quarta-feira, 28 de setembro de 2011

Aprovado feijão transgênico

Notícias
Aprovado feijão transgênico
Modificação genética protege plantas contra vírus causador do mosaico dourado


A Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio) aprovou na quinta-feira (15/09) a produção de um feijão geneticamente modificado desenvolvido pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa). A alteração impede que a planta contraia a doença conhecida como mosaico dourado, capaz de dizimar plantações inteiras. “O que está em jogo não é só o feijão”, afirma o engenheiro agrônomo Francisco Aragão, da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia (Cenargen), um dos responsáveis pelo desenvolvimento do novo transgênico junto com Josias Faria, da Embrapa Arroz e Feijão. “O que está em jogo é também o fato de que demonstramos que é possível gerar e produzir essa tecnologia no Brasil, e numa instituição pública.”
O mosaico dourado causa danos em todos os lugares em que se cultiva feijão nas Américas. No Brasil, só não é um problema no Rio Grande do Sul, onde a mosca-branca transmissora não se adapta bem ao frio. Segundo estimativas da Embrapa Arroz e Feijão, entre 9 e 18 milhões de pessoas encheriam os pratos de feijão com as safras perdidas para a doença.
Para combater o vírus, os pesquisadores da Embrapa fizeram uso dos próprios mecanismos de defesa do feijão. Aragão explica que as plantas, em vez de anticorpos, combatem as doenças com pequenos fragmentos de RNA, o RNA de interferência (RNAi). É um sistema imunológico inato, embutido no material genético do organismo. No caso específico do feijão e desse tipo de vírus, o RNAi evita que seja produzida uma proteína (REP) essencial para a replicação dos invasores. Mas essa defesa não é ativada de imediato, e por isso com frequência não basta para conter a multiplicação do vírus. “É como uma barragem com um furinho que vai se alargando à medida que a água passa”, compara. “O que nós fizemos foi tapar o furo.”
Eles “taparam” o furo antecipando a produção dessas moléculas de RNAi. Isso foi possível pela inserção no DNA da planta do trecho do material genético viral para a produção dos pequenos RNAs que regulam a produção da proteína REP. Essas moléculas também são produzidas no feijão comum, mas na planta transgênica um promotor (algo como um interruptor que, quando ligado, ativa o gene a que está atrelado) constitutivo faz com que esse RNA seja produzido o tempo todo. Assim, o vírus é combatido de imediato a qualquer momento que entre nas células das folhas, das vagens ou do caule do feijão.
Mas, para que uma planta transgênica seja aprovada, não basta fazer a engenharia genética. Aragão e seus colegas vêm estudando a planta desde 2005, e viram que nada é alterado. “Fizemos a caracterização molecular, agronômica e nutricional em termos de vitaminas, aminoácidos e açúcares”, conta o pesquisador. Eles também alimentaram animais com o feijão modificado, e não detectaram alteração alguma.
Além de reduzir a mortalidade nas lavouras de feijão, o aumento na capacidade de a planta combater a doença por conta própria reduziria em muito o uso de inseticidas nas plantações, usados para combater as moscas-brancas. A produção se tornaria assim menos nociva à saúde e também mais barata.
A aprovação na CTNBio se deu por votação depois de análise técnica de um relatório de 500 páginas elaborado pelos pesquisadores da Embrapa. Mas ela não é o fim do caminho. “Vamos agora fazer os ensaios para registrar as principais variedades de feijão, que devem demorar um ano e meio”, conta Aragão. Os estudos até agora foram feitos com o feijão-carioquinha, o mais plantado no país. Em seguida, será a vez do feijão-preto e do roxinho. “Em 3 anos devemos ter as sementes para os produtores”, prevê. Outra vantagem desse feijão modificado é a estabilidade: a partir da leva inicial, os produtores serão capazes de produzir por conta própria as sementes com as mesmas características.
Isso, claro, se a aprovação se mantiver. “Os ativistas contra transgênicos são mais enfáticos contra esse transgênico, produzido no Brasil, do que contra os feitos pelas grandes empresas internacionais”, lamenta Aragão. Para Walter Colli, professor do Instituto de Química da Universidade de São Paulo e presidente da CTNBio entre 2006 e 2009, “a justiça cometerá uma injustiça se barrar o feijão da Embrapa”. Ele explica que a comissão é constituída por lei e composta por cientistas que entendem dos processos íntimos da genética, habilitados para avaliar os possíveis riscos das modificações feitas nas plantas.
“A tecnologia empregada por Aragão é limpa, linda e original”, sentencia Colli. Caso entre de fato em produção, o feijão da Embrapa será a primeira variedade modificada produzida no Brasil, sem participação das grandes empresas multinacionais.

Saiba mais:
Conhecimento no campo, sobre feijões resistentes ao mosaico dourado
De servo a senhor, sobre RNAi

Fonte: http://revistapesquisa.fapesp.br/?art=71730&bd=2&pg=1&lg=

terça-feira, 27 de setembro de 2011

Situação de Aprendizagem - Meiose

PLANO DE AULA - MEIOSE

Tempo previsto: 4 aulas

Público alvo: 2º ano do Ensino Médio

Objetivos:
Evidenciar etapas mais importantes da meiose mais importantes relacionados à transmissão das características hereditárias,
tais como:
I) emparelhamento e segregação (separação) dos cromossomos de origem materna e paterna que formam cada par de cromossomos homólogos;
II) segregação independente dos cromossomos não homólogos;
III) paralelismo entre o comportamento dos cromossomos na meiose e a segregação dos alelos de um mesmo gene e daqueles de genes localizados em cromossomos não homólogos.

Habilidades:
- Conceituar gene, alelo, homozigoto, heterozigoto, dominante, recessivo, genótipo e fenótipo;
- Identificar e caracterizar os principais eventos que ocorrem na meiose;
- Identificar e caracterizar o paralelismo entre o comportamento dos cromossomos na meiose e o dos genes na formação dos gametas

Recursos:
- Linhas coloridas de lã;
- espirais de cadernos velhos coloridas;
- Projetor;
- Fita adesiva colorida;
- Lousa e giz;
- Kit Construindo as moléculas da vida;
- Máquina fotográfica ou celular;
- Massa de modelar.

Estratégias:
1ª aula - Desafiar os alunos a separar os pares de fios de lã coloridos de10cm, emaranhados. Os fios de lã representam neste momento, a cromatina. Eles devem perceber a dificuldade de separação (segregação), pois, estão “desorganizados”. Neste momento deve-se introduzir o assunto e explicar os conceitos importantes sobre a genética como, por exemplo, cromatina e cromossomos.

2ª aula - Relembrar a principal função da mitose e explicar a meiose. Apresentação do vídeo http://www.youtube.com/watch?v=nXg-WunKFQ0&feature=related.

3ª aula - Atividade prática de representação de cromossomos e genes utilizando espiral de caderno e o Kit. Os alunos deverão elaborar com o material proposto, elaborar representação das etapas da meiose e componentes com a orientação do professor. Grupos de cinco alunos.
4ª aula – Exposição e explicação do kit.

Avaliação:
Será avaliada a participação do aluno e o esquema produzido pelo grupo para representar a meiose.

segunda-feira, 26 de setembro de 2011

Situação de Aprendizagem: matem-biologia

Tempo estimado: 4 aulas
Série: 2º ano do EM.
Conteúdos e temas: Duplicação do DNA.
Competências e Habilidades: Resolver problemas biológicos que envolvam operações matemáticas; criação de fórmulas matemáticas; criação de planilha eletrônica.
Estratégias: Discussão sobre a duplicação do DNA e atividades propostas envolvendo cálculos com uso do software Excel como ferramenta de cálculo;
Recursos: Caderno do aluno V3 de Biologia; sala de informática.
Avaliação: Respostas as atividades propostas.
Desenvolvimento:
1º momento:
Questionamento aos alunos sobre o que sabem sobre divisão celular e a relação com o DNA a fim de levantar seus conhecimentos prévios já vistos no caderno de biologia V2 do 2º ano do EM. Após as falas dos alunos, o professor deverá fazer as intervenções necessárias para melhor entendimento do assunto.
2º momento:
Apresentação da tabela da página 24 do caderno do professor, onde consta a estimativa do número de pares de base do DNA de diferentes espécies, abaixo reproduzidos.

ESPÉCIE Pares de base do DNA
Jibóia 2.100.000.000
Ser Humano 3.100.000.000
Gafanhoto 9.000.000.000
Cebola 18.000.000.000
Salamandra 160.000.000.000
Ameba 670.000.000.000

3º momento
Para duplicar um DNA, antes da divisão celular, existe uma proteína, a enzima polimerase do DNA , cuja velocidade de reação é equivalente a cerca de 800 nucleotídeos por segundo.
A partir dessa informação, os alunos são divididos em grupos e estimulados a responderem os seguintes desafios:
1 - Com base na informação acima, quanto tempo levará (em dias) para a duplicação do DNA de cada uma das espécies constantes no gráfico? Crie uma fórmula onde D é o número de dias e P a quantidade de pares de DNA de cada espécie.
A solução: Os alunos poderão apresentar em tabelas ou simplesmente os resultados para cada espécie.
Exemplo de cálculo para a Jibóia:
D = (2100000000×2)/(800×3600×24)≅61
Fórmula genérica:
D ≅ P∙2,89∙10-8 dias

2 - Sabendo que o tempo médio de duplicação de uma célula eucariótica é de 12 horas, como explicar os resultados obtidos?
A solução: Os alunos deverão concluir que é necessário mais de uma molécula atuando para que a duplicação ocorra em até 12 horas.

3 - Como ocorre mais de uma molécula de polimerase atuando na duplicação do DNA, quantas (aproximadamente) são necessárias para cada uma das espécies? Crie uma expressão matemática onde Q é a quantidade de moléculas polimerase para cada espécie e P a quantidade de pares de base do DNA.
A solução:
O aluno poderá concluir que basta multiplicar o número de dias por 2 (através de regra de 3 simples) ou ainda, multiplicar por 2 a fórmula anterior obtendo a expressão:
Q=2P
Ou
Q=P∙5,8∙10-8 moléculas
Obs.: com relação a regra de 3 para a Jibóia.
1 molec..................61dias x 24horas
X molec..................12 horas

x = 61x24/12=61x2=122 moléculas

4 - Pedir aos alunos, utilizando o software Excel, criar uma tabela contendo as seguintes informações nas colunas:



As colunas Pares de Base do DNA, Tempo de Dup, Q de Mol. Necess..., deverão utilizar as fórmulas criadas para os cálculos dos valores. A última coluna, B/D, indica que os valores da coluna Pares de Base do DNA deverão ser divididos pelos dados da coluna Tempo Dup. Após obtido os resultados, os alunos deverão fazer discução do significado do último resultado obtido.

A solução: Em primeiro lugar, deverão observar que existe uma constante em relação as divisões e que, para todos os organismos aqui representados, para cada 17.280.000 pares de Base de DNA, utiliza uma molécula para duplicá-lo.

Considerações:
1ª) Os cálculos e conclusões obtidas destes, levam em consideração as informações contidas no caderno V3 do 2º do EM de Biologia, do currículo do Estado de São Paulo. Devemos lembrar que, neste caderno, as 12 horas referem-se ao tempo de duplicação de uma célula procarionte e não da duplicação do DNA. Assim posto, entendo que, o tempo real de duplicação do DNA é menor do que 12 horas, portanto as conclusões a partir dessa informação me leva a crer que a quantidade de moléculas de polimerase necessárias para efetuar a divisão nestes cálculos, são as quantidades mínimas para esse tempo estipulado. Supondo que o tempo decorrente entre a duplicação do DNA e a duplicação efetiva da célula seja desprezível, então os cálculos não estão muito longe da realidade, caso contrário é necessária informações mais detalhadas para que estes sejam refeitos.

2º) Com relação a aplicabilidade das informações obtidas nestes cálculos, entendo que o fato de sabermos a quantidade de moléculas de polimerase envolvidas na duplicação do DNA, pode ajudar a elaborar métodos para acelerar esse processo. Levando em consideração o velho e conhecido chavão que “tempo é dinheiro”, se um processo de duplicação que leva 12 horas, puder ser diminuído, poderá acarretar menores custos em pesquisas de biotecnologia, desde que, os custos para acelerar o processo de aceleração da duplicação da célula, não seja proibitivo (custo x beneficio).


Eurípedes Gonzales Filho

sexta-feira, 23 de setembro de 2011

Estrutura do DNA(Ácido desoxirribonucléico), bases nitrogenadas e seqüenciamento de nucleotídeo.

Situação de aprendizagem

Tema: Estrutura do DNA(Ácido desoxirribonucléico), bases nitrogenadas e seqüenciamento de nucleotídeo.
Tempo: 5 aulas
Publico Alvo:
alunos do 2º ano do ensino médio.

Competências e habilidades:
Despertar para o interesse da pesquisa cientifica;
Proporcionar o enriquecimento curricular;
Desenvolver raciocínio o lógico;
Conhecer o uso de tecnologias em Biotecnologia.

Recursos:
Giz e lousa;
Livros didáticos;
Aulas teóricas e aulas praticas;
Pesquisa na internet sobre o tema;
Kit construindo as moléculas da vida (DNA e RNA).

Objetivos:
Compreender com construir o DNA.
Identificar a representação da molécula de DNA.
Diferenciar as bases nitrogenadas e a ligação que existe entre elas para fornecer o seqüenciamento do nucleotídeo.
Estrutura química e espacial do DNA.
Reconhecer a importância do DNA e suas funções.

