diversidade de microrganismos
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DIVERSIDADE DE MICRORGANISMOS Supervisão Caroline F. de Souza Orientação Márcia H. Mendonça Redação Felipe J. R. Benatti Gabriela Beternitz Desenvolvimento e Aplicação Amabily Bohn Deborah T. Ruppel José Juski Leandro Z. de Mattos Luana Kamarowski Marcelo H. Tamada Vinicius Will APRESENTAÇÃO Os objetivos desta aula consistem em fixar e ampliar o entendimento dos conteúdos teóricos a partir da visualização de organismos reais; iniciar a formação de um conceito de diversidade biológica, ampliando-o para além dos reinos vegetal e animal; e, finalmente, buscar a compreensão de que essa diversidade se encontra ao nosso redor, mesmo que não possamos percebê-la facilmente. Estratégias: Apresentação de diversos espécimes diferentes, tanto de seres microscópicos quanto macroscópicos pertencentes ao reino Fungi e Protoctista. Realização de contaminação de placas de petri contendo meio de cultura, de modo que o aluno faça parte deste processo. Aplicação de atividades para fixação dos conteúdos. MATERIAIS E TEMPO NECESSÁRIOS: Materiais necessários:três microscópios; lâmina contendo protozoários do gêneroParameciumsp.; contendo algas lâmina diatomáceas; lâmina contendo hifas de fungo; três placas de petri (por turma) contendo meio de cultura sólido; cartelas contendo imagens de vírus e bactérias; macroscópicos liquens, de: algas exemplares cogumelos, e alimentos contendo bolor; uma atividade avaliativa contendo três questões. Tempo necessário: duas aulas de 50 minutos, com ao menos uma semana de intervalo entre uma e outra. Na primeira aula: 15 minutos para introdução e resumo sobre o tema da aula (microrganismos), 10 minutos para a ida ao laboratório e explicação sobre as placas de petri e os 25 minutos finais para contaminação das placas. Na segunda aula: 15 minutos para a ida ao laboratório e visualização dos microscópios e fungos macroscópicos, 15 minutos para a explicação e observação das placas de petri contaminadas e 20 minutos para a resolução de atividades avaliativas. PROCEDIMENTOS Organização Geral No primeiro dia, utilizar os 15 minutos iniciais da aula para relembrar e resumir o conteúdo que será trabalhado no laboratório. Nos próximos 10 minutos, realizar o deslocamento dos alunos até o laboratório, separá-los em três grupos e realizar uma explicação a respeito das placas de petri, meio de cultura e o processo de contaminação de microrganismos. Nos 25 minutos restantes, entregar 3 placas de petri contendo meio de cultura para cada bancada e permitir aos alunos que realizem a contaminação das mesmas (o processo de inoculação e visualização das placas será detalhado mais adiante). Deve-se, então, esperar no mínimo uma semana para a realização do segundo dia de experimentos, uma vez que as colônias de bactérias e os fungos levarão certo tempo para crescer. No segundo dia, utilizar uma bancada para a colocação dos 3 microscópios contendo o Paramécio, as hifas de fungos e as algas diatomáceas, respectivamente. Na segunda bancada, dispor os organismos macroscópicos (cogumelos, bolores, algas e liquens) e as duas pranchas contendo imagens de vírus e bactérias. Reservar a última bancada para a visualização das placas de petri contaminadas. Nos primeiros 15 minutos, os alunos deverão realizar um rodízio entre a bancada contendo os microscópios e a bancada contendo as pranchas e os organismos macroscópicos. Nos 15 minutos seguintes, os alunos deverão sentar-se na terceira bancada e visualizar as placas de petri contaminadas. Nos 20 minutos finais, deverãoser entregues atividades avaliativas com o objetivo de fixação do conteúdo pelo aluno, assim como aprimorar o entendimento sobre o que ocorreu com o meio de cultura. Diversidade de Microrganismos Esta parte da aula consiste na visualização dos microscópios contendo o Paramécio, as algas diatomáceas e as hifas de fungo, e na visualização dos organismos macroscópicos (liquens, algas, cogumelos e bolor) e das pranchas que contém imagens de vírus e bactérias. Reservar para sua execução os 15 minutos inicias da aula prática. Para a realização desta parte