CÉLULAS PROCARIÓTICAS: BACTÉRIAS NO CORPO HUMANO
Autor: Salete Orelles de Witt1
Orientadora: Rose Meire Costa Brancalhão2
Resumo
Ao ensinar o conteúdo células, como a procariótica percebe-se a dificuldade que os alunos encontram na sua compreensão. Grande parte dessa dificuldade decorre do fato destes microorganismos não serem visíveis a olho nu. Assim, seu conhecimento depende, em grande parte, do uso de ferramentas didáticas que possam conferir significado ao seu estudo e aproximar da realidade vivencial dos alunos. Neste sentido, foi desenvolvida a unidade didática “Células Procarióticas: Bactérias no Corpo Humano” no Projeto de Implementação Pedagógica do Programa de Desenvolvimento Educacional, do Estado do Paraná, de forma a se buscar alternativas didático-pedagógicas para facilitar a compreensão de conteúdos científicos no ensino de ciências. A unidade apresenta diversas atividades lúdicas que facilitam o entendimento do conteúdo de células procarióticas presentes no corpo humano. A mesma foi aplicada a alunos de sétima série da Escola Estadual Cândido Portinari, no município de Ampére, Estado do Paraná. Os resultado revelaram o grande interesse e dedicação dos alunos na sua realização e, neste sentido, o uso de atividades práticas que exploram a ludicidade foi importante na compreensão do conteúdo proposto na unidade pedagógica.
Palavras-chaves: Ensino; ciências; células; lúdico.
Abstract
When teaching cells, as the prokaryotic cells, one realizes how difficult it is for students to understand it. Most of this difficulty is due to the fact that these microscopic organisms cannot be seen to the naked eye. Thus, knowledge of these microscopic organisms requires the use of teaching tools that allow giving meaning to their study, in order to bring them closer to the real situation of the students. In this
1 Professora PDE, Licenciada em Ciências Habilitação em Matemática, Pós Graduada em Ciências. 2 Licenciada em Ciências Biológicas, Mestre em Ciências Biológicas - Biologia Celular Doutorado em Zoologia.
sense, it was developed the teaching unit "Prokaryotic Cells: Bacteria in the Human Body" in the Teaching Implementation Project of the Program of Educational Development, in the State of Parana, to seek teaching alternatives to facilitate the understanding of scientific content in science education. The unit has many recreational activities which seek to facilitate the understanding of the content of prokaryotic cells with emphasis on bacteria in the human body. This unit was taught to seventh-graders from Public School Candido Portinari in the town of Ampere, State of Parana. And as a result great interest and dedication of the students in their achievement has been observed. In this sense, the use of practical activities that explore playfulness was important in understanding the educational content offered in the unit. Key-words: education; Science; cells; playfulness.
1 Introdução
O crescente desenvolvimento científico e tecnológico tem refletido cada vez
mais no comportamento e nas ações dos alunos em sala de aula, levando o
professor a repensar sua prática pedagógica e buscar formas didáticas e
metodologias diferenciadas para trabalhar os conteúdos propostos. Ao ensinar
bactérias, por exemplo, percebe-se a dificuldade que os alunos encontram na sua
compreensão, grande parte desta dificuldade decorre do fato destes
microorganismos, na sua grande maioria, não serem visíveis ao olho humano e
também, muitas vezes, por ser o conteúdo trabalhado de forma estritamente teórica,
expositiva, onde o principal recurso é o livro didático. Essas características tornam
seu ensino sem significado e sem relação com a realidade vivenciada pelo aluno
(VALE, 1998; KRASILCHIK, 2005).
As Diretrizes Curriculares do Paraná propõem alguns elementos da prática
pedagógica a serem valorizados pelo professor para trabalhar suas aulas de
ciências, tais como: abordagem problematizadora, relação contextual, relação
interdisciplinar, pesquisa, leitura cientifica, atividade em grupo, observação,
atividades experimentais, recursos instrucionais e o lúdico. Cabe ao professor,
mediador do conhecimento, buscar encaminhamentos metodológicos que utilizem os
recursos propostos, planejando com antecedência para assegurar a interatividade
no processo ensino-aprendizagem e a construção de conceitos de forma significativa
pelos alunos. Ainda, as diretrizes apresentam conteúdos estruturantes
fundamentados na história da ciência, como o de sistemas biológicos, que aborda a
constituição dos sistemas orgânicos, suas características específicas de
funcionamento, desde os componentes celulares e suas respectivas funções, até o
funcionamento dos sistemas, que constituem os diferentes grupos de seres vivos
(PARANÁ, 2008).
2 Metodologia
A pesquisa aplicada resulta do projeto de implementação pedagógica
realizada através do Programa de Desenvolvimento Educacional - PDE, do Estado
do Paraná, após estudo e análise de referenciais teóricos sobre o ensino de ciências
foi desenvolvido um material pedagógico, na forma de unidade didática “Células
Procarióticas: Bactérias no Corpo Humano”. A unidade apresenta alguns
pressupostos teóricos e atividades lúdicas que buscam facilitar o entendimento do
conteúdo de células procarióticas, com ênfase nas bactérias que habitam o corpo
humano. Na sua organização e desenvolvimento foram utilizadas referências
bibliográficas da área (ALBERTS et al., 1997; AMABIS e MARTHO, 2004;
BRANCALHÃO, 2010; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2004; LINHARES e
GEWANDSZNAJDER, 1999; LOPES e RUSSO, 2005; PAULINO, 2005; TRABULSI,
2005), e relacionados ao conteúdo estruturante células e o conteúdo básico de
bactérias, contemplando as Diretrizes Curriculares do Estado do Paraná (PARANÁ,
2008).
Após seu desenvolvimento a unidade foi trabalhada durante trinta e duas
aulas, em sala, e doze aulas em atividades extraclasses, com uma turma de 32
alunos de 7ª série, período matutino, da Escola Estadual Cândido Portinari. A escola
se localiza na zona urbana da cidade de Ampére, estado do Paraná, e conta com
aproximadamente setecentos alunos, oriundos da zona urbana e rural. O ambiente
escolar se caracteriza pela diversidade social, cultural e econômica enfatizando a
importância no uso de diferentes métodos pedagógicos.