Estratégias:
Leitura de textos.
Analise de imagens sobre o DNA, suas estruturas e funções.
Demonstração da estrutura do DNA através do uso do kit construindo as moléculas da vida.
Primeiramente foi montado um nucleotídeo e posteriormente mostrado a montagem do DNA e RNA.
E atividades complementares.
Avaliação:
Os alunos serão avaliados forma continua e pela a sua participação nas atividades em sala de aula.


Orlando Aparecido Fernandes

quarta-feira, 21 de setembro de 2011

BIOLOGIA MOLECULAR ESTRUTURAL e SUAS RELAÇOES com a BIOTECNOLOGIA






SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM:
Tema: Biologia Molecular – DNA -  estrutura e duplicação
Tempo previsto: 4 aulas
Competências e Habilidades: Compreender as ciências naturais e as tecnologias a elas associadas para o desenvolvimento das pesquisas científicas,percebendo seus papéis nos processos e desenvolvimento econômico e social da humanidade.
Reconhecer mecanismos de transmissão da vida, prevendo  ou explicando a manifestação de características dos seres vivos.
Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas.
Reconhecer a existência de uma linguagem codificada da vida, que se perpetua pela duplicação das moléculas de DNA e que determina as características hereditárias.
Conhecer a estrutura da molécula de DNA e compreender a maneira pela qual ela armazena informação genética.
Compreender que a duplicação semiconservativa do DNA permite a transmissão rigorosa das informações genéticas ao longo das gerações.

Recursos: Caderno do aluno com imagens e gráficos , livro didático, internet, caderno para anotações, lousa, giz e o kit para a construção da molécula de DNA.

Sequência didática:
Título: A Biotecnologia e a molécula de DNA
Público alvo: alunos do 2º ano 3º bimestre
Nível: Ensino médio
Escola Estadual Paiva II               Ribeirão Preto SP
Problematização : Você come DNA?
Objetivos Gerais:
Levar o aluno a perceber o DNA como uma importante molécula orgânica e única para investigação científica ( criminal e paternidade)
Objetivos Específicos :
Compreender que o DNA está presente em todas as formas de vida, desde vírus até mamíferos.
Reconhecer uma molécula de DNA e compreender a maneira pela qual ela armazena informações genéticas
Compreender que a duplicação semiconservativa do DNA permite a transmissão rigorosa das informações genéticas ao longo das gerações.
Conteúdo:
Localização da molécula do DNA na célula.
Apresentação da molécula de DNA e suas estruturas como grupos fosfatos, pentoses, bases nitrogenadas.
Representação  do nucleotídeo e o conjunto desses para a formação da molécula de DNA
Presença do DNA no estudo da Biotecnologia entre transgênicos / paternidade / crimes.
Duplicação semiconservativa da molécula de DNA.
Estratégias:
Os alunos foram acolhidos em uma sala de multi uso, já mostrando uma certa expectativa diante dos acontecimentos.
No primeiro momento a professora faz uma discussão levantando perguntas sobre o DNA.
Você come DNA?
As respostas foram diversas uns concordavam e outros não. Um dos alunos, sabendo que iríamos fazer a extração do DNA da banana foi logo afirmando que sim.
Quem já ouviu falar de teste de DNA para esclarecer casos de paternidade duvidosa?
Os exemplos foram os mais diversos.
    À partir daí a professora começa sua aula expositiva  explicando : Onde se encontra o DNA? Em qual estrutura da célula está guardado o DNA? Como é a estrutura da molécula do DNA?
Utilizando o kit para a construção da molécula de DNA, a professora faz a abordagem dos conteúdos mencionados e os alunos, fazem a associação com os conceitos explicados na aula expositiva.
Depois que os alunos já demonstravam uma certa intimidade com o material, começaram a montar a molécula, primeiramente os nucleotídeos com suas estruturas e logo em seguida a união desses,seguindo a regra. Enfim através da brincadeira entenderam como era montada a molécula e como se dava a duplicação do DNA.
Finalizamos com a extração do DNA.
Avaliação :
Participação , cooperação e interesse no desenvolvimento das atividades propostas.
Textos produzidos pelos alunos ao final da atividade.
Respostas das questões propostas.
Conclusão:
          A experiência com o Kit foi muito proveitosa e prazerosa , permitindo um conhecimento significativo.
           Os alunos demonstraram mais facilidade em compreender os conceitos aplicados utilizando e manuseando o kit.
         Observei que aquilo que era abstrato para o aluno passou ser real

quarta-feira, 14 de setembro de 2011

VALE A PENA MANIPULAR?

Situação de Aprendizagem

Tema: Engenharia genética e produtos geneticamente modificados – alimentos- riscos e benefícios de produtos geneticamente modificados.

Tempo: aproximadamente 6 aulas.

Competências e habilidades:
- Reconhecer as aplicações de engenharia genética na produção de alimentos
- Analisar os argumentos relativos aos riscos e benefícios da utilização de produtos geneticamente modificados disponíveis no mercado.
- Conhecer e avaliar o significado das aplicações que têm sido feitasdo conhecimento genético na produção de alimentos.
- Introduzir o debate das implicações políticas e econômicas das manipulações genéticas analisando-as e avaliando os riscos e benefícios para a humanidade e o planeta.
- Compreender o conhecimento científico e o tecnológico como resultado de uma construção humana, inseridos em um processo histórico e social.

Recursos:
- Textos do caderno do aluno.
- Sementes de milho.
- Recursos multimídia ( celular, câmeras etc) e internet.

Título: Vale a Pena Manipular?

Público Alvo: Alunos do 2º Ano do Ensino Médio -Escola CEEJA Cecília Dultra Caran
Ribeirão Preto, SP.

Problematização: Pesquisar o tema “Manipulação Genética” e suscitar um debate sobre manipulação genética que envolva questões econômicas, culturais, éticas, ambientais e saúde.

Objetivos Gerais e Específicos:
- Levar o aluno a vincular, associar o conteúdo aprendido com o que ocorre no cotidiano.
- Desenvolver o pensamento lógico e o espírito crítico utilizados para identificar e resolver problemas formulando perguntas e hipóteses, aplicando os conceitos científicos e situações variadas, testando, discutindo e redigindo explicações para os fenômenos e comunicando suas conclusões aos colegas para que sejam debatidas.
- Conhecer o significado das aplicações que têm sido feitas dos conhecimentos genéticos.
- Familiarizar com as tecnologias de manipulação do material genético ( transgênicos).
- Debater as implicações éticas, morais, políticas e econômicas das manipulações genéticas.
Conteúdos:
- Transmissão da vida e mecanismo de variabilidade genética.
- Tecnologia de manipulação do DNA, a receita da vida e o seu código.

Estratégias:
- Dividir os alunos de, no máximo, 10 componentes. Entregar as sementes de milho (orgânico e transgênico), de modo que os componentes não saibam qual o tipo de semente irão plantar.
- Escolher um espaço dentro da escola para plantar as sementes, dividindo-o em canteiros e identificando os grupos (somente o professor saberá qual o tipo de semente cada grupo irá plantar).
- Os alunos deverão cuidar e postar os relatórios e as fotos sobre o crescimentos das plantas no blog da escola.
- Em sala de aula serão trabalhado textos do caderno do aluno ( 2º Ano, vol. 4, Situação de aprendizagem 2, Etapa 1; Texto 1-“Troca-troca genético).
- Realizar uma pesquisa sobre o tema “Manipulação Genética”.
- Conduzir um debate em sala de aula onde os grupos terão um tempo estipulado para os argumentos e contra-argumentos.

Avaliação
Os alunos serão avaliados levando-se em consideração a pesquisa realizada, a participação no debate e pelo desenvolvimento do trabalho de campo.

Denise, Josiane e Sílvia.

terça-feira, 13 de setembro de 2011

Situação de Aprendizagem - Biotecnologia

Situação de aprendizagem

Carmen Silvia Canavaci Barizon

Tema: Biologia molecular: proteína e ácidos nucléicos.

Tempo previsto: oito aulas

Competências e habilidades:

Despertar o interesse pela pesquisa científica;

Associar e integrar os conhecimentos prévios ao contexto biológico;

Proporcionar meios de enriquecimento curricular;

Desenvolver o raciocínio lógico dos acontecimentos;

Conhecer aplicações do uso de tecnologias para a resolução de problemas;

Recursos:

Aulas teóricas:

Data show, internet (e-mail), caderno para anotações, caneta, giz e lousa.

Aulas práticas:

Folhas de sulfite para desenhos, lápis preto e colorido.

Kit para construção de moléculas de DNA e RNA.

Experimento: ½ Cebola, 1/2 colher de sal de cozinha (cloreto de sódio), ½ copo descartável de álcool etílico (90°g.l.) gelado, 12 colheres de chá de detergente incolor, ¼ de copo de água, 1 saco plástico transparente e pequeno,1 peneira, 1 colher de chá, 2 copos plásticos descartáveis, 2 tubos de ensaio.

Sequência didática

Título: Aplicações da biotecnologia em diferentes ramos de investigação científica.

Público alvo: alunos do 9º ano (8ª série), segundo semestre;

Nível: Ensino fundamental;

Escola Estadual Prof. Rafael Leme Franco;

Ribeirão Preto.

Problematização:

Por que a biotecnologia é uma ferramenta importante para a investigação científica?

Na busca para despertar o interesse pela ciência, perguntei aos alunos do 9º ano do ensino fundamental, do período da manhã, se eles gostariam de estar participando de aulas de biologia voltado para a área de biotecnologia, porém fora do horário de aula. Não foi imposto condição para participar, foi passada uma lista aos interessados e entre duas salas obtive treze alunos dispostos a participar.

Objetivo geral:

Despertar o interesse pela ciência e compreender que os conceitos biológicos não são estabelecidos, sofrem modificações ao longo do tempo.

Objetivos específicos:

Sociabilizar os alunos.

Estimular o gosto pela pesquisa científica.

Compreender os conceitos científicos básicos e relacionar com o cotidiano, a sociedade e suas tecnologias.

Divulgar o uso dos recursos técnicos e científicos para os alunos.

Compreender a importância das proteínas no organismo.

Conhecer como é sintetizada uma proteína.

Saber como o DNA influencia nas características do ser vivo.

Reconhecer uma molécula de DNA e RNA.

Relacionar a biologia molecular aos meios técnicos de avaliação diagnóstica

Compreender os processos de duplicação, transcrição e tradução na síntese protéica.

Conteúdos:

Estudo das proteínas: composição, formação, tipos, funções, estruturas e síntese.

Estudo dos ácidos nucléicos: composição, tipos, funções, estruturas e processos de formação.

Aplicações da biotecnologia relacionadas ao DNA à investigação científica (criminal e paternidade).

Como a citologia ajuda a compreender as doenças e a encontrar novas técnicas para tratamentos. Como a biotecnologia é importante recurso para a medicina, agricultura, aplicação em investigações criminalísticas e paternidade, enfim para a vida.

No estudo de proteínas foram relatadas suas funções, formação, tipos e estruturas.

Associação das proteínas as doenças e as aplicações industriais das enzimas.

No estudo dos ácidos nucléicos, foi dado um breve histórico.

Relacionando os ácidos nucléicos aos genes, cromossomos e genoma.

Foi apresentada a molécula do DNA e de RNA, destacando os grupos fosfatos, pentoses e as bases nitrogenadas.

Destacado as diferenças entre os DNAs e RNAs.

Tipos de RNAs.

Processos de duplicação, transcrição e tradução na síntese de proteína.

Estratégias:

Num primeiro instante, foi diagnosticado o conhecimento prévio dos alunos sobre biotecnologia, DNA, RNA e proteína. A seguir foi realizada uma aula expositiva com os conceitos básicos necessários.

Na aula prática os alunos associaram os conceitos através de desenhos das estruturas de uma proteína (primária, secundária e terciária), estrutura de DNA e RNA.

No experimento, foi realizado procedimento de extração do DNA de células eucarióticas (cebola), para análise e compreensão do uso de diferentes técnicas físicas e químicas, para obtenção da estrutura do DNA.

Na aula prática com o uso do kit, os alunos foram divididos em grupos, foi oferecido orientação para identificação das partes que formam os DNAs e RNAs.

Os alunos escolheram as sequências das bases, do DNA, a serem montadas e em seguida, na lousa, montaram a cadeia complementar.

Inicialmente foi montado um nucleotídeo e posteriormente lançado o desafio para a montagem do DNA e RNA.

Após a conclusão da montagem os alunos sociabilizaram seus DNAs com os outros grupos.

Na atividade realizada após a montagem do DNA, foi criada uma situação problema onde um crime deveria ser desvendado, foi explicada a importância do processo de ação das enzimas de restrição e da técnica de eletroforese, para posterior análise dos fragmentos de DNAs. Os alunos discutiram sobre os possíveis resultados e concluíram indicando o possível criminoso.

Como tarefa foi proposto à identificação dos pais numa possível troca de bebês.

Com amostras de sangue, foi realizado o perfil do DNA dos pais e filhos. Quem corresponde à paternidade das crianças envolvidas na troca?

Os resultados foram sociabilizados entre os alunos e a resposta correta foi enviada por e mail para todos participantes do curso.

Avaliação:

Avaliação diagnóstica foi essencial para iniciar o tema.

Os desenhos realizados possibilitaram avaliar o processo de aprendizagem ao longo das aulas e aferir o que está sendo aprendido.