inicial, ficar dois supervisores orientando os alunos na manipulação dos microscópios e nas explicações sobre o que está sendo visualizado nos mesmos. Na segunda bancada, ficar de um a dois professores realizando explicações sobre a diferença entre os organismos macroscópicos observados e sobre as pranchas de bactérias e vírus.Enquanto alguns alunos utilizam o microscópio, outros devem observar as pranchas e os organismos macroscópicos. Para a observação dos organismos microscópicos, o laboratório poderá conter as lâminas já prontas, com os organismos fixados. Caso esse não seja o caso: - Parameciumsp.: Para coletar Paramécios, basta coletar a água que estiver estagnada ao redor de qualquer item em decomposição, ou coletar água de lagoas paradas que sejam ricas em detritos. Para o cultivo, adicionar água em uma garrafa ou frasco de aproximadamente 2 litros. Esmagar 15 gramas de folhas de alface frescas e adicionar à garrafa contendo água. Esperar 24 horas e adicionar a água coletada que contém os paramécios. Deixar a cultura repousando durante quatro dias em temperaturas entre 24ºC e 26ºC, estando em contato com o ar e em ambiente iluminado. Após isso, o cultivo estará rico em paramécios, e continuará assim por mais dois dias, até que sua população comece a declinar. Para a realização da lâmina, pingar uma gota do cultivo, adicionar uma quantidade muito pequena de fiapos de lã e cobrir com a lamínula. Os alunos poderão observar os paramécios vivos, e os fiapos de lã servirão para restringir seus movimento e permitir uma melhor visualização. -Algas diatomáceas:Sua coleta é complicada, sendo necessário redes específicas e um tratamento oxidativo para a produção da lâmina utilizada para visualização no microscópio. No caso de não houver uma lâmina de diatomáceas previamente disponível no laboratório, ou instituições capaz de fornecê-las, recomenda-se a utilização de pranchas com imagens. -Hifas de Fungos:Obter uma colônia ou estrutura de fungo filamentoso (pode ser obtida a partir de algum alimento embolorado). Pingar, em uma lâmina limpa, duas gotas de azul de metileno. Retirar um pequeno fragmento da colônia do fungo filamentoso e colocar sobre as gotas de azul de metileno. Por fim, espalhar o fragmento sobre a superfície da lâmina e cobri-lo com a lamínula. Assim, a lâmina estará pronta para ser observada no microscópio Para a obtenção dos fungos macroscópicos, pode-se realizar coleta manual, procurando-se em locais com bastante umidade e pouca luz do sol, e que possa conter uma grande quantidade de matéria orgânica, como troncos caídos. Pode-se, também, utilizar cogumelos de valor gastronômico, como o champignon e o shitake, uma vez que estes são abundantemente comercializados. extremamente sendo Já o bolor fácil de ser necessário é obtido, apenas o armazenamento de alimentos por tempo o suficiente para seu surgimento natural. Os liquens podem ser facilmente encontrados nos mais diversos locais, principalmente em troncos de árvores, não representando dificuldade para sua obtenção. Algas também podem ser facilmente coletadas em ambientes aquáticos em geral, tanto de água doce quanto salgada. Caso não haja ambientes aquáticos por perto, pode-se comprar exemplares em lojas de aquarismo. Por fim, as pranchas de vírus e bactérias devem ser constituídas por imagens coladas em um fundo de papel E.V.A., para que tenham um efeito estético agradável. É interessante que as pranchas sejam de cores diferentes, de modo a ressaltar a diferença de conteúdo entre ambos. Visualização de Colônias na Placa de Petri Utilizar ao menos três placas de petri com meio de cultura por cada turma. O meio de cultura deve ser,prefetencialmente, o Ágar Sabouraud Dextrose, meio com alta concentração de carboidrato, que favorece a contaminação por fungos, mas também permite o crescimento de algumas bactérias. Na inoculação, os alunos devem poder ter a liberdade de escolher a maneira na qual realizarão a contaminação das placas. A inoculação poderá ser realizada deixando a placa aberta, com o meio de cultura exposto, em locais específicos. Neste caso, pode-se deixar duas placas em ambientes distintos, e