Antes de propor aos alunos as atividades da unidade didática foi realizado um
questionamento, contendo três perguntas abertas relacionadas ao conteúdo, uma
vez que o tema já havia sido estudado em séries anteriores. O questionário inclui a
classificação dos seres vivos em reinos, bactérias e célula procariótica. O
questionário objetivou diagnosticar as pré-concepções, ainda que de forma
superficial, sobre esta célula. Após a realização das atividades da unidade o
questionamento foi repetido.
As atividades da unidade didática foram trabalhadas em grupos, em duplas
ou individuais, ao fazer a análise das atividades trabalhadas em grupos, foi possível
perceber que nas primeiras atividades alguns grupos apresentaram dificuldades de
organização e interpretação; porém, no decorrer do trabalho houve uma melhora
significativa nos aspectos organização e compreensão do conteúdo. Nas atividades
desenvolvidas em duplas ou individuais foi percebido maior concentração e
empenho, resultando em maior compreensão. No caso das atividades extraclasses
houve grande participação e interesse por parte de todos os alunos envolvidos. Ao
finalizar a implementação, cada aluno apresentou um relato referente ao conteúdo
proposto nas atividades.
A unidade didática resultado do projeto de implementação também foi
trabalhada em Grupo de Trabalho em Rede - GTR com uma turma de 12 (doze)
professores de ciências e biologia do Estado do Paraná, os quais participaram
interagindo com seus colegas de turma, relatando suas experiências, dificuldades
encontradas nas escolas em que trabalham e dando sua contribuição, em relação à
viabilidade ou não da aplicação do projeto. Em cada módulo existente no Grupo de
Trabalho em Rede foi postado o material produzido durante o desenvolvimento do
PDE para conhecimento dos professores participantes, também foram lançadas
atividades pertinente ao ensino de ciências, ao projeto de implementação
pedagógica e a unidade didática, para que os professores analisassem de forma
reflexiva, com objetivo de promover uma discussão sobre o Projeto de Intervenção
Pedagógica.
3 Resultados
A análise individual das questões referentes as pré-concepções dos alunos
sobre o tema em estudo mostra que com relação a identificação dos Reinos, aos
quais os seres vivos pertencem, foi verificado que nenhum dos alunos conhecia o
Reino Monera, da mesma forma que o Protista, e poucos conheciam o Fungi
(Gráfico 1). No que concerne ao conhecimento das bactérias (Gráfico 02), a maioria
demonstrou conhecer que estes seres são invisíveis ao olho humano e causam
doenças. Alguns conheciam sua unicelularidade, porém dois alunos alegaram não
saber nada sobre bactérias. E, como esperado (Gráfico 3), a maioria dos alunos não
tinham conhecimento sobre a célula procariótica.
Mediante as respostas obtidas foi possível perceber que os alunos pouco
conheciam ou não conheciam o Reino Monera, células procarióticas e as bactérias,
justificando a realização deste trabalho e tornando um desafio a forma de transmitir
seu conhecimento, através de uma metodologia motivadora e participativa, ainda
maior.
0
5
10
15
20
25
Reino animal ev egetal
Reino animal,v egetal efungos
Reino protistae monera
Gráfico 1. Apresenta o resultado, em porcentagem, das respostas dos alunos a questão 1: Os seres vivos estão distribuídos em cinco reinos. Cite-os.
0
5
10
15
20
25
30
São inv isíveis
Causamdoenças
Tem uma sócélula
Não respondeu
Gráfico 2. Apresenta o resultado, em porcentagem, das respostas dos alunos a questão 2: Escreva o que sabe sobre as bactérias.
0
5
10
15
20
25 Não sei
Já ouv i falar,mas não seicomo é acélula
Já ouv i falar esei como é acélula
Gráfico 3. Apresenta o resultado, em porcentagem, das respostas dos alunos a questão 3: Você sabe ou lembra como é uma célula procariótica?
A unidade didática desenvolvida apresenta quinze atividades sobre a
morfologia da célula procariótica, o DNA, duplicação, esporulação, nutrição e
bactérias no corpo humano; além de jogos sobre a temática (Apêndice 01). As
atividades desenvolvidas na unidade primaram pela utilização de estratégias
didáticas lúdicas, com o uso dos sentidos. Segundo Antunes (2001) e Campos
(2008) o lúdico é um importante recurso educacional que favorece o ensino e,
conforme colocado por Maluf (2006), todo o ser humano pode se beneficiar de
atividades lúdicas, tanto pelo aspecto de diversão e prazer, quanto pelo aspecto da
aprendizagem. Através da ludicidade é possível desenvolver várias capacidades que
possibilitam a aproximação dos alunos ao conhecimento científico. De acordo com
as diretrizes curriculares de ciências para o ensino fundamental do Paraná, o lúdico
deve ser considerado nas estratégias de ensino independente da série e da faixa
etária do estudante; porém, o mesmo deve estar adequado quanto ao
encaminhamento, linguagem e aos recursos utilizados como apoio (PARANÁ, 2008).
As atividades realizadas em grupos, relacionadas à morfologia e constituintes
da célula procariótica, cuja metodologia foi reproduzir modelos tiveram resultados
bastante positivos, com integração e ajuda mútua entre os alunos. Justina e Ferla
(2006) colocam que a utilização de modelos didáticos em biologia permite a
visualização de estruturas e processos em três dimensões, facilitando o processo de
ensino e aprendizagem. Entretanto, Krasilchick (2004) coloca que as limitações dos
modelos podem levar a um entendimento simplificado do objeto real e, como forma
de minimizar esta limitação, é importante que os alunos confeccionem seus próprios
modelos.
As diretrizes curriculares do Paraná asseguram ao aluno o conhecimento
básico sobre os tipos celulares, sua morfologia e fisiologia, salientando que tais
abordagens devem contribuir para formação de conceitos científicos. Com isso, a
prática pedagógica do professor deve contemplar elementos de pesquisa, leitura
cientifica, atividades em grupos, observações, atividades experimentais, atividades
lúdicas, entre outros (PARANÁ 2008). Segundo Antunes (2001) o lúdico é um
instrumento de trabalho pedagógico de grande valor para se conseguir alcançar os
objetivos de uma construção de conhecimento onde o aluno seja participativo.