Na prática com os kits visou analisar e refletir sobre o processo de ensino-aprendizagem a avaliar o sucesso alcançado pelos alunos.

A tarefa serviu para avaliar o domínio dos conceitos e capacidade de raciocínio lógico dos alunos.

Comentários da aplicação:

Por ter realizado atividades curriculares direcionadas ao ensino médio e não ao fundamental, as dificuldades encontradas foram grandes, foi necessário adequar o vocabulário e uma didática diferenciada para facilitar a compreensão dos alunos aos processos mais complexos. A sugestão de leitura complementar e a disponibilização dos slides de aulas foram muito importantes para a compreensão do estudo.

Fiquei muito satisfeita com os resultados obtidos, pois os alunos participantes de dispuseram a ficar na escola após as aulas regulares para realização das atividades com entusiasmo, motivação e com muita sociabilização.

Registro das aulas práticas:











DNA e RNA: moléculas essenciais à vida

Projeto / Biotecnologia: Plano de Aula

Plano de Aula: DNA e RNA: moléculas essenciais à vida

Tempo Previsto: 7 aulas

Conteúdos e Temas: Nós e o DNA . Como produzimos proteínas e enzimas, que regulam as reações do nosso organismo. DNA e doenças genéticas, os transgênicos e a fome no mundo.

Competências e Habilidades: Utilizar a linguagem química para compreender as moléculas de DNA e RNA. Construir conceitos para a compreensão da organização e funcionamento celular básicos, de engenharia genética das prevenções de doenças genéticas. Reconhecer o DNA como um polímero formado por unidades básicas (ou nucleotídeos) repetidas ao longo da molécula; reconhecer o significado da repetição de unidades para o papel desempenhado pela molécula de DNA; elaborar esquemas explicativos do processo de duplicação do DNA; reconhecer o emparelhamento específico entre bases nitrogenadas que compõem o DNA; reconhecer as semelhanças e diferenças entre o DNA e o RNA; relacionar as técnicas usadas em Biotecnologia aos principais conceitos de Genética e Biologia Molecular; analisar os argumentos relativos ao risco e benefícios da utilização de produtos geneticamente modificados disponíveis no mercado.

Estratégias: exposição dialogada e debates entre professor e alunos.

Recursos: Kit DNA; textos; pesquisas em livros didáticos, revistas; pesquisas na internet e vídeo retirado do youtube.

Avaliação: contínua, com resolução de questões, participação nas atividades com opiniões e conclusões.

Público Alvo: Alunos do 2º ano do ensino médio

Texto 1:

Nós e o DNA

Para o ser humano ter seu crescimento desenvolvido, é importante destacar que este crescimento será de acordo com o material genético que herdará de seus pais: "O DNA".

Segundo o modelo proposto por Watson e Crick, o DNA é uma molécula orgânica que quando transcrita em RNA , tem a capacidade de codificar proteínas . Tem a forma parecida com uma escada espiral cuja disposição dos degraus se dá em quatro partes moleculares diferentes. Esta disposição constitui as chamadas quatro letras do código genético. Onde as bases nitrogenadas são simbolizadas pelas letras A (adenina), C (citosina), G (guanina) e T (timina). Essas moléculas (DNA) são encontradas nos núcleos das células dos seres humanos e somam vinte e três pares (2n) nas células somáticas, e vinte e três (n) nas células germinativas.

O projeto Genoma Humano teve início oficial em outubro de 1990. Tendo como objetivo decifrar a sequência de todos os nucleotídeos e identificar todos os genes humanos. Finalmente entre os anos de 2000 a fevereiros de 2001, trabalhos relataram o seqüenciamento do genoma humano com três bilhões de pares de bases, onde apenas 3% correspondem á genes. O restante 97% são sequências não codificantes, isto é, não transcritas para moléculas de RNA (ácido ribonucléico). No Brasil, o primeiro genoma a ser totalmente seqüenciado foi a bacteria Xyllela fastidiosa.

Definição:

Cromossomos - moléculas de DNA (esta possui 10 cm de comprimento, onde há 150 milhões de pares de nucleotídeos.

Proteínas - macromoléculas que desempenham diversas funções no organismo.

Genes -"pedaços" de DNA que codificam uma proteína; sendo chamados DNA codificantes.

Duplicação do DNA - semiconservativa.

Bases nitrogenadas: T-A ; C-G.

Experimento 1

No primeiro momento, será apresentado um vídeo que tem o objetivo de ilustrar a molécula de DNA. Após a apresentação do vídeo, professor "entrará" com uma breve esplicação do assunto abordado no texto e no vídeo apresentado e, em seguida a classe deverá ser dividida em grupos que montarão o kit DNA e proteínas. Serão entregues peças de pentoses, açucares e bases nitrogenadas,ligadas por pontes de hidrogênio. Após a montagem os alunos irão desenhar a molécula química (DNA) observando o modelo.

Questões propostas:

1.O que são células somáticas e germinativas? Nós seres humanos possuímos estas células? Justifique.

2.Porque falamos que no “DNA encontramos o código da vida”. Façam um breve relato.

Observação: para a resolução das atividades propostas. Os alunos poderão pesquisar em livros didáticos, trocando idéias com outros grupos da sala ,com a ajuda e intermediação do professor.

Conclusão: A equipe observará e poderá concluir que, cada molécula de DNA é formada por dois filamentos que são moléculas que transmitem fatores hereditários de uma geração para outra, além de comandarem as atividades celulares.

Texto 2:

Como produzimos proteínas e enzimas, que regulam as reações químicas do nosso organismo?

O RNA (ácido ribonucléico) é outra molécula do núcleo celular podendo também ocorrer no citoplasma da célula. A molécula é formada por (fosfato + ribose + base nitrogenadas), só é diferente quimicamente do DNA pelo açúcar e pela base nitrogenada que se liga a adenina (sendo a Uracila). Então as bases do RNA são A-U e G-C. O RNA é formado por um só filamento e este é "fabricado" a partir de um filamento molde do DNA, utilizando só as partes (genes codificantes para determinada proteina . Este processo é chamado de transcrição gênica e serve de modelo para a fabricação de proteínas no citoplasma celular. Há três tipos de RNA: o RNA transportador, o RNA mensageiro e o RNA ribossomico (que faz parte do ribossomo). Revisando:O RNAm. é "fabricado" no núcleo da célula a partir do DNA.Ele levará a mensagem para o ribossomo montar a proteína no citoplasma. O RNA transportador, que fica no citoplasma, leva os aminoácidos para o ribossomo para fabricação de proteínas.

Experimento II

A partir das moléculas montadas de DNA, serão produzidas as moléculas de RNA. Esta (DNA) será separada, abrindo as pontes de hidrogênio. Onde só um filamento será ativo e servirá de molde para o encaixe das bases nitrogenadas do RNA. Após isto, será retirado o filamento de RNA. E as pontes de DNA serão ligadas novamente. Os grupos desenharão a molécula química de RNA a partir do modelo obtido, e responderão as perguntas pesquisando no livro didático.

1 – O que são proteínas e enzimas?

2 – Comente: “as proteínas produzidas no citoplasma serão especificas para as necessidades metabólicas do organismo”.

Conclusão: após analise, produção e pesquisa. Os grupos poderão concluir que o RNA é produzido a partir dos genes, que são necessários para a produção de determinada proteína especifica para o metabolismo.
Pesquisa: Para casa

Texto base:

DNA e doenças genéticas : Os transgênicos e a fome no mundo

A biotecnologia do estudo do DNA tem explicado varias funções que nosso organismo realiza, além de facilitar o entendimento e a cura de varias enfermidades adquiridas de nossos ancestrais, como a fenilcetonuria.O sucesso da produção de plantas transgênicas abriu a perspectiva de correção de doenças genéticas, processo chamado de geneterapia (substituição ou adição de uma cópia correta do gene alelo alterado, causador da doença). Este tipo de tratamento ainda não é uma realidade prática, além da preocupação com a ética. Pois, poderia levar a um descontrole da distribuição dos genes humanos.

Atividade de pesquisa

1ª – Os transgênicos ajudarão a resolver a fome no mundo?

2ª – Doenças genéticas: FENILCETONÚRIA.

Conclusão: 50 % da classe realizará a 1ª pesquisa. Sendo que poderão concluir que, a biotecnologia dos transgênicos é importante na produção e manutenção das espécies. Também poderão chegar a conclusão de que os genes transgênicos podem ser de determinada espécie como exemplo de bactéria, incluído no gene de plantas, exemplo da soja (a fim de aumentar as defesas, a cor, o tamanho, a resistência da espécie.

Alguns alunos optarão pela resposta sim. A fabricação de alimentos será melhor com plantações mais resistentes e suprirá a fome do mundo .Outros alunos optarão pela resposta não. Pois, os políticos só se preocupam com o dinheiro deixando de lado os "famintos". Ou, os alimentos transgenicos poderão causar doenças na população.

O restante da classe realizará a 2ª pesquisa, podendo concluir que a fenilcetonuria é uma doença hereditária causada por alterações (mutações) em genes que atuam no metabolismo da fenilalanina. Estes genes não conseguem passar o código genético certo para o RNA mensageiro e assim, o ribossomo não consegue produzir a enzima (ou proteína) fenilalanina hidroxilase que quebra a fenilalanina em tirosina. Deste modo há acumulo desta no organismo causando demência, pois poluem o sistema nervoso do indivíduo. A prevenção é fazer o teste do pezinho após o nascimento.

Bibliografia

[1]José mariana amabis - Vol I - Biologia das Células



Problemática: Após a aplicação das aulas propostas, os alunos poderão reconhecer a importância das moléculas de DNA e RNA na vida do ser humano. Afim de usar os recursos da biotecnologia na resolução de problemas da fome e das doenças dos seres vivos do nosso planeta.

Elisângela Aparecida Barbette e Rosângela Pioli
Curso de Biotecnologia
DE Ribeirão Preto / SP

DNA e RNA: moléculas essenciais à vida

Projeto / Biotecnologia: Plano de Aula

Plano de Aula: DNA e RNA: moléculas essenciais à vida


Tempo Previsto: 7 aulas


Conteúdos e Temas: Nós e o DNA . Como produzimos proteínas e enzimas, que regulam as reações do nosso organismo. DNA e doenças genéticas, os transgênicos e a fome no mundo.


Competências e Habilidades: Utilizar a linguagem química para compreender as moléculas de DNA e RNA. Construir conceitos para a compreensão da organização e funcionamento celular básicos, de engenharia genética das prevenções de doenças genéticas. Reconhecer o DNA como um polímero formado por unidades básicas (ou nucleotídeos) repetidas ao longo da molécula; reconhecer o significado da repetição de unidades para o papel desempenhado pela molécula de DNA; elaborar esquemas explicativos do processo de duplicação do DNA; reconhecer o emparelhamento específico entre bases nitrogenadas que compõem o DNA; reconhecer as semelhanças e diferenças entre o DNA e o RNA; relacionar as técnicas usadas em Biotecnologia aos principais conceitos de Genética e Biologia Molecular; analisar os argumentos relativos ao risco e benefícios da utilização de produtos geneticamente modificados disponíveis no mercado.


Estratégias: exposição dialogada e debates entre professor e alunos.


Recursos: Kit DNA; textos; pesquisas em livros didáticos, revistas; pesquisas na internet e vídeo retirado do youtube.


Avaliação: contínua, com resolução de questões, participação nas atividades com opiniões e conclusões.


Público Alvo: Alunos do 2º ano do ensino médio


Texto 1:


Nós e o DNA


Para o ser humano ter seu crescimento desenvolvido, é importante destacar que este crescimento será de acordo com o material genético que herdará de seus pais: "O DNA".


Segundo o modelo proposto por Watson e Crick, o DNA é uma molécula orgânica que quando transcrita em RNA , tem a capacidade de codificar proteínas . Tem a forma parecida com uma escada espiral cuja disposição dos degraus se dá em quatro partes moleculares diferentes. Esta disposição constitui as chamadas quatro letras do código genético. Onde as bases nitrogenadas são simbolizadas pelas letras A (adenina), C (citosina), G (guanina) e T (timina). Essas moléculas (DNA) são encontradas nos núcleos das células dos seres humanos e somam vinte e três pares (2n) nas células somáticas, e vinte e três (n) nas células germinativas.


O projeto Genoma Humano teve início oficial em outubro de 1990. Tendo como objetivo decifrar a sequência de todos os nucleotídeos e identificar todos os genes humanos. Finalmente entre os anos de 2000 a fevereiros de 2001, trabalhos relataram o seqüenciamento do genoma humano com três bilhões de pares de bases, onde apenas 3% correspondem á genes. O restante 97% são sequências não codificantes, isto é, não transcritas para moléculas de RNA (ácido ribonucléico). No Brasil, o primeiro genoma a ser totalmente seqüenciado foi a bacteria Xyllela fastidiosa.


Definição:


Cromossomos - moléculas de DNA (esta possui 10 cm de comprimento, onde há 150 milhões de pares de nucleotídeos.


Proteínas - macromoléculas que desempenham diversas funções no organismo.


Genes -"pedaços" de DNA que codificam uma proteína; sendo chamados DNA codificantes.


Duplicação do DNA - semiconservativa.


Bases nitrogenadas: T-A ; C-G.