realizar uma comparação entre o grau de contaminação de ambas. Os alunos podem, também, escolher realizar a contaminação das placas através de objetos de escolha própria, pressionando-os levemente contra o meio de cultura. Neste caso, é interessante dividir a placa em ao menos dois quadrantes, para que os alunos possam utilizar mais de um objeto por placa e comparar os resultados entre estes. Após a inoculação, enrolar as placas em papel filme para evitar a contaminação do ambiente em que estas ficarão repousadas e de pessoas que vierem a manipulá-las. Em seguida, para o crescimento das colônias, deve-se deixar as placas durante ao menos uma semana em um local iluminado (porém não com iluminação direta e/ou muito intensa). Se possível, os alunos poderão acompanhar, durante a semana, o crescimento das colônias. No dia da visualização das placas, colocar estas sobre a mesa e orientar os alunos a não manuseá-las, para evitar ao máximo a dispersão de esporos pelo laboratório e o risco de contaminação das pessoas presentes. Os alunos deverão observar as colônias e comparar as placas e quadrantes entre si, de modo a perceber a diferença no grau de contaminação de acordo com o local ou o objeto utilizado para a inoculação. Atividade Avaliativa A atividade avaliativa deve possuir o objetivo de fixação do conteúdo estudado na aula prática e ampliação dos horizontes do aluno. As questões da atividade devem ficar a cargo do professor ministrante da aula, porém recomenda-se um equilíbrio entre a revisão dos conteúdos já estudados e problematização das questões abordadas durante a aula prática no laboratório. Uma sugestão de atividade avaliativa que atende a esses requisitos encontrase apresentada a seguir: OS MICRORGANISMOS E SUAS ESTRUTURAS 1 – Correlacione as colunas: De acordo com as imagens observadas ao microscópio (coluna da esquerda), indique o microrganismo ou estruturas de organismos macroscópicos correspondentes (coluna da direita). ( ) PROTOZOÁRIO – Paramecium sp. ( ) ALGA UNICELULAR- Diatomácea ( ) FUNGOS - Hifas ( ) ( ) ( ) 2 – Complete as lacunas com V (verdadeiro) ou F (falso) para as sentençasseguintes: ( ) Os vírus não pertencem a nenhum Reino pois não possuem células. ( ) O Reino Monera é composto por bactérias e elas são as únicas a ter células eucarióticas. ( ) O Reino Protoctista envolve os protozoários e algas. Seres deste Reino possuem células eucarióticas e vivem em ambientes aquáticos. ( ) O Reino Fungi é o reino dos fungos. Seres deste reino possuem células procarióticas e são autotróficas (produzem o próprio alimento). ( ) As bactérias e os fungos possuem grande importância na decomposição de restos orgânicos, sendo chamados de saprófitos. ( ) Protozoários são seres unicelulares e heterótrofos (se alimentam de outros seres vivos) e algas podem ser unicelulares ou pluricelulares e são autótrofos (produzem o próprio alimento). 3- Observação das Placas de Petri a - Você observou algum tipo de microrganismo presente na placa de Petri, antes de ela ser aberta e exposta ao ar livre? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ b - Porque os microrganismos cresceram no meio de cultura e não em outros locais? _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ c - Após a placa ser inoculada, ou seja, aberta e exposta ao ar livre, o que você observou de diferente após alguns dias? Há microrganismos presentes na placa? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ d - Que tipos de microrganismos se desenvolveram ou estão presentes nas placas? