.Atividadeenzimáticadeextratosvegetaisnadegradaçãode gelatina Rossi-Rodrigues, Bianca C.; Heleno, Maurício Gomes; Santos, Roney Vander dos; Marchini, Gislaine Lima; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

Resumo Estaatividadepráticatemporobjetivodiscutiraimportânciadasfrutascomoalimentosque,alémdefornecer nutrientesparaoorganismo,possuemenzimasquepodemauxiliaremnossoprocessodigestivo.

O experimento Materiais •Abacaxiverde; •Mamãopapaiaverde; •Frutaregionalàescolhadoprofessor(preferencialmentecom indicaçãopopulardeauxiliarnadigestão); •Peneirana; •Liquidicador; •Fogareiro,lamparinaoubicodeBunsen; •Caixadeisoporcomgelo; •Póparagelatina; •4tubosdeensaio; •2pipetasvolumétricasou2seringasde10mLgraduadas; •Espátulaoucolherdechá; •Faca; •Frascospequenos; •Bastãodevidro; •Béquerde500mLou1frascodevidrode500mLdeboca larga.


Procedimento Aadoçãodehábitosalimentaressaudáveisdepende,dentreváriosfatores,doconhecimentosobreaimportância das frutas e dos vegetais na alimentação. Estudosrecentestêmmostradoqueobrasileirotemdiculdadedereconhecerfrutasevegetaiscomoingredientes necessáriosparaumadietaalimentarbalanceadaequenãovêessesalimentoscomo“comida”;alémdisso,háum desconhecimentosobreosfrutosespecícosdecadaregião. Com o objetivo de estimular o conhecimento de seus alunos sobre as frutas regionais, sugerimos que, além do abacaxiedomamão,quesãofrutascompropriedadesecomposiçãoquímicabastanteconhecidas,tambémseja incluídanoexperimentoumafrutadaregiãoondevocêeseusalunosvivem. Você pode começar a aula perguntando quem tem o hábito decomer frutas, com que frequência e emque quantidade. Pergunte se eles sabem quais substâncias tornam as frutas alimentos ricos do ponto de vista nutricional. perguntequaissãoasfrutasqueelesmaisconsomemefaçaumalistanalousa.Veriquequaisdelassãofrutas regionais e quais são “importadas” de outras regiões. Pergunte também como consomem essas frutas (frescas, cozidas, na forma de sorvetes, sucos etc.). As frutas de forma geral são alimentos ricos em carboidratos, sais minerais, vitaminas e proteínas. Nem todas são ricasemlipídeos,masamaioriaapresentamuitasbras.Adiversidadenacomposiçãodasfrutaslhesconferealgumas aplicaçõescaracterísticas,comoautilizaçãodefrutascomomamãoeoabacaxiparaamaciarcarnes,porexemplo. Seconheceralgumexemploregional,cite-o. Emmuitasregiões,éditoquecomermamãoouabacaxidepoisdeingerirmuitacarneajudanadigestão.Seráque isso é verdadeiro? Este experimento tem o objetivo de testar se esses frutos realmente funcionam para amaciar a carne e se auxiliamnadigestão.peçasugestõesparaaclassedealgumafrutadasuaregiãoquepossaserincluídaetestadano experimento. Sugerimostambémque,depoisdaatividadeprática,vocêorganizeumabrevediscussãorelacionandoapresença de enzimas proteases com o amaciamento e a digestão da carne.

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Atividadeenzimáticadeextratosvegetaisnadegradaçãodegelatina Protocolo experimental 1) Preparar a gelatina conforme as instruões da embalagem; 2)Prepararosextratosdasfrutaspreviamentepicadas(oabacaxisemcasca,omamãocomcascaeafrutaregional escolhidadeacordocomaindicaçãopopulardeuso,istoé,comousemacasca),utilizandooliquidicadoreumpouco deágua(gura4.2);

Figura 4.2: preparação de extrato.

3)Osextratosdevemserpeneirados(gura4.3)antesdotesteeacondicionadosemfrascospequenos(gura4.4);

Figura 4.3: ltragem de extrato.

Figura 4.4: acondicionamento de extrato.

4)Numerarostubosdeensaiode1a4(gura4.5)eprepararasequênciadetubosdeensaiosconformeapresentado abaixo: TUBO 1 2 3 4

COMPOSIÇO 4mLgelatina+2mLdeágua 4mLgelatina+2mLdeextratodemamão 4mLgelatina +2 mL de extrato de abacaxi 4mLgelatina+2mLdeextratodafrutaregional

TESTE Controle Mamo Abacaxi Fruta regional

5)Colocarostubosnacaixadeisoporcomgeloatéqueotubo1(controle)gelique(gura4.6).Issodeveráocorrer após alguns minutos;

Figura 4.5: preparação dos tubos.

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Figura 4.6: tubos em banho de gelo.

Atividadeenzimáticadeextratosvegetaisnadegradaçãodegelatina Aocorrênciaounãodaproteóliseseráavaliadapormeiodagelicação.Apósumbanhodegelodealgunsminutos(o sucienteparaocorreragelicaçãodocontrole-tubo1),inclineostubosligeiramenteparavericaraviscosidadedo meio em cada um deles. 6)Observarostuboseanotarnatabelaapropriadaosresultadospositivos(gura4.7A)enegativos(gura4.7B)para agelicaçãodostubos. A

B

Figuras 4.7A e B: resultados positivo (A) e negativo (B).

Agelatinaéobtidaapartirdeumaproteínadenominadacolágeno.Quandohidratada,agelatinaformaumaestrutura denidacomogel,obtidoemtemperaturasmenoresde30°C.Agelicação,ouformaçãodogel,dependedaintegridade das cadeias de proteína; se houver alguma fragmentao nessas cadeias, causada pelas proteases dos frutos testados, a formaçãodogelcarácomprometida. Espera-sequeoresultadodagelicaçãosedêconformeatabelaabaixo. TUBO 1 2 3 4

COMPOSIÇO Gelatina + água Gelatina+extratodemamão Gelatina+extratodeabacaxi Gelatina + extrato da fruta regional

TESTE + -/+

Tubo 1(controle):espera-sequehajagelicaçãodevidoàausênciadeenzimaproteolítica. Seagelatinanãogelicarnessetubo,oproblemaestánagelatinaouemalgumfatorcomoatemperaturaouaágua utilizada na diluio. Tubos 2 e 3:espera-seausênciaoureduçãodagelicaçãonessestubosdevidoàpresençadasenzimasproteolíticas, que impedem a formao do gel. No tubo 2, a enzima proteolítica presente é a papaína e, no tubo 3, a bromelina; enzimas essas que provocaram a degradaçãodasmacromoléculasdeproteínapresentesnagelatina,causandoassimaperdadoprocessodegelicação. Tubo 4:o resultadoserádeterminado com o teste, podendo haverounão gelicação (indicação+/- natabela), dependendo da fruta regional escolhida. Peçaaosalunosqueformulemhipótesesparaexplicarosresultados.Porqueagelatinacomasfrutasnãogelicou? Associe a ao das enzimas do tubo digestório com o que foi observado. Em quais órgos so produzidas as proteases? Seráquealgumasfrutaspodem,então,auxiliarnoprocessodedigestãodasproteínas,facilitandoassimaabsorçãodos nutrientespeloorganismo?Seráqueessasfrutaspodemmesmoauxiliarnoamaciamentodecarnes?Vocêpodeinclusive proporparaosseusalunosqueeleselaboremumprotocoloexperimentalparavericaremseasfrutastambémpodem hidrolizar as proteínas da carne. É importantesalientar queasenzimas das frutaspodem auxiliar na digestãoa princípio, mas elas própriassão proteínas e que, por isso, também sero digeridas pelas enzimas do trato digestivo.

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5. Osmose em célula vegetal observada ao microscópio óptico Rossi-Rodrigues, Bianca C.; Heleno, Maurício Gomes; Santos, Roney Vander dos; Marchini, Gislaine Lima; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

Resumo

Experimentoparavisualizaçãodeosmoseemcélulavegetal(Elodea) ao microscópio óptico.

O experimento Materiais •Lâminadevidro; •Lamínuladevidro; •Pinçametálicadepontana; •1ramodeElodea (Egeria densa, pode ser adquirida em lojas que vendem materiaisparaaquário); •Papelabsorvente,papeltoalhaoupapelltro; •PipetasPasteur; •Frascocomáguadestilada(podeserusadaáguaparabateriadeautomóveis ouáguacomum,detorneira); •Soluçãodecloretodesódioa5%(5gdesaldecozinhadissolvidoem100 mLdeágua); •Microscópio.


Dicas de obtenão de materiais •Apinçametálicapodesersubstituídaporpinçadesobrancelha; •ApipetaPasteurpodesersubstituídaporconta-gotas; •Águadestiladapodesersubstituídaporáguacomum,detorneira.

Procedimento Professor, sugerimos que essa aula seja ministrada anteriormente à aula teórica sobre osmose. Você pode apresentar uma situao conhecida relacionada à ocorrência de osmose para os alunos, perguntando, por exemplo,oqueocorredepoisdealgumtempoqueumasaladaétemperadaoucomosefazdocedeabóbora(normalmente adiciona-seaospedaçosdeabóboraqueserãocozidosapenasaçúcar,masnãoseadicionaágua).Provavelmente,deve aparecerentreasrespostas:“osal‘chupa’aáguadovegetal”ou“osal‘derrete’ovegetal”. É oportuno lembrar os alunos que as plantas so constituídas de células. Assim, se as folhas e a abóbora soltaram água,perguntedeondeaáguadevetersaído. Éimportantemostraraguradeumacélulavegetal,mesmoqueosalunosjáaconheçam,e,casoelesaindanãoa conheam, aproveite para apresentar as principais organelas que a diferenciam de uma célula animal. Agora,sugerimosquelanceumdesao:osal“derrete”ascélulasoutiraaáguadascélulas?Proponhaoexperimento paraqueosestudantesresolvamodesao.

Protocolo experimental 1)Pingueumagotadeáguadestiladasobrealâminadevidro(gura5.2); 2)Retire,comoauxíliodeumapinça,umafolhajovemdeElodeaecoloque-asobreagotadeáguanalâmina(gura 5.3);

Figura 5.2: gota de água sobre a lâmina.

Figura 5.3: folha de Elodea na lâmina.

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Osmose em célula vegetal observada ao microscópio óptico 3) Cubra a folha com a lamínula; A

B

Figuras 5.4 A e B: colocação da lamínula sobre a folha de Elodea.

4)Observeascélulasaomicroscópio(aumentosde100xa400xsãoosmaisindicados);

Figura 5.5: microscópio.

observação

da

lâmina

ao

Figura 5.6: folha de Elodea vista ao microscópio óptico (aumento de 1000x).

Observe preferencialmente as células da borda da folha, pois elas possuem um número menor de camadas sobrepostas, contribuindo para uma melhor visualizao. O aumento do microscópio é calculado multiplicando o aumento da lente objetiva pelo aumento da lente ocular. A partirdoaumentode100x,deveráserusadoóleodeimersão. O óleo de imerso é uma interface líquida que possui o mesmo índice de refrao da objetiva. Ele deve ser usado paraaobjetivade100x,poisfarácomqueosraiosluminososnãosedispersemaoatravessaremoconjuntolâmina-óleo, permitindo a entrada de um grande cone de luz na objetiva, o que melhora a visualizao do material. Para uso do óleo de imerso, pingue uma pequena gota do óleo em cima da lamínula somente quando for visualizar comaobjetivade100x.Coloquealamínulanomicroscópioeposicioneaobjetiva.Sendoamaiorlente,aobjetivade 100xquasetocanalamínula. SEGURANçA: devido à proximidade da objetiva de 100x com a lamínula, a focalização do corte deverá ser feita com muito cuidado, dando preferência à focalização na, pois a lâmina pode se romper caso a objetiva encoste nela.

Aspequenasestruturasverdesobservadassãooscloroplastos,organelasresponsáveispelafotossíntese. Seasfolhasestiveremfrescaseemlugarbemiluminado,éprovávelqueseusalunosconsigamobservaraciclose,isto é, o arrastamento dos cloroplastos em funo dos movimentos do hialoplasma. Sugerimos que discuta com os alunos o motivodoscloroplastosestaremdistribuídosem“faixas”enãouniformementeportodaacélula(elesestãolimitadosà regiãodohialoplasmaeamaiorpartedoespaçodocitoplasmaéocupadopelovacúolo).Utilizeumaguraoufaçaum desenhonalousaparaqueessaquestãoquemaisclara. 5) Encoste a ponta da pipeta Pasteur (ou conta-gotas), contendo a soluo de cloreto de sódio, na borda da lamínula semtiraralâminadomicroscópio.Aáguaentraráporcapilaridade. 6) Goteje lentamente a soluo salina para que penetre entre a lamínula e a lâmina. Caso a lamínula se solte, pressione-a novamente contra a lâmina. É importante que, ao mesmo tempo em que se adiciona a soluo salina, um papelltrosejaencostadonaoutrabordadalamínuraparaabsorveroexcessodelíquidoquesai(gura5.7);

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Osmose em célula vegetal observada ao microscópio óptico 7) Observe a plasmólise em células de Elodea(gura5.8);

Figura 5.7: adição da solução salina à lâmina.

Figura 5.8: folha de Elodea vista ao microscópio óptico após adição da solução salina (plasmólise) (aumento de 1000x).

Espera-sequeasoluçãosalina,hipertônicaemrelaçãoaocitoplasma,promovaaplasmólise,istoé,asaídadeágua da célula e, consequentemente, a reduo de seu volume. Observe queoscloroplastos seconcentraram maisinternamentena célula. Issoocorredevidoà saídade águae retraçãodamembranaplasmática. Os alunos provavelmente faro meno ao fato de que os cloroplastos, nesse momento, apresentam-se mais aglomerados na célula vegetal. Pea que os estudantes desenhem o que esto vendo, atentando-se para o que acontece com os cloroplastos. 8)Troqueopapelparaabsorveromáximopossívelasoluçãosalina; 9)EncosteapontadapipetaPasteur(ouconta-gotas),contendoágua,nabordadalamínulasemtiraralâminado microscópio; 10)Gotejelentamenteaáguaparaquepenetreentrealamínulaealâmina.Deixeopapelltronabordadalamínula efaçacomquebastanteáguaatravesseoespaçoentrealamínulaealâminadevidro,atéremoverbemasoluçãosalina em torno da folha; 11) Observe a deplasmólise em células de Elodea.

Figura 5.9: folha de Elodea vista ao microscópio óptico em deplasmólise (aumento de 1000x).

Nadeplasmólise,ascélulasplasmolisadasrapidamenteganhamáguadasoluçãohipotônica(águadestilada).Seos alunosnãoremoverembemasoluçãosalina,oprocessodeentradadeáguaserápoucoperceptível.

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6. Preparao e observao de lâminas coradas com violeta genciana para observao de células Rossi-Rodrigues, Bianca C.; Heleno, Maurício Gomes; Santos, Roney Vander dos; Marchini, Gislaine Lima; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

Resumo

Esteexperimentopossibilitaavisualizaçãodecaracterísticasmorfológicasdealgunstiposcelularesobservadospor microscopia óptica, através do preparo de lâminas de mucosa oral, pele de cebola e fígado de boi.

O experimento Materiais Paraessaaula,serãonecessários,alémdomicroscópio,osseguintesmateriais:

Preparação da lâmina de mucosa oral •Lâminasdemicroscopia; •Águadestilada; •Violetagenciana1,5%; •PlacadePetri; •Álcooletílico>90°gl; •Palitodeplásticooumadeira (palito de sorvete); •BicodeBunsenoufogareiro; •Pinçademadeira; •PipetasPasteur.

Figura 6.1: material utilizado para preparação da lâmina de esfregaço de mucosa oral.

Preparação da lâmina de pele de cebola •Cebola; •Lâminasdemicroscopia; •Violetagenciana1,5%; •PipetaPasteur; •PlacadePetri; •Álcooletílico>90°gl; •Águadestilada.

Figura 6.2: material utilizado para preparação da lâmina de película de cebola.

Preparação de lâmina de fígado bovino •Fígadobovino; •Lâminasdemicroscopia; •Violetagenciana1,5%; •Álcooletílico>90°gl; •PipetasPasteur; •PlacasdePetri; •Soluçãosiológica (sorosiológico); •Faca.

Figura 6.3: material utilizado para preparação da lâmina de fígado bovino.

Dicas de obtenão de materiais •Opalitodesorvetepodesersubstituídoporumapazinhadecartáveldecaféeatémesmopelocabodeuma colherzinha; •AplacadePetripodesersubstituídaporumpires; •ApipetaPasteurpodesersubstituídaporumconta-gotas; •Osorosiológicoeavioletagencianapodemserobtidosemfarmácias.

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Preparao e observao de lâminas coradas com violeta genciana para observao de células Procedimento Paraaexecuçãodessaaulaéimportantequeelasejaplanejadacom,pelomenos,umasemanadeantecedência,a mdequeosalunostenhamtempodeseorganizarparatrazeromaterialsolicitadoparaaaula.Seasuaescolanãotiver todososreagenteslistados,organizeosgruposparaquetragamoquefornecessário,inclusiveosmateriaisbiológicos. Lembre-se de recolher os materiais com antecedência para evitar contratempos, caso algum grupo se esquea de trazer o que foi solicitado. Nessa aula, aproveite também para retomar com os alunos as características de uma célula animal e de uma célula vegetal. Se eles nunca tiverem manipulado o microscópio, é conveniente orientá-los sobre o seufuncionamento e também sobre como manipular o equipamento corretamente para evitar que riscos nas lentes e quebra de lâminas.

Preparação da lâmina de mucosa oral 1)Colocarumagotadeáguadestiladanalâmina(gura6.4); 2)Rasparsuavementeamucosadaboca(parteinternadabochecha)comoauxíliodapazinhadeplásticooudopalito de sorvete; 3)Transferiromaterialparaalâmina,fazendoumesfregaçonoetransparente(gura6.5); 4)NobicodeBunsenoufogareiro,seguraralâminacomumapinçademadeiraeambaralâminacontendoo materialparaxaraamostra;

A

B

Figura 6.4: adição de uma gota Figura 6.5: transferência da mucosa raspada para a lâmina (A); Figura 6.6: ambagem da Esfregaço da mucosa oral na lâmina (B). lâmina para xação do material. de água na lâmina.

SEGURANçA: cuidado ao manusear a lâmina junto ao fogo para evitar acidentes. Não toque na lâmina ainda quente para evitar queimaduras.

5) Esperar a lâmina esfriar em uma placa de Petri, em seguida, pingar algumas gotas de violeta genciana. Aguardar por5minutos(gura6.7); 6)ComumapipetaPasteur,molharalâminacomálcool,tirandooexcessodocorante.Esperarsecar(gura6.8);

Figura 6.7: coloração do esfregaço de mucosa oral.

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Figura 6.8: retirada do excesso de corante com álcool.

Preparao e observao de lâminas coradas com violeta genciana para observao de células OBSERVAÇO: ao corar a lâmina, pode-se apoiá-la sobre um palito dobrado (gura 6.7) ou outro objeto, como uma tampinha de plástico.

7) Observar as células ao microscópio. Na lâmina, é possível observar as células da mucosa oral com núcleo e citoplasma. A

B

Figura 6.9: mucosa oral corada com violeta genciana. Aumento de 500x (A). Aumento de 1000x (B).

Preparação da lâmina de pele de cebola 1) Tirar uma camada da cebola e retirar uma película da cebola; A

B

Figura 6.10: retirada da camada mais externa da cebola (A) e retirada de película da mesma camada da cebola (B).

2)ColocarapelículaemumaplacadePetrieadicionaralgumasgotasdecorante.Aguardarpor5minutos(gura 6.11); 3)Colocaroálcooletílicosobreaspelículasatéencobri-lasedeixarpor5minutos(gura6.12); 4)Colocarapelículanalâminaelavarcomálcoolduasvezesedepoiscomáguadestilada(gura6.13);

Figura 6.11: coloração da película da cebola: adição de violeta genciana.

Figura 6.12: coloração da película da cebola: adição de álcool.

Figura 6.13: retirada do excesso de corante (lavagem com álcool).

5)Deixaralâminasecarnaturalmenteelevaraomicroscópioparaavisualização. As células da cebola so alongadas, com núcleo e parede celular evidentes. A B

Figura 6.14: película de cebola corada com violeta genciana. Aumento de 500x (A). Aumento de 1000x (B).

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Preparao e observao de lâminas coradas com violeta genciana para observao de células Preparação da lâmina de fígado bovino 1) Colocar um pedao de fígado bovino em uma placa de Petri; 2)Fazercortesnofígadocomumafacaaadaelavarcomumpoucodesoluçãosiológicaatéobterumasuspensão semelhante ao sangue; A

B

Figura 6.15: cortes feitos no fígado (A). Adição de solução salina siológica (B).

SEGURANçA: cuidado ao manipular a faca quando for fazer os cortes no fígado para não se machucar.

3) Recolher esta suspenso com uma pipeta Pasteur e colocar uma gota na lâmina; A

B

Figura 6.16: coleta da solução salina após lavagem do fígado (A). Adição de uma gota da suspensão na lâmina para o esfregaço (B).

4) Fazer um esfregao e esperar secar;

Figura 6.17: preparação do esfregaço.

5) Pingar algumas gotas de violeta genciana e aguardar por 5 minutos; A

B

Figura 6.18: Adição de corante ao esfregaço (A). Coloração do esfregaço (B).

OBSERVAÇO: ao corar a lâmina pode-se apoiá-la sobre um palito ou outro objeto como uma tampinha de plástico.

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Preparao e observao de lâminas coradas com violeta genciana para observao de células 6)ComumapipetaPasteur,molharalâminacomáguaedepoiscomálcool,tirandooexcessodocorante.Deixar secar;

Figura 6.19: retirada do excesso de corante com água (A). Retirada do excesso de corante com álcool (B). Esfregaço corado e seco (C).

7) Observar as células ao microscópio. A

B

C

D

Figura 6.20: esfregaço de lavado de fígado corado com violeta genciana. Aumento de 125x (A). Aumento de 250x (B). Aumento de 500x (C). Aumento de 1000x (D).

Noesfregaçodefígado,observam-sedoistiposdecélulas:ashemáciaseoshepatócitos. Pea para cada aluno observar as três lâminas rapidamente. Depois você pode fazer uma discusso com a turma baseando-senasquestõesabaixo. 1. Qual estrutura comum você percebe nas três lâminas? Você pode discutir a organizao celular como característica das formas vivas e os diferentes tipos de células e suas funões. 2. Que estruturas celulares podem ser observadas? Nas lâminas, é possível visualizar nitidamente citoplasma, núcleo e parede celular, esta última presente apenas nas células da cebola. Você pode discutir por que as organelas do citoplasma no so visualizadas (aspectos de tamanho ecoloração,porexemplo),quaissãoasprincipaisdiferençasobservadasnascélulasanimaisevegetais(apresença deparedecelular,porexemplo)e quaissãoasprincipaisdiferençasentreascélulasanimais(diferençasbaseadasna presençadenúcleonamucosaesuaausêncianahemáciadosmamíferos,porexemplo).

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7. Preparao de lâmina para observao de mitose de célula vegetal Rossi-Rodrigues, Bianca C.; Heleno, Maurício Gomes; Santos, Roney Vander dos; Marchini, Gislaine Lima; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

Resumo

Esteexperimentoproporcionaavisualizaçãodamitoseemcélulasderaízesdecebolaaomicroscópioóptico.

O experimento Materiais •Raízesnovasdecebola(prepararumasemanaantesdaaula); •Soluçãodeorceínaacética1%; • Copos, potes de plástico, garrafa PET ou frasco de álcool cortados; •Lâminas; •Lamínulas; •Pinças; •Lâminadebarbear; •Palitosdedente; •PipetasPasteurouconta-gotas; •Papelabsorvente,papeltoalhaoupapelltro; •PlacadePetrioupiresdematerialresistenteaocalor; •Lamparinaaálcool,vela,bicodeBunsenoufogareiro; •Microscópioópticoqueproporcioneumaampliaçãototalde pelomenos100x; •Óleodeimersão.


Dicas de obtenão de materiais •Orceínaacética,lâminaelâmínulapodemserencontradasemdistribuidorasdematerialparalaboratório; •Paramanuseiodalâminadebarbearcommaiorsegurança,quebrepreviamentealâminadebarbearaomeioe protejaaparteinterna,queserámanuseadapeloaluno,comtaadesiva.Façaesseprocedimentoantesdaaula,não sendo aconselhado a realizao do mesmo pelos alunos; •Paraobtençãoderaízesnovasdecebola,aceboladeveserpreparadaaproximadamenteumasemanaantesdaaula de acordo com as instruões a seguir. 1)Raspararegiãodaraizdacebolacomalâminadebarbearconformemostraagura7.2;

Figura 7.2: raspando a raiz da cebola.

Comesseprocedimento,aregiãoressecada(raízesantigasdacebola)éretirada,permitindomelhorcontatodaágua com as células basais. 2)Colocaracebolacomasraízesraspadasemumcopocomágua,comaregiãodaraizimersa.Paradeixá-la parcialmentesubmersa,podemserinseridospalitosnaregiãomedianaqueservirãodeapoio,comomostraagura7.3, ouaindapodeserusadoofrascodeálcoolcortadoinvertido,conformeilustradonagura7.4. 3)Esperaraproximadamentedecincoasetediasatéasraízesatingiremaproximadamente2cm.Aconselha-seafazer umacebolaparacadadoisexperimentos,pelonúmeroderaízesquecrescemnesseperíodo.

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Preparao de lâmina para observao de mitose de célula vegetal

Figura 7.3: cebola com a parte da raiz submersa em água.

Figura 7.4 : cebola mantida Figura 7.5: cebola com na água em frasco de álcool raízes novas. cortado.

Procedimento Sugerimosqueestaatividadesejadesenvolvidadepoisquevocêjátivertrabalhadocomosalunosoconceitodeciclo celular, a importância da intérfase e da mitose e a caracterizao das fases da mitose. Naaula,antesdeiniciaroexperimento,retomeosconceitosdecélulaededivisãocelularexploradosemaulas anteriores. Antesdaexecuçãododoprocedimento,apontequestõesdesegurança,dicasimportanteseastarefaseasavaliações que sero feitas a partir desta atividade.

Protocolo experimental 1)Cortetrêsouquatroraízesemtamanhosde1a2cmapartirdaregiãoapical(meristemaapical)eastransrapara uma placa de Petri contendo orceína acética (corante);

Figura 7.6: retirada das raízes.

Figura 7.7: raízes retiradas.

Figura 7.8: raízes com orceína acética.

Aorceínaacéticaéumcoranteformadopororceínaeácidoacético.O ácidoacéticoéumxadorquetemcomofunçãomanteraintegridadedas estruturas celulares. A orceína cora os cromossomos, fazendo com que se destaquemdasoutrasestruturasecomquesejamfacilmenteidenticados ao microscópio. Omeristemaapical(gura7.9)éotecidodaregiãodapontadaraiz responsávelpeloseucrescimento,sendoassim,possuicélulascomaltograu de diviso celular (mitose). 2)AqueçaaplacadePetricomumalamparinaaálcoolatéaemissãode vapores,semdeixarferver(gura7.10); Nesse processo, apenas passe a placa de Petri algumas vezes sobre a chama,semdeixá-lapormuitotempoemcon-tatocomofogo.Professor, seacharconveniente,vocêpodeambarumpedaçodaraízatéafervura para depois comparar os resultados. Para isso, retire as raízes da lâmina, deixandoapenasumapequenapartequedeverácarpormaistemposobre a chama.

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Figura 7.9: estruturas da cebola.

Preparao de lâmina para observao de mitose de célula vegetal

Figura 7.10: aquecimento das raízes com orceína acética.

SEGURANçA: aqueça as raízes da cebola com a orceína acética perto de janelas, em capela ou em local com corrente de ar para eliminar os vapores que se desprendem do corante. Utilize uma pinça de madeira, um pedaço de pano ou papel espesso no manuseio da placa de Petri para evitar queimaduras.

3) Pegue as raízes com uma pina de ponta na, coloque-as sobre uma lâmina limpa e seccione a regio do meristema, que representa um pedacinho de cerca de 2 a 3mmapartirdoápice.Desprezeorestoda estrutura; 4) Pingue uma gota de orceína acética sobre o meristema seccionado e, com muito cuidado, cubra o material com a lamínula;

Figura 7.11: retirada do ápice da raiz.

Figura 7.12: montagem da lâmina.

SEGURANçA: chame atenção para que os alunos não toquem na placa de Petri, pois pode causar queimaduras. Se achar conveniente, deixe esfriar por volta de 2 minutos. Corte a lâmina ao meio e coloque um pedaço de ta adesiva para que seu manuseio seja feito na região da ta, evitando o contato com a parte cortante. De preferência, acompanhe o manuseio da lâmina por cada grupo e depois a recolha de volta.

5)Comumpedaçodepapelabsorvente,elimineoexcessodecorante,conformemostraaguraabaixo;

Figura 7.13 : retirada do excesso de corante.

SEGURANçA: certique-se de que a lâmina esteja sobre uma superfície lisa. Irregularidades como a interface entre azulejos, por exemplo, podem promover a quebra da lâmina.

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Preparao de lâmina para observao de mitose de célula vegetal 6) Cubra a lamínula com o papel absorvente e, cuidadosamente, pressione com o polegar até visualizar uma camada única de células ao microscópio óptico.

Figura 7.14 : retirada do excesso de corante.

SEGURANçA: ao esmagar o ápice da raiz entre a lâmina e a lamínula, use a bancada como apoio (gura 7.14). Certique-se de que a lâmina esteja sobre uma superfície lisa. Irregularidades como a interface entre azulejos, por exemplo, podem promover a quebra da lâmina.

7) Coloque a lâmina no microscópio e visualize as células em diviso mitótica.Oaumentode1000xproporcionamelhorvisualização. O aumento é calculado multiplicando-se o aumento da lente objetiva pelo aumento da lente ocular. Para objetivas, a partir do aumentode100x,deveráserusadoóleodeimersão. O óleo de imerso é uma interface líquida que possui o mesmo índice de refrao da objetiva. O óleo deve ser usado para a objetiva de100x,poisfarácomqueosraiosluminososnãosedispersemao atravessarem o conjunto lâmina-óleo, permitindo a entrada de um grande cone de luz na objetiva, o que melhora a visualizao do material.

Figura 15: células em mitose (aumento de 1000x).

Para uso do óleo de imerso, pingue uma pequena gota do óleo em cima da lamínula somente quando a for visualizar comaobjetivade100x.Coloquealâminanomicroscópioeposicioneaobjetiva.Sendoamaiorlente,aobjetivade100x quase toca na lamínula. SEGURANçA: devido à proximidade da objetiva de 100x com a lamínula, a focalização do corte deverá ser feita com muito cuidado, dando preferência à focalização na, pois a lâmina pode se romper caso a objetiva encoste nela. Encaixe primeiro a objetiva de menor aumento e ajuste o foco. Depois passe para a objetiva seguinte, de maior aumento (use óleo de imersão para a objetiva de 100x).

Espera-se que as células estejam coradas, com os cromossomos destacados por uma colorao mais forte. Nem todas ascélulasdaraizestarãoemmitose.Muitasestarãonaintérfase,sendonecessárioquetodaaextensãodocorteseja pesquisada. Casoascélulasnãoapareçamdenidasoucasoestejamescurasousobrepostas,impedindoavisualizaçãodeimagens nítidaseclaras,éprovávelqueocortedaraiztenhacadomuitogrosso.Tentemovimentaralamínula,girando-aum pouquinho enquanto a pressiona contra a lâmina. Senãoencontrarcélulasemmitose,prepareoutralâminacerticando-sedequesejautilizadoumfragmentode apenas1ou2mmdoápicedaraiz. Você pode mostrar esquemas das fases da mitose para discutir as imagens visualizadas e retomar o conteúdo. No softwareLâmináriovirtual4DivisãoCelular,sãoencontradoscortesdecebolaedetestículodegafanhotoquepodem ser utilizados para complemento da discusso. De acordo com a disponibilidade de material (microscópio, lâmina etc.), a classe pode ser dividida em grupos que prepararo sua própria lâmina. Depois, os componentes de cada grupo faro as observaões ao microscópio. Caso a quantidadedematerialsejapequena,éaconselhávelquevocê,professor,preparealâmina,demonstrandotodosos passos para que haja maior tempo para os alunos poderem fazer as observaões ao microscópio.

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8.Tratamentodeágua Rossi-Rodrigues, Bianca C.; Heleno, Maurício Gomes; Santos, Roney Vander dos; Marchini, Gislaine Li ma; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

Resumo Nesteexperimento,serárealizadoumprocedimentosimplesdetratamentodeágua,noqual,apartirdeumaamostra deáguaturva,seráproduzidaumaamostralímpidaesemodores.

O experimento Materiais •Espátulas(oucolheresdecafé); •Bastãodevidrooudemadeira; •Papelltrooultrodecafé; •Funil; •PipetasPasteurouconta-gotas; •Becker500mLe250mL(ouquaisqueroutrosfrascosde500 e 250 mL); •Águapoluída,quepodesercoletadadelagoserios.Nãoé convenientecoletaráguade esgoto oualgum tipode fonteque ofereçariscodecontaminação.Aáguatambémpodeserpreparada Figura 8.1: materiais necessários. misturando-seáguadetorneiracomterra,oualgummaterialque produzaturbideznaágua; •Soluçãodecloretoférricoa10%(encontradoemlojasdemateriaiseletrônicos)ousulfatodealumínio; •Carbonatodecálcioempó(encontradoemfarmáciasdemanipulação); •Hipocloritodesódio2,5%(podeseradquiridoempostosdesaúde,podendoaindasersubstituídoporáguasanitária); •Carvãoativogranulado(encontradoemfarmácias).