As atividades envolvendo tirinhas sobre célula procariótica e morfologia, foram
propostas para que a partir da leitura e análise do conteúdo científico, os alunos
elaborassem a sua própria tirinha. Segundo Wygotsky (2005), no contexto escolar os
conceitos cotidianos passam de elementar a complexos e os conceitos científicos
fazem o caminho contrário. Para Vergueiros (2009) os quadrinhos podem ser
utilizados para introduzir um tema que será depois desenvolvido, para aprofundar
um conceito já apresentado ou para ilustrar uma idéia, como uma forma lúdica.
Ainda em Vergueiros (2009), as histórias em quadrinhos são fortes motivadoras dos
estudantes para o conteúdo das aulas, aguçando sua curiosidade e desafiando seu
senso crítico.
Nas atividades relacionadas a reprodução das bactérias e bactérias no corpo
humano foi possível perceber o interesse e a motivação durante sua realização. De
acordo com Teixeira (1995), os recursos lúdicos correspondem naturalmente a uma
satisfação interior, pois o ser humano apresenta uma tendência lúdica. O lúdico faz
parte do processo de ensinar, propicia ao aluno construir uma aprendizagem
consciente e espontânea (RIZZI; HAYDT, 1998)
Com objetivo de analisar a ação de bactérias decompositoras em folhas
caídas, a atividade foi realizada num parque próximo à escola e, este trabalho à
campo foi fundamental na assimilação e construção de conceitos (CAMPIANE,
1991). Ao participarem desta atividade os alunos demonstraram entusiasmo e
participação ativa, registrando suas observações. Fourez (1995) afirma que a
observação científica deve ser sempre descritiva e o contato direto com a realidade
observada, confere uma nova dimensão aos conteúdos.
4 Conclusão
O artigo apresenta uma proposta metodológica de atividades lúdicas, voltada
ao ensino de células procarióticas, ampliando as possibilidades de trabalho
pedagógico do professor, muitas vezes centrado no livro didático e nas aulas
expositivas. As atividades propostas na unidade didática possibilitam a condução de
aulas mais dinâmicas, participativas e interessantes, motivando professor e alunos
na busca de um aprendizado significativo.
5 Referências
ALBERTS, Bruce; BRAY, Dennis; JOHNSON, Alexander; LEWIS, Julian; RAFF, Martin; ROBERTS, Keith; WALTER, Peter. Fundamentos da biologia celular: uma introdução à biologia molecular da célula. Porto Alegre: Artmed, 1997. ALMEIDA, Paulo Nunes de. Dinâmica lúdica: jogos e técnicas pedagógicas. 3ª ed.- São Paulo: Loyola, 1981. AMABIS, José Mariano; MARTHO, Gilberto R. Biologia: biologia dos organismos 2ª ed.- São Paulo: Moderna, 2004. ANTUNES, D. A. O direito da brincadeira a criança. São Paulo: Summus, 2001. BRANCALHÃO, Rose Meire. Biologia Celular Básica: Técnicas e Atlas. 2ª ed.- Cascavel: Edunioeste, 2010. COMPIANI, M. A relevância das atividades de campo no ensino de Geologia na formação de professores de Ciências. Caderno IG, UNICAMP, Campinas: v. 1, n.2, p.2-25,1991. CAMPOS, l.m.l; BORTOLOTO, T.M.; FELICIO, A.K.C. A produção de jogos didáticos para o ensino de ciências e biologia: uma proposta para favorecer a aprendizagem. 2008. Disponível em: <http://www.unesp.br/prograd/PDFNE2002/aproducaodejogos.pdf. Acesso em 25 jun. 2008. FOUREZ, G. A Construção das Ciências (Introdução à Filosofia e a Ética da Ciência), São Paulo: Ed. Da UNESP, 1995. KRASILCHIK, M. Práticas de Ensino de Biologia. 4ª ed. ver. e amp.,1ª reimp. - São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo, 2005. LINHARES, Sérgio; GEWANDSZNAJDER, Fernando. Biologia 10ª ed.- São Paulo: Ática 1999. LOPES, Sonia; ROSSO,Sergio. Biologia 1ª ed.- São Paulo: Saraiva, 2005. MALUF, A.C.M. Atividades lúdicas como estratégias de ensino aprendizagem. 2006. Disponível em: http://www.psicopedagogia.com.br/artigos/artigo.asp?entrID=850 Acesso em: 17 de outubro de 2009. TRABULSI, Rachid Luiz – Microbiologia 4ª ed.-São Paulo: Atheneu, 2005. PARANÁ, Secretaria de Estado da Educação. Diretrizes Curriculares Da Educação Básica De Ciências - SEED, 2008.
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APÊNDICE 01
UNIDADE DIDÁTICA
Células Procarióticas: Morfologia e Bactérias no Corpo Humano
Salete Orelles de Witt; Rose Meire Costa Brancalhão
1. INTRODUÇÃO
A célula é a unidade básica estrutural, funcional e genética dos seres vivos,
que podem ser formados por uma única célula, os unicelulares, ou várias células
associadas, os multicelulares. Na célula ocorrem todas as funções metabólicas que
possibilitam a vida, como reprodução, digestão e respiração. Enquanto unidade
básica da vida, a maioria das células não é visível a olho nu e sua observação só é
possível com o auxílio de um equipamento, o microscópio.
Os primeiros seres vivos que surgiram na biosfera3 eram organismos bastante
simples estruturalmente, constituídos por uma única célula com organização
procariótica (do grego pro = primeiro e karion = núcleo). Os procariotos pertencem
3 Biosfera ou “esfera da vida” é o espaço que possui vida na Terra, compreende desde o topo das mais
altas montanhas até as profundezas dos oceanos.
ao Reino Monera4, que compreende as bactérias (do latim bacteria = solitário).