Experimento 1


No primeiro momento, será apresentado um vídeo que tem o objetivo de ilustrar a molécula de DNA. Após a apresentação do vídeo, professor "entrará" com uma breve esplicação do assunto abordado no texto e no vídeo apresentado e, em seguida a classe deverá ser dividida em grupos que montarão o kit DNA e proteínas. Serão entregues peças de pentoses, açucares e bases nitrogenadas,ligadas por pontes de hidrogênio. Após a montagem os alunos irão desenhar a molécula química (DNA) observando o modelo.


Questões propostas:


1.O que são células somáticas e germinativas? Nós seres humanos possuímos estas células? Justifique.


2.Porque falamos que no “DNA encontramos o código da vida”. Façam um breve relato.


Observação: para a resolução das atividades propostas. Os alunos poderão pesquisar em livros didáticos, trocando idéias com outros grupos da sala ,com a ajuda e intermediação do professor.


Conclusão: A equipe observará e poderá concluir que, cada molécula de DNA é formada por dois filamentos que são moléculas que transmitem fatores hereditários de uma geração para outra, além de comandarem as atividades celulares.


Texto 2:


Como produzimos proteínas e enzimas, que regulam as reações químicas do nosso organismo?


O RNA (ácido ribonucléico) é outra molécula do núcleo celular podendo também ocorrer no citoplasma da célula. A molécula é formada por (fosfato + ribose + base nitrogenadas), só é diferente quimicamente do DNA pelo açúcar e pela base nitrogenada que se liga a adenina (sendo a Uracila). Então as bases do RNA são A-U e G-C. O RNA é formado por um só filamento e este é "fabricado" a partir de um filamento molde do DNA, utilizando só as partes (genes codificantes para determinada proteina . Este processo é chamado de transcrição gênica e serve de modelo para a fabricação de proteínas no citoplasma celular. Há três tipos de RNA: o RNA transportador, o RNA mensageiro e o RNA ribossomico (que faz parte do ribossomo). Revisando:O RNAm. é "fabricado" no núcleo da célula a partir do DNA.Ele levará a mensagem para o ribossomo montar a proteína no citoplasma. O RNA transportador, que fica no citoplasma, leva os aminoácidos para o ribossomo para fabricação de proteínas.


Experimento II


A partir das moléculas montadas de DNA, serão produzidas as moléculas de RNA. Esta (DNA) será separada, abrindo as pontes de hidrogênio. Onde só um filamento será ativo e servirá de molde para o encaixe das bases nitrogenadas do RNA. Após isto, será retirado o filamento de RNA. E as pontes de DNA serão ligadas novamente. Os grupos desenharão a molécula química de RNA a partir do modelo obtido, e responderão as perguntas pesquisando no livro didático.


1 – O que são proteínas e enzimas?


2 – Comente: “as proteínas produzidas no citoplasma serão especificas para as necessidades metabólicas do organismo”.


Conclusão: após analise, produção e pesquisa. Os grupos poderão concluir que o RNA é produzido a partir dos genes, que são necessários para a produção de determinada proteína especifica para o metabolismo.
Pesquisa: Para casa


Texto base:


DNA e doenças genéticas : Os transgênicos e a fome no mundo






A biotecnologia do estudo do DNA tem explicado varias funções que nosso organismo realiza, além de facilitar o entendimento e a cura de varias enfermidades adquiridas de nossos ancestrais, como a fenilcetonuria.O sucesso da produção de plantas transgênicas abriu a perspectiva de correção de doenças genéticas, processo chamado de geneterapia (substituição ou adição de uma cópia correta do gene alelo alterado, causador da doença). Este tipo de tratamento ainda não é uma realidade prática, além da preocupação com a ética. Pois, poderia levar a um descontrole da distribuição dos genes humanos.


Atividade de pesquisa


1ª – Os transgênicos ajudarão a resolver a fome no mundo?


2ª – Doenças genéticas: FENILCETONÚRIA.


Conclusão: 50 % da classe realizará a 1ª pesquisa. Sendo que poderão concluir que, a biotecnologia dos transgênicos é importante na produção e manutenção das espécies. Também poderão chegar a conclusão de que os genes transgênicos podem ser de determinada espécie como exemplo de bactéria, incluído no gene de plantas, exemplo da soja (a fim de aumentar as defesas, a cor, o tamanho, a resistência da espécie.


Alguns alunos optarão pela resposta sim. A fabricação de alimentos será melhor com plantações mais resistentes e suprirá a fome do mundo .Outros alunos optarão pela resposta não. Pois, os políticos só se preocupam com o dinheiro deixando de lado os "famintos". Ou, os alimentos transgenicos poderão causar doenças na população.


O restante da classe realizará a 2ª pesquisa, podendo concluir que a fenilcetonuria é uma doença hereditária causada por alterações (mutações) em genes que atuam no metabolismo da fenilalanina. Estes genes não conseguem passar o código genético certo para o RNA mensageiro e assim, o ribossomo não consegue produzir a enzima (ou proteína) fenilalanina hidroxilase que quebra a fenilalanina em tirosina. Deste modo há acumulo desta no organismo causando demência, pois poluem o sistema nervoso do indivíduo. A prevenção é fazer o teste do pezinho após o nascimento.


Bibliografia



[1]José mariana amabis - Vol I - Biologia das Células




Problemática: Após a aplicação das aulas propostas, os alunos poderão reconhecer a importância das moléculas de DNA e RNA na vida do ser humano. Afim de usar os recursos da biotecnologia na resolução de problemas da fome e das doenças dos seres vivos do nosso planeta.


Rosângela Pioli e Elisângela Aparecida Barbette
Curso de Biotecnologia



DE Ribeirão Preto / SP

acidos nucléicos e a montagem de suas moléculas de forma prática

Situação de aprendizagem
Tema : Ácidos nucléicos e a montagem de suas moléculas de forma prática.
Conteúdos : tipos de ácidos nucléicos;, estrutura dos ácidos nucléicos; a descoberta do DNA; a estrutura molecular do DNA;,duplicação semiconservativa;relação entre genes;,cromossomos e DNA; transcrição gênica;a descoberta do DNA.
Competências e habilidades: Conhecer os ácidos nucléicos quanto às suas características químicas principais (tipos de componentes, estrutura molecular etc.) e suas funções gerais nos seres vivos; conhecer a estrutura da molécula de DNA e compreender a maneira pela qual ela armazena informação genética; compreender que a duplicação semiconservativa do DNA permite a transmissão rigorosa das informações genéticas ao longo das gerações;compreender como os genes podem conter informações capazes de controlar atividades celulares.
Recursos: livros didáticos; textos complementares sobre ácidos nucléicos; atividades referentes ao conteúdo escolhido com correção; retroprojetor com transparências de DNA e RNA;análise de textos e imagens: kit construindo as moléculas da vida DNA e RNA.
Tempo previsto: 8 aulas.
Público alvo: 2ª série do ensino médio, segundo semestre, E.E. Profª Maria Virgínia Mansur Biagi de Batatais.
Objetivos específicos: Investigar a molécula de DNA; Aprender que a molécula de DNA è formada pela reunião de grupos menores chamados de nucleotídeos; diferenciar RNA de DNA; compreender a importância do RNA e DNA na vida das pessoas.
Objetivos gerais: Aliar teoria à prática; criar habilidades para lidar com o kit; interagir professor-aluno-conhecimento.
Problematização : Para identificar o que a turma sabe sobre ácidos nucléicos apresente o texto BioChat do livro Novas bases da Biologia de Nélio Bizzo ,editora ática. Certifique-se de que todos entenderam o sentido geral do texto, especialmente o papel dos ácidos nucléicos na construção da vida e que cada molécula de DNA contém vários genes que são responsáveis pelas características hereditárias e pelo comando da atividade celular e que cada gene é transcrito em moléculas de outros ácidos nucléicos: os ácidos ribonucléicos( RNA) .Pergunte o que já ouviram falar sobre RNA e DNA? Onde são encontrados? Como O podemos diferenciar um do outro? Quais as diferenças? Como é a molécula de cada um?
Estratégias:
1ª etapa: Para revisar e complementar as respostas, organize os materiais para que realizem uma pesquisa.além de livros didáticos é importante apresentar obras de referência e revistas de divulgação científica. Se houver acesso á internet indique Borges Jerry Carvalho. “O patinho feio: colunista mostra como o RNA passou a ocupar uma posição de protagonista na biologia molecular” Ciência Hoje On-line.29 dez.2006.Disponível em : < HTTP://cienciahoje.uol.com.br>.acesso em 3 de mar.2010.Divida a sala em cinco grupos e entregue para cada um uma das perguntas debatidas na 1ª etapa . Auxilie-os a analisar as respostas encontradas e a produzir um pequeno texto explicativo para fixar no mural da escola.
2ª etapa: Propor atividades que envolvam exercícios que abrangem DNA e RNA de forma que os alunos os resolvam em grupos, onde um pode auxiliar o outro com a ajuda do professor.
3ª etapa: Proponha o kit “Construindo as moléculas da vida: DNA E RNA” formar grupos de cinco alunos para a distribuição das peças ; deixe que os alunos se familiarizarem com o material,para brincar e montar o que eles quiserem; peça para observarem o que as peças têm de igual ou diferente de acordo com a cor ,tamanho ,forma,quantidade de orifícios); apresentar as peças do kit de acordo com o conhecimento do professor : e peça para que os alunos vão anotando de acordo com as orientações.
4ª etapa: Montar vários nucleotídeos, a menor subunidade do DNA. Utilize se possível um retroprojetor para mostrar o desenho de um nucleotídeo sinalizando onde está o fosfato ,o açúcar e a base.durante a 3ª e 4ª etapas o professor vai dando as dicas para que o modelo que representa a molécula de DNA seja montando e também que a representação do RNA também seja montada.Tudo isso irá ocorre com a mediação do professor com a intenção de que o aluno aprenda de uma forma prática e não abstrata o que seria um DNA, RNA e um nucleotídeo ,assim como a sequência correta das bases nitrogenadas e o processo de transcrição.
Avaliação: Ao longo das etapas, observem nas atividades, escritas, orais e práticas, se a turma:
- Entende que os cromossomos das células são formados por uma molécula de DNA;
- que cada molécula de DNA contém vários genes, que são responsáveis pelas características e pelo comando da atividade celular;
-cada gene ,quando em atividade,é transcrito em moléculas de outros ácidos nucléicos: os ácidos ribonucléicos (RNA).
- os ácidos ribonucléicos comandam a síntese de proteínas, que é a manifestação final da atividade gênica. Cada gene determina a síntese de um único tipo de proteína, fato que gerou a teoria UM GENE – UMA PROTEÍNA.
- Apresentar modelos com o kit para que os alunos identifique os nucleotídeos,as bases nitrogenadas a molécula de DNA e RNA.
Professora: Jaqueline Leme Silva Silveira

Situação de Aprendizagem: Você tem medo de envelhecer?













Alunos do 3º colegial A matutino
EE"Cônego Macário de Almeida"

Trabalho do Curso “ Biologia Molecular Estrutural e suas Relações com a Biotecnologia: Atualização de Professores sobre Temas Específicos e em Práticas de Ensino”

Professora :Eliana de Castro Neves Carvalho


Situação de Aprendizagem

TEMA – CADEIAS CARBÔNICAS E SERES VIVOS

Envelhecer é inevitável, mas podemos diminuir efeitos desagradáveis e até mesmo retardar esse processo.
Hoje sabemos que certas moléculas que possuem um elétron ímpar em suas órbitas externas, fora do seu nível orbital, gravitando em sentido oposto aos outros elétrons e que são chamadas de radicais livres tem grande participação em processos degenerativos (olhos, memória, coordenação motora, câncer...).
Diversos fatores da vida moderna dão maior poder aos radicais livres, como o tabagismo, poluição, remédios que contém oxidantes, radiações ionizantes, maior consumo de gorduras, preocupações,

agito da vida moderna, choques térmicos...
Nossa alimentação tem papel muito importante no controle dos radicais livres.
Existem diversas substâncias com ação antioxidante que podemos consumir e nos ajudam no combate aos radicais livres.
A estrutura do DNA pode ser trabalhada para entendermos a ação dos radicais livres em nosso organismo e formas de intervenção.
A relevância e atualidade do tema mais do que justifica sua inclusão no currículo de Química, com ênfase em questões conceituais e relações com o cotidiano.

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM:

VOCÊ TEM MEDO DE ENVELHECER?

O objetivo central desta Situação de Aprendizagem é abordar a importância das cadeias carbônicas que estão presentes nos organismos vivos. Entendendo as estruturas químicas de algumas substânc
ias, inclusive do DNA, poderemos perceber como acontecem certas reações químicas extremamente prejudiciais à “máquina” corpo humano.
A interação entre professores de Física, Biologia e Química é muito importante por causa da relação entre radicais livres, radiações e danos a estrutura do DNA. Ainda poderíamos pensar em questões de energia e alimentação saudável, antioxidantes e outros assuntos que podem ser trabalhados paralelamente nesses conteúdos.
A visão fragmentada das Ciências da Natureza que nos foi imposta por tanto tempo precisa ser superada. O trabalho agora deve ser transdisciplinar.
O professor de Biologia pode auxiliar na montagem do DNA utilizando o Kit Construindo as Moléculas da Vida: DNA-RNAm-Proteína recebido no curso de Biotecnologia e no conceito e atividade sobre clivagem. O professor de Física ajudar na leitura e interpretação do texto “Radiação espacial é mais perigosa para astronautas do que se imaginava”.
Tempo previsto: 7 aulas.