Procedimento Sugerimosqueesseexperimentosejarealizadodepoisdeumaatividadedesensibilização,seguidadadiscussão,a respeito dos efeitos da atividade humana no ambiente. O uso de algum material audiovisual de curta durao, como um videoclipoumesmoumapeçapublicitária,produzidaporalgumaONG,porexemplo,podeserbastanteecientepara motivarosalunos.Usandopalavras-chavecomo“vídeocampanhaágua”ou“campanhaágua”noGoogleouemsites comooYoutube,vocêveráquehábastantematerialparaescolher. Depoisdovídeo,pergunteaosalunosoqueentenderamecomodeniriam“poluição”.Veriquetambémsesabem quaissãoasformasmaiscomunsdepoluiçãodaságuasequalaimportânciadesserecursoparaanossasobrevivência. Discutaseachamqueaáguaéumrecursoinesgotávelounãoeporqueaáguaprecisasertratada.Seráquealguémsabe comootratamentodeáguaéfeito? Você pode fazer uma breve introdução ou discussão sobre eutrozação das águas, já que esta é consequência do lanamento de dejetos humanos e de animais domésticos em rios, lagos e mares. Esses dejetos, por serem ricos emmaterialorgânico,possibilitamaproliferaçãodebactérias,queconsomemgrandequantidadedegásoxigênio, acarretandonamortedosorganismosaquáticos. Aságuasprovenientesdessesrioselagosquechegamatéasnossascasasnecessitampassarporumtratamentopara quequemcomaaparênciatranslúcida,semodoreseemboascondiçõesparaserutilizada.Essetratamentopode limparaágua,retirandopartículasemsuspensãoematandoosmicro-organismos. Apresenteaosalunosoexperimentoqueterácomoobjetivodemostrarasetapasdeumsistemasimplesdetratamento deágua.

Protocolo Experimental 1)Coletaráguasujacomaspectoturvoretirada,porexemplo,deumalagoa; SEGURANçA: coletar com um frasco grande e com cuidado para não entrar em contato com a água.

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Tratamentodeágua 2)Acondicionaraproximadamente250mLdaáguapoluídaemumbéquer; 3) Adicionar duas gotas de hipoclorito de sódio 2,5%;

Figura 8.2: adição de hipoclorito de sódio.

O hipocloritofará a primeiradesinfecçãoda água.É uma substânciadisponível empostos desaúde e pode ser colocadanaáguadatorneiraparagarantiradesinfecção.Éutilizadoparalavarsaladasefrutas. Ohipocloritodesódio2,5%éusadocomumentecomoprodutodelimpeza(conhecidocomercialmentecomoágua sanitária). No entanto, esse produto contém muitas impurezas na sua composição, sendo aconselhável adquirir o hipocloritoempostosdesaúdeoufarmácias. SEGURANçA: abrir o frasco de hipoclorito de sódio somente para coletar as gotas. Manter o frasco fechado. Não inalar. Não misturar o hipoclorito com outros materiais, porque isso pode gerar gases tóxicos.

4) Adicionar três gotas de cloreto férrico e agitar novamente; A

B

Figura 8.3: adição de cloreto férrico (A) e agitação da suspensão (B).

Ocloretoférricopossuiacapacidadedeaglomerarasujeira(coagulante),formandoocos. SEGURANçA: manter o frasco fechado. Não inalar. Em caso de acidentes, lavar com água corrente em abundância.

5)Adicionarumaespátulacheiadecarbonatodecálcioemisturar(gura8.4); Ocoagulante(cloretoférrico)eocarbonatodecálcioligam-seformandopartículaspesadasqueserãodepositadas nofundo.Amisturadasuspensãosimulaaoculação,processodeagitaçãodaáguaparaqueosocosseagreguem, permitindoassimumadecantaçãomaisrápida. 6)Deixarrepousarpor5minutos; Esse período simula a decantao, ou o processo de deposio da matéria em suspenso no fundo por ao da gravidade.

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Tratamentodeágua 7)Adicionarumapontadeespátuladecarvãoativo(gura8.5),nãomexereltrar(gura8.6); Ocarvãoativoadsorve(liga-sea)asimpurezaquerestaramdaetapaanterior.Altragemposteriorretémocarvão ativo e as impurezas adsorvidas por ele. É utilizado também para retirada de odores causados por gases dissolvidos na águaquetambémsãoretidosporadsorção. Vocêpodecomentarqueocarvãoémuitoutilizadoemltrosdeágua.

Fi gu gura 8. 8. 4: 4: a di diçã o d o ca rb rb on onat o d e cá lc lci o. o.

Fi gu gur a 8 .5 .5 : ad iç ição do do ca ca rv rvão at at iv ivo .

Fi gu gu ra ra 8. 8. 6: 6: fi fi lt lt ra ragem .

8)Adicionarduasgotasdehipocloritodesódioaoltrado; Essaetapadecloraçãotemanalidadederealizaradesinfecçãonal,livrandoaáguadealgunsmicro-organismos que podem ter restado. Coment Com ente e que, mes mesmoa moa água tend tendo o pas passad sado o pelo proc process esso o de detrat tratame amento nto, , pod pode e have haver r con contam tamina inação ção em emtod todo o o percurso até chegar às nossas casas. SEGURANçA: abrir o frasco de hipoclorito de sódio somente para coletar as gotas. Manter o frasco fechado. Não inalar. inalar. Não mistura misturarr o hipoclorito com outros materiais, pois isso pode gerar gases tóxicos.

9)Observaroaspectonaldaágua.

Figura 8.7: comparação entre a água não tratada e a tratada.

Aáguatratadapossuiaspectotranslúcido,livredepartículasemsuspensãoelivredemicro-organismos. Discuta a funo de cada etapa do tratamento. Sabe-sequeduranteocaminho Sabesequeduranteocaminhopercorrido percorridopelaágua,nastubulaçõ pelaágua,nastubulaçõesdaEstação esdaEstaçãodeT deTratame ratamentoatéascasas, ntoatéascasas,pode pode havercontaminaçãonovamente,sendoqueohipocloritopodeseradicionadoàáguaparapreparoelavagemdealimentos. Paraoconsumo,aconselha-serealizartambémumanovaltração. Você pode dis discut cutir ir pot potabi abilid lidade ade e alg alguma umas s doe doença nças s tran transmi smitid tidas as atr atravé avés s de água con contam tamina inada, da, enfa enfatiz tizando ando a importânciadebeberáguatratada.

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9.Observaçãodadiversidadeem 9.Observaçãod adiversidadeemambienteaquá ambienteaquático- tico-Aula1 Aula1 Rossi-Rodrigues, Bianca C.; Heleno, Maurício Gomes; Santos, Roney Vander Vander dos; Marchini, Gislaine Lima; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

Resumo Nestaatividadeseráobservadaabiodiversidadeexistenteemumaáreadelago,charqueoulagoa,identicandoos reinosaquepertencemosseresvivosobservados.Seráfeitacoletadeamostrasdaáguaparaposteriorobservaçãoda biodiversidadedamicrobiotaaquática.

O experimento Materiais •Frascoscomtampaparaacoletadeágua(deaté1litro)delagooulagoa,juntamentecomosdetritospresentes; •Binóculoselupa(opcionais); •Cadernodecampo; •Luvas.

Procedimento Professor, planeje uma saída de campo com os alunos no entorno de um lago, charque ou lagoa. Com essa atividade, oalunopoderáidentic oalunopoderá identicarosseresvivo arosseresvivosnoambiente snoambientee,posteriorm e,posteriormente,clas ente,classicá sicá-losnosrei -losnosreinosaquepertencem nosaquepertencem.Os .Os níveisdeclassicaçãotaxonômicadevemtersidodiscutidosnumaaulaanterioraestaatividade. Peçaparaqueaclassesedividaemgruposefaçaasobservações.Provavelmenteosalunosidenticarãoosseresvivos pornomespopulares.Peçaparaque,emcasa,os pornomespopulares.Peça paraque,emcasa,osgruposconstruamumatabela,classicando gruposconstruamumatabela,classicandoosseresvivosobservados. osseresvivosobservados.

Protocolo Experimental 1) Realizar um passeio no entorno do lago, charque ou lagoa, observando e fazendo anotaões sobre os seres vivos presentes; Professor,façauma Professor ,façaumabreveexplicaçãoso breveexplicaçãosobreoquee breoqueeondeobservarec ondeobservarechameatençãopara hameatençãoparaasinteraçõeseco asinteraçõesecológicasque lógicasque poderãoserobservadas(gura9.1.1).

Figura 9.1.1: diversos tipos de interações ecológicas.

2) Par ara a a co cole leta ta de ág água ua, , es esco colh lha a um lo loca cal l sombreado na beira do lago, charque ou lagoa (Figura9.1.2A).Apro (Figur a9.1.2A).Aproxime-s xime-seda eda região escolh escolhida, ida, usando um sapato fechado e luvas. Raspe a boca do frasco na beira do lago de modo a coletar um pouco de sedimento e matéria orgânica, como pequenos galhos e folhas (Figura 9.1.2B). Complete o restante do frasco com pelo menos um litro da água ág ua do la lago go. . Fe Fech che e bem o fr fras asco co pa para ra ev evit itar ar o contatocomaáguacoletada. SEGURANçA: não entrar em contato direto com a água.

A

B

Figura 9.1.2: local de coleta da água (A) e água coletada com detritos (B).

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Observaçãodadiversidadeemambienteaquático-Aula2

Resumo Nestaaula,serápreparadoummeioparaculturadeprotozoáriosetambémseráfeitaumaobservaçãomicroscópica inicialdamicrobiotapresentenaamostradeáguacoletadanaaulaanterior.

O experimento Materiais •Cubadevidroesterilizada; • Água de lago, lagoa ou charco com sedimentoscontendoprotozoários; •Folhaspicadasdealface; •Gaze; •Lâminas; •Lamínulas; •Pipetas; •Fitaadesiva; •Microscópio.

Figura 9.2.1: materiais utilizados.

Procedimento Professor,inicialmente,expliqueamontagemdacuba.Façaumabrevediscussãosobreamicrobiota,perguntando quetiposdeseresvivososalunossupõemencontrarnaágua.

Protocolo Experimental Observaão da água coletada 1)Prepararumalâminacomumagotadaágua(gura9.2.2A)ecobrircomlamínula(gura9.2.2B); A

B

Figura 9.2.2: pingar uma gota da água na lâmina (A); cobrir a gota com a lamínula (B).

2)Observaraáguacoletadaaomicroscópioemdiversosaumentosedesenharosprotozoáriosououtrosseresvivos encontrados; Poderãoserobservadosrestosdefolhas,bactériasepossíveisprotozoários.

Preparo do meio de cultivo 1)Nacubadevidro,colocaraproximadamente1litrodaáguacoletadadolagocomsedimentos(gura9.2.3); 2)Depositarasfolhasdealfacepicadas(gura9.2.4); 3)Cobrircomgazeparaevitaraentradadeinsetosevedarcomtaadesiva(gura9.2.5); 4)Colocaracubaemlocalpoucoiluminadoeaguardar7dias(gura9.2.6).

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Figura 9.2.3: adicionando a água na cuba.

Figura 9.2.4: adição de alface na cuba de vidro.

Figura 9.2.5: fechando a cuba com gaze.

Figura 9.2.6: cuba preparada.

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Resumo Nestaaula,seráobservadaamicrobiotacultivadanomeiodecultivo(cubadevidro)preparado7diasantes.

O experimento Materiais •Meiodeculturacontendoprotozoários; •Lâminaparamicroscópio; •Lamínulaparamicroscópio; •Papelabsorvente; •PipetadePasteur; •Microscópio. Figura 9.3.1: materiais utilizados.

Procedimento Protocolo Experimental 1)RetirarumpoucodeáguadaculturadeprotozoárioscomapipetadePasteur(gura9.3.2); 2)Prepararumalâminacomumagotadaágua(gura9.3.3A)ecobrircomlamínula(gura9.3.3B); A

Figura 9.3.2: retirada de amostra da água

B

Figura 9.3.3: pingar uma gota da água na lâmina (A); cobrir a gota com a lamínula (B).

3)Observaraáguacoletadaaomicroscópioemdiversosaumentosedesenharosprotozoáriose/ououtrosseresvivos encontrados; Discutaoquefoiobservado,identicandoosdiferentesseresvivos,comobactériaseprotozoários.Chameatenção também para os restos de folhas e terra que contribuem para que a microbiota se desenvolva. Pergunte se houve diferençadessematerialemcomparaçãocomaobservaçãorealizadanaaulaanterior.Qualopapeldoalfacenomeio de cultivo? O alface teve justamente a funo de disponibilizar nutrientes para o meio.

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10.Chavetaxonômicadeidentificaçãoparaordensdeinsetos Heleno, Maurício Gomes; Rossi-Rodrigues, Bianca Caroline; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

Resumo Estaaulatemoobjetivodefavoreceroaprendizadodoalunosobreoscritériosutilizadosnaclassicaçãotaxonômica pormeiodeumachavedeidenticaçãoparaasordensmaiscomunsdeinsetos.

O experimento Materiais - Coleta

Materiais - Identicação

•Puçá; •Frascomatador; •Pinças; •Envelopeentomológico.

•Insetoscoletadospreviamente; •Pinças; •Lupaoulentedeaumento.



Procedimento Professor,aauladeclassicaçãodeinsetosdeveserplanejadacomalgunsdiasdeantecedênciaparaquevocêtenha tempo de orientar seus alunos na coleta de pequenos animais invertebrados que podem ser encontrados dentro de casa e da escola, no quintal ou jardim, nas praas, etc. Esses animais devem ser trazidos para a escola, juntamente com os outrosmateriaisnecessáriosdescritosnoprotocolo.Acoletadeverespeitaromeioambienteeserpautadaporcritérios éticos.Éummomentodegrandeludicidadeeintensopotencialeducativo,quedeveseradequadamenteexploradopelo professor.

Coleta dos insetos Muitos insetos podem ser encontrados sobre plantas. Eles esto presentes também no ambiente doméstico, em gros alimentícios, em livros e papéis e sobre os animais domésticos ou de estimao. Alguns insetos vivem em situaões ocultas,comoembaixopedras,pedaçosdemadeiraoucascasdeárvores.Frutascaídasdopéeemdecomposiçãocontêm verdadeiras comunidades de insetos. SEGURANçA: muito cuidado ao capturar os insetos, pois estes procurarão se defender picando ou mordento. Portanto manuseie os insetos coletados com pinças.

Procurenosolo,entrefolhascaídas,nascopasdasárvoreseempequenoscorposecursosd’água.Acoletadeinsetosé feita por meio de diferentes tipos de redes, na coleta direta ou ativa. Nesta etapa, os alunos podem construir instrumentos decoletadeinsetos.Dependendodosmétodosutilizados,ascoletaspodemserdivididasemduascategorias: •Ativas:ocoletorutilizaredeentomológicaoudevarredura,pinçasefrascomatador. •Passivas:ocoletordeixaqueasarmadilhasfaçamotrabalhodecaptura,semsuainterferênciadireta.

Material de coleta Recipientesparaacomodarosinsetoscapturadosvivos(pequenosvidrostransparentes,porexemplo);algunsvidros com boca grande, para acondicionar insetos maiores e, sobretudo, borboletas; pequenos envelopes para acomodar borboletas,pinças,puçáerededevarredura.

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Chavetaxonômicadeidentificaçãoparaordensdeinsetos A

B

D

C

Figura 10.3: materiais de coleta: puçá (A), rede de varredura (B), frascos matadores (C) e envelope entomológico (D).

REDEENTOMOLÓGICA:tambémdenominadapuçá,éconstituídaporumcabodemadeiraououtromaterialleve(como alumínio),aoqualseprendeumarodemetaleumsacodelóouorganza(voil)comofundoarredondado.Éótimapara se capturar insetos em voo, como libélulas, borboletas e mariposas, moscas, abelhas, vespas, cigarras e outros. REDE DE VARREDURA:é parecidacoma rede entomológica, mas aarmaçãodemetalé maisreforçada eretana extremidade.Osacoégeralmentefeitodelonaououtrotecidoresistente.Avegetaçãoé“varrida”comela,demodo que muitos invertebrados acabam sendo coletados. FRASCO PARA SACRIFÍCIO DOS INSETOS:emumvidro(umfrascodemaionesede500g,vazioecomtampa,servirá muito bem) coloca-se um pouco de algodo no fundo para diminuir a mobilidade dos insetos e amortecer os impactos com osmovimentos,paranãodanicaraestruturadosinsetos.Ofrascodeveserfechado,colocadoemcongelador,ondeos insetos devem permanecer até que morram (cerca de 10 a 15 minutos). ENVELOPEENTOMOLÓGICO:comumafolhadepapel,dobrarconformeaindicaçãodagura 3D.Serveparaacondicionar as borboletas e mariposas com as asas dobradas. Sugerimosqueaaulapráticasejainseridacomoumadasatividadessobreotemaclassicaçãodosseresvivos. Assim,vocêpodeiniciarodesenvolvimentodestetemaapresentandoumáudiosobreabiograadeLineu,o“pai” dataxonomia,paradaraosalunosumavisãohistóricadoprocesso.ATaxonomiadeLineuaindaéextensamentecitada e utilizada nas ciências biológicas. Ela foi desenvolvida por Carolus Linnaeus (Conhecido normalmente como Carl von Linné,ouemportuguêscomoCarlosLineu,oumaisfrequentementeporLineu)noSéculoXVIII,duranteoperíodode grandeexpansãodahistórianatural.AtaxonomiadeLineuclassicaosseresvivosemumahierarquia,começandocom os Reinos. Reinos so divididos em Filos. Filos so divididos em classes, ento em ordens, famílias, gêneros e espécies. Quandoumcientistadescobreumnovoinseto,eleprocuraclassicá-lodentrodeumacategoriajáexistente,baseado emumalógicaestabelecida,vericaaqualfamíliaegênerooanimalpertencee,porm,escolheumnomeparaanova espécie.Lineuestabeleceuomaisusadopadrãodeclassicaçãotaxômica.Atualmenteataxonomiaéutilizadaemum sentidomaisabrangente,podendoaplicar-seàclassicaçãodecoisasouaosprincípiossubjacentesdaclassicação. Quasetudo-objetosanimados,inanimados,lugareseeventos-podeserclassicadodeacordocomalgumesquema taxonômico. Apósestadiscussãoinicial,expliqueparaosalunosqueelesrealizarãoumaatividadepráticanaqualclassicarão os insetos que coletaram. Apresente, usando as ilustraões do livro ou por meio de desenhos na lousa, as principais característicasmorfológicasquepermitemaidenticaçãodoloartrópodesedesuasclasses(insetos,crustáceos, aracnídeos, quilópodes e diplópodes). Se os seus alunos tiverem pouco conhecimento sobre as características dos artrópodes, é provávelque nacoleta querealizaramtambém tragam caracóise lesmas (que são dolo moluscos). Estimule seus alunos a compararem a morfologia desses animais com a dos artrópodes e questione por que no so artrópodes.Discutacomosalunosomotivodaescolhadosartrópodese,dentrodesselo,especicamentedosinsetos, que constituem o grupo mais numeroso em todo o reino animal. Fale sobre a importância dos insetos, comente sobre suasadaptaçõesediversidade.Porm,expliquecomoachavedeveráserutilizadaepeçaqueiniciemaidenticação das ordens dos insetos coletados, separando da amostra os artrópodes que no pertenam à classe dos insetos.

Protocolo experimental 1)Coletarpreviamentealgunsinsetosemdiferenteslocais:dentrodacasaoudaescola,noquintal,nojardimouem

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Chavetaxonômicadeidentificaçãoparaordensdeinsetos praçaspróximas.Convémexplicaraoalunoquecadaanimalcoletadodevesercolocadoemrecipientesquecontenham aidenticaçãodolocalondefoiencontrado;

Identicação de insetos através da Chave de identicação para ordens de insetos 1)Observarosinsetoscoletados: •Vericarqueosinsetosapresentamocorpodivididoemtrêspartes(cabeça,tóraxeabdome),trêsparesdepernas localizadasnotóraxeumpardeantenasnacabeça.Casoencontreanimaiscom4paresdepernas(aracnídeos)oumais (diplópodes,quilópodesoucrustáceos),estesnãoseenquadrarãonachaveabaixo; •Observaratentamenteascaracterísticasmorfológicasdosinsetoscoletados,utilizadoparaistoumalupaoulente de aumento. 2) Relacionar as características morfológicas do inseto para determinar à qual ordem este pertence, usando a chave de identicaçãoparaordensdeinsetos,apresentadanatabelaaseguir.Estachavesebaseianadicotomiadascaracterísticas morfológicasapresentadaspelosinsetosedeveserusadadamaneiraqueexplicamosaseguir: Comoinsetocolocadosobreumafolhadepapel,porexemplo,aprimeiracoisaquedeveserfeitaéleroitem1da chave,ondeestáescrito:“1.a-Insetoscomasasvisíveis”e“1.b-Asasnãovisíveisouausentes”.Veriqueentãoessa característicanoinseto.Seestiverdeacordocomoitem“1.a.”(setiverasasvisíveis),sigaparaoitemdonúmeroda colunaàdireita,ouseja,2.Eseoinsetoseencaixarnoitem“1.b”(seasasasforemnãovisíveisouausentes),façaa mesmacoisa:sigaparaoitemdonúmerodacolunaàdireita,ouseja,11. 3)Apósaidenticaçãodasordensàsquaispertencemosinsetoscoletados,pesquisarnoseulivrodeBiologiaouem casa o nome popular dos insetos desconhecidos; 4)Desenharoinsetocoletadoeidenticá-locomseunomepopulareaordemàquepertence. A

B

C

D

Figura 10.4: tipos de aparelho bucal de insetos: mastigador (A), sugador labial (B), sugador maxilar (C) e lambedor (D).

CHAVE DE IDENTIFICAÇO PARA ORDENS DE INSETOS.

1.a Insetos com asas visíveis. 1.b Insetos com asas no visíveis ou ausentes. INSETOS COM ASAS 2.a Um par de asas. 2.b Dois pares de asas. 3 Só um par de asas. 4.a Os dois pares so diferentes na estrutura (1º mais espesso que o 2º). 4.b Os dois pares so semelhantes na estrutura. 5.a 1º par mais espesso, em forma de carapaa (figura 4). 5.b Partedo1º.pardeasascoriácea(maisespessa,maisgrossa). 1ºpar deasascoriáceas nabasee membranosa nas extremidades, 6.a aparelho bucal sugador (figura 5). 6.b 1ºpardeasascoriáceascomnervuras,aparelhobucalmastigador. 7.a Seis pernas para caminhar. 7.b Pernas posteriores longas e projetadas para saltar.

2 11 3 4 Diptera 5 8 Coleoptera 6 Hemiptera 7 Blattodea Orthoptera

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Chavetaxonômicadeidentificaçãoparaordensdeinsetos 8.a 8.b 9.a 9.b 10.a 10.b

Asas cobertas com escamas. Lepidoptera Asas no cobertas com escamas, claras e membranosas. 9 Aparelho bucal sugador. Hemiptera Sub-ordem Homoptera Aparelho bucal no sugador. 10 Asas com poucas ou nenhuma nervura. Hymenoptera Asas com muitas nervuras. Odonata INSETOS SEM ASAS * 11.a Cinturaestreita,semprojeçõescaudaisnaextremidadedoabdome. Hymenoptera Cinturalarga,comduasprojeçõescaudaiscurtasnaextremidadedo 11.b Isoptera abdome. Pequenos insetos achatados lateralmente, aparelho bucal sugador, 11.c Siphonaptera pernas posteriores saltadoras. Insetos muito delicados com caudas e antenas filiformes, longas e 11.d Thysanura unidas. * Muitos dos insetos no possuem asas quando adultos. Alguns deles esto listados em 11.a, 11.b, 11.c e 11.d.

A

B

C

D

E

Figura 10.5: tipos de asas de insetos: membranosas (A), com escamas (B), carapaça (C), coriácea e membranosa nas extremidades (D) e membranosas com muitas nervuras (E).

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11.Observaçãodebicosepatasdeaves:aaveeoambiente Aula 1 Santiago, Rodrigo Girardi; Rossi-Rodrigues, Bianca Caroline; Martins, Igor; Galembeck, Eduardo.

Resumo Nesta aula, serão identicados os conhecimentos prévios dos alunos sobre a diversidade de espécies de aves, explorandooreconhecimentodascaracterísticasanatômicasdasavesparaomelhorentendimentodasrelaçõesentreas formas e as funões que desempenham.

O experimento Materiais •Lápis; •Papel.

Procedimento As aves têm sido tradicionalmente usadas como modelo para os estudos sobre evoluo e especiao e até como indicadores de qualidade ambiental. Charles Darwin baseou boa parte de sua teoria sobre a evoluo dos seres vivos no estudodetentilhões(avesdamesmafamíliadotico-tico)dasilhasGalápagos. Alémdoaspectohistórico,hágrandevantagempráticanoempregodeavescomomodelodeestudo:estegrupo estárepresentadopormaisde 1.700espécies emnosso paíse essassãoquase sempreosanimaisvertebrados mais facilmenteobserváveis.Ograndenúmerodepublicaçõessobreaves,comoguiasdecampoewebsites,facilitaoacesso a informaões sobre as espécies dessa classe. Estaaulaenfocaaexploraçãodecaracterísticasanatômicasdasavesparaomelhorentendimentodasrelaçõesentre asformaseasfunçõesquedesempenham.Estareexãotambémabreoportunidadesparadiscussõessobreasteorias evolutivas. Expliqueaosalunosqueoprojetoserádesenvolvidoemtrêsaulas,comentandoresumidamentecadaumadelas. Deixeclaroquehaveráumadiscussãosobreosresultadosnaterceiraaula,queservirádeavaliação.Issoproporcionará maior cuidado nas anotaões dos procedimentos. Peçaqueaclassesedividaemgruposquedeverãosermantidosatéonaldoprojeto.

Protocolo experimental 1) Listar o maior número possível de espécies de aves que os alunos conhecem; 2) Escrever o que os alunos sabem sobre tais espécies; Incentive os alunos a listarem o maior número possível de espécies de aves que conhecem e o que sabem sobre essas espécies.Osalunoscommaiorconhecimentopodemdescrevê-lasoralmenteoudesenhá-lasparaoscolegasquenãoas conhecem. Paraqueessatrocadeinformaçõessejaeciente,éinteressanteaseparaçãodegruposcomoobjetivodequecada um contenha pelo menos um aluno com conhecimento mais avanado sobre o assunto. Caso os conhecimentos prévios dos alunos sejam muito limitados, o professor deve intervir, mostrando ilustraões de algumas espécies selecionadas. 3)Paraclassicarasespécies,agrupe-asconformeassuassemelhanças. Umavezqueosalunosjápossuemumalistadeespéciesconhecidas,trabalheoscritériosqueunemouseparam diferentes espécies conforme suas características morfológicas. Os alunos devem agrupar as espécies de acordo com as semelhanas que encontrarem e o professor pode intermediar as decisões dos grupos com orientaões sobre como comparar os formatos dos bicos, dos pés, o tamanho, o formato das asas etc. Osgrupospoderão,então,compararsuasclassicaçõesediscutirasdiferenças. Nãoéoobjetivodestaatividadediscutircomprecisãoaclassicaçãotaxonômicadosgruposdeaves,massehouver tempoerecursos,oprofessorpodecompararaclassicaçãodosalunoscomaocial.Alémdosdiversoslivroseguiasde campo,oprofessorpodeutilizaralistaocialdoComitêBrasileirodeRegistrosOrnitológicos,quepodeserencontrada no site www.cbro.org.br.

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Observaçãodebicosepatasdeaves:aaveeoambiente-Aula2

Resumo Nesta aula, utilizando as aves como modelo de observao, os alunos faro uma observao naturalística para reconhecer diferenas e semelhanas de grupos distintos de seres vivos.

O experimento Materiais •Lápis; •Papel; •Guiadecampo(sedisponível); •Binóculos(sedisponível).

Dicas de obtenão de materiais Seporalgummotivo,comomautempoouporquestõeslogísticas,asaídadasaladeaulanãoforpossível,aindahá comoexplorarlivrosnabiblioteca,sitesespecícos,revistasouatémesmodesenhosfeitospelosprópriosalunos.

Procedimento 1)Observarasavesnasáreasverdesdaprópriaescolaoudesuasproximidades,segundooroteirodeobservação. Agoraqueosgruposjáforamformadoseosalunosreconheceramofocodaatividade,épossívelpartirparaa observaçãodiretanasáreasverdesdaprópriaescolaoudesuasproximidades.Sesuaescoladispuserderecursosparaa visitaçãodeumparqueouzoológico,aexperiênciaserámaisrica,masumasimplesobservaçãoemumaáreaarborizada pode ter resultados ainda melhores se bem organizada. Cada grupo deve ter em mos o roteiro proposto ou adaptaões desse.Oprodutodessaobservaçãodeveserumalistadasespéciesavistadascontendopelomenososhábitosobservados e os formatos dos bicos e dos pés, conforme as descriões apresentadas a seguir. SEGURANçA: informe-se previamente sobre as características do local que utiliará para a observaão de campo a m de identicar riscos potenciais. As aves apresentam poucos riscos à saúde do ser humano, a não ser quando aglomeradas em espaços connados, como no caso de pombos urbanos cujas fezes acumuladas podem ser focos de esporos de fungos e de protozoários que nos causam problemas respiratórios. Outro problema comum em excursões a parques é a infestação por carrapatos que são potenciais vetores de febre maculosa. Caso a área que você irá visitar esteja infestada por carrapatos, evite o contato com a vegetação, especialmente com as gramíneas próximas a cursos d’água. Se os alunos utilizarem binóculos ou lunetas, certique-se que nunca apontem esses instrumentos diretamente para o sol, pois a alta intensidade luminosa pode causar danos irreversíveis à retina.

Sugestão de montagem da tabela Ao observar as espécies em seus ambientes naturais, pr este ateno principalmente aos formatos dos pés e dos bicos e procure reconhecê-los nas imagens, anotando as observaões na tabela (você pode usar as letras para ganhar tempo, porexemplo,pé“tipoa”e“bicotipob”).Anote,sepossível,outrascaracterísticasdasespécies,comoosalimentosque consomem, a forma como se locomovem e o ambiente em que vivem. ESPÉCIE *

TIPO DE PÉ

TIPO DE BICO

ALIMENTAÇO

HÁBITOS E HABITAT

*Senãosouberonome,descrevaaaparênciageralparatentaridenticá-laposteriormente.

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Observaçãodebicosepatasdeaves:aaveeoambiente-Aula2 PÉS

Gavião: músculos fortes, unhas curvas, longas e afiadas. Três dedos para frenteeumparatrás.

Pé generalista: típico dos passarinhos. Pode ser usado para caminhar, pular e empoleirar-se.

Dois ou três dedos muito fortes usados para caminhar, correr e eventualmente se defender.

Dois dedos para frente e dois para trás. Os pares de dedos ficam juntos, um para cada lado.

Dedos extremamente Dedos bem separados (3 Membrana entre os dedos. Dois dedos para a frente longos em relao ao parafrentee1paratrás) e dois para trás (todos comprimento dos pés. e pernas longas. fortes) com unhas curvas. BICOS

Bico médio, largo e alto.

Bico desproporcionalmente Bico muito comprido e Bico triangular, fino e longo e levemente curvo. achatado na pontudo. ponta.

Bicoextremamentelongo, Bico totalmente fino e reto. forte e pontudo.

curvo, Bico curvo na ponta e Bico muito longo, fino e afiado. levemente curvo.

Bico generalista: curto Bico alto, largo, forte Bico curto e triangular Bico médio com a ponta ou médio, no, às vezes e triangular, típico de (grosso na base). curva. levemente curvo na ponta e espécies que no voam. que funciona como uma pina para capturar alimentos pequenos (o mais comum).

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Observaçãodebicosepatasdeaves:aaveeoambiente-Aula3

Resumo Nestaaulausaremosasobservaçõesdaaulaanteriorparaestabelecerrelaçõesentreascaracterísticasidenticadas nas aves e suas funões, considerando o modo de vida de cada espécie. Aprofundaremos o tema com uma discusso sobre a evoluo dessas características ao longo do tempo.

O experimento Materiais Ofechamentodestaatividadepodeterêxitoatémesmonaausênciatotaldemateriais,mas,casohajaapossibilidade de visualizao de imagens apresentadas por um projetor de slides, transparência ou impressas em papel, a realizao daatividadepodesermaisricaeeciente.

Procedimento Osgruposdevemorganizarasobservaçõesindividuaisnumaúnicaobservaçãodiscutindoaspectosdaclassicação, hábitosdevidaeadaptação. •Retomebrevementeasaulasanteriores; •Osalunosdeverãoteremmãosasanotaçõesdaaulaanterior. Cada grupo deve responder às seguintes questões com base nas observaões feitas na aula anterior.

Questões para discussão 1)Podemosperceberqueadiversidadedasespéciesdeavesémuitograndeeque,portanto,énecessáriodividiras espéciesemgrupos(ordens,famíliasegêneros)paraquesejapossívelestudá-lasseparadamente. Agrupeasespéciesobservadaspeloseugrupoconformeascaracterísticasabaixo(umadecadavez): 1ºClassicação:usandocomocritériooformatodospés; 2ºClassicação:usandocomocritériooformatodosbicos; 2)Asclassicaçõesacimaforamidênticas?Qualseriasuaexplicaçãoparaessefato? Aotérminodasquestões,promovaumadiscussãoentreosgrupossobresuasclassicações,retomandoouintroduzindo ateoriadaseleçãonatural.Nessemomentoépossívelcompará-laaolamarquismo.Osalunosdevemserencorajadosa criareadiscutirhipótesessobreaevoluçãodecadagrupoesuadiversicaçãoemváriasespécies. Umainvestigaçãointeressantepodesercompararoscritériosdeclassicação.Percebemosque,seclassicarmosas avescombasenocritério“formatodobico”,osagrupamentosnemsempreserãocorrespondentesaosagrupamentos formadospor“formatodospés”ou“hábitosalimentares”.Essefatogeraaoportunidadedeapresentarmosoconceitode convergência evolutiva, pois muitas vezes espécies de grupos diferentes acabam desenvolvendo adaptaões semelhantes paraexplorarummesmonicho. Umbomexemplodeconvergênciaevolutivaemaveséocasodosurubusedasavesderapina.Antigamentepensavasequeurubusfaziampartedogrupodasavesderapina,masatualmenteváriosestudos,inclusiveosgenéticos,apontam ascegonhascomoosparentesmaispróximosdosurubus.Segundoessateoria,osancestraisdosurubuseramparecidos com cegonhas que se adaptaram a comer carnia e, ao longo da evoluo, desenvolveram o voo planado, bico curvo e viso aguada, que so características em comum com as aves de rapina, que também costumam consumir animais mortos.

