suplemento para o professor - 2º ''c''...

SUPLEMENTOPARA O PROFESSOR

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Apresentação, 5

A Biologia no Ensino Médio: considerações sobre as propostas oficiais, 6

Características desta obra de Biologia em 3 volumes, 8

Organização geral, 8

Organização dos capítulos, 8Texto e imagens, 8

Ciência e cidadania em destaque, 8

Atividades didáticas e avaliação, 8

Bibliografia, respostas e índice remissivo, 10

Sugestões de utilização dos capítulos da obra, 10 Documentos citados, 13

Sugestões de leitura didático-pedagógica, 14

Destaques temáticos, objetivos de ensino e sugestões para este volume, 15

Destaques temáticos, objetivos de ensino e sugestões para o volume 1, 16

Unidade A — A natureza da vida, 16Capítulo 1 — Biologia: ciência e vida, 16

Apresentação, 16

Habilidades sugeridas, 16

Competências e habilidades do ENEM relativas ao capítulo, 16

Adequando o capítulo ao projeto pedagógico, 16

Sugestão de atividade complementar, 17

Leituras complementares para o professor, 17

Capítulo 2 — Origem da vida na Terra, 17Apresentação, 17




Sugestões de atividades complementares, 19


Capítulo 3 — Bases moleculares da vida, 20Apresentação, 20






Unidade B — Organização e processos celulares, 22

Capítulo 4 — A descoberta da célula viva, 22

Apresentação, 22


Sumário

3





Capítulo 5 — Fronteiras da célula, 24

Apresentação, 24





Leitura complementar para o professor, 25

Capítulo 6 — Citoplasma e organelas citoplasmáticas, 25

Apresentação, 25






Capítulo 7 — Núcleo e cromossomos, 27

Apresentação, 27






Capítulo 8 — Divisão celular: mitose e meiose, 29

Apresentação, 29






Unidade C — O metabolismo celular, 31

Capítulo 9 — Metabolismo energético, 31

Apresentação, 31






Capítulo 10 — O controle gênico das atividades celulares, 33

Apresentação, 33




4



Unidade D — A diversidade celular dos animais, 35

Capítulo 11 — Tecidos epiteliais e tecidos conjuntivos, 35

Apresentação, 35





Capítulo 12 — Tecido sanguíneo, 36

Apresentação, 36





Capítulo 13 — Tecidos musculares e tecido nervoso, 37Apresentação, 37





Unidade E — Reprodução e desenvolvimento, 39Capítulo 14 — Reprodução humana, 39

Apresentação, 39






Capítulo 15 — Noções de embriologia animal, 40Apresentação, 40






Capítulo 16 — Desenvolvimento embrionário de mamíferos, 41Apresentação, 41





Atividades complementares, 43

Páginas para fotocopiar, 61

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Apresentamos, neste Suplemento para o Professor, nossa obra de Bio-logia em 3 volumes, destinada ao Ensino Médio. Os livros foram concebi-dos como instrumentos de apoio didático a professores e estudantes, para informar e guiar o estudo dos principais temas biológicos.

Esta coleção de Biologia visa atender diversas opções de conteúdo adotadas pelos professores do Ensino Médio de todo o Brasil. A amplitude dos assuntos tratados, além de refletir o alentado arcabouço conceitual das ciências biológicas, procura contemplar assuntos tradicionalmente trabalhados pela maioria dos colegas de disciplina. Esperamos que cada professor possa utilizar a obra de acordo com seu projeto pedagógico, suas disponibilidades e seus recursos; nesse sentido, mais adiante há sugestões e ideias para cada capítulo do Livro do Aluno.

Nossas principais metas, ao elaborar a obra, foram promover o inte-resse dos estudantes pelos temas biológicos fundamentais e integrar a visão científica ao seu cotidiano. Além disso, tentamos mostrar quanto as ciências biológicas têm sido importantes para a humanidade e o grande potencial para novas descobertas que se delineia neste século XXI.

Comentaremos, mais adiante, alguns aspectos de propostas gover-namentais para a Biologia no Ensino Médio, publicadas nos documentos oficiais: PCNEM1, PCN12, Orientações Curriculares para o Ensino Médio3 e Matrizes de Referência do Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM)4.

Na sequência, apresentamos nossa obra didática e sugerimos manei-ras de utilizá-la em consonância às propostas oficiais, em muitos casos instrumentalizando-as.

Apresentação

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Em sua prática cotidiana, cada professor manifesta concepções de ensino e aprendi-zagem desenvolvidas em função de sua formação acadêmica, de suas leituras e de suas relações profissionais e sociais, entre outros fatores. É importante refletir continuamen-te sobre a relação entre a prática em sala de aula e os fundamentos teóricos do proces-so ensino-aprendizagem, adequando-os ao dinamismo do mundo contemporâneo.

O Ministério da Educação e Cultura (MEC) tem feito diversas propostas no sentido de ajudar o professor a refletir sobre as concepções de ensino e aprendizagem no país. Esse tema é tratado resumidamente no item “Breve histórico” do documento PCN de 19975, que traz também um histórico da Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDBEN - Lei No 9394/96), regulamentada em 1998 pelas Diretrizes do Conselho Nacional de Educação. A LDBEN “estabelece o Ensino Médio como a etapa conclusiva da educação básica de toda a população estudantil e não mais somente como uma etapa preparatória de outra etapa escolar ou do exercício profissional”.5

Como consequência da nova lei, o Ensino Médio, cuja identidade até então oscilava entre uma visão simplesmente preparatória para o Ensino Superior e outra estritamen-te profissionalizante, passa a constituir a etapa conclusiva da Educação Básica; esta tem como objetivos “preparar para a vida, qualificar para a cidadania e capacitar para o aprendizado permanente, em eventual prosseguimento dos estudos ou diretamente no mundo do trabalho”.1

É importante destacar a contemporaneidade da lei e sua conformidade com movimentos educacionais de outros países, onde a formação básica é encarada não apenas como uma preparação para a Universidade ou para o mercado de trabalho, mas principalmente para o exercício pleno da cidadania em uma sociedade democrática. Como exemplo, pode-se citar o projeto estadunidense de reforma educacional lançado em 1985 pela Associação Americana para o Progresso da Ciência (Science for All Americans: Project 2061 — American Association for the Advancement of Science – Oxford University Press — Oxford — 1990)6 e cujo principal objetivo é a alfabetização científica da população daquele país. O projeto estadunidense define a pessoa cientificamente educada como aquela “que é consciente do fato de a ciência, a matemática e a tecnologia serem empreendimentos humanos interde-pendentes, com poderes e limitações; que compreende conceitos-chave e princípios das ciên-cias; que está familiarizada com o mundo natural e reconhece tanto sua diversidade quanto sua unidade; que utiliza o conhecimento científico e o modo de pensar científico com objetivos individuais e sociais”.

Em conformidade com a Lei No 9394/96, o Ministério da Educação criou, em 1998, o Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM), com a finalidade de avaliar a aprendizagem dos estudantes em todo o país. Em 2009, a modificação do formato do exame — o novo ENEM — aproximou-o ainda mais das diretrizes curriculares nacionais. Além de estar afinado com as novas propostas dos PCN1 (veja a seguir), o novo ENEM valoriza conteúdos disciplina-res tradicionalmente praticados no Ensino Médio e possibilita utilizar os resultados desse exame na seleção de candidatos ao Ensino Superior.

Em relação ao ensino da Biologia, as orientações contidas nos Parâmetros Curricula-res Nacionais para o Ensino Médio (PCNEM)1, de 1999, foram complementadas no docu-mento PCN12, de 2002, que respondeu a críticas ao documento original, levantadas por muitos educadores. Em 2006, o MEC publicou um novo documento — Orientações Cur-riculares para o Ensino Médio3 —, elaborado a partir de discussões entre equipes téc-nicas do MEC, Secretarias de Educação, professores, estudantes da rede pública e re-presentantes da comunidade acadêmica. O objetivo dessas orientações é fornecer “um instrumento de apoio à reflexão do professor a ser utilizado em favor do aprendizado”.3

A Biologia no Ensino Médio: considerações sobre as propostas oficiais

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Nesse novo documento, aparece a seguinte crítica em relação ao original de 1999: “... os PCNEM apresentam um diálogo que não aprofunda suficientemente suas principais questões junto aos professores; o texto perde-se em exercícios de reflexão que são pou-co efetivos quando aplicados em sala de aula. Embora o documento traga orientações gerais sobre os princípios norteadores da prática didática, faltam, na verdade, suges-tões e propostas ao professor do ‘como fazer’”.3

O documento de 2006 reconhece a contribuição do diálogo entre o professor e a es-cola na prática docente, como fica claro a seguir: “Os PCN+, propostos como orientações complementares aos PCNEM, apresentam um diálogo direto com os professores e os educadores, tornando menor a distância entre a proposição das ideias e sua execução. O texto reafirma seu compromisso com a necessidade de se articularem as competências gerais com os conhecimentos disciplinares e organiza de forma mais sistemática muitas das propostas pretendidas pelos PCNEM. Nesse sentido, o texto dos PCN+ representou um avanço, pois propõe sugestões de organização de cursos e de aulas, além de múlti-plas abordagens sobre os temas da disciplina. O documento apresenta aos professores exemplos de aplicação das propostas previstas nos Parâmetros, além de permitir a cria-ção de novas possibilidades, segundo o perfil do aluno, a realidade de cada escola e de seu projeto político-pedagógico”.3

Segundo as Orientações Curriculares para o Ensino Médio, “A escola, ao definir seu proje-to pedagógico, deve propiciar condições para que o educando possa conhecer os fundamen-tos básicos da investigação científica; reconhecer a ciência como uma atividade humana em constante transformação, fruto da conjunção de fatores históricos, sociais, políticos, eco-nômicos, culturais, religiosos e tecnológicos, e, portanto, não neutra; compreender e inter-pretar os impactos do desenvolvimento científico e tecnológico na sociedade e no ambiente. Trata-se, portanto, de capacitar o educando para interpretar fatos e fenômenos – naturais ou não – sob a óptica da ciência, mais especificamente da Biologia, para que, simultaneamente, adquira uma visão crítica que lhe permita tomar decisões usando sua instrução nessa área do conhecimento”.3

As orientações contidas nos documentos oficiais, ao contrário de menosprezar conteú-dos científicos específicos, como alguns chegaram a interpretar, ressaltam sua importân-cia para a compreensão do mundo natural e a formação da cidadania. O grande desafio dos professores de Biologia é utilizar conteúdos básicos da disciplina como meios para que o estudante desenvolva uma visão científica do mundo, conheça os fundamentos dos méto-dos científicos de investigação e compreenda a natureza do empreendimento científico.

É hoje unânime a ideia de que a aprendizagem envolve a construção ativa de conhe-cimento por parte do estudante. Nessa visão, conhecimento não é algo que possa ser simplesmente transferido do professor para seus alunos, como se pensava anteriormente, e sim o produto da atividade intelectual do estudante, resultante do processamento das novas informações recebidas e de suas conexões aos conhecimentos já estabelecidos. O documento “Ciência na Escola: um direito de todos”7, da Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura (UNESCO), expressa essa linha de pensamento nos seguintes termos: “O aprendiz precisa tornar-se o principal protagonista na construção e na apropriação do conhecimento. [...] A escola deve propor atividades que envolvam os estu-dantes na aprendizagem, com temas de seu interesse e que tenham relevância social. [...] Em vez de um ensino descontextualizado, baseado na memorização pura e simples, podem ser introduzidas situações-problema para que os estudantes busquem soluções”.

No item Sugestões de leitura didático-pedagógica, sugerimos algumas publicações que podem auxiliar o professor em sua prática cotidiana.

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Características desta obra de Biologia em 3 volumes

Organização geralA obra aborda três níveis de organização da vida, tratados em três volumes. Procuramos

incorporar aos conceitos tradicionalmente tratados no Ensino Médio novidades da Biologia das últimas décadas, de modo a levar os estudantes a conhecer e acompanhar os grandes debates científicos da atualidade.

O volume 1 apresenta o nível celular de organização da vida, relacionando-o, por um lado, com o nível das moléculas e, por outro, com o nível dos tecidos biológicos. Os principais assuntos tratados nesse volume são: a) características típicas do fenômeno vida e teorias atuais sobre a origem da vida em nosso planeta; b) estrutura e função nas células vivas (Biologia Celular) e organização celular dos tecidos animais (Histologia); c) aspectos gerais da reprodução e do desenvolvimento animal (Reprodução Humana e Embriologia).

O volume 2 aborda a vida no nível dos organismos, estudando sua diversidade, anatomia e fisiologia. Os principais assuntos tratados nesse volume são: a) noções básicas de Siste-mática e classificação biológica; b) estudo sistemático dos principais representantes dos grandes reinos de seres vivos; c) anatomia e fisiologia de plantas e animais, com ênfase nas angiospermas e no organismo humano.

O volume 3 trata de conceitos e processos mais diretamente relacionados com o nível populacional de organização dos seres vivos, estudando-o sob os pontos de vista da Ge-nética, da Biologia Evolutiva e da Ecologia. Os principais assuntos tratados nesse volume são: a) aspectos históricos e modernos da Genética, de Gregor Mendel até os recentes avanços no conhecimento genético e suas aplicações; b) aspectos históricos e modernos das teorias de evolução biológica, de Darwin à moderna teoria evolucionista, com destaque para a evolução da espécie humana; c) conceitos fundamentais de Ecologia e de Educação Ambiental.

Organização dos capítulosTexto e imagens

A linguagem empregada na obra procura aliar a precisão conceitual da comunicação científica à clareza didática. Em algumas situações, foi possível utilizar analogias e compa-rações, exemplificando com assuntos do cotidiano, de modo a tornar conceitos e fenôme-nos biológicos mais concretos para os estudantes.

As imagens são fundamentais para a compreensão mais ampla dos assuntos e suas legendas complementam o texto básico. Além de fotografias, há esquemas com compara-ções didáticas e sínteses conceituais e, nesse caso, é importante levar os estudantes a perceber os elementos em diferentes escalas e em cores-fantasia.

Ciência e cidadania em destaqueGrande parte dos capítulos da obra contém um ou mais quadros denominados Ciência

e cidadania, que destacam a presença das ciências naturais em nosso cotidiano e relacio-nam-se à cidadania. Esses quadros podem ser utilizados tanto durante o desenrolar do estudo do capítulo como servir de introdução ou fechamento dos temas tratados. Para auxiliar nesse aspecto, eles contam com um Guia de Leitura, roteiro que leva o estudante a explorar os assuntos apresentados. Mais adiante, comentamos aspectos pedagógicos importantes da utilização desses quadros.

Atividades didáticas e avaliaçãoUm ponto central na atividade de ensino-aprendizagem é a avaliação. No chamado “ensi-

no tradicional”, a avaliação pautava-se, em geral, pela cobrança de conteúdos aprendidos muitas vezes de forma mecânica. O objetivo desse tipo de avaliação era puramente classifi-catório, ou seja, atribuir notas para classificar os estudantes e aprová-los ou reprová-los.

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Em um ensino orientado por competências e habilidades, a avaliação vai muito além da simples atribuição de notas em exames que priorizam conteúdos. Nesse tipo de ensino, a avaliação deve levar em conta, além dos resultados das tarefas, também o processo de aprendizagem, ou seja, o caminho percorrido pelos estudantes na aquisição de novos conhecimentos, habilidades e competências. Essa forma ampla de avaliação serve tanto para acompanhar a construção de conhecimento pelo estudante como para orientar o professor na tomada de decisões, no decorrer do trabalho pedagógico.

Ao discutir a questão da avaliação, os PCN+ consideram que “entre outras característi-cas, o processo de avaliação deve:

• retratar o trabalho desenvolvido;

• possibilitar observar, interpretar, comparar, relacionar, registrar, criar novas soluções usando diferentes linguagens;

• constituir um momento de aprendizagem no que tange às competências de leitura e inter-pretação de textos;

• privilegiar a reflexão, análise e solução de problemas;

• possibilitar que os alunos conheçam o instrumento assim como os critérios de correção;

• proporcionar o desenvolvimento da capacidade de avaliar e julgar, ao permitir que os alu-nos tomem parte de sua própria avaliação e da de seus colegas, privilegiando, para isso, os trabalhos coletivos”.2

O processo de avaliação deve ser contínuo, e não pontual. Além de avaliar o produto da aprendizagem, isto é, os resultados das tarefas realizadas, é importante também consi-derar o esforço do estudante na realização das tarefas, sua interação com o grupo de co-legas, seu grau de independência intelectual e seu progresso no decorrer das atividades, entre outros fatores.

Ao avaliar esses múltiplos aspectos do processo de aprendizagem, o professor ob-terá subsídios para orientar seu próprio trabalho, verificando continuamente se os objetivos propostos estão sendo atingidos ou se há necessidade de adequar as estra-tégias didáticas.

As formas de avaliação podem e devem ser variadas: a) provas com questões objetivas para verificar a apropriação de conceitos e de ligações válidas entre conceitos e fatos; b) questões dissertativas que demandem reflexão, análise, resolução de problemas e ar-gumentação lógica, tendo por base a rede conceitual desenvolvida; c) seminários para verificar a capacidade de defender ideias e pontos de vista com base no conhecimen-to adquirido; d) análise de situações-problema para avaliar a consolidação de conteúdos fundamentais e a capacidade de correlacionar teoria e prática; e) debates sobre temas polêmicos que possam permitir o desenvolvimento da consciência crítica, da capacidade argumentativa, da formação ética e de valores pessoais e sociais; entre outras.

A avaliação deve ser orientada pelas habilidades e competências que se pretende de-senvolver e deve haver transparência nos critérios avaliativos; assim, além de versar sobre o que foi efetivamente trabalhado, a avaliação deve ter objetivos e critérios de correção claros para os estudantes.

Nesta coleção, ao final de cada capítulo há dois módulos de atividades. O primeiro – Questões para pensar e discutir – permite ao estudante avaliar a aquisição de conceitos fundamentais, sua ligação com fatos e processos e a aplicação do conhecimento adquiri-do na solução de problemas. O segundo módulo – Vestibulares pelo Brasil – traz questões selecionadas de vestibulares e do ENEM, permitindo que o estudante se familiarize com o formato desses exames.

Os quadros Ciência e cidadania permitem avaliar a aquisição de conhecimentos funda-mentais, a capacidade de utilizar diferentes códigos e o desenvolvimento da capacidade leitora. Esta pode ser avaliada também por meio da elaboração de “mapas de conceitos”, que são formas esquemáticas de representar o conhecimento sobre um tema.

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Bibliografia, respostas e índice remissivoApós o último capítulo, cada volume tem, em sequência: a) respostas às questões do

módulo Questões para pensar e discutir e às questões do módulo Vestibulares pelo Brasil; b) siglas de vestibulares; c) bibliografia; d) índice remissivo.

Sugerimos estimular os estudantes a utilizar frequentemente o índice remissivo, tanto para localizar rapidamente assuntos no texto como para relacionar informações de diferen-tes temas. Isso pode ajudá-los a utilizar melhor obras de consulta de qualquer assunto.

Sugestões de utilização dos capítulos da obraCom o objetivo de sistematizar e padronizar sugestões e comentários no Suplemento

para o Professor, em todos os capítulos há a mesma sequência de itens.

a) Apresentação resumida do capítulo. Permite que o professor informe-se rapidamente dos assuntos tratados em cada capítulo.

b) Habilidades sugeridas. Tanto no livro do estudante quanto neste Suplemento, sugeri-mos diversas habilidades a serem desenvolvidas pelos estudantes; em cada capítulo, elas estão organizadas por seção. Modernas correntes pedagógicas elegem dois aspec-tos importantes a serem considerados no processo ensino-aprendizagem: competên-cias e habilidades. As primeiras referem-se a capacidades intelectuais, éticas e sociais que os estudantes devem adquirir ou implementar ao estudar os temas. As habilidades, por sua vez, são metas ou objetivos específicos a serem desenvolvidos, guiando o cami-nho para atingir as competências desejadas no projeto pedagógico.

c) Competências e habilidades do ENEM relativas ao capítulo. No Suplemento para o Professor, em cada capítulo, apresentamos as principais habilidades e competências utilizadas pelo ENEM como referência para sua avaliação. Vale a pena citar aqui os PCN+, onde se define competência como “um feixe ou uma articulação coerente de habilida-des. Tomando-as nessa perspectiva, observe-se que a relação entre umas e outras não é de hierarquia. Também não se trata de gradação, o que implicaria considerar habilidade como uma competência menor. Trata-se mais exatamente de abrangência, o que significa ver habilidade como uma competência específica. Como metáfora, poder-se-ia comparar competências e habilidades com as mãos e os dedos: as primeiras só fazem sentido quan-do associadas às últimas”.2

d) Adequando o capítulo ao projeto pedagógico. Um projeto pedagógico é um plano de ensino que elege competências, habilidades e estratégias a serem desenvolvidas ao longo de um curso; ao elaborar seu projeto, cada escola e cada professor têm dife-rentes preferências e defrontam-se com diferentes realidades. Assim, utilizar um livro didático dentro desses projetos não significa compromisso de esgotar completamente seu conteúdo, nem de seguir rigorosamente sua sequência de assuntos. Naturalmente, cada volume de nossa coleção divide-se em capítulos encadeados de acordo com prio-ridades ou pré-requisitos entre os assuntos tratados. Isso não impede, entretanto, que determinados temas sejam abordados mais resumidamente, ou mesmo postergados, a título de informação ou aprofundamento posterior.

A razão de os conteúdos de cada volume serem relativamente extensos é que há diferen-tes preferências de assuntos entre os professores. Cabe a cada um selecionar, entre os ca-pítulos da obra e seus conteúdos, aqueles que são mais relevantes no projeto pedagógico. Neste item, “Adequando o capítulo ao projeto pedagógico”, discutimos algumas formas de trabalhar o conteúdo, enfatizando temas que julgamos essenciais e outros que poderiam ser tratados com menor destaque, se houver necessidade.

Em relação aos conteúdos praticados no Ensino Médio, os PCN1 “reafirmam que os con-teúdos e as estratégias de aprendizagem devem propiciar o ensino por competências. Nesse sentido, […] o ensino da Biologia deve servir como ‘meio para ampliar a compreensão sobre a realidade, recurso graças ao qual os fenômenos biológicos podem ser percebidos e interpre-tados, instrumento para orientar decisões e intervenções’. (PCN1).

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Reconhecendo que os principais temas biológicos referem-se à compreensão da vida na

Terra, das consequências dos avanços tecnológicos e da intervenção humana, os PCN1 sin-

tetizam, a título de referência, seis temas estruturadores:

1. interação entre os seres vivos;

2. qualidade de vida das populações humanas;

3. identidade dos seres vivos;

4. diversidade da vida;

5. transmissão da vida, ética e manipulação gênica;

6. origem e evolução da vida.

[...]. Não se trata simplesmente de mudar o planejamento para que a ação pedagógica

se enquadre nos temas estruturadores, e sim de utilizar esses temas biológicos como ins-

trumentos para que a aprendizagem tenha significado, de forma que o aluno seja capaz de

relacionar o que é apresentado na escola com a sua vida, a sua realidade e o seu cotidiano.

Um professor que utilize o livro didático em suas aulas conta com uma sequência já orga-

nizada de apresentação dos assuntos. Diante da proposta dos temas estruturadores, e con-

siderando a sua realidade específica, as necessidades de seus alunos, as particularidades

de sua escola e região, o professor pode selecionar os temas que são mais significativos e

resolver como deverão ser trabalhados de modo a possibilitar situações de aprendizagem a

partir das vivências dos alunos”.3

Ao iniciar uma seção do capítulo, sugerimos ao professor que converse com os estudan-tes e avalie seus conhecimentos prévios sobre o assunto, sejam concepções baseadas no senso comum, sejam conceitos aprendidos em ciclos escolares anteriores e que são pré-requisitos para a construção e o ancoramento de novos conhecimentos. Conversar sobre as habilidades a serem desenvolvidas e discutir as ideias que os estudantes têm a respeito dos temas tratados na seção são ações importantes para detectar os conceitos que exigirão mais discussões e explicações.

A ideia de ligar o que se aprende na escola ao cotidiano aparece nos capítulos sempre que possível. Os estudantes geralmente se motivam quando percebem conexões entre fatos próximos à sua vida e conteúdos estudados na escola. Isso fica evidente no inte-resse que eles manifestam em conteúdos referentes a saúde, higiene, questões sobre reprodução, contracepção e DSTs, por exemplo. Assuntos veiculados pela imprensa podem ser utilizados como instrumentos de problematização de conteúdos. Jornais e revistas costumam ter seções especializadas em ciências naturais; é possível estabelecer, na sala de aula, uma rotina para acompanhar notícias de interesse científico, que podem ser apre-sentadas em um mural, por exemplo.

Nesta obra, as relações das ciências da natureza com o cotidiano e com o exercício da cidadania são especialmente destacadas nos quadros Ciência e cidadania. Cada quadro aborda, em texto acompanhado de ilustrações, um assunto relacionado ao capítulo. Os parágrafos do texto dos quadros são numerados, em função das atividades propostas no Guia de Leitura; este tem como principal objetivo mostrar aos estudantes estratégias para o aprimoramento de sua capacidade leitora.

É consenso entre os professores do Ensino Médio que muitos estudantes têm dificul-dade na leitura compreensiva dos textos escolares. Em geral, eles leem um texto rapida-mente, do início ao fim, com pouca reflexão sobre o que estão lendo. Ao final, na melhor das hipóteses, têm apenas uma compreensão desconexa das ideias centrais do texto. Em nossa experiência como professores, concluímos que essa é uma das principais razões de a leitura de um texto ser tão desestimulante para muitos estudantes: eles geralmente não compreendem bem o que leem e preferem esperar por uma aula expositiva, na esperança de que o professor lhes forneça as informações necessárias.

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O Guia de Leitura dos quadros Ciência e cidadania se propõe a fazer uma “varredura fina”

do texto, parágrafo por parágrafo, estimulando o estudante a descobrir as ideias principais,

a utilizar conhecimentos prévios sobre o assunto, a emitir opiniões pessoais e a comparar

informações de diversas fontes. Além disso, o Guia propõe aos estudantes a produção de

textos, a organização de dados em forma de tabelas, desenhos ou gráficos, ajudando-os a

sistematizar conhecimentos e a apresentá-los em diferentes linguagens. Esse tipo de ativi-

dade possibilita instrumentalizar uma das propostas constantes nas Orientações Curricu-

lares para o Ensino Médio: “Informar e informar-se, comunicar-se, expressar-se, argumentar

logicamente, aceitar ou rejeitar argumentos, manifestar preferências, apontar contradições,

fazer uso adequado de diferentes nomenclaturas, de diferentes códigos e de diferentes meios

de comunicação, são competências gerais, recursos de todas as disciplinas. Por isso, devem

desenvolver-se no aprendizado de cada uma delas.”3

Sugerimos que o professor elabore guias semelhantes aos utilizados nos quadros Ciên-

cia e cidadania para orientar a leitura de outros textos, tanto do livro didático quanto de

jornais e de revistas de divulgação científica. O mesmo pode ser feito pelos estudantes,

ajudando-os, entre outras habilidades, a desenvolver sua capacidade leitora.