Segundo teorias evolutivas, procariotos deram origem a células mais complexas, as
eucarióticas (do grego eu = verdadeiro e karion = núcleo). Todos os demais Reinos
são constituídos de organismos formados por célula eucariótica, como os seres
humanos, que são eucariotos multicelulares.
As células procarióticas apresentam um meio interno, o citoplasma, contendo
o material genético, os RNAs (ácidos ribonucléicos), os ribossomos e toda a
maquinaria enzimática necessária ao metabolismo celular. Separando o citoplasma
do meio extracelular ocorre a membrana plasmática e a parede bacteriana. Outras
estruturas podem também estarem presentes dependendo do procarioto.
Além de serem os organismos mais antigos são, também, os mais
abundantes, estando presentes em praticamente todos os ecossistemas5. Este reino
é subdividido em dois grupos: o das arqueobactérias (do grego arché = origem); e o
das eubactérias. As arqueobactérias são pouco conhecidas e vivem em ambientes
extremos como fontes termais ácidas, águas salgadas, pântanos, entre outros. Já as
eubactérias são mais conhecidas, encontradas na água, no solo e em organismos
vivos, sendo muitas patogênicas.
A relação bactérias e seres humanos data dos primórdios da evolução uma
vez que o homem e mesmo os outros animais dependem dos micróbios intestinais
para a digestão e síntese de vitaminas, por exemplo. Muitas pessoas associam as
bactérias a várias doenças graves e até fatais; mas, na verdade, as bactérias
patogênicas são uma minoria, sendo a maioria inofensiva ou mesmo benéfica. As
bactérias que beneficiam o ser humano formam a maior parte da microbiota ou flora
normal, que é adquirida pelo recém-nascido durante o parto, quando passa pelo
canal vaginal. O contato com as superfícies, a ingestão de alimentos ou sua inalação
também contribuem para a inclusão desta microbiota. Assim, o recém-nascido logo
se encontra repleto de bactérias na pele, no trato respiratório e gastrointestinal
principalmente, abrangendo uma população com cerca de 100 trilhões de bactérias.
4 Os seres vivos, segundo Whitaker (1969), são classificados em cinco Reinos: Monera, bactérias;
Protista, protozoários; Fungi, fungos; Plantae, vegetais; e Animalia, animais.
5 Ecossistema é o conjunto formado por todos os fatores bióticos (vivos) e abióticos (não-vivos) de um
determinado local.
2. DESENVOLVIMENTO
2.1 Morfologia da Célula Procariótica
Os procariotos foram observados pela primeira vez, em 1676, por Anton van
Leeuwenhoek, que os denominou de animalcules. Este cientista alemão, conhecido
como ”O Pai da Microbiologia”, também foi o primeiro a observar os
espermatozóides, as fibras musculares e os capilares sanguíneos. O nome bactéria
foi introduzido posteriormente, em 1828, por Christian Gottfried Ehrenberg.
As células procarióticas são pequenas, normalmente 10 vezes menores que
as células eucarióticas, cujo tamanho varia de 0,1 – 5.0 µm de comprimento. A
morfologia é simples, externamente é limitada por uma parede celular, que lhe
confere forma e proteção, e internamente uma membrana plasmática, que regula o
transporte de substâncias para o citoplasma celular. No citoplasma ocorre o material
genético (DNA - ácido desoxirribonucléico), os RNAs, os ribossomos, as proteínas e
enzimas necessárias ao metabolismo, e os corpúsculos de inclusão. Estas inclusões
atuam como fonte de material de reserva ou energia na forma de glicogênio, lipídios,
polifosfatos, e em alguns casos, enxofre ou nitrogênio.
Diferentemente do que ocorre em eucariotos, o citoplasma é pobre, ou
mesmo não apresenta compartimentos membranosos6. Porém, em procariotos
aeróbicos a membrana plasmática sofre algumas invaginações, os mesossomos,
local onde se fixam as enzimas da respiração celular Além disso, procariotos
fotossintetizantes, como as cianobactérias, também apresentam estruturas
membranosas no citoplasma, onde se fixa pigmentos fotossintetizantes, como a
clorofila (Atividade 01 – Morfologia da Célula Procariótica; Atividade 02 –
Morfologia e Função de Constituintes da Célula Procariótica; Atividade 03 –
Modelo de Célula Procariótica; Atividade 04 – Tirinha: Célula Procariótica;
Atividade 05 – Cianobactérias).
Muitos procariotos têm capacidade de se movimentarem no meio em que se
encontram e, neste caso, ocorrem estruturas locomotoras, os flagelos, constituídos
principalmente pela proteína flagelina. O movimento resulta da energia propiciada
por um fluxo de prótons, que ocorre entre o citoplasma e a membrana plasmática.
Bactérias podem apresentar um, alguns, ou muitos flagelos localizados em
6 Compartimentos membranosos são comuns em eucariotos e incluem o retículo endoplasmático, o
complexo de Golgi, o envoltório nuclear e os lisossomos; todos ausentes em procariotos.
diferentes posições da célula (Atividade 06 – Flagelo Bacteriano). Verificam-se,
ainda, que algumas bactérias apresentam em sua superfície, as fímbrias, estruturas
curtas e finas, constituídas de filamentos protéicos, que se projetam da célula e se
relacionam com a capacidade de adesão à superfícies, por exemplo, de células
epiteliais de hospedeiros durante uma infecção.
Na natureza são encontrada populações de bactérias nos mais diversos
habitats e a parede bacteriana ou parede celular, composta de peptidoglicanos
(polissacarídeos + proteínas), é essencial para proteger as bactérias contra fatores
agressivos. Ela evita, por exemplo, que a célula bacteriana estoure quando
mergulhada em água pura, por outro lado, a maioria das bactérias desidrata-se e
morre em ambientes de salinidade alta, devido à osmose. Além disso, algumas
bactérias apresentam externamente à parede bacteriana, a cápsula, uma estrutura
de polissacarídeos ou proteínas que protege a célula, sendo frequentemente
associada a bactérias patogênicas, devido ao seu papel de proteção contra a
fagocitose pelos glóbulos brancos.