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12. Construo de modelos tridimensionais de célula - Aula 1 Araujo, Ana Luiza; Rossi-Rodrigues, Bianca Caroline; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

Resumo Estaaulatemcomonalidadeoestudodacélula,maisespecicamenteacomparaçãoentrediferentestiposcelu- lares. Para isso, é proposta a confeco de modelos de células procariótica, eucariótica animal e eucariótica vegetal, através do uso de massa de modelar e isopor (ou massa de modelar e gel de cabelo). Nesta primeira aula, sero confeccionados os modelos de estruturas celulares com massa de modelar e outros materiais. Emanexo,nonaldesse roteiro,segueasugestãodeumprotocolode montagemdeummodelodecélulafeito através do uso de massa de modelar e de gel de cabelo.

O experimento Materiais •Placadeisoporgrande; •Massademodelardeváriascores(podesersubstituídapor massa de biscuit); •Tintaguache(ouacrílica)deváriascores; •Pincel; •Canetapretapararetroprojetor(eumacolorida,sepossível); •Arame; •Bexigas; •Miçangaspequenaspretas; •Fitascoloridas; •Palitosdedente; •Fitaadesiva; •Tesoura; • Estilete ou algum material cortante para manipulação do isopor.

Figura 12.1.1: materiais necessários.

Procedimento Osseresvivos,comexceçãodosvírus,sãoformadosporcélulas.Ostrêstiposdecélulasqueserãoconfeccionadas possuemestruturascelularescomfunçõessemelhantes.Esseprojetopermitiráoestudodosdiferentestiposdecélulas, reconhecendo suas funões e suas diferenas. Nesse projeto, é proposto que grupos de alunos confeccionem as diferentes estruturas celulares das diferentes células.Ascélulasserãomontadasemgruponasaulasposteriores,deformaquecadagrupodealunoscontribuirácom um conjunto diferente de estruturas celulares. Emumaaulaanterioràrealizaçãodaatividadeprática,organizeaclasseemgruposeexpliquequeelesfarãouma atividade para confeccionar três tipos de células (procariótica, eucariótica animal e eucariótica vegetal) com massa demodelar,sendoquecadagrupocaráresponsávelpelaconfecçãodeumconjuntodeestruturascelulares.Nãose esquea de organizar quais materiais os grupos devero providenciar para a realizao da aula. Sugerimos que a classe sejadivididaemcincogrupos,cadaqualresponsávelporumconjuntodeestruturascelulares,comomostraadivisão sugeridanatabelaabaixo. Osgruposqueconfeccionarãoocitosolcarãoresponsáveispelamodelagemdo“corpo”dacélula,omoldedeisopor sobreoqualomodelodacélulaserámontada. GRUPOS

GRUPO 1

ESTRUTURAS CELULARES A SEREM CONFECCIONADAS CÉLULAVEGETAL: - Citosol - Parede celular -Membranaplasmática - Ribossomos - Citoesqueleto

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Construo de modelos tridimensionais de célula - Aula 1

GRUPO 2

GRUPO 3

GRUPO 4

GRUPO 5

CÉLULAANIMAL: - Citosol -Membranaplasmática - Ribossomos - Citoesqueleto CÉLULAPROCARIÓTICA: - Citosol - Parede celular -Membranaplasmática - Ribossomos - Núcleo das células animal e vegetal - DNA da célula procariótica - Mitocôndria das células animal e vegetal - Cloroplasto da célula vegetal -RetículoEndoplasmáticolisoerugosodascélulasanimalevegetal -Complexogolgiensedascélulasanimalevegetal -Lisossomos/Peroxissomosdascélulasanimalevegetal - Centríolo da célula animal - Vacúolo da célula vegetal

Ainda na aula anterior, divida as estruturas celulares entre os grupos e pea que os alunos tragam na aula seguinte um pequenotrabalhode,nomáximo,umapágina,contendoumestudosobreasprincipaisfunçõeseasposiçõesnacélula das estruturas celulares do seu grupo. Pea para cada grupo trazer também imagens das estruturas celulares para que possam ter uma referência para a modelagem. Esse trabalho é fundamental para que cada grupo possa confeccionar adequadamente suas estruturas celulares. Na primeira aula do projeto, antes de iniciar o trabalho com a massa de modelar, faa uma breve observao sobre proporçãoedimensõesentreacélulaeasestruturascelulares.Estabeleçacomaclasseotamanhodo“corpo”dacélula, ouseja,abasesobreaqualelaserámontada,queseráconfeccionadadeisoporparaqueasestruturascelularessejam proporcionalmente moldadas pelos grupos. No nal desse roteiro, segue a sugestão de um segundo protocolo de montagem de um modelo, feito de gel de cabelo, para as três células (procariótica, eucariótica animal e eucariótica vegetal).

Protocolo experimental Esse protocolo apresenta sugestões passo a passo com maneiras e materiais para a modelagem das células e das estruturascelulares.Osmateriaissugeridossãomassademodelar,miçangas,arame,bexiga,tascoloridas,isopor etinta.Osalunospodemteracessoaesseprotocolo,maséimportantedeixá-losabertosacriarnovasformasde confeco, incentivando a criatividade.

Sugestão de modelagem das estruturas celulares

Montagemdo“corpo”dacélulacomplacadeisopor A placa de isopor grande deve ser cuidadosamente cortada com um estilete ou outro material cortante em três formatos: •Redondo–célulaanimal(gura12.1.2A); •Quadrado–célulavegetal(gura12.1.2B); •Elíptico/oval–célulaprocariótica(gura12.1.2C). A

B

C

Figura 12.1.2: (A) recorte do isopor no formato circular, (B) retangular e (C) elíptico/oval.

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Construo de modelos tridimensionais de célula - Aula 1 Ressalte na discusso a relao de tamanho entre essas células. Apesar de o tamanho das células procarióticas ser bastantevariável,naamplamaioriadasvezeselaémuitasvezesmenorqueacélulaeucariótica.Paraomodelo,nãoé viávelreproduzirasdimensões,maséimportantepontuá-las.

Citosol 1.Pintarapartesuperiordostrêsisoporescomtintaazulclara(gura12.1.3). A

B

C

Figura 12.1.3: (A) pintura do citosol da célula animal, (B) da célula vegetal e (C) da célula procariótica.

Parede Celular 1. Célula vegetal 1.1Pintaralateraldoisoporquadradodeverde(gura12.1.4);

Figura 12.1.4: pintura da lateral da parede celular da célula vegetal.

1.2 Na parte superior, fazer uma borda de aproximadamente metade da espessuradeumdedoepintá-ladeverde(guras12.1.5Ae12.1.5B). A

B

Figura 12.1.5: (A) pintura da parte superior da parede celular da célula vegetal; (B) Citosol e parede celular da célula vegetal nalizados.

2. Célula procariótica 2.1.Pintaralateraldoisoporelíptico/ovaldeamarelo(gura12.1.6); 2.2Napartesuperior,fazerumabordadeaproximadamentemetadedaespessuradeumdedoepintá-ladeamarelo (guras12.1.7Ae12.1.7B). A

Figura 12.1.6: pintura da lateral da parede celular da célula procariótica.

B

Figura 12.1.7: (A) pintura da parte superior da parede celular da célula procariótica, e (B) Citosol e parede celular da célula procariótica nalizados.

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Construo de modelos tridimensionais de célula - Aula 1 MembranaPlasmática 1.Célulaanimal:Pintaralateraldoisoporredondoderoxo(gura12.1.8). 1.2Célulavegetal:Napartesuperiordoisopor,desenharumalinhanaroxacomumpincelnoouumpalitode dente, entre a borda verde, que representa a parece celular, e o centro pintado de azul claro, que representa o citosol (guras12.1.9Ae12.1.9B).Amembranaplasmáticatambémpodeserfeitacomumacanetacoloridapararetroprojetor; A

Figura 12.1.8: pintura da membrana plasmática da célula animal.

B

Figura 12.1.9: (A) pintura da membrana plasmática da célula vegetal, e (B) Citosol, parede celular e membrana plasmática da célula vegetal nalizados.

1.3Célulaprocariótica:Napartesuperiordoisopor,desenharumalinhanaroxacomumpincelnoouumpalito de dente, entre a borda amarela, que representa a parede celular, e o centro pintado de azul claro, que representa o citosol(guras12.1.10Ae 12.1.10B).Amembranaplasmáticatambémpodeserfeitacomumacanetacoloridapara retroprojetor. A

B Figura 12.1.10: (A) pintura da membrana plasmática da célula procariótica, e (B) Membrana plasmática, parede celular e citoplasma da célula procariótica nalizados.

Ribossomo 1.Fazerpontinhoscomcanetapretapararetroprojetornocitosolemtodasascélulas(guras12.1.11A,12.1.11B, 12.1.12A, 12.1.12B, 12.1.13A e 12.1.13B). A B

Figura 12.1.11: (A) desenho dos ribossomos da célula animal, e (B) Ribossomos da célula animal.

A

B

Figura 12.1.12 (A) desenho dos ribossomos da célula vegetal, e (B) Ribossomos da célula vegetal.

A

B

Figura 12.1.13: (A) desenho dos ribossomos da célula procariótica, e (B) Ribossomos da célula procariótica.

62

Construo de modelos tridimensionais de célula - Aula 1 Citoesqueleto (Microtúbulos) 1. Desenhar os microtúbulos dispersos no citosol das células animal e vegetal, utilizando palito de dente e tinta ou canetacoloridapararetroprojetor(guras12.1.14A,12.1.14B). A

B

Figura 12.1.14: (A) desenho do citoesqueleto da célula animal, e (B) Desenho do citoesqueleto da célula vegetal.

Núcleo 1.Modelaruma bolinha grande(gura 12.1.15A) eachatá-la,deforma atransformá-laemum discono(gura 12.1.15B); A

B

Figura 12.1.15: (A) modelagem da bolinha grande para confecção do núcleo, e (B) Modelagem do disco no para confeção do núcleo.

2.Modelarumabolinhapequenadeoutracor(gura12.1.16A)eachatá-la(gura12.1.16B).Colocá-lanocentrodo núcleo,representandoonucléolo(gura12.1.16C); A B C Figura 12.1.16: (A) modelagem da bolinha pequena para confecção do nucléolo, (B) Modelagem do disco no para confeção do nuléolo e (C) Disposição do nucléolo no núcleo.

3. Modelar rolinhos bem nos da mesma cor do nucléolo (gura 12.1.17A) e colocá-los dispersos no núcleo, representandooDNA(gura12.1.17B). A B

Figura 12.1.17: (A) rolinhos nos que representarão o DNA do núcleo, e (B) Disposição do DNA no núcleo.

DNA da Célula Procariótica 1.Cortarumatiradetacolorida(gura18A)eunirasduaspontascomtaadesiva(gura12.1.18B),transformando-a numgrandecírculoenovelado,representandooDNAcirculardacélulaprocariótica(gura12.1.18C). A

B

C

Figura 12.1.18: (A) corte da tira de ta colorida verde, que representará o DNA da célula procariótica, (B) União das duas pontas da ta colorida verde com ta adesiva, e (C) Modelo do DNA procariótico circular nalizado.

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Construo de modelos tridimensionais de célula - Aula 1 Mitocôndria 1.Modelarumabolinhaovalpequenacommassademodelar(gura12.1.19A)ecortá-laaomeio(gura12.1.19B). Issopodeserfeitocomumpalitodedente:façaumriscocontornandoaáreadocorteeváaprofundando,atéasduas metades se soltarem; 2.Naparteplana,desenharascristasmitocondriaiscomopalitodedente(gura12.1.19C); A

B

C Figura 12.1.19: (A) modelagem da bolinha oval pequena , (B) Corte da bolinha oval ao meio para confecção da mitocôndria e desenho das cristas mitocondriais (C).

3.Comoutracor,modelarrolinhosbemninhosecolocá-loscuidadosamentenafendadascristasmitocondriais (guras12.1.20Ae12.1.20B); 4. Fazer de duas a três unidades por célula animal e vegetal. B

A

Figura 12.1.20: (A) inserção da massinha colorida nas cristas mitocondriais, e (B) Mitocôndria nalizada.

RetículoEndoplasmáticoRugoso(RER)eRetículoEndoplasmáticoLiso(REL) 1.Moldaroformatodoretículocomarame(gura12.1.21A); 2.Modelarumretângulocommassademodelareachatá-lo,deformaadeixá-lonoecomprido(gura12.1.21B); 3.Colocá-locuidadosamenteemvoltadoarame(gura12.1.21C). A

B

C

Figura 12.1.21: (A) molde do retículo endoplasmático em arame, (B) Modelagem de um retângulo achatado para confecção do retículo endoplasmático, e (C) Modelo do retículo endoplasmático nalizado.

4.Aderirmiçangas(gura12.1.22A)àmassademodelarnoRER(aproximadamentemetadedetodooretículo), representandoosribossomosaderidosaesseretículo(gura12.1.22B). B

A

Figura 12.1.22: (A) miçangas que representarão os ribossomos aderidos à parede do retículo endoplasmático rugoso, e (B) inserção das miçangas na parede do retículo endoplasmático rugoso.

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Construo de modelos tridimensionais de célula - Aula 1 Complexogolgiense 1.Modelardetrêsa quatrobolas achatadas (gura12.1.23A)de diferentes tamanhos, cortá-las aomeio(gura 12.1.23B)ecolocá-lasumaemcimadaoutra,deformaqueasmaioresquemnocentroeasmenoresnaperiferia(gura 12.1.23C); 2. Fazer uma unidade por célula (animal e vegetal). A B C

Figura 12.1.23: (A) modelagem de uma bola achatada,(B) corte da bola achatada ao meio, para confecção do complexo golgiense e (C) modelo do Complexo golgiense nalizado.

Lisossomo 1.Modelarbolinhaspequenas(gura12.1.24A),cortá-lasaomeio(gura12.1.24B)efazerfurinhoscomumpalitode dentenapartelisadassemiesferas(gura12.1.24C); A

B

C

Figura 12.1.24: (A) Modelagem de uma bolinha pequena. (B) Corte da bolinha pequena ao meio, para confecção do lisossomo e (C) Confecção dos furinhos com um palito de dente.

2.Comoutracordemassademodelar,fazerbolinhasmuitopequenas(gura12.1.25A)ecolocá-lasnosfurinhos (gura12.1.25B).Aspintinhaspodemtambémserfeitascomcanetapararetroprojetor; 3. Fazer de três a quatro unidades por célula (animal ou vegetal). B A

Figura 12.1.25: (A) Bolinhas muito pequenas pretas para confecção do lisossomo, e (B) Modelo do Lisossomo nalizado.

Centríolo 1.Modelarumpequenocilindro(gura12.1.26); 2.Atravessarocilindrocomumpalitodedente,deformaafazerumfurobemnocentro(gura12.1.27).Alargarum pouco o furo com cuidado;

Figura 12.1.26: modelagem de um pequeno cilindro para confecção do centríolo.

Figura 12.1.27: palito de dente atravessado no cilindro.

3.Aindacomopalito,fazerváriosriscosnalateral(gura12.1.28Ae12.1.28B); 4. Fazer duas unidades por célula animal.

65

Construo de modelos tridimensionais de célula - Aula 1 B

A

Figura 12.1.28: (A) confecção dos riscos laterais com um palito de dente, e (B) modelo de Centríolo nalizado.

Cloroplasto 1.Modelarumabolinhaovalpequenaverdeescura(gura12.1.29);

Figura 12.1.29: modelagem de uma bolinha oval pequena para confecção do cloroplasto.

2.Cortarabolinhaaomeio(gura12.1.30A)eremoveramassadaparteinternadametadecomumpalitodedente (gura12.1.30B),emodelá-ladeformaquequeoca(gura12.1.30C); A

B

C

Figura 12.1.30: (A) corte da bolinha oval ao meio, (B) retirada da massa interna para modelagem de uma metade oca, e (C) metade oca, para confecção do modelo do cloroplasto.

3.Fazerseispequenasbolinhasverdeclaras,bemmenoresqueasverdeescuras,(gura12.1.31A)egrudá-lasdetrês emtrês(gura12.1.31B); 4.Emcadaladodaparededocloroplasto,aderirumdosconjuntosdetrêsbolinhas,emposiçõesopostas(gura 12.1.32); 5. Fazer duas unidades por célula vegetal. A

B

Figura 12.1.31: (A) modelagem de três bolinhas pequenas, para confeção do grana, e (B) junção das três bolinhas, confeccionando um granum.

Figura 2.1.32: cloroplasto nalizado.

Vacúolo 1.Encherumabexigabrancaouazulclaracomumapequena quantidadedear(gura12.1.33); 2. Fazer uma unidade por célula vegetal. Figura 12.1.33: modelo do vacúolo nalizado.

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Construo de modelos tridimensionais de célula - Aula 1 Montagem de modelos celulares em gel Materiais •Massademodelardeváriascores(podesersubstituídapor massa de biscuit); •Saquinhoplásticotransparente,pequenoequadrado; •Geldecabeloconsistenteesemálcool; •Anilinavioleta; •Arame; •Bexigaoupequenosacotransparente; •Miçangaspequenaspretas; •Fitascoloridas; •Palitosdedente; •Fitaadesiva; •Tesoura; •Béquer(ouqualquerrecipienteparadissolveraanilinanogel de cabelo); •Bastãodevidro(ouqualquermaterialparamisturaraanilina no gel de cabelo).

Figura 12.1.34: materiais necessários para confecção do modelo em gel.

Dicas de obtenão de materiais Nasaulasposteriores,ascélulasserãomontadasempotesouemaquários.Aquantidadedegeldeverásersuciente para preencher o volume dos recipientes.

Procedimento Protocolo experimental Abaixoestáumasugestãodemodelagemdasestruturascelulares.Éinteressantequeosalunostenhamacessoaessas etapas,masquenãoseprendamaelasedeixemacriatividadeeaimaginaçãouir.

Sugestão de modelagem das estruturas celulares

Núcleo 1. Colocar uma pitada de anilina violeta (cuidado! Usar uma quantidade extremamente pequena pois anilina cora muito)emumaquantidademínimadeágua(trêsaquatrogotas),apenasparadissolvê-la(gura12.1.35A).Misturar entãocomumapequenaquantidadedegel,atéqueeleatinjaumacorroxaclara(gura12.1.35B); 2.Colocaressegelcoloridonosaquinhoplásticoquadrado(gura12.1.36).

A

B

Figura 12.1.35: (A) dissolução da anilina em uma quantidade mínima de água, e (B) mistura da anilina dissolvida com um pouco de gel.

Figura 12.1.36: Colocação do gel no saquinho plástico, para confecção do núcleo.

67

Construo de modelos tridimensionais de célula - Aula 1 3.Cortarpequenastirasdetacolorida(umacorúnica)emergulhá-lasnogel,representandooDNA.Fazeruma pequenabolinhacommassademodelardamesmacordatacoloridaemergulhá-lanogel,representandoonucléolo (gura12.1.37); 4.Darumnónosaquinhodeformaqueapartecontendoogelquearredondada.Cortarasobradoplástico.Prender bemcomtaadesivaparaqueogelcoloridonãovaze(gura12.1.38).

Figura 12.1.37: Inserção da pequena bolinha no núcleo representando o nucléolo. As tas coloridas mergulhadas no gel representam o DNA.

Figura 12.1.38: núcleo nalizado.

DNA da Célula Procariótica 1.Seguirasinstruçõesilustradaspelasguras12.1.18A,12.1.18Be12.1.18C.

Mitocôndria 1.Mitocôndriaaberta:seguirasinstruçõesilustradaspelasguras12.1.19A,12.1.19Be12.1.19C; 2.Mitocôndriafechadaseguirasinstruçõesilustradaspelagura12.1.19A; 3. Fazer duas unidades de cada por célula animal e vegetal.

RetículoEndoplasmáticoRugoso(RER)eLiso(REL) 1.Seguirasinstruçõesilustradaspelasguras12.1.21A,12.1.21B,12.1.21C,12.1.22Ae12.1.22B.

Complexogolgiense 1.Seguirasinstruçõesilustradaspelasguras12.1.23A,12.1.23Be12.1.23C; 2. Fazer uma unidade por célula animal e vegetal.

Lisossomo 1.Lisossomoaberto:seguirasinstruçõesilustradaspelasguras12.1.24A,12.1.24B,12.1.24C,12.1.25Ae12.1.25B; 2.Lisossomofechado:seguirasinstruçõesilustradaspelagura12.1.24A; 3. Fazer três unidades de cada por célula animal e vegetal.

Citoesqueleto (Microtúbulos) 1.Cortartirinhasnasdetacolorida(gura12.1.39).

Centríolo 1. Seguir as instruções ilustradas pelas guras 12.1.26, 12.1.27, 12.1.28A e 12.1.28B; 2. Fazer duas unidades por célula animal.

Cloroplasto 1. Cloroplasto aberto: seguir as instruções ilustradas pelas guras 12.1.29, 12.1.30A, 12.1.30B, 12.1.30C, 12.1.31A, 12.1.31B e 12.1.32; 2.Cloroplastofechado:seguirasinstruçõesilustradaspelagura12.1.29; 3. Fazer duas unidades de cada por célula vegetal.

Vacúolo 1.Seguirasinstruçõesilustradaspelagura12.1.33; 2. Fazer uma unidade por célula vegetal.

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Figura 12.1.39: corte de uma tira de ta colorida, que representará o citoesqueleto.

Construo de modelos tridimensionais de célula - Aula 1 Os ribossomos, membrana plasmática, parede celular e citosol das células devem ser pesquisados e incluídos no trabalho, mas somente entrarão na aula dedicada à montagem das células.

Ribossomo 1.Espalharmiçangaspelogel(próximaaula).

Citosol 1.Encheroaquário/poteplásticocomgeldecabeloincoloresemálcool(próximaaula).

Parede Celular 1.Célulavegetal:aquáriodevidro; 2.Célulaprocariótica:poteplástico.

MembranaPlasmática 1.Célulaanimal:aquáriodevidro; 2.Célulavegetal:forraroaquáriodevidropordentrocompapelcelofaneverde(próximaaula); 3.Célulaprocariótica:forraropoteplásticopordentrocompapelcelofaneamarelo(próximaaula).

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Resumo Estaaulatemcomonalidadeoestudodacélula,maisespecicamenteacomparaçãoentrediferentestiposcelulares. Para isso, é proposta a confeco de modelos de células procariótica, eucariótica animal e eucariótica vegetal com o do uso de massa de modelar e isopor (ou massa de modelar e gel de cabelo). Nesta aula, sero montados os modelos das células (procariótica e eucariótica animal) com as estruturas celulares confeccionadas na aula anterior. No nal desse roteiro, segue a sugestão de um protocolo de montagem de um modelo de célula feito com o do uso de massa de modelar e de gel de cabelo.

O experimento Materiais •Modelosdasestruturascelularesfeitasnaaulaanterior; •Palitosdedente; •Fitaadesiva; •Tesoura.

Procedimento


Professor, para a montagem dos modelos das células, sugerimos que os alunos sentem em círculo, com os integrantes decadagrupopróximosentresi(seissonãoforpossível,colocaramontagemdascélulasnafrentedasala,deforma que todos consigam visualizar). Umgrupodecadavezdeveráiratéocentrodocírculo(ouàfrentedasala)ecomentarrapidamentequaismodelos deestruturascelularesconfeccionou,suasfunçõesesualocalizaçãonacélula.Peçaparaqueosgruposresponsáveispela confecçãodo“corpo”dacélulainiciemessaetapaparaqueosoutrosgrupospossaminserirsuasestruturascelularesno citosol. Em cada fala dos grupos, é possível você perguntar à classe se eles podem contribuir com mais alguma informao a respeitodaestruturacelularemquestão.Façaobservaçõescomplementandoasinformações,senecessário. No nal desse roteiro, segue a continuação de sugestão de montagem de duas células (procariótica e eucariótica animal) para o modelo em gel. A

Protocolo Experimental

Sugestão para montagem das células:

CÉLULAPROCARIÓTICA 1.Exemplodemontagemdacélulaprocariótica: a)Paredecelular–envoltóriopintadodeamarelo; b)Membranaplasmática–envoltóriointernopintadodeazulmaisescuro; c)Citosol–interiordacélulapintadodeazulclaro; d)Ribossomos–pontinhospretosnocitosol; e)DNA–prenderatacoloridacircularnocentrodacélulacomtaadesiva (gura2A),representandooDNA,nãoesqueçademencionarsobreafaltadeuma membrananuclear–materialgenéticoespalhadonocitosol. É interessante ressaltar também que, apesar de os modelos apresentarem tamanhos equivalentes, as células procarióticas apresentam um tamanho muito mais reduzido, podendo ser centenas de vezes menor.

70

B

Figura 12.2.2: (A) xação do DNA à célula com ta adesiva e (B) célula procariótica nalizada.

Construo de modelos tridimensionais de célula - Aula 2 CÉLULAEUCARIÓTICAANIMAL 1.Exemplodemontagemdacélulaanimal: Prender as estruturas celulares (organelas) com palito de dente no isopor (gura 12.2.3A), atentando para sua localizaçãonacélula,comomostraagura12.2.3B. A

B

Figura 12.2.3: (A) xação da estruturas celular ao modelo da célula com palito de dente, e (B) modelo da célula eucariótica animal nalizada.

Montagem de modelos celulares em gel Materiais •Modelosdas estruturas celulares feitas na aula anterior; •Aquárioredondodevidro; •Poteplástico(oudevidro)pequenooval; •Geldecabeloconsistenteesemálcool; •Papel celofane amarelo (o mais transparente possível); •Pina (para ajudar a posicionar as estruturas celulares dentr o das células); •Fitaadesiva; •Tesoura.


Procedimento Professor, para a montagem dos modelos das células, sugerimos que os alunos sentem em círculo, com os integrantes decadagrupopróximosentresi.Seissonãoforpossível,colocaramontagemdascélulasnafrentedasala,deforma que todos consigam visualizar. Ogruporesponsáveldeveráiratéocentrodocírculo(ouafrentedasala)ecomentarrapidamentequaisestruturas celularesconfeccionou,quaisassuasfunções,esualocalizaçãonacélula.Peçaqueosgruposresponsáveispelaconfecção do“corpo”dacélulainiciemessaetapaparaqueosoutrosgrupospossaminserirsuasestruturascelularesnocitosol. Em cada fala dos grupos, você pode perguntar à classe se eles podem contribuir com mais alguma informao a respeitodaestruturascelulareemquestão.Façaobservaçõescomplementandoasinformações,senecessário.

Protocolo experimental Sugestão de modelagem das estruturas celulares:

CÉLULAPROCARIÓTICA 1.Exemplodemontagemdacélulaprocariótica: a)Paredecelular–colocaropoteplásticoemcimadeumamesaposicionadanocentrodocírculoounafrentedasala; b)Membranaplasmática–forraraparteinternadopoteplásticocompapelcelofaneamarelo,prendendocomta adesiva(guras12.2.5Ae12.2.5B); c)Citosol–colocarogeldecabelodentrodopote(gura12.2.6); d)Ribossomos–espalharasmiçangasnogel(gura12.2.7);

71

Construo de modelos tridimensionais de célula - Aula 2 A

B

Figura 12.2.5: (A) xação do papel celofane no interior do pote plástico com ta adesiva e (B) pote plástico (representando a parede celular) revestido internamente com papel celofane (representando a membrana plasmática da célula).

Figura 12.2.6: preenchimento do pote plástico com gel de cabelo consistente e sem álcool, representando o citosol.

Figura 12.2.7: miçangas pequenas pretas espalhadas pelo gel de cabelo (citosol), representando os ribossomos.

e)DNA–mergulharatacircularenroladanocitosol(gura12.2.8A),representadopelogeldecabelo,concentrada nocentrodacélula,nãoesqueçademencionarsobreafaltadeumamembrananuclear(omaterialgenéticoestá espalhado no citosol). A

B

Figura 12.2.8: (A) inserção do DNA circular (ta colorida) na célula procariótica. (B) Célula procariótica nalizada.

CÉLULAEUCARIÓTICAANIMAL 1.1Exemplodemontagemdacélulaeucarióticaanimal: a)Membranaplasmática–colocaroaquárioredondodevidroemcimadeumamesaposicionadanocentrodocírculo ou na frente da sala. Comentar que a célula animal no possui parede celular; b)Citosol–colocarogeldecabelodentrodoaquário(gura12.2.9A); c)Ribossomos–espalharasmiçangasnogel(gura12.2.9B); A

B

Figura 12.2.9: (A) preenchimento do pote plástico com gel de cabelo consistente e sem álcool. (B) Adição das miçangas ao gel, representando os ribossomos livres no citosol.

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Construo de modelos tridimensionais de célula - Aula 2 d)Citoesqueleto:Microtúbulos–dispersospelocitosol; e)Núcleo–mencionartambémoscomponentesdonúcleoeposicioná-lonocentrodacélula(gura12.2.10A); f)Retículoendoplasmáticolisoerugoso–pertodonúcleo–conexãodasmembranas(gura12.2.10B); A

B

Figura 12.2.10: (A) Detalhes do núcleo e do (B) retículo endoplasmático.

g)Complexogolgiense–pertodoretículoendoplasmático–relaçãoentresuafunçãoeadoretículo(gura12.2.11A); h)Lisossomos–pertodoRetículoendoplasmáticoouComplexogolgiense–relaçãoentreasfunções–oudispersosno citosol(gura12.2.11B); A

B

Figura 12.2.11: (A) Detalhe do complexo golgiense. (B) Detalhe de um lisossomo aberto.

i)Mitocôndrias–espalhadaspelocitosol(gura12.2.12A); j)Centríolos–osdoiscamperpendicularesumaooutro(gura12.2.12B). A

B

Figura 12.2.12: (A) Detalhe de uma mitocôndria aberta. (B) Detalhe dos centríolos.

A

B

Figura 12.2.13: (A) Célula animal nalizada, com visualização do núcleo e microtúbulos. (B) Célula animal nalizada, com visualização de algumas estruturas celulares.

73


Resumo Estaaulatemcomonalidadeoestudodacélula,maisespecicamenteacomparaçãoentrediferentestiposcelulares. Para isso, é proposta a confeco de modelos de células procariótica, eucariótica animal e eucariótica vegetal com o do uso de massa de modelar e isopor (ou massa de modelar e gel de cabelo). Nestaaula,serámontadoomodelodacélulaeucarióticavegetalcomos modelos das estruturas celulares confeccionadas na aula anterior, e sero discutidas as principais diferenas entre as células confeccionadas.

O experimento Materiais •Modelosdasestruturascelularesfeitasnaaulaanterior; •Palitosdedente; •Fitaadesiva; •Tesoura. Figura 12.3.1: materiais necessários.

Procedimento

Professor, para a montagem dos modelos das células, sugerimos que os alunos sentem em círculo, com os integrantes decadagrupopróximosentresi(seissonãoforpossível,colocaramontagemdascélulasnafrentedasala,deforma que todos consigam visualizar). Umgrupodecadavezdeveráiratéocentrodocírculo(ouàfrentedasala)ecomentarrapidamentequaismodelos deestruturascelularesconfeccionou,suasfunções,esualocalizaçãonacélula.Peçaparaqueosgruposresponsáveis pelaconfecçãodo“corpo”dacélulainiciemessaetapaparaqueosoutrosgrupospossaminserirsuasestruturascelulares no citosol. Em cada fala dos grupos, é possível você perguntar à classe se eles podem contribuir com mais alguma informao a respeitodaestruturacelularemquestão.Façaobservaçõescomplementandoasinformações,senecessário. Em anexo, no nal desse roteiro, segue a continuação de sugestão de montagem da célula eucariótica vegetal para o modelo em gel.


Sugestão para montagem da célula:

CÉLULAEUCARIÓTICAVEGETAL 1.Exemplodemontagemdomodelodacélulaeucarióticavegetal(gura12.3.2): Prender os modelos das estruturas celulares com palito de dente no isopor, atentando para sua localizao na célula, comomostraagura12.3.2. A

B

Figura 12.3.2: (A) xação do modelo da estrutura celular ao modelo da célula com um palito de dente. (B) Modelo da célula eucariótica vegetal nalizada.

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Construo de modelos tridimensionais de célula - Aula 3 Montagem de modelos celulares em gel Materiais •Modelosdas estruturas celulares feitas na aula anterior; •Fitaadesiva; •Tesoura; •Aquárioquadradodevidro ou pote transparente similar; •Geldecabeloconsistenteesemálcool; •Papel celofane verde (o mais transparente possível); •Pina (para ajudar a posicionar as estruturas celulares dentro das células). Figura 12.3.3: materiais necessários.

Procedimento

Professor, para a montagem dos modelos das células, sugerimos que os alunos sentem em círculo, com os integrantes decadagrupopróximosentresi(seissonãoforpossível,colocaramontagemdascélulasnafrentedasala,deforma que todos consigam visualizar). Umgrupodecadadeveráiratéocentrodocírculo(ouàfrentedasala)ecomentarrapidamentequaismodelosde estruturascelularesconfeccionou,suasfunções,esualocalizaçãonacélula.Peçaparaqueosgruposresponsáveispela confecçãodo“corpo”dacélulainiciemessaetapaparaqueosoutrosgrupospossaminserirsuasestruturascelularesno citosol. Em cada fala dos grupos, é possível você perguntar à classe se eles podem contribuir com mais alguma informao a respeitodaestruturacelularemquestão.Façaobservaçõescomplementandoasinformações,senecessário.


Sugestão para montagem da célula:

CÉLULAEUCARIÓTICAVEGETAL 1.Exemplodemontagemdacélulaeucarióticavegetal: a)Paredecelular–colocaraquárioquadradodevidroemcimadeumamesaposicionadanocentrodocírculoouna frente da sala; b)Membranaplasmática–forraraparteinternadoaquáriocompapelcelofaneverde,prendendocomtaadesiva (guras12.3.4A,12.3.4Be12.3.4C); c)Citosol–colocarogeldecabelodentrodoaquário(gura12.3.5);

A

B

C

Figura 12.3.4: (A) colocação do papel celofane no interior do aquário de vidro. (B) Fixação do papel Figura 12.3.5: preenchimento celofane na lateral do aquário de vidro com ta adesiva. (C) Detalhe do recorte e xação do papel do pote plástico com gel de cabelo consistente e sem álcool, celofane no fundo do aquário. representando o citosol. d)Ribossomos–espalharasmiçangasnogel;

e)Citoesqueleto:microtúbulos–dispersospelocitosol; f)Núcleo – mencionartambémos componentes donúcleo e posicioná-lo naperiferia dacélula (gura 12.3.6A). Nascélulasvegetaisémuitocomumonúcleoposicionar-senaperiferiadacélula,poisaporçãocentralemgeralestá ocupada com o vacúolo.

