ensino - e-Bug

No Capítulo 1.1, faz-se a
introdução
ao
mundo
dos
micróbios,
explorando
em
primeiro lugar os seus diferentes
tipos e formas, e depois
examinando
de
perto
os
micróbios inofensivos e os
micróbios nocivos.
Nesta actividade introdutória os
alunos familiarizam-se com os
vários tipos e formas de
micróbios através de um jogo de
cartas
de
aprendizagem
interactiva.
A
actividade
complementar
reforça a aprendizagem sobre a
estrutura microbiana através da
preparação
de
posters
de
investigação. Em alternativa, os
alunos podem preferir investigar
a história da microbiologia,
elaborando
um
poster
cronológico.
ENSINO
OBJECTIVOS
Campylobacter
CURRICULUM NACIONAL
LIGAÇÕES
Todos os alunos:




Aprendem que existem três tipos de micróbios.
Compreendem que os micróbios se podem
encontrar em qualquer lugar.
Aprendem que as bactérias inofensivas existem no
nosso corpo.
Compreendem que os micróbios têm todos
tamanhos diferentes.
CURRICULUM DE CIÊNCIAS
3º Ciclo / 9º Ano
ou
Projecto de Educação para a Saúde a
implementar nas Áreas Curriculares
Não Disciplinares
1.1 Microrganismos
Introdução
Enquadramento
Palavras-Chave
Bactéria
Bicho
Célula
Cílios
Citoplasma
Doença
ADN
Flagelos
Fungo
Germe
Micróbio
Microrganismo
Microscópio
Patogénico
ARN
Vírus
Materiais
Necessários
Por aluno
Uma cópia de SH 1
Uma cópia de SH 2
Uma cópia de SH 3
Uma cópia de SH 4
Preparação Prévia
Recorte e plastifique
um conjunto de cartas
de jogar (SH 2 – SH 4)
para cada grupo.
Recursos
Disponíveis na Net

Um filme sobre a
actividade

Várias fotografias de
micróbios

SH 1 em formato MS
PowerPoint

Animação para
mostrar as diferenças
de tamanho dos
micróbios
Os microrganismos são seres vivos demasiado pequenos para serem
observados a olho nu. Podem encontrar-se em qualquer local do planeta
e podem ser benéficos ou nocivos para o ser humano (este facto será
desenvolvido em capítulos posteriores). Apesar de extremamente
pequenos, os micróbios podem ter diversas formas e tamanhos. Existem
três tipos principais de micróbios:
Os Vírus são os micróbios mais pequenos e são geralmente nocivos
para o ser humano. São partículas que não sobrevivem por si próprias.
Precisam de uma célula “hospedeira” para sobreviver e se reproduzir:
Uma vez dentro da célula “hospedeira”, rapidamente se multiplicam
destruindo-a durante este processo!
Os Fungos são organismos uni ou pluricelulares parecidos com plantas
que tanto podem ser benéficos como nocivos para o ser humano. Obtêm
o seu alimento através da decomposição de matéria orgânica ou vivendo
como parasitas num organismo hospedeiro. Os fungos incluem o bolor,
os cogumelos e as leveduras! Os nocivos são aqueles que podem causar
infecções ou que são venosos quando ingeridos, os outros podem ser
benéficos ou inofensivos, como por exemplo, o Penicillium, que produz a
penicilina (antibiótico) e o Agaricus (cogumelo) que pode ser ingerido
como alimento. Disseminam-se pelo ar como esporos, que são parecidos
com pequenas sementes. Quando estes esporos caem sobre o pão ou
sobre a fruta, se tiverem condições apropriadas (humidade), abrem e
multiplicam-se.
As Bactérias são organismos unicelulares que se podem multiplicar
exponencialmente, em média a cada 20 minutos. Durante o seu
crescimento, algumas produzem substâncias (toxinas) que podem ser
extremamente prejudiciais para o ser humano e causar doenças (ex.
Staphylococcus aureus). Algumas bactérias são completamente
inofensivas enquanto outras são muito úteis para nós (ex. Lactobacillus
que se usa na indústria alimentar) e até indispensáveis à vida humana,
como é o caso daquelas que são responsáveis pelo crescimento das
plantas (Rhizobacterium). As inofensivas designam-se por nãopatogénicas, enquanto as nocivas são apelidadas de patogénicas.