Devido ao tamanho diminuto para se analisar a estrutura bacteriana é
necessário o uso da microscopia de luz, porém, os detalhes ultraestruturais
(ribossomos, DNA, mesossoma, entre outros) só são visíveis em microscopia
eletrônica. Entretanto, algumas poucas espécies de bactérias são visíveis a olho nu,
como por exemplo, Thiomargarita namibiensis, descoberta em 1999 na Namíbia, é a
maior bactéria conhecida, seu volume é 3 milhões de vezes maior que o de
bactérias em geral, podendo crescer até cerca de 1 mm de diâmetro. Ela vive em
regiões ricas em enxofre no fundo do oceano, onde desempenha importante papel
ecológico, uma vez que, ao oxidar o enxofre, ela atua como desintoxicante,
removendo o gás venenoso da água e mantendo o ambiente hospitaleiro para
peixes e outros organismos marinhos. Outro exemplo de bacéria gigante é
Epulopiscium fishelsoni, que apresenta um pouco mais 0,6 mm (600 µm). Este
simbionte é encontrado no trato gastrointestinal de certas espécies de peixes
marinhos.
Há milhares de espécie de bactérias, que diferem quanto ao metabolismo,
habitat e a sua forma. As células bacterianas podem apresentar forma esférica
(coco), de bastonetes (bacilos), espiral (espirilos), de vírgula (vibriões) entre outra. É
comum também formarem grupamentos bacterianos, que podem ser dois cocos
unidos (diplococos), oito cocos formando um cubo (sarcinas), cocos alinhados
formando cadeias (estreptococos), bacilos unidos a dois (diplobacilos), etc.
(Atividade 07 – Tirinha: Tipos Morfológicos de Bactérias Atividade; 08 –
Palavras Embaralhadas: Morfologia das Bactérias). Muitas espécies formam
colônias (agrupamentos) em que o participante mantém sua individualidade, sendo
capaz de sobreviver quando separados do grupo.
2.2 O DNA, Duplicação e Esporulação Bacteriana
A principal característica dos procariotos é o material genético no citoplasma
celular, sem a presença de um envoltório membranoso, em uma região denominada
nucleóide. O DNA bacteriano é uma molécula circular, longa, com milhares de
genes, que controlam todo o metabolismo bacteriano, como o crescimento e a
reprodução. Em Escherechia coli, bactéria comum da flora intestinal, a molécula de
DNA contém cerca de 3.000 genes, se alongada essa molécula teria cerca de 1 mm
de comprimento; contudo, E. coli tem um tamanho de apenas 3 µm. Assim, para
caber no volume celular o DNA bacteriano deve se apresentar empacotado
(enrolado e torcido), graças ao auxílio de proteínas de ligação, formando uma
estrutura circular com várias alças. Normalmente o DNA bacteriano é único e muitas
vezes denominado de cromossomo bacteriano; porém, é importante ressaltar que a
bactéria não forma a estrutura do cromossomo como em eucariotos. É comum
também a presença de um DNA extracromossômico, geralmente circular, o
plasmídeo, cujos genes carregam características adaptativas vantajosas, como por
exemplo, resistência a antibióticos7.
A bactéria se reproduz basicamente por um mecanismo assexuado,
denominado bipartição, fissão binária ou cissiparidade, originando duas novas
bactérias idênticas. A fissão binária pode ser divida em duas fases: 1) de replicação
do DNA, formando duas moléculas, que são segregadas para os lados opostos da
célula; e 2) de divisão do citoplasma, citocinese, e separação das células filhas.
Paralelamente à replicação do DNA, a célula cresce, atinge cerca do dobro de seu
comprimento e um septo de divisão é formado na região central, dividindo-a
(Atividade 09 – Reprodução Bacteriana).
Em condições ideais, uma bactéria é capaz de se reproduzir a cada 20
minutos, podendo originar uma população de milhares de células geneticamente
idênticas (Atividade 10 – Bactérias em Ação; Atividade 11 – Caça-Palavras). O
7 Os antibióticos são substâncias químicas naturais ou sintéticas, que têm a capacidade de impedir a
multiplicação ou destruir bactérias. Quando usados devidamente os antibióticos tratam de doenças infecciosas.
entendimento dos mecanismos de reprodução bacteriana é de grande interesse nas
pesquisas, pois possibilitam o desenvolvimento de novas substâncias químicas,
novos antibióticos, que possam interferir na divisão de bactérias, por exemplo,
patogênicas.
Quando as condições do meio são impróprias para sua sobrevivência
(temperaturas muito altas ou muito baixas, meios muito ácidos ou muito básicos,
presença de substâncias tóxicas, entre outros), algumas bactérias, como Clostridium
botulinum, formam estruturas de resistência chamadas de esporos. O processo de
formação do esporo é denominado esporulação, nele há a duplicação do DNA
bacteriano, mas o septo da divisão tem localização polar, sendo esta a região de
formação do esporo, também conhecido como endósporo. O esporo representa um
estado de vida latente com as funções vitais reduzidas ao mínimo. Uma vez que as
condições adversas são removidas, o esporo germina e é capaz de originar uma
nova população de bactérias.
2.3 Nutrição Bacteriana
Nos diversos ecossistemas ocorrem espécies de bactérias autotróficas,
capazes de produzir as substâncias orgânicas que lhe servem de alimento, tanto
pela fotossíntese como pela quimiossíntese. Porém, a maioria das espécies de
bactérias apresenta nutrição heterotrófica, ou seja, alimenta-se de matéria orgânica
produzida por outros seres vivos (Atividade 12 – Nutrição e Respiração das
Bactérias).
As bactérias saprofágicas obtêm seu alimento a partir de matéria orgânica
sem vida, como cadáveres ou porções descartadas por outros seres vivos. Assim,
por degradarem as mais diversas substâncias orgânicas, exercem importante papel
como decompositores, evitando que cadáveres e resíduos orgânicos acumulem no
ambiente (Atividade 13 – Ação de Bactérias Decompositoras). Já as bactérias
parasitas obtêm alimento a partir de tecidos corporais de seres vivos, em geral,
causando doenças.