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Construo de modelos tridimensionais de célula - Aula 3 g)Retículoendoplasmáticolisoerugoso–pertodonúcleo–conexãodasmembranas; h)Complexogolgiense–pertodoRetículoEndoplasmático–relaçãoentresuafunçãoeadoretículo; i)Lisossomos–pertodoRetículoEndoplasmático/Complexogolgiense –relaçãoentreas funções– oudispersos no citosol(gura12.3.6B); A

B

Figura 12.3.6: (A) detalhe do núcleo. (B) Detalhe de um lisossomo aberto.

j) Vacúolo – perto dos Lisossomos/Complexo golgiense – função de armazenamento. Aqui, professor, você pode comentar que os vacúolos podem estar presentes em células animais com funo de reserva, mas que so mais raros e nãotêmnomesespecícos(gura12.3.7A); k)Mitocôndrias–espalhadaspelocitosol(gura12.3.7B); l)Cloroplastos–espalhadospelocitosol(gura12.3.8). A

B

Figura 12.3.7: (A) detalhe do vacúolo. (B) Detalhe de uma mitocôndria aberta.

A

Figura

12.3.8: detalhe de cloroplasto aberto.

um

B

Figura 12.3.9: (A) modelo da célula eucariótica vegetal nalizada, com visualização de algumas estruturas celulares. (B) Célula eucariótica vegetal nalizada, com visualização do núcleo periférico.

Uma vez montados os modelos das três células, faa uma discusso retomando as funões das estruturas celulares. Pergunteparaaclasseafunçãodecadaumadelaseemseguidalevantequestõesassociativas,como“qualadiferença fundamental entre a célulaprocariótica e ascélulas eucarióticas?”, “quais asdiferenças entre ascélulas animal e vegetal?”, “como podemos relacionar a mitocôndria e os cloroplastos?”. Isso evidenciará possíveis dúvidas que eventualmentetenhamcado.

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13. Ao das proteases bro melina e papaína na digesto do colágeno-Aula1 Rossi-Rodrigues, Bianca C.; Heleno, Maurício Gomes; Santos, Roney Vander dos; Marchini, Gislaine Li ma; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

Resumo Esteexperimentotemcomoobjetivosuscitaradiscussãosobreanutriçãoeadigestão,utilizandocomomodelo experimentalaaçãodeproteases(presentesemfrutos)sobreocolágenopresentenagelatina.

O experimento Materiais •½abacaxiverde; •Mamãopapaiaverde(1fatia); •Peneirana; •Liquidicador; •Caixadeisoporcomgeloougeladeira; •Gelatina; •5Tubosdeensaio; •6Pipetasvolumétricasouseringasde10mLgraduadas; •1Espátulaoucolherdechá; •Faca; Figura 13.1.1: materiais necessários. •Béquer200mL; •Frascospequenosparaarmazenamentodeamostraslíquidas; •Fogareiro,lamparinaoubicodeBunsen(alémdetripéeteladeamianto); •Béquer500mLou1frascodevidrode500mLdebocalarga.

Procedimento Recomenda-sequeestaatividadepráticasejarealizadaparacomplementarumaabordagemteóricapréviasobrea digestãoeaaçãodeenzimas.Sugerimos,parafacilitaroacompanhamentodosalunosduranteaexecuçãodoexperimento, que a classe seja dividida em pequenos grupos. No início da aula,prepareos alunos avisandoquerealizarão uma atividadeinvestigativa quedurará três aulas. Retome suscintamente o modo de ao das enzimas. A digesto dos alimentos que ingerimos é catalisada por enzimas, noentanto,asfrutasquecomemostambémpossuemenzimasnointeriordesuascélulas.Essasfrutaspoderiamauxiliar a digesto? As frutas de forma geral so alimentos ricos em carboidratos, sais minerais, vitaminas e proteínas. Nem todas so ricasemlipídios,masamaioriaapresentamuitasbras.Adiversidadenacomposiçãodasfrutaslhesconferealgumas aplicaçõescaracterísticas,comoautilizaçãodefrutascomomamãoeoabacaxiparaamaciarcarnes,porexemplo. Esseexperimentopropõevericaraexistênciadeenzimasproteolíticasnoabacaxienomamão,utilizandocomo modeloexperimentalaaçãodeproteasessobreocolágenopresentenagelatina. Expliqueoexperimento.Discutacomelesaopçãoporusarsucodefrutasenãopedaçosdafruta.Tambémdiscuta porqueumdostuboscomgelatinareceberááguaenãosuco.Exploreaomáximoaquestãodosvolumesdegelatina recebidosemcadatubo,aquantidadeidênticadeáguaoudesucoacrescentados.Nessemomento,destaqueaideiade amostracontrole.Nosexperimentoscientícos,énecessáriocompararoqueestásendotestadocomoutroparâmetro quenãocontenhasomenteoobjetoasertestado.Nocaso,utilizaremosagelicaçãoparavericarainuênciadossucos ecompararemoscomagelatinapuracomopadrãodereferênciadainuência.

Protocolo Experimental 1) Preparar a gelatina conforme as instruões da embalagem e mantê-la à temperatura ambiente. Esperar esfriar para usá-lanoexperimento; 2)Prepararextratosdecadaumadasfrutaspreviamentepicadas(doabacaxi,semcasca;edomamão,comcasca) daseguinteforma:bataospedaçosdecadafrutanoliquidicadorcomágua,segundoaproporção:100mLdeáguapara ½abacaxie100mLdeáguaparaumafatiademamão(gura13.1.2);

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Açãodasproteasesbromelinaepapaínanadigestãodocolágeno-Aula1 Amaiorconcentraçãodapapaínaéencontradanacascaenolátex.Paracomparação,oexperimentopodeserfeito também:comapolpapura,comapolpaeacascabatidasousomentecomolátex.

Figura 13.1.2: preparo do extrato de mamão.

SEGURANçA: cuidado no manuseio de objetos cortantes como facas e tesouras e tenha sempre a disposição materiais para primeiros socorros. Preferencialmente, utilize tesoura sem pontas e facas com serras.

3)Peneiraresepararoltradoemváriosfrascosmenores(guras13.1.3e13.1.4); 4)Congelar2/3doextratodeabacaxi(inserirnocongeladorlogoapósaltragem)paraasaulasposteriores; 5)Manteraproximadamente50mLdoextratodeabacaxiemtemperaturaambienteatéaaula3(videprotocoloda aula 3); 6)Ferverumaalíquotadecadaextrato-mamãoeabacaxi(gura13.1.5);

Figura 13.1.3: ltragem do extrato.

Figura 13.1.4: separação extratos em alíquotas.

dos

Figura 13.1.5: aquecimento dos extratos.

SEGURANçA: no banho-maria, não ultrapassar 1/3 de água no copo (ou Becker) para evitar que respingue no momento da fervura. Evitar aquecer quantidades muito pequenas em frascos de vidro para evitar trincas. Não colocar os tubos de ensaio diretamente sobre o fogo. Os sucos podem espirrar e ocasionar queimaduras. Utiliar uma pina de madeira e um pedao de pano ou papel espesso para manuseio dos tubos de ensaio evitando queimaduras. Não colocar os vidros quentes diretamente sobre a bancada, pelo risco de ocorrer trincas. No caso de quebra de vidraria, utilize um descarte adequado ou envolva a v idraria quebrada em papel de jornal. Na utilização do bico de Bunsen, regular a chama até atingir a coloração adequada, entre azul (chama redutora) e ligeiro violáceo (chama oxidante). Alertar para o desligamento do bico de Bunsen após o uso, para evitar queimaduras. Caso utilize lamparina a álcool, antes de acender o pavio, verique se não há vapor concentrado no seu interior para evitar acidentes.

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Açãodasproteasesbromelinaepapaínanadigestãodocolágeno-Aula1 7)Numerarostubosdeensaiodeumacincoeprepararumasequência,conformeatabelaabaixo(gura13.1.6): TUBO 1 2 3 4 5

TESTE Controle Mamo Mamo fervido Abacaxi Abacaxifervido

COMPOSIÇO 10mLgelatina+3mLdeágua 10mLgelatina+3mLdeextratodemamão 10mLgelatina+3mLdeextratodemamãofervido 10 mL gelatina + 3 mL deextrato deabacaxi 10mLgelatina+3mLdeextratodeabacaxifervido

8)Colocarostubosnacaixadeisoporcomgelo(ounageladeira)atéqueotubo1(controle)gelique.Issodeverá ocorrer após alguns minutos; 9)Observarostuboseanotarnatabelaosresultadospositivos(+)enegativos(-)paraagelicaçãodagelatina(gura 13.1.7). A

Figura 13.1.6: preparação dos tubos.

B

Figura 13.1.7: resultado positivo (A) e resultado negativo (B).

Aocorrênciaounãodaproteóliseseráavaliadapormeiodaocorrênciaounãodagelicação.Apósbanhodegelode algunsminutos(osucienteparaocorreragelicaçãodocontrole–tubo1),inclineostubosligeiramenteparavericar a viscosidade do meio em cada um deles. Espera-sequeoresultadodagelicaçãosedêconformeatabelaabaixo. TUBO 1 2 3 4 5

COMPOSIÇO Gelatina + água Gelatina+extratodemamão Gelatina + extrato de mamão fervido Gelatina+extratodeabacaxi Gelatina + extrato de abacaxi fervido

TESTE + + +

Oresultadopositivoindicagelicaçãodagelatina.Onegativoindicanãogelicaçãodagelatina. Tubo 1(controle):espera-sequehajagelicaçãodevidoàausênciadeenzimaproteolítica. Seagelatinanãogelicarnessetubo,oproblemaestánagelatinaouemalgumfatorcomotemperaturaouáguade diluio. Tubos 2 e 4:espera-sequehajaausênciaoureduçãodagelicaçãonessestubosdevidoàpresençadasenzimas proteolíticaspapaína(mamão)ebromelina(abacaxi). A papaína ocorre em maior concentrao em mamo verde e na casca. Nessaparte,vocêpoderetomaroconceitodeenzimaseseumododeação.Comoosalunospoderiamexplicaroque ocorre com a gelatina (uma proteína) na presena das proteases? Vocêpodefazerumaanalogiadapepsinacomapapaínaeabromelina,remetendoaumadiscussãosobreoauxílio dasfrutasnadigestão,facilitandoaabsorçãodasproteínaspeloorganismo.Pergunteaosalunosseelesjáouviramfalar nisso.Épossívelqueelestragamvivênciascomoocostumedesecomerfeijoadacomabacaxioularanja,ouousodo mamãoedoabacaxicomoamaciantesdecarne.

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Açãodasproteasesbromelinaepapaínanadigestãodocolágeno-Aula1 Tubos 3 e 5:aocorrênciadegelicaçãoindicaainatividadedasenzimasproteolíticas. Sugiraqueosestudantesformulemhipótesesparaexplicaresseresultadoeentreguem-nasnamesmaaula. Peçatambémparaquepesquisemsobreesseefeito,comoatividadeparaapróximaaulaprática. Vocêpodeiniciarapróximaatividadeexplorandoessapesquisa,discutindosobreosfatoresquepodeminuenciar naatividadeenzimática. Professor, recomenda-se que as aulas desse projeto sejam ministradas em dias diferentes para melhor aproveitamento do estudante e para um processo de avaliao mais efeitvo. Caso isso no seja possível, as duas primeiras aulas podem ocorrernomesmodia,maséimprescindívelqueaterceiraaulasejaministradapelomenostrêsdiasapósaexecução da primeira.

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Açãodasproteasesbromelinaepapaínanadigestãodocolágeno-Aula2

Resumo Nessaatividadeprática,serãoexecutadosváriosensaiosdegelicaçãodagelatinanapresençadosucodeabacaxi paravericarainuênciadopHeaaçãoinibitóriadofeijãocrunaatividadeproteolítica.

O experimento Materiais •Extratosdeabacaxipreparadonaaula1; •Feijãocru; •Vinagre; •Limpadormultiusocomalcalinizante; •Peneirana; •Liquidicador; •Caixadeisoporcomgeloougeladeira; •Gelatina; •5tubosdeensaio; •6pipetasvolumétricasouseringasde10mLgraduadas; •Béquer200mL; •Béquer500mL.


Procedimento Naaula1,osalunospuderamvericarque: •adiminuiçãodatemperaturapromoveagelicaçãodagelatina; •agelicaçãonãoocorreseforadicionadoumextratocontendoproteaseàgelatina; •agelicaçãoocorreseoextratocontendoproteaseforfervidoantesdeseradicionadaàgelatina; Veriqueoqueosgruposencontraramequaishipótesesformularamparaexplicarporqueemcertascircunstâncias ocorregelicaçãoeemoutrasnão.Discutacomelesoqueconcluíramemrelaçãoàaçãodaenzima.Elapodetersua ecáciaalterada? Apresente-lhes o conceito de pH, se ainda no o conhecerem, e comente que, no nosso corpo, diferentes soluões comoosoro,alágrima,aurina,asaliva,osucogástricoeabilenãoapresentamomesmopH. Seráqueumaenzimaproduzidanoestômagoteriaatividadeemqualquermeio? Apresenteentãoaosalunosapropostadeatividadepráticaqueserárealizadanestaaula.

Protocolo Experimental 1)Descongelaràtemperaturaambienteumaalíquotadoextratodeabacaxireservadaparaestaaulaediluir1:3 (1partedeextrato+trêspartesdeágua).Reservarorestanteparaaaulaseguinte.Aproveiteadiscussãoinicialpara comear a descongelar o suco; 2) Preparar a gelatina conforme as instruões na embalagem e mantê-la à temperatura ambiente. Esperar esfriar para usá-lanoexperimento;

SEGURANçA: não colocar os vidros quentes diretamente sobre a bancada, pelo risco de ocorrer trincas. No caso de quebra de vidraria, utilize um descarte adequado ou envolva a v idraria quebrada em papel de jornal.

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Açãodasproteasesbromelinaepapaínanadigestãodocolágeno-Aula2 3)Prepararasuspensãodefeijãobatendo½copodefeijãocruem1copo(100mL)deágua.Coarereservaroltrado no gelo (ou na geladeira) até o momento do uso; A

B SEGURANçA: não abrir a tampa do liquidicador durante o uso, nem inserir objetos como colher ou bagueta dentro do copo durante o funcionamento.

Figura 13.2.2: preparo da suspensão de feijão (A) e ltragem (B)

4)Prepararumasolução2:1delimpadormultiusocomalcalinizante(duaspartesdoprodutoparaumapartedeágua);

SEGURANçA: cuidado no manuseio de produtos de limpeza. Não deixar entrar em contato com os olhos e não ingeri-los.

Figura 13.2.3: Preparo da solução de limpador multiuso com alcalinizante.

5)Numerarostubosdeensaiodeumacincoeprepararumasequência,conformeatabela: TUBO 1 2 3 4 5

COMPOSIÇO 4mLgelatina+2mLágua 4mLgelatina+2mLsucodeabacaxi 4mLgelatina+1mLsucodeabacaxi+1mLvinagre 4mLgelatina+1mLsucodeabacaxi+1mLlimpador 4mLgelatina+1mLsucodeabacaxi+1mLsuspensãodefeijão

Figura 13.2.4: preparo dos tubos.

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TESTE Controle 1 Controle 2 Abacaxi+vinagre Abacaxi+limpador Abacaxi+feijão

Açãodasproteasesbromelinaepapaínanadigestãodocolágeno-Aula2 6)Colocarostubosnacaixadeisoporcomgelo(ounageladeira)atéqueotubo1(controle1)gelique.Issodeverá ocorrer após alguns minutos; 7)Observarostuboseanotarnatabelaaseguirosresultadospositivosenegativosparaagelicação. A

B


Espera-se que ocorra inativao da enzima devido à alterao de pH nos ensaios com limpador multiuso e vinagre.

TUBO 1 2 3 4 5

COMPOSIçãO 4 mL gelatina + 2 mL água 4mLgelatina+2mLsucodeabacaxi 4 mL gelatina + 1 mL suco de abacaxi + 1 mL vinagre 4 mL gelatina + 1 mL suco de abacaxi + 1 mL limpador 4mLgelatina+1mLsucodeabacaxi+1mLsuspensãodefeijão

RESULTADO (GELIFICAçãO) + + + +

Oresultadopositivoindicagelicaçãodagelatina.Onegativoindicanãogelicaçãodagelatina. Tubos 1 e 2:controlespositivo(1)enegativo(2)paragelicaçãodagelatina.Ocontrolepositivoindicaocorrência degelicação.Ocontrolenegativoindicadegradaçãodagelatinapelaaçãodabromelinaeconsequenteausênciade gelicação. Tubos 3 e 4:espera-sequeagelatinageliquedevidoàinativaçãoenzimáticacausadapelaalteraçãodepHdomeio. Agelatinapodetambémgelicarparcialmente,resultadodadiminuiçãodaatividade. Tubo 5:espera-sequeagelatinageliquedevidoàpresençadeinibidoresenzimáticos. Pea que os alunos respondam às questões a seguir e que depois as discutam. 1. O que ocorreu com a enzima nos tubos 3 e 4? Resposta:Ocorreudiminuição/perdadaatividadedevidoaopH.Esseresultadodemonstraadiscussãodoinícioda aula:opHinuencianaatividadedaenzima. 2. No tubo 5, a bromelina está ativa ou inativa? Proponha uma explicação. Resposta:Inativa,vericadapelagelicação.Issoocorreporqueofeijãocrupossuienzimasqueinativamasproteases.

Nadiscussão,osalunosdeverãotirarconclusõesarespeitodoprocessodeinibiçãoenzimática. Estimulecuriosidadescomo:“nóscomemosfeijãoeasnossasproteasesfuncionam,porquê?” Aborde a questo dos fatores antinutricionais nos alimentos e a importância do preparo e da conservao dos mesmos. As leguminosas como soja e feijo possuem substâncias que também so enzimas inibidoras de proteases, assim, o alimentodeverásersubmetidoatratamentotérmicoparainativaressasenzimas.Opreparoinadequadopodecausara indigestãoeproblemaspancreáticos,sehouverumaingestãoexcessiva. Vocêpoderetomaroresultadodoexperimentofeitonaprimeiraaulacomoabacaxifervidocomoexemplode inibio da protease pela fervura. Finalizeintroduzindoperguntas,queserãorespondidasnaaulaseguinte,como,porexemplo,“seráqueosprodutos industrializadoscomosucosdefrutasconservamascaracterísticasnutricionaisdafruta?” Comentequeesseseráotemadeinvestigaçãodapróximaaula.

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Açãodasproteasesbromelinaepapaínanadigestãodocolágeno-Aula3

Resumo Nessaatividadeprática,osalunosinvestigarãosesucosindustrializadosdeabacaxiconservamaatividadeenzimática observadanossucosfrescoseseaatividadedabromelinaéalteradaemextratosmantidosforadageladeiraportrês dias.

O experimento Materiais •Alíquotadoextratodeabacaxipreparadanaaula1mantida no congelador; •Alíquotadoextratodeabacaxipreparadanaaula1mantidaà temperatura ambiente; •Sucodeabacaxiindustrializado(longavida); •Póparasucodeabacaxi; •Caixadeisoporcomgeloougeladeira; •Gelatina; •5tubosdeensaio; •Pipetasvolumétricasouseringasgraduadas; •1espátulaoucolherdechá; •Bastãodevidro; •Béquer200mL; •Béquer500mLoufrascodevidrode500mLdebocalarga.


Procedimento Retome brevemente com os alunos as atividades realizadas e os resultados obtidos nas aulas 1 e 2. Pergunte para a classequaisexperimentosjáforamrealizados,quaisosresultadosobtidos,quaisdesaostinhamsidopropostosequais conclusões puderam tirar das atividades. Veja quais so os conceitos que ainda no compreenderam bem e quais so as dúvidas que persistem. Procure esclarecê-las antes de iniciar a última atividade. Expliqueentãoquenessaaulaserãolançadosdoisnovosdesaos: Seráqueossucosindustrializadosdeabacaxiconservamaatividadeproteolíticadabromelina? Seráqueapermanênciadosucodeabacaxiforadageladeirainuencianaatividadeproteolíticadabromelina?

Protocolo experimental 1)Descongelaràtemperaturaambienteaalíquotadesucodeabacaxireservadaparaestaaula; 2) Descongelar antes da aula para que esteja à temperatura ambiente na hora da aula; 3) Preparar a gelatina conforme as instruões na embalagem e mantê-la à temperatura ambiente. Esperar esfriar para usá-lanoexperimento; SEGURANçA: não colocar vidros quentes diretamente sobre a bancada, pelo risco de ocorrer trincas. No caso de quebra de vidraria, utilize um descarte adequado ou envolva a v idraria quebrada em papel de jornal.

4) Preparar o suco industrializado em pó de acordo com as instruões da embalagem. Separar uma pequena quantidade dosucoindustrializadolongavidaemumbéquer(gura13.3.2); 5)Utilizaroextratodeabacaxipreparadonaaula1mantidoàtemperaturaambiente(gura13.3.3);

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Açãodasproteasesbromelinaepapaínanadigestãodocolágeno-Aula3 A

B

Figura 13.3.3: extrato de abacaxi mantido à temperatura ambiente.

Figura 13.3.2: suco industrializado em pó reconstituído (A) e Suco industrializado longa vida (B).

6)Numerarostubosdeensaiodeumacincoeprepararumasequênciadeacordocomatabelaabaixo: TUBO 1 2 3 4 5

A

COMPOSIÇO 4mLgelatina+2mLágua 4mLgelatina+2mLsucodeabacaxi(descongelado) 4mLgelatina+2mLsucodeabacaxi(temp.ambiente) 4mLgelatina+2mLsucodeabacaxiindustrializado 4mLgelatina+2mLsucodeabacaxireconstituído(pó)

B

C

D

TESTE Controle 1 Controle 2 No congelado Longa vida Suco em pó

E

Figura 13.3.4: preparação dos tubos com (A) água, (B) suco descongelado, (C) suco mantido à temperatura ambiente, (D) suco industrializado longa vida e (E) suco industrializado em pó.

7)Colocarostubosnacaixadeisoporcomgelo(ouemgeladeira) atéqueotubo1(controle1)gelique.Issodeveráocorrerapós alguns minutos. A ocorrência ounão daproteólise será avaliadapor meioda gelicação, vericada indiretamente, mediante observação da viscosidade do meio. A inclinao dos tubos de ensaio após um banho de gelo de alguns minutos (até ocorrer a gelicação do controle 1 - tubo 1) possibilita que se realize o monitoramento da viscosidade da gelatina. A tabela a seguir mostra os resultados esperados dos ensaios. Professor, interprete os resultados em conjunto com a classe. TUBO 1 2 3 4 5

A

B


COMPOSIÇO 4 mL gelatina + 2 mL água 4mLgelatina+2mLsucodeabacaxi(descongelado) 4 mL gelatina + 2 mL suco deabacaxi (temp. ambiente) 4 mL gelatina + 2 mL suco de abacaxi industrializado 4 mL gelatina + 2 mL suco de abacaxi reconstituído (pó)

RESULTADO (GELIFICAÇO) + +/+ +

Oresultadopositivoindicagelicaçãodagelatina.Onegativoindicanãogelicaçãodagelatina.

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Açãodasproteasesbromelinaepapaínanadigestãodocolágeno-Aula3 Tubos 1 e 2:controlespositivo(1)enegativo(2)paragelicaçãodagelatina.Ocontrolepositivoindicaocorrência degelicação.Ocontrolenegativoindicaausênciadegelicaçãoeconsequentedegradaçãodagelatinapelaaçãoda bromelina. Tubo 3:éesperadoquehajamodicaçãodaatividadeproteolíticaemrelaçãoaotubo2,podendochegaràinativação enzimática,porissoosinalde+-.Esseresultadopodevariardeacordocomascondiçõesaqueaamostrafoisubmetida durante os três dias. Nainterpretação,proponhaquestõessobreaconservaçãodosalimentos,como: “Há alteração da qualidade dos frutos depois que eles são cortados? E com relação a qualidadedos sucos que permanecemnageladeira?” “Seráquefrutas‘passadas’–madurasdemais–conservamomesmovalornutricional?” Tubos 4 e 5:éesperadoqueocorragelicaçãonosdoistubos. Proponhaaosalunosaelaboraçãodeumahipóteseparaexplicarosresultados. Pergunteseelestêmideiadoqueocorrenoprocessamentoindustrialdoabacaxi. Vocêpodeapresentaralgunstiposdeprocessamentoepedirumatarefaindividualparacasa:oalunodeveescolher umafrutaquesejaprocessadaemprodutoindustrializado(pêssego,abacaxi,bacuri,cambuciouamora,porexemplo)e depoisescrever,ematéumapágina,comoocorreesseprocesso.

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14. Investigao por manipulao de DNA - Aula 1 Rossi-Rodrigues, Bianca C.; Silva, Eric Dias da; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

Resumo Esse projeto propõe a simulao de uma investigao criminal em que sero discutidas tecnologias de manipulao do DNA.NessaaulaserãoabordadastécnicasdeidenticaçãodepessoaspelaanálisedoDNA.

O experimento Procedimento Professor, a atividade apresenta uma suposta história de um crime em que os alunos faro o papel de investigadores, realizando,paraisso,umasimulaçãodaaplicaçãodatécnicademanipulaçãodoDNAparaidenticaçãodepessoas. Apresente a atividade numa aula anterior e divida a classe em cinco grupos. ÉaconselhávelqueessaatividadesejarealizadaapósasaulassobreBiologiaMolecular. Aidenticaçãoatravésda“impressãodigital”genéticaémuitoutilizadaemtestesdepaternidadeetambémpara identicar suspeitos decrimes. Paraisso,o DNA a ser analisado é isolado e multiplicado por meio deuma técnica denominada Reao em Cadeia da Polimerase - PCR, na qual so r ealizados ciclos de alterao de temperatura. Também so usadas enzimas, fragmentos para iniciar a síntese de DNA e nucleotídeos que possibilitaro que uma pequena quantidadedeDNAsejaaumentadamuitasvezes.Apósaetapadeamplicação,oDNAéquebradoemfragmentospor meiodeenzimasderestriçãoqueclivamregiõesespecícasdasmoléculasdeDNA.Essesfragmentossãoentãoseparados por tamanho e no por sua sequência de bases (ou nucleotídeos) através da té cnica de eletroforese, gerando uma espécie deimagemfotográcasemelhanteaumcódigodebarras.Esse“códigodebarras”éa“impressãodigital”doindivíduo. Osresultadospermitemidenticarindivíduos.Nocasodetestedepaternidade,osresultadossãocomparadoscomas bandasdeDNAdospais,podendo-seconrmarounãoapaternidade.ValelembrarqueoexamedeDNAnãocomparaa informao genética dos indivíduos, mas apenas os tamanhos dos fragmentos obtidos de suas moléculas de DNA. Aatividadeconsiste,portanto,nasimulaçãodessasetapaspelosgrupos,oqueajudaráosalunosacompreenderem melhorastécnicaseoprocessodeinvestigaçãoporanálisedoDNA,demaneiralúdica. Apresenteahistóriaeinicieo“processodeinvestigação”comaclasse.

História de um crime PelaconquistadoprimeirolugardaOlimpíadadeMatemática,suaescolarecebeucomoprêmioumtroféudeouro macio. No dia seguinte, quando o diretor chegou em sua sala, o troféu havia sumido. As câmeras de segurana mostraram uma pessoa entrando pela janela do piso inferior da escola, subindo até a sala do diretor e roubando o troféu; entretanto, asimagensnãopossibilitaramidenticarapessoanemseusexo.Apesardisso,foipossívelsuporalgunssuspeitos. O estado da porta da sala e a presena de manchas de sangue no cho sugeriram que, enquanto arrombava a porta, o ladro se feriu e acabou sangrando. Assim, os investigadores decidiram submeter todos os suspeitos a um teste de DNA.

Investigao Ainvestigaçãoserádivididaem3etapas,realizadasemcadaauladoprojeto. ETAPA 1 (a ser realizada nessa aula) EntenderedenircomoseráfeitaasimulaçãodotestedeDNAparaidenticaçãodosindivíduospormeiodediscussão com a classe. Professor, promova uma discusso com a classe, utilizando as informaões pesquisadas e trazidas pelos alunos, bem comoosconhecimentospréviosqueelestêmsobreaidenticaçãodepessoasatravésdamanipulaçãodoDNA:comoeles achamqueissopodeserfeito,comquaismateriaisbiológicos?Emconjunto,estabeleça,simplicadamente,ospassos daidenticaçãodepessoasatravésdamanipulaçãodoDNA.

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Investigao por manipulao de DNA - Aula 1 Passos: 1. Coleta de material; 2.AmplicaçãodoDNA; 3.Quebraemfragmentospelasenzimasderestrição; 4. Separao dos fragmentos por eletroforese; 5.Análiseecomparaçãodosfragmentos. Essespassosrepresentamumavisãosimplicadasobreatécnica.Existemvariações,técnicasespecícas,masno geral, esses so os passos comuns. Estabelecidos os passos em conjunto, comunique que nas aulas seguintes algumas dessas etapas sero simuladas. Para isso,peçaqueosgrupostragamtesoura,papelecaneta(oulápis). ETAPA 2 (a ser realizada na aula 2) Simulao do teste de DNA - construir a simulao do gel, o DNA, enzima de restrio e simular uma corrida. ETAPA 3 (a ser realizada na aula 3) Interpretar do gel e propor uma soluo para o crime.

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Investigao por manipulao de DNA - Aula 2 Resumo Esse projeto propõe a simulao de uma investigao criminal em que sero discutidas tecnologias de manipulao doDNA.Nessaaula,serãosimuladasalgumasetapasdastécnicasmaisusuaisdaidenticaçãodepessoaspelaanálise do DNA.

O experimento Materiais •Tesoura; •Lápisoucaneta; •Envelope(opcional).

Procedimento Nessaaula,serárealizadaasegundaetapadainvestigação,simulandoospassosdaidenticaçãodepessoasatravés da manipulao do DNA . Primeiramente,retomealgunspontossobreaestruturadoDNA,mostreumaguradoDNAcomasligaçõesquímicas queconferemessaestrutura.Enfatizeaspontesdehidrogênioentreastascomplementareseasbasescomplementares. Éimportantedeixarclaroqueasenzimasderestriçãoatuamcatalisandoaquebradeumaligaçãofosfodiésterentredois nucleotídeos consecutivos ligados a determinadas bases. Discuta com maiores detalhes a técnica de eletroforese.

Coleta do material Professor,pararepresentaromaterialcoletado,disponibilizamostasdeDNAcom30paresdebase(pb)-gura 14.2.5.Vocêpodecolocá-lasemumenvelopeeentregarumaparacadagrupo.Reforceparaaclassequeessenúmero é para viabilizar a atividade. Existemasamostrasdossuspeitoseaamostradosanguecoletadonacenadocrime. Todasasamostraspossuemsomenteumatacontendoasparesdebase.Cabeaosgruposconstruir atacomplementar com suas respectivas bases.

Quebraemfragmentospelaenzimaderestrição ConsidereagoraqueaenzimaderestriçãoutilizadareconheceasequênciadebasesAAeque“corta”oDNAentreo primeiro e o segundo A. NOTA: lembre-se que após a etapa de amplicação o “cromossomo”, uma estrutura identicável pela sua forma, tamanho e constituída de uma molécula de DNA especíca, deixa de existir. No nal desse processo, o que se obtém é uma mistura composta de todas as moléculas de DNA que constituíam todos os cromossomos das células do indivíduo.

1) QuandoasequênciaAAforencontrada,façaumtraçoverticalseparandoAdeA,comonoexemplodagura14.2.1; 2)Corte,comumatesoura,atadeDNAnolocalemqueforamfeitosostraçosverticais.Atesourarepresentaa enzimaderestriçãoe,comoscortes,vocêobteráosfragmentosdeDNA(gura14.2.2); 3)Conteonúmerodeparesdebasesnitrogenadasdecadafragmentoemarquenoversodata(gura14.2.3).

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Investigao por manipulao de DNA - Aula 2

Figura 14.2.1: sequência hipotética de DNA exemplicando o traço separando A de A. As duas sequências indicam as duas tas de DNA da molécula.

Figura 14.2.2: sequência hipotética de DNA exemplicando o corte onde foram feitos os traços.

Figura 14.2.3: frente e verso do fragmento formado pela quebra da sequência hipotética de DNA mostrada nas guras 1 e 2.

Separao dos fragmentos por Eletroforese 1)PreparodoGel.Professor,ogelérepresentadopelagura14.2.4. 2) Corrida do DNA; Nesta atividade, simularemos um procedimento denominado eletroforese. Ele consiste na separao dos pares de base do DNA ao longo de um gel próprio para esse procedimento. O DNA apresenta carga negativa. Por esse motivo, os pares debase sedeslocarãonosentido deaproximaçãodo cátodo (polopositivo) e afastamento do ânodo (polo negativo). Como os fragmentos possuem a mesma carga, eles sero separados por tamanho no gel e no pela sua sequência de pares de base. Fragmentos menores tero mais facilidade para passar pelos espaos do gel e, por isso, migraro rapidamente, atingindo uma distância maior que os fragmentos maiores de DNA. A gura 14.2.4 mostra uma simulação dogel deeletroforese. Paramontar essaimagem,apóscortadososfragmentosdeDNA,cadagrupodeverápintaros quadrados (representao das bandas) de acordo com os fragmentos originados, nacolunarepresentativadomaterialdecoletarecebido.Porexemplo,seum dos fragmentosdo suspeito1 apresentaquatroparesdebase,o alunodeverá pintar o quadrado relativo à coluna do suspeito 1 e à linha do número 4. Cada grupodeverápintarasbandasrepresentativasdasuaamostranogeldoroteiro detrabalhoeresponderàsquestões.Nessemomento,deveráserfeitasomente pintura da coluna referente à eletroforese do DNA recebido pelo grupo. Na aula seguinte,todasascolunasserãopintadasnumúnico“gel”ecomparadas. Napróximaaula,você,professor,podeimprimiratabeladoroteirodetrabalho em A3 e montar um gel em conjunto com a classe com as bandas das amostras de todososgrupos.Essadinâmicaseráútilparadiscussãosobreoassunto. Figura 14.2.4. Imagem

representativa de um gel de eletroforese. Os códigos horizontais na primeira linha representam as amostras a serem aplicadas no gel (S1: suspeito 1; S2: suspeito 2; S3: suspeito 3; S4: suspeito 4; CC: amostra da cena do crime). Os números de 1 a 30 representam os pares de bases (pb) que carão retidos no gel. Os padrões de banda são os resultados da separação das amostras.