A integração interdisciplinar é também uma importante estratégia de ensino. Por

um lado, professores das diferentes disciplinas complementam informações, trocam

ideias e desenvolvem o trabalho em equipe. Os estudantes percebem mais facilmen-

te as relações entre diferentes fenômenos da natureza quando estudam os mesmos

conceitos em diferentes disciplinas. Considere a possibilidade de integração interdis-

ciplinar formal ou informal e, se possível, inclua no planejamento ao menos uma ativi-

dade desse tipo. Neste Suplemento, sempre que possível, sugerimos possibilidades de

integrar assuntos do capítulo a outras disciplinas. Os PCN1 apresentam uma argumen-

tação interessante a respeito de interdisciplinaridade: “Quando na Biologia se fala em

energia da célula, na Química, em energia da reação e, na Física, em energia da partícula,

não basta que tenham a mesma grafia ou as mesmas unidades de medida. Os três temas

são tratados em contextos tão distintos que o aluno não pode ser deixado solitário no

esforço de ligar as ‘coisas diferentes’ designadas pela mesma palavra. [...] Alguns con-

ceitos gerais das ciências, como os de unidades e de escalas, ou de transformação e de

conservação, presentes de diferentes formas na Matemática, na Biologia, na Física e na

Química, seriam muito mais facilmente compreendidos e generalizados se fossem objeto

de um tratamento de caráter unificado, feito de comum acordo pelos professores da

área. Com certeza, são diferentes as conotações destes conceitos nas distintas disci-

plinas, mas uma interpretação unificada em uma tradução interdisciplinar enriqueceria a

compreensão de cada uma das disciplinas”.2

Por fim, manifestamos nossa expectativa de que os comentários e as sugestões cons-

tantes deste item do Suplemento auxiliem o professor em suas tarefas.

e) Sugestões de atividades complementares. No Suplemento para o Professor, sugeri-

mos a execução de atividades complementares, idealizadas para dinamizar o curso de

Biologia e para motivar os estudantes. As atividades consistem de sugestões de pes-

quisas, debates, simulações, teatralizações e aulas práticas, entre outras. Sempre que

possível, verifique a possibilidade de executar as atividades complementares sugeridas

ao fim de cada capítulo.

Algumas atividades de laboratório requerem o uso de fogo, álcool, objetos cortantes, entre outros. Nesses casos, sugerimos que as

atividades sejam feitas por você, professor, e observadas pela classe, evitando, assim, risco à integridade física dos alunos.

!

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f) Leituras complementares para o professor. Selecionamos, para cada capítulo da obra,

um ou mais artigos das seguintes revistas de divulgação científica publicadas em por-

tuguês: Ciência Hoje, Scientific American Brasil e Genética na Escola. Os artigos sele-

cionados podem ajudar o professor a ampliar temas tratados no capítulo e, eventual-

mente, serem utilizados em atividades para os estudantes.

Documentos citados1 Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio. Brasília: MEC/Semtec, 1999. Dis-

ponível em: portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/blegais.pdf (Acesso em: mar. 2010.)

2 PCN1 Ensino Médio: orientações curriculares complementares aos Parâmetros Curricu-lares Nacionais — Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Brasília: MEC/Semtec, 2002. Disponível em: portal.mec.gov.br/index.php?option=com_content&view= article&id=12598:publicacoes&catid=195:seb-educacao-basica (Acesso em: mar. 2010.)

3 Orientações Curriculares para o Ensino Médio: Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Vol. 2 — Secretaria de Educação Básica. Brasília: MEC, 2006. Disponível em: portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/book_volume_02_internet.pdf (Acesso em: mar. 2010.)

4 Matriz de Referência para o ENEM 2009. MEC/INEP. Disponível em: portal.mec.gov.br/in-dex.php?option=com_docman&task=doc (Acesso em: mar. 2010.)

5 Parâmetros Curriculares Nacionais: introdução aos parâmetros curriculares nacionais. Brasília: MEC/SEF, 1997. Disponível em: portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/livro01.pdf (Acesso em: mar. 2010.)

6 Benchmarks for Science Literacy: Project 2061. American Association for the Advance-ment of Science. Oxford: Oxford University Press, 1993.

7 UNESCO – Ciência na Escola: um direito de todos. Disponível em: http://unesdoc.unesco.org/images/0014/001400/140099porb.pdf (Acesso em: mar. 2010.)

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; GOwIN, D. B. Aprendendo a Aprender. Lisboa: Plátano Edições Técnicas, 1996.

PERRENOUD, P. Dez novas competências para ensinar. Porto Alegre: ArtMed, 2000.

. A prática reflexiva no ofício de professor: profissionalização e razão pedagógicas. Porto Alegre: Artmed, 2002.

SANT’ANNA, I. M. Por que avaliar? Como avaliar? Critérios e instrumentos. 11 ed. Petrópolis: Vozes, 2005.

wEISSMAN, H. (org.) Didática das Ciências Naturais: contribuições e reflexões. Porto Alegre: Artmed, 1998.

ZABALA, A. A prática educativa: como ensinar. Porto Alegre: Artmed, 1998.

. Enfoque globalizador e pensamento complexo: uma proposta para o currículo escolar. Porto Alegre: Artmed, 2002.

Sugestões de leitura didático-pedagógica

15

destaques temáticos, objetivos de ensino

e sugestões para este volume

16

Destaques temáticos, objetivos de ensino e sugestões para o volume 1

UNIDADE A

A natureza da vida

CAPÍTULO 1 Biologia: ciência e vida

apresentaçãoCompreender a natureza da ciência, seus alcan-

ces e suas limitações auxilia os cidadãos a tomar decisões de interesse público.

Este capítulo traz um breve histórico das ori-gens da Biologia como ciência e discute o proces-so de construção do conhecimento científico.

Habilidades sugeridas

seção 1.1 — A origem da Biologia e as bases do pensamento científico

Compreender a ciência como uma realização hu-•mana voltada à aquisição de conhecimentos sobre a natureza, com poderes e limitações, e valorizar seu papel na sociedade contemporânea.

Compreender o papel dos filósofos gregos na ori-•gem do modo científico de pensar e proceder.

seção 1.2 — Procedimentos em ciência

Familiarizar-se com conceitos e procedimen-•tos empregados pelos cientistas e perceber a possibilidade de aplicá-los em situações do cotidiano.

Reconhecer os papéis da observação, da for-•mulação de hipóteses e da experimentação nos procedimentos científicos.

distinguir fato, hipótese, lei e teoria.•

Relacionar ciência e tecnologia.•

seção 1.3 — Características dos seres vivos

Estar informado sobre as dificuldades dos estu-•diosos em definir vida.

Identificar e explicar as principais característi-•cas dos seres vivos: organização celular, meta-bolismo, reprodução e evolução biológica.

seção 1.4 — Níveis de organização biológica

Identificar diferentes níveis hierárquicos de orga-•nização do mundo vivo: biosfera, ecossistemas,comunidades biológicas, populações, organis-mos, tecidos, órgãos, células.

competências e habilidades do enem relativas ao capítulo

competência

Compreender as ciências naturais e as tecno-•logias a elas associadas como construções hu-manas, percebendo seus papéis nos processos de produção e no desenvolvimento econômico e social da humanidade.

Habilidade

Confrontar interpretações científicas com inter-•pretações baseadas no senso comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas.

adequando o capítuloao projeto pedagógico

Este capítulo foi idealizado para apresentar uma visão histórica coerente das origens da ciên-cia. Nesse sentido, fizemos na Seção 1.1 um breve apanhado histórico do pensamento racionalista e da revolução científica. dependendo de uma pos-sível integração com história ou Filosofia, esses assuntos podem ser desenvolvidos paralelamen-te e em momento oportuno, podendo o estudante consultar o texto do livro quando necessário. Su-gerimos apresentar conteúdos e habilidades re-lacionados a temas como racionalismo, Renasci-mento e revolução científica aos seus colegas das disciplinas de história ou Filosofia, verificando a possibilidade de integrar conteúdos e atividades interdisciplinares.

Ganha-se tempo, assim, para trabalhar concen-tradamente a Seção 1.2, que trata dos procedimen-tos em ciência, tema central do capítulo.

A Seção 1.3 pode ser trabalhada resumidamen-te, uma vez que todos os temas relacionados às características dos seres vivos serão retomados no decorrer de um curso de Biologia.

Sugerimos não deixar de trabalhar os conteú-dos do quadro Ciência e cidadania, neste capítulo intitulado “Ciência e tecnologia”; note que o qua-dro está relacionado a habilidades e competên-cias relevantes. A importância da ciência em nos-sa vida, nos mais diferentes ramos de atividade, é explorada nesse quadro, que trata de relações entre ciência e tecnologia. Sugira aos estudan-tes que o leiam como atividade de casa, seguin-do o Guia de Leitura e respondendo às questões propostas.

17

Além de perceber a importância da ciência, ou-tra habilidade a ser desenvolvida é que o modo científico de proceder está ao alcance de todos nós. Nesse sentido, vale a pena explorar exemplos de procedimentos de descoberta como o do “bi-cho” de goiaba, apresentado no item 2 da Seção 1.2. Isso pode facilitar a aproximação dos estudan-tes ao pensamento científico.

A popularização da ciência facilita encontrar ar-tigos sobre os mais diversos temas científicos e permite, por exemplo, a confecção de um “mural de ciências” na sala de aula. Os estudantes ficariam encarregados de pesquisar jornais e revistas à pro-cura de matérias de interesse. Outra possibilidade seria editar e produzir um pequeno jornal científi-co bimestral ou semestral. Essas atividades, além de ligar o currículo escolar aos acontecimentos do mundo, estimulam a leitura, a organização e a cria-tividade dos estudantes.

A Seção 1.4 demanda relativamente pouco tem-po de trabalho e serve de apresentação aos futu-ros temas a serem desenvolvidos em Biologia.

Reavalie, a todo o momento, as habilidades e competências propostas para o capítulo. Com me-nor carga horária ou imprevistos, concentre-se em habilidades menos específicas, desde que elas não sejam pré-requisito para habilidades e compe-tências mais gerais.

sugestão de atividade complementar

1. debate: Teria existido vida em Marte? (p. 43)

leituras complementarespara o professor

COuTINhO, F. A.; MARTINS, R. P. Uma ciência autônoma. Ciência Hoje, n. 188, nov. 2002, pp. 65-67.há 200 anos, o estudo dos seres vivos ganhou nome — Bio-logia — e com ele um status de ciência autônoma. A visão da Biologia, porém, é contestada pelos chamados reducio-nistas, segundo os quais todo fenômeno biológico poderia ser explicado pelos princípios da Física e da Química.

GARROTE FILhO, M. S.; PENhA-SILVA, N. Uma abordagem termodinâmica da vida. Ciência Hoje, n. 221, nov. 2005, pp. 34-39.O surgimento de organismos cada vez mais complexos leva a uma aparente contradição: o aumento da va-riedade em estruturas e reações químicas requer um aumento do nível interno de organização, o que violaria o segundo princípio da termodinâmica, segundo o qual em qualquer sistema a desordem tende a aumentar com o tempo. Entretanto, essa aparente contradição pode ser solucionada, como mostra o artigo.

GLEISER, M. Ciência e moralidade no século 21. Ciência Hoje, n. 206, jul. 2004, p. 21.

Este artigo aborda o dilema ético entre aprofundar

novas tecnologias, em particular nas áreas da genética

e da nanotecnologia, e a proibição dessas novidades

tecnológicas por parte de alguns governos.

LACEy, h. Perspectivas éticas: o uso de OGMs na agricul-tura. Ciência Hoje, n. 203, abr. 2004, pp. 50-52.

A utilização de organismos transgênicos, como geral-

mente ocorre quando qualquer nova tecnologia é intro-

duzida, suscita, inevitavelmente, questões éticas que

precisam ser discutidas por toda a sociedade.

LAJOLO, F. M. Alimentos transgênicos: riscos e benefícios.

Ciência Hoje, n. 203, abr. 2004, pp. 36-37.

A desconfiança em relação à segurança dos alimentos

transgênicos é comum em diversos países, inclusive

no Brasil, mas não se baseia em fatos. A discussão

sobre o uso desses organismos deve levar em conta o

conhecimento existente para proteger o ambiente e a

população, mas sem inibir o desenvolvimento da ciência

e da tecnologia.

LEPSI, M. C. Semeando interdisciplinaridade: as ‘ideias--vivas’ de Gregory Bateson. Ciência Hoje, n. 228, jul.

2006, pp. 16-21.

O artigo discute as ideias do biólogo e antropólogo inglês

Gregory Bateson (1904-1980), que têm muito a nos ensi-

nar sobre o caminho que leva à interdisciplinaridade.

OLIVEIRA, B. J. Discurso inaugural da ciência moderna. Ciência Hoje, n. 217 jul. 2005, pp. 71-73.

O artigo celebra os 400 anos da publicação do livro O

avanço do conhecimento, do filósofo e político inglês

Francis Bacon, que lançou as bases para uma reforma

radical do conhecimento visando o progresso social.

(disponível em: <http://cienciahoje.uol.com.br/revista-ch/

revista-ch-2005/217/memoria-discurso-inaugural-da-

ciencia-moderna> Acesso em: mar. 2010.)

SANTOS, C. M. d. Filosofia e ensino de ciências: uma con-vergência necessária. Ciência Hoje, n. 210, nov. 2004,

pp. 59-61.

O ensino de ciências é, em geral, prejudicado pela vi-

são de que o conhecimento científico é um conjunto

de invenções e descobertas individuais, profundas e

imutáveis. Este artigo procura mostrar que é possível

evitar essa imagem distorcida com a ajuda da história

e da filosofia da ciência.

apresentação

Como a vida surgiu na Terra, o terceiro planeta do Sistema Solar? Esse é o tema principal des-te capítulo, em que apresentamos ideias cien-tíficas atuais sobre a origem da vida em nosso planeta.

CAPÍTULO 2 Origem da vida na Terra

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seção 2.1 — Abiogênese versus biogênese

Conhecer a polêmica entre os defensores da •abiogênese e os defensores da biogênese, re-conhecendo a importância do debate de ideias como essas para o desenvolvimento da cultura humana.

seção 2.2 — Teorias modernas sobre a origem da vida

Conhecer, em linhas gerais, as condições reinantes •na Terra primitiva antes do surgimento da vida.

Conhecer os principais passos que teriam leva-•do à origem dos primeiros seres vivos: formação de substâncias orgânicas precursoras, sua or-ganização em sistemas isolados e aparecimento da reprodução.

Comparar as hipóteses heterotrófica e autotró-•fica para a origem da vida e justificar a tendên-cia atual de aceitar a hipótese autotrófica.

seção 2.3 — Evolução e diversificação da vida

Reconhecer a importância, na história da vida na •Terra, do aparecimento da célula eucariótica e da multicelularidade.

Conhecer a ideia central da hipótese endossim-•biótica (ou hipótese simbiogênica) para a origem da célula eucariótica.


competência


Habilidades

Confrontar interpretações científicas com inter-•pretações baseadas no senso comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas.

Compreender o papel da evolução na produção •de padrões, processos biológicos ou na organi-zação taxonômica dos seres vivos.

adequando o capítulo ao projeto pedagógico

É importante ressaltar como a busca do conhe-cimento científico tem levado a descobertas rele-vantes para a humanidade. As polêmicas sobre a origem dos microrganismos, por exemplo, abriram

caminho para a tecnologia de preservação dos ali-mentos e para a compreensão, cura e prevenção de doenças microbianas.

Essas aplicações tecnológicas da ciência apare-cem no primeiro quadro Ciência e cidadania: “Pes-quisas sobre geração espontânea levam a novas tecnologias”, que mostra duas tecnologias deriva-das de descobertas científicas: os enlatados e a pasteurização.

No segundo quadro, “Caçadores de micróbios promovem avanços na Medicina”, o estudante pode acompanhar o duelo científico entre Pasteur e Koch que resultou em inúmeras tecnologias de impor-tância médica e sanitária para a humanidade.

Em cada um desses quadros, o Guia de Leitura ajuda o estudante a refletir e a explorar aprofunda-damente os importantes temas tratados.

As polêmicas atuais sobre a origem da vida despertam o interesse dos estudantes e são im-portantes para ajudar a desfazer a concepção dogmática e equivocada da infalibilidade da ciên-cia. Recentemente, um grupo de cientistas ligados às pesquisas espaciais norte-americanas tem su-gerido que o bombardeio da Terra por grandes cor-pos celestes devia ser muito intenso logo após a formação dos planetas. Segundo eles, a maior par-te da água e dos gases atmosféricos teria sido tra-zida à Terra por cometas, asteroides e meteoritos. Junto com eles, teriam vindo substâncias orgâni-cas precursoras da vida. Essa ideia, já sugerida em 1961 pelo bioquímico Juan Oró, sugere que a Terra teria sido “semeada” com substâncias precursoras da vida provenientes do espaço. Essas novas pos-sibilidades mostram que, em ciência, não há verda-des imutáveis e que o conhecimento está sendo continuamente construído e reconstruído.

A Seção 2.1 apresenta a interessante polêmica entre os defensores da geração espontânea e os da biogênese, que abriu caminho para a questão da origem da vida na Terra. Em caso de carga horá-ria mais reduzida, uma possibilidade é desenvolver a Seção 2.1 como trabalho para casa; os estudan-tes fariam a leitura dos itens da seção e dos qua-dros Ciência e cidadania, respondendo às questões propostas nos Guias de Leitura. Essas questões e suas respostas seriam então discutidas em sala de aula.

O foco central do capítulo é a Seção 2.2, cuja habilidade relacionada é: “Conhecer os principais passos que teriam levado à origem dos primeiros seres vivos: formação de substâncias orgânicas precursoras, sua organização em sistemas isola-dos e aparecimento da reprodução”. Em caso de carga horária reduzida, concentre-se nesses pas-sos e simplifique detalhes.

19

Outro aspecto que não pode deixar de ser trata-do é a comparação entre as hipóteses heterotrófi-ca e autotrófica para a origem da vida. Entretanto, poder-se-ia tratar mais resumidamente as origens da fotossíntese e da respiração.

Esta seção oferece ainda a oportunidade de in-tegração com a disciplina de Física, para comple-mentar a questão das origens. Talvez seja possível integrar conteúdos e atividades interdisciplinares relacionados à origem do universo, à teoria do Big Bang, à origem de estrelas e de sistemas solares, entre eles o nosso. Isso reforçaria a integração interdisciplinar e, eventualmente, possibilitaria de-sonerar tempo a ser despendido com esses assun-tos “extradisciplinares”.

A Seção 2.3 é interessante por mostrar que a vida é altamente interativa, desde suas origens. Vale a pena discutir, ainda que resumidamente, a hipótese endossimbiótica para a origem das célu-las eucarióticas.

sugestões de atividades complementares

2. Pesquisa biográfica: Alguns estudiosos da ori-gem da vida (p. 46)

3. Pesquisa histórica: Religiões e origens (p. 46)

4. Atividade de laboratório: Simulando um expe-rimento que refuta a geração espontânea (p. 46)

leituras complementares para o professor

BRAdLEy, A. S. As raízes mais profundas da vida. Scientific American Brasil, n. 92, jan. 2010, pp. 42-47.Análises de fontes termais descobertas no leito marinho sugerem novas possibilidades para a evolução da vida.

dALMASO, G. Z. L.; PAuLINO-LIMA, I. G.; LAGE, C. Astrobio-logia: por que uma vida solitária no planeta Terra? Ciência Hoje, n. 262, ago. 2009, pp. 34-39.O objeto de estudo da astrobiologia é investigar a existên-cia de vida em outros pontos do universo, além de estudar também a origem, a evolução, a distribuição e o futuro da vida na Terra. Este artigo mostra o que é astrobiologia e tenta compreender como a vida poderia surgir e interagir com o ambiente à sua volta e, talvez, expandir-se além de seu planeta de origem, seja ele qual for.

RICARdO, A.; SZOSTAK, J. W. Origem da vida na Terra. Scien-tific American Brasil, n. 89, out. 2009, pp. 38-47.Novas pistas indicam como os primeiros organismos vivos podem ter surgido da matéria inanimada.

RuMJANEK, F. DNA: motor ou freio? Ciência Hoje, n. 219, set. 2005, p. 19.O artigo propõe um retorno à época em que a célula viva surgiu na Terra. Em dado momento da evolução da

célula, surgiu um replicador que se assemelhava, em

maior ou menor grau, ao dNA que hoje conhecemos.

O autor propõe a discussão de uma ideia polêmica: e

se, ao invés de ser o motor principal da evolução, essa

molécula fosse seu freio?

RuMJANEK, F. Entrega em domicílio. Ciência Hoje, n. 220,

out. 2005, p. 17.

O artigo traz uma análise do autor sobre a síntese de

moléculas orgânicas precursoras dos compostos que

hoje integram a célula viva. São discutidos estudos do

químico norte-americano Stanley Miller, inspirados na

ideia do bioquímico russo Alexandr Oparin (1894-1980),

de que as moléculas biológicas teriam sido formadas a

partir de constituintes da atmosfera primitiva.

SALZANO, F. M. Ciência ou criacionismo? Ciência Hoje, n.

215, maio 2005, pp. 28-32.

As autoridades educacionais fluminenses optaram por

adotar o ensino religioso confessional, em que um dos

temas, o criacionismo, entra em choque com a teoria

evolucionista da vida, aceita pela Biologia. Essa polêmica

é abordada nesse artigo que mostra como a análise

científica dos fenômenos naturais contraria visões de

mundo baseadas em mitos, argumentando que o ensino

dessas visões é prejudicial aos jovens.

ShAPIRO, R. Uma origem mais simples da vida. Scientific

American Brasil, n. 62, jul. 2007, pp. 36-43.

É improvável que, nos primórdios da vida, tenham

surgido moléculas grandes capazes de se autocopiar,

como o RNA. Redes de pequenas moléculas, movidas

por energia, têm melhores chances de terem sido as

iniciadoras da vida.

TEREMZI, h. Golpe fatal na geração espontânea. Ciência

Hoje, n. 234, fev. 2007, pp. 58-59.

O artigo comemora o aniversário de 150 anos da pu-

blicação, pelo cientista Louis Pasteur (1822-1895),

da descoberta de que organismos microscópicos

participam da fermentação. Embora Pasteur seja mais

lembrado pelo desenvolvimento da vacina antirrábica

ou pelo processo de esterilização, a descrição da ação

de microrganismos na fermentação foi certamente um

feito notável que pôs fim às ideias equivocadas sobre

geração espontânea.

VARELA, M. E. Nossas raízes no espaço. Ciência Hoje, n. 251,

ago. 2008, pp. 10-11.

Teriam os elementos essenciais ao início da vida vindo

do espaço? Novas análises de um meteorito conhecido

pelos especialistas indicam que sim.

(disponível em: <http://cienciahoje.uol.com.br/revista-ch/

revista-ch-2008/251/nossas-raizes-no-espaco> Acesso

em: mar. 2010.)

WARMFLASh, d.; WEISS, B. Caminhos da origem da vida.

Scientific American Brasil, n. 43, dez. 2005, pp. 32-39.

Os astronautas podem não ser os únicos viajantes

espaciais. O artigo discute como microrganismos ou

moléculas pré-bióticas são capazes de “pegar carona”

em meteoritos.

20

CAPÍTULO 3 Bases molecularesda vida

apresentaçãoA aplicação à Biologia dos conhecimentos advin-

dos da Química permitiu reconhecer que a organiza-ção e a fisiologia dos seres vivos são determinadas pelos átomos e moléculas que os constituem.

Neste capítulo apresentamos a constituição molecular das principais substâncias que com-põem os seres vivos.


seção 3.1 — A Química e a vida

Reconhecer a existência de uma realidade invisível •aos olhos – o nível dos átomos e das moléculas – que pode ser investigado cientificamente e incor-porado às nossas visões e explicações de mundo.

Compreender que os seres vivos são constituí-•dos por átomos de vários elementos químicos, organizados em diversos tipos de substâncias orgânicas, principalmente glicídios, lipídios, pro-teínas e ácidos nucleicos.

seção 3.2 — A água e os sais minerais nos seres vivos

Reconhecer e compreender os principais aspec-•tos da importância da água para a vida.

Estar informado sobre os procedimentos que os •cidadãos podem adotar para evitar desperdício de água potável e assim preservar esse recurso natural.

seção 3.3 — Glicídios

Conhecer os glicídios quanto às suas caracterís-•ticas químicas principais (tipos de componentes, estrutura molecular etc.) e suas funções gerais nos seres vivos.

seção 3.4 — Lipídios

Conhecer os lipídios quanto às suas característi-•cas químicas principais (tipos de componentes, estrutura molecular etc.) e suas funções gerais nos seres vivos.

seção 3.5 — Proteínas

Conhecer as proteínas quanto às suas caracte-•rísticas químicas principais e suas funções ge-rais nos seres vivos.

Reconhecer o papel de um grupo especial de •proteínas — as enzimas — como catalisadores biológicos.

seção 3.6 — Vitaminas

Caracterizar vitamina (substância orgânica es-•sencial) e reconhecer sua importância para nos-so organismo.

Estar informado sobre os principais tipos de vita-•minas, suas fontes e consequências da carência vitamínica sobre o organismo (avitaminoses).

seção 3.7 — Ácidos nucleicos

Conhecer os ácidos nucleicos quanto às suas •características químicas principais (tipos de componentes, estrutura molecular etc.) e suas funções gerais nos seres vivos.


competência

Entender métodos e procedimentos próprios •das ciências naturais e aplicá-los em diferentes contextos.

Habilidades

Identificar etapas em processos de obtenção, •transformação, utilização ou reciclagem de re-cursos naturais, energéticos ou matérias-primas, considerando processos biológicos, químicos ou físicos neles envolvidos.

Relacionar informações apresentadas em dife-•rentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou bioló-gicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica.

Relacionar propriedades físicas, químicas ou bio-•lógicas de produtos, sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam.


Em primeiro lugar, vale lembrar que o trabalho com conceitos relativos à Química é apenas uma “ponte” para desenvolver temas biológicos, e não um fim em si mesmo. Em outras palavras, não cabe ao professor de Biologia desenvolver e aprofundar conceitos de Química, e sim usá-los simplificada-mente para atingir a compreensão de conceitos biológicos. Em resumo, conhecer o nível dos átomos e moléculas que constituem os seres vivos fornece a base para entender a complexidade do fenômeno vida e seus níveis de organização. Pense nisso para ajustar o nível de detalhamento dos assuntos do capítulo à sua disponibilidade de tempo.

21

um dos pontos “nevrálgicos” da Biologia no Ensi-no Médio é relativo à composição química dos se-res vivos. Realmente é necessário que o estudante tenha certas noções básicas de Química para com-preender temas biológicos. Entretanto, o curso de Química geralmente só trata das substâncias or-gânicas, quando sobra tempo, no terceiro ano do Ensino Médio.

O professor de Biologia acaba sendo obrigado a trabalhar antecipadamente, logo no primeiro ou no segundo bimestre, certos conceitos que a Química costuma desenvolver ao longo de todo o primeiro ano. Modelo atômico e ligações quími-cas, por exemplo, são quase sempre trabalhados em Química no segundo semestre. Além disso, são frequentes as críticas dos professores de Química quanto à falta de precisão ou divergência de con-ceitos utilizados por professores de Biologia.

Essas dificuldades podem ser minimizadas com uma boa integração entre Química e Biologia. Afi-nal, é importante que os estudantes saibam que os átomos e as moléculas estudados em Química são os mesmos estudados em Biologia. Nossa su-gestão é que, durante o planejamento, os profes-sores de Biologia apresentem aos seus colegas de Química os conceitos que serão trabalhados e os objetivos que se espera atingir. É preciso discutir, também, a que nível de detalhamento se quer che-gar e quais são as melhores formas de abordar os assuntos. Talvez seja possível, por exemplo, que a Química antecipe alguns conceitos que serão usados em Biologia. Pergunte aos professores de Química quais as melhores maneiras de simplificar conceitos sem distorcê-los e sem prejudicar, pos-teriormente, seu aprendizado mais aprofundado na disciplina de Química.

O estudo das substâncias que compõem os se-res vivos nos aproxima do mundo não-vivo e mos-tra nossa ligação com o passado da Terra. Afinal, somos descendentes de uma linhagem de mo-léculas que começou a surgir há quase 4 bilhões de anos. Esse ponto de vista traz, em essência, a ideia de que todo universo evolui e de que nossa espécie é parte integrante dessa evolução. Em cer-to sentido, somos uma continuidade do processo que teve início com o Big Bang. Em nossa opinião, é importante esse tipo de reflexão, que ultrapassa o conteúdo da ciência e leva a pensar sobre aspec-tos filosóficos da existência.