Conteúdos e temas: Biosfera como fonte de materiais para uso humano, recursos animais para a sobrevivência humana – proteínas e lipídios, os componentes principais dos alimentos(carboidratos, lipídios e proteínas), suas propriedades e funções no organismo, estrutura química do DNA.

Competências e habilidades: escrever fórmulas estruturais de substâncias
orgânicas , reconhecer diversas funções químicas através de seus grupamentos funcionais, entender a estrutura do DNA e de diversos conceitos associados ao assunto, perceber determinados mecanismos de funcionamento celular, entender a importância das ligações químicas, importância da alimentação e de determinadas precauções para uma vida saudável, aprender sobre a formação dos radicais livres , suas estruturas químicas, ação sobre outras substâncias e como combatê-los.


Estratégias: leitura; discussões em sala; montagem com massinha de modelar e utilização do Kit Construindo as Moléculas da Vida: DNA-RNAm-Proteína.

Recursos: texto “Radiação espacial é mais perigosa para astronautas do que se imaginava”; uso de massinha de modelar e palitos de dente; uso do Kit Construindo as Moléculas da Vida: DNA-RNAm-Proteína.

Sequência didática:

Título: VOCÊ TEM MEDO DE ENVELHECER?

Público alvo: alunos do 3º colegial do ensino médio.

Nível/Série/Semestre: Ensino Médio, 3º colegial, 2º semestre, 3º bimestre.

Escola/Cidade: Escola Estadual “Cônego Macário de Almeida” em Santo Antônio da Alegria.

Problematização: A Química Orgânica é muitas vezes reduzida a um monte de estruturas que devem ser decoradas e que não tem muito sentido porque o aluno não consegue visualizá-las e muito menos ver sua aplicação no mundo real.
No terceiro colegial, o aluno já possui alguns conhecimentos sobre radiação, ligações químicas e genéticas, portanto pode mobilizar esses saberes para compreender a importância das substâncias orgânicas e
sua relação com sua própria qualidade de vida.
Valoriza-se muito a estética, cultua-se o corpo, mas esquece-se que são conseqüências de hábitos saudáveis, principalmente no que se refere à alimentação.
Escolhi o texto “Radiação espacial é mais perigosa para astronautas do que se imaginava” porque tem linguagem simples, é objetivo, curto, atual e fala sobre radicais livres permitindo ao professor introduzir o assunto e explorá-lo de várias formas.
O professor de Física pode trabalhar radiações cósmicas e sua influência na produção desses radicais livres.
O professor de Biologia pode trabalhar a estrutura do DNA e sua fragilidade por causa das modificações que pode sofrer devido a vários fatores.
O professor de Química pode trabalhar cadeias carbônicas, ligações químicas, funções orgânicas, reações químicas.
Todos irão envelhecer, mas podemos ter pelo menos qualidade de vida.

Objetivos Gerais: os alunos poderão a partir dessa situação de aprendizagem refletir melhor sobre hábitos alimentares, saberão que existem alimentos que contém antioxidantes, observarão os horários em que a exposição ao sol não é adequada, entenderão riscos de possíveis mutações que podem afetar nosso DNA relacionando causas e conseqüências.

Objetivos Específicos: aprender a estrutura do DNA, entender possíveis mutações, analisar ligações químicas, estabelecer relações entre objetos de estudo e sua aplicação no cotidiano.

Conteúdos:
O professor de
Física pode trabalhar radiações cósmicas e sua influência na produção desses radicais livres.
O professor de Biologia pode trabalhar a estrutura do DNA e sua fragilidade por causa das modificações que pode sofrer devido a vários fatores.
O professor de Química pode trabalhar cadeias carbônicas, ligações químicas, funções orgânicas, reações químicas.

Dinâmica das aulas:

A primeira atividade sugerida é a leitura do texto “Radiação espacial é mais perigosa para astronautas do que se imaginava”.

Radiação espacial é mais perigosa para astronautas do que se imaginava

Agência Fapesp - 20/05/2008






[Imagem: NASA]

A radiação de alta energia encontrada no espaço pode levar ao envelhecimento prematuro e ao estresse oxidativo prolongado em células. A afirmação é de um estudo feito no Centro Médico da Universidade de Georgetown, nos Estados Unidos, e traz sérias implicações para viagens espaciais de longa duração.

Radiação de alta energia

A radiação de alta energia é encontrada em emissões solares e é composta de prótons altamente energéticos, partículas de ferro carregadas e radiação gama. A atmosfera terrestre bloqueia a maior parte dessa radiação, evitando a exposição dos habitantes do planeta. Mas, em uma missão espacial, essa proteção deixa de existir.

Depois de um longo hiato - o homem foi à Lua pela última vez em 1972 -, a Nasa, a agência espacial norte-americana, planeja levar o homem novamente ao satélite terrestre e a longas missões a outros planetas, começando por Marte.

O novo estudo indica que períodos prolongados no espaço aumentam os riscos de problemas de saúde para os astronautas, como câncer de intestino. "A exposição à radiação, seja intencional ou acidental, é inevitável durante nossas vidas. Mas com os planos de missões a Marte, por exemplo, precisamos entender melhor a natureza da radiação no espaço. Não há, atualmente, informações conclusivas para estimar o risco que os astronautas poderão experimentar", disse Kamal Datta, principal autor do estudo.

Maior incidência de câncer

Em 2004, um relatório das Academias Nacionais dos Estados Unidos indicou que a incidência de câncer é mais alta entre os astronautas do que na população em geral. No mês passado, o Conselho Nacional de Pesquisas do país publicou outro relatório, em que recomenda o aumento nos estudos sobre o assunto e o desenvolvimento de novas tecnologias de proteção contra radiação.

As estimativas atuais para exposição à radiação se baseiam exclusivamente na dose acumulada que uma pessoa recebe durante a sua vida, mas o novo estudo sugere que uma estimativa mais acurada deveria incluir não apenas as doses, mas também a qualidade da radiação.

Radicais livres

Na pesquisa, Datta e colegas mediram os níveis de radicais livres presentes e a expressão de genes de resposta ao estresse em células de camundongos expostos à radiação de alta energia encontrada no espaço.

Os pesquisadores verificaram que o meio celular do trato gastrointestinal nos animais expostos se mostrou altamente oxidativo - cheio de radicais livres - por longos períodos de tempo, um estado compatível com o desenvolvimento de câncer.

Segundo os autores, os radicais livres produzidos pela radiação danificaram o DNA das células e, à medida que os danos se acumularam, o resultado foi o surgimento de mutações e, em alguns casos, de tumores malignos.

Danos no DNA

A exposição prolongada aos radicais livres criou uma grande oportunidade para que os danos no DNA se acumulassem dentro de células individuais. Os pesquisadores observaram que a resposta ao estresse continuou por até dois meses após a exposição à radiação.

Além dos danos celulares a partir do estresse oxidativo, os cientistas verificaram que os camundongos expostos à radiação envelheceram prematuramente. O grupo observou que o pêlo se tornou cinza antes do esperado e agora fará exames de ressonância magnética para identificar possíveis alterações nos cérebros dos animais.

http://dsclick.infospace.com/ClickHandler.ashx?ru=http%3a%2f%2fradlivres-unb.blogspot.com%2f&coi=239138&cop=main-title&c=iminentxml2.br&ap=2&npp=2&p=0&pp=0&pvaid=685153b9e6b34a9486141bfb7cd7051e&ep=4&euip=189.119.244.225&app=1&hash=FA7B47287F83F4BAE4462D55A550DBC9

O texto fala sobre radicais livres também. Este será o caminho para encaminharmos a situação de aprendizagem. É importante que o professor fale com seus alunos sobre fatores da vida moderna que aumentam a produção de radicais livres em nosso corpo e suas conseqüências, fale sobre antioxidantes, sobre o que são esses radicais livres e como atuam em nosso organismo. Outra sugestão é realizarmos um pequeno experimento utilizando água oxigenada (40 volumes) e alguns fios de cabelo escuros que deverão ficar imersos por uns 40 minutos. Podemos intensificar o efeito da descoloração ou diminuir o tempo utilizando o calor de um secador de cabelo. Poderemos observar a ação de radicais livres a olho nu. Quando utilizamos água oxigenada nos cabelos, a água oxigenada encontra o ferro e juntos formam o radical hidroxila. O radical ataca e destrói os pigmentos do cabelo.


Vejamos alguns dados a respeito do assunto:



Antocianina

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.Aas antocianinas proporcionam a cor vermelha às folhas de Acer palmatum (bordo japonês) no outono.

Antocianinas (do grego ἀνθός (anthos): flor; κυανός (kyanos): azul) são derivados de saisflavílicos, solúveis em água, que na natureza estão associados a moléculas de açúcar, denominando-se então antocianidinas[1]. São pigmentos pertencentes ao grupo dosflavonóides responsáveis por uma grande variedade de cores de frutas, flores e folhas que vão do vermelho-alaranjado, ao vermelho vivo, roxo e azul. Em particular, são os responsáveis pela cor rubi-violácea (cor "bordô") do vinho tinto jovem. Sua função é a proteção das plantas, suas flores e seus frutos contra a luz ultravioleta (UV) e evitam a produção de radicais livres. São sempre encontradas na forma de glicosídeos facilmente hidrolisados por aquecimento em meio ácido, resultando em açúcares e agliconas, denominadas antocianidinas.[2]

Ocorrência

São largamente distribuídos entre as plantas nas quais são encontrados em muitas frutas escuras como o açaí, framboesa, amora, cereja,uva, mirtilo, morango, jabuticaba, acerola, entre outras.



Outro estudo muito interessante sobre radiação e DNA encontramos consultando a fonte abaixo.
http://dsclick.infospace.com/ClickHandler.ashx?ru=http%3a%2f%2fwww.fsc.ufsc.br%2f%7ecanzian%2fintrort%2fradiacao.html&coi=239138&cop=main-title&c=iminentxml2.br&ap=1&npp=1&p=0&pp=0&pvaid=b5ecd0687fa24df287836f8befaca5be&ep=3&euip=189.119.244.225&app=1&hash=CDC3A8802FBB72135CDEC6D996821EA5
Universidade Federal de Santa Catarina
Centro de Ciências Físicas e Matemática
Departamento de Física

Introdução à Física da Radioterapia

Fábio Antonio Schaberle e Nelson Canzian da Silva

________________________________________

3. Efeitos biológicos das radiações

3.1. Introdução

3.2. Efeitos biológicos das radiações não ionizantes

3.3. Efeitos biológicos das radiações ionizantes

3.4. Estágios físicos, químicos e biológicos da interação da radiação com os seres vivos

3.5. Respostas do DNA às radiações

3.6. Efeitos somáticos e hereditários

3.7. Radiosensibilidade

3.8. Respostas às radiações em diferentes sistemas do corpo humano

Outros textos, veja esta propaganda de energético:
http://dsclick.infospace.com/ClickHandler.ashx?ru=http%3a%2f%2fwww.nqipower.com.br%2f&coi=239138&cop=main-title&c=iminentxml2.br&ap=1&npp=1&p=0&pp=0&pvaid=70c514eef57f4744a19c429912457d9d&ep=1&euip=189.119.244.225&app=1&hash=2553CC093AA13E4F08825E46349224D8

RADICAIS LIVRES

"O oxigênio, tão necessário para a vida humana, vira agente do mal e estraga as nossas células. A respiração pode formar radicais livres, destruidores de células de que o corpo precisa."

RESPIRAÇÃO CELULAR

A atividade celular requer energia. Esta energia provém de certos alimentos que a célula obtém, como é o caso dos açúcares. A "queima" celular de açúcares em presença de oxigênio é chamada de respiração celular aeróbia. Este processo é realizado pela maioria dos seres vivos, animais ou vegetais, e fornece à célula a energia necessária às suas atividades. Esta energia é proveniente da "desmontagem" da glicose, que pode ser, simplificadamente, resumida na quebra gradativa das ligações entre carbonos, saindo o CO2; e remoção dos hidrogênios da glicose, em vários momentos do processo; e por fim sua oxidação na cadeia respiratória, com liberação de energia. Nessa cadeia respiratória, 98% do O2 é reduzido a água. Às vezes porém, a mitocôndria deixa escapar um elétron solitário, que é logo roubado pelo oxigênio (os 2% restantes de oxigênio). Com um elétron a mais, o oxigênio escapa - ele agora é o radical superóxido (O2 com um elétron extra). Mas logo encontra uma enzima protetora, a superóxido dismutase, que lhe doa um de seus elétrons. Com dois elétrons a mais reagindo com o hidrogênio, a molécula se transforma na inofensiva água oxigenada, que normalmente vira água ao encontrar certas enzimas (Catalase peroxidase) e vitaminas do complexo B.

DEFINIÇÃO - QUEM SÃO OS RADICAIS LIVRES

Denomina-se radical livre toda molécula que possui um elétron ímpar em sua órbita externa, fora de seu nível orbital, gravitando em sentido oposto aos outros elétrons. Este elétron livre favorece a recepção de outras moléculas, o que torna os radicais livres extremamente reativos, inclusive com moléculas orgânicas. Os radicais livres têm vida média de milésimos de segundo, mas eventualmente podem tornar-se estáveis, produzindo reações biológicas lesivas. O Oxigênio molecular (O2) é um birradical de 16 elétrons que, embora apresentem um elétron não-emparelhado na última camada de cada átomo, é estável porque este elétron gravita na mesma direção, impedindo o O2 de agir como radical livre. Esta condição lhe confere características de potente oxidante, ou seja, receptor de elétrons de outras moléculas. Se ocorrer a entrada de energia, os elétrons não emparelhados tomam direções opostas, formando então uma molécula extremamente reativa chamada de radical livre de oxigênio (superóxido, peróxido de hidrogênio). A água oxigenada (peróxido de hidrogênio) diferentemente dos outros radicais, tem um número par de elétrons, podendo "navegar" por células e, assim, aumentando o risco de "trombar" com um átomo de Ferro. Ao se combinar com o Ferro, a água oxigenada ganha mais um elétron, formando o terceiro e mais terrível dos radicais: a hidroxila, que reage instantaneamente com moléculas da célula.