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Investigao por manipulao de DNA - Aula 3

Resumo Este projeto propõe a simulao de uma investigao criminal por meio de manipulao de DNA. Nessa aula, sero comparados os resultados da simulao da eletroforese de cada grupo para se descobrir qual dos suspeitos é o suposto autor do crime. Além disso, sero discutidas outras tecnologias de manipulao de DNA.

O experimento Materiais Tabela representativa do gel de eletroforese com as bandas da simulao da aula anterior.

Procedimento Professor,montenalousaumgelúnicoouimprimagura14.2.4(aula anterior) em folha tamanho A3 e complete com o resultado da simulao da eletroforese realizada pelos grupos. Aoladoestáoresultadodasimulaçãodasamostras. Note que, quando houver mais de um fragmento do mesmo tamanho paraummesmosuspeito,abandadeveráserdesenhadamaisgrossadoque asdemais.ODNAdosuspeito3,porexemplo,apresentadoisfragmentos compostos de três bases. Por isso, na linha 3, referente a esse suspeito, a banda foi desenhada mais grossa. O mesmo ocorre em relao ao suspeito 4, que apresenta dois fragmentos contendo quatro e seis pares de base. Por esse motivo, as bandas das linhas 4 e 6 referentes ao suspeito 4 foram desenhadas mais grossas. Pergunte para a classe, qual dos suspeitos é o suposto criminoso? O suposto criminoso é o suspeito de número 2, pois ele apresenta um padro de bandas igual ao da amostra da cena do crime. Isso, entretanto, no prova que o suspeito 2 é o autor do crime. Em uma situao real, o sangue encontrado no cho pode ter pingado da pessoa 2 em uma outra situao e no durante o arrombamento. A prova também pode ter sido plantada.OexamedeDNAéumaevidência,masseuresultadonãopode, sozinho, ser utilizado para determinar a culpabilidade de alguém. Se sobrar tempo, aproveite para realizar discussões sobre outras técnicas da Biotecnolgia como genoma, proteoma e terapia gênica.

Figura 14.3.1: imagem representativo de um gel de eletroforese.

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Figura 14.3.2: modelo para o gel de eletroforese.

Figura 14.3.3: sequência de bases para os alunos recortarem.

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15.Construçãoeacompanhamentodeterrário-Aula1 Rossi-Rodrigues, Bianca Caroline; Heleno, Maurício Gomes; Silva, Eric Dias da; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

Resumo Esteprojetovisaaconstruçãoeacompanhamentodedoisterrários,umfechadocomplásticoeoutrocomtela, simulandodoisecossistemasdistintosemrelaçãoàdisponibilidadehídrica.Estaprimeiraaulaserádedicadaàconstrução dosterrários.

O experimento Materiais •2cubasdevidroparaaquário/terráriodemesmotamanho; •Carvãovegetal; •Terravegetal; •Areia; •Cascalho; •Fibradecoco; •Pedrasegalhossecos; •DuastampasdegarrafaPET; • Pequenas plantas variadas (samambaias, heras, musgos, avencas etc.); •Plásticoparafecharacubadevidro; •Fitaadesiva; •TecidotipoVoil(tecidotransparentecomoumatelana); • Pequenos invertebrados (insetos, aracnídeos, crustáceos terrestres, moluscos, anelídeos etc.).


Dicas de obtenão de materiais Osaquáriospodemsersubstituídosporgarrafõesdeplásticode20cmdelarguracortadonaalturadogargalo;lavar osrecipientescomáguaesabãoparaeliminarosresíduosedesinfetarcomálcool.Osaquáriosdevemsertratadosda mesma forma. Os invertebrados podem ser capturados pelo professor, evitando acidentes. Para isso, você pode enterrar um pote de plásticonumjardim,porexemplo,deixandoabocaabertarenteàsuperfície.Osinsetoscairãonopoteduranteanoite. Muitosinvertebradosseescondemdebaixodepedrasegalhossecosparasemanterlongedaluzeasalvodospredadores. Vocêpodevisitarumparqueoujardimmaispróximodesuacasaouescola.Nesteslocais,épossívelencontrardiversos animaiscomoinsetos,aracnídeos,crustáceosterrestres,moluscos,anelídeosetc.Valelembrarqueacoletaemparques públicos deve ser feita somente após a concesso de licena por parte da administrao. Procurar sob madeiras, pedras, folhiçoeemplantas(geralmentesobasfolhasouemores).Antesdeiniciaracapturadessesanimais,éconveniente pensarnomeiodetransportequeseráusado.Umacaixadesapatosvazia,porexemplo,éumaboaopção.Escolhauma que permita que os bichos respirem normalmente. Ocascalho,aareia,aterrravegetaleabradecocopodemserobtidasemoriculturas.Aquantidadetotaldesses materiaisdevesersucienteparacobriraproximadamenteumquartodacubadevidro. SEGURANçA: atenção! Recomendamos algumas precauções antes de sair à procura de invertebrados. Use luvas de couro (aquelas de cortadores de cana) principalmente para manipular o folhiço e levantar pedras, galhos ou qualquer outra coisa. Olhe antes para os locais onde vai colocar a mão, especialmente se não estiver utilizando luvas. Vista-se com uma calça jeans que proteja até os calcanhares e uma camiseta de manga comprida ou moletom. Pessoas alérgicas a insetos podem ainda passar repelente nas partes descobertas, como rosto e pescoço. É importante estar sempre atento para ver se não há alguma ameaça, como taturanas, enxames de abelhas ou formigueiros. Após o término da coleta, cheque o seu corpo à procura de carrapatos ou outros animais.

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Construçãoeacompanhamentodeterrário-Aula1 Protocolo experimental Montardoisterráriossegundoasinstruçõesaseguir. É importante que a montagem de ambos seja o mais semelhante possível, inserindo as mesmas quantidades de materiais para permitir comparaões posteriores. 1)Lavarosrecipientesdestinadosaosterrárioscomáguaesabãoparaeliminarosresíduosedesinfetarcomálcool. Osaquáriosdevemsertratadosdamesmaforma,evitandoaproliferaçãodefungosoubactériasquepossamalteraro equilíbrio do ambiente interno; 2)Colocarnofundodosrecipientescamadasdeterraecobrircomareiae/oucascalho; Os solos são constituídos por componentes orgânicos (húmus, por exemplo) e por uma parcela inorgânica. Os componentesinorgânicospodemapresentardiferentesgranulometrias,sendoaargilaamaisnaeaareiaamaisgrossa. Uma mistura equilibrada desses componentes (húmus, argila e areia), proporciona um solo adequado ao plantio. 3) Para evitar mau cheiro, cubra as camadas de areia com cerca de 2 cm de carvo vegetal triturado; 4)Colocarterravegetal:éacamadamaisimportantedoterrário.Eladevetermaisoumenos4cmdeprofundidade eserrecoberta,nalmente,comumacamadanadebradecoco; Intercalarcamadasdediferentestiposdeterra(gura15.1.2)éumacondiçãoindispensávelparaobomfuncionamento doterrário,poiselasvãoreproduzirascondiçõesdanatureza; 5)Colocarnosterráriospequenasmudasdesuasplantas,dandopreferênciaàquelasqueapreciamsoloúmidoe temperatura constante pequenas samambaias, heras, musgos, avencas etc. Preste ateno para no quebrar as raízes na horadeplantá-las(gura15.1.3); Nãocolocarnoterrárioespéciesquenãogostamdeágua,comocactos,ouplantascomraízesmuitograndes.

Figura 15.1.2: camadas de substratos do terrário.

Figura 15.1.3: pequenas plantas no terrário.

6) Espalhar pedras e galhos secos num canto para formar um abrigo mais úmido e escuro, onde os animais possam seabrigardaluz.Useumpequenorecipientecheiodeágua,comoatampadeumagarrafa,paracriarumafonte permanente de umidade; 7)Regarosucienteparaumedeceraterra(gura15.1.4),semdeixarpoçasdeáguanorecipiente.Utilizaromesmo volumedeáguaparaosdoisterrários; 8)Fecharumdosterrários,complásticoetaadesiva(gura15.1.5).Deixeumadaspontassemlacreparainserção dos insetos.Constatar a formaçãode um ciclo de precipitações.A água quepenetrou nas plantas pelas raízes vai evaporar e formar gotículas sobre as folhas; A

Figura 15.1.4: regar após montagem dos terrários.

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B

Figura 15.1.5: vedação de um dos terrários com plástico.

Construçãoeacompanhamentodeterrário-Aula1 9)Fecharooutroterráriocomumtecido(gura15.1.6)quepermitaapassagemdovapord’água,masnãoade insetos,comooVoil,prendendoasextremidadescomtaadesiva.Deixeumadaspontassemlacreparainserçãodos insetos; A B

Figura 15.1.6: vedação do outro terrário com Voil.

10)Abrirumapartenalateraldacoberturaeinserirosinvertebradoscoletadosumporumpelaparteaberta.(gura 15.1.7). Fechar rapidamente evitando que algum escape; A B

Figura 15.1.7: inserção dos invertebrados coletados nos terrários.

11)Colocarosterráriosemumlugarbemiluminado,massemrecebersoldiretamente. Coloquenumlocalemqueosalunospossamfazerobservaçõesdiárias. Dividaaclasseemgruposeentregueváriascópiasdeumatabeladeobservaçãodoterrárioparacadagrupoepeça paraqueobservemosterráriosacadadoisoutrêsdias,duranteummês,realizandoanotações.

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Construçãoeacompanhamentodeterrário-Aula2

Resumo Esteprojetovisaaconstruçãoeacompanhamentodedoisterrários:umfechadocomplásticoeoutrocomtela, simulando dois ecossistemas distintos em relao à disponibilidade hídrica. Essa segunda aula propõe a observao do terrárioeadiscussãodasobservaçõesfeitaspelosalunos.

O experimento Materiais •Terráriosmontadosnaaulaanterior; •Fichadeobservaçãodoterráriocomobservaçõesfeitaspelosaluno.

Procedimento Professor,peçaqueosgrupostragamaschasdeobservaçãodoterrárioediscutaositensdacha.Paracadaitem discutido, faa uma observao conjunta com a classe.

Protocolo experimental Abaixo,exemplicamosasobservaçõesquepoderãoserfeitas. Épossívelvisualizarosanimaisnoambiente(gura15.1.1).

Figura 15.2.1: animais no ambiente.

Apósalgunsdias,épossívelvericaradiferençadeumidadeentreoterráriofechadocomplástico(gura15.2.2A)e ocomVoil(gura15.2.2B). No terrário fechado com plástico é possível observar grande umidade (gura 15.2.2A). A atmosfera criada não conseguiráabsorvertodoovapor,queseacumularánasparedesdorecipiente.Quandoaumidadechegaraopontode saturação,ocorreráaprecipitaçãoeaáguavoltaráaosolo. NoterráriofechadocomVoilaumidadeémenor,demaneiraquealgumasplantassecam(gura15.2.2B). Esseresultadovaidependerdaumidadedoardolocalemqueseencontraoterrário.Emépocaschuvosas,haverá maiorumidadenoterráriofechadocomVoil,mas,mesmoassim,serámenordoquenoterráriocobertocomplástico. Noterráriofechadoépossívelqueproliferemfungosnasplantas,devidoàaltaumidade(gura15.2.3).Notam-se tambémgotículasdeáguanovidrodoaquário. Todoterrárioteráumacaracterísticaparticulareúnica,umavezquesimulaumecossistema.Assim,essesresultados sãoaspossíveisobservaçõesquepodemacontecernoterráriodasuaclasse.Atenteparaasparticularidadesdoseu, vericando as possíveis interações entre animais, animais e plantas e fatores abióticos. Verique as mudanças do ecossistema como um todo, observando mortalidade de plantas germinao de outras etc. A B

Figura 15.2.2: terrário fechado com plástico (A) e terrário fechado com Voil (B).

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Figura 15.2.3: desenvolvimento de fungos no terrário fechado com plástico.

Construçãoeacompanhamentodeterrário-Aula3

Resumo Nestaaula,seráfeitoodescartedosmateriaisqueconstituemosterrárioseadevoluçãodosanimaisànatureza.

O experimento Materiais •Terráriospreparadosanteriormente; •Pinças; •Frascosparatransportarosinsetos.


Procedimento Professor,antesdadesmontagemdoterrário,vocêpodeperguntaraosalunosquetipodeambienteseriaapropriado para devoluo dos animais após a desmontagem. Eles podem fazer uma lista com os animais que encontrarem nos terrárioseestabelecerumambienteadequadoaosanimaisnasproximidadesdaescola. Orienteadesmontagemdosaquárioseleveosalunosaoslocaisescolhidos. Professor, escolha um ambiente seguro onde os alunos estejam acostumados a ir, como o jardim da escola, por exemplo.

Protocolo experimental 1)Retiraracoberturadosaquários; 2)Retirarosanimaisdoaquáriocomoauxíliodepinças(gura15.3.2);

Figura 15.3.2: retirada dos animais do terrário.

3) Devolver os animais ao ambiente escolhido. Sempre manusear os animais com pinas ou luvas; 4) Para a devoluo das plantas, pode ser desenvolvida uma discusso a respeito do ambiente mais adequado, como porexemplo,seoambientedevesersombreadoouensolarado,úmidoouseco.Aterra,areiaedemaiscomponentesdo substrato podem ser descartados no mesmo local.

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16.Simulaçãodechuvaácidaesuasconseqüências-Aula1 Rossi-Rodrigues, Bianca C.; Heleno, Maurício G.; Santos, Roney Vander dos; Marchini, Glislaine L.; Dias, Florencia M. P. P.; Silva, Eric Dias da; Araujo, Ana L.; Chikuchi, Helika A.; Galembeck, Eduardo.

Resumo Oexperimentovisaavaliaroefeitodesoluçõesácidassobreagerminaçãodesementesdefeijão( Phaseolus vulgaris), comomodelodaaçãodachuvaácidasobreagerminaçãodasplantasemgeral.Nestaaula,serãopreparadasassoluções ácidaseseráiniciadooprocessodegerminaçãodofeijão.

O experimento Materiais •1frascodebocalargacomtampa(tipofrascodemaionese); •1frascoKitasatode500mL; •Rolhaparavedarofrascokitasato; •3pipetasPasteur; •3frascosborrifadores; •3placasdePetri; •Algodãooupapelltro; •1odecobrede20cm(nº18); •1canetaoulápis; •1isqueiro; •Enxofreempó; •Águadestilada; •PapelindicadordepH; •Fermentobiológico; •Açúcar; •1colherdesopa; •Mangueiradeborracha; •Feijões.


Dicas de obtenão de materiais •AsplacasdePetripodemsersubstituídasporvasilhasplásticascomtampatransparente; •AspipetasPasteurpodemsersubstituídasporconta-gotas; •Oisqueiropodesersubstituídoporfósforos; •Okitasatopodesersubstituídoporumagarrafa“pet”comatampafuradaetranspassadaporumtubinho(uma canetasemacarga,porexemplo)quepossaserconectadoàmangueira; •Oalgodãopodesersubstituídoporpapeldeltro.

Procedimento A emisso de poluentes industriais, queima de carvo e combustíveis fósseis lanam gases que se combinam com o oxigênioeovapordeágua,formandoaschamadaschuvasácidasporseremcarregadasdeácidosulfúrico,ácidonítrico eácidocarbônico.EssaságuascompHácidoacidicamosoloeinterferemnodesenvolvimentodasplantas. Nesseexperimento,vericaremosainuênciadesoluçãodeácidosulfúrico(pH=2)eácidocarbônico(pH=4)na germinao e no desenvolvimento de feijo. Numa aula anterior, divida a classe em grupos, explique o experimento e peça para que os grupos tragam os materiaisnecessários.Discutaoqueéchuvaácidaeperguntequaisseriamasconsequênciasdesuaocorrênciaparao desenvolvimentodasplantas.Esseexperimentopretendeajudarnarespostaaessaquestão. Propomos,primeiramente,opreparodassoluçõesdeácidosulfúricoeácidocarbônico.Opreparodoácidosulfúrico deveráserfeitocommuitocuidado.Vocêpodefazerasetapasjuntocomosgrupos,explicando-asemonitorandocada passo.

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Simulaçãodechuvaácidaesuasconseqüências-Aula1 Protocolo experimental Germinaão dos feijões 1)Colocaralgumassementesdefeijãoemáguaparadeterminaraviabilidadedasmesmas.Asviáveisserãoasque permaneceremnofundo.Asqueboiarempossuemarnoseuinterior,podendoindicarprovávelperfuraçãoporparasita; 2)Montar3placasdePetri(gura2):Colocaralgodão(oupapeldeltro)nofundodasplacaserotulá-lasde acordocomotratamentoqueserárealizado(água,ácidocarbônicoeácidosulfúrico).Tambémanoteadataemqueo procedimento foi iniciado; 3) Colocar cinco sementes de feijo em cada placa;

Figura 16.1.2: feijões nas placas para germinação.

Prepararassoluçõesdeácidosulfúricoeácidocarbônico,conformeinstruçõesabaixo.

Preparo da soluão de ácido sulfrico 1)Comumpedaçodeodecobre,construirumconecomcercade1cmdealtura,usandocomomoldeapontade umacanetaesferográca,dandovoltasbemapertadas(gura16.1.3); 2)Prenderoonabordadofrasco,conformeagura16.1.4; 3)Removeroconeeenchê-locomenxofreempó; 4)Acenderoisqueiroembaixodocone,iniciandoaqueimadoenxofre; 5) Rapidamente, colocar o cone dentro do frasco e tampar. Observar o que ocorre; 6)Apósaqueimadoenxofre,retiraroconeeagitarofrascoparadiluirafumaçaproduzidanaáguadofrasco; 7)MediropH,quedeveráestarnafaixaentre2e3,comopapelindicadordepH(gura16.1.5)earmazenaremum frascoborrifadorrotuladocomonomedoácido,pHedata.

Figura 16.1.3: modo de enrolar o o de cobre na caneta.

Figura 16.1.4: posição do o dentro do frasco.

Figura 16.1.5: medida do pH da solução.

Preparo da solução de ácido carbônico 1)Emumfrascokitasato,adicionar200mLdeumasoluçãocontendoáguamorna(37ºC),4colheresdesopadeaçúcar eumtabletedefermentobiológicofresco(gura16.1.6); 2) Fechar a boca do frasco com rolha e ligar uma mangueira à saída lateral do frasco kitasato. Inserir a outra extremidadedamangueiraemumfrascocomágua,demodoqueogásproduzidoborbulhe(gura16.1.7);

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Simulaçãodechuvaácidaesuasconseqüências-Aula1

Figura 16.1.6: material para o preparo da suspensão de fermentação para produção de H 2CO3.

Figura 16.1.7: montagem do Kitasato com a mangueira.

3)Apósotérminodoborbulhamento,determinaropH(quedeveráestarporvoltade4),damesmaformaquefoifeito comasoluçãodeácidosulfúrico,rotularofrascoearmazenar; Oácidocarbônicoéumácidofraco,podendohaverperdadeCO2 para o ambiente e consequente alterao do pH, sendonecessáriooarmazenamentonumrecipientecomtampaemqueoácidoocupequasetodoovolume.Porisso,é importanteaferiropHdasoluçãodiariamenteemcadatratamentodassementes,paravericarsenãohouvealteração no pH. 4)Molhardiariamenteoalgodãocom2mLdasrespectivassoluções(água,ácidocarbônicoeácidosulfúrico)ecolocar as sementes para germinar de 2 a 7 dias à temperatura ambiente.

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Resumo Oexperimentovisaavaliaroefeitodesoluçõesácidassobreagerminaçãodesementesdefeijão( Phaseolus vulgaris), comomodelodaaçãodachuvaácidasobreagerminaçãodasplantasemgeral.Nestaaula,serávericadooefeitodas soluões na germinao do feijo e feita a transferência de mudas para a terra.

O experimento Materiais •Coposplásticosdescartáveis; •Terravegetal; •Soluçõespreparadasnaaulaanterior; •Água; •3borrifadores; •Mudasdefeijão,colocadasparagerminarnasplacas,naaulaanterior.

Dicas de obtenão de materiais Os borrifadores podem ser substituídos por frascos vazios de produtos em spray.

Figura 16.2.1: materias necessários.

Procedimento Professor, pea para os grupos compararem as três placas. Pergunte:“Seassementesexpostasàssoluçõespassaremaserregadassomentecomágua,poderãosedesenvolver normalmente?” Pararesponderaessaquestão,assementesserãotransplantadasparaaterraeregadascomágua. Regandotodososfeijõesgerminadossomentecomágua,propomosvericarseaocorrênciadachuvaácidadurante a germinao gera problemas no desenvolvimento posterior da planta.

Protocolo Experimental 1) Observar a germinao das sementes de feijo em cada tipo de tratamento.

Figura 16.2.2: sementes tratadas com água.

Figura 16.2.3: sementes tratadas com ácido sulfúrico (H 2SO4).

Figura 16.2.4: Sementes tratadas com ácido carbônico (H 2SO4).

Após2dias,jáépossívelperceber a diferena entre os tratamentos. As sementes regadas com os ácidos apresentam desenvolvimento bem inferioràsregadascomágua. 2) Transplantar 3 mudas de feijo dos diferentes tipos de tratamento feitos nas placas para copos de plásticocomterraerotulá-loscomo respectivo tratamento. Figura 16.2.5: feijões transplantados para copos com terra.

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Resumo Oexperimentovisaavaliaroefeitodesoluçõesácidassobreagerminaçãodesementesdefeijão( Phaseolus vulgaris), comomodelodaaçãodachuvaácidasobreagerminaçãodasplantasemgeral.Nestaaula,seráobservadooresultado dodesenvolvimentodofeijãoemterra,regadosomentecomágua,apóstratamentocomassoluçõesácidas.

O experimento Materiais •Mudasdefeijão(Phaseolus vulgaris) plantadas na aula anterior; •Régua.

Procedimento Essaetapapropõevericarseaocorrênciadechuvaácidanafasedegerminaçãogeraproblemasnodesenvolvimento posterior da planta. Professor,vocêpodelevantardiscussõessobreoprocessodedesenvolvimentodaplanta.Comoexemplosdeimplicações decorrentesdealteraçõesdepH,podemoscitar:alteraçõesdepHmodicamasolubilidadedealgunsmicronutrientes, podendoprejudicarsuaabsorção;asenzimassãoproteínas,perdendosuascaracterísticasemvariaçõesextremasdepH. Dessaforma,avariaçãodepHpodeinativarasenzimasresponsáveispelodesenvolvimentodaplanta.

Protocolo experimental 1) Observar a diferena de crescimento dos feijões. Oresultadodagerminaçãosemanteve(aula2),mesmocomoposteriortratamentocomágua.Osfeijõestratados inicialmentecomácidosulfúrico,nãogerminaramnessafase.Osfeijõestratadosinicialmentecomácidocarbônico apresentaramgerminação,porémmenosefetivadoqueossubmetidosaotratamentocomágua. Professor,vocêtambémpodecontinuaroexperimento,testandoaaçãodachuvaácidasobreasmudasjágermina- das.Paraisso,separeastrêsmudasquegerminaramepassearegarumadelascomácidosulfúrico,outracomácido carbônicoeaterceiracomágua.Observeediscutaosresultadoscomosalunos.

Figura 16.3.1: resultado do desenvolvimento das sementes após rega com água.

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17.Reciclando:confecçãodepapelrecicladoesabão-Aula1 Rossi-Rodrigues, Bianca Caroline; Heleno, Maurício Gomes; Santos, Roney Vander dos; Marchini, Gislaine L ima; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

Resumo Estaatividadepráticapropõeoaprendizadodetécnicasdereutilizaçãodemateriais(óleousadoepapel).Paraisso, sero confeccionados sabo e papel reciclado, a partir de óleo usado e papéis, respectivamente. Nessa primeira aula, seráiniciadaaconfecçãodosabão.

O experimento Materiais •1litrodeóleoalimentarusado; •200mLdesodacáusticalíquida; •200mLdeáguafervente; •Baldedeplástico; •1caixadeleitelongavidavazia; •Colherdepau; •Peneira; •20mLdeessência(opcional); •Fogareiro; •Recipienteparaferveraágua; •Faca; •Luvas.


Procedimento Professor,emumaaulaanterior,expliqueoprojeto,dividaaclasseemgruposepeçaquecadagrupotragaóleo usado,caixadeleitevaziaelavadaemateriaisqueaescolanãodispuserentreosnecessários. Vocêpodefazerumabrevediscussãosobreoqueéreciclagemeexploraroconhecimentopréviodosalunossobreo assunto.

Protocolo Experimental 1)Adicionarlentamenteecomcuidadoasodacáusticaàáguadestilada,numrecipientedeplástico(gura17.1.2); A

B

C

Figura 17.1.2: diluição da soda cáustica.

SEGURANçA: todo o procedimento envolvendo soda cáustica deve ser feito utilizando luvas de borracha. Os recipientes contendo soda cáustica devem ser de plástico ou de madeira, não podendo ser de vidro. A soda cáustica, ou hidróxido de sódio (NaOH), é um produto altamente corrosivo, que corrói vidros e pode produzir queimaduras na pele.

Aconselha-se queesseprocedimento seja realizado pelo professor antesdaaula,fornecendo a soda cáusticajá dissolvida.

105

Reciclando:confecçãodepapelrecicladoesabão-Aula1 2)Filtraroóleoemumapeneirabemna(oumeia-calça),paraevitarquepermaneçamresíduosalimentares(gura 17.1.3); Utilizeumrecipientedeplásticoecomaproximadamenteodobrodovolumedoóleoqueseráutilizadoparamisturar napróximaetapa. 3)Adicionarasodacáusticadiluídanorecipientecomóleo(gura17.1.4); 4)Misturarosmateriaiscomumacolherdepaunumrecipientedeplásticopormaisoumenos30minutos,atétera consistênciadedocedeleitepastoso(gura17.1.5); OBSERVAÇO: a essência (20 mL) pode ser acrescentada ao óleo antes da adição da soda cáustica.

5)Despejar numa caixinhade leitecomapartesuperiorretirada, usadacomo forma,e deixarsecaraté aaula seguinte(gura17.1.6).

Figura 17.1.3: ltragem do óleo.

Figura 17.1.4: adição da soda cáustica diluída ao óleo.

Figura 17.1.5: mistura dos materiais.

Figura 17.1.6: inserção sabão na caixa de leite.

do

Professor, você pode aproveitar essa atividade para discutir com os alunos os danos causados pelo descarte de óleo no meio ambiente. Diariamente, o óleo de cozinha usado é jogado diretamente na pia, atingindo a rede de esgoto. Essa simples atitude pode causar mais danos ao meio ambiente do que podemos imaginar. O óleo descartado na pia de nossas casaschegaráàáguadeumrio,prejudicandoafaunaeaoradolocal.Porserumasubstânciamenosdensadoque aágua,oóleopermanecenasuperfície,formandoumapelículaquedicultaaentradadeluzedeoxigênionaágua. Issocomprometesignicativamenteodesenvolvimentodostoplânctons,organismosqueconstituemabasedacadeia alimentaremdiversosambientesaquáticos.Comisso,váriosanimaispodemmorrerporfaltadealimentoouoxigênio naágua. Outro problema causado pelo descarte incorreto do óleo é o entupimento da rede de esgoto, prejudicando o funcionamento deestações detratamento deágua. Quando issoacontece,uma das soluçõesé ouso desubstância tóxicasparadesentupiroscanos.Essassubstânciastambémtrazemdanosaomeioambiente. Eseoóleofossedescartadonosolo?Seráqueissoresolveriaoproblema?Naverdadenão,poisoóleosedeposita sobreosolo,criandoumasuperfícieimpermeável,aumentandoaschancesdeenchentenaregião.Alémdisso,quando oóleoentraemdecomposição,eleliberagásmetanoque,alémdeexalarummaucheiro,contribuiparaoaumentodo efeito estufa em nosso planeta. Assim, a produo de sabo a partir do óleo de cozinha usado, além de ser uma opo econômica para nosso dia a dia, também constitui uma soluo satisfatória para o problema do descarte do óleo, contribuindo para a preservao do meio ambiente. Aonaldaaula,peçaparaqueosgrupos,emcasaounaescola,recolhamepiquempapéisusadosdediversostipos, comosultes,embrulhos,folhas,revistas,cartõesetc.equecoloquemessematerialemumabaciacomáguaumdia antesdapróximaaula. Peçatambémparaqueprovidenciemparaessaaula:jornal;liquidicador/misturador(oualternativamente,ba- tedeira);baciafunda;peneiracomtelalisaquecaibanabacia;panosvelhoseabaciadeáguacomospapéispicados. Osgrupospodemtransportaraáguaeopapelempotesgrandes.

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Reciclando:confecçãodepapelrecicladoesabão-Aula2

Resumo Estaatividadepráticapropõeoaprendizadodetécnicasdereutilizaçãodemateriais(óleousadoepapel).Paraisso, sero confeccionados sabo e papel reciclado, a partir de óleo usado e papéis, respectivamente. Nessa segunda aula, seráiniciadaaconfecçãodopapelreciclado.

O experimento Materiais •Papéis usados,comosulte,embrulhos,folhas, revistas,cartões, jornais etc.; •Jornal; •Água; •Liquidicador/misturador(oualternativamente,batedeira); •Baciafunda; •Peneira,quecaibanabacia,comatelalisa; •Panosvelhos.

Dicas de obtenão de materiais


Amalhadateladapeneiradeveráseramenorpossívelparaqueasbrasdopapelquembemcompactadas.Se necessário,forreapeneiracomtecidotipovoilouorganzacomomostraagura17.2.1. Professor, você pode iniciar a aula perguntando a seus alunos se eles conhecem papel reciclado e qual a importância dareciclagem.Nessabrevediscussão,vocêpodevericarosconhecimentospréviosdosalunosemrelaçãoàfabricação depapelapartirdamadeiraecomentarsobreaproduçãodesubstânciastóxicasduranteesseprocesso. Pergunteaosalunosseelessabemcomopodemoscontribuirparaquemenosárvoressejamcortadasparaafabricação dopapel.Umasoluçãosatisfatóriaparaesseproblemaseencontranousodopapelreciclado.Expliqueque,naaulade hoje, os alunos aprendero a reciclar papel a partir de uma técnica simples.

Protocolo Experimental Confecão do papel reciclado 1)Numdiaanterior,picaropapeledeixardemolhoduranteumdiaouumanoitenumrecipiente,paraamolecer (gura17.2.2). Opapelsultegeraumpapelrecicladodemelhorqualidade.Podeaindaincorporarnopapelquevaifazer:folhas secas,pequenaslascasdemadeira,cebolatrituradaetc.,paradecoração.Paraobterumpapelcolorido,deixetambém de molho papéis de cores fortes. 2)Bateráguaepapelnoliquidicador,naproporçãodetrêspartesdeáguaparaumadepapel(gura17.2.3); Aprópria“águadomolho”podeseraproveitada.Bataamisturaatéobteratexturadesejada(quantomaisbater,mais homogêneacaráamistura,masnãobatademaisporqueopapelsetornaráquebradiço). 3)Despejarumapartedopapelbatidoeumapartedeáguanabacia,enchendo-aatémetade(gura17.2.4).

Figura 17.2.2: papel picado de molho.

Figura 17.2.3: papel batido com água.

Figura 17.2.4: papel batido na bandeja.

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Reciclando:confecçãodepapelrecicladoesabão-Aula2 OBSERVAÇO: agite a mistura com a mão para os pedaços de papel não se depositarem no fundo.

4)Mergulhara peneira pela lateral dabaciaaté aofundo, subindo-a lentamente, sem incliná-la, apanhandoas partículasemsuspensãoeformandoumacamadadepapelsobreapeneira(gura17.2.5). A

B

C

Figuras 17.2.5: confecção do papel reciclado: (A) mergulho da peneira na bacia; (B) retirada da peneira; (C) formação da camada de papel na peneira .

5)Deixeescorreroexcessoecoloqueapeneirasobreumjornal,parasecarasuperfícieinferiorporalgunsminutos. Substituirojornalporumnovoquandoestejáestivermuitomolhado; 6) Ainda sobre o jornal, cobrir a peneira com um pano e aperte delicadamente para secar a superfície superior da folha(gura17.2.6); Observeatentamentesenãohábolhas,buracosouimperfeiçõesnopapel.Repitaesseprocessoatéretiraromáximo deumidade.Apertecomcuidadosemmuitaforçaparanãodanicaropapel,procurandodeixarafolhamaislisae homogênea possível. 7)Virarapeneirasobreojornalsecoebaterlevementenofundoatéafolhasoltar(gura17.2.7); Seopapelnãocair,signicaqueeleaindaestámuitoúmido.Repitaaetapaanterior. Nestafase,poderãoseradicionadasfolhaseoressecas,paradecoraropapel. A

Figura 17.2.6: retirada do excesso de água do papel.

B

Figura 17.2.7: retirada do papel da peneira.

8)Coloqueafolhaentrejornaissecoseprense-a,comauxíliodelivrospesadosegrandes,comolistastelefônicas. Deixe-asecaratéapróximaaula(gura17.2.8). A

B

Figura 17.2.8: prensagem do papel.

Assobrasdepapeltrituradopodemserpeneiradas,expremidaseencaminhadasparareciclagemseletivaeaáguaque sobrar na bacia pode ser despejada num vaso ou no jardim.

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Reciclando:confecçãodepapelrecicladoesabão-Aula2 Corte do sabão Desenformarosabãopreparadonaaulaanteriorecortarempedaços,deixandosecaratéapróximaaula(gura 17.2.9). A

B

C

Figura 17.2.9 A, B e C: Desenforme e corte do sabão.