Aproximadamente 70% das bactérias são microrganismos nãopatogénicos inofensivos.
As bactérias podem ser classificadas, quanto à sua forma, em três
grupos – cocos (redondas), bacilos (tubulares) e espiroquetas
(espiraladas). Os cocos também podem ser subdivididos em três grupos,
pela forma como se agregam: estafilococos (cachos), estreptococos
(cadeias) e diplococos (pares). Os cientistas usam esta classificação
para identificar qual a infecção que o paciente tem.
Como criaturas vivas, os micróbios têm certas exigências de crescimento
mas estas dependem do local onde se encontram. Por exemplo, os
micróbios que vivem nos seres humanos preferem uma temperatura de
37ºC, enquanto os que vivem em aberturas termais nas profundezas do
mar preferem temperaturas muito mais altas e os que vivem nas regiões
árcticas preferem temperaturas muito mais baixas. Os micróbios também
variam nas suas exigências nutritivas. Uma alteração no ambiente pode
matar muitos micróbios, embora seja importante lembrar que estes são
extremamente adaptáveis e as modificações graduais podem resultar em
micróbios que se adaptam para se ajustarem ao seu ambiente, p. ex. as
bactérias resistentes aos antibióticos.
1.1 Microrganismos
Introdução
Introdução
1. Comece por perguntar aos alunos o que é que já sabem sobre micróbios. A maior parte
deles já saberá que podem causar doenças mas eventualmente não sabem que os
micróbios também podem ser benéficos. Pergunte-lhes onde procurariam se quisessem
encontrar micróbios. Será que eles pensam que os micróbios são importantes para nós?
2. Explique que os micróbios são as criaturas vivas mais pequenas da terra e que a palavra
microrganismo se traduz, literalmente, em micro (pequeno) e organismo (vida). São tão
pequenos que não podem ser vistos sem o uso de um microscópio. Anthony van
Leewenhoek criou o primeiro microscópio em 1676. Usou-o para examinar vários objectos
da sua casa e designou as criaturas vivas (bactérias) que encontrou na raspagem dos seus
dentes por “animalejos”.
3. Mostre aos alunos que existem três tipos diferentes de micróbios: bactérias, vírus e fungos.
Use SH 1 para demonstrar como estes três micróbios variam em forma e estrutura. Utilize a
actividade proposta no website www.e-bug.eu para demonstrar os diferentes tamanhos dos
micróbios.
4. Acentue que para além dos micróbios que causam doenças, existem também micróbios
úteis. Peça aos alunos para identificarem alguns micróbios úteis. Se não forem capazes dêlhes exemplos: o Lactobacillus no iogurte, as bactérias probióticas no nosso estômago que
ajudam na digestão e o fungo Penicillium que produz a penicilina, etc.
5. Destaque que os micróbios podem ser encontrados em QUALQUER LOCAL – no ar que
respiramos, na comida que ingerimos, na água que bebemos, à superfície e dentro do nosso
corpo. Realce que embora existam micróbios nocivos que podem fazer-nos mal, existem
muito mais micróbios úteis que podemos usar.
Actividade Principal
Nesta actividade, grupos de 3 - 4 alunos jogam um jogo de cartas que os ajuda a lembrar de
algumas palavras técnicas relacionadas com os micróbios, bem como a familiarizarem-se com
os vários nomes, as diferenças de tamanho, capacidade de causar danos e se são resistentes
aos antibióticos.
Nota – As informações contidas nas cartas sobre o tamanho e nº de espécies dos micróbios
estavam correctas na data do desenvolvimento do programa, as restantes estão em constante
mutação pelos avanços científicos que se verificam e pelas variações nas resistências aos
antibióticos.
Regras do jogo
1. Quem dá as cartas deve baralhá-las e distribuí-las voltadas para baixo. Cada jogador
segura nas suas cartas de modo a ver apenas a carta do topo.
2. O jogador à esquerda de quem dá começa por ler, em voz alta, um item da carta do topo
(p. ex. Tamanho 50). Os outros jogadores lêem depois o mesmo item. O jogador com o
valor mais alto ganha, recolhendo as cartas de topo dos outros e colocando-as debaixo
das suas. O vencedor escolhe, então um item da carta seguinte.