RADICAIS LIVRES BONZINHOS

FUNÇÕES NORMAIS DOS RADICAIS LIVRES

Os radicais livres, por atacarem as moléculas, podem ser úteis a alguns organismos. Quando algo estranho consegue entrar no organismo - por exemplo, um vírus, uma bactéria ou uma partícula de pó -, logo soa um alarme químico para as células do sistema imunológico. Os primeiros a chegar ao local são os neutrófilos, capazes literalmente de fazer picadinho do invasor; em seguida, vêm os macrófagos, que engolem e trituram o agente estranho. Essa estratégia de defesa só é possível porque o organismo aprendeu a aproveitar o potencial destruidor dos radicais livres. O macrófago, por exemplo, envolve uma bactéria para bombardeá-la com superóxidos por todos os lados; os neutrófilos também liberam grandes doses desses radicais através de suas membranas, para arrasar o invasor.

RADICAIS LIVRES VILÕES

REAÇÕES PREJUDICIAIS DOS RADICAIS LIVRES

Os radicais são capazes de reagir com o chamado lipídio de baixa densidade, ou o mau colesterol, que circula no sangue. Essa gordura alterada pelo oxigênio chama a atenção das células imunológicas, os macrófagos, que fazem um serviço de limpeza no organismo, engolindo uma molécula de colesterol atrás da outra. Essas células, contudo, são convocadas para recuperar eventuais machucados na parede dos vasos e, chegando ali, muitas vezes estouram, de tão gorduchas, espalhando o conteúdo oxidado pela lesão. Isso atrai mais macrófagos para o lugar, criando aos poucos um monte de colesterol depositado, que pode impedir o livre trânsito do sangue (aterosclerose). As membranas celulares são constituídas, principalmente, de lipoproteínas. Estes lipídios da membrana celular, após sucessivos ataques de radicais livres, se enrijecem, surgindo "trincas" na membrana celular. Desse modo, a célula perde o controle da entrada de substâncias tóxicas e da saída de substâncias que necessita. A célula acaba morrendo. Este processo pode explicar o envelhecimento, afinal, quanto mais idade uma pessoa tem, mais radicais livres são encontrados em seu organismo. Em casos de hipoxia, a célula também morre. Em casos de hipoxia temporária, as organelas celulares continuam trabalhando e depositando seus resíduos no citoplasma. Na volta do oxigênio à célula, os resíduos reagem com esse oxigênio, formando radicais livres em excesso e estes, acelerando a morte celular. A doença de Alzheimer, que causa degeneração das células do cérebro (neurônios), gerando demência, pode ter grande contribuição dos radicais livres. Nos cérebros afetados por esta doença são formadas placas, porém ninguém sabia explicar como essas placas provocavam a degeneração e morte dos neurônios. Agora os cientistas descobriram que o principal componente das placas - a proteína beta-amilóide - é capaz de se fragmentar espontaneamente. Os organismos, cautelosos, guardam microscópicos grãos do metal Ferro em algumas proteínas, esses metais só serão liberados em casos especiais. Observa-se, no entanto, que a proteína libera os grãos de Ferro quando se fragmentam. Quando as proteínas beta-amilóides são fragmentadas liberam grãos de Ferro, que ao se encontrarem com água oxigenada formam os radicais livres (hidroxilas). Assim, os radicais produzidos pelas placas podem "corroer" (oxidar) os neurônios e matá-los. A água oxigenada pode encontrar, dentro do núcleo celular, a molécula de Ferro presente nos cromossomos formando mais radicais livres. Estes radicais podem atacar o material genético humano, modificando os sítios das bases nitrogenadas do DNA, fazendo com que a produção de proteínas seja modificada ou interrompida em certos pontos dos cromossomos. Sem os dados perdidos por esse ataque ao material genético, a célula inicia uma multiplicação sem freios, característica do câncer.

Algumas enzimas que sofrem modificações graças ao ataque dos radicais (ou na produção das mesmas ou nos seus sítios ativos) podem ficar inutilizadas ou atacar substâncias erradas, provocando entre outras doenças, a doença auto-imune. A cegueira pode, também, ser causada por radicais livres. Uma doença chamada AMD (da sigla em inglês de degeneração da mácula associada à idade) afeta a mácula (região que envolve a retina). A mácula é rica em gorduras poliinsaturadas, que, como já vimos, é oxidada por radicais livres. Assim forma-se uma barreira que envolve a retina, provocando a cegueira. Nos derrames cerebrais, os radicais livres podem piorar a situação da vítima. Quando há rompimento dos vasos sangüíneos cerebrais, as células atingidas pelo sangramento são mais suscetíveis à ação dos radicais livres (já que a hemoglobina liberada contém Ferro), que causando a morte celular, fazem com que a vítima não retenha um maior controle dos movimentos. Os diabéticos mostram elevados níveis de radicais livres, que atuam nas degenerações e dificuldades de microcirculação periférica e oftálmica. Podemos observar a ação de radicais livres a olho nu. Quando usamos água oxigenada nos cabelos, a água oxigenada encontra o Ferro e juntos formam o radical hidroxila. O radical ataca e destrói os pigmentos do cabelo.
QUEM NOS PROTEGE DOS RADICAIS LIVRES VILÕES

COMO SE PREVENIR

Para vencer o desafio dos radicais livres, os seres aeróbios desenvolveram uma bateria de mecanismos de proteção conhecidos como defesas antioxidantes. Como vimos anteriormente, o radical superóxido deverá encontrar uma enzima para transformá-lo em peróxido de hidrogênio. Esta enzima que forma a água oxigenada é a superóxido dismutase, proteína formada pelo organismo. O organismo também produz a catalase e a peroxidase que transformam o peróxido de hidrogênio em água. Com essas substâncias o organismo seria capaz de vencer os radicais livres, porém, com o aumento da expectativa de vida do ser humano, o organismo perde a capacidade de defesa, já que graças a fatores exógenos (externos) que seguem o progresso humano, o poder dos radicais livres aumentou significativamente. Como fatores que dão maior poder aos radicais livres, podemos citar o tabagismo, a poluição do ar, remédios (que tenham alguns oxidantes), radiações ionizantes e solares, maior consumo de gorduras, preocupações, agito da vida moderna, choques térmicos, entre outros.

Estudos mostram que os alimentos possuem um papel muito importante como produtores naturais de antioxidantes. Porém, apesar de inúmeros textos referentes ao tema indicarem este ou aquele alimento como substâncias capazes de anular a ação de oxidação dos radicais livres, pesquisadores da USDA nutrition center na Tufts University, em Boston, estão testando quais alimentos realmente possuem maior poder antioxidante. Para isto, Dr. Ronald Prior e seus colegas, mediram a capacidade de absorção de radicais livres dos alimentos. O problema é que os testes foram feitos com os alimentos comprimidos em tubos. Eles ainda não descobriram como testar o poder antioxidante de forma comprovadamente eficaz no corpo humano. Os pesquisadores descobriram que possivelmente os vegetais e frutas com maior poder antioxidante são os listados na tabela abaixo:

Poder Antioxidante

Pos. Vegetais Frutas

1 Repolho Morango

2 Beterraba Ameixa

3 Pimenta vermelha Laranja

4 Brócolis Uva

5 Espinafre Maçã

6 Batata Tomate

7 Milho Banana

8 . Pêra

9 . Melão

Antigamente, nosso próprio organismo, com a produção da catalase e da peroxidase, seria capaz de vencer os radicais livres, porém, como comentamos em parágrafos anteriores, com o aumento da expectativa de vida do ser humano, o organismo perdeu a capacidade de defesa, já que graças a fatores que seguem o progresso humano, o poder dos radicais livres aumentou significativamente. Como fatores já citados e que dão maior poder aos radicais livres, podemos citar novamente o tabagismo, a poluição do ar, remédios (que tenham alguns oxidantes), consumo de bebidas alcoólicas, radiações ionizantes e solares, aditivos químicos embutidos nos alimentos industrializados (corantes e conservantes), maior consumo de gorduras, preocupações, agito da vida moderna, choques térmicos, entre outros. Assim o organismo não tem como se livrar dos radicais livres vilões.

Apenas uma alimentação a base de alimentos que acreditemos possuir um maior poder antioxidante não resolve mais o problema. Nosso corpo continua sofrendo os efeitos negativos dos radicais livres.

MAS AFINAL, RADICAIS LIVRES SÃO AMIGOS OU INIMIGOS?

Como já explicamos, radicais livres são moléculas formadas nas células. Cerca de 98% do oxigênio absorvido pelo nosso organismo é transformado em energia o que mantêm nossa saúde equilibrada. Os outros 2% restantes dão origem a resíduos que são os radicais livres. Quando produzidos até uma determinada quantidade, eles são considerados AMIGOS, porque têm origem num processo orgânico natural e agem como uma barreira de defesa no combate às infecções e até na eliminação de bactérias. Os excedentes são considerados INIMIGOS. A vida dos radicais livres é curta e o corpo humano tem defesas (enzima antioxidante) para eliminá-los. A agressividade do mundo moderno como poluição, má alimentação e estresse aumentam os radicais livres inimigos. Quando produzidos em excesso, eles se oxidam, formam depósitos (precipitados) e vão atrapalhar a função dos vários sistemas, tais como: respiratório, circulatório, nervoso, digestivo, etc. Pode-se dizer que a maioria dos problemas de saúde se iniciam na cadeia radical livre - precipitado.

Em todas as células do corpo humano, estão embutidos, sistemas antioxidantes que as protegem do efeito nocivo do excesso de radicais livres. Entretanto, essa neutralização só será eficiente enquanto a produção de radicais livres se mantiver em níveis tidos como normais.

A vida moderna desestabilizou o equilíbrio natural. Tornando-se, assim, necessária a ingestão de agentes antioxidantes para neutralizar esses inimigos excedentes.

O fósforo é de grande importância na sustentação da vida. Seus átomos são necessários para a transferência de energia no corpo.

Nós ingerimos muitos carboidratos e alimentos processados. Isto diminui sensivelmente os fosfatos, prejudicando a formação da enzima fosfatase e tornando-a lenta em prejuízo do equilíbrio.

A Medicina Ortomolecular, a primeira vista, pode até parecer algo esquisito, mas não é. Aqueles que já se dispuseram a conhecê-la melhor, descobriram que se trata de uma novidade concreta e científica que, atualmente vem alcançando resultados positivos no combate a várias doenças.

A Terapia Ortomolecular é recente no Brasil e ainda pouco conhecida. Não se trata de uma especialidade nova, mas de um modo de gerenciar a saúde física e mental, cuja regra áurea é prevenir para não remediar, propondo detectar e corrigir os desequilíbrios das funções celulares a nível bioquímico-molecular, antes que se estabeleçam as doenças, e na vigência destas, somar suas propostas aos tratamentos convencionais de forma que sejam mais eficazes, por períodos menores e com menos efeitos colaterais.

A Medicina Ortomolecular visa a normalização do equilíbrio químico do organismo através de substâncias naturais ao próprio organismo, como as Vitaminas, Minerais e Aminoácidos e "esse equilíbrio é mantido principalmente pela destruição dos Radicais Livres".

O termo Ortomolecular foi introduzido por Linus Pauling(1901-1994), propondo que distúrbios mentais poderiam ser tratados pela correção de desequilíbrios ou deficiências de constituintes cerebrais tais como vitaminas e outros micro-nutrientes, como uma alternativa a administração de drogas psicoativas sintéticas.

Estendeu o conceito Ortomolecular, em 1970, a medicina em geral, como sendo moléculas certas em concentrações certas, caracterizando uma abordagem de prevenção e

tratamento de doenças e, alcançar a saúde baseada em ações fisiológicas e enzimáticas de nutrientes específicos, como vitaminas, minerais e aminoácidos presentes no organismo.

Então, por definição, pode-se dizer que a Medicina Ortomolecular trata-se da orientação terapêutica que tem por objetivo restaurar, no plano molecular, as concentrações normais de substâncias como vitaminas, minerais, aminoácidos, "smart-drugs", etc, normalmente presentes no organismo.

A Medicina Ortomolecular está fundamentada em:

1) Nos princípios propostos por Linus Pauling;

2) Na Nutrologia, especialidade médica que se preocupa com a qualidade da alimentação, necessidades calóricas diárias, referentes a cada indivíduo e de acordo com a sua atividade física ou sua patologia pré-existente, repondo ou restringindo os nutrientes como proteínas, gorduras, açúcares, minerais, vitaminas, fibras e água, que sejam indispensáveis ao equilíbrio das reações químico-físicas de todo o organismo;

O equilíbrio metabólico e energético é básico a todas as especialidades médicas. Das centenas de substâncias que entram nos processos metabólicos, todas são sintetizadas no organismo, com exceção de 47, chamadas nutrientes essenciais que deverão ser introduzidas prontas do meio externo, pela alimentação e ou suplementação;

3) No ambiente, detectando e corrigindo as intoxicações provenientes do ar, solo e água, assim como as substâncias ingeridas junto aos alimentos - conservantes, corantes, acidulantes, agrotóxicos, adoçantes e minerais tóxicos. Avaliando a poluição sonora e as fontes de radiações nocivas. Promovendo melhora do saneamento, condições de moradia e ambiente nos diversos tipos de trabalho;

Estudando e pesquisando ligações químicas, enredou pelo intrincado campo da bioquímica – a química dos seres vivos – definindo a doença sob uma ótica diferente, uma outra perspectiva. Linus Pauling escreveu: "A doença tem uma base, um substrato molecular e distúrbios na complexa interação e cadeia entre moléculas geram doenças".