Outro aspecto a ser ressaltado é como a busca do conhecimento científico tem levado a desco-bertas relevantes para a humanidade no campo da tecnologia. O desenvolvimento da Química Orgâni-ca e da Bioquímica tornou possível os sonhos dos

antigos alquimistas: hoje se pode analisar e fabri-car praticamente qualquer substância da natureza ou mesmo criar substâncias antes inexistentes. O desenvolvimento da Biologia Molecular tem permi-tido compreender o intrincado jogo das moléculas inerente à atividade vital, o que está abrindo cami-nho para compreender e tratar inúmeras doenças.

Alguns assuntos deste capítulo serão retoma-dos mais adiante em outros capítulos; por exem-plo, os lipídios que constituem as membranas, os glicídios utilizados como fonte de energia no me-tabolismo, e a estrutura e a síntese de proteínas e de ácidos nucleicos. dessa forma, pode-se optar por uma visão menos detalhada desses assuntos neste momento, se for o caso.

É importante explorar as possibilidades de relação do capítulo com temas ligados à cidadania e ao coti-diano, nos quadros Ciência e cidadania. Lembre-se de que eles podem ser trabalhados pelos estudantes em casa, graças às orientações do Guia de Leitura.

O quadro Ciência e cidadania “Água: um recurso cada vez mais precioso” apresenta dados interes-santes sobre o consumo de água nas residências e atitudes que todos os cidadãos conscientes po-dem assumir, contribuindo para a utilização racio-nal desse recurso em benefício da humanidade.

Outros quadros que ligam ciência e cidadania são: “Colesterol e saúde”; “Malnutrição e subnutri-ção”; ‘“Teste do pezinho’ pode impedir manifesta-ção de doença grave”.

Estimule os estudantes a utilizar o Guia de Leitu-ra do quadro que, além de orientar a leitura, propõe outras ligações do tema ao cotidiano das pessoas, com sugestões de reflexão e questionamentos im-portantes.


5. Construção de modelos: O modelo da chave- -fechadura (p. 47)

6. Atividade prática: Trabalhando com gráficos (p. 47)

7. Atividade de laboratório: Medindo o ph de al-guns meios (p. 47)


FASANO, A. Surpresas da doença celíaca. Scientific Ameri-can Brasil, n. 88, set. 2009.O estado de uma doença potencialmente fatal induzida por alimentos – a doença celíaca – levou à descoberta de um processo que pode tratar outros distúrbios autoimunes.

22

MECAWI, A. S.; REIS, L. C.; ROdRIGuES, J. A. A versatilidade do sal. Scientific American Brasil, n. 88, set. 2009, pp.

62-66.

O sal é uma substância imprescindível ao equilíbrio das

funções orgânicas, mas pode produzir efeitos danosos

se consumido em excesso. Sua demanda natural já fez,

no passado, com que o sal superasse o ouro em valor

estratégico e como base para remunerar o trabalho, daí

o termo “salário”.

MIRANdA, M. T. M.; LOFFREdO, C. Um marco na bioquímica e na medicina. Ciência Hoje, n. 214, abr. 2005, pp. 75-77.

Na década de 1940, o bioquímico inglês Frederick Sanger

estava interessado em desenvolver um método para

determinar com exatidão a sequência de aminoácidos

de compostos peptídicos, problema crucial para o de-

senvolvimento da química de proteínas e que até então

não estava resolvido. Em 1955, a questão foi soluciona-

da graças à engenhosidade de Sanger e à sua enorme

capacidade de trabalho.

MuSSATO, S. I.; FERNANdES, M.; MILAGRES, A. M. F. Enzimas: poderosa ferramenta na indústria. Ciência Hoje, n. 242,

out. 2007, pp. 28-33.

As enzimas, substâncias essenciais para promover e

acelerar reações químicas no metabolismo de todos os

seres vivos, passaram a ser cada vez mais usadas em

indústrias de vários setores. O artigo discute a função

dessas substâncias no preparo de alimentos, na produ-

ção de medicamentos, cosméticos e celulose e até no

desenvolvimento de biocombustíveis.

POMIN, V. h.; MOuRãO, P. A. S. Carboidratos: o novo papel dos açúcares. Ciência Hoje, n. 233, dez. 2006, pp. 24-31.

Os carboidratos estão presentes no açúcar, nas fibras

de uma folha de papel e até na carapaça de um besouro.

Essas substâncias também atuam como reservas de

energia do corpo. O artigo mostra que, além dessas, os

carboidratos têm outras importantes funções biológicas

e podem ser usadas na medicina. um tipo de carboidrato

extraído de ouriços-do-mar, por exemplo, tem proprieda-

des que o apontam como substituto do anticoagulante

heparina, um dos compostos naturais mais usados hoje

como medicamento em todo o mundo.

RAMOS, C. h. As “damas de companhia” das proteínas. Ciência Hoje, n. 244, dez. 2007, pp. 44-49.

A correta atuação das proteínas em nosso organismo

não depende apenas das instruções para sua síntese,

contidas nos genes. Cada uma delas passa por um

processo logo após sua formação – o “enovelamento” –

em que ocorre a conformação espacial específica para

determinada tarefa. Este artigo discute o papel desem-

penhado nesse processo pelas chaperonas – moléculas

que acompanham as proteínas recém-formadas e as

ajudam a se enovelar na configuração correta.

SANTOS, N. F.; BELTRAMINI, L. M. Células e moléculas ao alcan-ce das mãos. Ciência Hoje, n. 207, ago. 2004, pp. 56-59.

Jogos, peças de armar e outros materiais facilitam o en-

sino da Biologia Molecular. O artigo apresenta o projeto

que desenvolveu peças para a construção de moléculas

de ácidos nucleicos (dNA e RNA) e de proteínas.

apresentaçãoA invenção do microscópio mostrou que há

grande semelhança entre os organismos, quando observados no nível microscópico: todos são cons-tituídos por células, minúsculos compartimentos onde ocorrem as reações fundamentais à vida.

Neste capítulo apresentamos uma breve histó-ria da descoberta das células e do desenvolvimen-to de seu estudo, a Citologia.


seção 4.1 — O mundo microscópico

Reconhecer a existência de uma realidade •invisível aos olhos — o mundo microscópico — que pode ser investigado cientificamente e in-corporado às nossas visões e explicações do mundo.

Conhecer alguns fatos históricos sobre a teoria •celular e compreender sua importância como unificadora dos conhecimentos de Biologia.

Reconhecer que os vírus não são constituídos •de células (são acelulares) e compreender por que isso não enfraquece a teoria celular nem se opõe a ela.

seção 4.2 — A célula observadaao microscópio óptico

Conhecer os princípios básicos de funciona-•mento do microscópio óptico (fotônico) e es-tar informado sobre seu aumento, resolução e possibilidade ou não de realizar observações vitais.

Conhecer os fundamentos das principais técni-•cas de preparação de materiais biológicos para observação ao microscópio óptico (técnicas ci-tológicas): observação vital, fixação, coloração, inclusão, corte e esmagamento.

TAVERA-MENdOZA, L. E.; WhITE, J. h. Defesas celulares e a vitamina obtida do Sol. Scientific American Brasil, n. 67, dez. 2007, pp. 66-73.Estaria a deficiência da vitamina d colaborando para o avanço de doenças mais graves? O artigo apresenta como essa vitamina contribui para o fortalecimento dos ossos, entre outras funções.

UNIDADE B

Organização eprocessos celulares

CAPÍTULO 4 A descobertada célula viva

23

Conhecer as unidades de medida utilizadas em •microscopia (micrometro, nanometro e angs-trom), comparando-as entre si e com o metro.

seção 4.3 — A célula observada ao microscópio eletrônico

Conhecer os princípios básicos de funcionamen-•to dos microscópios eletrônicos de transmissão e de varredura e estar informado sobre seu au-mento, resolução e possibilidade ou não de rea-lizar observações vitais.

Conhecer os fundamentos das principais técni-•cas de preparação de materiais biológicos para observação ao microscópio eletrônico: fixação, coloração eletrônica, inclusão e corte.

seção 4.4 — Outros métodos para o estudo da célula

Conhecer a importância do fracionamento celu-•lar e da radioautografia como métodos de estu-do das células.


competência


Habilidade

Interpretar modelos e experimentos para explicar •fenômenos ou processos biológicos em qualquer nível de organização dos sistemas biológicos.


Cada um de nós é formado por trilhões de célu-las, pequenos mundos microscópicos onde ocor-rem as atividades vitais. A descoberta da célula e a elaboração da teoria celular ressaltam a unidade existente no mundo vivo e mostram que todos os seres vivos têm muito em comum. A ideia de que toda célula provém de uma célula preexistente nos leva a refletir sobre a continuidade temporal da vida, desde sua origem, evidenciando o parentes-co que temos com os primeiros seres vivos. Sem-pre que possível, leve os estudantes a interpretar fatos à luz da evolução biológica, que unifica e dá conjunto a toda a Biologia.

Outro aspecto a ser enfatizado é como a busca do conhecimento científico leva a descobertas im-portantes para a humanidade. O estudo das células

e de sua estrutura interna, por exemplo, tem permi-tido fantásticos avanços no campo da Biologia, da Bioquímica e da Medicina, possibilitando estudos, diagnósticos e tratamentos de inúmeras doenças.

Para otimizar a carga horária disponível, quase sempre menor do que a desejada, é necessário aproveitar ao máximo a interação com os estudan-tes em sala de aula, incumbindo-os de se prepara-rem previamente, pela leitura selecionada de par-tes do capítulo. Por exemplo, a Seção 4.1 apresenta um breve histórico da Citologia, que poderia ser lido pelos estudantes em casa. A ênfase deve ser na te-oria celular, cuja importância deve ser debatida em sala de aula como fechamento da seção.

Se houver laboratório de microscopia em sua escola, vale a pena levar os estudantes a conhecer o microscópio e realizar pelo menos uma prática com bons resultados, entre as quais se destaca a observação vital dos pelos estaminais da trapoe-raba. Se possível, oriente os estudantes a observar detalhadamente as principais técnicas de micros-copia apresentadas no livro, conversando com eles sobre o porquê de cada procedimento.

A Seção 4.4, sobre outros métodos para estudo da célula, pode ser tratada de forma resumida ou ficar a cargo dos estudantes como aprofundamento. Pos-sivelmente muitos deles conhecem exames clínicos que se utilizam de isótopos radiativos, o que pode ser um ponto motivador para a leitura da seção.

No estudo deste capítulo talvez seja possível contar com a colaboração dos professores de Fí-sica de sua escola para fornecer aos estudantes algumas noções básicas de óptica e de eletrônica relativas aos microscópios. Comente que pretende trabalhar em Biologia os conceitos de ampliação e resolução de imagens. Mesmo que não seja possí-vel integrar curricularmente os conteúdos, conver-sar sobre o planejamento e contar com a consul-toria dos colegas possibilita integrações informais e espontâneas, que também são importantes na aprendizagem.


8. Pesquisa biográfica: Pioneiros da Citologia (p. 48)

9. Atividade de laboratório: Familiarizando-se com o microscópio (p. 48)

10. Atividade de laboratório: “Resolvendo” pon-tos em uma fotografia impressa (p. 48)

11. Atividade de laboratório: Observando as célu-las da cortiça (p. 48)

12. Atividade de laboratório: Observação vital (p. 48)

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CAPÍTULO 5 Fronteiras da célula

apresentaçãoA célula viva é um mundo microscópico onde

ocorre intensa atividade bioquímica; as fronteiras celulares são delimitadas por um finíssimo envol-tório: a membrana plasmática.

Neste capítulo estudaremos a membrana celu-lar, que resguarda o interior da célula e seleciona criteriosamente tudo o que entra e sai, mantendo adequadas as condições celulares internas.


seção 5.1 — Membrana plasmática

Reconhecer que conhecimentos específicos, •como a estrutura e as propriedades das mem-branas biológicas, por exemplo, podem ser impor-tantes para o avanço da ciência e para o desen-volvimento de tecnologias úteis à humanidade.

Conhecer a composição molecular básica da •membrana plasmática, compreendendo o signi-ficado do modelo do mosaico fluido que explica sua estrutura e propriedades.

seção 5.2 — Permeabilidade celular

Compreender os princípios físico-químicos que •regem a difusão e a osmose, aplicando-os para explicar processos que ocorrem em células vivas.

Compreender como os processos de difusão •simples, difusão facilitada e transporte ativo contribuem para a entrada ou saída de substân-cias na célula.

seção 5.3 — Endocitose e exocitose

Compreender e esquematizar os processos de •endocitose (fagocitose e pinocitose) e de exoci-tose, respectivamente responsáveis pela entra-da e saída de partículas e substâncias na célula.

seção 5.4 — Envoltórios externosà membrana plasmática

Conhecer a constituição básica e as funções do •glicocálix de células animais e da parede celular de células vegetais.


competência


Habilidade

Interpretar modelos e experimentos para ex-•plicar fenômenos ou processos biológicos em qualquer nível de organização dos sistemas bio-lógicos.


Neste capítulo são tratados assuntos relativa-mente especializados no âmbito da Biologia: os envoltórios celulares e sua permeabilidade. Como relacionar tais assuntos com o mundo cotidiano? Será que é realmente importante que os estudan-tes saibam assuntos como esses?

Em primeiro lugar, discuta com seus alunos o enorme significado biológico da membrana que se-para a célula do meio externo. Sem um envoltório que impedisse que certas substâncias entrassem ou saíssem da célula, os primeiros seres vivos não teriam conseguido manter sua individualidade e seu meio interno equilibrado. Em outras palavras, é difícil imaginar a formação dos primeiros seres vivos sem pensar em seu isolamento do ambiente por uma membrana.

É interessante discutir com os estudantes a complexidade molecular da membrana plasmática e como ela desempenha funções extremamente importantes na vida das células. Estimule os estu-dantes a analisarem detalhadamente as figuras da


BRZOZOWSKI, J. A.; BOTELhO, J. F. Uma longa sequência de gerações. Ciência Hoje, n. 250, jul. 2008, pp. 83-85.uma célula só pode ser gerada por outra célula já exis-tente. Essa ideia, que hoje compõe a teoria celular, era apenas uma hipótese há 150 anos. O artigo relembra o trabalho do patologista alemão Rudolph Ludwig Karl Virchow (1821-1902), que, ao observar o desenvolvimen-to de células ao microscópio, confirmou a hipótese da origem das células pela reprodução celular.

MESSIAS Jr., N. S. Não foi suficiente ver para crer. Ciência Hoje, n. 229, ago. 2006, p. 16.O artigo discute como limitações de ordem histórica e social podem explicar por que foi preciso esperar o século 19 para que surgisse a teoria celular.

WALLAu, G. L.; ORTIZ, M. F.; RuBIN, P. M.; LORETO, E. L. S.; SEPEL, L. M. N. Construindo um microscópio, de baixo custo, que permite observações semelhantes às dos primeiros microscopistas. Genética na Escola, v. 3,n. 2, pp. 8-12, 2008.(disponível em: <http://www.geneticanaescola.com.br/menuRevista.html> Acesso em: mar. 2010.)

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Seção 5.1, que mostram o modelo de organização da membrana e suas funções.

A Seção 5.2 trata da permeabilidade celular.É importante enfatizar: na osmose, a difusão de água através da membrana semipermeável ocor-re tanto da solução hipotônica para a hipertônica quanto no sentido inverso. A pressão de difusão da água, porém, é maior no sentido da solução hipotô-nica para a hipertônica.

um questionamento frequente dos estudantes é sobre a energia envolvida no processo de osmo-se. A pressão desenvolvida nos sistemas osmóti-cos resulta diretamente da pressão de difusão da água, que, em última análise, é gerada pela ener-gia cinética inerente às partículas em solução. Ou seja, a própria energia térmica de agitação das partículas é a responsável pelo trabalho realizado em sistemas osmóticos.

um aspecto a ser ressaltado, como já vimos, é que a compreensão de fenômenos básicos da vida não traz progressos apenas à ciência em si, mas também abre caminhos para a produção de tecnologias úteis, como é o caso da aplicação de princípios da difusão e da osmose à tecnologia médica, que tem permitido construir rins artifi-ciais e salvar a vida de pessoas que sofrem de doenças renais.

Em geral, leva algum tempo para que os estu-dantes assimilem e operacionalizem o conceito de osmose. uma vez que esse assunto será retoma-do e aplicado em diversas situações ao longo do curso de Biologia, como, por exemplo, em fisiologia vegetal, no qual a osmose está associada aos pro-cessos de transporte de seiva pelos vasos condu-tores, à manutenção da forma da planta (esqueleto hidrostático) e à realização de movimentos, nossa sugestão é que o processo osmótico seja traba-lhado simplificadamente neste momento inicial, assim como difusão e transporte ativo, se houver limitações de carga horária.

Quando trabalhar difusão e osmose, vale a pena tentar algum tipo de integração com a disciplina de Química, mesmo que não seja possível combinar temporalmente o desenvolvimento desses assun-tos. Para a Química do Ensino Médio, os conceitos de difusão e de osmose são talvez menos impor-tantes que para a Biologia. Consulte os professo-res de Química de sua escola sobre o momento do curso e o contexto em que eles tratam a osmose. Troque ideias sobre abordagens, exemplos e expe-rimentos, o que pode enriquecer tanto as aulas de Química quanto as de Biologia.

um assunto importante do capítulo, na Seção 5.3, é a endocitose; não deixe de enfatizar sua im-portância. A Seção 5.4, sobre envoltórios externos

CAPÍTULO 6 Citoplasma e organelas citoplasmáticas

apresentaçãoOs primeiros citologistas imaginavam as células

como bolsas microscópicas, cheias de um fluido viscoso, que eles denominaram citoplasma. O con-tínuo aperfeiçoamento das técnicas citológicas mudou essa visão ao revelar que o interior celular é um micromundo muito bem organizado e fervi-lhante de vida.

Neste capítulo, estudaremos a organização in-terna do citoplasma de células procarióticas e eucarióticas, assim como a estrutura e a função das principais organelas citoplasmáticas e do ci-toesqueleto.


seção 6.1 — O citoplasma

Compreender a célula como uma entidade tridi-•mensional, no interior da qual há diferentes es-truturas que funcionam integradamente para a manutenção da vida celular.

Relacionar as principais diferenças estruturais •entre células procarióticas e células eucarióti-cas e identificar os grupos de seres vivos em que cada tipo de célula ocorre.

à membrana, principalmente a parede celulósica, pode ser trabalhada resumidamente e eventual-mente retomada mais tarde, principalmente na parte de Botânica.


13. Atividade de laboratório: demonstrando a osmose em ovos de codorna (p. 49)

14. Atividade de laboratório: Construindo um os-mômetro de ovo (p. 50)

leitura complementar para o professor

SANTOS, P. R.; MOuRA, K. K. V. O. Fibrose cística e inferti-lidade masculina. Ciência Hoje, n. 254, nov. 2008, pp. 62-63.O artigo traz um alerta: mutações em estruturas do órgão reprodutor masculino podem causar infertilidade. É destacado como a fibrose cística – doença grave que afeta um único gene – obstrui vasos em todo o corpo, principalmente de sistemas como o respiratório e o reprodutor.

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seção 6.2 — Organelas citoplasmáticas

Valorizar os estudos detalhados sobre o interior •da célula viva, reconhecendo-os como possí-veis geradores de conhecimentos e tecnologias úteis à humanidade, entre elas as relacionadas à saúde humana.

Identificar, em esquemas e fotografias, dife-•rentes partes das células, tais como: membra-na plasmática, citosol, retículo endoplasmáti-co, complexo golgiense, mitocôndria, plasto, centrío lo, cílio e flagelo.

Associar corretamente estrutura e função (ou •funções) de cada uma das organelas celulares.


competência


HabilidadesInterpretar modelos e experimentos para explicar •fenômenos ou processos biológicos em qualquer nível de organização dos sistemas biológicos.

Identificar padrões em fenômenos e processos •vitais dos organismos, como manutenção do equilíbrio interno, defesa, relações com o am-biente, sexualidade, entre outros.



A Seção 6.1 tem como objetivo distinguir dois padrões celulares: procariótico e eucariótico. Te-nha isso em mente para modular o grau de apro-fundamento desejado, em função do tempo dis-ponível.

A Seção 6.2 apresenta diversos conceitos em grande nível de detalhamento. uma sugestão para otimizar o tempo em sala de aula disponível para esses assuntos é incumbir os estudantes de estu-dar atentamente, em casa, cada uma das organe-las celulares. Sugira que eles sumarizem seus es-tudos em uma tabela que relacione a estrutura e a função de cada organela e, eventualmente, alguma outra característica que se considerar relevante

(origem, por exemplo). Estimule os estudantes a desenhar as organelas, caracterizando-as.

O quadro Ciência e cidadania “Os pequenos lisos-somos e seus grandes efeitos” pode ser trabalhado em casa pelos estudantes, utilizando-se a discus-são de perguntas e respostas do Guia de Leitura para o fechamento da atividade em sala de aula.

Chame a atenção dos estudantes sobre como o conhecimento a respeito de um lugar tão peque-no como a célula pode ser a chave para descober-tas importantes nas áreas da saúde humana e da Medicina. É importante trabalhar a visão da célula como um espaço tridimensional, o microambiente onde se desenrola a trama metabólica da vida.

Se no currículo de sua escola houver a disciplina Educação Artística, converse com o professor res-ponsável para verificar a possibilidade de trabalhar integradamente à Biologia esse conceito de célula como um espaço tridimensional, onde localizam-se o núcleo e as organelas.

Independentemente de haver ou não essa dis-ciplina na escola, o próprio professor de Biologia pode coordenar projetos que trabalhem com mo-delos tridimensionais de células. Outra possibili-dade é teatralizar o funcionamento das organelas celulares, uma atividade que costuma despertar muito interesse nos estudantes, pois favorece, além do aprendizado específico, a desinibição, a expressão física e a participação criativa no pro-cesso de aprendizagem.


15. Construção de modelos: Trabalhando com modelos tridimensionais de células (p. 50)

16. Atividade prática: Estimulando o estudante a desenhar (p. 51)

17. Atividade de laboratório: Observações mi-croscópicas (p. 51)


dERETIC, V.; KLIONSKy, d. J. Como as células limpam a casa. Scientific American Brasil, n. 73, jun. 2008, pp. 54-61.Proteínas desgastadas, organelas disfuncionais, micror-ganismos invasores: todos são varridos pela autofagia. Se continuar sempre ativo, esse processo pode retardar o envelhecimento.

KhAKh, B. S.; BuRNSOTCK, G. A vida dupla do ATP. Scientific American Brasil, n. 92, jan. 2010, pp. 56-63.Fonte essencial de energia dentro das células, a molé-cula de ATP também leva mensagens críticas entre elas. Esse papel duplo sugere novas ideias para o combate a doenças humanas.

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LINdEN, R. Doenças por príons. Ciência Hoje, n. 194, jun.

2003, pp. 18-25.

A descoberta dos príons mudou a ideia de que somente

organismos vivos são responsáveis por doenças infec-

ciosas. Algumas doenças neurológicas são causadas

por mudanças na conformação da proteína denominada

príon, existente no cérebro. O artigo tenta esclarecer

como o príon alterado se propaga e quais as funções

do príon normal.

LOPES, M. h.; hAJJ, G. N. M. Doenças priônicas: ainda fatais

para animais e humanos. Ciência Hoje, n. 218, ago. 2005,

pp. 18-25.

O artigo aborda enfermidades que acometem animais e

humanos e que têm como agente causador uma proteína

defeituosa: o príon. Esse misterioso agente mata os neu-

rônios, deixando o cérebro com aparência de esponja. A

mais conhecida das doenças priônicas é o chamado mal

da vaca louca, que dizimou rebanhos inteiros nas déca-

das de 1980 e 1990, na Europa. As doenças priônicas

podem ter origem espontânea, hereditária ou infecciosa,

e muitos de seus aspectos ainda intrigam os cientistas,

que buscam formas de combatê-las.

MELO, h. C. S.; LACERdA, R. F.; dIAS, d. S.; CRuZ, G. C. N.

Motores moleculares. Ciência Hoje, n. 230, set. 2006,

pp. 26-31.

uma célula pode ser comparada a uma cidade, com seus

diferentes moradores e atividades. Na “cidade celular”,

as organelas precisam se deslocar para realizar suas

funções; nada é estático. Como todo esse movimento

acontece? Este artigo apresenta os motores molecu-

lares responsáveis pelo movimento dessas “peças” até

seus destinos, o que tem sido o foco de muitos estudos

científicos nas últimas décadas.

CAPÍTULO 7 Núcleo e cromossomos

apresentaçãoO núcleo celular contém os cromossomos, nos

quais se encontram as informações que coman-dam a vida das células: os genes.

Neste capítulo, estudaremos a organização do núcleo, as características gerais dos cromosso-mos e sua importância para as células.


seção 7.1 — Componentes do núcleo celular

Reconhecer o núcleo das células eucarióticas •como o centro de controle das atividades celu-lares.

Reconhecer e identificar, em esquemas e foto-•grafias de células, o núcleo e suas partes: envol-tório nuclear, cromatina e nucléolo.

seção 7.2 — Cromossomos da célula eucariótica

Reconhecer a cromatina como o conjunto de •cromossomos do núcleo e compreender os ní-veis de organização cromossômica.

Reconhecer, em esquemas e fotografias, o centrô-•mero e as cromátides-irmãs de um cromossomo.

Reconhecer o cromossomo como a sede dos •genes.

seção 7.3 — Cromossomos humanos

Conhecer o número normal de cromossomos da •espécie humana (46) e compreender o significa-do das fórmulas cromossômicas da mulher – 46, XX – e do homem – 46, Xy.

Reconhecer a importância dos estudos cromos-•sômicos para diagnosticar e prevenir síndromes cromossômicas, relacionando a ciência à melho-ra das condições de vida da humanidade.


competência


Habilidades

Reconhecer mecanismos de transmissão da •vida, prevendo ou explicando a manifestação de características dos seres vivos.


Avaliar métodos, processos ou procedimentos •das ciências naturais que contribuam para diag-nosticar ou solucionar problemas de ordem so-cial, econômica ou ambiental.


Os temas científicos ocupam cada vez mais destaque nos meios de comunicação. Os estudan-tes percebem que a ciência afeta diretamente sua vida e que a compreensão de temas científicos passa a ser, cada vez mais, condição necessária à plena cidadania. Assuntos bastante popularizados atualmente são os relativos à herança biológica: como herdamos características de nossos pais? Como um teste de dNA pode esclarecer um crime ou um caso de paternidade duvidosa?

28

Com o grande desenvolvimento da informática, fica mais fácil aos estudantes compreender que os genes são informações codificadas que determinam as características hereditárias dos seres vivos.

Outro aspecto que ganha destaque são as alte-rações cromossômicas em seres humanos, como a síndrome de down e outras. Esse assunto é tratado no quadro Ciência e cidadania “Alterações cromos-sômicas na espécie humana”. Como já menciona-mos, quadros como esse podem ser trabalhados em casa pelos estudantes. A discussão das per-guntas e respostas do Guia de Leitura possibilita o fechamento da atividade em sala de aula.

Como regra geral, se tivermos pouco tempo dis-ponível para tratar determinado assunto, devemos nos concentrar nos aspectos mais importantes e deixar os detalhes em segundo plano. Por exemplo, na Seção 7.1, que trata dos componentes do núcleo celular, detalhes como a ultraestrutura dos poros são ilustrativas, porém menos importantes que a conceituação precisa de cromatina e sua relação com os cromossomos.

um trabalho de casa interessante para os es-tudantes é a construção de modelos dos níveis de organização do cromossomo (Seção 7.2) e dos tipos de cromossomos quanto à posição do centrômero. Se em sua escola houver a discipli-na Educação Artística, converse com o professor responsável sobre a possibilidade de assesso-rar os estudantes na construção de modelos da estrutura dos cromossomos, de cromossomos duplicados e das relações entre cromossomos homólogos, locos gênicos e genes alelos. Mes-mo que não seja possível essa integração, nada impede que o próprio professor de Biologia con-duza trabalhos com diversos materiais, incluindo argila e massa de modelar, para criar modelos de cromossomos.

um aspecto importante a discutir com os estu-dantes é por que, em fotos e representações de cromossomos, eles geralmente aparecem dupli-cados. A resposta a essa pergunta encontra-se na Seção 7.3, relativa às técnicas de preparação de cariogramas. Para a obtenção de cromossomos bem separados e em máximo grau de condensa-ção, a fase ideal para observá-los é a metáfase da divisão celular, quando estão duplicados.