Napróximaaula,propomosvericaropHdosabãoconfeccionado.Paraisso,deixeosabãosecarpor,pelomenos, quatrodias.Peçaqueosgrupostragamrepolhoroxoeosmateriaisnecessáriosnãodisponíveisnaescola.

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Reciclando:confecçãodepapelrecicladoesabão-Aula3

Resumo Estaatividadepráticapropõeoaprendizadodetécnicasdereutilizaçãodemateriais(óleousadoepapel).Paraisso, serãoconfeccionadossabãoepapelreciclado,apartirdeóleousadoepapéis,respectivamente.Nestaterceiraaulaserá feitaavericaçãodopHdosabãoutilizandorepolhoroxocomoagenteindicador.

O experimento Materiais •Águadestilada; •Sabãofeitonasaulasanteriores; •Repolhoroxo; •Tubodeensaio; •Béquerde1litroouumapanelapequenaparafervura; •Fogareiro; •PipetaPasteur; •Colherdepau; •Peneira.


Dicas de obtenão de materiais •Apipetapasteurpodesersubstituídapoconta-gotas; •Aáguadestiladapodesersubstituídaporágualtrada.

Procedimento ÉimportantevericaropHdosabãoconfeccionadoparasaberamelhorformadeutilizaçãoeseestádentrodos valorespermitidospelalegislaçãobrasileira.Nestaterceiraaula,portanto,propomosquesejafeitaavericaçãodopH dosabãoconfeccionado,utilizandoummétodosimplesatravés,tendoorepolhoroxocomoagenteindicador. Professor, você pode iniciar a aula perguntando se a classe sabe que os agentes de limpeza como sabões, detergentes, alvejantesetc.,quepossuemdiferentespHdeacordocomanalidadedoagentedelimpeza.Apresenteatabelaabaixo: VocêpodecomentarqueosagentesdelimpezadestinadosàhigienepessoalpossuempHpróximoaoneutro(7,0), assim,amanipulaçãodedetergentesesabõesparalimpezapodemcausarirritaçõesnapeledevidoapHextremos alcalinoseácidos,justicandoaimportânciadousodeluvas.Casonecessário,retomeconceitodepH. AGENTES DE LIMPEzA Sabo em barra Detergente em pó doméstico Detergente em pó prossional Detergente Líquido para uso em copa e cozinha Detergente líquido para limpeza em geral, sem amônia

Alvejantes a base de compostos contendo cloro

Detergentes líquidos para lavar tecidos comuns Detergentes para lavar tecidos nos Amaciantes de roupas e condicionadores de cabelos Sabonetes e os sabões líquidos destinados à higiene pessoal Fonte:Barbosa,A.B.;Silva,R.R.Xampus.QUÍMICANOVANAESCOLA,n°2,1995

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pH Máximode11,5 Máximode11,5 Máximo de 12,5 5,5 a 8,5 Máximode12 13,5 sem diluio e 11,5parasoluçãodiluídaa1,00cg/g

Máximode11,5 Máximo de 10 Mínimo de 3 6,5 a 7,5

Reciclando:confecçãodepapelrecicladoesabão-Aula3 Protocolo Experimental 1)NumBéquerde1litro,adicionar400mLdeáguadestilada; 2)PicarfolhasderepolhoroxoempedaçospequenosatéobterquantidadesucienteparacompletaroBéquercom águaaté600mL(gura17.3.2); 3)Ferveraáguaeasfolhasderepolhoroxoemfogareirodurante10minutos,misturandoconstantementecomuma colher de pau. Pode ser utilizado o forno de micro-ondas, pausando-o a cada 2 minutos para misturar a soluo, evitando assim o seu derramamento. A suspenso também pode ser fervida numa panela pequena, misturando constantemente. 4)Apósafervura,esperaresfriarporalgunsminutoseretirarasfolhasderepolhodasuspensãocomoauxíliodeuma peneira, descartando-as em seguida; 5)Asuspensãodeveapresentarumacoloraçãoroxoazulada(igura17.3.3); 6)Retirarumapontadeespátuladosabãofeitonasaulasanterioresecolocaremtubodeensaio; 7)Adicionar,paulatinamente,aotubodeensaio,gotasdeáguadestilada,misturandoconstantementecomoauxílio deumapipetadePasteur,atédissolvertotalmenteosabão(gura17.3.4);

Figura 17.3.2: água e repolho roxo.

Figura 17.3.3: suspensão de repolho roxo fervida. Figura 17.3.4: sabão dissolvido em água.

OBSERVAÇO: caso queira medir o pH de vários sabões, coletar pedaços de tamanho aproximado e adicionar um mesmo volume de água a cada tubo.

8)Aotubocontendoosabãodissolvido,adicionarcincogotasdasuspensãoderepolhoroxoeagitar; 9)AsuspensãoiráadquirirumcoloraçãodeacordocomovalordoseupH(gura17.3.5),equepodesercomparada comaescaladepH(gura17.3.6). AescaladepHfoifeitaemlaboratório,pingando-serepolhoroxoasuspensõescompHde2a12,medidasem peagâmetro com alto grau de preciso.

Figura 17.3.5: suspensão de sabão com repolho roxo.

Figura 17.3.6: escala de pH feita a partir do ensaio com repolho roxo.

DeacordodoaescaladepH,osabãoconfeccionadotempHnafaixade9-10.

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Reciclando:confecçãodepapelrecicladoesabão-Aula3 Finalização da confecção do papel reciclado Retiraropapeldasprensasdejornal.Estáprontaasuafolhadepapel reciclado(gura17.3.7). Opapeltambémpodeserretiradodaprensadepoisdeaproximadamente 24horasedeixadoparasecar. Professor, você pode fazer um fechamento do projeto, falando sobre os problemasdolixourbanonoBrasil.Aquantidadediáriadelixocoletadoem nossopaíséde228.413toneladas,ouseja,1,25Kgdelixoporpessoa. Amplie a discusso, introduzindo a política dos 3 R´s que propõe reduzir, reutilizar e reciclarolixocomomeiodeaproveitamentodolixoepreservaçãoambiental, e aponte como as técnicas de reciclagem estudadas nesse projeto podem se enquadrar nessa política.

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Figura 17.3.7: folha de papel reciclado pronta.

18. Investigao de micro-organismos por meio de cultivo e observaçãodefungosebactérias–Aula1 Rossi-Rodrigues, Bianca C.; Heleno, Maurício G.; Santos, Roney V. dos; Marchini, Gislaine L.; Ferraz, Miritis M. G.; Gatti, Maria Sílvia V.; Dias, Florencia M. P. P.; Chikuchi, Helika A.; Galembeck, Eduardo.

Resumo Esseexperimentovisademonstraraexistênciademicro-organismosnoambiente,atravésdocultivodefungose bactériasemmeiosnutritivos.Oprotocoloexperimentalpropostopermitiráabordarasrelaçõesentreometabolis- mo dos micro-organismos, as condiões do meio de cultivo e o conceito de esterilizao. Nesta primeira aula, sero preparadosmeiosdecultivocomosnutrientesdocaldodebatata,utilizando-seorepolhoroxocomoindicadordepH.

O experimento Materiais A B •1colherdeaçúcar; •½colherdechádesaldecozinha (cloreto de sódio); •3pacotesdegelatinaempóincolor; •14placasdePetri; •Colheresdesopaedecafé; •Paneladepressão; •Fogareiro; Figura 18.1.1: materiais necessários. •1batata; •Águadestilada; •Repolhoroxo(1pratodesobremesaderepolhoroxodesfolhado). OBSERVAÇO: com essa quantidade de materiais é possível preparar meio de cultivo para 14 placas de Petri, aproximadamente.

Dicas de obtenão de materiais AsplacasdePetripodemsersubstituídasporvasilhasplásticasrasascomtampatransparente.

Procedimento Professor, antes da aula prática é importante promover uma breve discussão com os alunos sobre quais são as concepçõesqueelestêmsobreaorigemdosseresvivos:comoelesexplicariamoaparecimentodeumgirinoemuma lagoa? E o aparecimento de bactérias sobre a carne? Apresente a eles a teoria da abiogênese e a teoria da biogênese. Na antiguidade, os argumentos sobre a origem dos seres vivos se baseavam na teoria da gerao espontânea ou abiogênese, que propunha que os organismos poderiam surgir por outros mecanismos além da reproduo, como por exemplo,apartirdatransformaçãodesubstânciasdomeioambiente. EssateoriafoiderrubadadenitivamentecomosestudosdeLouisPasteurporvoltade1850.Seusexperimentos vericaramqueosupostoaparecimentode“micróbios”emmeiosnutritivosnãosedeviaaosurgimentoporgeração espontânea,masatravésdocontatodemicro-organismosjápresentesnoarcomummeioqueapresentavacondições nutritivasfavoráveisàsuareprodução.Osmicro-organismossurgem,também,porreproduçãodeoutrosdamesma espécie.Essateoriacouconhecidacomoteoriadabiogênese. Sehouvertempo,vocêpodedescreverosexperimentosquePasteurrealizouparafundamentarasuateoriaediscutir onde os micro-organismos podem ser encontrados no meio ambiente. Atravésdocultivodefungosebactériasemmeionutritivo,vocêpoderádemonstraraosalunosaexistênciademicroorganismosnoambiente,conrmandoateoriadePasteur.

Protocolo Experimental Preparo do caldo nutriente 1)Emumapanelabemlavadaeenxaguada,cozinharumabatataempedaçoseumpratodesobremesaderepolho

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Investigao de micro-organismos por meio de cultivo e observao de fungos ebactérias–Aula1 roxodesfolhadoem400mLdeáguadurante10minutos; 2)Reservarolíquidotampadoaoladodeumfogareiroparaevitarcontaminação.Essecaldoseráutilizadocomomeio nutriente para os micro-organismos. A

B

C

D

E

Figura 18.1.2: etapas do preparo do caldo nutriente: corte da batata em pedaços (A); desfolhamento do repolho roxo (B); adição dos materiais na panela de pressão (C); adição de 400 mL de água (D); caldo nutriente formado, após cozimento por 10 minutos, com aspecto nal azulado (E).

Preparo do meio de cultivo Mantendo o caldo nutriente ao lado do fogareiro, preparar um me io de cultivo com 300 mL desse caldo, acrescentando umacolherdechádeaçúcar,meiacolherdecafédesale3envelopesdegelatinaincolor. Ofogareiropropiciaumambienteestérilaoredoreabaixodachamadevidoàaltatemperaturaquedestróiosmicroorganismos presentes no ar naquela regio. A

B

C

Figura 18.1.3: preparo do meio de cultivo. adição de uma colher de chá de açúcar (A); adição de uma colher de café de sal (B); adição de 3 pacotes de gelatina incolor (C).

No preparo normal da gelatina para consumo geralmente se recomenda que 1 envelope seja dissolvido em 500 mL de água.Esteprotocolopropõeopreparomaisconcentradoparaqueagelatinanãoderretaforadageladeira. 1) Misturar a gelatina com o caldo ainda quente até que ela seja totalmente dissolvida; Nãoferveragelatinaparaqueelanãopercasuapropriedadedegelicação. 2) Esperar esfriar por alguns minutos; Essaquantidadedemeiocabeemaproximadamente14placasdePetri. 3) Colocar o meio de cultivo em placas de Petri esterilizadas para formar uma superfície para semeadura; Paraaesterilizaçãodasplacas,lave-aspreviamentee,apósasecagem,passeálcool nasuperfícieinterna,deixe-oevaporarecoloqueomeiodecultivo(caldo). Oálcooltemanalidadededestruirosmicro-organismosdoarquesedepositaram na placa. 4)Tamparasplacas.Apósagelicação,omeiodeveapresentarcoloraçãoliláse aspecto turvo; 5) Manter os meios protegidos da luz direta.

114

Figura 18.1.4: placa com meio de cultivo.

Investigao de micro-organismos por meio de cultivo e observao de fungos ebactérias–Aula1 SEGURANçA: é recomendado que o preparo do meio de cultivo seja realizado ao lado de um fogareiro para evitar a contaminação do meio. O calor esquenta o ar ao redor e elimina os micro-organismos daquela área, evitando que se depositem na placa e se reproduzam no meio antes do endurecimento do mesmo.

Abatataeoaçúcardomeiodecultivofornecemnutrientesparaosmicro-organismos.Jáorepolhoroxoéum indicadordepH,poisadquirecoloraçõesdiferentesparacadafaixadepH.AcorlilásindicapHneutro,assim,opHdo meio de cultivo é neutro. Para absoro dos nutrientes, os micro-organismos liberam substâncias para digerir o meio, podendoserenzimasácidasoubásicas.Assim,omeiopoderámodicardecorcomoaparecimentodascolônias,de acordo com a variao de pH dessas substâncias. Discuta e decida com a classe os materiais de coleta de micro-organismos que sero inoculados nas placas na aula seguinteepeçaquecadagrupotragasuafontedeinóculo,bemcomoosmateriaisdapróximaaula.Emnossostestes, optamos por inocular micro-organismos da boca, de uma cédula de dinheiro e do solo, mas os grupos podem sugerir outros materiais.

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Investigao de micro-organismos por meio de cultivo e observao de fungos ebactérias–Aula2

Resumo Esse experimento visa demonstrar a existência de micro-organismos no ambiente, através do cultivo de fungos ebactériasemmeiosnutritivos,permitindoumadiscussãosobreateoriadaabiogênese.Oprotocoloexperimental propostopermitiráabordarasrelaçõesentremetabolismodosmicro-organismos,ascondiçõesdomeiodecultivoeo conceito de esterilizao. Nesta segunda aula, sero coletados micro-organismos presentes tanto no meio ambiente quanto em diferentes materiais que sero inoculados nos meios de cultivo preparados na aula anterior e também em beterraba e cenoura cozidas.

O experimento Materiais •FogareirooubicodeBünsen; •Cotonetes; •Béquer; •Água; •Faca; •Cenouracrua;

•Beterrabacrua; •Vasilhasplásticascomtampa; •Fitacrepe; •Papelalumínio; • Meios de cultivo preparados na aula anterior; •Papelltro. Figura 18.2.1: materiais necessários.

Procedimento Professor, no início da aula, aborde e discuta as duas formas de cultivo propostas. A inoculao em placa propõe uma série de cuidados com a esterilizao para garantir que os micro-organismos inoculados sejam provenientes somente dos materiais de coleta escolhidos. No cultivo com legumes, eles primeiro sero fervidos para que se destrua os micro-organismos neles presen tes. Depois eles sero utilizados como fonte de nutrientes paraosmicro-organismosqueestãopresentesnoarenopapelltro,ouseja,nomeioambiente.

Protocolo experimental Inoculaão de micro-organismos em meio de cultivo 1)Lavarasmãoselimparolocaldetrabalho,passandoálcoolnabancada; 2) Pegar a placa de Petri contendo o meio de cultivo preparado na aula anterior; 3)Colocarumpoucodeáguaparaferver; 4)Umedeceraextremidadedecadacotonetequeseráusadonacoletadosmicro-organismoscomáguafriaepassálos5vezespelovapor.Ovaporesterilizaráocotonete. Énecessárioqueocotoneteestejaúmidoparaumamelhoraderênciadosmicro-organismospresentesnosmateriais de coleta para a inoculao dos mesmos no meio de cultivo. 5)Deixaresfriarporcercade10segundosepassarumcotoneteumedecidoemcadaumdosmateriaisdecoleta; Escolhemos como materiais de coleta: dinheiro, suspensãodesolo(gura18.2.2)emucosadaboca.A suspenso de solo é feita misturando um pouco de solo em água. Para a coleta na mucosa da boca, passar o cotonete umedecido na parte interna da lateral da boca. Qualquerlocaldoambienteetodasassuperfíciesdo nossocorpoexpostasaelecontêmbactérias.Osgrupos podem escolher outros materiais de coleta (como, por exemplo,apeleentreosdedosdopéeocourocabeludo).

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A

B

Figura 18.2.2: coleta para inoculação de micro-organismos presentes no dinheiro (A); e na suspensão de solo (B).

Investigao de micro-organismos por meio de cultivo e observao de fungos ebactérias–Aula2 6) Sempre ao lado do fogareiro para evitar contaminao, esfregar delicadamente a superfície do cotonete no meio decultivopreparadonaaulaanterior(gura18.2.3); Professor, sugira aos alunos que esfreguem o cotonete sobre o meio como se estivessem escrevendo o nome do grupo ou ento fazendo algum desenho, mas muito delicadamente para que o meio no seja danicado. O fogareiro propicia um ambiente estéril da chama devido à alta temperatura que destrói os micro-organismos presentes no ar naquela pequena área, garantindo que somente os micro-organismos provenientes do material de coleta crescero no meio Figura 18.2.3: inoculação do Figura 18.2.4: placa vedada após material na Placa de Petri. inoculação. de cultivo. 7)VedaraplacadePetriemanteraplacaàtemperaturaambiente(gura18.2.4); Repetir essa operao com outras placas, passando cotonetes limpos nos outros materiais de coleta escolhidos; 8)Observarasplacasdiariamenteparavericaraformaçãodecolôniasdebactériase/oufungos.

Cultivo de micro-organismos em legumes 1)Descascarumacenouraeumabeterrabaecortaremfatiasdeaproximadamentedoiscentímetrosdeespessura (gura18.2.5); 2)Colocar,separadamente,acenouraeabeterrabaemáguaferventeedeixarporumminuto(gura18.2.6); A

B

A

Figura 18.2.5: preparo da cenoura (A) e da beterraba (B) para serem usadas como meio de cultivo.

B

Figura 18.2.6: fervura da cenoura (A) e da beterraba (B).

3)Forrarabasedevasilhasplásticascompapeldeltro; 4)Colocarfatiasdecenouraedebeterrabaseparadamentesobreopapeldeltro,demaneiraqueesteque molhado; 5) Fecharavasilhacomumatampaplástica.Cobrircompapelalumínioeaguardarpor2ou3dias. A

B

C

D

Figura 18.2.7: Preparo do cultivo de bactérias e fungos. Vasilha plástica forrada com papel ltro (A); adição das fatias de cenoura (A) e de beterraba (C); vasilha fechada com papel alumínio (D).

Nesse cultivo, a cenoura e a beterraba representam as fontes nutritivas que proporcionaro o desenvolvimento de micro-organismos do meio. A fervura garante a destruio dos micro-organismos presentes nos legumes, assim, os microorganismosquesedesenvolverãonavasilhaserãoprovenientesdomeio,doar,doltroetc.Afervuratambémtornouo meio úmido e quente, propício para o crescimento de fungos.

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Investigao de micro-organismos por meio de cultivo e observao de fungos ebactérias–Aula3

Resumo Esse experimento visa demonstrar a existência de micro-organismos no ambiente, através do cultivo de fungos ebactériasemmeiosnutritivos,permitindoumadiscussãosobreateoriadaabiogênese.Oprotocoloexperimental propostopermitiráabordarasrelaçõesentreometabolismodosmicro-organismos,ascondiçõesdomeiodecultivoeo conceito de esterilizao. Nesta terceira aula, os alunos iro acompanhar o desenvolvimento dos micro-organismos que foram inoculados na aula anterior.

O experimento Materiais •PlacasdePetricommeiosdecultivoinoculadosnaaulaanterior; •Vasilhascomlegumescozidospreparadosnaaulaanterior.

Procedimento Protocolo experimental 1) Observar o crescimento de colônias isoladas no meio de cultivo inoculadas na aula anterior; Nos nossos testes, observa-se o crescimento de colônias de bactérias que apresentam aspecto leitoso, com superfície arredondada. É possível que algumas colônias adquiram coloraões diferentes no meio, como foi o caso, no nosso teste, das bactériasinoculadasdacéduladedinheiro(gura18.3.2A).

Figura 18.3.1: culturas inoculadas com material de mucosa da boca.

Figura 18.3.2: culturas inoculadas com material retirado do dinheiro (A) e de suspensão de solo (B).

ComoorepolhoroxoadicionadoaomeioatuacomoumindicadordepH,amudançadecorindicadiferentespH.Para auxiliá-lo,realizamosumensaiorelacionandoacordoextratoeopH.AferimosopHdeváriostubosdeensaiocontendo suspensõesdeextratoderepolhoemmeioácido,neutroebásico.Agura18.3.3mostraaescalaobtida,quepoderáser usadanaanálisedosresultadosdesteexperimento. A

B

Figura 18.3.3: indicador de pH. Ensaio com repolho roxo, adicionando ácido e base (A). Escala de cores feita a partir do ensaio com repolho roxo (B).

2)CompararacoloraçãodascolôniascomaescaladepHfornecidaparavericaraproduçãodeácidoseálcalis; Seomeiodeixardesersólido,asbactériasestãoproduzindosubstânciasproteolíticas,ouseja,quedegradama gelatina, composta essencialmente de proteínas.

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Investigao de micro-organismos por meio de cultivo e observao de fungos ebactérias–Aula3 3)Observequenospotesdeplásticodesenvolveram-sefungoscomcoreseformasdiferentes(guras18.3.4e18.3.5).

Figura 18.3.4: crescimento de micro-organismos cultivados em papel ltro com cenoura.

Figura 18.3.5: crescimento de micro-organismos cultivados em papel ltro com beterraba.

SEGURANçA: não abrir as placas e os potes. Os fungos soltam esporos que podem ser inalados. Para descarte do material, vede os potes de plásticos (gura 18.3.6) e jogue no lixo. Caso queira reutilizar as placas de Petri, abra o mínimo possível e insira álcool. Deixe por alguns minutos para só depois lavá-las.

Figura 18.3.6: vedação do material para descarte.

Professor, você pode discutir com os alunos o porquê dos alimentos estragarem. Na geladeira, o alimento conserva-se pormaistempoporqueabaixatemperaturaretardaocrescimentodemicro-organismos.Estragar,portanto,signicaque houve uma proliferao de micro-organismos num meio nutr itivo, no caso, no alimento. Discuta com eles também porque éaconselhávelqueosalimentosguardadosnageladeirasejammantidosemrecipientestampados. Aproveitepararelacionaraatividadecomodesenvolvimentodedoençasecomoshábitosdehigieneaomanipular alimentos. Finalizeperguntando:“osmicro-organismossurgemdamatériainerte,do‘nada’,oudareproduçãodeoutrospréexistentes?”

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19. A reduo de cobertura vegetal registrada em fotografias de satélite–Aula1 Siqueira, Suely Franco; Florenzano, Teresa Gallotti.

Resumo Estaaulatemoobjetivodeidenticaroconhecimentopréviodoalunosobresensoriamentoremoto,abordarcon- ceitosbásicossobreestatecnologiaemostraralgumasdesuasaplicações.Paraisso,serãousadasimagensdesatélite (produtodosensoriamentoremoto)eseráapresentadoosatélitebrasileiroCBERS.

O experimento Materiais •Imagensobtidasdesatélite; •FiguradosatéliteCBERS.

Dicas de obtenão de materiais Asimagenspodemserobtidasem: 1.http://www.cbers.inpe.br/?content=galeria_imagens.Paraampliaraimagemobtida,bastaclicarsobreela.Para salvá-la,clicarcomobotãodireitodomousesobreaimagem.Abriráacaixa“salvarimagem”.Escolherodiretórioonde desejasalvareclicarem“salvar”. 2.GoogleEarth:http://earth.google.com.br/.DepoisdefazerodownloadeinstalaroSoftwareGoogle,navegar atéaáreadeinteresseeclicarem“Arquivo”,“Salvar”,“Salvarimagem”.Abriráacaixa“salvarimagem”.Escolhero diretórioondedesejasalvareclicarem“salvar”. AguradosatéliteCBERSeinformaçõesdoprogramaCBERSesuaaplicaçãopodemseradquiridasem:http://www. cbers.inpe.br/?content=lancamento2be http://www.cbers.inpe.br/?content=introducao.Paraampliaragura,basta clicarsobreela.Parasalvar,clicarcomobotãodireitodomousesobreagura.Abriráacaixa“salvarimagem”.Escolher odiretórioondedesejasalvareclicarem“salvar”. Depoisdesalvaraimagemeaguradosatélite,imprimirempapelA4ouemtransparências(casodesejarusaro retroprojetor) e ou gravar em DVD para apresentar na TV ou computador (Datashow). Asescolascommaisrecursospodemfazerusodevídeosquesãoencontradosem: http://www.dgi.inpe.br/siteDgi/ video/galeria.php InformaçõessobresensoriamentoremotopodemseradquiridasnoEducaSERE: http://www.inpe.br/unidades/cep/ atividadescep/educasere/index.htm

Procedimento As imagens obtidas por satélite so ferramentas importantes para o estudo das alteraões que ocorrem na superfície terrestre. Apartir daanálisedeimagensobtidasemdiferentesépocaseemdiferenteslugares,osalunos podeminvestigar, porexemplo,aocupaçãodoespaçourbano,aocorrênciadeilhasdecalor,odesmatamento,asqueimadas e os efeitos do aquecimento global. Ousodasimagensdesatélitemeteorológiconaprevisãodotempojánãoénovidadeparaamaioriadosestudantes, uma vez que essas imagens so mostradas diariamente nos jornais da televiso quando esse assunto (previso do tempo) éabordado.Muitosalunos também játiveramcontatocomo Google Earthe talvezjátenhambuscadoimagensda cidade,dobairro,daruaondemoraouestuda.Destaforma,éimportantequeosalunosaprendamosconceitosbásicos sobreosensoriamentoremoto(oqueé,comoasimagenssãoobtidas,ondeconseguirimagens,comointerpretá-las). Nestaprimeiraaula,expliqueaosseusalunosqueelesaprenderãoa usarasinformaçõesfornecidasporumanova tecnologia, que tem se tornado cada vez mais importante para as pesquisas sobre o meio ambiente. 1.Divida a turma em grupos de 3 a 4 alunos, explicando queeles irão analisar algumas imagens que mostram diferentes lugares. Distribua para os grupos a atividade A e disponibilize alguns minutos para que os alunos analisem, discutamerespondamaduasquestõespropostasnestaatividade.Nãoindiqueoobjeto(ouplataforma)responsávelpela obteno de imagens para que eles levantem hipóteses (avio, satélite, foguete, helicóptero, balo?). Se eles insistirem emperguntar,expliquequeumdosobjetivosdaatividadeéjustamentequeelestentemidenticarquetipodeobjeto serve de plataforma para obter essas imagens. 2. Solicite que faam a atividade B, que contém uma ilustrao do satélite sino-brasileiro, o CBERS.

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Areduçãodecoberturavegetalregistradaemfotografiasdesatélite–Aula1 3. Oriente os alunos a responderem às questões propostas nas atividades A e B por escrito. 4.Promovaumadiscussãodasrespostasdosalunoseváesclarecendoasdúvidasqueelesapresentarem.Quandofor discutir as respostas, escolha alguns alunos (1 de cada grupo) para irem até a lousa de modo que todos os grupos possam contribuirnaproduçãodeumgabaritocoletivo.Aproveiteomomentodadiscussãoparavericarseelesselembramde játervistoimagensobtidasporsatéliteantes.Emcasopositivo,pergunteondeessasimagensforamvistas.Elessabem o que é um satélite? E um sensor remoto? Por que algumas imagens da atividade A têm aspectos to diferentes? 5. Apresente também outras imagens de satélite (impressas em papel A4, em retroprojetor, DVD ou Datashow) e faa afundamentaçãoteórica,aprofundandoosconceitosbásicossobreosensoriamentoremoto:oqueéimagemdesatélite, comoéadquirida,paraqueéusada.NaBibliograaComplementar,háalgumasindicaçõesdeondevocê,professor, poderálermaissobreoassunto. 6.ApresentetambémaosalunosoutrasgurasdoSatéliteCBERS(impressasempapelA4,emretroprojetor,DVDou Datashow), ressaltando que ele é um satélite brasileiro, qual é a sua funo e o que é o programa CBERS. Se preferir, use lmesemDVDouDatashow,disponíveisemhttp://www.dgi.inpe.br/siteDgi/video/galeria.php.

Atividade A

OBSERVAÇO: professor, esta imagem pode ser substituída por outra, por exemplo, a imagem da área onde está localizada a escola.

Figura 19.1.1: Itaipu Binacional, obtida no Google Earth.

Nestaimagem,ManausaparecepróximaaosRiosNegro(empreto) eSolimões(pequenotrechoaoSuldeManausemtonsarroxeados),e aoRioAmazonas,àdireitadacidade.Overdemaisescuroéaoresta amazônica,eoverdeclarosãoáreasdeex-orestasocupadaspelo ser humano. As feiões em branco so núvens.

Figura 19.1.2: imagem CCD/CBERS-2 Data:17/08/2004. Fonte: INPE http://www.cbers.inpe.br/?content=galeria_imagens

Plano Piloto de Brasília e seu contorno. Destaca-se o cinturo das cidades-satélitesemplenaexpansão,bemcomoapresençadenovos loteamentos.

Figura 19.1.3: imagem CCD/CBERS-2 Data: 08/09/2004. Fonte: INPE http://www.cbers.inpe.br/?content=galeria_imagens

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Areduçãodecoberturavegetalregistradaemfotografiasdesatélite–Aula1

Asáreasdesoloexpostoestãoemtonsavermelhadosescuros;as áreasdeagriculturaecana-de-açúcar,emverde.Odelineamentodas curvas de nível é visível.

Figura 19.1.4: imagem CCD/CBERS-2. Região noroeste do Estado de São Paulo. Fonte: INPE http://www.cbers.inpe.br/?content=galeria_imagens

Respostas das questões propostas para a atividade A 1. De qual tipo de viso (vertical ou horizontal) foram obtidas essas imagens? De onde elas foram adquiridas? Resposta:Vertical,decimaparabaixo.Foramadquiridasdesatélite. 2. Para que so usadas as imagens de satélite? Resposta:Sãousadasparamonitoramentodousoeocupaçãodosolo,comelaspodemosobservaraexpansãourbana eagrícola,odesmatamento,asqueimadas,identicarderramamentodepetróleo,fazerprevisãodotempo,acompanhar degelo do polo norte etc.

Atividade B

Respostas das questões propostas para a atividade B 1. As imagens que você viu na atividade A foram obtidas por equipamentos (sensores) instalados em plataformas orbitaiscomo,porexemplo,aqueestárepresentadanaguraacima.Qualéonomepeloqualessasplataformas(ou objetos) so conhecidas? As plataformas orbitais que possibilitam a obteno das imagens daatividadeAsãochamadasdesatélites.Osatéliteilustradonagura é o CBERS (China-Brazil Earth Resources Satellite), Satélite SinoBrasileiro de Recursos Terrestres. 2.OsatéliterepresentadonaguraaoladoéoCBERS,construído no Brasil e na China. Os governos do Brasil e da China assinaram em 06 de Julho de 1988 uma parceria envolvendo o INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) e a CAST (Academia Chinesa de Tecnologia Espacial). Discuta qual é a importância do CBERS para o Brasil. As imagens deste satélite possibilitam identicar, monitorar e quanticaráreasde:orestasnativas,parques,reservas,expansão urbana,expansãoagrícola,áreasirrigadasporsistemadepivôcentral, queimadas, alterações ao longo de cursos-d-água e reservatórios. Com isso, é possível gerar mapas de diferentes temas, elaborar Fonte: INPE material de apoio a atividades educacionais, fazer previso de safras, obterinformaçõesquesubsidiem:oplanejamentodousodaterra,a http://www.cbers.inpe.br/?content=lancamento2b elaboraçãodenovasleiseascalizaçãodessasáreas.

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Resumo Pretende-secomestaaulafornecersubsídiosparaqueoalunosejacapazdeidenticarobjetosrepresentadosna imagem ima gem de sat satéli élite. te. Pa Para ra ate atender nder est este e obj objeti etivo, vo, a aul aula a pro propic piciar iará á um trei treinam namento ento de ide identi ntica cação ção de obj objeto etos s em imagens de satélites.

O experimento Materiais •ImagemdesatéliteimpressaempapelcoucheA4(ouentãoemfolhadesulte,maséimportantequeaimpressão seja colorida e de boa qualidade); •Papelvegetalouplásticotransparentecomasdimensõesdeumafolhadesulte; •Lápiscolorido; •Fitacrepe.

Dicas de obtenão de materiais Asimagensdesatélitespodemserobtidasem: 1)http://www.cbers.inpe.br/?content=galeria_imagens 1) http://www.cbers.inpe.br/?content=galeria_imagens Paraampliaraimagem,bastaclicarsobreela.Parasalvá-la,clicarcomobotãodireitodomousesobreaimagem.Em seguida,abriráacaixa“salvarimagem”;entãoescolherodiretórioondedesejasalvareclicarem“salvar”. 2)http://www.sat.cnpm.embrapa.br// 2)http://www.sat.cnpm.embrapa.br Selecionarumsatéli Seleci onarumsatéliteclicand teclicandosobreele,abri osobreele,abriráumapágina ráumapáginacomdadosdeste comdadosdestesatéliteeexemplo satéliteeexemplodesuasimagens. desuasimagens. Parasalvarestasimagens,clicarcomo Parasalvarestas imagens,clicarcomobotãodireitodomouseclicars botãodireitodomouseclicarsobreaimagem;emseguidaabriráac obreaimagem;emseguidaabriráacaixa“salvar aixa“salvar imagem”,entãoescolherodiretórioondedesejasalvareclicarem“salvar”. 3)http://www.cdbrasil.cnpm.embrapa.br 3)http://www.cdbrasil.cnpm.embrapa.br Selecionaroestadodeinteresseclican Seleci onaroestadodeinteresseclicandosobreele;seleciona dosobreele;selecionaro romunicí municípioclicand pioclicandoem oem“Cons “ConsultaporMunicípi ultaporMunicípio”. o”. Na lista dos municípios do estado selecionado, clicar naquele de interesse e com o boto direito do mouse clicar sobre aimagem;emseguidaabriráacaixa“salvarimagem”,entãobastaescolherodiretórioondedesejasalvareclicarem “salvar”. Outraformadesalvar Outr aformadesalvar ima imagem gem nes nestapági tapáginaé naé cli clicar car sob sobrea rea áre áreade ade int interes eressedentr sedentrodo odo mos mosaic aicode ode ima imagens gens do estado.Todasasvezesqueclicaremcimadaimagem,elavaiseampliar.Quandoatingiraáreaeresoluçãodeinteresse, clicarcomobotãodireitodomousesobreaimagemeabriráacaixa“salvarimagem”,escolherodiretórioondedeseja salvareclicarem“salvar”.