Diretamente associada à Medicina Ortomolecular está o conceito de Radicais Livres:

A Medicina Ortomolecular surgiu justamente para corrigir os desequilíbrios químicos provocados pelos Radicais Livres, pois eles desempenham papel importante nas doenças e no envelhecimento. Porém num organismo equilibrado e saudável, elas são logo destruídas. Nas pessoas em que são encontrados altos níveis de Radicais Livres é com o uso de Anti-Oxidantes que o equilíbrio é refeito, juntamente com diversas outras medidas preconizadas pela Medicina Ortomolecular.

A Medicina Ortomolecular não é Medicina Alternativa ou terapias alternativas. A Medicina Ortomolecular utiliza os procedimentos descritos nos livros clássicos de medicina, farmacologia e o diagnóstico é baseado também em exames clínicos tradicionais como os de sangue, urina, etc.

É importante saber que:

Todas as células do corpo produzem energia com a finalidade de fabricar vários tipos de moléculas necessárias para o seu bom funcionamento. Das centenas de substâncias que entram neste processo todas são sintetizadas pelo organismo, exceto cerca de 47 delas. Estas substâncias são chamadas de "Nutrientes Essenciais" e portanto o organismo deve recebê-las já prontas do meio externo. Isto quer dizer que necessitamos de um aporte nutricional adequado, em elementos essenciais, e não é difícil compreender que a falta de um ou mais desses elementos prejudicará o funcionamento das células e, conseqüentemente do organismo como um todo.

As deficiências de nutrientes essenciais, tão freqüentes hoje, coincide com o alarmante aumento de várias doenças como: hipoglicemia funcional, depressão, astenia, hiperatividade, infecções de repetição, etc, incluindo as doenças degenerativas: aterosclerose, câncer e artropatias, as quais não mais estão se limitando à idade.

A correção do equilíbrio químico do organismo leva a uma redução da incidência do stress, de doenças cardiovasculares, mentais e metabólicas, assim como o processo de envelhecimento.

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Ação dos Radicais Livres

Os radicais irão causar alterações nas células, agindo diretamente sobre alguns componentes celulares. Os ácidos graxos poliinsaturados das membranas, por exemplo, são muito vulneráveis ao ataque de radicais livres. Estas moléculas desencadeiam reações de oxidação nos ácidos graxos da membrana lipoprotéica, denominadas de peroxidação lipídica, que afetarão a integridade estrutural e funcional da membrana celular, alterando sua fluidez e permeabilidade. Além disso, os produtos da oxidação dos lipídios da membrana podem causar alterações em certas funções celulares. Os radicais livres podem provocar também modificações nas proteínas celulares, resultando em sua fragmentação, cross linking, agregação e, em certos casos, ativação ou inativação de certas enzimas devido à reação dos radicais livres com aminoácidos constituintes da cadeia polipeptídica. A reação de radicais livres com ácidos nucléicos também foi observada, gerando mudanças em moléculas de DNA e acarretando certas aberrações cromossômicas . Além destes efeitos indiretos, há a ação tóxica resultante de altas concentrações de íon superóxido e peróxido de hidrogênio na célula.

• Reação dos Radicais Livres com Proteínas

A oxidação dos aminoácidos pelos Radicais Livres (RLs) induz mudanças físicas nas proteínas que eles compõem, que são distribuídas em três categorias: fragmentação, agregação e suscetibilidade à digestão proteolítica.

O fenômeno da fragmentação devido aos RLs foi documentado com a albumina e o colágeno. As proteínas são seletivamente fragmentadas nos resíduos de prolina (radical hidroxila), bem como nos aminoácidos histidina e arginina (que estão em íntima associação com os metais de transição). O radical hidroxila pode ser o principal responsável pela agregação das proteínas, devido a sua capacidade de formar ligações cruzadas entre elas.

A degradação proteolítica é o resultado das alterações grosseiras da conformação protéica que podem ocorrer pela ação dos RLs.

• Reação dos Radicais Livres com Lipídios

Estudos in vitro têm demonstrado que a peroxidação de ácidos graxos poliinsaturados usualmente envolve três processos operacionalmente definidos: iniciação, propagação e terminação.A fase da iniciação ocorre com a formação de um conjugado dieno pela subtração de um átomo de hidrogênio pelo RLO com reatividade suficiente.A fase de propagação da peroxidação lipídica decorre da interação do oxigênio molecular com o carbono, com formação do radical hidroperóxido, que subtrai hidrogênio de outras moléculas de lipídio, resultando no hidroperóxido lipídico.Com a ajuda de metais catalíticos, a decomposição dos hidroperóxidos resulta na formação dos radicais alcoxil e peroxil que podem iniciar uma reação em cadeia, propagando a peroxidação lipídica.A seguinte seqüência de reações ilustra o fenômeno:

Lípide - H + *OH à *Lípide + H2O (fase de iniciação)

*Lípide + O2 à *Lípide - O2 (formação de hidroperóxido)

*Lípide - O2 + Lípide - H à *Lípide + Lípide - H2O ( hidroperóxido lipídico)

A peroxidação lipídica é a maior fonte de produtos citotóxicos, como os aldeídos, produzidos pela decomposição de hidroperóxidos. Os principais ácidos graxos que sofrem peroxidação lipídica na célula são o linoléico, o araquidônico, e o docosahexanóico, além de outros ácidos graxos poliinsaturados.

• Modificação do Genoma

Foram observados aproximadamente 20 tipos de alterações oxidativas do DNA pela ação dos Radicais Livres. O nível de dano estimado atinge de 8 a 83 resíduos/106 de desoxiguanosina, aumentando com a idade, no fígado, rim e baço, mas não no cérebro.A lesão do DNA mitocondrial merece destaque, pois a mitocôndria é a fonte mais importante de Radicais, e o seu DNA está exposto a níveis altos de radicais livres. Por este motivo, o DNA mitocondrial parece ser o alvo preferencial para muitos xenobióticos químicos carcinogênicos. A lesão do DNA induzida pelo radical hidroxila inclui alterações de bases e quebra da molécula. Dos cinco principais componentes do DNA, a timina e a citosina são as bases mais suscetíveis aos danos causados pelo ataque do radical hidroxila, seguidas pela adenina, guanina e o açúcar desoxirribose.

Reparo ao DNA – Radicais livres geram bases danificadas (principalmente transversões) e quebras de filamentos simples e duplos, mas existem sistemas de reparo e de proteção, como as histonas que são proteínas associadas ao DNA que não está sendo replicado e ajudam na proteção contra a ação de radicais livres. O principal mecanismo de reparo é a excisão de bases danificadas que é desempenhada por enzimas glicosilases que hidrolisam a ligação glicosídica entre a base nitrogenada danificada e a molécula dedesoxirribose, seguida pelo preenchimento da região com a base correta por ação da DNA-polimerase.

E por que envelhecemos?

Na década de 70 surgiu a moda dos "radicais livres". As revistas e a TV passaram a dizer que esses tais radicais livres eram os responsáveis pelo envelhecimento das pessoas. E mais, para acabar com eles, só tomando carradas de "anti-oxidantes". Hoje, ao que parece, os médicos não estão mais receitando esses anti-oxidantes pois está ficando evidente que eles não retardam o envelhecimento de ninguém. Passaram a dizer que o melhor método para viver mais é comer menos. Entramos na era da "restrição calórica".

Mas, afinal, o que são esses radicais livres? Basicamente, um radical livre é um átomo ou molécula que tem 1 elétron "desemparelhado". A gente aprende, nas aulas de química, que os elétrons em um átomo gostam de ficar emparelhados, isto é, gostam de andar aos pares, um com spin para cima e o outro com spin para baixo. Se a molécula tem um elétron isolado, sem parceiro, é grande a chance dela tentar roubar outro elétron de algum composto para emparelhar com o seu.

A molécula de oxigênio (O2) tem dois elétrons desemparelhados. Ela é eletricamente neutra, pois tem 16 prótons e dezesseis elétrons, mas pode aceitar, com alguma facilidade, um elétron extra para satisfazer o emparelhamento de um dos desemparelhados. Quando ela recebe esse elétron extra, vira O2-, e passa ser um radical livre chamado "superóxido".

Biologicamente, radicais livres são tóxicos. Nosso sistema imunológico fabrica radicais livres para liquidar micróbios indesejáveis. Mas, dentro das mitocôndrias eles são um grande problema porque gostam de roubar elétrons das grandes moléculas, as enzimas e os lipídeos, para satisfazer seus elétrons desemparelhados. Na linguagem dos químicos, eles "oxidam" os lipídeos. Quem já viu o que acontece com gorduras deixadas ao ar livre sabe o que acontece quando elas oxidam. Nas membranas das mitocôndrias os lipídeos, quando oxidados por radicais livres, endurecem e se quebram. Isso pode destruir a mitocôndria. E os radicais livres atacam também outras moléculas, como as enzimas, o DNA e o RNA. É preciso, portanto, limitar a produção dos radicais livres ou neutralizá-los de alguma forma, antes que façam muito estrago na célula.

O organismo de seres que respiram oxigênio, como nós, sabe produzir uma enzima, osuperoxide dismutase (SOD), que pode neutralizar um radical livre como o superóxido. Entretanto, nem sempre essa enzima dá vencimento. Além disso, ela pode não estar presente no local onde os radicais livres são produzidos e realizam suas malvadezas. Um desses locais, exatamente o que nos interessa nesse relato, é a cadeia respiratória que reside na membrana interna das mitocôndrias. Como vimos, no fim da cadeia os elétrons que passam por ela são retirados para participarem da reação que produz água (O2 + 4 H+ + 4 e--> 2 H2O). Idealmente, todos os elétrons que saem da cadeia respiratória deveriam ter esse destino. Mas, não é isso que acontece. Mesmo quando tudo está normal, cerca de 2% desses elétrons escapam do processo e, como existem muitas moléculas de oxigênio por perto, pulam para elas e formam superóxidos. Para falar a verdade, estou simplificando o esquema, pois também outros radicais livres são formados, além do superóxido, e podem se originar de elétrons que vazam da cadeia respiratória. Um desses radicais livres, o OH-, é extremamente reativo e oxida tudo que encontra por perto. A mitocôndria não sobrevive se a taxa de radicais livres ultrapassar um certo limiar. Como vou contar, a seguir, a mitocôndria provoca a morte da célula, uma coisa chamada de apoptose.

Podemos dizer, sem hesitação, que são as mitocôndrias que decidem quando a célula onde moram deve morrer. É uma morte programada que os biólogos chamam de "apoptose". Pode ser desencadeada por fatores externos como intoxicações, poluentes, fumo etc. Mas, também pode surgir por decisão interna da mitocôndria. Nesse caso, o mecanismo que ativa a apoptose é a perda do potencial elétrico na membrana onde está a cadeia respiratória. Isso provoca uma inversão no funcionamento da cadeia, como vimos na apostila anterior, tentando recuperar o estado da membrana. Mas, nem sempre isso é possível. Quando não é, o defeito provoca uma avalanche de radicais livres, como é fácil de prever, pois os elétrons da cadeia perdem seus rumos. Quando essa avalanche se estabelece, começa a seqüência de eventos que resulta na apoptose. Inicialmente, a mitocôndria libera uma das suas enzimas mais importantes, parte essencial da cadeia respiratória, chamada citocromo c. Essa liberação se dá porque os radicais livres oxidam os lipídeos que prendem o citocromo c à membrana. Vagando solta pela mitocôndria, essa enzima ordena que outras enzimas, chamadas de "caspases", entrem em ação. Sabe qual é a missão dessas tais caspases? Matar a célula! Elas fazem isso escangalhando todas as grandes moléculas que encontram em seus caminhos, proteínas, lipídeos, DNA, o que for. Furam a membrana externa da mitocôndria e saem para o espaço externo onde continuam suas tarefas mortais.

Os genes que contêm as instruções para a fabricação do citocromo c foram trazidos para a célula pela bactéria que deu origem à mitocôndria na endossimbiose. Só depois foram transferidos para o núcleo. Os genes para fazer as carpases também chegaram com a bactéria. Isso leva a crer que a bactéria invasora já tinha, desde o início da endossimbiose, as armas para matar a célula hospedeira mas preferiu não fazê-lo. Em outras palavras, preferiu viver dentro da outra como parasita, já que matá-la talvez não fosse tão vantajoso. Isso reforça a hipótese segundo a qual ela seria a Rickettsia, que ainda hoje é uma parasita de células.