2.4 Bactérias no Corpo Humano
Os procariontes possivelmente evoluíram de ancestrais celulares há 3,5
bilhões de anos atrás e, por pelo menos um bilhão de anos foram as únicas formas
de vida na Terra. O sucesso evolutivo foi tão grande que até hoje muitos organismos
são procariotos e se reproduzem da mesma maneira. Em um grama de solo estima-
se que ocorram 40 milhões de bactérias e em 1 mm de água cerca de 1 milhão.
Os seres humanos inclusive apresentam cerca de 10 vezes mais células
procarióticas, que as próprias células eucarióticas que formam a estrutura corpórea.
Estima-se, com isso, a presença de 100 trilhões (100.000.000.000.000) de bactérias
vivendo no corpo, principalmente na pele e no trato gastrointestinal. Esta quantidade
aumenta quando adoecemos e quando nossos hábitos de higiene não são bons.
Uma bactéria comum no corpo humano é Escherechia coli (Atividade 14 – Bactéria
no Corpo Humano; Atividade 15 – Bactéria Boa x Bactéria Ruim: Jogo dos Sete
Erros). De fato, há mais bactérias no mundo do que qualquer outro tipo de
organismo, estima-se que ocorra na terra cinco nonilhões (5×1030) ou
5.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 de bactérias.
A cavidade bucal é a principal porta de entrada de microorganismos, incluindo
as bactérias, no organismo. Estimativas apontadas para uma população de cerca de
600 espécies de bactérias colonizando esta região do trato digestório, além de vírus
e fungos. A língua, devido a sua organização anatômica, representa um reservatório
natural, principalmente a região posterior, e alguns destes microorganismos podem
causar infecções locais e sistêmicas. Porém, a saliva, produzida pelas glândulas
salivares apresenta moléculas na sua composição que atuam na proteção e na
manutenção de uma ambiente estável na boca.
A composição e atividade microbiana deste sistema (chamado microflora ou
microbiota) têm uma grande influência na saúde e na doença. Microbiota comensal,
contribui para funções tróficas do intestino (produção de produtos de fermentação e
vitaminas, que podem ser usadas por células do epitélio intestinal), estimula a
função imune do trato gastrointestinal, transforma as excretas ou substâncias
tóxicas, e protege o hospedeiro contra a invasão por espécies patogênicas. São
exemplos de bactérias no trato gratrointestinal: Lactobacillus, Streptococcus,; e
peptostreptococcus.
3. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Bactérias são os seres vivos mais abundantes do planeta e são constituídos
por células procarióticas. Apesar de esta célula apresentar uma estrutura simples, o
metabolismo dos procariotos é bastante diversificado, o que possibilita sua presença
em praticamente todos os ecossistemas terrestres, inclusive no corpo humano; onde
muitas bactérias são patogênicas, porém a maioria não o é. Estas bactérias fazem
parte da flora normal, que é adquirida logo que nascemos. Compreender a dinâmica
deste fascinante organismo microscópico requer o uso de ferramentas didáticas que
os aproximem da realidade vivencial dos alunos. Neste sentido, esta unidade
desenvolveu uma série de atividades lúdicas para que o professor possa utilizar
durante o ensino de células procarióticas, de forma a facilitar seu trabalho
pedagógico e contribuir para um aprendizado significativo.
4. REFERÊNCIAS
ALBERTS, Bruce; BRAY, Dennis; JOHNSON, Alexander; LEWIS, Julian; RAFF, Martin; ROBERTS, Keith; WALTER, Peter. Fundamentos da biologia celular: uma introdução à biologia molecular da célula. Porto Alegre: Artmed, 1997. ALMEIDA, Paulo Nunes de. Dinâmica lúdica: jogos e técnicas pedagógicas. 3ª ed.- São Paulo: Loyola, 1981. AMABIS, José Mariano; MARTHO, Gilberto R. Biologia: biologia dos organismos 2ª ed.- São Paulo: Moderna, 2004. BRANCALHÃO, Rose Meire. Biologia Celular Básica: Técnicas e Atlas. 2ª ed.- Cascavel: Edunioeste, 2010. PARANÁ, Secretaria de Estado da Educação. Diretrizes Curriculares Da Educação Básica De Ciências - SEED, 2008. JUNQUEIRA C. Luiz; CARNEIRO José. Histologia básica. 10 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan S.A, 2004. LINHARES, Sérgio; GEWANDSZNAJDER, Fernando. Biologia 10ª ed.- São Paulo: Ática 1999. LOPES, Sonia; ROSSO,Sergio. Biologia 1ª ed.- São Paulo: Saraiva, 2005. OLIVEIRA, Mari Ângela Calegari. Psicopedagogia: a instituição educacional em foco, 2009 TRABULSI, Rachid Luiz – Microbiologia 4ª ed.-São Paulo: Atheneu, 2005. PAULINO, Wilson Roberto. Biologia: seres vivos fisiologia. 1ª ed.- São Paulo: Ática, 2005.
ATIVIDADE 01 – MORFOLOGIA DA CÉLULA PROCARIÓTICA
Objetivo: − Analisar a morfologia da célula procariótica e identificar seus principais
constituintes. Materiais: − Lápis e canetas coloridas. − Modelo de célula procariótica. Método: − Reproduzir o modelo e ampliar se necessário. − Identificar os constituintes da célula procariótica numerados e colorir, quando
possível, na cor de sua preferência: 1= cápsula (linha em preto contínua com o flagelo); 2= parede bacteriana (região em branco entre a parede e a membrana plasmática); 3= citoplasma; 4= membrana plasmática (linha em preto) 5= mesossomos (linha pontilhada); 6= DNA, único e circular; 7= plasmídio; 8= inclusões; 9= ribossomos; 10= fímbrias; 11= flagelo.
O O
O
O
O
O
O
O
1
10
2
3
8
5
6
7
9
4
11
O O
ATIVIDADE 02 – MORFOLOGIA E FUNÇÃO DE CONSTITUINTES DA CÉLULA PROCARIÓTICA
Objetivo: − Relacionar a estrutura, função e nome de constituintes da célula procariótica. Materiais: − Lápis preto e de cor. − Modelo de célula procariótica. Método: − Reproduzir o modelo. − Relacionar, com setas, estrutura (pintar, de preferência com as mesmas cores
do modelo da atividade 01), nome e função dos constituintes celulares apresentados.