Procedimento A in inte terp rpret retaç ação ão da im imag agem em de sa satél télit ite e per permi miti tirá rá a ob obse serva rvaçã ção o da das s tra trans nsfo form rmaç açõe ões s da su super perfí fíci cie e do pla planet neta, a, especialmente as provocadas pela ao do ser humano. Interpretarfotograasouimagenséidenticarobjetosnelasrepresentadosedarumsignicadoaestesobjetos. Assi As sim, m, qu quan ando do id ident enti ica camo mos s e tra traça çamo mos s ri rios os e es estr trad adas as, , ou de deli limi mita tamo mos s um uma a re repre presa sa, , a ár área ea ou ma manc ncha ha urb urban ana a correspondenteaumacidade,umaáreadecultivoetc.,estamosfazendoasuainterpretação.Paraidenticarestes objetos,éimportanteconsideraralgunsaspectoscomotonalidade/cor,textura,tamanho,forma,sombra,altura,padrão e localizao (Florenzano 2007). Agura1mostraumaimagemdaregiãodeBrasíliaenelaforamidenticadosalgunsobjetos,cujascaracterísticas estãodescritasnasgurasde2a8.Sugerimosquevocê,professor,façaumatransparênciacoloridadestaimagemou, seasuaescolativermaisrecursos,mostreestaimagemusandooPowerPointparaexplicaraosseusalunosquaissãoos objetos que podem ser reconhecidos na imagem e quais características apresentam. Formas irregulares:geralmenteindicamobjetosnaturais(matas,lagos,feiçõesderelevo,pântanos,etc.). irregulares:geralmenteindicamobjetosnaturais(matas,lagos,feiçõesderelevo,pântanos,etc.). Formas regulares: regulares: ge geral ralme ment nte e in indi dica cam m ob obje jeto tos s co cons nstru truíd ídos os pe pelo lo se ser r hum human ano o (i (indú ndúst stri rias as, , ae aero ropo port rtos os, , ár área ea de reorestamento,áreasagrícolas,etc.).

124


E

A G

B C D F

Figura 19.2.1: Imagem de Brasília obtida em 08/09/2004, pelo sensor CCD do satélite CBERS-2 Fonte: http://www http://www.cbers.inpe.br/?con .cbers.inpe.br/?content=galeria_imag tent=galeria_imagens ens

A

B

Figura 19.2.2: considerando a cor, forma irregular, padrão e tamanho, é possível inferir que se trata de uma mata ciliar.

Figura 19.2.3: considerando a cor, forma irregular e tamanho, é possível inferir que se trata de um lago. A água absorve muita energia e por isso aparece escura nas imagens.

D

C

Figura 19.2.4: considerando a cor, cor, a rugosidade e o padrão, é possível inferir que se trata de uma área urbana pouco densa.

Figura 19.2.5: considerando a cor, cor, a rugosidade e o padrão, é possível inferir que se trata de uma área urbana mais densa.

125


F

E

Figura 19.2.6: considerando a cor cor,, forma regular (linear) e tamanho, é possível inferir que se trata de uma rodovia.

G

Figura 19.2.8: considerando a cor, uma mistura do rosa/ roxo (solo exposto) com o verde (vegetação) e a forma irregularr, é possível inferiri que se trata de área de cerrad o. irregula

Figura 19.2.7: 19.2.7 : considerando a cor, cor, forma regular e tamanho, é possível inferir que se trata de um aeroporto.

Depois que tiver expli Dep liccado aos alu lunnos como fazer o reconheciment reconhe cimentodosobjetos, odosobjetos,vocêpoderádistribu vocêpoderádistribuiraimagem iraimagem de sa saté téli lite te, , pa para ra qu que e el eles es ide dent nti iqu quem em os ob obje jeto toss ne nela la repres rep resent entad ados os. . Nes Neste te ex exem emplo plo, , se selec lecio iona namo mos s um uma a im imag agem em obtida pelo sensor CCD do satélite CBERS-2, da regio noroeste do es esta tado do de Sã São o Pau aulo lo ( (gur gura a 19 19.2 .2.9 .9), ), dev devid ido o à va vari ried edad ade e de ob obje jeto tos s ne nela la re repr pres esen enta tado dos. s. Voc ocê, ê, no en enta tant nto, o, po pode derá rá selecionar a imagem do município onde a escola se localiza, ou de outra regio representativa, para trabalhar com seus alunos. Esta atividade pode ser desenvolvida tanto individualmente quanto em pequenos grupos (2 a 3 alunos). Depois de explic explicar ar os oselemento elementos s (tonal (tonalidade/ idade/cor cor, , textura textura, , tamanho, forma, sombra, altura, padro e localizao) e o proce pro cess sso o de in inte terpr rpreta etaçã ção o (i (iden denti tic caç ação ão do dos s ob obje jeto tos) s) do dos s objeto,seguirosseguintespassos:

1)Distribuirparaosalunosaimagem(gura19.2.9:imagem da regio noroeste do estado de So Paulo ou outra escolhida por você) voc ê) em pap papel el cou coucheA4, cheA4, ou em pap papel el sul sulte te com imp impres ressão são colorida e de boa qualidade, 2) Distribuir também para os alunos uma folha de papel vegetal (ou plá plásti stico co tra transpa nsparent rente) e) e uma fol folha ha de pap papel el sul sulte te com as orientaões (roteiro) da atividade. Ler essas orientaões com os alunos para sanar eventuais dúvidas; 3) Solicitar aos alunos prender o papel vegetal sobre a imagem distribuída,comoilustraagura19.2.10,edelimitarouassinalar osobjetosidenticadossobreovegetal; Figura 19.2.9: imagem da região noroeste do estado de São Paulo obtida pelo sensor CCD do satélite CBERS-2. Fonte: http://www http://www.cbers.inpe.br/?con .cbers.inpe.br/?content=galeria_ima tent=galeria_imagens gens

Figura 19.2.10: A folha de papel vegetal (ou plástico transparente) deve ser xada sobre a imagem escolhida com o auxílio de uma ta crepe.

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Areduçãodecoberturavegetalregistradaemfotografiasdesatélite–Aula2 4) Pedir aos alunos para criar uma legenda. Agura11mostraalgunsdosobjetosqueosalunosdevemlocalizarnaimagemqueselecionamos.

MATA NATIVA ÁREAAGRÍCOLA ESTRADA MATA CILIAR

LAGO MATA DE REFLORESTAMENTO PISTA DE POUSO SOLOEXPOSTO RIO

ÁREAURBANA

Figura 19.2.11: imagem da região noroeste do estado de São Paulo obtida pelo sensor CCD do satélite CBERS-2. Fonte: http://www.cbers.inpe.br/?content=galeria_imagens

Sevocêsentirnecessidadedeummaiorembasamentoteórico,poderáconsultarolivro“Iniciaçãoemsensoriamento remoto”,deTeresaGallottiFlorenzano. Não seesqueça que você pode selecionar outras imagens nos endereçosindicados e salvá-las emPowerPoint ou imprimi-lasem transparência. Sinalizecom letrasou números osobjetos a seremidenticados, como mostradona imagemdeBrasília;projetarparaosalunos(retroprojetoroudatashow)etreinaraidenticaçãodeobjetosjuntocom eles. Sevocêescolherimagensdasuacidadeparafacilitarainterpretação,poderátambémfazertrabalhodecampopara validar a interpretao da imagem analisada. E,casoestejarealizandoaatividadecomoprofessordegeograa,elepoderáaproveitaraatividadepropostapara trabalharconceitoscartográcos(escala,legenda,etc.)emsuasaulas.

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Resumo Pretende-se com esta aula difundir como o sensoriamento remoto contribui para o monitoramento do desmatamento daAmazôniaefornecerdadosparaoalunocompreenderereetirarespeitodaproblemática.

O experimento Materiais •Tabeladetaxadedesmatamento; •Imagensdesatélite.

Dicas de obtenão de materiais ParaobterimagensdoCatálogodoInstitutoNacionaldePesquisasEspaciais(INPE),sigaasseguintesinstruções: •acesseoendereçohttp://www.dgi.inpe.br/CDSR/; •cliquenasetalateraldesatéliteseselecioneLandsat5; •cliquenasetalateraldeinstrumentoseselecioneTM; •cliquenasetalateraldepaíseselecioneBrasil; •emMunicípio,digiteNovoProgresso; •nasetalateraldoestado,selecionePA; •cliqueemexecutar; •apareceránatelaonomedacidade,estadoeopaísquevocêescolheu,cliquesobre; •apareceráummosaicodeimagenseumasetaazulqueindicaolocalselecionadoporvocê,cliquenobalãoazul; •aparecerãoalgumasopçõesdeimagens,observequeconstaadatadeaquisiçãodecadaumadelas.Paravisualizar, clique no ícone ao lado do carrinho de compras; •abriráumapáginacomaimagemampliadaecomsuasinformações.Parasalvar,cliquecomobotãodireitodomouse sobre a imagem e depois em salvar a imagem como; •escolhaodiretórioondedesejasalvarsuaimagemecliqueemsalvar. Desta mesma forma, você pode salvar imagens dos satélites Landsat 1, 2, 3, 5, 7 e do CBERS 2 e 2 B de qualquer regio do Brasil. ParaobterdadossobreomonitoramentodaAmazôniaLegalporsensoriamentoremoto,acesseapáginadoINPE: http://www.inpe.br/enavegueemAmazônia.

Procedimento Nesta atividade, os alunos analisaro alguns dados na forma de tabela e de imagens da Amazônia Legal, obtidos por sensoriamentoremoto,paradiscutirereetirsobreascausaseconsequênciasdodesmatamento. ApesardetersidoselecionadaaAmazôniaLegal,omesmotipodeatividadepodeserrealizadocomoutrasáreas.

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Areduçãodacoberturavegetalregistradaemfotograasdesatélite-Aula3 Atividade A Para monitorar o desmatamento da Amazônia Legal por sensoriamento remoto, o INPE conta com quatro sistemas operacionais complementares: PRODES (Programa de Cálculo do Desorestamento daAmazônia), QUEIMADAS, DETER (Deteco de Desmatamento em Tempo Real) e DEGRAD (Mapeamento da Degradao Florestal na Amazônia Brasileira).Osdadosgeradossãodistribuídosparaopúblicoemgeral(disponíveisnainternet);usuáriosespeciais, comoórgãosdescalização,quepodemfazeraresponsabilizaçãodeaçõesilegais,eafederaçãoeosestados, que podem atuar para reverter o processo quando possível. 1) Organize grupos e distribua a atividade A; 2) Estabelea um tempo para que os alunos possam discutir e responder às questões; 3) Em seguida faa uma discusso com a classe e anote na lousa as respostas de cada grupo; 4) Corrija as respostas, aproveitando para esclarecer o que é Amazônia legal, Amazônia Ocidental e Oriental. Quaissãoaspossíveiscausaseconsequênciasdodesmatamento.

QuestõeseGabarito 1.Observandoatabelaabaixo,qualéoestadoquemaisdesmatouentre2000e2007? Resposta:MatoGrosso. 2.Entreosanosde2000e2007,qualfoioanoemquehouvemaiortaxadedesmatamentonaAmazôniaLegal? Resposta:2004. 3. No ano de 2007, qual foi o estado que mais desmatou? Resposta:Pará.

TaxadedesmatamentoanualnaAmazôniaLegal(km2/ano) #imgs/ano161191207211211213

Estados/Ano

00

01

02

03

04

05 (c)

06 (c)

07 (c)

Acre 547 419 883 1078 728 592 398 184 Amazonas 612 634 885 1558 1232 775 788 610 Amapá702546333039 Marano 1065 958 1014 993 775 922 651 613 Mato Grosso 6369 7703 7892 10405 11814 7145 4333 2678 Pará66715237732469968521573155055425 Rondônia 2465 2673 3099 3537 3858 3244 2049 1611 Roraima 253 345 84 439 311 133 231 309 Tocantis 244 189 212 156 158 271 124 63 Amazônia Legal 18226 18165 21394 25247 27423 18846 14109 11532 Fonte: Projeto Prodes. http://www.obt.inpe.br/prodes/prodes_1988_2007.htm

Atividade B ParamonitorarodesmatamentodaAmazôniaLegal,sãonecessárias230imagens(cenas)dosatéliteLandsat (cadaretânguloamarelo),comomostradonomosaicodagura19.3.1. 1) Organize os grupos e distribua a atividade B; 2) Estabelea um tempo para que os alunos possam discutir e responder às questões; 3) Faa uma discusso com a classe e anote na lousa as respostas de cada grupo; 4)Corrijaasrespostasdosalunos,aproveitandoparaexplicarqueonúmerodeimagensnecessáriasparaformar o mosaico varia conforme o satélite e o sensor.

129

Areduçãodacoberturavegetalregistradaemfotograasdesatélites-Aula3

Figura 19.3.1. Imagens do satélite Landsat. Fonte: Projeto Prodes. http://www.obt. inpe.br/prodes/apresentacao_prodes.pdf

QuestõeseGabarito 1.QuantasimagensdosatéliteLandsatsãonecessáriasparaformaromosaicoemonitoraroestadodoPará? Resposta:63imagensdosatéliteLandsat–sensorTM(Estenúmerodecenasvariaconformeosatéliteeosensor). 2.Identiqueosestadosdeacordocomasletras: Resposta:A-Amazonas,B-Acre,C-Rondônia,D-Pará,E-MatoGrosso,F-Tocantins,G-Maranhão,H-AmapáeI- Roraima.

Atividade C Ampliadaumacenadomosaico,épossívelvisualizarcommaisdetalhesasuperfíciedoterrenocomomostraagura abaixo:

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Areduçãodecoberturavegetalregistradaemfotografiasdesatélite–Aula3 1) Organize os grupos e distribua a atividade C; 2) Estabelea um tempo para que os alunos possam discutir e responder às questões; 3) Faa uma discusso com a clase e anote na lousa as respostas de cada grupo; 4) Durante a correo, aproveite para destacar que a construo da estrada é uma das causas para o incremento do desmatamento. Proponha que discutam essa questo. Comaáreaampliada,épossívelidenticar,mapearemediraáreadesmatada.Amedidapodeserfeitadeduasmaneiras:emimagensimpressasempapel(Produtocartográco)atravésdecálculodeescalaeemimagensdigitais,através deumsoftwaredeInformaçãoGeográca(SIG). Feitaamedidadaáreadesmatadanaguraabaixo,constatou-sequeelamede5.363.689m2.

Figuras19.3.2e19.3.3:imagemdossatéliteLandsap.Ampliaçãoparaocálculodaárea.

QuestõeseGabarito 1.Calcule: Sabendoqueamedida(ocial)máximadeumcampodefuteboléde120mdecomprimentopor90mdelargura, calcularaáreadocampodefutebolemm2.Emseguida,calcularonúmerodecamposdefutebolquecabemnaárea delimitadanaguraacima. Resposta:Seamedida(ocial)máximadeumcampodefuteboléde120mdecomprimentopor90mdelargura,a suaáreaseráde120mx90m=10.800m2. Seamedidadaáreadesmatadaéiguala5.363.689m 2 cabem 496,63 campos de futebol. Para obter este resultado, bastadividirfazeraregradetrês: 1 campo X X = 5.363.689 10.800 X = 496,63

10.800 m2 5.363.689 m2

2.ApartirdaanálisehistóricadaáreadeNovoProgressopormeiodasimagensdasdiferentesdatas,oqueépossível observar em relao ao processo de desmatamento? Resposta:Aconstruçãodaestrada,conformemostraacenaaseguiratraiuaocupaçãoemseuentorno.

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ESTRADA

Dicas para enriquecer a atividade Atividade A CasoaescolatenhaDVDoudatashow,podeserapresentadoparasensibilizaçãoovídeo“Amazôniaparasempre” http://www.youtube.com/watch?v=tiViVZgY4Gg&feature=related Solicitaraosalunosqueanotemduranteaexibiçãodovídeo,oqueeleaponta:comocausadodesmatamento;a importânciadaorestaeoqueédesenvolvimentosustentável. Levantar com seus alunos, as possíveis causas para diminuio do desmatamento de 2004 para 2008 e solicitar pesquisa para comprovar as hipóteses levantadas. Atividade B Fecharaatividadecomovídeo“Vivaodesmatamento” http://www.youtube.com/watch?v=CF3IXT0kjsU&feature=related Atividade C Fechar a atividade com o vídeo “Matéria Desmatamento” http://www.youtube.com/watch?v=_ BM4rRCswAg&feature=related TrabalharemparceriacomoprofessordeMatemáticaecalcularoaumentodaáreadesmatadaentreasdatasde1999 e2009,usandoescalaeconsiderandoquecadacenatem185kmx185km(34.225km2).

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20. A fermentao e a produo de po - Aula 1 Rossi-Rodrigues, Bianca C.; Heleno, Maurício G.; Santos, Roney Vander dos; Marchini, Gislaine L.; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

Resumo Nesteexperimento,demonstraremosoprocessodefermentaçãoalcoólica,utilizadonapanicação.Umdeseus produtos, o CO2,éoresponsávelpelocrescimentodamassadopão.Esteprocedimentoserádesenvolvidopormeioda modicaçãodascondiçõesdomeiodecrescimento.

O experimento Materiais •3tabletes(15gcada) de fermento biológico; •200mLdeáguamorna; •50mLdeáguafervida; •25mLdeleitemorno; •5frascoserlenmeyers de 125 mL;

•Açúcar(nomínimo,5 colheres de sopa) •Adoçanteempóouem gotas; •5balõesdeborracha; •2colheresdesopade óleo. Figura 20.1.1: materiais necessários.

Dicas de obtenão de materiais Os erlenmeyers podem ser substituídos por garrafas pequenas de refrigerante.

Procedimento Registros datam o consumo do po desde a pré-história, por volta de 10.000 anos a.C. No Egito, em torno de 5000 anosa.C.,opãoeracomponentebásicoeimportantenaalimentação.Osdemelhorqualidadeeramdestinadosaosricos etambémserviamcomomoedadetrocaepagamentodesalários.NaEuropa,opãotrazidopelosgregoserafeitoem panicadoraspúblicase,maistarde,comaquedadoimpérioromano,passouaserfeitoemcasa. NoBrasil,osregistrosdeconsumodepãodatamdoséculoXIX.Antesdisso,oalimentosimilareraobijudetapioca. Os processos de desenvolvimento e aprimoramento de técnicas de fermentao com o uso de leveduras para a produçãodeálcoolepãomarcaramoiníciodachamadaBiotecnologia. Nesseprojeto,serápossívelobservaraaçãodasleveduras,quesãofungosunicelularesresponsáveispelosprocessos fermentativos utilizados na produo de po. Professor, organize e oriente os alunos previamente para que tragam os materiais que sero utilizados neste experimento.Dividaaclasseemgruposepassealistadosmateriaisnecessáriosquedeverãoserprovidenciadospara o desenvolvimento da atividade. Nessa aula, aproveite para realizar uma discusso sobre o processo de confeco do po, abordando o papel das leveduras e as etapas envolvidas.

Protocolo Experimental 1)Numeraros5frascoserlenmeyers(gura20.1.2); 2)Dissolver2tabletesdefermentoem200mLdeáguamornaedistribuirasuspensãonosfrascos1,2e5,conforme dadosnatabela(gura20.1.3);

Figura 20.1.2: frascos numerados.

Figura 20.1.3: adição da suspensão de fermento e água morna e fermento nos respectivos frascos (1,2 e 5).

133

A fermentao e a produo de po - Aula 1 3) Dissolver ¼ de tablete de fermento em 25 mL de leite morno e colocar a suspenso no frasco 3, conforme indicado natabela(gura20.1.4); 4)Dissolvermeiotabletedefermentoem50mLdeáguafervida.Realizarasuspenssãologoapósaretiradadaágua dofogo.Colocarasuspensãonofrasco4,conformeindicadonatabela(gura20.1.5);

Figura 20.1.4: adição da suspensão de leite morno e fermento no respectivo frasco.

Figura 20.1.5: adição da suspensão de água fervente e fermento no respectivo frasco.

5)Prepararosfrascosseguindoosdadosdatabelaabaixo; FRASCO

1 2 3 4 5

FERMENTO + ÁGUA MORNA 50mL 50mL 50mL

FERMENTO + GUA FERVENTE 50mL -

FERMENTO + LEITE MORNO 25mL -

AçúCAR

ADOçANTE

óLEO

1 colher de sopa

10 gotas -

2 colheres de sopa

1 colher de sopa 1 colher de sopa 1 colher de sopa

6) Colocar na boca de cada frasco um balo de borracha; 7) Observar após 24 horas. A

B

C

Figura 20.1.6: adição de açúcar (A), óleo (B) e adoçante (C) nos frascos conforme indicado Figura 20.1.7: frascos com as respectivas na tabela acima. suspensões fechados com balões de borracha.

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A fermentao e a produo de po - Aula 2

Resumo Oobjetivodestaaulaévericaropapeldofermentonocrescimentodamassadepão,comparandoocrescimentoda massapreparadasemfermento,comfermentoquímicoecomfermentobiológico.Seráobservadotambémoresultado da aula anterior.

O experimento Materiais •300gdefarinhadetrigo; •180mLdeáguamorna(40a45ºC); •9gdefermentobiológico; •3gdeaçúcar; •9gdefermentoquímico; •3potesiguaistransparentes(capacidadedenomínimode500mL); •FilmedePVCtransparente; •Bandejaparamisturarosingredientes.

Procedimento


Sero preparadas massas de po com fermento químico, com fermento biológico e sem fermento nenhum para observar, comparar e discutir o crescimento ocorrido nessas condiões. Recomendamos que essas massas sejam preparadas simultaneamente,poralunosdiferentesdogrupo,paraqueotempode“repouso”delassejaomaissemelhantepossível. Enquanto as massas recém preparadas estão “repousando”, será possível observar o resultado do experimento realizado na aula anterior.

Protocolo experimental Preparo das massas de pão

Massa com fermento químíco 1)Coloquenabandejaoaçúcar(1g=1colherdecafé),ofermentoquímico(3g=1colherdecafé),afarinhade trigo(100g=13colheresdesopa)eaágua(60mL=¼decopodeágua); 2) Misturar os ingredientes e amassar com as mos por 5 minutos; 3)Colocaramassaobtidanoprimeiropoteeidenticá-locomo“FermentoQuímico”.

Massa sem fermento 1)Coloquenabandejaoaçúcar(1g),afarinhadetrigo(100g)eaágua(60mL); 2) Misturar e amassar com as mos por 5 minutos; 3)Colocaramassaobtidanosegundopoteeidenticá-locomo“semfermento”. OBSERVAÇO: se optar por utilizar a mesma bandeja para preparar as massas, lave-a antes de cada procedimento. Se o mesmo aluno for preparar as massas, ele deve lavar as mãos antes de manuseá-las.

Massa com fermento biológico É importante que essa seja a última massa a ser preparada. 1)Emumabandejacolocaroaçúcar(1g),ofermentobiológico(5gou¼detablete)dissolvidonaáguamorna(60 mL) e a farinha de trigo (100 g);

135

A fermentao e a produo de po - Aula 2 2) Misturar e amassar por 5 minutos; OBSERVAÇO: Se optar por utilizar a mesma bandeja para preparar as massas, lave-a antes de cada procedimento. Se o mesmo aluno for prepara as massas, ele deve lavar as mãos antes de manuseá-las.

3)Colocaramassaobtidanoterceiropoteeidenticá-locomo“FermentoBiológico”; 4) Molde as três massas dentro dos potes para que tenham tamanhos iniciais iguais; Utilizarpotesiguaisparacomparaçãodocrescimentodamassa(gura20.2.2).

Figura 20.2.2: massas modeladas nos respectivos frascos.

5)TamparospotescomlmedePVCedeixaremrepousopor30minutos; 6)Enquantoisso,observeoresultadodafermentaçãodosfrascospreparadosnaaulaanterior(gura20.2.3); Frasco 1 2 3 4 5

Contedo dos frascos Fermento,águamornaeaçúcar Fermento,águamornaeadoçante Fermento, leite morno e aúcar Fermento,águaferventeeaçúcar Fermento,águamorna,açúcareóleo

Pergunteaosalunosoquedeveterocasionadooenchimentodasbexigas epeçaparaformularemhipótesesparaexplicaradiferençanovolumede gases produzidos. Utlize nessa discusso as questões presentes no roteir o de trabalho.Peçaparaqueosalunospesquisememcasa,paraapróximaaula, a reao de fermentao para a produo de po. Asbexigascheiasindicamformaçãodegás.Pergunte,porquenãohouve formaçãodegásnofrasco2?Nofrasco2,oúnicoquenãocontinhaaçúcar, masadoçante,nãoocorreuformaçãodegás.Oaçúcaréfontenutritivapara o crescimento das leveduras. Sua metabolizao gera CO 2 como produto. Aoapertarlevementeasbexigas,serápossíveldistinguirasmaischeias easmaisvazias.Asbexigasdosfrascos1e3devemestarmaischeiasdo queasdosfrascos4e5.Aáguamornaeomeionutritivo(açúcareleite) proporcionarammaiorproduçãodegásnosfrascos1e3,respectivamente.O leite contém proteínas e pode ser observado aumento do volume do frasco, Figura 20.2.3: resultado da fermentação das leveduras após 24 horas. podendoatémesmoextravasar. Ofrasco 4deveterapresentado menorproduçãodegás queo frasco 1,o quepermitepercebera inuênciada temperaturanometabolismodasleveduras.Aáguamornaconfereumambientepropício,enquantoaáguaferventepode causaradesnaturaçãodasenzimasresponsáveispelafermentaçãoeamortedealgumasleveduras. Ofrasco5tambémdeveterapresentadoaparecimentodegás,noentanto,abexigadeveestarmenoscheiaqueas demais. O óleo, por permanecer na superfície, restringe o contato da suspenso com o ar. É possível observar as bolhas saindo da suspenso através do óleo. Baseando-senasinterpretaçõesdosresultadososexperimentodaaulaanterior,peçaparaqueosalunosformulem umahipótesedoqueacontecerácomasmassasdoexperimentorecémpreparado,apósotempoderepouso.

136

A fermentao e a produo de po - Aula 2 7) Após 30 minutos, abrir um pote de cada vez e comparar os odores desprendidos das massas; Afermentaçãoproduzumpoucodeálcool.Épossívelsentirumodorcaracterísticodamassacomfermentobiológico, decorrentedavolatizaçãodoálcool. 8)Observarocrescimentonastrêsmassas(gura20.2.4).

Figura 20.2.4: crescimento das massas após 30 minutos de repouso.

Das três massas preparadas, somente a que utilizou o fermento biológico deve apresentar crescimento. O CO 2 produzido a partir da utilizao da glicose através da fermentao forma minúsculas bolhas na massa, promovendo seu crescimentoedeixando-amais“leve”ou“aerada”. O fermento químico também é muito utilizado para produo de pes e bolos. Sua ao consiste na liberao de CO 2 através da dissuspenso, principalmente do bicarbonato de sódio (NaHCO 3), que acontece em altas temperaturas. Por isso, a massa no cresce à temperatura ambiente. Observandoofrascoemquenãofoiadicionadonenhumfermentoàmassa,podemosconcluirquenãohácrescimento da massa, sem adio de qualquer tipo de fermento. Naaulaseguinte,serácomprovadoqueogásexaladonofermentobiológicoéoCO2. Assim, pea para que os grupos tragamosmaterisisnecessáriosparaaaulaseguinte.

137

A fermentao e a produo de po - Aula 3

Resumo Nesta aula, será demonstrado, indiretamente, que o gás liberado pelas leveduras é o CO2. O gás liberado será borbulhadoemsoluçãoaquosacontendoextratoderepolhoroxo,quefuncionacomoumecienteindicadordepH.A formaçãodeácidocarbôniconasoluçãoaquosaabaixaráopH,provocandomudançanacoloraçãodasolução.

O experimento Materiais •1frascokitasato; •1rolha; •1pedaçodemangueiradelátex(garroteoutripademico); •1erlenmeyerde250mL; •Extratoderepolhoroxo(repolhoroxo,panelaefogareiro); •Fermentobiológicofresco; •Águamorna; •Açúcar; •1colherdesopa.


Procedimento Nasaulasanteriores,foiobservadaaformaçãodegáspelafermentação.EssegáséoCO 2.Nessaaulavericaremos aformaçãode ácidoquando essegás éborbulhadoem águacontendoindicador depH.Oácido formadoé oácido carbônico. Essa reao processa-se rapidamente na ausência de enzimas. O CO 2borbulhadoemáguaformaácidocarbônicoque dissocia-se em HCO 3-+H+:

CO2 + H 2O

H2CO 3

HCO 3- + H +

OextratoderepolhoroxoéumindicadornaturaldepHquemudadecordeacordocomopHdasolução.Assim, aoborbulhar ogás carbônico produzidopelasleveduras,haveráformação deácido carbônico,diminuiçãodopH e, consequentemente,mudançadecor.OpHpoderáserconstatadopelaescaladecoresquedisponibilizamosmaisadiante neste livro.


Preparo prévio do extrato de repolho roxo 1)Numapanelalimpaebemenxaguada,cozinharpor10minutos3folhasgrandes,empedaços,derepolhoroxo.Após ocozimento,retirarorepolhoereservaraágua;

Figura 20.3.2: preparo do extrato de repolho roxo.

138

A fermentao e a produo de po - Aula 3 Identicação do gás exalado pela fermentação 1)Dissolver½tabletedefermentofrescoem100mLdeáguamornaa(37oC)(gura20.3.3); 2) Acrescentar 4 colheres de sopa de aúcar na suspenso ainda morna e transferir para o frasco kitasato (gura 20.3.4);

Figura 20.3.3: material necessário para o preparo da suspensão de leveduras.

Figura 20.3.4: adição de açúcar à suspensão de leveduras.

3) Agitar levemente; 4)Arrolharofrascoeligaramangueiradelátexàsaídalateraldofrasco(gura20.3.5); 5)Inseriraoutraextremidadedamangueiraemumerlenmeyerde250mL,contendo100mLdeextratoderepolho roxo(gura20.3.6); 6)Observaroborbulhamentodogásexaladopelafermentação,noextrato; 7)Anotaroqueacontececomoextratoapósoborbulhamentodogásporalgunsminutos(gura20.3.7);

Figura 20.3.5: kitasato com suspensão de leveduras.

Figura 20.3.6: montagem do sistema.

Figura 20.3.7: extrato de repolho roxo após o borbulhamento do gás.

Aleveduraproduzgáscarbônicoque,borbulhadoemágua,converte-seemácidocarbônico,acidicandoomeio. OextratoderepolhoroxoéumindicadornaturaldepHe,portanto,adquirecoloraçõesdiferentesdeacordocomo pH.Paraauxiliá-lo,professor,realizamosumensaiorelacionandocordoextratoaopH.AferimosopHdeváriostubos deensaiocontendosuspensõesdeextratoderepolhoemmeioácido,neutroebásico.Agura20.3.8mostraaescala obtida,quepoderáserusadanaanálisedosresultadosdesteexperimento. Amudançadecoloraçãodoextratoderepolhoroxonesteexperimentodeazulpararoxoindicaacidicaçãodomeio, conrmandoaproduçãodegáscarbônico. A B

Figura 20.3.8: indicador de pH. (A) Ensaio com repolho roxo, adicionando ácido e base. (B) Escala de cores feita a partir do ensaio com repolho roxo.

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21.Esterilizaçãodaágua:oefeitodaradiaçãoultravioleta(UV)no desenvolvimentodemicro-organismos–Aula1 Rossi-Rodrigues, Bianca Caroline; heleno, Maurício G.; Santos, Roney Vander dos; Marchini, Gislaine L; Dias, Florencia M. P. Pereira; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo

Resumo Neste experimento, será demonstrada a eciência da radiação ultravioleta (UV), um dos métodos usados na esterilizaçãodeágua,naeliminaçãodemicro-organismos.Serãopreparadosmeiosdeculturaparaodesenvolvimentode bactériasefungos,quedepoiscarãosubmetidosaduascondições:exposiçãoenãoexposiçãoàradiaçãoultravioleta.

O experimento Materiais •1colherdechádeaçúcar(aproximadamente3,5g); • ½ colher de café de sal de cozinha (cloreto de sódio) (aproximadamente1g); •3envelopesdegelatinaempóincolor; •PlacasdePetri(nomínimo6placas); •1colherdechá; •Paneladepressão; •1batatamédia; •Faca; •½litrodeáguadestilada; •LâmpadasUVdeondascurtas(até254nm)transparentes; •ÓculosdeproteçãocontraradiaçãoUV; •Fogareirooufogão; •Fitaadesiva(paravedarasplacas).


Dicas de obtenão de materiais •AsplacasdePetripodemsersubstituídasporvasilhasplásticascomtampatransparente; •OsóculosdeproteçãoUVpodemseradquiridosemlojasdeprodutosdelaboratórioouemóticas.

Procedimento Professor,sugerimosqueantesdaaulapráticasejarealizadaumadiscussãosobreaimportânciadotratamentode água,perguntandoseosalunossabemporquedevemostratá-laequedoençaspodemserveiculadaspelaáguaeoque elaspodemcausar.Abordeeexempliquemicro-organismoscausadoresdedoençaseaspossíveismaneirasdeeliminálos.Façatambémumadiscussãosobreascausasdapoluiçãodaságuas.Ascomunidadesondevivemeestudamtêm exemplosdesituaçõesemqueriosestejamsendocontaminadoscomoesgotodeorigemindustrialouresidencial?Há tratamentodaáguaqueabastecearegião?Hááguatratadaparatodos? EsteexperimentodemonstraráoefeitodaradiaçãoUVnaeliminaçãodemicro-organismos,umdosmétodosutilizados nadesinfecçãodaágua.Paraisso,serãocultivadosmicro-organismosemmeiosnutritivosquedepoisserãosubmetidosa duascondições:exposiçãoenãoexposiçãoàradiaçãoUV.Osalunoscompararãoentãoocrescimentodascolôniasnessas duas condiões. Aonaldaaula,organizeaclasseemgruposeexpliqueasetapasdoexperimento.Senecessário,aproveitetambém paraorientarosalunossobreosmateriaisquedeverãotrazerparaaspróximasaulas.

