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.
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=2553CC093AA13E4F08825E46349224D8RADICAIS 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.
Mais textos interessantes:
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.
Nenhum comentário:
Postar um comentário