Chame sempre a atenção sobre a importância dos cromossomos: neles se localizam os genes. Conceitos importantes e que não podem deixar de ser trabalhados e exercitados são: genoma; cro-mossomos homólogos; células diploides; células haploides; cariótipo.

A possibilidade de pesquisar via internet, a rede mundial de comunicação por computadores, abre novas possibilidades de trabalho com os estudan-tes. Por exemplo, é possível realizar uma pesquisa sobre o Projeto Genoma humano, entre outros te-mas relacionados ao capítulo. Como a maioria dos sites é escrito em Inglês, essa disciplina também poderia participar da pesquisa, em uma atividade interdisciplinar.

sugestão de atividade complementar18. Atividade prática: Organizando cariogramas

humanos (p. 51)


CANO, M. I. N. A vida nas “pontas” dos cromossomos. Ciência Hoje, n. 229, ago. 2006, p. 16.O que mantém a estabilidade do material genético geração após geração? Por cerca de 60 anos a ciência buscou a resposta a essa pergunta. A resposta foi en-contrada nos telômeros, localizados na extremidade dos cromossomos e comparáveis ao acabamento que sela as pontas de um cadarço de sapato. Os telômeros logo se tornaram foco de uma das áreas mais instigantes da Biologia. (disponível em: <http://cienciahoje.uol.com.br/revista-ch/revista-ch-2006/229/a-vida-nas-pontas-dos--cromossomos> Acesso em: mar. 2010.)

de SOuZA, S. J. O ponto X do sexo. Ciência Hoje, n. 215, maio 2005, pp. 11-12.O destaque do artigo é uma análise do sequenciamento do cromossomo X humano. Esses resultados deverão ajudar na elucidação da origem das diferenças sexuais da espécie humana e servir como plataforma para o estudo de diversas doenças genéticas.

MELLO, M. L. S.; CORTELAZZO, A. L. Uma proposta de drama-tização como complemento didático para o estudo sobre cromatina e cromossomos. Genética na Escola, v. 1, n. 2, pp. 83-86, 2006.(disponível em: <http://www.geneticanaescola.com.br/menuRevista.html> Acesso em: mar. 2010.)

MORGANTE, A. M. V. Temos 46 cromossomos! Ciência Hoje, n. 224, mar. 2006, pp. 75-79.há 50 anos, uma descoberta publicada na revista He-

reditas surpreendeu até os próprios responsáveis pelo estudo. A conclusão foi que a espécie humana tem 46 cromossomos e não 48, como se acreditava. A cons-tatação de Joe hin Tjio e Albert Levan foi apenas um dos destaques do ano de 1956 na Genética.

ROdRIGuES, M. B. Genética ou ambiente? Ciência Hoje, n. 216, jun. 2005, pp. 69-71.O artigo destaca a constatação, em 1905, de que uma característica marcante de diferentes seres vivos, como o sexo, está associada ao cromossomo batizado como “X”. Essa e outras descobertas marcaram o início de um novo ramo da ciência, a Genética.

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CAPÍTULO 8 Divisão celular:mitose e meiose

apresentaçãoNo mundo celular, dividir é sinônimo de duplicar,

pois, quando se dividem, as células se duplicam.

Neste capítulo, discutiremos a importância, para o organismo e para a sobrevivência das espécies, da divisão das células e da regulação do ciclo celular.


seção 8.1 — Importância da divisão celular

Reconhecer o papel da mitose na reprodução •de organismos unicelulares e no crescimento e desenvolvimento de organismos multicelulares.

Conhecer as principais subdivisões do ciclo ce-•lular, relacionando-as ao processo de duplicação do dNA cromossômico.

seção 8.2 — Mitose

Reconhecer e identificar, em esquemas e fo-•tografias de células em divisão, as principais fases da mitose: prófase, metáfase, anáfase e telófase.

Compreender a relação funcional entre os proces-•sos de condensação dos cromossomos, formação do fuso mitótico e distribuição dos cromossomos para as células-filhas.

distinguir a citocinese animal da citocinese•vegetal.

seção 8.3 — Regulação do ciclo celular

Estar informado sobre a existência de fatores •que regulam o ciclo celular e reconhecer sua im-portância para as células e os organismos.

Compreender que alterações no sistema de con-•trole da divisão celular podem levar ao desenvol-vimento de tumores.

seção 8.4 — Meiose

Reconhecer a relação entre a meiose e a repro-•dução sexuada.

Reconhecer e identificar, em esquemas e foto-•grafias de células em divisão, as principais fases da meiose: prófases I e II, metáfases I e II, aná-fases I e II e telófases I e II.


competência

Compreender as ciências naturais e as tecno-•logias a elas associadas como construções hu-

manas, percebendo seus papéis nos processos de produção e no desenvolvimento econômico e social da humanidade.

Habilidades


Avaliar métodos, processos ou procedimentos •das ciências naturais que contribuam para diag-nosticar ou solucionar problemas de ordem so-cial, econômica ou ambiental.


divisão celular é um dos temas mais importan-tes do currículo do Ensino Médio, pré-requisito in-dispensável para a compreensão mais aprofundada do fenômeno vida. Por isso, nossa sugestão é que os processos de mitose e meiose sejam estudados com certo grau de detalhamento e de profundida-de. Mais adiante, apresentamos sugestões de ati-vidades que podem agilizar o aprendizado e auxiliar os estudantes a reconhecer e a compreender os aspectos mais significativos da divisão celular.

deve-se enfatizar que todos os seres vivos de-pendem da divisão celular para existir, e que toda vida existente no planeta é resultado da divisão das células. Estimule o estudante a pensar que seu pró-prio corpo é resultado de divisões celulares e que estas continuam ocorrendo a todo instante, geran-do novas células para substituir as que morrem.

Costuma-se estudar mitose e meiose sequen-cialmente e de forma comparativa, uma vez que os eventos característicos dessas divisões são fundamentalmente os mesmos. Consideramos quatro fases na mitose: prófase, metáfase, anáfa-se e telófase. Alguns autores consideram, ainda, uma fase intermediária entre prófase e metáfase, a prometáfase. Em nossa opinião, não há por que incluir mais esse conceito, sem interesse para o estudante do Ensino Médio.

Acredita-se que, evolutivamente, a meiose te-nha surgido como uma variação da mitose, per-mitindo o aparecimento da reprodução sexuada. deve-se chamar a atenção do estudante para o fato de a meiose ser composta por duas divisões celulares consecutivas, sendo a segunda rigoro-samente semelhante à mitose. É importante en-fatizar, também, que a diferença básica entre a primeira divisão meiótica e a mitose é o fato de os cromossomos homólogos se emparelharem na prófase I e, posteriormente, separarem-se nas células-filhas sem que os centrômeros tenham se dividido e, portanto, sem que as cromátides-irmãs tenham se separado.

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Outro ponto a ser destacado é que, para a dis-tribuição correta dos cromossomos homólogos para polos opostos, eles devem ficar unidos até o início da anáfase I. Se os cromossomos ficassem desemparelhados, como ocorre na mitose, a célu-la não teria como identificar os homólogos para separá-los em polos opostos.

Nessa linha de raciocínio, a permutação é im-portante porque origina os quiasmas, que mantêm os homólogos unidos após o desaparecimento do complexo sinaptonêmico (um conjunto de fibras intercromossômicas que se forma no zigóteno e é responsável pelo emparelhamento dos homólo-gos). As observações experimentais mostram que, se não ocorre ao menos uma permutação entre os cromossomos emparelhados, a meiose não pros-segue, e a célula morre. Acredita-se que a permu-tação como forma de promover a recombinação genética deve ter adquirido importância posterior-mente, no decorrer da evolução.

Em nossa opinião, não há necessidade de dis-cutir, neste momento, a recombinação dos genes, embora isso possa ser comentado, principalmente se o interesse partir dos estudantes. A importân-cia genética da permutação é tratada em detalhe no capítulo 4 do Volume 3 desta coleção.

dentre as quatro seções do capítulo, a Seção 8.3 poderia ser tratada mais resumidamente, no caso de faltar tempo. Sugira aos estudantes que estudem a seção e leiam as questões do Guia de Leitura do quadro Ciência e cidadania “O que é cân-cer?” e as respondam. A discussão em sala de aula da importância dos mecanismos de controle da divisão celular para a saúde constitui um ótimo fe-chamento para o estudo da divisão celular.

Por ser um assunto bastante específico da Biologia, a divisão celular não favorece muitas possibilidades de integração a outras disciplinas. Eventualmente, seria possível realizar um traba-lho com Educação Artística, uma vez que as fases da divisão celular têm características plásticas, que podem ser representadas em desenhos e esculturas de argila ou massa de modelar, entre outros materiais. Mesmo que não seja possível realizar essa integração, desenhar e representar as fases da divisão por modelos tridimensionais acrescenta aspectos lúdicos ao aprendizado e concretiza os conhecimentos, que assim ficam mais fáceis de ser assimilados. Mais adiante, sugerimos algumas atividades que simulam os eventos da divisão celular utilizando massa de modelar e outros objetos.


19. Atividade prática: desvendando a sequência da mitose (p. 53)

20. Construção de modelos: Simulando os prin-cipais eventos da mitose (p. 54)

21. Construção de modelos: Simulando os princi-pais eventos da meiose (p. 54)

22. Atividade de laboratório: Preparação de lâ-minas para observar mitose e meiose (p. 54)


FARIA, G. P.; POSSER, T.; FRóES, M. M. Câncer e cura na comunicação entre células. Ciência Hoje, n. 213, mar. 2005, pp. 16-21.Nos seres pluricelulares, as células atuam coorde-nadamente. No câncer, as interações celulares são perturbadas: as células doentes descumprem suas funções normais e silenciam diante dos sinais químicos que tentam reintegrá-las ao tecido sadio. Quebrar esse “silêncio” e restabelecer a comunicação entre as células é hoje uma esperança de cura para a doença, discutida nesse artigo.

GuEMBAROVSKI, R. L.; CóLuS, I. M. S. Câncer: uma doença genética. Genética na Escola, v. 3, n. 1, pp. 4-7, 2008.(disponível em: <http://www.geneticanaescola.com.br/menuRevista.html> Acesso em: mar. 2010.)

hEMERLy, A. S. A patrulha da “ordem e progresso” da divi-são celular. Ciência Hoje, n. 268, mar. 2010, pp. 34-39.Nas divisões celulares, o material genético (dNA) é copia-do e distribuído entre as futuras células de forma muito bem coordenada. Como esse processo pode ocorrer com tanta exatidão, com tão poucos erros? Este artigo discute um estudo recente que desvendou a atuação de uma importante proteína responsável pela ordem e correção da divisão de uma célula humana.

OTAKE, A. h.; ChAMMAS, R.; ZATZ, R. Câncer: novos alvos para tratamento. Ciência Hoje, n. 223, fev. 2006, pp. 28-33.Os cânceres, até recentemente definidos em função da célula tumoral propriamente dita, hoje são encarados como doenças mais complexas, que envolvem diferentes tipos de células presentes no mesmo microambiente: células de defesa, dos vasos sanguíneos e as que dão suporte aos tecidos. Essa nova perspectiva permitiu o surgimento de outros alvos para as terapias contra os cânceres.(disponível em: <http://cienciahoje.uol.com.br/revista-ch/revista-ch-2006/223/cancer-novos-alvos-para-trata-mento> Acesso em: mar. 2010.)

SALIM, d. C.; AKIMOTO, A. K.; RIBEIRO, G. B. L;. PEdROSA, M. A. F.; KLAuTAu-GuIMARãES, M. N.; OLIVEIRA, S. F. O baralho como ferramenta no ensino de genética. Genética na Escola, v. 2, n. 1, pp. 6-9, 2007.(disponível em: <http://www.geneticanaescola.com.br/menuRevista.html> Acesso em: mar. 2010.)

ZIMMER, C. Pistas evolutivas do câncer. Scientific American Brasil, n. 57, fev. 2007, pp. 54-61.Pesquisadores esperam encontrar, no estudo da história evolutiva do câncer em nossa espécie, pistas que ajudem a combater a doença.

31

apresentaçãoA unidade da atividade bioquímica dos seres

vivos é a célula; entender como as células obtêm energia para a vida é o primeiro passo para com-preender como os seres vivos mantêm-se vivos.

Neste capítulo, estudaremos os fundamentos do metabolismo energético e os principais proces-sos utilizados pelos seres vivos para obter ener-gia: respiração aeróbia, fermentação, fotossíntese e quimiossíntese.


seção 9.1 — Energia para a vida

Valorizar o estudo dos processos energéticos •celulares e compreender as relações de interde-pendência entre os seres vivos e a composição físico-química do ambiente.

Conceituar metabolismo e reconhecer que molé-•culas orgânicas são ricas em energia potencial química, que pode ser liberada ou armazenada em reações de oxirredução e aproveitada pelos seres vivos.

seção 9.2 — ATP, a “moeda energética” do mundo vivo

Compreender o papel das moléculas de ATP •como intermediadoras dos processos energéti-cos celulares.

seção 9.3 — Respiração celular

Conceituar respiração celular e identificar as equa-•ções químicas gerais referentes a esse processo.

Conhecer e compreender as principais etapas •da respiração celular (glicólise, ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa), identificando os locais da célula onde elas ocorrem.

Conhecer os principais compostos que servem •de fonte de energia para a respiração celular.

seção 9.4 — Fermentação

Conceituar fermentação e identificar as equa-•ções químicas gerais referentes a esse pro-cesso.

Exemplificar empregos tecnológicos da fermen-•tação: produção de bebidas alcoólicas, de ali-mentos etc.

seção 9.5 — Fotossíntese

Conhecer e compreender as principais etapas da •fotossíntese (fotólise da água, fotofosforilação e ciclo das pentoses), identificando os locais da célula eucariótica onde elas ocorrem.

Explicar o papel da água como reagente no pro-•cesso da fotossíntese.

Conhecer o processo de fixação de carbono por •meio do ciclo das pentoses.

seção 9.6 — Quimiossíntese

Conceituar o processo de quimiossíntese, dis-•tinguindo-o dos processos de fotossíntese e de respiração aeróbica, respectivamente.


competência

Apropriar-se de conhecimentos da Biologia para, •em situações-problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científico-tecnológicas.

Habilidades

Identificar etapas em processos de obtenção, •transformação, utilização ou reciclagem de re-cursos naturais, energéticos ou matérias-primas, considerando processos biológicos, químicos ou físicos neles envolvidos.

Compreender fenômenos decorrentes da in-•teração entre a radiação e a matéria em suas manifestações em processos naturais ou tec-nológicos, ou em suas implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais.



O assunto deste capítulo é um dos mais comple-xos da Citologia, mas também um dos mais impor-tantes para uma compreensão da vida em termos de processos físicos, químicos e biológicos organi-zados e integrados. Saber como a energia luminosa do Sol é transformada em energia química, armaze-nada nas moléculas orgânicas e utilizada no meta-bolismo celular é fundamental para a construção de uma visão integrada de mundo.

Para ilustrar as transformações de energia, pergunte aos estudantes o que têm em comum uma lâmpada, uma pilha, um motor de carro e uma

UNIDADE C

O metabolismo celular

CAPÍTULO 9 Metabolismo energético

32

planta. Se necessário, ajude-os a concluir que to-dos eles são capazes de transformar energia. uma lâmpada, por exemplo, transforma energia elétri-ca em luz e calor; uma pilha tem energia potencial química, que pode ser transformada em energia elétrica; um motor a explosão transforma a ener-gia química do combustível em movimento e calor; a planta capta energia luminosa e a transforma em energia química, que fica armazenada em mo-léculas orgânicas. Lembre aos estudantes que os seres humanos, assim como todos os demais se-res vivos, transformam a energia química presente nos alimentos em calor, movimento etc. Comente também que alguns animais, como os vaga-lumes e peixes luminescentes, são capazes de transfor-mar a energia química dos alimentos em luz.

O nível de abordagem dos temas centrais deste capítulo, como em outros casos, depende do tempo disponível. Concentre seu foco na Seção 9.1, que trata da questão central do capítulo e permite uma abor-dagem intimamente ligada ao cotidiano do estudan-te. Conhecer o papel dos alimentos como fonte de matéria-prima e de energia para a vida é um dos obje-tivos importantes a serem atingidos. uma atividade simples como a análise de informações nutricionais contidas em rótulos de alimentos, em particular seus valores calóricos, é uma estratégia altamente motiva-dora para iniciar a abordagem do tema. A compreen- são de que a energia fundamental à vida é obtida a partir de moléculas orgânicas dos alimentos e que estas provêm, em última análise, das plantas contri-bui para a valorização do estudo da Biologia.

Compreender como a energia contida nas molé-culas de alimento é transferida para as atividades celulares via ATP (Seção 9.2 do capítulo) é um nível de detalhamento que não pode deixar de ser tra-balhado em sala de aula.

A respiração celular e a fermentação (tratadas nas Seções 9.3 e 9.4) são temas que podem ser trabalhados em diferentes níveis de detalhamento, dependendo da disponibilidade de tempo. deve-se buscar a compreensão pelos estudantes de que as moléculas orgânicas necessitam ser quebradas em compostos mais simples para que sua energia utilizável seja transferida para as moléculas arma-zenadoras de ATP. No caso da respiração celular, as moléculas orgânicas são completamente de-gradadas a gás carbônico e água. Na fermentação a quebra é parcial, sendo o produto final da degra-dação moléculas orgânicas mais simples.

Não deixe de solicitar aos estudantes que leiam o quadro Ciência e cidadania “A importância da fer-mentação para a humanidade”, orientada pelas questões do Guia de Leitura. Essa atividade mostra a importância da fermentação na produção de nos-sos mais importantes e tradicionais alimentos.

Na Seção 9.5, o objetivo principal é compreender que a vida em nosso planeta depende da energia luminosa do Sol, captada por meio da fotossíntese. Os aspectos gerais desse processo são abordados no item 1 da seção. Nos itens seguintes o tema é aprofundado. Se for o caso, utilize a estratégia que empregamos no Guia de Leitura dos quadros como orientação para os estudantes, nos textos mais complexos.

Como aprofundamento dos temas respiração e fotossíntese, pode-se enfatizar as relações entre estrutura e função das organelas envolvidas nesses processos, particularmente a disposição estratégi-ca dos componentes das cadeias transportadoras de elétrons e a importância da dupla membrana de mitocôndrias e plastos para a quimiosmose.

Na Seção 9.6, enfatize que a energia para a vida pode ser proveniente de fontes diferentes da luz; comente com os estudantes que processos como os de quimiossíntese podem ter sido os primeiros a serem utilizados durante a evolução da vida, ten-do persistido apenas em uma fração relativamen-te pequena dos seres atuais.

Este capítulo utiliza muitos conceitos da Quími-ca e da Física, oferecendo excelente oportunidade para um trabalho conjunto com essas disciplinas. Converse com seus colegas da disciplina de Quí-mica e verifique a possibilidade de trabalhar con-juntamente as reações energéticas celulares, de modo a evidenciar como as reações de oxirredu-ção envolvem transformações de energia. A Física poderia, entre outras coisas, trabalhar a noção de que os sistemas biológicos, assim como tudo no universo, seguem as duas leis da termodinâmica. A primeira lei diz que energia pode ser ganha ou perdida em processos químicos, passando de um processo para outro, mas que não pode ser criada nem destruída. A segunda lei diz que a energia ine-vitavelmente se dissipa, isto é, passa de uma forma utilizável, como a dos fótons e das ligações quími-cas, para uma forma menos utilizável, o calor. Essa tendência natural que a energia tem de se dissipar e que as estruturas organizadas têm de se torna-rem desorganizadas é chamada entropia. A Física também poderia estabelecer integrações com a Biologia para trabalhar a natureza da luz, a trans-formação de energia luminosa em energia química e a explicação física para o fenômeno da fluores-cência da clorofila, entre outras possibilidades.


23. Atividade de laboratório: Liberação de gás carbônico e de etanol na fermentação (p. 55)

24. Atividade de laboratório: Observação micros-cópica de cloroplastos (p. 55)

33

25. Atividade de laboratório: Observando a libe-ração de gás oxigênio na fotossíntese (p. 55)

26. Atividade de laboratório: Testando a necessi-dade de gás carbônico para a fotossíntese (p. 56)

27. Atividade de laboratório: Testando a presen-ça de amido na folha (p. 56)


CuNhA, F. A. P. A química na padaria: o açúcar nos pães

dietéticos. Ciência Hoje, n. 247, abr. 2008, pp. 34-39.

Pães dietéticos são produzidos sem a adição de açúcar

e recomendados a pessoas com diabetes ou necessi-

dades alimentares especiais. Mas, como se pode fazer

um pão sem açúcar, se este é essencial para alimentar

o fermento biológico? Este artigo discute como o co-

nhecimento científico pode ser essencial para nossas

atividades cotidianas, inclusive na padaria.

FRANÇA, M. G. C.; GARCIA, Q. S. Avanço na fisiologia vegetal.

Ciência Hoje, n. 219, set. 2005, pp. 76-79.

O artigo comemora os cem anos da descoberta de que a

fotossíntese pode ser limitada por fatores ambientais,

tais como a intensidade da luz, a temperatura e a con-

centração de gás carbônico. A descoberta foi feita pelo

inglês Frederic Frost Blackman (1866-1947), considerado

um dos fundadores da pesquisa em fisiologia vegetal.

PANEK, A. d. Pão e vinho: a arte e a ciência da fermentação.

Ciência Hoje, n. 195, jul. 2003, pp. 62-65.

As leveduras (um tipo de fungo) são utilizadas há milê-

nios pela humanidade para transformar suco de uva em

vinho ou pasta de cevada em cerveja. O artigo faz um

apanhado histórico do uso dessas transformações pela

humanidade, do antigo Egito aos dias atuais.

VERCESI, A. E. Mitocôndrias: ATP, calor e morte celular.

Ciência Hoje, n. 199, nov. 2003, pp. 16-23.

As mitocôndrias são organelas conhecidas como as

“usinas de força” das células. Estudos recentes têm

mostrado que a “impermeabilidade” da membrana

mitocondrial interna é essencial para suas funções de

produzir ATP ou regular a morte celular. O artigo discute

o que é essa “impermeabilidade” e sua importância para

a função dessas organelas celulares.

CAPÍTULO 10 O controle gênico das atividades celulares

apresentaçãoA descoberta do sistema de codificação genéti-

co, entre os anos 1960 e 1970, permitiu um salto gigantesco da Biologia rumo à compreensão mais ampla do fenômeno vida.

Neste capítulo, estudaremos a natureza química dos genes, o tipo de informação que eles contêm e como atuam no controle das atividades celulares.


seção 10.1 — Natureza química dos genes

Reconhecer a existência de uma linguagem codi-•ficada da vida, que se perpetua pela duplicação das moléculas de dNA e que determina as carac-terísticas hereditárias por meio do controle das atividades celulares.

Conhecer a estrutura da molécula de dNA e com-•preender a maneira pela qual ela armazena infor-mação genética.

Compreender que a duplicação semiconservati-•va do dNA permite a transmissão rigorosa das informações genéticas ao longo das gerações.

seção 10.2 — Genes e RNA:a transcrição gênica

Compreender como os genes podem conter in-•formações capazes de controlar atividades ce-lulares.

Conhecer os principais tipos de RNA (RNA men-•sageiro, RNA transportador e RNA ribossômico) e seu papel no processo de síntese de proteínas.

seção 10.3 — Mecanismo desíntese das proteínas

utilizar uma tabela de código genético para pre-•ver, a partir da sequência de bases de um dNA ou de um RNA, a composição em aminoácidos do polipeptídio produzido.

Explicar, em termos gerais, como os genes de-•terminam as características estruturais e fun-cionais dos seres vivos por meio do controle da síntese das proteínas.


competência


Habilidades



34


Muitos professores utilizam os assuntos deste capítulo como fechamento do estudo das células, discutindo como o controle das atividades celula-res está a cargo dos genes. Entretanto, há cole-gas que acham os assuntos do capítulo um tanto abstratos e difíceis para o grau de maturidade e de interesse dos estudantes do primeiro ano do Ensino Médio.

Se o professor dispuser de tempo e desejar apresentar aos estudantes a natureza dos genes, vale a pena realizar as atividades propostas, que concretizam a síntese de proteínas e tornam mais acessível a compreensão da codificação genética.

deve-se considerar, entretanto, a possibilidade de utilizar este capítulo para eventuais consultas e tratar esses assuntos mais adiante, no contexto da Genética.

O aumento do conhecimento sobre os genes e sua aplicação têm gerado situações polêmicas, para as quais ainda não há respostas claras. devemos ou não cultivar plantas transgênicas? devemos ou não permitir que companhias de seguro exijam a apre-sentação de exames de dNA, que poderiam indicar tendências de a pessoa vir a ter uma enfermidade grave no futuro? Essas e outras questões precisam ser amplamente discutidas pelos cidadãos, para estabelecer normas que respeitem valores éticos e morais de nossa sociedade. Embora sejam tratadas oportunamente mais tarde, no contexto da Genéti-ca, vale a pena conversar sobre essas questões e preparar os estudantes para uma futura aplicação do conhecimento básico desenvolvido no momento.

A integração com a disciplina de Química pode-ria, entre outras coisas, ajudar os estudantes a compreender melhor a natureza das ligações de hidrogênio que ocorrem no dNA.


28. Atividade de laboratório: Extraindo dNA do bulbo de cebola (p. 57)

29. Construção de modelos: Simulando a sínte-se de proteínas (p. 57)

30. Atividade lúdica: Teatralizando a síntese de proteínas (p. 58)


AMARAL, P. P.; NAKAyA, h. I. DNA não codificador: o lixo que vale ouro? Ciência Hoje, n. 228, jul. 2006, pp. 36-42.descobertas surpreendentes têm sido feitas sobre o pa-pel crucial da porção do material genético que não traz

informação para a síntese de proteínas. Esse “patinho feio” molecular, que constitui mais de 98% do genoma humano e era sumariamente taxado de “dNA lixo”, co-meça a ganhar a forma de “cisne”. O artigo explica por que essas moléculas podem se tornar protagonistas de uma das maiores revoluções da Genética.

BARRICK, J. E.; BREAKER, R. R. O poder dos riboswitches. Scientific American Brasil, n. 57, fev. 2007, pp. 46-53.A recente descoberta de segmentos de RNA que ligam e desligam genes poderá resultar em novos tipos de medicamentos.

CARVALhO, L. G.; MAFFEI, E. M. d. O ensino da transcrição e tradução para portadores de necessidades educativas especiais — visuais e pessoas de visão normal. Genética na Escola, v. 2, n. 1, pp. 20-24, 2007.(disponível em: <http://www.geneticanaescola.com.br/menuRevista.html> Acesso em: mar. 2010.)

FARIAS, S. T. Do DNA à proteína. Ciência Hoje, n. 237, maio 2007, pp. 76-78.há 50 anos, o cientista inglês Francis Crick apresentava aquele que seria o dogma central da Biologia Molecular. Em um histórico seminário realizado em Londres, ele mostrou que, na síntese de proteína, o sentido da in-formação vai sempre do dNA para a proteína, e nunca o contrário. Saiba mais sobre esse conceito, que envolve os mecanismos conhecidos como replicação, transcri-ção e tradução.

GuILhERME, A. RNA de interferência. Ciência Hoje, n. 236, abr. 2007, pp. 32-38.um grupo de pesquisadores da Escola Médica da universidade de Massachusetts, nos Estados unidos, desenvolveu uma nova ferramenta para o estudo da ação da insulina em adipócitos, as células responsá-veis pelo armazenamento do excesso de gordura. O trabalho, apresentado neste artigo, indica um caminho para o desenvolvimento de novas terapias de combate à obesidade e ao diabetes.