3. Se 2 ou mais jogadores partilharem o valor mais alto, todas as cartas são colocadas no
meio da mesa e o mesmo jogador escolhe um item da carta seguinte. O vencedor da
jogada fica também com as cartas do meio. A pessoa que, no final, tiver todas as cartas
é o vencedor.
1.0 Introduction to Microbes
1.1 Microrganismos
Introdução
Plenário
Avalie a aprendizagem perguntando aos alunos:
a. O que são micróbios?
Os micróbios são seres vivos demasiado pequenos para serem observados a olho nu.
b. Onde se podem encontrar?
Em toda a parte.
c. Quais são as diferentes formas das bactérias?
Bacilos (tubulares), cocos (redondas) e espiroquetas (espiraladas).
d. Qual é a principal diferença entre bactérias e vírus?
As bactérias são muito mais complexas que os vírus e podem sobreviver em QUALQUER
PARTE enquanto os vírus necessitam de uma célula “hospedeira” para sobreviver.
e. Promova um debate sobre micróbios úteis e inofensivos para o ser humano, utilizando os
micróbios da actividade principal. Avalie a compreensão de como estes micróbios podem
ser úteis ou nocivos, ou ambos.
Os micróbios nocivos para o ser humano são, geralmente, aqueles que nos podem causar
dano através das infecções. No entanto, algumas vezes, podem ser encarados como sendo
úteis, p. ex. certas estirpes de E. coli e Salmonella podem causar diarreias graves se
ingeridas pelo ser humano, no entanto, estas estirpes têm sido extensivamente
investigadas. Esta investigação informou-nos muito sobre micróbios em geral e como
podemos utilizá-los em nosso proveito, p. ex. em engenharia genética, no desenvolvimento
de vacinas, etc.
Actividade Suplementar
Divida a turma em grupos de 3 – 4 alunos. Cada grupo deve criar um poster sobre um dos seguintes
tópicos:
1. Escolha um tipo específico de bactéria, vírus ou fungo, p. ex. Salmonella, Influenza e Penicillium.
O poster deverá incluir:
a. Estrutura dos micróbios
b. Onde se podem encontrar
c. Como afectam o homem (benéficos ou nocivos)
d. Exigências de crescimento desse grupo específico de micróbios
OU
2. Um poster cronológico sobre a história dos micróbios. Este poster pode incluir:
a. 1676: van Leewenhoek descobre os “animalejos” utilizando um microscópio
b. 1796: Jenner descobre a vacina da varíola
c. 1850: Semmelweis defende a lavagem das mãos para evitar a disseminação de
doenças
d. 1861: Pasteur descobre que as bactérias não surgem de geração espontânea
e. 1884: Koch publica os seus postulados, os critérios para estabelecer uma relação
causal entre um micróbio e uma doença
f.
1892: Ivanovski descobre os vírus
g. 1929: Fleming descobre os antibióticos
Fungos
Bactérias
Membrana
celular
Cromossoma
Vírus
Envelope
Complex
(Bacteriophage – a virus which infects
bacteria)
Esporângios
Ácido nucleico
Talo ou Soma
Glicoproteínas
Micélio
Parede
celular
Citoplasma
Esporângios:
Corpo produtor de esporos.
Talo ou Soma:
Haste filamentosa sobre a qual se formam
os esporângios.
Micélio:
Rede de hifas que absorvem os
nutrientes.
As bactérias sobrevivem por si próprias e
encontram-se em toda a parte
Cromossoma:
Material genético (ADN) da célula.
Parede celular:
A parede celular é constituída por peptidoglicanos e
mantém a forma da célula bacteriana.
Membrana celular:
Reveste o interior da parede celular limitando o
conteúdo da célula e proporcionando uma barreira à
entrada e saída de substâncias.
Citoplasma:
Substância gelatinosa no interior da célula que
suporta o seu conteúdo.
Os vírus não sobrevivem por si
próprios – têm OBRIGATORIAMENTE
que viver dentro de uma
célula/organismo vivo
Envelope:
Camada lipídica dupla que contém o material
genético da partícula viral.