Os radicais livres são deletérios mas são inevitáveis. Por um lado, o funcionamento da cadeia respiratória não pode ser 100% eficiente, pois nada é. Depois, se algo ruim ocorrer com a cadeia, são eles que sinalizam que a mitocôndria está com defeito (liberando o citocromo c) e que está na hora de uma apoptose. Mas, como eles podem atacar inclusive o DNA mitocondrial, provocam muitas mutações, a grande maioria indesejável. A coisa é pior porque o DNA das mitocôndrias contém poucos genes, como vimos, e é desprotegido, como o das bactérias. Quando as mutações afetam a própria cadeia respiratória, mais radicais livres são liberados e temos um ciclo vicioso. Além disso, as mutações do DNA mitocondrial começam a ficar mais prejudiciais, em geral, quando a pessoa vai ficando velha e já não produz descendentes. Portanto, a seleção natural não tem como consertar esse tipo de desvantagem. Meu palpite, por experiência própria, é que prolongar o mais possível a vida sexual talvez contribua para retardar o envelhecimento.

Agora, o mais intrigante é que as pesquisas parecem mostrar que o DNA mitocondrial das pessoas velhas não apresenta mutações nos genes responsáveis pelo funcionamento da cadeia respiratória. Isso é paradoxal, já que esses genes são continuamente atacados pelos radicais livres. Uma possível explicação é a seguinte: os radicais livres e a apoptose são essenciais pois liquidam as mitocôndrias com cadeias respiratórias defeituosas que são continuamente substituidas por outras sadias. Mais uma razão para que esse mecanismo não seja desligado. Portanto, não há como evitar que as mitocôndrias nos arrastem para as vicissitudes da velhice. No máximo, levando uma vida saudável e comendo apenas o necessário para tocar a cadeia respiratória em seu melhor ritmo, talvez seja possível adiar essas mazelas.



Após a leitura do texto e ampla discussão sobre radicais livres( tempo previsto para duas aulas) partimos para a segunda atividade. Os alunos devem trazer massinha de modelar e palitos de dente. O professor pode dividir os grupos previamente e pedir que se organizem para trazer o material solicitado. Em uma sala com 40 alunos em média podem ser formados 8 grupos de 5 alunos. O professor pode dividir quais estruturas deverão ser montadas por cada grupo. Cada grupo deve montar uma base, um açúcar e um fostato porque já pode ser comentada a formação de um nucleotídeo. Os alunos podem ao final da atividade verificar as diferenças entre as bases representadas e observarem a regra de Chargaff. O tempo estimado para a atividade é de duas aulas.


A próxima atividade é trabalhar com o Kit Construindo as Moléculas da Vida: DNA-RNAm-Proteína.

Podem ser formados 5 grupos de aproximadamente 8 alunos para desenvolver a atividade 3 intitulada como DNA – sua estrutura:

1) Explorar o modelo recebido pelo grupo, explorar semelhanças e diferenças entre as peças, fazer relação com a atividade anterior;

2) Montar um nucleotídeo;

3) Utilizar a regra de Chargaff e montar vários nucleotídeos;

4) Montar a fita complentar observando o antiparalelismo das hélices.

O tempo estimado para a atividade é de uma aula. Se a aula não for dupla, guardar a estrutura produzida para continuação da atividade seguinte.

A atividade seguinte envolve clivagem.Quando a taxa de radicais livres ultrapassar um certo limiar as mitocôndrias provocam a morte da célula(apoptose). Enzimas que chamam caspases e vagam pela mitocôndria são capazes de cortar em pedaços vários tipos de moléculas grandes como proteínas, lipídeos e DNA.

Ainda utilizando o kit poderemos desenvolver a atividade sugerida pelos próprios idealizadores do mesmo e falar sobre essa ação maléfica dos radicais livres sobre o DNA, podendo retalhá-lo, veja a seguir a atividade proposta:


Atividade prática


Técnicas de manipulação de DNA: “Tesouras de DNA”

PARTE A: TESOURAS DE DNA

As enzimas de restrição são proteínas produzidas por bactérias para prevenir ou

restringir a invasão de um DNA estranho, cortando o DNA invasor em diversos fragmentos

sem função.

Elas reconhecem e cortam locais específicos da molécula de DNA (chamados de sítios

de restrição). O sítio é geralmente formado por uma seqüência de 4 a 8 pares de bases

nitrogenadas, chamados palíndromo (iguais em sentidos opostos).

Em biotecnologia, elas podem ser usadas para cortar (digerir) um DNA de interesse.

Por exemplo, a seqüência a seguir corresponde ao sítio de restrição da enzima EcoRI.

5’ GAATTC 3

3’ CTTAAG 5’

Esta enzima reconhece estes 6 pares de bases e corta a fita dupla do DNA entre as bases

G e A. Veja o esquema abaixo:



Sítios de clivagem: 5’ ...G AATTC... 3’

3’…CTTAA G... 5’



Após a clivagem, o DNA separa-se em pedaços cujas extremidades são:

5’ …G AATTC… 3’

3’ …CTTAA G... 5’



Exemplos de sítios de restrição de algumas enzimas:


HindIII: 5’ AAGCTT 3’’ BamHI: 5’ GGATCC 3’

3’ TTCGAA 5 3’ CCTAGG 5’

SmaI: 5’ CCCGGG 3’ DraI: 5’ TTTAAA 3’

3’ GGGCCC 5’ 3’ AAATTT 5’

Programa de pesquisas aplicadas sobre a melhoria do ensino público no Estado de São Paulo - FAPESP

Parceria USP-São Carlos e EESOR



Programa de pesquisas aplicadas sobre a melhoria do ensino público no Estado de São Paulo - FAPESP



Avaliação:

Algumas questões para avaliação:

1. Conceitue radical livre.

2. Quais são os radicais livres derivados do oxigênio?

3. Por que DNA mitocondrial é vulnerável a ação de radicais livres?

4. Que são antioxidantes?

5. Por que a antocianina é considerada antioxidante?

6. Faça uma analogia entre a ação dos radicais livres nas células e o processo de ferrugem.



A participação e o interesse demonstrado pelo aluno na participação das atividades com massinha e com o kit também são importantes para avaliação.

Relato sobre a utilização do kit Construindo as Moléculas da Vida: DNA-RNAm-Proteína:


Primeiro eu gostaria de fazer algumas considerações que me fizeram refletir sobre o uso do kit.

Todos os professores, alunos do curso de Biotecnologia ficaram encantados ao receber kit como crianças que recebem um brinquedo novo. Também observei que adoraram manipular as peças como quem brinca com um quebra-cabeça.

O kit é interessante, chamativo e fácil de montar. Uma última consideração muito importante e que me motivou a trabalhar com meus alunos utilizando o kit, diz respeito à forma como me foi útil sua utilização. Sou professora de Física há 17 anos e de Química há 6 anos. Meus conhecimentos na área de Biologia estão lá no fundinho da memória. Eu até fiquei meio receosa de não acompanhar bem o curso porque a maioria dos outros colegas dá aulas de Ciências e Biologia, porém adorei tudo. O kit facilitou a compreensão de tudo que foi dito e ainda me motivou para aprender mais. Se funciona comigo, funciona com meus alunos.

Agora vamos à utilização do kit com meus alunos. Escolhi o 3º colegial porque eles já estudaram ligações químicas, radiação da luz e já tem noções de estrutura de DNA. Já disse que sou professora de Física e quis utilizar o material de forma experimental, então escolhi 8 alunos do 3ºA matutino. A escolha não foi aleatória. Escolhi meninas e meninos, que tiram altas notas e notas baixas, que tem raciocínio mais rápido e mais lento, mais dificuldade e menos dificuldade, porque só assim, poderia observar melhor como poderia ser vantajosa a utilização do kit.

Utilizei um 6º horário em que não tinha aula e nem os alunos. Convidei os alunos escolhidos por mim e disse que se tratava de uma experimentação de um material que havia recebido em um curso do qual estou participando e que o material é da escola e todos os professores da área de Ciências da Natureza podem utilizá-lo.

Os alunos foram comigo até a minha sala (sala ambiente). Previamente anotei na lousa o título da atividade e um roteiro a ser seguido.

DNA: sua estrutura

1) Explorar o modelo;

2) Montar um nucletídeo;

3) Regra de Chargaff- AT e CG;

4) Montar uma fita complementar.

Formei 4 duplas com os 8 alunos. Entreguei um saquinho com de Peças para montar as moléculas de DNA pra cada dupla. Pedi que tirassem os saquinhos de dentro do saco maior, mas sem abri-los. Minha intenção foi que observassem que as peças já estavam agrupadas de forma organizada e que cada saquinho continha estruturas diferentes. Em seguida pedi que abrissem cada saquinho e tirassem uma peça para verificarem como eram. Quando todos terminaram de reconhecer as pecinhas apenas mostrei as que representavam as bases nitrogenadas e pedi que separassem as 4 bases em dois grupos, pensando em semelhanças. Três grupos separaram por tamanho e apenas um grupo verificou que as pecinhas tinham dois ou três furinhos (a aluna que sempre tira notas altas percebeu o número de furos e antecipou que faríamos ligações entre as peças). Então dei nome às peças, as maiores disse que são purinas e as menores pirimidinas. Expliquei que as pecinhas transparentes representam ligações químicas e que como nosso objetivo seria ligar as bases em duplas seria melhor ligar as peças que tinham a mesma quantidade de furos ( mesma quantidade de pontes de hidrogênio). Perguntaram-me sobre as cores, disse que não tinha importância nessa primeira atividade. Seguindo com a exploração do material pedi que despejasse na mesa apenas um saquinho escolhendo a cor que quisessem, contendo estruturas bolinha/pentágono (como resolvi chamá-las). Sobre a mesa de cada dupla de alunos tínhamos então, um monte de duplas ligações, um monte de triplas ligações, 4 saquinhos com bases coloridas( cada saquinho com bases de um tipo) e um monte de pecinhas que representam fosfato e pentose de uma única cor.

Pedi que cada dupla ligasse uma base ao açúcar (pentágono) e não no fosfato (círculo). O aluno que é muito inquieto já estava ligando base com base e base com açúcar. Pedi que ele desfizesse e que seguisse minhas orientações para que no final todos conseguíssemos bons resultados à partir de nossas observações. É sempre bom lembrar que toda atividade é importante, o passo a passo e a organização são fundamentais na aprendizagem. Quando todas as duplas estavam com a estrutura pedida em mãos expliquei que era a representação de um nucleotídeo formado de um fosfato, um açúcar e uma base.

Fiz um esquema na lousa mostrando o grupo de átomos.

Prosseguindo, pedi que eles ligassem bases a todas as pecinhas fosfato/açúcar da cor escolhida (hastes da dupla hélice). A pergunta foi: qualquer base? Eu respondi que sim, qualquer base, de qualquer cor.

Essa parte foi fácil (a aluna que tira notas maiores não tem muita habilidade com montagem, foi ficando para trás e na pressa de acompanhar os outros acabou ligando círculo com base. Quando todos terminaram verifiquei se tudo estava certo e pedi então que segurassem na mão esquerda um nucleotídeo com o fosfato virado para baixo e com a mão direita um nucleotídeo virado para cima com a ressalva que para que as bases se encaixassem corretamente deveriam ter o mesmo número de furos e não serem iguais. Daí a estrutura já vai ficando um pouquinho mais complexa. Quem tem raciocínio mais lento demora um pouco mais para seguir as instruções. Eu tive que usar uma linguagem bem simples: bolinha pra baixo na mão da esquerda e bolinha pra cima na mão da direita, usem as pecinhas transparentes para ligar as bases, A com T e C com G. Quando todos terminaram pedi que organizassem tudo sobre a mesa para melhor visualização.

Agora então pedi que ligassem fosfato com açúcar observando o antiparalelismo das hélices, formando uma espécie de escada.

Etapa final, pedi que torcessem a dupla de bases para que ficassem com seu plano parecendo degraus em relação às hastes da dupla hélice( com seus planos paralelos ao chão). Fica mais fácil para torcer o DNA. Finalizando, com a mão direita, segurando o fosfato virado para cima vamos girar a escada formando hélices. Todo mundo fez rapidinho. Todo mundo adorou, o sorriso de felicidade foi lindo. Notei que os alunos gostaram da atividade como eu também gostei.

Percebi também que a experiência teve uma significação a mais, eles, assim como eu, pensaram além das pecinhas de plástico. Não vou me esquecer dessa aula. Os alunos seguiram minhas orientações demonstrando confiança e em 30 minutos construímos nossa pequena cadeia de DNA. Terminada a aula todos de forma organizada guardaram as pecinhas porque já tinham observado como elas estavam guardadas então foi fácil reorganizar. Também foi bonito ver o trabalho de equipe, um ajudando o outro.

Infelizmente não sei como seria se o grupo de alunos fosse maior. Percebo que ideal são sempre as duplas. Assim todos pegam no material, manuseiam e o professor tem controle sobre as observações do andamento da atividade com a turma. Também é importante que o próprio professor já tenha realizado todas as etapas da atividade antes. Organização é muito importante e passa até segurança para os alunos.

Em outra aula vaga, minha e deles, pedi que me encontrassem Sentei na escada com eles e fiz algumas perguntas:

Quais a três estruturas que formam um nucleotídeo? O que o círculo representa? E o pentágono? Porque a timina se liga a adenina e não ás outras duas bases?

Todos sabiam as respostam de imediato, sem hesitação e eu nem tinha dito que ia perguntar nada, mesmo porque minhas perguntas foram apenas para sondar o resultado da utilização do kit.

Para mim foi muito bom o resultado e penso que a atividade de clivagem também pode ser aplicada a seguir, com bons resultados.

Seguem algumas fotos da utilização do kit e um pequeno vídeo mostrando uma sugestão de trabalho com as massinhas.