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ RESULTADOS ESPERADOS Diversidade de Microrganismos Esta parte da aula, que trata da diversidade dos microrganismos, é de grande importância no sentido de aproximar o aluno ao conteúdo visto na sala de aula e permitir que este desenvolva uma visão mais ampla dos sistemas biológicos, expandindo a visão prévia dos seres vivos para além dos tradicionais reinos animal e vegetal. A visualização dos microrganismos no microscópio possibilitará ao aluno a revelação de um mundo novo, uma vez que perceberá elementos biológicos numa perspectiva totalmente diferente. A visualização das hifas de fungo, permitirão ao aluno perceber a diferença estrutural em um mesmo organismo, se analisada em escalas diferentes. A visualização do paramécio geralmente causa surpresa e chama muita a atenção, permitindo que os alunos percebam a existência de vida visivelmente ativa a nível microscópico, e a visualização das diatomáceas permitirá a percepção da complexidade das estruturas mesmo em seres imperceptíveis a olho nu. A visualização dos seres macroscópicos também ressalta ainda mais a percepção de diversidade biológica nos alunos, permitindo a esses que façam comparações entre os diversos tipos presentes na bancada, e que percebam suas diferenças. Visualização de Colônias na Placa de Petri Ao visualizar as placas de petri na aula prática, deverão ser encontradas colônias de bactérias e fungos bem visíveis, contendo um grau mais elevado de contaminação conforme o objeto ou o local em que ocorreu a inoculação. A inoculação e visualização das colônias no meio de cultura permitem que o aluno perceba a proximidade, muitas vezes imperceptível, dos microrganismos com o nosso ambiente. Ao permitir que objetos pessoais dos alunos sejam utilizados como agente de contaminação, o aluno entenderá que as bactérias existem de fato, são bastante ativas e dividem o mesmo espaço que nós, humanos. Esta prática é bastante interessante para o processo educativo dos alunos, uma vez que estes participam de quase todo o processo experimental. Os alunos não apenas vêem as colônias pré-existentes, mas são os responsáveis pela seu surgimento. Assim, espera-se que o aluno seja capaz de superar a explicação obtida na sala de aula e caminhe em direção a um conhecimento produzido por si mesmo, sendo o professor um intermediário. Atividade Avaliativa O aluno, ao realizar as atividades propostas, deve ser capaz de diferenciar as características dos reinos com indivíduos microscópicos, assim como desenvolver senso crítico capaz de contextualizá-las às situações do ambiente ao seu redor. RESULTADOS OBSERVADOS NA APLICAÇÃO EM SÉTIMOS ANOS NA ESCOLA ESTADUAL SEBASTIÃO SAPORSKI A aula foi aplicada à três turmas de sétimo ano. Os alunos demonstraram bastante interesse e curiosidade pelo assunto de microrganismos, principalmente porque esta prática possibilitou a percepção de como esses seres microscópicos, apesar de não serem visíveis a olho nu, são muito presentes no dia-a-dia e são encontrados em qualquer lugar. Os alunos puderam realizar a contaminação das placas de Petri com fones de ouvido, alargadores, celulares e outros objetos de uso pessoal. Isto revelou a importância de cuidados com a higiene e dos pertences de cada um, pois no segundo dia de aula (uma semana após a contaminação) haviam diversas colônias de bactérias e fungos nas placas. Esta experiência foi chocante para alguns dos alunos. Outra percepção que se deu com a aplicação desta aula prática, foi de permitir a mensuração de como existe uma diversidade de organismos além do que podemos enxergar normalmente e da importância que estes organismos tem e como afetam diversos fatores e situações do cotidiano. CONSIDERAÇÔES FINAIS Esta aula se constitui em um método eficiente para despertar o interesse dos alunos com relação à diversidade biológica. É interessante que, para uma maior efetividade, haja um equilíbrio entre a apresentação de organismos que possam fazer parte do ambiente e do dia-a-dia da criança e organismos novos que causem espanto e ampliem o imaginário das mesmas. Apesar do número de materiais utilizadas ser alto, o que pode representar alguma dificuldade na sua obtenção, esta aula permite um alto grau de flexibilização, uma vez que a própria ideia de diversidade permite que haja diversificação nos tipos de organismos utilizados sem que haja algum déficit na qualidade da aula. REFERÊNCIAS CONSULTADAS http://www.academia.edu/7022016/Cultivo_de_ciliados http://www.ucl.ac.uk/GeolSci/micropal/diatom.html http://www.icb.ufmg.br/mic/index.php?secao=material&material=39 http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Reinos/bioprotista4.php http://www.icb.ufmg.br/mic/index.php?secao=material&material=29