Glicoproteínas:
Servem 2 propósitos:
 Prendem o vírus à célula “hospedeira”.
 Transportam o material genético do
vírus para a célula “hospedeira”.
Ácido nucleico:
ADN ou ARN, mas as partículas virais
raramente contêm os dois. A maioria contêm
ARN.
Tobamovirus
Orthomyxovirus
Ebola
90
Tamanho Máx. (nm) ....................... 180
Tamanho Máx. (nm) ...................... 1500
Número de estirpes ........................ 125
Perigo para o homem ..................... 12
Utilidade para o homem .................. 34
humans
Resistência aos antibióticos .......... N/A
6
Número de estirpes ........................
Perigo para o homem ..................... 146
Utilidade para o homem .................. 12
Resistência aos antibióticos .......... N/A
Número de estirpes ........................ 10
Perigo para o homem ..................... 74
Utilidade para o homem .................. 5
Resistência aos antibióticos ........... N/A
1
Número de estirpes ........................
Perigo para o homem ..................... 200
Utilidade para o homem .................. 0
Resistência aos antibióticos ........... N/A
Os Tobamovirus são um grupo de
vírus que infectam as plantas. O
mais comum é o vírus do mosaico
do tabaco, que infecta o tabaco e
outras plantas provocando uma
descoloração parecida com um
mosaico nas folhas. Este vírus tem
sido muito útil na investigação
científica.
A gripe é uma infecção causada
pelo Orthomyxoviridae. Todos os
anos, 5% - 40% da população tem
gripe mas recupera completamente
em duas semanas. Em 1918, antes
de serem descobertas as vacinas
da gripe, morreram vinte milhões
de pessoas.
O Lyssavirus infecta as plantas e
os animais. O mais comum é o
vírus da Raiva e está, geralmente,
associado aos cães. A Raiva foi
responsável por 55000 mortes,
aproximadamente,
no
mundo
inteiro mas pode ser prevenida
através da vacinação.
O Filovirus provoca a doença
vulgarmente
conhecida
como
Ébola. É um dos vírus mais
perigosos que se conhece, devido
ao facto de não existirem vacinas
nem qualquer tipo de tratamento.
50% - 90% das vítimas morre com
a doença!
Tamanho Máx. (nm) .......................
18
Lyssavirus
Lymphocryptovirus
Tamanho Máx. (nm) .......................
Vírus Simplex
Rhinovirus
Varicellovirus
Tamanho Máx. (nm) ....................... 110
Tamanho Máx. (nm) ....................... 200
Tamanho Máx. (nm) .......................
25
Tamanho Máx. (nm) ....................... 200
Número de estirpes ........................
7
Perigo para o homem ..................... 37
Utilidade para o homem .................. 2
Resistência aos antibióticos .......... N/A
Número de estirpes ........................
2
Perigo para o homem ..................... 64
Utilidade para o homem .................. 2
Resistência aos antibióticos .......... N/A
Número de estirpes ........................
2
Perigo para o homem ..................... 28
Utilidade para o homem .................. 14
Resistência aos antibióticos .......... N/A
Número de estirpes ........................
2
Perigo para o homem ..................... 21
Utilidade para o homem .................. 7
Resistência aos antibióticos .......... N/A
O vírus Epstein-Barr é um tipo de
Lymphocryptovirus e provoca uma
doença conhecida como a Doença do
Beijo ou Mononucleose Infecciosa. Os
pacientes
sofrem
de
garganta
inflamada, gânglios linfáticos inchados
e cansaço extremo. A transmissão
requer contacto íntimo como beijar ou
partilhar bebidas.
O Herpes simplex é uma das mais
antigas infecções sexualmente
transmissíveis. Em muitos casos, o
Herpes não apresenta quaisquer
sintomas mas um terço das
pessoas infectadas apresenta
crostas desagradáveis à vista.
Existem, aproximadamente, 250 tipos
de vírus
da constipação!
O
Rhinovirus é, de longe, o mais
comum. Estes são responsáveis por,
quase, 35% das constipações. Os
Rhinovirus podem sobreviver três
horas fora do nariz. Se chegarem aos
teus dedos e depois esfregares o
nariz, já estás contagiado!