MORI, L.; ARIAS, M. C.; MIyAKI, C. y.; dESSEN, E. M. B. Código genético: o código dos vinte. Genética na Escola, v. 4, n. 1, pp. 25-32, 2009.(disponível em: <http://www.geneticanaescola.com.br/menuRevista.html> Acesso em: mar. 2010.)

ROdRIGuEZ, M. B. É o DNA! Ciência Hoje, n. 204, maio 2004, pp. 67-71.A primeira demonstração do papel central desempe-nhado pelo ácido desoxirribonucleico (dNA) ocorreu há apenas seis décadas e não foi aceita de imediato. O artigo aborda as descobertas de três médicos norte--americanos, em 1944, que constituíram as primeiras evidências realmente expressivas da relação entre dNA e hereditariedade.

SANTOS, N. F.; BELTRAMINI, L. M. Células e moléculas ao alcance das mãos. Ciência Hoje, n. 207, ago. 2004, pp. 56-59.Jogos, peças de armar e outros materiais facilitam o ensino da Biologia Molecular. O artigo apresenta um projeto que desenvolveu peças para a construção de moléculas de ácidos nucleicos (dNA e RNA) e de pro-teínas.

35

apresentaçãoAnimais e plantas são formados por diversos

conjuntos de células especializados em executar funções definidas: os tecidos corporais.

Neste capítulo, estudaremos dois importantes grupos de tecidos: o tecido epitelial, responsável pela formação das glândulas e pela delimitação das fronteiras do corpo humano, e os tecidos con-juntivos, que dão “conjunto” ao corpo, conectando outros tecidos. Entre estes últimos incluem-se os tecidos cartilaginoso e ósseo, responsáveis pela sustentação do corpo dos animais vertebrados.


seção 11.1 — Estrutura e funçãodos tecidos epiteliais

Valorizar os conhecimentos sobre a estrutura e o •funcionamento do corpo humano, reconhecendo

SEPEL, L. M. N.; LORETO, E. L. S. Estrutura do DNA em origa-mi – possibilidades didáticas. Genética na Escola, v. 2, n. 1, pp. 3-5, 2007.(disponível em: <http://www.geneticanaescola.com.br/menuRevista.html> Acesso em: mar. 2010.)

SILVA, M. A. R.; LETA, J. As moléculas da hereditariedade. Ciência Hoje, n. 227, jun. 2006, pp. 364-366.O artigo apresenta resultados de um estudo sobre como são abordados, nos livros de Biologia do Ensino Médio, assuntos relativos ao dNA e às proteínas. A pesquisa constatou que poucas páginas costumam ser dedi-cadas à relação desses conceitos com a evolução e a hereditariedade. uma vez que esses conhecimentos são fundamentais para entender conceitos como clonagem e testes de paternidade, os autores defendem que os livros sejam mais completos nessa temática.

SILVA, M. V. F. Pequenos RNAs: um mundo novo e revolucio-nário. Ciência Hoje, n. 206, jul. 2004, pp. 30-33.A descoberta de novos mecanismos de controle de ex-pressão de genes abriu perspectivas inovadoras para os cientistas. Entre elas, descobriu-se que pequenos segmentos de RNA podem impedir a produção de pro-teínas nas células, descortinando a possibilidade de aplicações biotecnológicas.

SILVEIRA, R. V. M. Desenvolvimento da capacidade de leitura nas aulas sobre síntese de proteínas. Genética na Escola, v. 3, n. 2, pp. 37-38, 2008.(disponível em: <http://www.geneticanaescola.com.br/

menuRevista.html> Acesso em: mar. 2010.)

UNIDADE D

A diversidade celulardos animais

CAPÍTULO 11 Tecidos epiteliais e tecidos conjuntivos

a importância desse saber tanto para compreen-der melhor as características físicas como para prevenir eventuais distúrbios que comprometam nossa saúde.

Conhecer os principais tipos de epitélios de re-•vestimento, exemplificando locais do corpo em que eles ocorrem.

Reconhecer que as glândulas são formadas por •tecido epitelial, distinguindo e exemplificando glândulas exócrinas e glândulas endócrinas.

seção 11.2 — Estrutura e função dos tecidos conjuntivos

Compreender a estrutura geral dos principais ti-•pos de tecido conjuntivo.

Reconhecer o papel de fibroblastos, macrófa-•gos, mastócitos e células mesenquimatosas in-diferenciadas nos tecidos conjuntivos.

seção 11.3 — Tecidos epitelial e conjuntivo na pele humana

Conhecer a estrutura da pele humana e suas •principais funções.

seção 11.4 — Tecidos conjuntivos especiais

distinguir tecido cartilaginoso de tecido ósseo, •apontando semelhanças e diferenças entre eles.


competência


Habilidade



Muitos colegas questionam, dada à alta espe-cificidade e grau de detalhamento próprios da histologia, quanto esse assunto é importante no Ensino Médio. Em nossa opinião, mais do que co-nhecer nomenclaturas específicas e tipos de te-cido, é importante chamar a atenção para o nível de organização tecidual, que faz a integração en-tre as células e os órgãos. Nesta edição reduzimos o detalhamento e a nomenclatura no estudo dos tecidos, que têm relativamente pouca importância ao estudante de Ensino Médio e frequentemente

36

causam desestímulo e desencanto com a discipli-na de Biologia.

uma sugestão que pode contribuir para otimizar o tempo e para motivar os estudantes é trabalhar as Seções 11.1 e 11.2 apenas como apoio para a Se-ção 11.3, que trata da pele. Em outras palavras, o estudo da pele seria prioritário e demandaria infor-mações prévias, encontradas nas duas primeiras Seções do capítulo.

A Seção 11.4 trata de dois tecidos importantes – cartilaginoso e ósseo –, que podem ser trabalha-dos resumidamente neste momento, uma vez que serão retomados no Volume 2 desta coleção.

Este capítulo, apesar da especificidade de seus assuntos, fornece uma interessante possibilidade de ligação ao cotidiano, principalmente entre os jo-vens: a exposição ao Sol e o bronzeamento da pele. Por estarem envolvidos em práticas esportivas ou de lazer, os jovens às vezes negligenciam os cui-dados com a exposição à radiação ultravioleta do sol. Vale a pena estimulá-los a ler o quadro Ciência e cidadania “Pele bronzeada é sinal de saúde?” e a responder às questões propostas no Guia de Lei-tura. um debate em sala de aula sobre essa ativi-dade pode explorar a diversidade de respostas e de opiniões dos estudantes quanto a esse tema.


GuILhERME, A. Tecido adiposo: papel central no controle da glicemia. Ciência Hoje, n. 238, jun. 2007, pp. 30-36.O tecido adiposo, formado por células que armazenam gorduras, é mais do que apenas um “excesso de baga-gem”. descobertas recentes sugerem que esse tecido atua como órgão do sistema endócrino (responsável pela produção de hormônios), comunicando-se com os demais tecidos para evitar desequilíbrios no teor de glicose. Segundo o autor, o maior conhecimento desse mecanismo pode ajudar a encontrar novas formas de combater o diabetes e outras doenças associadas à obesidade.

JABLONSKI, N. G. A verdade nua e crua. Scientific American Brasil, n. 94, mar. 2010, pp. 32-39.descobertas recentes revelam as origens da ausência de pelos nos seres humanos e indicam que a pele glabra (isto é, sem pelos) foi um fator-chave no surgimento de outros caracteres humanos.

KhAdEMhOSSEINI, A.; VACANTI, J. P.; LANGER, R. S. Promes-sas da engenharia de tecidos. Scientific American Brasil, n. 85, jun. 2009, pp. 60-67.Cientistas pioneiros na construção de tecidos vivos relatam avanços importantes na última década.

RuMJANEK, F. Sempre a cor da pele. Ciência Hoje, n. 227, jun. 2006, p. 15.

A crença de que a cor da pele ou o clima determinam

o desenvolvimento intelectual e econômico dos povos,

ao longo da história, é um mito, embora muitos pesqui-

sadores ainda o defendam. O artigo critica trabalhos

recentes que apontam uma relação direta entre tem-

peratura, cor da pele, QI e renda per capita, alegando

que essa abordagem fere o método científico, o bom

senso e a história.

CAPÍTULO 12 Tecido sanguíneo

apresentaçãoO sangue é um fluido vital que circula pelo cor-

po, distribuindo nutrientes, gás oxigênio e hormô-nios para as células e recolhendo gás carbônico e excretas produzidos no metabolismo celular.

Neste capítulo, estudaremos como se formam os componentes do sangue humano e quais são suas principais funções.


seção 12.1 — O sangue e a origemdas células sanguíneas

Valorizar os conhecimentos sobre a estrutura e •o funcionamento do corpo humano, reconhecen-do-os como importantes para cuidar melhor da própria saúde.

Enumerar os componentes celulares do san-•gue humano (hemácias, glóbulos brancos e plaquetas) e identificar os órgãos corporais responsáveis por sua formação (medula óssea, timo etc.).

seção 12.2 — Componentes do sangue humano

Explicar as funções das hemácias, dos princi-•pais tipos de glóbulos brancos e das plaquetas do sangue humano.


competência


Habilidade


37


Este capítulo apresenta assuntos que possibili-tam maior ou menor aprofundamento, dependendo do interesse e da carga horária disponível. Em caso de haver pouco tempo para o assunto, reduza os detalhes, mas não deixe de enfatizar as funções básicas do sangue, que serão retomadas e apro-fundadas ao se estudar Fisiologia humana.

Conhecer melhor o sangue humano é motivador para os estudantes, dada a importância desse flui-do vital. A maioria deles já fez ou já viu um exame de sangue, em que são detalhados dados como a porcentagem de hemoglobina nas hemácias, o nú-mero de cada tipo de célula sanguínea etc. Se o professor sentir-se seguro para comentar com os estudantes alguns dados apresentados em um he-mograma, isso pode ajudar a valorizar os assuntos tratados na escola.

Outro assunto interessante a ser comentado é sobre as células-tronco, vistas pela ciência com grandes possibilidades terapêuticas e, por isso, com grande destaque na mídia. Sugira aos estu-dantes que se informem sobre o assunto ou enca-minhe uma pesquisa a respeito.


ABREu, J. G.; ALMEIdA, C. L. Reprogramação celular: novas alternativas para terapia com células-tronco. Ciência Hoje, n. 225, abr. 2006, pp. 26-31.A combinação de técnicas de Biologia Molecular a rea-ções imunocitoquímicas tem permitido a reprogramação de núcleos de células adultas. Experimentos realizados com esse objetivo vêm empregando extratos citoplas-máticos de óvulos ou de células-tronco embrionárias, com resultados bastante promissores.(disponível em: <http://cienciahoje.uol.com.br/revista--ch/revista-ch-2006/225/reprogramacao-celular-novas--alternativas-para> Acesso em: mar. 2010.)

CARVALhO, R. B. Sinal verde para as transfusões. Ciência Hoje, n. 162, ago. 2000, p. 86.Graças às pesquisas de Landsteiner, as transfusões sanguíneas tornaram-se rotineiras e sem maiores complicações.

CLARKE, M. F.; BECKER, M. W. O potencial maligno das células-tronco. Scientific American Brasil, n. 51, ago. 2006, pp. 38-46.O potencial das células-tronco em provocar a formação de tumores está na raiz de alguns tipos de câncer e pode ser a causa de muitos outros.

FERNANdES, A.; REhEN, S. Células-tronco “éticas”. Ciência Hoje, n. 231, out. 2006, pp. 10-11.O artigo traz uma análise do estudo que descreve um método para obtenção de células-tronco embrionárias humanas sem destruir embriões.

hARRISON, E. Células sanguíneas à venda. Scientific Ame-rican Brasil, n. 69, fev. 2008, pp. 82-83.Neste artigo, discute-se que um banco de sangue é muito mais que um simples embalador de células san-guíneas para vender.

JESuS, J. A. A doença falciforme no Brasil. Ciência Hoje, n. 268, mar. 2010, pp. 68-69.O artigo aborda a doença falciforme, de origem genética. Mais comum na população afrodescendente, ela pode reduzir a expectativa de vida de seus portadores em oito anos. No entanto, um diagnóstico precoce pode ajudar no controle de mutação que altera as hemácias e causa a doença.

MINGRONI-NETTO, R. C.; dESSEN, E. M. B. Células-tronco: o que são e o que serão. Genética na Escola, v. 1, n. 1, pp. 12-15, 2006.(disponível em: <http://www.geneticanaescola.com.br/menuRevista.html> Acesso em: mar. 2010.)

NARdI, N. B. Células-tronco: fatos, ficção e futuro. Genética na Escola, v. 2, n. 2, pp. 25-29, 2007.(disponível em: <http://www.geneticanaescola.com.br/menuRevista.html> Acesso em: mar. 2010.)

RuMJANEK, F. Salvos pelo gongo. Ciência Hoje, n. 244, dez. 2007, p. 29.O artigo aborda a polêmica sobre o uso de células--tronco extraídas de embriões humanos em pesquisas. O colunista discute um método recém-apresentado que permite “des-diferenciar” células adultas, tornando-as capazes de se transformar em qualquer tipo de célula e evitando, assim, a necessidade de se usar embriões. Mas ainda é preciso torcer para resultados mais pro-missores, conclui ele.

VAZ, N. M. Landsteiner, um dos fundadores da imunologia. Ciência Hoje, n. 162, ago. 2000, pp. 87-88.há 100 anos, o imunoquímico austríaco Karl Landsteiner (1868-1943) descobriu os grupos sanguíneos humanos do sistema ABO, o mais usado na tipagem sanguínea.

CAPÍTULO 13 Tecidos musculares e tecido nervoso

apresentaçãoNervos e músculos são estruturas tipicamente

animais; com exceção dos poríferos, todos os ani-mais possuem células musculares e células nervo-sas. Nos vertebrados, em particular na espécie hu-mana, o sistema nervoso atinge seu maior grau de complexidade e sofisticação; conversar por meio deste texto nos dá uma ideia do que nosso siste-ma nervoso é capaz.

Neste capítulo, estudaremos as principais ca-racterísticas dos tecidos musculares e do tecido nervoso.

38


seção 13.1 — Tecidos musculares

Valorizar os conhecimentos sobre a estrutura e o •funcionamento do corpo humano, reconhecendo a importância desse saber para prevenir eventu-ais distúrbios que comprometam nossa saúde.

Caracterizar os três tipos de tecido muscular •– estriado esquelético, estriado cardíaco e não estriado – quanto à estrutura básica de suas cé-lulas e quanto à sua função básica no organismo humano.

descrever a estrutura de uma fibra muscular es-•quelética e a organização de uma miofibrila.

seção 13.2 — Tecido nervoso

Conhecer os componentes celulares do sistema •nervoso: neurônios e gliócitos.

Conhecer uma classificação funcional dos neu-•rônios – sensitivos, motores e associativos –, ex-plicando seu papel nas ações reflexas.

Conceituar sinapse nervosa e seu papel na •transmissão do impulso nervoso.


competência


Habilidade



Este capítulo apresenta o tecido muscular e o tecido nervoso, responsáveis pela composição dos músculos e do sistema nervoso, respectivamente. O funcionamento integrado desses sistemas consti-tui a marca registrada do mundo animal. Lembre-se de que esses assuntos serão retomados no contex-to da fisiologia dos sistemas muscular e nervoso. Assim, neste momento, considere mais importante do que classificações e nomenclatura reconhecer a extrema especialização de células musculares e nervosas quanto ao desempenho de suas funções.

um aspecto importante da Seção 13.1 é a con-tração muscular, decorrente do deslizamento das moléculas de actina sobre as de miosina. Concre-

tizar esse mecanismo por meio da elaboração de modelos de diferentes materiais é uma atividade motivadora e pode ser executada como tarefa ex-tra-classe, individualmente ou em grupo. A discus-são em sala de aula desses modelos construídos pelos estudantes pode enriquecer o aprendizado e valorizar a atividade em grupo.

um aspecto importante relacionado aos assun-tos deste capítulo é a atividade física, tanto aque-la praticada como esporte competitivo quanto a utilizada como prática pessoal de saúde. As pes-quisas na área de Medicina Esportiva têm levado a um maior conhecimento da fisiologia humana, em particular dos músculos e dos sistemas corporais mais relacionados com a atividade física (nervoso, cardiorespiratório etc). uma consequência positi-va desse conhecimento é que cada vez mais pes-soas são estimuladas a praticar esportes, com melhoria da saúde e da qualidade de vida. Esses aspectos são explorados no quadro Ciência e cida-dania “Músculos e exercício físico”, que pode ser trabalhado como exercício para casa e posterior-mente discutido em sala de aula, em função do tempo disponível.

A Seção 13.2 apresenta neurônios e gliócitos, células formadoras do tecido nervoso. Priorize a compreensão do neurônio como unidade básica da condução do impulso nervoso. Considere a va-riedade dos tipos de neurônios como exemplos da diversidade celular do tecido. Ressalte o papel e a importância dos gliócitos para o tecido nervoso. Novamente, priorize a compreensão dos processos gerais e não a memorização terminológica.

Os assuntos deste capítulo possibilitam inte-grações com a área de Educação Física. Muitos professores de Educação Física incluem (ou gos-tariam de incluir) aspectos teóricos de fisiologia humana em suas aulas, o que poderia render uma interessante parceria com a Biologia. A integração poderia ser um componente motivador, uma vez que a atividade esportiva atrai grande parte dos estudantes.


SANTOS, A. E.; BRANdãO, S. O.; FRóES, M. M. Conexões celulares e paralisia. Ciência Hoje, n. 209, out. 2004, pp. 32-38.O artigo apresenta resultados de estudos promissores sobre a síndrome de Charcot-Marie-Tooth, uma forma hereditária de paralisia. Cientistas descobriram que parte dos portadores da doença apresenta defeitos genéticos que afetam certas proteínas presentes em células que recobrem os nervos. Estudos com essas proteínas, chamadas de conexinas, podem levar à cura da doença. Leia o artigo e entenda como.

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ShORS, T. J. Estimulado, cérebro produz e preserva novas células nervosas. Scientific American Brasil, n. 83, abr. 2009, pp. 42-49.diariamente surgem novos neurônios em cérebros adul-tos. Pesquisas sugerem que as novas células ajudam no aprendizado de tarefas complexas e, quanto mais são solicitadas, mais se desenvolvem.

TAKASE, L. F. Novos neurônios são gerados no cérebro adulto? Ciência Hoje, n. 267, fev. 2010, pp. 26-31.durante muito tempo os cientistas acreditaram que os neurônios não se multiplicavam na vida adulta, nem tinham capacidade de se regenerar. No entanto, estudos recentes constataram que essas células são produzi-das diariamente em áreas específicas do cérebro. Este artigo apresenta o histórico das pesquisas sobre a neurogênese, suas implicações e perspectivas.

UNIDADE E

Reprodução e desenvolvimento

CAPÍTULO 14 Reprodução humana

apresentaçãoOs conhecimentos básicos sobre sexualidade e

reprodução humana são essenciais a qualquer ci-dadão, haja vista a importância desses assuntos em nossa vida. O avanço das pesquisas sobre re-produção humana tem permitido que muitos casais superem dificuldades biológicas para procriar.

Este capítulo apresenta a anatomia e a fisiolo-gia dos sistemas genitais feminino e masculino na espécie humana, com ênfase na fecundação. Comentamos, também, os princípios de funciona-mento de diversos métodos destinados a evitar a gravidez (métodos contraceptivos).


seção 14.1 — Sistema genital feminino

Conhecer os principais órgãos que compõem o •sistema genital feminino.

seção 14.2 — Sistema genital masculino

Conhecer os principais órgãos que compõem o •sistema genital masculino.

seção 14.3 — Fecundação

Compreender as contribuições do gameta fe-•minino e do gameta masculino no processo de fecundação.

Aplicar os conhecimentos sobre sistema genital •e reprodução para decidir e controlar sua pró-pria reprodução, compreendendo os princípios de funcionamento dos diversos métodos con-traceptivos.


competência


Habilidades



Avaliar propostas de alcance individual ou cole-•tivo, identificando aquelas que visam à preser-vação e à implementação da saúde individual, coletiva ou do ambiente.


A reprodução humana é um tema motivador para os jovens, que precisam de informações seguras sobre sexualidade e reprodução; isso pode ajudá--los a atuar conscientemente nessa importante área da vida e do relacionamento humano. Além de conhecer os fundamentos do processo reproduti-vo humano, todos devem estar informados sobre os diversos métodos atualmente disponíveis para controlar a reprodução. Sugira aos estudantes que trabalhem o quadro Ciência e cidadania, “O contro-le da reprodução humana”, seguindo as sugestões do Guia de Leitura.

Lembre-se de que, para muitos estudantes, o estudo desse capítulo pode ser uma das únicas oportunidades de aprender sobre o assunto. Con-sidere, junto à direção de sua escola, a possibi-lidade de integrar questionamentos e considera-ções éticas e morais relacionadas à sexualidade e à reprodução humanas.

Outro assunto que pode ser explorado como motivação, integrando os conhecimentos do capí-tulo ao exercício da cidadania, é a fecundação in vitro, procedimento que permite o encontro dos gametas e o início do desenvolvimento embrioná-rio em laboratório, com posterior implantação no útero materno. Mais informações sobre o assunto encontram-se no quadro Ciência e cidadania “A fe-cundação in vitro”. Se houver tempo e interesse, realize a atividade em que sugerimos a simulação de um foro de debates sobre reprodução humana.

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dessa forma, os estudantes terão a oportunidade de aplicar conhecimentos aprendidos no capítulo a aspectos éticos e morais.

Eventualmente, seria possível realizar um tra-balho com Educação Artística, em que os diversos órgãos do sistema genital humano podem ser re-presentados em desenhos e esculturas de argila ou massa de modelar, entre outros materiais. Mes-mo que não seja possível realizar essa integração, desenhar e representar órgãos do sistema genital por modelos tridimensionais acrescenta aspectos lúdicos ao aprendizado e concretiza os conheci-mentos, que assim ficam mais fáceis de ser assi-milados.

sugestão de atividade complementar31. debate: Bebês de proveta (p. 59)


BONJARdIM, M. B. De mãe para filho e vice-versa. Ciência Hoje, n. 202, mar. 2004, pp. 11-12.O que é o microquimerismo? Esse fenômeno permite, por exemplo, que células do feto possam sobreviver na mãe por décadas e vice-versa. O artigo fala sobre esse interessante assunto.

COSTA, F. A. P. L. Menstruação: outra perspectiva é possí-vel. Ciência Hoje, n. 257, mar. 2009, pp. 72-73.O sistema reprodutor feminino passa, aproximadamen-te a cada 28 dias, por dois ciclos: o ovariano, durante o qual ocorre a ovulação, e o uterino, durante o qual ocorre a menstruação, cuja fisiologia é bem conhecida. Mas, por que motivo ela surgiu na história evolutiva de nossa espécie? O artigo discute se a evolução da menstruação foi ou não um processo impulsionado por vantagens adaptativas.

MEOLA, J.; VEIGA-CASTELLI, L. C.; MARTELLI, L. R. Falando sobre infertilidade. Genética na Escola, v. 4, n. 1, pp. 1-3, 2009.(disponível em: <http://www.geneticanaescola.com.br/menuRevista.html> Acesso em: mar. 2010.)

MESQuITA, W. E. J. C.; MOuRA, K. K. V. O. Nova arma contra o papilomavírus humano. Ciência Hoje, n. 236, abr. 2007, p. 62.uma vacina contra alguns tipos de papilomavírus huma-no (hPV) surge como arma para o combate ao câncer de colo do útero. O artigo traz informações sobre essa va-cina, aprovada recentemente no exterior e já comercia-lizada no Brasil. Apesar de ser um grande avanço, a nova vacina tem que ser recebida com cautela. Os cientistas alertam que sexo seguro e exames preventivos ainda são as melhores formas de se evitar a doença.

NELSON, J. L. Suas células são as minhas. Scientific Ameri-can Brasil, n. 70 mar. 2008, pp. 78-85.Muitas pessoas, talvez todas, hospedam um pequeno número de células da mãe; mulheres que já passaram por uma gravidez talvez hospedem células de seus fi-

lhos. O que essas células “forasteiras” fazem em nosso organismo?

OJCIuS, d. M.; dARVILLE, T.; BAVOIL, P. M. O ataque silen-cioso da clamídia. Scientific American Brasil, n. 45, fev. 2006, pp. 58-65.Biólogos desvendam os mecanismos de ação de uma bactéria que se dissemina quase sem deixar sintomas, mas que pode causar infertilidade e cegueira a longo prazo.

RuMJANEK, F. Admirável tecnologia nova. Ciência Hoje, n. 252, set. 2008, p. 17.No trigésimo aniversário do primeiro bebê de proveta, o crescimento negativo da população de vários países preocupa os cientistas. O que está por trás desse fe-nômeno? O artigo discute essa questão e mostra como a biotecnologia pode ajudar a restaurar o equilíbrio populacional mundial, evocando um cenário não muito distante do pintado pelo escritor inglês Aldous huxley em Admirável mundo novo.

apresentaçãoA união dos gametas feminino e masculino for-

ma o zigoto, que se multiplica e origina um ser mul-ticelular dotado de milhares, milhões e até trilhões de células de centenas de tipos diferentes. Esse processo é o desenvolvimento embrionário, objeto de estudo da Embriologia.

Neste capítulo, estudaremos os processos bási-cos do desenvolvimento embrionário dos animais.


seção 15.1 — Segmentaçãoe formação da blástula

Conceituar segmentação e relacionar o tipo de •ovo ao tipo de segmentação que ocorre.

seção 15.2 — Gastrulação

Conceituar gastrulação e compreender que nes-•se estágio do desenvolvimento têm origem o ar-quêntero e os folhetos germinativos.

Caracterizar animais protostômios, deuterostô-•mios, diblásticos e triblásticos.

seção 15.3 — Formação de tecidos e órgãos

Conhecer os aspectos gerais da formação do •tubo nervoso, da notocorda e dos diferentes te-cidos embrionários.

Conhecer os principais estágios do desenvol-•vimento embrionário do anfioxo, reconhecendo a importância desse organismo como modelo para a embriogênese dos vertebrados.

CAPÍTULO 15 Noções de embriologia animal

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Estar informado sobre a existência e o signifi-•cado de anexos embrionários em répteis, aves e mamíferos.


competência

Compreender interações entre organismos e am-•biente, em particular aquelas relacionadas à saúde humana, relacionando conhecimentos científicos, aspectos culturais e características individuais.

Habilidades

Reconhecer mecanismos de transmissão da vida, •prevendo ou explicando a manifestação de carac-terísticas dos seres vivos.


Compreender o papel da evolução na produção •de padrões, processos biológicos ou na organi-zação taxonômica dos seres vivos.


Este capítulo trata das noções básicas de embrio-logia. Não se deve ter em mente esgotar o assunto ou tratar das variações embriológicas de cada gru-po. O mais importante, em nossa opinião, é levar os estudantes a perceber a maravilhosa sequência de transformações que leva uma única célula — o zigoto — a originar um organismo completo. Como já comen-tamos, pode valer mais a pena, principalmente se o tempo for reduzido, explorar os padrões e princípios gerais do que se concentrar em detalhes.

Ao trabalhar as Seções 15.1 e 15.2, considere a possibilidade de utilizar modelos tridimensionais construídos pelos estudantes em argila ou massa de modelar; é importante concretizar esses es-tágios iniciais do desenvolvimento, associando-o também a atividades de desenho. Estas serão úteis também para trabalhar a Seção 15.3.

O item 2 da Seção 15.3, que se refere ao de-senvolvimento do anfioxo como exemplo, poderia ser trabalhado pelos estudantes como atividade extraclasse, tendo como produto uma sequência de modelos tridimensionais do desenvolvimento embrionário desse animal, eventualmente comple-mentado por desenhos em formato grande.