Obs. Utilizar o modelo da atividade 01 como referência. Coluna 1 coluna 2 coluna 3
Inclusões genes extra-nucleóide
Fímbrias local adesão– enzimas respiratórias
Parede bacteriana síntese proteínas
Flagelo material de reserva
DNA bacteriano adesão a superfícies
Plasmídio movimento
Ribossomos forma e proteção
Mesossoma genoma
O
O O
O
ATIVIDADE 03 - MODELO DA CÉLULA PROCARIÓTICA
Objetivo: − Construir um modelo de célula procariótica, identificando seus constituintes. Material: − Papel cartão, cartolina (duas cores) 2 barbantes; grosso e fino (cores diferentes),
tesoura e cola. Método: − Organizar os alunos em grupos, que irão recortar o papel cartão ou a cartolina,
representando os constituintes da célula procariótica, tendo como base o modelo da atividade 01.
− Recortar o moldes 1 e molde 2 de acordo com as medidas sugeridas, ou aproximada. Molde 1 (24cmX22cm) e Molde 2 (22cmX20cm).
− Sobrepor o molde 2 sobre o 1. − Usar o barbante grosso para limitar os moldes 1 e 2, ele irá representar a
membrana plasmática. − Com o barbante fino representar o material genético (DNA). − Recortar sobra do material usado no citoplasma ou parede celular para
representar o flagelo e demais constituintes da célula bacteriana −
Molde 1 – Parede bacteriana Molde 2 - Citoplasma
ATIVIDADE 04 – TIRINHA: CÉLULAS PROCARIÓTICAS
Objetivo: − Ler e analisar o conteúdo proposto na tirinha. Material: − Tirinha da célula procariótica − Cópia da tirinha, lápis, borracha e lápis para colorir. Método: − Reproduzir a tirinha e fazer a leitura com os alunos; − Destacar outras características das células procarióticas (ver texto). − Propor para os alunos, organizados em grupos, que os mesmos desenvolvam
novas tirinhas com as características fornecidas, por exemplo: que as bactérias se dividem rapidamente, em um ambiente adequado.
ATIVIDADE 05 – CIANOBACTÉRIAS
Objetivo: − Fazer um passeio para observação de cianobactérias, em tronco de árvores
associadas aos liquens, pedras, água, etc. Material: − Caderno para anotações, lápis ou caneta e máquina digital. Método: − Levar a turma para um passeio num local que tenha árvores com liquens,
pedras e água (sanga ou rio), em especial, para verificar a presença de cianobactérias.
− Solicitar aos alunos que em grupos registrem as observações, através de anotações ou fotografias.
− Ao voltar para sala observar o material coletado, pedir para todos os grupos relatar suas observações.
− Levar os alunos no laboratório de informática para observar imagens de cianobactérias ou vídeos.
− Sugestão: se a escola tiver microscópio, preparar uma lâmina pipetando um pouco do material de água do rio e procurar identificar cianobactérias.
ATIVIDADE 06 - FLAGELO BACTERIANO
Objetivo: − Verificar a presença de estruturas locomotoras, flagelos, e sua organização
na célula procariota. Material: − Folha impressa e lápis ou caneta. Método: − Explicar que o flagelo bacteriano é uma estrutura protéica, flagelina, filamentosa,
que serve para impulsionar a célula bacteriana no meio. − Relacionar, numerando as informações quanto ao número de flagelos com as
imagens. Obs.
Diferentes espécies de bactérias têm diferentes números e organização de flagelos.
( ) As perítricas possuem flagelos em toda a superfície da célula. (ex: Escherichia coli)
( ) As lofótricas têm múltiplos flagelos localizados num único ponto da superfície da célula e movem-se em sincronia para impelir a bactéria numa determinada direção.
( ) As bactérias monótricas possuem um único flagelo (ex: Vibrio cholerea)
( ) As anfítricas têm um flagelo em cada extremidade da célula, mas apenas um deles opera de cada vez, permitindo à bactéria mudar de direção rapidamente, operando um flagelo e parando o outro.
1
3 4
2
ATIVIDADE 07 – TIPOS MORFOLÓGICOS DAS BACTÉRIAS Objetivo: − Ler a tirinha e analisar a morfologia das bactérias. − Material: − Cópia da tirinha e da atividade. − Método: − Ler e analisar as informações da tirinha. − Completar a atividade abaixo − Levar os alunos ao laboratório de informática para visualizar imagens da
morfologia bacteriana.
ATIVIDADE 08 – PALAVRAS EMBARALHADAS: MORFOLOGIA DAS BACTÉRIAS
Objetivo: − Resolver a atividade relacionando com as informações da tirinha, atividade
anterior. Materiais: − Lápis e borracha. Método: − Desembaralhe as palavras e complete as informações abaixo:
As bactérias podem apresentar-se de várias formas: − Forma esférica ____________________________
− Forma de vírgula___________________________
− Forma de bastonetes________________________
− Forma espira______________________________
− Forma esférica_____________________________
− Dois cocos unidos__________________________
− Cocos em forma de cubo_____________________
− Cocos alinhados formando cadeias_____________
− Dois bacilos unidos _________________________
ARICNAS LBOCAIS
ÕVRIESBI
CEATILOOSCOSF
IDOLOCOPCS
CEROTSOEPTOCS
DPILOBCAILOS
IEPSRISLO
OCSOC
ATIVIDADE 09 – REPRODUÇÂO BACTERIANA Objetivo: − Relacionar o modelo ao mecanismo de reprodução bacteriana. Material: − Papel cartão ou cartolina (3 cores), lápis e cola. Método: − Organizar os alunos em grupos que, irão recortar o papel cartão ou a cartolina
para representar o modelo da reprodução bacteriana (com base no modelo abaixo, tamanho a critério de cada grupo).