A varicela é provocada pelo vírus
Varicella-Zoster. É extremamente
contagioso, embora raramente com
gravidade. O contágio é por
contacto directo, tosse ou espirros.
Quase todas as pessoas tiveram
varicela na infância, antes da
descoberta do vacina contra a
varicela.
Penicillium
Tamanho Máx. (nm) ...................
Saccharomyces
Tinea
Stachybotrys
5000
Tamanho Máx. (nm) ................. 10 000
Tamanho Máx. (nm) ................. 15 000
Tamanho Máx. (nm) ................. 72 000
Número de estirpes ........................ 16
Perigo para o homem ..................... 64
Utilidade para o homem .................. 198
Número de estirpes ........................ 12
Perigo para o homem ..................... 1
Utilidade para o homem .................. 184
Resistência aos antibióticos .......... N/A
Número de estirpes ........................ 10
Perigo para o homem ..................... 43
Utilidade para o homem .................. 14
Resistência aos antibióticos .......... N/A
Número de estirpes ........................
2
Perigo para o homem ..................... 83
Utilidade para o homem .................. 2
Resistência aos antibióticos .......... N/A
Desde há mais de 6000 anos que a
Saccharomyces cerevisiae (levedura
da cerveja) tem sido utilizada no
fabrico de cerveja e pão! É também
bastante utilizada no fabrico de vinho
e na investigação biomédica. Uma
única levedura pode multiplicar-se
em 1 000 000 em apenas 6 horas.
Embora uma grande variedade de fungos
possam causar micoses nos pés, a Tinea
provoca pele gretada e que dá comichão,
tipicamente, entre o 4º e 3º dedo do pé.
Esta infecção é conhecida como Pé de
Atleta e é a infecção da pele mais
comum provocada por um fungo. Quase
70% da população sofre de pé de Atleta.
O Stratchybotrys (bolor do feno) é
um fungo tóxico negro, que embora
não sendo patogénico por si só,
produz uma série de toxinas que
podem provocar vários problemas de
saúde, desde erupções cutâneas a
reacções que envolvem risco de vida
para
quem
tem
problemas
respiratórios.
Resistência aos antibióticos .......... N/A
O Penicillium é um fungo que,
literalmente, mudou o mundo! Desde
a sua descoberta, o antibiótico tem
sido produzido em massa para
combater as infecções bacterianas.
Infelizmente, devido ao seu uso
excessivo
muitas
bactérias
desenvolveram resistência a este
antibiótico.
Aspergillus
Cryptococcus
Candida
Verticillium
Tamanho Máx. (nm) ................. 12 000
Tamanho Máx. (nm) ................. 15 000
Tamanho Máx. (nm) ................. 10 000
Tamanho Máx. (nm) ............ 8 500 000
Número de estirpes ...................... 200
Perigo para o homem ..................... 47
Utilidade para o homem .................. 124
Resistência aos antibióticos .......... N/A
Número de estirpes ........................ 37
Perigo para o homem ..................... 98
Utilidade para o homem .................. 37
Resistência aos antibióticos .......... N/A
Número de estirpes ........................ 44
Perigo para o homem ..................... 74
Utilidade para o homem .................. 175
Resistência aos antibióticos .......... N/A
Número de estirpes ........................
4
Perigo para o homem ..................... 1
Utilidade para o homem .................. 18
Resistência aos antibióticos .......... N/A
O Aspergillus é ao mesmo tempo
benéfico e nocivo para o ser humano.
Muitos são utilizados na indústria e em
medicina. Este fungo é responsável por
cerca de 99% da produção global de
ácido cítrico e é um componente dos
medicamentos que os fabricantes
acreditam poder diminuir a flatulência!
O Cryptococcus é um fungo que
se
desenvolve
como
uma
levedura. É mais conhecido por
provocar formas graves de
meningite e meningoencefalite
em pessoas com SIDA. A maioria
dos Cryptococci vive no solo e
não é nociva para o ser humano.
O fungo Candida faz parte da flora
natural da boca e do tracto
gastrointestinal do ser humano. Em
circunstâncias normais este fungo
pode ser encontrado em 80% da
população humana sem efeitos
adversos, embora o excesso possa
resultar em candidíase (sapinhos).