O item 3 da Seção 15.3 trata dos anexos embrio-nários. dependendo do tempo e do interesse, esse assunto pode ser aprofundado em maior ou menor grau. O mais importante é que os estudantes per-

cebam que os anexos embrionários são estruturas adaptativas desenvolvidas nos ancestrais de rép-teis e aves durante a transição evolutiva para o am-biente terrestre. E que o fato de possuirmos tais es-truturas, apesar de nosso desenvolvimento ocorrer no interior do útero materno, é mais uma evidência de nosso parentesco evolutivo com os répteis.

sugestão de atividade complementar32. Construção de modelos: Trabalhando com

modelos de embriões (p. 60)


BRZOZOWSKI, J. Não estávamos pré-contidos nos ovários de Eva. Ciência Hoje, n. 265, nov. 2009, pp. 73-75.Em 1759, o médico e fisiologista alemão Caspar Wolff questionou a ideia então vigente de que os organismos estavam pré-formados nos gametas dos pais. Os estu-dos de Wolff propiciaram o gradual abandono das ideias pré-formistas na embriologia. Este artigo relembra os 150 anos da teoria do desenvolvimento embrionário.

CARROLL, S. B.; PRud’hOMME, B.; GOMPEL, N. O jogo da evolução. Scientific American Brasil, n. 73, jun. 2008, pp. 40-47.dispositivos localizados no dNA decidem quando e onde os genes são ativados, permitindo aos genomas gerar a grande diversidade de formas animais a partir de um conjunto genético semelhante.

hARTFELdER, K. Genética do desenvolvimento e evolução dos grandes grupos de animais. Genética na Escola, v. 1, n. 2, pp. 93-100, 2006.(disponível em: <http://www.geneticanaescola.com.br/menuRevista.html> Acesso em: mar. 2010.)

WINTER, C. E. Evolução molecular dos ovos. Ciência Hoje, n. 250, jul. 2008, pp. 42-47.A clássica pergunta “quem nasceu primeiro: o ovo ou a galinha?” já foi respondida graças aos estudos de Charles darwin sobre a evolução. Antes das aves atuais, outros animais já se reproduziam por meio de ovos. Na verdade, a oviparidade é mais comum entre os seres vivos do que se imagina. O artigo analisa como o estudo de moléculas específicas encontradas nos ovos pode ajudar a compreender a evolução dos vertebrados.

CAPÍTULO 16 Desenvolvimento embrionário de mamíferos

apresentaçãoO surgimento de um novo ser é realmente extraor-

dinário; em primeiro lugar, as células haploides dos genitores se fundem e originam uma célula diploide, o zigoto. Este dá início ao monumental conjunto de transformações que origina um novo organismo.

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Neste capítulo, estudaremos o desenvolvimen-to embrionário dos mamíferos, em particular, o desenvolvimento do embrião humano, desde sua formação até o parto.


seção 16.1 — Desenvolvimento embrionário em diferentes grupos de mamíferos

Identificar as diferenças básicas entre os de-•senvolvimentos embrionários de monotremados (Prototheria), marsupiais (Metatheria) e placen-tários (Eutheria).

seção 16.2 — Embriologia dos mamíferos placentários

Compreender a formação dos folhetos germina-•tivos e dos anexos embrionários no desenvolvi-mento embrionário de mamíferos.

Explicar, em linhas gerais, o processo de nidação •e o papel da zona pelúcida.

Conceituar placenta e explicar sua função.•

seção 16.3 — Parto

Compreender, em linhas gerais, os processos •relacionados ao parto – contrações uterinas, ruptura da bolsa amniótica, expulsão do feto e eliminação da placenta.

distinguir gêmeos dizigóticos (fraternos) e gê-•meos monozigóticos.

utilizar os conhecimentos sobre a reprodução e •o desenvolvimento embrionário humanos para ajudar a formar juízos de valor em assuntos polêmicos da cidadania, tais como controle da reprodução, aborto, fertilização in vitro, clona-gem etc.


competência


HabilidadesReconhecer mecanismos de transmissão da •vida, prevendo ou explicando a manifestação de características dos seres vivos.


Avaliar propostas de alcance individual ou cole-•tivo, identificando aquelas que visam à preser-vação e à implementação da saúde individual, coletiva ou do ambiente.


Para otimizar o tempo para este assunto, suge-rimos ao professor que oriente os estudantes a ler, como trabalho de casa, a Seção 16.1. O tempo em sala de aula pode ser usado apenas para fecha-mento do assunto e resolução de dúvidas.

A Seção 16.2 exige tempo e estudo orientado e concentrado, necessários para compreender como se formam as diversas estruturas embrio-nárias. Para facilitar o estudo dos conteúdos mais complexos da seção, como a formação da placen-ta, por exemplo, sugerimos ao professor preparar guias de leitura semelhantes aos que utilizamos nos quadros Ciência e cidadania, ao longo de todo o Livro do Aluno. Se julgar que os estudantes já es-tão suficientemente familiarizados com esse for-mato de análise de texto, sugira que eles próprios elaborem guias de leitura, individualmente ou em grupo. Os guias poderiam ser trocados entre os estudantes, de modo a possibilitar o intercâmbio de habilidades entre eles.

A Seção 16.3 é fácil de compreender e pode ser trabalhada pelos estudantes em casa, se o tempo disponível em sala de aula for reduzido. O quadro Ciência e cidadania “Compartilhando o útero mater-no: gêmeos humanos” trata de um assunto inte-ressante, embora complementar. Se houver tempo, o quadro pode ser trabalhado pelos estudantes como atividade extraclasse, individualmente ou em grupo, utilizando-se o tempo em sala de aula para fechamento do assunto, resolução de dúvidas e debates.


FERNANdES, A.; REhEN, S. Células-tronco “éticas”. Ciência Hoje, n. 231, out. 2006, pp. 10-11.O artigo analisa o estudo que descreve um método para obter células-tronco embrionárias humanas sem destruir embriões.

SOLÉ-CAVA, A. M. Ressuscitando espécies extintas. Ciência Hoje, n. 250, jul. 2008, pp. 16-17.O artigo discute um assunto que instiga a imaginação: ressuscitar espécies extintas. A ideia de vencer a morte por meio da ciência ganhou força com a publicação de um estudo feito com material genético de tigres-da- -tasmânia extintos.

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Atividades complementares

1. debate: teria existido vida em marte?

Em 1996, uma equipe de cientistas da NASA anunciou ter encontra-do vestígios de bactérias fossilizadas em um meteorito, denominado ALh84001, que teria vindo de Marte. A hipótese desses cientistas é a de que as supostas bactérias teriam vivido em Marte há mais de 3,6 bilhões de anos. A polêmica despertada pelos supostos achados no meteorito ALh84001 é um exemplo bem atual de como os cientis-tas “negociam” argumentos favoráveis e contrários a uma determinada hipótese durante a elaboração do conhecimento científico. Trabalhar esse assunto com os estudantes pode ser uma excelente oportunida-de para que eles entendam que a ciência procura se desenvolver sem dogmatismos, com amplo debate na comunidade científica.

Nossa sugestão para essa atividade é que se formem duas (ou mais) equipes para representar os cientistas, que debaterão o tema: “Teria existido vida em Marte?”. Os principais argumentos favoráveis e con-trários ao tema referem-se a evidências supostamente encontradas pelos cientistas da NASA no meteorito ALh84001 (veja a Tabela 1 a se-guir). O resultado do debate, neste caso, é previsível: a pergunta ainda não pode ser convenientemente respondida com base nas evidências hoje disponíveis. Isso não impede, porém, que se faça uma pesquisa de opinião após o debate, para avaliar como os estudantes se envolveram com o assunto. Atividades como essa produzem excelentes resultados na motivação para estudar ciências.

A seguir, apresentamos algumas informações que ajudarão profes-sores e estudantes na realização da atividade. A maior parte dos da-dos sobre o meteorito foi obtida no site da NASA na Internet http://nssdc.gsfc.nasa.gov (acesso em: fev. 2010), onde também podem ser encontradas informações adicionais sobre Marte e outros planetas do Sistema Solar. O trabalho original com as possíveis evidências de vida marciana no meteorito ALh84001, de McKay e colaboradores, foi publicado no número 278 da revista Science, de agosto de 1996, sob o título Search for Past Life on Mars: Possible Relic Biogenic Activity in Martian Meteorit ALH84001 (que traduzimos como: À procura de vida em Marte: possíveis vestígios de atividade biológica no meteorito mar-ciano ALH84001).

Sobre o meteorito ALH84001

O meteorito ALh84001 foi encontrado na Antártida, em 1984, por uma expedição científica norte-americana. Seu aspecto lembrava uma batata grande, tinha cerca de 10 cm de comprimento por 4 a 5 cm de espessura e pesava quase 2 kg. Parte da superfície do meteorito esta-va vitrificada, em decorrência das altas temperaturas resultantes do atrito com a atmosfera terrestre durante a queda.

A rocha que compõe o ALh84001 é de natureza ígnea, tendo sido for-mada por atividades vulcânicas há cerca de 4,5 bilhões de anos. Nes-sa época, na Terra, também se formaram rochas ígneas semelhantes. A composição química do meteorito, principalmente a presença de de-terminados gases em seu interior, levou os cientistas a concluir que ele teria vindo de Marte.

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Como o ALh84001 teria chegado à Terra? Segundo os cientistas, o forte impacto de um asteroide ou cometa sobre o planeta Marte, ocor-rido há cerca de 16 milhões de anos, teria arremessado fragmentos do planeta ao espaço, onde vagaram durante longo tempo. há cerca de 13 mil anos, alguns desses fragmentos aproximaram-se da Terra e foram atraídos pela força gravitacional terrestre, caindo como mete-oritos. Ao todo, foram encontrados 11 fragmentos de uma família de meteoritos supostamente marcianos, da qual o ALh84001 faz parte. A principal evidência de que esses meteoritos vieram de Marte é a pre-sença, em seu interior, de gases que se sabe estarem presentes na atmosfera marciana. A composição gasosa da atmosfera de Marte foi determinada pela sonda espacial norte-americana Viking, que visitou o planeta vermelho em 1976.

Entre os estudiosos resta pouca dúvida de que o ALh 84001 tenha real-mente vindo de Marte. Entretanto, para permitir a infiltração e a vida das supostas bactérias, a rocha que compõe o meteorito deveria ter passado um tempo suficientemente longo, em Marte, mergulhada na água líquida. Atualmente parece não existir água líquida em Marte, mas há fortíssimas evidências de que esse planeta tenha apresentado grandes rios, mares e lagos no passado.

Evidências de possíveis fósseis microscópicos

no meteorito ALH84001

As formações encontradas pelos cientistas da NASA no meteorito ALh84001, interpretadas como evidências de vida no passado de Mar-te, são glóbulos de carbonato mineral, que seriam “fósseis” de seres semelhantes a bactérias. Foram levadas em conta a forma dos glóbulos de carbonato, semelhante à forma de bactérias terrestres, a presença de granulações minerais microscópicas, semelhantes às produzidas por certas bactérias da Terra, e a presença de compostos orgânicos, que podem surgir pela decomposição de bactérias terrestres. Leia, a seguir, nossa tradução do que escreveram os cientistas da NASA sobre seu trabalho de 1996:

Nenhuma das observações, por si só, é conclusiva da existência de vida passada em Marte. Embora haja diferentes explicações para cada um dos fenômenos considerados individualmente, quando analisados em conjunto, e tendo em vista sua associação espacial, eles são evidên-cias da existência de vida em Marte no passado.

Os principais argumentos a favor e contra a hipótese dos cientistas estão sintetizados na tabela a seguir. distribua a uma das equipes ape-nas os argumentos favoráveis à hipótese e, à outra equipe, apenas os argumentos contrários, o que tornará mais animadas as discussões.

Para que os estudantes possam discorrer com mais segurança du-rante o debate, oriente-os a pesquisar temas relacionados ao assunto, sumariados nas seguintes questões:

O que são bactérias e onde vivem? Quais são suas formas e tama-•nhos?

Como funcionam os microscópios? Como se prepara o material para •observação?

O que são fósseis? Como se formam e como se determina sua idade?•

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evidências encontradas no

meteorito alH84001argumentação favorável

argumentação contrária

Glóbulos microscópicos de carbonato mineral

Alguns glóbulos de carbonato •mineral encontrados no meteorito, observados ao microscópio eletrônico, têm forma semelhante à de bactérias fósseis e à de bactérias atualmente existentes na Terra.

O tamanho dos glóbulos de carbonato •é semelhante ao de pequenas bactérias terrestres que vivem incrustadas em rochas.

Meteoritos também encontrados •na Antártida, mas não de origem marciana, não apresentam glóbulos de carbonato quando observados ao microscópio eletrônico com a técnica de sombreamento por metais como ouro (Au) e paládio (Pd).

Os glóbulos de carbonato poderiam •ter-se originado por algum processo inorgânico (cristalização, aquecimento e resfriamento bruscos durante a queda etc.) e sua forma “bacterioide” seria, assim, casual.

O tratamento usado para a •observação microscópica (sombreamento com os metais Au/Pd) poderia ter criado artefatos de técnica, isto é, estruturas globulares surgidas devido ao tratamento.

descontada a espessura da camada •de metal usada no sombreamento, restaria aos glóbulos um volume pequeno demais para abrigar os componentes celulares mínimos.

Grânulos minerais microscópicos presentes nos glóbulos de carbonato

Os grânulos minerais microscópicos •presentes no interior dos glóbulos de carbonato são semelhantes aos que se formam no interior de bactérias da Terra.

Os grânulos minerais encontrados •nos glóbulos dificilmente se formariam por processos abiológicos.

Os grânulos minerais eram •compostos principalmente por magnetita (que contém ferro); em certas bactérias existentes na Terra, cristais de magnetita atuam como detectores de campo magnético para a orientação da bactéria.

Os grânulos minerais poderiam ter-se •formado aqui mesmo, na Terra, após a queda do meteorito, por infiltração e cristalização de minerais nos glóbulos de carbonato.

Ainda não se conhecem suficientemente •bem os processos de formação dos grânulos minerais para afirmar que eles só poderiam se formar em processos biológicos.

Marte tem campo magnético muito fraco •atualmente, e não se sabe se teve campo magnético no passado, o que torna difícil explicar a existência de estruturas que detectam campo magnético nas supostas bactérias marcianas.

Compostos orgânicos presentes nos glóbulos de carbonato

Moléculas orgânicas — •hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, ou PAh — presentes nos glóbulos de carbonato podem se formar como produtos de decomposição de bactérias da Terra.

Os tipos de PAh presentes no •ALh84001 diferem dos encontrados em outros meteoritos e em poeira cósmica que caíram na Terra.

A presença de maior quantidade •de PAh nas partes mais internas do ALh84001 reforça a hipótese de que essas substâncias tenham se formado em Marte.

Moléculas orgânicas de PAh semelhantes •às presentes no ALh84001 são abundantes em meteoritos provenientes do cinturão de asteroides, onde nunca houve condições para a existência de vida.

Os PAh poderiam ter-se formado após •a queda do meteorito na Antártida; essas substâncias são relativamente abundantes na Terra e formam-se como subprodutos da degradação e da queima de substâncias orgânicas.

Alguns tipos de PAh poderiam se formar •na Terra por processos inorgânicos, sem nenhuma interferência de seres vivos.

TABELA 1 – Subsídios para o debate: Teria existido vida em Marte?

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2. pesquisa biográfica: alguns estudiosos da origem da vida

uma possibilidade de pesquisa é o levantamen-to de informações adicionais sobre os estudio-sos tratados no capítulo pela consulta em enci-clopédias, revistas, livros, Internet etc. A seguir, apresentamos alguns estudiosos cujos trabalhos foram mencionados no texto e que poderiam ser pesquisados:

Jan Baptista van helmont (1577-1644)•

Francesco Redi (1626-1697)•

Lazzaro Spallanzani (1729-1799)•

Louis Pasteur (1822-1895)•

Robert Koch (1843-1910)•

Stanley Miller (n. 1930)•

Pode-se dividir a classe em grupos e orientar os estudantes a levantar os seguintes quesitos sobre cada um dos cientistas: nome; nacionalida-de; formação (onde e com quem estudou); época em que atuou; resumo de suas realizações cien-tíficas; acontecimentos importantes em outras áreas, ocorridos na mesma época em que o cien-tista atuou.

3. pesquisa Histórica: religiões e origens

A fascinante questão da origem do universo pode ser ampliada se os estudantes pesquisarem explicações religiosas de diferentes culturas (hin-du, judeu-cristã, chinesa, tupi-guarani etc.) para as origens do universo, da Terra e da humanidade. Se-ria interessante desenvolver esse trabalho integra-damente com disciplinas como história e Filosofia e planejar com os estudantes uma apresentação oral do trabalho, em forma de painel, se possível ilustrado com cartazes, que depois podem ser ex-postos no mural da escola.

4. atividade de laboratório: simulando um experimento que refuta a geração espontânea

Esta atividade pode ser realizada com poucos recursos técnicos e possibilita aos estudantes si-mular uma das práticas de esterilização (eliminação de microrganismos) largamente empregada em la-boratórios, indústrias químicas e de alimentos.

Material necessário

6 tubos de ensaio (ou frascos equivalentes)•

“rolhas” para os tubos feitas de espuma plás-•tica

papel alumínio•

algodão ou filtro de papel•

panela de pressão•

ingredientes para o caldo (carne moída e água)•

Material opcional

microscópio•

lâminas de vidro para microscopia•

azul de metileno (corante)•

Procedimentos

Prepare um caldo de cultura misturando 200 g de carne moída com meio litro de água filtrada, dei-xando de molho até o dia seguinte. Filtre o líquido, espremendo a carne em um pano. Ferva o líquido obtido por 15 minutos e filtre em algodão ou filtro de papel, de modo a obter um caldo claro e trans-parente (o caldo contém aminoácidos, vitaminas, açúcares e diversas outras substâncias que servi-rão de alimento para os microrganismos).

distribua o caldo de carne entre os tubos de en-saio, de modo a ocupar um terço do volume de cada tubo. Feche os tubos com “rolhas” feitas de peda-ços de espuma plástica e cubra-as com papel alumí-nio. Ponha os tubos em pé dentro de um recipiente resistente ao calor (porcelana, pirex, alumínio etc.) e coloque o conjunto em uma panela de pressão contendo cerca de 3 a 4 dedos de água. Tampe e deixe ferver por cerca de 40 minutos. Certifique-se de que foram tomados todos os cuidados no manu-seio da panela de pressão e do fogão. Após esfriar, retire a cobertura de alumínio de todos os tubos e remova a tampa de espuma de metade deles.

depois de alguns dias, se a esterilização foi ben-feita, o caldo dos tubos fechados permanecerá límpido, enquanto o caldo dos tubos abertos tor-nar-se-á turvo.

Com um microscópio de qualidade razoável, pode--se observar os microrganismos que contaminaram os tubos abertos. Para a observação de microrga-nismos fixados, espalhe uma gota de caldo sobre uma lâmina de vidro para microscopia, deixando se-car. Passe a lâmina rapidamente sobre o fogo (bico de Bunsen, chama do fogão etc.), cuidando para que o lado com o material espalhado fique voltado para cima, e não toque a chama. Espalhe um pouco do corante azul de metileno sobre o material e deixe-o agir por cerca de 3 minutos. Escorra, lave sob um fio de água da torneira e deixe secar. Observe.

Atenção: Lembre sempre aos estudantes sobre os cuidados necessários no

caso de uso de fogo.!

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Para a observação dos microrganismos a fresco, basta colocar uma gota de caldo sobre uma lâmina bem limpa, cobrir com a lamínula e observar.

Pode-se ir abrindo os tubos restantes em dias sucessivos, de modo a ficar evidente que o caldo fica turvo somente depois de o tubo ser aberto. Pode-se também abrir alguns tubos durante ape-nas alguns minutos, voltando a fechá-los. Aprovei-te para preparar lâminas com caldo retirado de tubos recém-abertos, comparando-as com as lâmi-nas preparadas com caldos contaminados.

Estimule os estudantes a anotar os resultados. Enfatize a possibilidade de utilizar esse tipo de esterilização para evitar a contaminação de ali-mentos ou de recipientes (mamadeiras, copos, embalagens etc.).

5. construção de modelos: o modelo da chave-fechadura

O modelo da chave-fechadura para o funciona-mento enzimático pode ser facilmente simulado pelos estudantes. Além de facilitar o aprendizado, a atividade de construção de modelos é lúdica e altamente motivadora. Pode-se desenhar, em car-tão ou cartolina, modelos de moléculas da enzima sacarase e do açúcar sacarose, com base nas ilus-trações do Livro do Aluno. Para cada molécula de enzima, os estudantes devem desenhar dez mo-léculas de sacarose. Embora um pouco mais tra-balhoso, é mais realista e interessante construir modelos tridimensionais, usando argila, massa de modelar ou outros materiais. Estimule a pesquisa e a criatividade dos estudantes. Lembre-se de que a busca ativa de soluções, como tentar represen-tar, por meio de modelos, conceitos e processos descritos no texto, não só motiva o aprendizado como o torna mais significativo.

6. atividade prática: trabalhando com gráficos

A utilização de gráficos facilita a “leitura” e a compreensão de diversos fenômenos. Atualmente, todos os meios de comunicação valem-se de grá-ficos para apresentar dados, ressaltando o que é importante. Observe que o ENEM destaca a com-preensão e a construção de gráficos como forma de intercambiar linguagens.

Neste capítulo são apresentados dois tipos de gráfico. um deles é o de “pizza” ou “torta”, que consiste de um círculo dividido em áreas radiais, adequado para mostrar as proporções das partes em que se divide um todo. Esse tipo de gráfico foi usado para representar as proporções entre as substâncias que compõem um ser vivo no item 2 da Seção 3.1.

Peça aos estudantes que observem, no Livro do Aluno, o gráfico que representa a proporção entre as substâncias que compõem os seres vivos. Co-mente que o gráfico foi construído com base nos dados de porcentagem em peso de cada substân-cia do corpo (por exemplo, água . 75-85%, proteí-nas . 10-15% etc.). um dos gráficos não considera a água, isto é, as proporções são indicadas como se a matéria viva tivesse sido “dessecada”. Per-gunte aos estudantes como, partindo dos dados do gráfico de valores totais, chega-se ao gráfico que não considera a água. Pode-se também per-guntar quanto sobrariam, respectivamente, de proteínas, de lipídios, de glicídios, de ácidos nuclei-cos e de sais minerais se o corpo de uma pessoa de 15 anos, magra e forte, pesando 60 kg, fosse totalmente dessecado.

Como a pessoa é jovem, supõe-se que ela tenha alta porcentagem de água no corpo (por exemplo, 75% de 60, cerca de 45 kg). Por ser musculosa, dos 15 kg restantes, aproximadamente 9 kg seriam de proteínas, cerca de 15% de 60 kg (músculos têm muita proteína). Por ser magra, cerca de 1,5 kg se-ria de gordura (2% de 60). E assim por diante. Se houver interesse, um trabalho mais específico so-bre gráficos pode envolver pesquisas em jornais e revistas, com o objetivo de verificar como esses meios de comunicação utilizam diversos tipos de gráfico para facilitar a divulgação de informações.

Outro tipo de gráfico, com eixos ortogonais x (abscissa) e y (ordenada), é adequado para repre-sentar a correlação entre duas grandezas, cada uma indicada em um dos eixos. No item 3 da Seção 3.5, foram apresentados dois gráficos de atividade enzimática, o primeiro que correlaciona velocidade da reação (no eixo y) com temperatura (eixo x) e o segundo que relaciona velocidade de reação ao ph. Certifique-se de que os estudantes realmente compreendem esse tipo de representação e o que está mostrado nos gráficos.

7. atividade de laboratório: medindo o pH de alguns meios

Se houver tempo e interesse, sugira aos estu-dantes um levantamento do grau de acidez de di-versos materiais: leite, vinagre, suco de laranja, re-frigerante, água de um lago etc. A determinação do ph pode ser feita facilmente por meio de um papel indicador, encontrado em lojas especializadas em material didático e de laboratório. Coordene uma pesquisa com os alunos sobre as possíveis subs-tâncias presentes em cada meio, responsáveis pelo ph (por exemplo, o ácido acético no vinagre, o ácido cítrico no limão e assim por diante).

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8. pesquisa biográfica: pioneiros da citologia

uma possibilidade de pesquisa é o levantamen-to de informações adicionais sobre os estudiosos de ciência tratados no capítulo. A seguir, apresen-tamos cientistas cujos trabalhos foram menciona-dos no texto. São eles: Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723); Robert hooke (1635-1703); Nehemiah Grew (1641-1712); Mathias J. Schleiden (1804-1881); Theodor Schwann (1810-1882); Robert Brown (1773--1858); Claude Bernard (1813-1878); Rudolph Vir-chow (1821-1902); Walther Flemming (1843-1905).

Pode-se dividir a classe em grupos e orientar os estudantes a levantar os seguintes quesitos so-bre cada um dos cientistas: nome; nacionalidade; formação (onde e com quem estudou); época em que atuou; resumo de suas realizações científi-cas; acontecimentos importantes em outras áreas, ocorridos na época em que o cientista atuou.

9. atividade de laboratório: Familiarizando-se com o microscópio

Se houver em sua escola pelo menos um micros-cópio de qualidade razoável, vale a pena levar os estudantes a conhecer a emoção e as dificuldades da prática microscópica. Proponha que eles se ba-seiem nas ilustrações do Livro do Aluno para iden-tificar as partes do microscópio: base, espelho ou lâmpada, condensador, platina, objetivas, revólver (se as objetivas forem móveis), canhão ou tubo, pa-rafusos de focalização (macrométrico e micromé-trico) e ocular (ou oculares, se o microscópio for bi-nocular). Estimule-os a fazer seu próprio esquema do aparelho, ou forneça um desenho para que eles identifiquem as partes do microscópio. Mostre onde se coloca o material biológico e enfatize que a luz deve atravessar o material antes de chegar à lente objetiva. Leve-os a concluir que o material deve ser fino o bastante para ser atravessado pela luz. Chame a atenção para os valores nominais de ampliação inscritos nas objetivas e nas oculares. Peça aos estudantes para calcular as diferentes possibilidades de ampliação do microscópio, pela multiplicação dos valores nominais da objetiva e da ocular selecionadas.

10. atividade de laboratório: “resolvendo” pontos em uma fotografia impressa

A qualidade da imagem fornecida por um mi-croscópio depende de sua capacidade de resolu-ção, isto é, de fornecer imagens distintas de pe-quenos pontos situados muito próximos uns dos outros. Como foi visto no capítulo, quanto menor é a “distância-limite” que o microscópio distingue, isto é, seu limite de resolução, maior será seu po-der de detalhar a imagem. Como esses conceitos

são realmente difíceis, pode-se torná-los mais concretos a partir de uma atividade simples: a observação dos pontos que compõem fotografias impressas em jornais ou revistas. A impressão comercial costuma empregar três cores básicas (magenta, ciano e amarelo) e preto, impressas se-paradamente na forma de pequenos pontos que compõem uma retícula colorida. Experimente ob-servar ao microscópio ou mesmo com uma boa lente de aumento a foto do rosto de uma pessoa impresso em uma revista ou em um jornal. A olho nu, não distinguimos os pontos impressos porque eles estão muito próximos uns dos outros, a uma distância geralmente inferior à do limite de resolu-ção do olho (1 décimo de milímetro). Assim, nossa vista “mistura” as cores dos pontos, o que cria di-ferentes tonalidades.

11. atividade de laboratório: observando as células da cortiça

A cortiça é um material de revestimento produ-zido no tronco de certas árvores, como o sobreiro (Quercus suber), com o qual se fabricam rolhas e outros utensílios. As características de maciez e de leveza da cortiça chamaram a atenção do citologista pioneiro Robert hooke, que observou esse material ao microscópio e batizou de “célu-las” suas microscópicas cavidades. É simples e interessante observar fatias bem finas de cortiça e assim se transportar, em imaginação, às épocas iniciais da Citologia.

Com o auxílio de uma lâmina de barbear nova, corte as mais finas fatias que conseguir de uma rolha de cortiça. As fatias devem ser praticamente transparentes, de modo a ter poucas camadas de células de espessura. Coloque as fatias de cortiça sobre uma lâmina de microscopia e cubra com uma lamínula (não use água). Observe primeiramente em menor aumento. Se a fatia de cortiça ficar mui-to grossa, tente observá-la perto das extremida-des, onde geralmente o corte sai mais fino. Sugira aos estudantes que façam desenhos do material observado, anotando o aumento utilizado. Peça que comparem seus desenhos com os de hooke reproduzidos no livro.