− Explicar que em condições ideais o processo completo de reprodução bacteriana ocorre a cada 20 minutos aproximadamente, em algumas horas, uma única bactéria pode gerar uma população de milhares de células idênticas a ela.
−
Imagem jpg 600 x 646
Replicação do cromossomo
Célula mãe
Separação do cromossomo
Células filhas idênticas
Esquema do processo de divisão de uma célula bacteriana. O cromossomo duplica-se
e a bactérias estrangula-se ao meio originando duas células-filhas.
ATIVIDADE 10 – BACTÉRIAS EM AÇÃO Objetivo: − Verificar que as bactérias se reproduzem rapidamente em meio favorável. Material: − Tirinha abaixo. Método: − O aluno irá fazer a leitura, observação e interpretação da tirinha.
ATIVIDADE 11 – CAÇA-PALAVRAS Objetivo: − Encontrar no caça-palavras as informações que complete o texto. Materiais: − Lápis e borracha. Método: − Encontrar no caça-palavras abaixo as palavras que estão faltando para
completar o texto corretamente
T J Ç K O I J P I V Ç R A K G P O L A A J H P O U T S G J O Q O R G A N I S M O P B A K Ç T P T G I T M H G I C P S U L O K T T G B I D Ê N T I C A S I E R N Z B A S S E X U A D A M E N T E S Y M I R Ç Q Y S F X U G D A O V N T E S U H C L G B U K B É M U F K S H I A W I Ç O E H T I G J K A K L C V K I H Z O P Ã L L A W P U C T W C I Q Y R A Y R C A T G U V K A L É J E Q T L M E K P M V R U U L J O R K L H I R K É Q T E L X G I D D A S Ç T O U M T U R L R R C Ç T I D M S R X T I W L O O G L A N I Z Q E H A N L E M F Ç P A Y S Ç B G I T A Z P K D L B S I Y Â F S J H P V Q H C Ç S R L E K U Z B R O Y M A N I P R O C A R I Ó T I C A S
________________são seres vivo, formados por células ________________e
________________ reproduzem-se ________________por ____________ou
_________________originando ___________ filhas ____________. São os
seres vivos mais abundantes da _______________vivem em todos os lugares,
inclusive no ________________humano.
ATIVIDADE 12 – NUTRIÇÃO E RESPIRAÇÃO DAS BACTÉRIAS
Objetivo: − Demonstra que as bactérias precisam de condições e temperatura
adequada para se reproduzir. Material: − Local para fazer o iogurte (cozinha da escola) − Panela − Tigela Método: − Explicar que quando misturamos o iogurte natural no leite, estamos
acrescentando a ele alguns tipos de bactérias, Lactobacillus, Streptococcus e Leuconostoc. As bactérias usam o açúcar do leite, a lactose, para obter energia, nesse processo produz o ácido lático, substância ácida que transforma o leite em iogurte.
− Explicar que o iogurte é produzido a partir do leite, no processo de industrialização, Mas existem receitas caseiras.
− Sugestão de vídeo http://www.youtube.com/watch?v=nxmEbYVW-WU
RECEITA DE IOGURTE CASEIRO
INGREDIENTES
-1 litro de leite desnatado
-1 copo de iogurte natural
-frutas (abacaxi, morango ou outra de sua preferência)
-açúcar
MODO DE FAZER
-Ferva o leite.
-Espere que ele esfrie um pouco.
-Quando estiver morno acrescente o iogurte natural e mexa bem.
-Passe para uma vasilha, de preferência de vidro, cubra com um pano e deixe
repousar em lugar protegido do vento, de 10 a 12 horas.
-Leve a vasilha para a geladeira e mantenha sempre resfriado.
-Na hora de servir misture pedaços de frutas de sua preferência, e açúcar a gosto.
-Antes de acrescentar misturas, reserve um copo para usar em nova receita.
ATIVIDADE 13 - AÇÃO DAS BACTERIAS DECOMPOSITORAS Objetivo: − Verificar a ação de bactérias decompositora, ao analisar a decomposição de
folhas caídas de árvores. Material: − Folhas de árvore em decomposição. Método: − Coletar folhas caídas de árvores, para fazer observação das diversas etapas da
decomposição pela ação das bactérias e fungos. − Explicar que o processo de decomposição é biológico e acontece pela perda de
nutrientes como, lignina, celulose entre outros.
Imagem JPG 551 X 985 – Folha em decomposição.
ATIVIDADE 14 – BACTÉRIA NO CORPO HUMANO Objetivo: − Observar a imagens e relacionar com a quantidade de bactérias que podemos ter
no corpo, principalmente na língua e intestino. Material: − Cópia da imagem. − Lápis de cor. Método: − Observação e analise da imagem. − Colorir as bactérias.
Nossa língua pode oferecer as condições ideais para a proliferação de muitas bactérias. Por isso, cuidado especial na higiene bucal!
Nossa... Vou ter muito trabalho esta noite!
Oba!!! Tem muita comida, venham...
Hum!!! bolacha, hamburguer, chocolate, salgadinho... Delicia de refeição.
Hei, turma !!! Ele não escovou os dentes...
Bactérias patogênicas: Cândida albicans,
Vibrio cholerea, Helicobacter pylori etc.
Bactérias benéficas: L actobacillus
salivarrius, L.acidophilus, L.casai, L.
thermophilus, Bifidobacterium bifidum,
Bifidobacterium longum etc.
- As bactérias são os seres vivos mais abundantes do Planeta Terra, sendo importantes no equilíbrio dos ecossistemas. - O número de bactérias em uma pessoa é 10 vezes maior que o seu próprio número de células. - As bactérias se instalam em nosso organismo no momento que nascemos e permanecem mesmo depois de mortos, atuando na decomposição! - Cerca de 60% das fezes humanas são bactérias mortas. - Na boca humana ocorrem mais de 25 espécies de bactérias e em um milímetro de
saliva há mais de 40 milhões de bactérias.
- Antibiótico é um medicamento usado para impedir ou combater doenças causadas por bactérias. - As bactéria modificadas geneticamente produzem, hormônio de crescimento e insulina idêntico ao hormônio humano.