O Verticillium é um fungo bastante
comum que vive na vegetação em
decomposição e no solo. Algumas
estirpes podem ser patogénicas
para os insectos, plantas e outros
fungos mas raramente provocam
doenças no ser humano.
Chlamydia
Salmonella
SARM
Streptococcus
Tamanho Máx. (nm) ..................... 1000
Tamanho Máx. (nm) ..................... 1000
Tamanho Máx. (nm) ..................... 1000
Tamanho Máx. (nm) ..................... 1000
Número de estirpes ........................... 3
Perigo para o homem ....................... 37
Utilidade para o homem ................... 1
Número de estirpes .......................
3
Perigo para o homem .................... 89
Utilidade para o homem ................. 15
Resistência aos antibióticos ........... 40
Número de estirpes ........................
1
Perigo para o homem ..................... 174
Utilidade para o homem .................. 20
Número de estirpes .........................
Perigo para o homem ......................
Utilidade para o homem ...................
Resistência aos antibióticos .............
A Salmonella é uma bactéria
tubular muito conhecida por
provocar intoxicações alimentares
e febre tifóide. Os sintomas variam
desde os vómitos, à diarreia e até
à morte nos casos mais graves.
Staphylococcus Aureus Resistente à
Meticilina (SARM) é a bactéria
responsável pela dificuldade em
tratar as infecções hospitalares. É
uma variação do Staphylococcus
aureus (estafilococo dourado) que
se tornou resistente aos antibióticos
mais comuns.
Resistência aos antibióticos .............
5
A
Clamídia
é
uma
doença
sexualmente transmissível (DST)
provocada pela bactéria Chlamydia
trachomatis.
Pode
apresentar
sintomas
moderados,
como
corrimento vaginal e do pénis, ou
complicações mais graves como a
infertilidade ou inflamação dos
testículos.
Escherichia
Pseudomonas
Resistência aos antibióticos ............ 90
Lactobacillus
50
50
75
20
A maioria dos Streptococcus é
inofensiva para o ser humano e
faz parte da flora natural da boca e
das mãos. No entanto, alguns
provocam cerca de 15% das
Amigdalites. Os sintomas incluem
febre súbita, dores de estômago e
inchaço (edema) das amígdalas.
Treponema
Tamanho Máx. (nm) ..................... 2000
Tamanho Máx. (nm) ..................... 5000
Tamanho Máx. (nm) ..................... 1500
Tamanho Máx. (nm) ..................... 2000
Número de estirpes .......................... 7
Perigo para o homem ...................... 54
Utilidade para o homem .................. 184
Resistência aos antibióticos ........... N/A
Número de estirpes ........................ 126
Perigo para o homem ..................... 50
Utilidade para o homem .................. 150
Resistência aos antibióticos ............ 80
Número de estirpes ........................ 125
Perigo para o homem ..................... 0
Utilidade para o homem .................. 195
Resistência aos antibióticos ........... 10
Número de estirpes ........................
3
Perigo para o homem ..................... 115
Utilidade para o homem .................. 8
Resistência aos antibióticos ............ 10
Muitas estirpes de E. coli são
inofensivas
e
são
residentes
permanentes do tracto intestinal
humano e animal. Esta bactéria faz
parte das criaturas vivas mais
estudadas a nível mundial. Em alguns
casos, no entanto, a E. coli provoca
infecções urinárias e intestinais e
intoxicações alimentares
As pseudomonas são um dos
micróbios mais comuns em todo
o tipo de ambientes. Embora
algumas
possam
provocar
doenças no ser humano, outras
estão
envolvidas
na
decomposição e biorremediação.
Os Lactobacillus são muito comuns
e geralmente inofensivos para o ser
humano. Estão presentes na vagina
e no tracto gastrointestinal, e
constituem uma pequena porção da
flora do intestino. Estas bactérias
têm sido largamente utilizadas na
indústria alimentar (para o fabrico de
iogurte e queijo).
A Sífilis é uma doença extremamente
contagiosa provocada pela bactéria
Treponema pallidum. Os sintomas
principiam com uma erupção cutânea e
sintomas semelhantes aos da gripe e
podem conduzir a danos cerebrais e à
morte.
Pode
ser
curada
com
antibióticos, no entanto, as estirpes
resistentes estão a tornar-se cada vez
mais frequentes.