12. atividade de laboratório: observação vital

Para iniciar os estudantes no exame micros-cópico a fresco de materiais biológicos, bastam algumas lâminas e lamínulas para microscopia, estiletes feitos com agulhas ou alfinetes, e mate-riais biológicos facilmente encontrados. Se puder, utilize também violeta de genciana, um corante vital que dá resultados razoáveis no aumento de contraste entre núcleo e citoplasma. A seguir, su-gerimos algumas observações fáceis de realizar.

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Epiderme de cebola

Para observar células vegetais, pode-se come-çar com a epiderme transparente que reveste as camadas componentes (catafilos) de um bulbo de cebola. Simplesmente destaque um pedacinho da epiderme com a unha ou com uma pinça e co-loque-o em uma gota d’água sobre uma lâmina de microscopia. Cuide para que a epiderme não dobre nem enrugue; se necessário, alise-a com um pin-cel. Cubra com a lamínula e observe, sempre come-çando pela objetiva de menor aumento.

Peça aos estudantes para observar a epiderme de cebola a olho nu e com uma lente de aumento, sob uma iluminação bem forte, para ver se distin-guem as células. Oriente-os a desenhar as células observadas e a tentar imaginar (e desenhar) sua forma tridimensional, sempre colocando setas e legendas.

Folhas de elódea

A elódea é uma planta aquática de água doce, muito usada na ornamentação de aquários. Desta-que uma folha bem fina de elódea e coloque-a entre lâmina e lamínula, com uma gota d’água. Observe inicialmente no menor aumento. Mostre aos estu-dantes os grânulos esverdeados (cloroplastos) que se movem juntamente com o citoplasma celular. Sugira que eles desenhem as células observadas.

Pelos estaminais de trapoeraba-roxa

A trapoeraba-roxa, também conhecida como grama-roxa, é uma planta ornamental de cor viva, que forma pequenas flores cor-de-rosa. As flores da trapoeraba constituem um excelente material para observar células vivas. Utilizamos prepara-ções dessa planta para ilustrar o capítulo (na Fig. 4.7, do item 3 da Seção 4.2).

Observe os estames e os delicados pelos esta-minais. Cada um deles é formado por um cordão de células ovaladas. Remova um estame e isole, com o auxílio dos estiletes, apenas a parte da haste (file-te) que contém os pelos. Coloque o material entre lâmina e lamínula, com uma gota d’água. Observe ao microscópio. Nos aumentos maiores, é possível distinguir o citoplasma fluindo dentro das células (ciclose).

13. Atividade de Laboratório: Demonstrando a osmose em ovos de codorna

A maior dificuldade dos experimentos de osmo-se é encontrar membranas semipermeáveis que funcionem adequadamente, isto é, que permitam a passagem de água, mas impeçam a passagem de soluto.

Uma forma de superar essa dificuldade técni-ca é utilizar a membrana coquilífera, encontrada sob a casca dos ovos das aves. A seguir, sugeri-mos uma atividade que permite uma excelente demonstração de osmose, e que pode ser realiza-da facilmente pelos estudantes no laboratório, na sala de aula ou mesmo em casa. Deve-se lembrar, porém, que a membrana coquilífera é altamente permeável a sais. Por isso utilizamos uma solução de açúcar, e não uma solução salina, para essa de-monstração.

Material

4 ovos de codorna•

1 recipiente médio (tigelinha, prato fundo etc.)•

2 copos de vidro•

água filtrada•

vinagre branco (de vinho, de arroz etc.)•

açúcar de cana (sacarose)•

etiquetas de papel•

Procedimentos

1. Coloque o vinagre no recipiente e mergulhe os ovos, de modo a cobri-los completamente. Dei-xe-os assim por cerca de 24 horas ou até a to-tal remoção da casca calcária. Lave-os bem sob água corrente.

2. Coloque a água nos copos, até cerca de metade da capacidade. Em um deles, dissolva a máxima quantidade possível de açúcar (mais ou menos 5 ou 6 colheres de sopa), preparando uma solu-ção altamente concentrada, viscosa como calda de doce. O outro copo ficará apenas com água. Etiquete os copos, identificando as soluções que eles contêm.

3. Coloque 2 ovos com a casca calcária remo-vida em cada solução. Observe a forma e a consistência deles a cada 2 horas. Anote os resultados.

Para observar os efeitos da osmose nos ovos é preciso primeiro remover a casca calcária, o que, neste caso, é feito por meio da dissolução do car-bonato de cálcio da casca pelo ácido acético pre-sente no vinagre. Durante a reação de dissolução, observa-se intenso desprendimento de bolhas de gás carbônico próximo à superfície do ovo. Essa reação está esquematizada a seguir.

2 H3C k COOH 1 CaCO

3 # [Ca21] [H

3COO2]

2 1 H

2O 1 CO

2

Ácido acético Carbonato Acetato Água Gás de cálcio de cálcio carbônico

50

Os ovos sem casca mergulhados em água filtra-da incham por causa da osmose, uma vez que sua solução interna, a clara (uma solução altamente concentrada de albumina), é hipertônica em rela-ção ao meio. Já os ovos mergulhados na solução de açúcar murcham visivelmente, o que indica que essa solução é altamente hipertônica em relação à clara e que as moléculas de sacarose não atraves-sam a membrana coquilífera.

depois de observar o que ocorre nessa demons-tração de osmose, é interessante transferir um dos ovos murchos da solução de açúcar para o copo de água filtrada, e um dos ovos inchados da água filtrada para a solução açucarada. Esse pro-cedimento confirma os resultados.

14. atividade de laboratório: construindo um osmômetro de ovo

Material

ovo de galinha•corpo plástico transparente de caneta esfero-•gráfica (ou tubo plástico rígido semelhante)copo pequeno ou vidro de boca larga•água filtrada•vinagre branco (de vinho, de arroz etc.)•açúcar de cana (sacarose)•vela•



Procedimentos

deixe apenas a extremidade mais larga do ovo no vinagre, por 24 horas, para que a casca se dis-solva nesse local, expondo a membrana coquilífe-ra. Fure a casca na extremidade mais estreita do ovo e remova cuidadosamente o conteúdo. Ajus-te, no furo da casca, um corpo plástico de caneta esferográfica e fixe-o com a parafina derretida da vela, vedando bem. Preencha o interior do ovo e parte do corpo da caneta com uma solução alta-mente concentrada de açúcar. Mergulhe a base do ovo, com a membrana coquilífera exposta, em um frasco cheio de água pura, e marque imedia-tamente o nível da solução interna no corpo da caneta. Após algum tempo, pode-se observar a subida do nível da solução contida no osmôme-tro. Se os estudantes de uma classe construírem vários osmômetros, pode-se testar soluções de açúcar de diferentes concentrações, o que per-mite avaliações quantitativas sobre a osmose. Observe, a seguir, um esquema da montagem do osmômetro.

Frasco de vidro

Corpo de caneta esferográfica

Vedação de parafina

Ovo de galinha

Membrana coquilífera exposta

Solução concentrada de açúcar

Água pura

Nível da solução interna

15. construção de modelos: trabalhando com modelos tridimensionais de células

uma atividade que desperta o interesse e a par-ticipação dos estudantes é a construção de mode-los para representar a célula e suas organelas. há diferentes maneiras de propor essa atividade e o professor pode optar entre sugerir materiais para os modelos ou deixar essa escolha a critério dos estudantes; este último caso, particularmente, costuma produzir trabalhos surpreendentemente criativos e de boa qualidade.

Podem ser usados massa de modelar, gelatina, gel para cabelo, filmes plásticos (para as membra-nas), frutos, macarrão e dezenas de outros ma-teriais facilmente encontrados. Amendoins com casca, por exemplo, representam muito bem as mitocôndrias; uma ameixa pode representar ade-quadamente o núcleo celular, em modelos de ta-manho compatível. Estimule seus alunos a criar: lembre-se de que desenvolver a inventividade é um dos grandes objetivos da educação.

Ad

ils

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o

51

16. atividade prática: estimulando o estudante a desenhar

desenhar é uma ferramenta extremamente po-derosa de expressão. Em Biologia, particularmente, desenhos, esquemas e gráficos são fundamentais à transmissão do conhecimento científico. Não é preciso ser artista nem ter habilidades especiais para fazer bons desenhos e esquemas dos com-ponentes das células vivas. Entretanto, é preciso praticar e ser orientado para melhorar o desem-penho. Estimule seus alunos a representar partes da célula, propondo novos cortes e novos ângulos de observação. Sugira sempre o uso de lápis como instrumento básico para os esboços iniciais, para permitir correções e aperfeiçoamentos. O uso de lápis de cor e de canetas coloridas é excelente para o acabamento dos desenhos, dando destaque às diferentes organelas. Sugira que os estudantes organizem um mural com desenhos grandes e de-talhados, feitos em folhas de cartolina. Chame a atenção para a escala, que deve estar sempre re-presentada, e também para as setas e legendas explicativas.

17. atividade de laboratório: observações microscópicas

Observar organelas celulares geralmente não está ao alcance das possibilidades técnicas dos laboratórios da maioria das escolas. Além de se-rem necessários microscópios de boa qualidade, a preparação do material biológico quase sempre exige técnicas bastante complexas. Por exemplo, mesmo nas melhores condições, a observação de mitocôndrias ou do complexo golgiense ao micros-cópio óptico decepciona, quando comparada a ob-servações de fotos ao microscópio eletrônico.

Entre as poucas exceções, pode-se observar a ciclose em células de pelos estaminais de trapo-eraba, como foi sugerido anteriormente, ou obser-var vacúolos e movimentos ciliares e flagelares em protozoários. Lembre-se, porém, que essas obser-vações só serão possíveis se o microscópio utiliza-do for de boa qualidade.

18. atividade prática: organizando cariogramas humanos

A identificação dos cromossomos humanos é de grande importância para o diagnóstico e para a prevenção de muitas doenças hereditárias. A análi-se cromossômica pode ser decisiva no aconselha-mento genético, ajudando a evitar o nascimento de crianças portadoras de doenças hereditárias.

A análise de cromossomos humanos é hoje rea lizada rotineiramente em qualquer serviço de aconselhamento genético. Técnicas modernas permitem preparar lâminas de microscopia com os cromossomos bem individualizados, condição fun-damental para estudá-los.

No período anterior ao surgimento dessas téc-nicas, os citogeneticistas estudavam os cromos-somos humanos em cortes histológicos. Era im-possível determinar o número de cromossomos, que variava de 8 a 50 na contagem de diferentes pesquisadores. Em células diploides, as contagens mais criteriosas apontavam 48 cromossomos.

Na primeira metade do século XX descobriu- -se que a droga colchicina (ou colquicina), um alca-loide extraído do bulbo de plantas do gênero Col-chicum, impede a formação do fuso mitótico. Isso faz com que as células em divisão permaneçam em metáfase, quando os cromossomos estão conden-sados, o que favorece sua análise morfológica.

Em 1956, os pesquisadores Jo hin Tjio e Albert Levan utilizaram colchicina para tratar células humanas que, após algum tempo, foram transfe-ridas para uma solução hipotônica e esmagadas entre a lâmina e a lamínula de microscopia. Em solução hipotônica, a célula absorve água e incha, o que faz com que seus cromossomos se sepa-rem uns dos outros. Com as inovações introduzi-das por Tjio e Levan constatou-se que o número cromossômico diploide da espécie humana é 46, e não 48, como se pensava. Além disso, a nova metodologia permitiu identificar a maioria dos cromossomos humanos.

Em 1958, Jérôme Lejeune descobriu que uma criança afetada pela síndrome de down tinha 47 cromossomos: em vez de dois, havia três cro-mossomos 21 em cada célula. Essa descoberta causou grande impacto no mundo científico, e o interesse pelo estudo dos cromossomos huma-nos aumentou.

Na década de 1960, descobriu-se que extratos de semente de feijão comum, Phaseolus vulgaris, contêm fito-hemaglutinina, substância que induz a divisão celular em linfócitos do sangue humano cultivados in vitro. A partir de então, os estudos citogenéticos de células humanas passaram a em-pregar largamente os linfócitos.

Na década de 1970, descobriu-se que certos tratamentos faziam surgir bandas (faixas transver-sais) nos cromossomos, o que permitiu identificar cada um dos 23 pares cromossômicos do cariótipo humano. A posição e a espessura das bandas são típicas para cada cromossomo, que pode ser reco-nhecido com relativa facilidade.

52

O conjunto cromossômico de uma célula é o cariótipo. Nas lâminas de microscopia, cada conjunto cromossômico é fotografado, e os cromossomos são recortados individualmente da foto. Em seguida eles são comparados, identificados e colados sobre uma folha de papel. Essa montagem constitui o cariograma.

A seguir, sugerimos atividades para o reconhecimento de cromossomos humanos desenhados e para a montagem de cariogramas. O padrão de bandeamento apresentado nos desenhos segue as normas definidas no 4o Congresso Internacional de Genética Humana, realizado em Paris, em 1971. Os estudantes poderão montar cariogramas humanos semelhantes aos utilizados pelos geneticistas para estudar eventuais desordens cromossômicas nos pacientes.

Para a montagem de cada cariograma, um estudante ou grupo de estudantes deve receber foto

cópia da página de atividades (pp. 62 e 63), de uma página com os cromossomos desenhados para recortar (cariótipos 1 a 4, pp. 64 a 67) e de uma página do gabarito onde o cariograma será montado (p. 68).

Depois de ter trabalhado com os desenhos do cariótipo normal, os estudantes não encontrarão dificuldades para analisar desenhos de cariótipos alterados e traçar um diagnóstico simplificado do problema cromossômico apresentado.

Uma possibilidade é dividir a classe em seis grupos; Todos eles recebem a fotocópia do Cariótipo no 1 (homem normal); dois grupos recebem a fotocópia do Cariótipo no 2 (síndrome de Down), outros dois, a fotocópia do Cariótipo no 3 (síndrome de Turner), e os dois restantes, a fotocópia do Cariótipo no 4 (síndrome de Klinefelter).

Abaixo apresentamos a montagem do cariótipo normal (no 1).

16 17 18

Grupo E

5131

Grupo D

14

CARIOGRAMA HUMANO NORMAL (SEXO MASCULINO)

1 2 3

Grupo A

54

Grupo B

Grupo C

7 8 9 10 11 126

Grupo F

19 20

Grupo G

21 22 XYPar sexual

ilu

str

aç

õe

s: a

dil

so

n s

ec

co

53

19. Atividade Prática: Desvendando a sequência da mitose

Uma atividade que pode ajudar a compreender a sequência dos eventos da mitose é uma simu-lação baseada no trabalho do citologista pioneiro Walther Flemming, realizado no final da década de 1880.

A atividade consiste em ordenar, em sequência lógica, as figuras mitóticas observadas por Flem-ming em células epidérmicas de salamandra. Ao organizar os estágios da mitose desenhados pelo pesquisador, os estudantes se deparam com difi-culdades semelhantes às que o cientista pioneiro teve para entender a divisão celular.

Material

tesoura de pontas arredondadas•

cola (de preferência em bastão)•

folha com os desenhos de Walther Flemming •para recortar (fotocópia)

papel em branco para colar os desenhos•

Procedimentos

Sugerimos fazer fotocópias da folha com os de-senhos de Flemming (p. 69) e distribuí-las aos estu-dantes (individualmente ou em grupos).

Esclareça aos estudantes que o objetivo da atividade é identificar, em um conjunto de células em diferentes fases da divisão celular, a ordem em que as fases teriam ocorrido se estivéssemos

seguindo a divisão de uma única célula. Orien-te os estudantes a cortar as células da folha de desenhos e a ordená-las sobre um papel branco, somente colando as figuras após ter convicção firme sobre a sequência.

Peça aos estudantes que escolham quatro desenhos, cada um representando uma das qua-tro fases da mitose. Sugira que desenhem no caderno esquemas simplificados de cada uma das fases escolhidas, representando apenas dois cromossomos (um metacêntrico e outro acrocêntrico). Peça também que acrescentem ao esquema o fuso mitótico, não visualizado nos desenhos de Flemming.

É interessante estimular os estudantes a desen-volver critérios consistentes para dividir em gru-pos as células desenhadas. Por exemplo, poderiam ser usados os seguintes critérios: a) células arre-dondadas, com fios internos (cromossomos) rela-tivamente pouco organizados; b) células ovaladas, com cromossomos aparentemente mais organiza-dos; c) células com cromossomos separados em dois lotes, sem estrangulamento citoplasmático; d) células com estrangulamento citoplasmático.

Eventualmente, pode haver dúvidas sobre a se-quência de alguns estágios. A sequência original-mente apresentada por Flemming está mostrada na figura abaixo, com os estágios numerados de 1 a 20. Note que omitimos, na página destinada aos estudantes, os desenhos 3 e 11, que poderiam trazer dificuldades adicionais de interpretação.

1 2 43 5 6

01987 11 12 13

14 15 16 17 18 19 20

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20. construção de modelos: simulando os principais eventos da mitose

Nesta atividade, os cromossomos serão repre-sentados por modelos de massa (ou de outro ma-terial) com o objetivo de facilitar a compreensão da mitose. A atividade permite concretizar con-ceitos como cromátide-irmã e centrômero, aju-dando a compreender a importância deste último para a correta distribuição dos cromossomos às células-filhas.

Sugerimos que os alunos trabalhem em gru-pos de três ou quatro, para que possam trocar ideias durante a elaboração dos modelos. deve-se aproveitar os modelos para reforçar os conceitos de célula diploide, cromossomos homólogos, cromátide e centrômero. A concretização facili-ta compreender e memorizar a classificação dos cromossomos quanto à posição do centrômero, se esse for um dos objetivos.

Os estudantes deverão representar, com bas-tões de massa de modelar colorida (ou, alternati-vamente, com fios de linha grossa colorida ou de argila pintada), um par de cromossomos metacên-tricos e um par de cromossomos acrocêntricos, que serão acompanhados no decorrer de uma mi-tose. uma célula que possuísse esses cromosso-mos teria número diploide 2n 5 4.

Material

massa de modelar de pelo menos quatro cores •diferentes

folhas grandes de papel de embrulho•

grãos de lentilha ou de feijão pequeno•

Procedimentos

Peça aos estudantes que forrem a mesa de trabalho com uma folha de papel de embrulho e que desenhem sobre ela um círculo grande, para representar os limites da célula. Os cromossomos metacêntricos devem ser representados por dois rolinhos de massa de cores diferentes, com apro-ximadamente 10 cm de comprimento e 0,5 cm de diâmetro. um grão de lentilha ou de feijão, inserido na região mediana de cada um dos rolinhos, repre-senta o centrômero. Outros dois rolinhos de massa de cores diferentes (entre si e das primeiras), um pouco mais curtos e de igual diâmetro que os pri-meiros, representam o par de cromossomos acro-cêntricos. Coloque um grão de lentilha ou de feijão próximo a uma das extremidades para marcar a posição do centrômero.

Coloque os modelos de cromossomos sobre a folha de papel de embrulho e dê início à atividade. O primeiro passo é representar a duplicação dos cromossomos, fazendo novos rolinhos idênticos aos anteriores e unindo-os, pela região do cen-

trômero, aos cromossomos correspondentes, de modo a torná-los duplicados. distribua os mode-los de cromossomos duplicados sobre a folha de papel de embrulho, simulando a metáfase. Repre-sente, em seguida, a separação das cromátides- -irmãs na anáfase. Para isso, separe as cromátides de cada cromossomo e use mais uma lentilha ou um feijão para recompor o centrômero, que tam-bém se duplica. Separe as cromátides de cada cro-mossomo para polos da célula.

Sugira aos estudantes que amarrem uma linha aos centrômeros dos cromossomos de modo a poder puxá-los apenas pela região centromérica. Isso pode permitir mostrar que a forma dobrada dos cromossomos durante sua migração para po-los opostos resulta do fato de eles serem puxados pela região do centrômero.

21. construção de modelos: simulando os principais eventos da meiose

Esta atividade utiliza os mesmos materiais e é se-melhante à anterior. Ela tem por objetivo facilitar a compreensão do ponto fundamental da meiose: re-duzir à metade o número de cromossomos da célula.

O ponto de partida é semelhante ao da ativi-dade anterior: uma célula com dois pares de cro-mossomos, isto é, com número diploide 2n 5 4, inicia a meiose.

Na primeira divisão meiótica, ocorre separação dos cromossomos homólogos, que deverão ser pu-xados, com suas duas cromátides-irmãs unidas, para os polos da célula representada no papel de embrulho.

Na segunda divisão meiótica, em cada uma das células originadas na primeira divisão ocor-re a separação das cromátides-irmãs para polos opostos, exatamente como foi feito na represen-tação da mitose.

Chame a atenção para a separação dos cromos-somos homólogos na primeira divisão meiótica e para a separação das cromátides-irmãs na segun-da divisão, o que resulta em quatro células com metade do número de cromossomos da célula- -mãe. Ressalte, também, que as células originadas são haploides. Se for o caso, pode-se aproveitar a atividade para simular a permutação e mostrar como se formam os quiasmas, que mantêm os ho-mólogos presos entre si.

22. atividade de laboratório: preparação de lâminas para observar mitose e meiose

Caso sua escola disponha de microscópios de qualidade razoável, pode-se fazer as preparações sugeridas no Livro do Aluno. Em preparações de raiz de cebola é fácil encontrar células nas diver-

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sas etapas de divisão mitótica. No entanto, para evitar frustrações, é sempre bom preparar e sele-cionar algumas lâminas antecipadamente. Prepa-rações citológicas com as bordas da lamínula ve-dadas com esmalte de unhas podem ser mantidas por várias semanas no congelador.

No caso da meiose, como a obtenção de prepa-rações com células em divisão depende do está-gio de desenvolvimento do botão, é fundamental a preparação prévia de lâminas, seja para determi-nar aproximadamente o tamanho dos botões em que está ocorrendo a meiose, seja para o caso de não conseguir boas preparações durante a aula.

A técnica descrita no Livro do Aluno usa a orceí-na como corante para os cromossomos. A orceína, comprada em pó, pode ser dissolvida em ácido acé-tico. uma vez preparada, uma solução de orceí na acética dura anos, e até melhora com o envelheci-mento. Em geral, utiliza-se 1 grama de orceína em pó para cada 70 mL de ácido acético glacial e 30 mL de água (orceína a 1% e ácido acético a 70%). A orceína não se dilui facilmente no ácido acético, de modo que a solução deve ser colocada em um frasco her-meticamente fechado e aquecida em banho-maria (entre 70 oC e 90 oC) por várias horas, antes de ser filtrada em papel de filtro e armazenada.

23. atividade de laboratório: liberação de gás carbônico e de etanol na fermentação

Material

fermento biológico fresco•

6 garrafas plásticas vazias de refrigerante •(300 mL), com tampa

balões de borracha (bexigas)•

tubos plásticos (encontrados em lojas de •aquários)

açúcar•

montagem para banho-maria•

gelo•

garrafas 1, 2, 3 e 6 à temperatura ambiente; coloque a garrafa de número 4 em um banho de gelo, e a de número 5, em um banho-maria de temperatura entre 35 e 40 °C. Observe o que ocorre com as bexigas nas horas seguintes. Analise os resultados com os estu-dantes. Como a temperatura afeta a fermentação?

24. atividade de laboratório: observação microscópica de cloroplastos

Caso sua escola disponha de microscópios, uma atividade interessante é a observação de cloro-plastos em folhas da planta aquática elódea, e em epiderme de folha de tradescância, entre outros materiais.

Folhas de elódea

A elódea é uma planta aquática de água doce muito usada na ornamentação de aquários, sendo facilmente encontrada no comércio especializado.

destaque uma folha de elódea e monte-a entre lâmina e lamínula, com uma gota d’água. Observe inicialmente em menor aumento. Mostre aos es-tudantes os cloroplastos, grânulos verdes que se movem juntamente com o líquido citoplasmático.

Epiderme de tradescância

As células da epiderme das plantas não possuem cloroplastos, com exceção das células dos estôma-tos, onde eles podem ser bem visualizados.

A tradescância é uma planta ornamental rasteira, comum em jardins. destaque uma folha da planta e dobre-a ao meio com a superfície inferior voltada para dentro, de modo a quebrá-la. Com uma pinça, pegue uma das pontas expostas da epiderme infe-rior e destaque um pedaço. Monte-o entre lâmina e lamínula, com uma gota d’água.

Observe inicialmente no menor aumento e loca-lize um estômato; observe em seguida em maior aumento para visualizar os cloroplastos nas cé-lulas-guardas. Os estômatos são facilmente re-conhecíveis pela forma arqueada típica das célu-las estomáticas e pela presença de cloroplastos. Aproveite para comentar com os estudantes que o ar penetra na folha pela abertura existente entre as células estomáticas, permitindo que ocorram as trocas gasosas entre a planta e o ambiente.

25. atividade de laboratório: observando a liberação de gás oxigênio na fotossíntese

Material

aquário de vidro pequeno•

funil grande de vidro•

tubo de ensaio (mais longo que o bico do funil)•

massa de modelar•



Procedimentos

dissolva cerca de 30 gramas de fermento (2 ta-bletes) em 250 mL de água. Numere as garrafas de 1 a 5 e distribua quantidades iguais da solução de fermento em cada uma delas. Em uma sexta garrafa, adicione apenas água (será o controle experimental). Coloque uma colher de sopa de açúcar em cada uma das garrafas, exceto na de número 1. Adapte uma bexiga à boca de cada uma das garrafas. deixe as

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bicarbonato de sódio•

ramos de elódea•

luz forte (lâmpada de 100 W ou mais)•

Procedimentos

deverão ser montados dois conjuntos comple-tos, como os descritos a seguir.

Prepare uma solução de bicarbonato de sódio para encher o aquário; para cada litro de água, dis-solva cerca de uma colher de sopa de bicarbona-to, o que garantirá o suprimento de gás carbônico para a fotossíntese. Coloque alguns ramos de eló-dea no funil e mergulhe-o, com o bico para cima, na solução do aquário. Fixe o funil com massa de mo-delar, de modo a mantê-lo suspenso a um ou dois centímetros do fundo do aquário. Se necessário, adicione mais solução de bicarbonato, até cobrir completamente o bico do funil.

Encha um tubo de ensaio com água e inverta-o sobre o bico do funil, evitando a entrada de ar em seu interior.

Mantenha um dos conjuntos iluminados e coloque o outro dentro de uma caixa ou de um armário à prova de luz. Os estudantes devem observar atentamente o conjunto iluminado, no qual aparecerão bolhas de gás oxigênio aderidas aos ramos de elódea. As bolhas logo se despren-dem e o gás passa a se acumular no fundo do tubo de ensaio.

Quando um volume razoável de gás tiver se acu-mulado no tubo de ensaio do frasco iluminado, re-tire o conjunto que permaneceu no escuro e peça aos estudantes que o comparem com o que per-maneceu no claro. discuta a importância do segun-do conjunto, que é servir de controle experimental. A única diferença entre os dois conjuntos é a pre-sença ou a ausência de luz. Lembre aos estudan-tes que o controle nos revela se as diferenças ob-servadas são realmente consequência da variável testada, no caso, a luz.

Pode-se demonstrar a presença de gás oxigê-nio no tubo da seguinte maneira: acenda um palito grande de madeira até formar uma brasa na ponta; retire cuidadosamente o tubo de ensaio do funil onde se acumulou o gás, mantendo-o sempre com a boca para baixo; apague a chama do palito e in-troduza a ponta em brasa no tubo de ensaio. A cha-ma volta a aparecer, indicando um ambiente mais rico em gás oxigênio do que o ar atmosférico.

26. atividade de laboratório: testando a necessidade de gás carbônico para a fotossíntese

uma maneira simples de estudar, em laboratório, os fatores que afetam a fotossíntese é por meio do teste de detecção de amido. Sabe-se que a maior parte da glicose produzida na fotossíntese é ime-diatamente transformada em amido, uma substân-cia de reserva. durante a noite, quando a planta não está realizando fotossíntese, o amido é degradado, fornecendo glicose para a respiração celular.