Protocolo Experimental Preparo do caldo nutriente 1)Emumapaneladepressãolimpaebemenxaguada,cozinharumabatataempedaçosem400mLdeáguadurante 10minutos.Essaetapapoderáserrealizadaantesdoiníciodaaulaecomoauxíliodopessoalresponsávelpelamerenda. Oriente-os para comearem a cozinhar a batata cerca de 20 minutos antes do início da aula e para que no destampem a panela;

141

Esterilizaçãodaágua:oefeitodaradiaçãoultravioleta(UV)nodesenvolvimento demicro-organismos–Aula1 2)Reservarolíquidotampado,queseráocaldonutriente,aoladodeumfogareiroparaevitarcontaminação; A

B

C

D

Figura 21.1.2: preparo do caldo nutriente: (A) corte da batata em fatias; (B) cortes na panela de pressão; (C) adição de água; (D) caldo pronto após cozimento.

Preparo do meio de cultivo bacteriano não seletivo Prepararummeiodeculturacom300mLdecaldonutriente,acrescentandoumacolherdechádeaçúcar,umaponta decolherdechádesale3envelopesdegelatinaincolor; OBSERVAÇO: no preparo normal da gelatina, um envelope é dissolvido em 500 mL de água. Este experimento requer que a gelatina que mais concentrada para que não derreta fora da geladeira.

A

B

C

Figura 21.1.3: preparo do meio de cultura. (A) Adição de açúcar ao caldo nutriente; (B) adição de sal; (C) adição de pó de gelatina.

1) Misturar a gelatina com o caldo ainda quente até a completa dissoluo; OBSERVAÇO: a gelatina nunca deverá ser fervida ou perderá sua propriedade de gelicação.

2) Esperar esfriar por alguns minutos; 3)SubmeterasplacasdePetriàradiaçãoUVdaslâmpadaspor5minutos(gura 4); OBSERVAÇO: quem for manipular as amostras sob a lu UV deve utilizar óculos de proteção adequados, mesmo que por curtos períodos de exposição.

4) Colocar o meio de cultura nas placas de Petri esterilizadas para formar uma superfície para semeadura;

Figura 21.1.4: irradiação das placas de Petri com radiação UV por 5 minutos.

5)Fecharasplacasevedá-lascomtaadesiva; 6)Esterilizaromeioaindalíquido,comumaexposiçãode5minutosàradiação UV; 7)Após a gelicação, o meio deve se apresentarligeiramenteturvo (gura 21.1.5). Figura 21.1.5: placa com meio de cultura.

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Esterilizaçãodaágua:oefeitodaradiaçãoultravioleta(UV)nodesenvolvimento demicro-organismos–Aula2

Resumo Neste experimento, será demonstrada a eciência da radiação ultravioleta (UV), um dos métodos usados na esterilizaçãodeágua,naeliminaçãodemicro-organismos.Nestaaula,micro-organismosserãocoletadoseinoculados nos meios de cultura que foram preparados na aula anterior. Algumas das placas sero irradiadas com UV e outras no, para que o desenvolvimento das colônias dos micro-organismos nessas duas condiões seja comparado pelos alunos.

O experimento Materiais •6cotonetes; •Béquerde250mL; •1/2copoamericanodeágua; •6placasdomeiodeculturapreparadonaaulaanterior; •Materiaisdiversosparaacoletadosmicro-organismosescolhidos pelos grupos; •LâmpadasUVdeondascurtas(até254nm)quesejamtransparentes; •ÓculosdeproteçãocontraradiaçãoUV; •Fogareirooufogão; •Fitaadesivaparavedaçãodaplacas; •Canetaderetroprojetorparaidenticaçãodasplacasinoculadas (ou etiquetas de papel e caneta comum).


SEGURANçA: quem for manipular as amostras sob a luz UV deve utilizar óculos de proteção adequados, mesmo que por curtos períodos de exposição.

Procedimento Professor,façaumabrevediscussãosobreondesãoencontradososmicro-organismos,enfocandoqueestãoem“todos oslugares”eanecessidadedehábitosdehigiene.Finalizeescolhendocomaclasseomaterialparainoculação. Paraexemplicar,escolhemosumacéduladedinheirocomomaterialdecoleta.Cadagrupopodeescolherummaterial de coleta diferente.

Protocolo experimental Inoculaão de micro-organismos em meio de cultura 1)Lavarasmãoselimparolocaldetrabalhocomálcool; 2) Pegar uma placa de Petri com o meio de cultura preparado na aula anterior; 3)Colocaremumbéquer½copoamericanodeáguaparaferver; 4)Umedeceraextremidadedeumcotoneteepassarcincovezespelovaporedepoisesperarqueesfrie; 5)Passarocotonetenomaterialdecoleta(gura21.2.2); 6)Esfregarasuperfíciedocotonetenomeiodeculturapreparadonaaulaanterior(gura21.2.3); 7)Tampare vedarasplacasde Petri com ta adesiva,identicá-lasusando caneta deretroprojetore manterà temperaturaambiente(gura21.2.4); Avedaçãoénecessáriaparaqueaplacapermaneçafechadaeparaquenãohajacontaminaçãopormicro-organismos presentes no ar.

143


Figura 21.2.2: raspagem no material de coleta.

Figura 21.2.3: inoculação no meio de cultura.

Figura 21.2.4: vedação da placa após inoculação.

8) Repetir esta operao para as outras placas (fazer duas placas de cada amostra), usando um cotonete novo para cada superfície diferente; 9)IrradiarumadasplacasdecadaduplicatacomradiaçãoUVpor5minutos(gura21.2.5);

Figura 21.2.5: irradiação UV em metade das placas inoculadas.

10) Observar após 24horas, pelo menos, paravericar aformaçãode colôniasde bactérias e fungos nas placas irradiadas e nas no irradiadas, conservadas à temperatura ambiente e ao abrigo da luz.

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Resumo Neste experimento, será demonstrada a eciência da radiação ultravioleta (UV), um dos métodos usados na esterilizaçãodeágua,naeliminaçãodemicro-organismos.Nestaaula,seráavaliadoodesenvolvimentodecolôniasde micro-organismos inoculadosemmeios deculturasubmetidosacondiçõesdiferentes:irradiadoscomluz ultravioleta após a inoculao e no irradiados.

O experimento Materiais •Meiosdeculturainoculadoseirradiadosnaaulaanterior; •Meiosdeculturainoculadosenãoirradiadosnaaulaanterior.

Procedimento Apósumperíododeincubaçãodepelomenos24horas,asplacasdeverãoapresentardiferençassignicativasna formao de colônias. As placas irradiadas devem apresentar praticamente nenhum crescimento de colônias. Discuta o modo de ao da radiao UV. A luz ultravioleta é absorvida pelo DNA, quebrando as ligaões entre as bases, formando dímeros de pirimidina. Seessesdímerosnãoforemremovidosporenzimasespecícasdereparointracelular,areplicaçãodoDNApodeser inibida ou alterada, causando mortes ou mutaões. A maior absoro ocorre em comprimentos de onda de 260 nm, representado pela radiao UV C. Dessamaneira,aradiaçãoUVéecienteparamatarosmicro-organismospatogênicospresentesnaágua,porexemplo. Se achar pertinente, você pode abordar as diferenas entre os raios UV A, UV B e UV C (germicida). OtratamentodeáguanaEstaçãodeTratamentopossuiváriasetapasqueeliminamaspartículasemsuspensão, deixamaáguatranslúcidae,nalmente,passamporumprocessodedesinfecção,geralmentepelaadiçãodehipoclo- ritodesódio.Duranteocaminhopercorridopelaágua,nastubulaçõesdaEstaçãodeTratamentoatéascasas,pode havercontaminaçãonovamente,sendonecessáriaumanovadesinfecção/esterilizaçãoquepodeserrealizadaporuma novaadiçãodehipocloritoouirradiaçãoporultravioleta,porexemplo.Paraoconsumo,aconselha-serealizartambém umanovaltração. VocêpodediscutircomosalunostambémsobreopapeldacamadadeozôniocomoltrodaradiaçãoUVdosraios solares, aqual podeafetaralgas e toplânctonspelasua açãonoDNA,comona esterilizaçãodemicro-organismos demonstrada na atividade.

Protocolo experimental SEGURANçA: não abram as placas para a avaliação, pois, ao fazer isso, vocês poderão se contaminar com esporos provenientes dos micro-organismos presentes nelas.

1)Observarmacroscopicamenteapresençadecolôniasdebactériasefungosnosmeios(gura21.3.1);

Figura 21.3.1: placas inoculadas submetidas à radiação UV (esquerda) e não submetidas à radiação UV (direita).

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22. Teste de paternidade Rossi-Rodrigues, Bianca Caroline; Silva, Eric Dias da; Chikuchi, Helika Amemiya; Galembeck, Eduardo.

Resumo EssaaulapropõeasimulaçãodeumtestedepaternidadepormeiodaanálisedefragmentosdeDNAdacriança,de sua me falecida e de três homens, um deles o pai biológico da criana.

O experimento Materiais •Papel; •Lápisoucaneta; •Tesoura.

Procedimento Oriente previamente os alunos para que realizem uma pesquisa em casa ou na biblioteca sobre como os testes de paternidadesãoatualmenterealizados:qualmaterialbiológicocostumamusar,oqueextraemdele,senecessitamde grandequantidadedematerialeemquesebaseiaaanálisedosresultadosdoteste. Professor, inicie a atividade com uma discusso sobre os fundamentos da hereditariedade. CadapessoatemumpadrãoDNAparticular.Umlhoherda50%desuasmoléculasdeDNAdamãee50%dopai.No núcleodecadacélulasomática(céluladostecidosqueconstituemocorpo),há23paresdecromossomoshomólogos: 23 desses cromossomos vieram do óvulo e os outros 23, do espermatozoide que deram origem ao zigoto, que originou o embrio e depois o feto que um dia fomos. CadacromossomoséconstituídodeumamoléculadeDNAedeproteínas,portanto,emcadacélulasomáticahá46 moléculas de DNA. OtestedepaternidadecomparaoDNAdospaiscomodolho,comprobabilidadede99,9%deacertoparadeterminação da paternidade. Simplicadamente,nessatécnica,oDNAdosindivíduoséisoladoemultiplicadopormeiodeumatécnicadenominada Reao em Cadeia da Polimerase - PCR, na qual so realizados ciclos de alterao de temperatura e usadas enzimas, fragmentos para iniciar a síntese de DNA e nucleotídeos que possibilitaro que uma pequena quantidade de DNA seja aumentadamuitasvezes.Apósessaetapadeamplicação,oDNAéquebradoemfragmentosatravésdaschamadas enzimasderestrição,quesãocapazesdeclivarregiõesespecícasdasmoléculasdeDNA.Essesfragmentossãoseparados por tamanho e no por sua sequência de bases (ou nucleotídeos) através da técnica de eletroforese, gerando uma espécie deimagemfotográcasemelhanteaumcódigodebarras.Esse“códigodebarras”éa“impressãodigital”doindivíduo. Osresultadossãocomparadospodendoidenticarospaisindivíduo.ValelembrarqueoexamedeDNAnãocomparaa informao genética dos indivíduos, mas apenas os tamanhos dos fragmentos obtidos de suas moléculas de DNA. OtesteéfeitopeloDNAcomsangue,deondesãoobtidososleucócitos,ouodecabelo.Emcasodepaifalecido, extrai-seoDNAdosossosedosdentesdocorpo,desdequeomaterialnãotenhasidoprejudicadopelocalor(cremação, porexemplo). Nessaaula,serásimuladoumtestedepaternidade,demaneirasimplicada,comoobjetivodesubsidiaradiscussão sobreosprincípiosdetransmissãodecaracterísticashereditárias.

Proponha um caso Caioéummeninode5anos.Suamãefaleceuumanoatrásetrêshomensarmamserseupai.Foirealizadoumteste de paternidade para tirar a prova. Noanexo,aomdestaatividade,estãoossupostosfragmentodeDNAdosenvolvidos(lho,mãe,supostopai1(P1), suposto pai 2 (P2) e suposto pai 3 (P3). PeçaparaosalunoscompletaremastasdeDNAcomasrespectivasbasescomplementaresdosfragmentosdosDNA dos envolvidos. Ospassosdasimulaçãoconsistemem: 1)Quebraremfragmentospelaenzimaderestrição;

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Teste de paternidade ConsidereagoraqueaenzimaderestriçãoutilizadareconheceasequênciadebasesGGeque“corta”oDNAentreo primeiro e o segundo G. NOTA: lembre-se que após a etapa de amplicação o “cromossomo”, uma estrutura identicável pela sua forma, tamanho e constituída de uma molécula de DNA especíca, deixa de existir. No nal desse processo, o que se obtém é uma mistura composta de todas as moléculas de DNA que constituíam todos os cromossomos das células do indivíduo.

QuandoasequênciaGGforencontrada,façaumtraçoverticalseparandoGdeG,comonoexemplodagura22.1. Corte,comumatesoura(representaaenzimaderestrição),atadeDNAondeforamfeitosostraçosverticais, obtendo,assim,fragmentosdeDNA(gura22.2); Conteonúmerodeparesdebasesnitrogenadasdecadafragmentoemarquenoversodata(gura22.3).

Figura 22.1: sequência hipotética de DNA exemplicando o traço separando G de G. As duas sequências indicam as duas tas de DNA da molécula.

Figura 22.2: sequência hipotética de DNA exemplicando o corte em que foram feitos os traços.

2)separaçãodosfragmentosporeletroforese:

Preparo do Gel Professor,ogelérepresentadopelagura22.4.

Corrida do DNA Após cortados os fragmentos, pintar os quadrados (representao das bandas) de acordo com os fragmentos originados, na coluna representativa domaterialdecoletarecebido(gura22.4). O DNA possui uma carga negativa, logo, os pares de base (pb) se deslocaro no sentido de aproximação do cátodo (pólo positivo) e afastamento do ânodo (pólo negativo). Como os fragmentos possuem a mesma carga, eles serãoseparadosportamanhonogel.Quantomenorofragmento,maisfácil passaránosespaçosdogelemigrarámaisrapidamente. No caso proposto, o suposto pai é o sujeito 3. As bandas que no correspondem ao DNA da me, correspondem ao DNA do suposto pai 3. Chame ateno para a banda do DNA da me de número 5 de pb. Ela é mais grossaqueasdemais,poisémaisdensa,ouseja,possuemváriosfragmentos iguais. Chameaatençãotambémparaofatodequehábandaspresentesnamãe enosupostopai,ausentesnacriança.Comoissopodeserexplicado? E, se houvesse uma banda presente apenas na criana e ausente nos pais, comoseexplicariaisso?

Figura 22.4: resultado da simulação da corrida da eletroforese com as amostras dos DNA dos envolvidos.

148

Figura 22.3: frente e verso do fragmento formado pela quebra da sequência hipotética de DNA mostrada nas guras 1 e 2.

Teste de paternidade Anexo

149

Figura 14.3.2: modelo para o gel de eletroforese.

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23.Montagemdecariótipo–Aula1 Lourenço,, Luciana Bolsoni; Gomes, Laurecir Lourenço

Resumo AatividadeaquipropostapoderáseraplicadanoperíodoemqueosconceitosrelativosaDNA,cromatinaecromossomos forem tratados. Em geral, tais assuntos so abordados no item denominado Núcleo Celular, inserido no bloco referente atópicosdeBiologiaCelular.Nessecaso,depoisdediscutirascaracterísticasdecromossomos,oprofessorpoderá introduzir o conceito de cariótipo e mostrar ao aluno que algumas síndromes humanas so decorrentes de alteraões cromossômi cromo ssômicasnuméricas casnuméricas ouestruturais ouestruturais, ,facil facilmentedetectáve mentedetectáveispor ispor umasimplesanálisecitogenét umasimplesanálisecitogenética.Esclare ica.Esclarecerao cerao alunoqueaatividadequeeleirárealizarsimulaaquelaexecutadapelocitogeneticistaduranteaanálisecariotípica normalmente realizada durante o processo conhecido como aconselhamento genético. Sugerimos que, durante essa atividade,osconceitosrelativosàestruturadocromossomo,queincluemadeniçãodecentrômero,telômero,braços cromossômicos,cromátideelocogênico, cromossômicos,cromá tideelocogênico,eosco eosconceitosdecromossomos nceitosdecromossomoshomólogos,autossom homólogos,autossomosecromossomos osecromossomossexuais sexuais sejamexplorados.

O experimento Materiais •Papelparaamontagemdoscariótipos; •Tesouras; •Fitacrepe.

Materiais fornecidos no guia •FotomicrograadeumametáfasehumanacombandamentoG,obtidadeumamulhernormal; •FotomicrograadeumametáfasehumanacombandamentoG,obtidadeumhomemnormal; •FotomicrograadeumametáfasehumanacombandamentoG,obtidadeumindivíduocomSíndromedeDown; •Cariogramascorrespondentesatodososcariótiposapresentados.

Procedimento Contaronúmerodecromossomoscontidosnasfotomicrograaserecortá-los.Emparelharoscromossomose,em seguida,ordenarosparescromossômicos,compondoumcariogramareferenteacadaumdoscariótiposemanálise.

Protocolo Experimental 1)Dividirosalunosempelomenostrêsturmaseentregar,paracadaturma,umadasfotomicrograasencontradas no guia; 2)Pedirquecadagrupoconteonúmerode 2)Pedirque cadagrupoconteonúmerodecromos cromossomos somoscontidosnasfotomi contidosnasfotomicrogra crograas.Pa as.Paraauxiliaracontagem, raauxiliaracontagem, solicitarque solicit arqueaosalunos aosalunostracem tracem linha linhas squedividamcada quedividamcadametáfa metáfaseem seemtrêsárease trêsáreaseque,em que,emseguid seguida,contem a,contemos oscromoss cromossomos omos contidosemcadaárea; 3) Depois de conferir o número de cromossomos contados pelos diferentes grupos, solicitar que os alunos recortem oscromossomos.Alternativamenteoprofessorpoderáfornecer oscromossomos. Alternativamenteoprofessorpoderáfornecer,nessemomento,conjuntos ,nessemomento,conjuntoscontendooscromossomos contendooscromossomosjá já recortados; 4)Solicitarqueosalunosreconheçamosparescromossômicoscombasenotamanho,naclassicaçãoquantoàposição centroméricaenopadrãodebandasdosdiferentescromossomos.Nessemomentonãoénecessárioordenarospares; 5) Depois que todos os cromossomos estiverem emparelhados, e mparelhados, solicitar que os alunos ordenem ord enem os pares cromossômicos, com base em ideogramas do cariótipo humano ou nos cariogramas aqui fornecidos. Nesse momento o aluno deve também estaratentoà estaratento à descri descriçãodascaracter çãodascaracterístic ísticasapresenta asapresentadaspelapessoacujocarióti daspelapessoacujocariótipoestáem poestáemanális análise,fornecida e,fornecidaspelo spelo professor. No caso da atividade que envolve o cariótipo aneuploide, seria interessante que o aluno pudesse consultar algumas fontes de informao (como livros e sites da inter net) para descobrir a que síndrome genética as características mencionadas se aplicam;

151

Montagemdecariótipo–Aula1 6) Reunir os alunos e apresentar a todos os cariogramas montados pelas diferentes turmas de trabalho; 7)Discutirasdiferençasencontradasentreoscariótipos,destacandoapresençadeumpardecromossomosXno cariótipodeumamulhernormaledeumparXY,nocariótipodeumhomemnormal.Destacaraindaqueumdoscariótipos analisados apresentou uma aneuploidia, que consistiu em uma trissomia do cromossomo 21. Relacionar os cariótipos em estudo com as características de seus portadores. (Lembramos que dentre os recursos disponibilizados a você, Professor(a),constamalgunsáudiosquepodemauxiliá-loadespertarointeressedoalunoacercadoassuntoemquestão, podendoserumvaliosoaliado podend oserumvaliosoaliadona nadiscu discussãosobr ssãosobreoserviçodeaconselha eoserviçodeaconselhamentogenéti mentogenético–paramelhorinstrume co–paramelhorinstrumentá-lo ntá-lo aesserespeito,sugerimosconsultaroendereçohttp://genoma.ib.usp.br/aconselhamento/informacoes.php aesserespeito,sugerimosconsultaroendereço http://genoma.ib.usp.br/aconselhamento/informacoes.php–esobre –esobre aspectos sociais relacionados às doenas genéticas).

Figura 23.1.1: metáfase humana com bandamento G, de uma mulher normal (fotomicrograa cedida por Ana Elizabete Silva, do Departamento de Biologia, Unesp – São José do Rio Preto).

Figura 23.1.2: cariograma da metáfase humana normal mostrada na gura 1.

Figura 21.1.3: metáfase humana com bandamento G, de um homem normal (fotomicrograa cedida por Ana Elizabete Silva, do Departamento de Biologia, Unesp – São José do Rio Preto).

Figura 23.1.4: cariograma da metáfase humana normal mostrada na gura 3.

Figura 23.1.5; metáfase humana com trissomia do 21 (47,XY,+21).

Figura 23.1.6: cariograma da metáfase humana mostrada mostrad a na Figura 5 (47,XY,+21) (47,XY,+21) (fotomicrograa cedida por Társis Vieira, do Departamento de Genética Médica, FCM-Unicamp).

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Montagemdecariótipo–Aula2 Resumo AatividadeaquipropostapoderáseraplicadaquandoconceitosdeMeioseforemabordados.Nessecaso,depoisda análisecomparativadecariótiposnormaisecomaberraçõescromossômicas,ofocoprincipaldadiscussãoaserrealizada com os alunos pode ser o comportamento dos cromossomos durante esse tipo de diviso celular e o tipo de gametas resultantesdesseprocessoemorganismosdereproduçãosexuada.Oprofessorpoderádiscutiracomposiçãodegametas aneuploides,decorrentesdeeventosdenão-disjunçãonaanáfaseIounaanáfaseII.Emseguida,poderárelacionara fecundao de gametas aneuplóides à formao de indivíduos com aneuploidias cromossômicas, como aquelas causadoras das síndromes humanas referidas na presente atividade.

O experimento Materiais •Papelparaamontagemdoscariótipos; •Tesouras; •Fitacrepe.

Materiais fornecidos no guia •Fotomicrograadeumametáfasehumanaobtidadeumamulhernormal; •Fotomicrograadeumametáfasehumanaobtidadeumhomemnormal; •FotomicrograadeumametáfasehumanaobtidadeumindivíduocomSíndromedeDown; •Fotomicrograascorrespondentesaocariótipo45,X(característicodaSíndromedeTurner); •Fotomicrograadeumametáfase,deumindivíduocomSíndromedeKlinefelter; •Cariogramascorrespondentesatodososcariótiposapresentados.

Procedimento Contaronúmerodecromossomoscontidosnasfotomicrograaserecortá-los.Emparelharoscromossomose,em seguida,ordenarosparescromossômicos,compondoumcariogramareferenteacadaumdoscariótiposemanálise.

Protocolo Experimental 1)Dividirosalunosempelomenosquatroturmaseentregar,paracadaturma,umadasfotomicrograasencontradas noguia.Seosalunosjádesenvolveramaatividade1descritanestelivro,nãoénecessárioformarturmasparaaanálise dasfotomicrograasdemetáfaseshumanasnormais.Nessecaso,bastamostraressescariogramasmontadosousolicitar que os alunos tragam aqueles montados por eles, antes de iniciar a atividade; 2)Pedirquecadagrupoconteonúmerode cromossomoscontidosnasfotomicrograas.Paraauxiliaracontagem, sugerirqueaosalunostracemlinhasquedividamcadametáfaseemtrêsáreaseque,emseguida,contemoscromossomos contidosemcadaárea; 3) Depois de conferir o número de cromossomos contados pelos diferentes grupos, entregar a cada grupo um conjunto contendo umcariograma parcialmentemontado referenteà metáfase emanálise e oscromossomosnele ausentes, previamenterecortados.Aescolhadoscromossomosexcluídosdoscariogramasdeniráograudediculdadedatarefa. Sugerimos que seja fornecido pelo menos um cromossomo de cada par; 4)Solicitarqueosalunoscompletemoscariogramascomoscromossomosavulsos.Caberáaoprofessor,aorientação dessa atividade; 5)Nessemomento,oprofessorpoderáfornecermaterialparaqueosalunosconsultemsobrediferentessíndromes genéticas(capítulosdelivro,sitesdainternet,artigosderevistas)epoderáinformaraosgruposaquesíndromecada cariótiposerefere.Assimoalunoseráestimuladoarelacionarocariótipoemanálisepeloseugrupocomasíndromeem questo; 6) Reunir os alunos e apresentar a todos os cariogramas montados pelas diferentes turmas de trabalho; 7) Comparar os cariótipos normais com os aneuploides;

153

Montagemdecariótipo–Aula2 8) Discutir as possíveis causas da formao de indivíduos aneuploides e solicitar que os alunos representem esquematicamente a composio cromossômica de gametas que poderiam ter dado origem aos indivíduos em estudo; 9)SalientarasdiferençasentreeventosdenãodisjunçãoocorridosnaanáfaseIenaanáfaseIIdameiose,tantoem relao ao processo quanto à sua implicao na formao de gametas. (Lembramosquedentreosrecursosdisponibilizadosavocê,professor,constamalgunsáudiosquepodemauxiliá-loa despertar o interesse do aluno acerca do assunto em questo, podendo ser um valioso aliado na discusso sobre o servio deaconselhamentogenético–paramelhorinstrumentá-loaesserespeito,sugerimosconsultaroendereçowww.http:// genoma.ib.usp.br/aconselhamento/informacoes.php–esobreaspectossociaisrelacionadosàsdoençasgenéticas.)

Atividades complementares Aonaldaaula,oprofessorpoderálançarumdesaoaosalunos,queconsisteemapresentarumnovoproblema, descritoaseguir,esolicitarquesejalevantadaumahipóteseparaexplicarasuaorigem. Enunciadodoproblema:naatividaderealizadaemclasse,vocêobservou cariótipos encontrados em indivíduos com diferentes síndromes genéticas. Naqueles casos, foi considerado que todas as células dos ind ivíduos apresentavam a mesma composio cariotípica. Considere agora uma nova situao, em que esteja em estudo um indivíduo portador de síndrome de Down, porém com características mais atenuadas do que as normalmente observadas em casos típicosdetrissomiado21.Aanálisecitogenéticarealizadaapartirdeleucócitos desse indivíduo mantidos em cultura mostrou, além de células com cariótipo aneploide, com trissomia do 21, células com cariótipo normal. Caracterizou-se, assim,umcasodemosaicismo.Formuleumahipótesequepossaexplicarocaso em questo. Figura 23.2.1: metáfase humana com bandamento G, de uma mulher normal (fotograa cedida por Ana Elizabete Silva, do Departamento de Biologia, Unesp-S ão José do Rio Preto).

Figura 23.2.2: cariograma da metáfase humana normal mostrada na gura 23.2.1.

Figura 23.2.3: metáfase humana com bandamento G, de um homem normal (fotograa cedida por Ana Elizabete Silva, do Departamento de Biologia, Unesp-São José do Rio Preto).

154

Discussãoesperada:eventosdenãodisjunçãomeióticos,ocorridosnomomento deformaçãodegametas,nãoexplicariamocasodemosaicismoemanálise.A hipótesemaisprovávelparaexplicaressasituaçãoenvolveriaumeventomitótico denãodisjunçãodecromátides-irmãs,ocorridoemalgummomentoquesucedeu a etapa de formao de dois blastômeros, observada logo após a formao dozigoto correspondente aoindivíduo emanálise.Deve tambémser aceita a hipótese que considere que um zigoto aneuploide tenha sido formado pela unio de um gameta normal e um gameta com dois cromossomos 21 e que, durante o desenvolvimentoembrionáriodesseindivíduo,umacélulatenhaperdidoumdos cromossomos 21, tendo assim dado origem a uma linhagem de células normais.


Figura 23.2.5: metáfase humana com trissomia do 21 (47,XY,+21).

Montagemdecariótipo–Aula2

Figura 23.3.6: cariograma da metáfase humana mostrada na gura 5 (47,XY,+21) (fotograa cedida por Társis Vieira, do Laboratório de Citogenética Humana - Dpto de Genética Médica - FCM Unicamp).

Figura 23.3.7: metáfase de um indivíduo com Síndrome de Turner.

Figura 23.3.8: cariograma da metáfase da gura 7 (45,X) (fotograa cedida por Nilma Viguetti Campos, do Laboratório de Citogenética Humana - Dpto de Genética Médica - FCM – Unicamp).

Figura 23.3.9: metáfase de uma mulher com Síndrome de Turner, corada com Giemsa.

Figura 23.3.10: cariograma da metáfase da Figura 23.3.9 (47,X).

Figura 23.3.11: cromossomos metafásicos de uma metáfase de um homem com Síndrome de Klinefelter.

Figura 23.3.12: cariograma correspondente ao material da gura 23.3.11 (fotomicrograa cedida por Társis Vieira, do Departamento de Genética Médica, FCM-Unicamp).

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Montagemdecariótipo–Aula3

Resumo AatividadeaquipropostapoderáseraplicadaquandoconceitosdeHerançaGenéticaestiveremempauta.Nessecaso, oprofessorpoderá,depoisdemontarcomosalunoscariótiposnormaisecomaberraçõescromossômicasnuméricas, discutiraherançadegeneslocalizadosemautossomoseemcromossomossexuais,bemcomoasegregaçãoindependente dos cromossomos na meiose (Segunda Lei de Mendel).

O experimento Materiais •Papelparaamontagemdoscariótipos;; •Tesouras; •Fitacrepe. Materiais fornecidos no guia •FotomicrograadeumametáfasehumanacombandamentoG,obtidadeumamulhernormal; •FotomicrograadeumametáfasehumanacombandamentoG,obtidadeumhomemnormal; •FotomicrograadeumametáfasehumanacombandamentoG,obtidadeumindivíduocomSíndromedeTurner; •Cariogramascorrespondentesatodososcariótiposapresentados.

Procedimento Recortar previamente os cromossomos de cada fotomicrograa. Durante a atividade, os cromossomos serão emparelhados e, em seguida, os pares cromossômicos ordenados, compondo um cariograma referente a cada um dos cariótipos em análise. Locos gênicos autossômicos e dos cromossomos sexuais serão representados nos cariogramas montados para uma discusso acerca dos tipos de herana.

Protocolo experimental 1) Dividir os alunos em turmas e entregar, para cada turma, um conjunto contendo os cromossomos recortados de uma dasfotomicrograas.Fornecertambémasfotomicrograasoriginais. 2)Solicitarqueosalunosreconheçamosparescromossômicoscombasenotamanho,naclassicaçãoquantoàposição centroméricaenopadrãodebandasdosdiferentescromossomos.Nessemomentonãoénecessárioordenarospares. 3) Depois que todos os cromossomos estiverem emparelhados, solicitar que os alunos ordenem os pares cromossômicos, com base em ideogramas do cariótipo humano ou nos cariogramas aqui fornecidos. Nesse momento o aluno deve também estar atento à descrição das características apresentadas pelo portador do cariótipo em análise, que deverão ser fornecidas pelo professor. 4)Alternativamenteaosítens2e3,oprofessorpoderáentregaracadagrupoumconjuntocontendoumcariograma parcialmente montado referente à metáfase em análise e oscromossomosnele ausentes, previamente recortados. Solicitará,então,queosalunoscompletemoscariogramascomoscromossomosavulsos.Caberáaoprofessor,aorientação dessaatividade.Aescolhadoscromossomosexcluídosdoscariogramasdeniráograudediculdadedatarefa.Sugerimos que seja fornecido pelo menos um cromossomo de cada par. 5) Reunir os alunos e apresentar a todos os cariogramas montados pelas diferentes turmas de trabalho. 6) Comparar os cariótipos normais com os aneuploides. 7) Discutir as possíveis causas da formao de indivíduos aneuploides e solicitar que os alunos representem esquematicamente a composio cromossômica de gametas que poderiam ter d ado origem aos indivíduos em estudo. (Se osalunosjárealizaramaatividade2aquiproposta,umabrevediscussãoacercadesseassuntopodesubstituiresseitem). 8)Solicitarqueosalunosconsideremumlocogênicoautossômico(locoA),umlocogênicopresentenocromossomoX (loco B) e um no cromossomo Y (loco C) e que os esquematizem nos cariogramas montados (inclusive nos normais). Nesse momento, o conceito de gene deve ser tratado.

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Montagemdecariótipo–Aula3 9)SolicitarqueosalunosconsideremqueosindivíduosemanálisesejamheterozigotosemrelaçãoaoslocosAeB,e que representem isso em seus esquemas. 10) Pedir que seja representada a composio cromossômica de gametas resultantes de um evento de meiose ocorrido emumacélulacomoscariótiposemestudo.(Apenasopardecromossomossexuaiseoparautossômicoescolhidodevem ser representados). 11) Salientar a composio de cada gameta em relao aos locos em estudo. 12) Simular a formao de zigotos com os gametas formados e representar a composio alélica desses novos indivíduos em relao aos diferentes locos gênicos em estudo. 13) Discutir a herança monogênica autossômicae ligada aosexo. Sugerimosque, nesse momento, exemplos de características com diferentes tipos de herana podem ser apresentados. 14) Buscar dentre as turmas de trabalho se diferentes formas de segregao entre os cromossomos esquematizados foram representadas. Se isso no ocorreu, esquematizar junto com os alunos uma diferente alternativa para a segregao desses cromossomos. 15) Discutir a segregao independente dos locos A, B e C.

Figura 23.3.1: metáfase humana com bandamento G, de uma mulher normal. (Fotograa cedida por Ana Elizabete Silva, do Departamento de Biologia, Unesp-São José do Rio Preto).


Figura 23.3.3: metáfase humana com bandamento G, de um homem normal. (Fotograa cedida por Ana Elizabete Silva, do Departamento de Biologia, Unesp-São José do Rio Preto).


Figura 23.3.5: metáfase humana, submetida ao bandamento G, de uma mulher com Síndrome de Turner.

Figura 23.3.6: cariograma da metáfase humana mostrada na Figura 23.3.5 (45,X). (Fotograa cedida por Nilma Viguetti Campos, do Laboratório de Citogenética Humana - Dpto de Genética Médica - FCM – Unicamp).

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Bio Aulas Praticas

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