Material

plantas envasadas (gerânio, chagas etc.)•garrafas plásticas transparentes (vazias e lim-•pas) de refrigerante (300 mL)filme plástico para embalar alimentos•solução de hidróxido de potássio•lugol (solução de iodeto de potássio com iodo)•placa aquecedora elétrica (sem resistência ex-•posta)béquer de 250 mL ou recipiente pirex semelhante•panela para banho-maria•luz forte (lâmpada de 100 W ou mais)•

Procedimentos

Coloque uma planta envasada no escuro por, no mínimo, 48 horas para esgotar completamente o estoque de amido das folhas. Nesse período, a fo-lha consumirá todo o amido nela armazenado.

Coloque cerca de 20 mL de água em uma garrafa plástica, e o mesmo volume de solução de hidróxi-do de potássio na outra, identificando as garrafas com etiquetas. O hidróxido de potássio absorve o gás carbônico do ar, criando uma atmosfera livre desse gás no interior da garrafa.

Tire a planta do escuro, escolha duas folhas de mesmo tamanho e introduza cada uma delas em uma garrafa, mantendo os pecíolos para fora das garrafas. Feche a boca das garrafas com várias ca-madas de filme plástico.

Ilumine as duas montagens durante um período entre 6 e 24 horas. Retire as folhas e submeta-as ao teste do amido (veja a seguir). Não se esqueça de identificar qual folha permaneceu na garrafa com a solução de hidróxido de potássio, cuja at-mosfera é pobre em gás carbônico.

27. atividade de laboratório: testando a presença de amido na folha

Retire uma folha da planta e mergulhe-a em água fervente por cerca de meio minuto, para matar as células e torná-las permeáveis ao álcool. Aqueça o álcool em banho-maria, no aquecedor elétrico, e mer-gulhe a folha, deixando-a até que os pigmentos se-jam totalmente extraídos, tingindo o álcool de verde.

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O álcool penetra nas células e dissolve a cloro-fila, removendo-a da folha, a qual se torna esbran-quiçada. Retire a folha do álcool e mergulhe-a no-vamente em água fervente.

O passo seguinte é mergulhar a folha por alguns minutos em uma solução de lugol (solução de io-deto de potássio com iodo metálico), lavando-a em seguida em água fria, para retirar o excesso de co-rante. O iodo penetra nas células da folha e reage com os grãos de amido ali presentes, corando-os em púrpura escura; se uma folha não tiver amido, ficará com uma tonalidade amarelo-clara.

Montagem semelhante pode ser feita para de-monstrar a necessidade de luz para a fotossíntese. Nesse caso, ambas as garrafas devem conter água e, enquanto uma delas é colocada em um saco plás-tico transparente, a outra é colocada em um saco preto, à prova de luz. depois de um período entre 6 e 24 horas, submeta as folhas ao teste do amido.

28. atividade de laboratório: extraindo dna do bulbo de cebola

A seguir fornecemos uma técnica simples de extração de dNA que pode ser realizada no labora-tório ou mesmo em sala de aula. Apesar de simpli-ficados, os procedimentos empregados na técnica são muito parecidos aos dos laboratórios bioquí-micos, permitindo ao estudante visualizar macros-copicamente o aspecto do material hereditário.

A extração de dNA de células eucarióticas consta fundamentalmente de três etapas: a) ruptura das células para liberação dos núcleos; b) desmembra-mento dos cromossomos em seus componentes básicos: dNA e proteínas; c) separação do dNA dos demais componentes celulares. O bulbo de cebola foi usado por apresentar células grandes, que se rompem facilmente quando a cebola é picada.

O detergente desintegra os núcleos e os cro-mossomos das células da cebola, liberando o dNA. um dos componentes do detergente, o dodecil (ou lauril) sulfato de sódio, desnatura as proteínas, separando-as do dNA cromossômico.

O álcool gelado, em ambiente salino, faz com que as moléculas de dNA se aglutinem, formando uma massa filamentosa e esbranquiçada.

Material

uma cebola grande (• .200 g)

faca de cozinha•

Atenção: Lembre-se de verificar se não há nenhuma chama acesa no

ambiente; a chapa aquecedora deve ter a resistência elétrica embutida,

para evitar incêndios.

!dois copos tipo americano•

banho-maria (• .60 ºC)

água filtrada•

sal de cozinha•

detergente para louças•

álcool etílico a 95%, gelado a cerca de • 210 ºC

bastão fino de vidro ou de madeira•

coador de café de papel•

gelo moído•

Procedimentos

1. Pique a cebola em pedaços com aproximada-mente 0,5 cm.

2. Coloque quatro colheres de sopa de detergen-te e uma colher (de chá) de sal em meio copo d’água, mexendo até os componentes se dissol-verem completamente.

3. Coloque a cebola picada no copo com a solução de detergente e sal e leve ao banho-maria por cerca de 15 minutos.

4. Retire a mistura do banho-maria e resfrie-a ra-pidamente, colocando o copo no gelo durante cerca de 5 minutos.

5. Coe a mistura no coador de café, recolhendo o filtrado em um copo limpo.

6. Adicione ao filtrado cerca de meio copo de álco-ol gelado, deixando-o escorrer vagarosamente pela borda. Formam-se duas fases, a superior, alcoólica, e a inferior, aquosa.

7. Mergulhe o bastão no copo e, com movimentos circulares, misture as fases. Formam-se fios es-branquiçados, que são aglomerados de molécu-las de dNA.

29. construção de modelos: simulando a síntese de proteínas

Esta atividade sugere a utilização de modelos em papel para simular as principais etapas da sín-tese de proteínas, o que torna mais concretos de-terminados processos bioquímicos e permite que, durante a manipulação das peças, os estudantes tenham tempo para refletir sobre os princípios bio-lógicos envolvidos.

Cada estudante ou grupo de estudantes deve receber cópias da página de atividades (p. 70 des-te suplemento) e das páginas com desenhos para recortar (pp. 71 e 72). É necessário, também, uti-



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lizar a tabela de codificação genética do Livro do Aluno. Mais detalhes constam da própria página de atividades dirigida aos estudantes.

30. atividade lúdica: teatralizando a síntese de proteínas

A seguir sugerimos uma atividade de teatraliza-ção na qual os estudantes representarão a sínte-se de proteínas. Além de motivá-los e esclarecer pontos importantes desse processo bioquímico, a atividade permite integrar diversos tipos de habili-dade (incluindo a expressão corporal) ao processo de aprendizagem. Na página seguinte apresenta-mos uma ilustração referente à montagem da ati-vidade, que facilitará compreender a descrição dos procedimentos a seguir.

Material

7 retângulos de papel-cartão branco •(. 20 3 30 cm)

5 pedaços de papel-cartão de cores diferentes •(. 30 3 40 cm)

7 metros de fio de náilon grosso, tipo linha de •pesca

4 esferas de isopor (• .10 cm de diâmetro)

canudinhos plásticos de refrigerante•

cola plástica•

fita adesiva e cola para papel•

tinta plástica de diferentes cores•

Procedimentos

Construa um modelo do RNAm colando os sete retângulos de papel-cartão lado a lado com fita adesiva. Em seguida, cole dois fios de náilon ao lon-go das bordas da tira de cartões, deixando cerca de 50 cm de fio livre em cada extremidade. Even-tualmente, esses fios poderão ser amarrados a um pedaço de madeira, que facilita a tarefa de manter esticada a tira de cartões (veja a ilustração da pá-gina seguinte). Escreva em cada cartão um códon. A sequência sugerida é: AAG - AuG - GCC- ACA - uuC - uGA - CAu. Sublinhe os códons AuG (de início) e uGA (de término), por se tratar de códons especiais.

desenhe, em cada pedaço de cartão colorido, modelos dos RNAt e do fator de liberação. Faça de-senhos semelhantes aos da atividade de simula-ção da síntese de proteínas proposta nas páginas anteriores. Escreva, nos RNAt, as trincas uAC, CGG, uGu e AAG; elas representam os anticódons.

Perfure as esferas de isopor ao longo do diâme-tro com um arame aquecido e ajuste no furo um canudo plástico, cortando o que sobrar; se neces-

sário, use cola plástica para fixar os canudos. Eles facilitam a passagem do fio de náilon, que servirá para manter unidas as esferas. Escreva em cada esfera a abreviatura de um aminoácido (Met, Ala, Thr, Phe). Passe um pedaço de fio de náilon (80 cm) pelo furo da esfera identificada por Met e amarre um palito atravessado em uma das pontas do fio, de modo que a esfera não escape por ela. Pinte cada esfera com uma cor semelhante à do cartão do RNAt correspondente (uAC 5 Met; CGG 5 Ala; uGu 5 Thr; AAG 5 Phe).

distribua os modelos dos RNAt para quatro es-tudantes e solicite que cada um pegue a esfera com o aminoácido correspondente. um quinto estudante ficará com o modelo do fator de libe-ração. Mais dois estudantes devem segurar o mo-delo de RNAm feito com os sete retângulos pelas pontas dos fios de náilon, mantendo-o esticado e de frente para a classe. Outro estudante simulará o ribossomo, colocando-se atrás do RNAm, junto à sua extremidade direita (de quem olha da classe). A partir daí ele deve se deslocar para a esquerda até encontrar o códon de início. O estudante que representa o RNAt da metionina deve colocar-se atrás do RNAm, à direita do “estudante-ribosso-mo” e tendo à sua frente o códon AuG. O estu-dante-ribossomo deve então erguer os braços, indicando que os sítios P e A, onde se alojam os RNAt, se tornaram disponíveis. O estudante-RNAt da metionina ficará sob o braço direito do estu-dante-ribossomo.

O passo seguinte é a colocação do estudante--RNAt da alanina sob o braço esquerdo do estu-dante-ribossomo, tendo à sua frente o códon GCC. O estudante-ribossomo passa o fio de náilon pelo furo da alanina, unindo-a à metionina. O estudante--RNAt da metionina solta seu aminoácido e afasta--se, encerrando sua participação.

O estudante-ribossomo anda para a esquerda e coloca o braço direito sobre o estudante-RNAt da alanina, ficando com o braço esquerdo livre. O estudante-RNAt da treonina coloca-se sob o bra-ço esquerdo do estudante-ribossomo, tendo à sua frente o códon ACA. O fio de náilon é passado pelo furo da esfera que representa a treonina, adicio-nando-a à cadeia polipeptídica.

O processo repete-se até que o estudante-ri-bossomo chegue ao códon uGA, onde entra o estu-dante-fator de liberação. O último estudante-RNAt deve soltar o conjunto de esferas que representa a proteína. O estudante-ribossomo afasta-se do RNAm, e o processo termina.

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Estudantes querepresentaram os

RNAt dametionina e da

alaninaEstudante que

segura oRNAm

Estudante quesegura o RNAm

Estudante querepresenta

o ribossomoEstudante que

representa o RNAtda fenilalanina

Estudante querepresenta o

RNAt da treoninaEstudante que

representa o fatorde liberação

ESQUEMA DA TEATRALIZAÇÃO DA SÍNTESE DE PROTEÍNAS

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31. debate: bebês de proveta Reprodução humana sempre foi um dos assun-

tos prediletos dos estudantes. Atualmente, além dos aspectos naturais da reprodução, entram em cena novas tecnologias médicas voltadas para aju-dar casais a terem filhos. uma dessas tecnologias é a fertilização in vitro, popularizada como “bebê de proveta”. Acena-se, também, com a possibilida-de futura de clonar seres humanos, isto é, de utili-zar o núcleo das células de uma pessoa para gerar um embrião com os mesmos genes. A seriedade do assunto merece um amplo debate com os estudan-tes, e por isso sugerimos esta atividade. Ela consis-te na simulação de uma espécie de foro de debates sobre reprodução humana, em que os estudantes representam personagens de diferentes catego-rias da sociedade. Os debates devem tentar chegar a algum consenso no que se refere a legislações e a condutas éticas sobre a fertilização in vitro.

Texto de referência

Fertilização in vitro e comércio de embriões

desde o nascimento de Louise Brown, o primei-ro bebê de proveta, em 1978, muita coisa mudou. Nos EuA já há centros de reprodução assistida nos quais se pode escolher, em um catálogo, uma doa-dora de óvulos ou um doador de espermatozoides. Embora os negócios movimentem milhões de dóla-res, não se fala em comércio, mas sim em “doação” de óvulos, de espermatozoides e de embriões.

No Brasil, apesar de a legislação ser mais rígi-da que a norte-americana, muitas mulheres já ti-veram filhos utilizando técnicas de fertilização in vitro. Esta consiste em estimular, pela injeção de hormônios, a maturação de óvulos nos ovários. Geralmente, por meio de uma punção no abdome, o médico retira alguns óvulos maduros – entre 10 e 15 – e promove a fecundação, com espermato-zoides, em um tubo de vidro apropriado. depois de alguns dias, um máximo de quatro embriões, já em

fase de blastocisto, são implantados no útero. Ge-ralmente um se desenvolve, mas também há casos em que todos morrem e casos em que dois, três ou quatro embriões se desenvolvem.

Mulheres que não podem ter filhos devido a obstruções nos ovidutos podem extrair seus pró-prios óvulos e fecundá-los com espermatozoides do marido. homens com baixa produção de esper-matozoides também são beneficiados pelas novas técnicas de reprodução assistida. Seus esperma-tozoides podem ser extraídos diretamente dos testículos e injetados, com uma microagulha, nos óvulos da mulher.

Embriões não utilizados podem ser congelados e guardados por vários anos, mantendo-se vivos e podendo ser implantados no momento em que se desejar. de uma irmandade de embriões, todos originários de óvulos de um mesmo ciclo e fecun-dados ao mesmo tempo, podem nascer “gêmeos” fraternos de idades diferentes.

Comenta-se que médicos aconselham casais a “doar” embriões que não foram implantados em uma fertilização in vitro para outras famílias, o que constituiria, no Brasil, comércio ilegal. Já nos EuA, mulheres bonitas oferecem seus óvulos pela baga-tela de uS$ 50 mil. Não deixa de ser assustador o depoimento de Lyne Macklin, do Centro de Gravidez Secundária e doação de óvulos, na California, so-bre a escolha da doadora de óvulos ideal: “Se você pode escolher entre um Volkswagem e um Merce-des, você escolhe um Mercedes”. A Mercedes, no caso, seriam os óvulos de uma mulher alta, loira, de olhos azuis e inteligência superior à média.

Preparando o debateA primeira providência para realizar o Foro de de-

bates sobre Reprodução humana é a leitura do tex-to de referência e uma conversa com os estudan-tes sobre a fertilização in vitro. Lembre-se de que esse assunto é polêmico e envolve valores morais, éticos, pragmáticos, religiosos e científicos. Tenha

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em mente alguns dos possíveis representantes do foro de debate: médicos, biólogos, religiosos, psicó-logos, filósofos, professores, representantes dos direitos das mulheres, membros de algum conselho de ética, pais de pessoas nascidas com a técnica de fertilização in vitro e assim por diante. Avalie o interesse dos estudantes quanto à representação das personagens dos debatedores. Lembre-se de que uma mesa de debates com muitos participan-tes é mais rica, porém mais difícil de coordenar.

Etapas sugeridas

A) Fase preliminar

Apresentação da proposta de atividade aos estudantes. Levantamento prévio dos interesses quanto aos personagens dos debatedores.

B) Fase de planejamento

1. Objetivos: definição clara dos objetivos da ati-vidade. A título de sugestão, relembramos par-te do objetivo globalizador do capítulo: “Aplicar os conhecimentos sobre reprodução e desen-volvimento na formação de juízo de valores em assuntos polêmicos da cidadania, tais como controle da reprodução, aborto, clonagem etc.”. Lembre-se de se questionar sobre como a ativi-dade pode integrar o maior número possível de áreas do conhecimento.

Outros objetivos da atividade seriam:

• Estabelecermaiorenvolvimentoemotivaçãopor parte dos estudantes, com possibilidade de aplicar definições e conceitos biológicos sobre reprodução e desenvolvimento em pro-blemas práticos, tais como a fertilização in vitro, o aborto, a clonagem etc.

• Desenvolveroespíritodeiniciativaeacapaci-dade de pesquisar e organizar dados de um as-sunto, elaborando argumentos para discuti-lo.

• Desenvolver a expressão oral e escrita e acapacidade de trabalhar em equipe organi-zadamente.

2. Estratégias e metodologia: Planeje as tarefas de pesquisa que serão atribuídas aos estudan-tes (entrevistas, pesquisa bibliográfica, pesquisa na internet etc.). Se trabalhar em grupos, sugira aos estudantes que escolham um coordenador responsável pelo acompanhamento das pesqui-sas e pela resolução de dúvidas com o professor; além de facilitar o trabalho, esse procedimento ajuda os estudantes a vivenciar papéis de coor-denação e liderança. decida como irá assessorar os estudantes durante o período em que eles es-tiverem pesquisando. Antecipe as linhas gerais e as regras do debate, pense nos participantes e na melhor pessoa para ser o mediador. deci-da que materiais escritos os estudantes devem apresentar. Estes podem ser relatórios da pes-quisa, textos que resumam as ideias defendidas

pelos debatedores etc. Em nossa opinião, é muito importante que qualquer trabalho tenha sempre um texto como produto. Planeje também, se pos-sível, como será feita a avaliação do trabalho.

3. Dimensionamento e alocação de recursos: Es-tabeleça, em acordo com a direção da escola, quais as condições materiais necessárias à ati-vidade (salas, equipamentos e materiais diver-sos). Se a escola ou algum estudante dispuse-rem de equipamento para gravar áudio e vídeo (gravador ou câmera de vídeo), não deixe de uti-lizar esse recurso. Além de extremamente mo-tivador, ouvir e assistir às gravações permitirá corrigir eventuais erros e ter ideias para novas atividades. Fotografar os participantes em de-bate também é uma forma de registro interes-sante e amplamente acessível. As fotografias podem enriquecer relatórios, jornais, murais e outros produtos da atividade.

4. Cronograma: Marque a data do debate com bas-tante antecedência. Não se esqueça de definir as datas em que os estudantes têm de concluir suas pesquisas e preparações. O acompanha-mento rigoroso do cronograma é fundamental para o bom resultado do debate.

C) Fase de execução

Os estudantes devem se preparar para o deba-te. Essa preparação pode incluir pesquisas (em livros, jornais, revistas, Cds, vídeos, internet etc.), entrevistas, preparação de textos, desenhos, car-tazes, murais etc., além das reuniões para acompa-nhamento e orientação.

Finalmente, ocorre o debate, com apresentação oral da mesa debatedora, eventualmente acompa-nhada pelos outros produtos da atividade: textos, folhetos de propaganda e esclarecimento, carta-zes pró ou contra, desenhos, fotos etc.

D) Avaliação

É fundamental avaliar a participação dos estu-dantes no debate e se questionar em que medida os objetivos originalmente propostos foram atingi-dos. É também importante a autoavaliação de cada participante, incluindo a professora ou o professor, com o objetivo de levantar o que poderá ser melho-rado em novas atividades que se realizarem.

32. construção de modelos: trabalhando com modelos de embriões

O uso de argila ou massa de modelar para repre-sentar estágios do desenvolvimento embrionário pode ajudar muito sua compreensão pelos estudan-tes. Os desenhos, apesar de sua tentativa de repre-sentar tridimensionalmente os embriões, não conse-guem muitas vezes transmitir a sensação espacial exata. Além de envolver os estudantes em uma ativi-dade lúdica e agradável, os trabalhos podem ser ex-postos e passar a fazer parte do acervo da escola.

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atividades complementares

páginas para Fotocopiar

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ATIVIDADE: Organizando os cromossomos humanos: cariograma

Nome: Classe/ ano:

O objetivo desta atividade é a montagem de um cariograma humano normal. O trabalho será parecido ao de citogeneticistas, que montam cariogramas dos pacientes para desco-brir eventuais problemas em seus cromossomos. Em vez de usar fotos dos cromossomos, como fazem os citogeneticistas, usaremos desenhos, para simplificar o trabalho de iden-tificação.

Material


régua milimetrada•


conjunto de cromossomos para recortar (fotocópia)•

gabarito para colar os cromossomos (fotocópia)•

Orientações gerais

Além desta folha de atividades, você recebeu duas outras folhas fotocopiadas: uma delas tem desenhos de cromossomos humanos para recortar, e a outra tem marcas de orientação para montar o cariograma (gabarito).

Siga as instruções de 1 a 11 para identificar os cromossomos. Em alguns casos, você terá de medi-los com a régua, para auxiliar a identificação, pois os cromossomos devem ser dispostos por ordem decrescente de tamanho. Recorte os cromossomos com a tesou-ra e organize-os sobre o gabarito. É preferível colar os cromossomos apenas no final, para evitar enganos.

Ao recortar os cromossomos da folha de desenhos, deixe uma pequena margem dos lados, como foi sugerido para o cromossomo 1.

Cole cada cromossomo recortado no local correspondente ao seu número, na folha de gabarito, fazendo o centrômero coincidir com a linha tracejada. A título de exemplo, um dos homólogos do par cromossômico 1 já foi aplicado no gabarito. Oriente cada cromossomo com o braço mais longo para baixo da linha tracejada.

Identificando os cromossomos e montando o cariograma

1. Localize os três pares cromossômicos de maior tamanho, que constituem o grupo A. Os cromossomos dos pares 1 e 3 são do tipo metacêntrico (centrômero em posição aproxi-madamente central), e os do par 2 são submetacêntricos (centrômero um pouco deslo-cado do centro). Oriente os cromossomos 1 e 3 com os braços que têm a faixa cinzenta para baixo da linha tracejada.

2. dos cromossomos restantes, identifique os dois pares de maior tamanho, que consti-tuem o grupo B. São grandes, pouco menores que o cromossomo 3, e submetacêntricos. O que tem uma faixa cinzenta na região do centrômero é o cromossomo 4.

3. Localize agora os pares de cromossomos 21 e 22, que constituem o grupo G. São os menores do conjunto e do tipo acrocêntrico (centrômero localizado perto da extremida-de). O braço menor desses cromossomos possui uma pequena esfera terminal chamada satélite. O cromossomo que apresenta faixa negra mais larga é o 21.

4. Procure os pares de cromossomos 19 e 20, que constituem o grupo F. Eles são um pouco maiores que os do grupo G e quase metacêntricos. O cromossomo 19 apresenta uma faixa negra em torno do centrômero. O cromossomo 20 tem uma faixa negra larga no braço ligeiramente menor (superior), e outra mais estreita no braço ligeiramente maior.

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5. Localize os pares cromossômicos 13, 14 e 15, que constituem o grupo d. Eles são do tipo acrocêntrico, com satélites no braço menor. O que apresenta faixas negras mais largas é o cromossomo 13; o que tem faixas um pouco mais estreitas é o 14, e o 15 apresenta faixas ainda mais estreitas.

6. Identifique os pares de cromossomos 6 e 7, os primeiros do grupo C. Eles são os maio-res entre os cromossomos que restaram, e são do tipo submetacêntrico. O maior dos dois, com faixas negras mais estreitas no braço menor, é o cromossomo 6.

7. dos cromossomos restantes, descubra agora os três pares de menor tamanho, de tipo submetacêntrico. São os cromossomos 16, 17 e 18, que constituem o grupo E. O cromossomo 18 é facilmente identificável por não apresentar nenhuma faixa escura no braço menor. O cromossomo 16 possui, no braço menor, uma faixa negra mais larga que a apresentada pelo 17.

8. Selecione o menor dos cromossomos restantes. Trata-se do cromossomo sexual y. Além de não apresentar homólogo, ele é do tipo acrocêntrico (centrômero localizado próximo à extremidade), e tem uma faixa cinzenta larga no braço maior.

9. dos onze cromossomos restantes, identifique o cromossomo sexual X. Ele apresenta uma faixa negra estreita no braço menor, e é o único que não apresenta homólogo, pois se trata de um cariótipo masculino.

10. Selecione, dos cromossomos restantes, o par que possui três faixas negras largas no braço curto: é o cromossomo 9. Procure agora o par que apresenta apenas uma faixa negra larga no braço menor: trata-se do cromossomo 12.

11. Faltam apenas três pares de cromossomos para identificar. O que apresenta faixas negras mais largas no braço maior é o cromossomo 8. dos dois pares restantes, o que tem o centrômero mais deslocado para a extremidade é o cromossomo 10.

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CARIÓTIPO no 1

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CARIÓTIPO no 2

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CARIÓTIPO no 3

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CARIÓTIPO no 4

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CARIOGRAMA DO CARIÓTIPO no DIAGNÓSTICO:A

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O objetivo desta atividade é facilitar a compre-ensão do mecanismo da síntese de proteínas pela utilização de modelos em papel que representam os principais participantes do processo: RNA men-sageiro (RNAm), ribossomo, diversos tipos de RNA transportador (RNAt), fator de liberação e amino-ácidos. A atividade consiste em simular, passo a passo, os mecanismos que levam ao encadeamen-to dos aminoácidos da proteína sob o comando do RNA mensageiro.

Material



11 miniclipes•

folhas para recortar com desenhos do RNAm, do •ribossomo, dos aminoácidos, dos RNAt e do fa-tor de liberação

painel de isopor ou de cortiça (opcional)•

alfinetes de mapa ou percevejos (opcional)•

lápis ou canetas hidrográficas coloridos (opcional)•

Recorte, com uma tesoura, os modelos do RNAm, do ribossomo, dos aminoácidos, dos RNAt e do fa-tor de liberação das folhas de desenhos. Note que o RNAm está dividido em dois pedaços que precisam ser unidos. Para isso, siga as instruções da folha de desenhos e una os dois pedaços com cola. Pode-se também colorir os modelos para que sejam mais facilmente reconhecidos. A montagem do modelo pode ser feita sobre uma superfície plana ou fixan-do-se as peças em um painel de isopor ou de corti-ça por meio de alfinetes de mapa ou percevejos.

Passo a passo da síntese de proteínas

1. Sua primeira tarefa, antes de iniciar a síntese da proteína, é ligar, por meio de um miniclipe, cada RNAt à extremidade carboxila (cinza) do aminoá-cido correspondente. Para isso, consulte uma tabela de codificação genética, lembrando que geralmente as tabelas se referem aos códons (trincas de bases no RNAm) dos aminoácidos. É necessário “traduzir” os códons para os anti-códons do RNAt. Por exemplo, se o códon para a metionina é AuG, a trinca do RNAt correspon-dente é uAC.

2. Alinhe o RNAm na subunidade menor do ribosso-mo, de maneira que o códon de início fique exa-tamente embaixo do sítio P, na subunidade maior do ribossomo. Encaixe o RNAt da metionina no sítio P do ribossomo, de modo que seu anticódon se encaixe ao códon de início. É esse encaixe que marca o começo da síntese de proteínas.

3. Encaixe o RNAt que corresponde ao códon loca-lizado sob o sítio A. O aminoácido transportado

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2

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4

5

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por esse RNAt será o segundo da cadeia poli-peptídica. Solte a metionina de seu RNAt e cole sua extremidade carboxila (cinza) à extremida-de amina (branca) do segundo aminoácido.

4. deslize com cuidado o ribossomo para a direita. Percorra uma distância correspondente a três bases, mantendo encaixados os códons e os an-ticódons. O RNAt da metionina fica fora do ribos-somo e desliga-se do RNAm; o segundo RNAt, com os dois aminoácidos unidos, passa a ocu-par o sítio P; o sítio A fica vazio. Encaixe o RNAt que corresponde ao códon localizado sob o sítio A. Solte a dupla de aminoácidos (dipeptídio) do RNAt localizado no sítio P e cole a extremidade carboxila livre à extremidade amina do terceiro aminoácido.

5. Repita o procedimento anterior até que o códon de término passe a ocupar o sítio A do ribossomo. O encaixe do fator de liberação determina o fim da mensagem genética para a proteína; esta se desliga do último RNAt e está pronta para atuar.

SIMULANDO A SÍNTESE DE PROTEÍNAS

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