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Biotecnologia (página 3)

Ivanhoe González Sánchez
Partes: 1, 2, 3, 4

Tabela 7. Análise estatística do grau de conhecimento médio sobre os temas na 10a classe.

Temas

Media

Std. Dev.

Fertilização in vitro

1,941176

1,248529

Clonagem

2,588235

1,277636

Técnica do DNA recombinante

2,294118

1,403776

Plantas transgênicas

1,588235

1,175735

Projecto genoma humano

2,000000

1,172604

Vacinas génicas

1,529412

1,230734

Sequenciamento da xilela

2,117647

1,576482

Cultura de tecidos

3,235294

1,480262

Tabela 8. Análise estatística do grau de conhecimento médio sobre os temas na 11a classe.

Temas

Media

Std. Dev.

Fertilização in vitro

2,291667

0,954585

Clonagem

3,250000

1,293798

Técnica do DNA recombinante

2,333333

1,340560

Plantas transgênicas

2,333333

1,340560

Projecto genoma humano

2,166667

1,403928

Vacinas génicas

2,583333

1,471960

Sequenciamento da xilela

1,916667

0,974308

Cultura de tecidos

3,083333

1,639636

Tabela 9. Análise estatística do grau de conhecimento médio sobre os temas na 12a classe.

Temas

Media

Std. Dev.

Fertilização in vitro

1,777778

1,601282

Clonagem

2,962963

1,055443

Técnica do DNA recombinante

2,296296

1,514413

Plantas transgênicas

1,888889

1,625123

Projecto genoma humano

1,111111

1,250641

Vacinas génicas

1,888889

1,450022

Sequenciamento da xilela

1,296296

1,030863

Cultura de tecidos

3,407407

1,248361

Análise estatística sobre as "Fontes de informação que tens adquirido em biotecnologia" está contida na tabela 10,11 e 12, onde os valores de 2 (Nenhum) e 3 (Pouco) são valores predominantes.

Tabela 10. Análise estatística sobre as fontes de informação que tens adquirido em biotecnologia, 10ª classe.

Fontes de informação

Media

Std. Dev.

Jornais

3,2500

1,390444

Revistas científicas

3,2500

1,390444

Aulas

2,000

1,366260

Colegas

2,4375

1,314978

Rádio

3,125

1,627882

Televisão

3,250

1,612452

Familiares

2,625

1,360147

Revistas comuns

2,000

1,673320

Internet

2,9375

1,436141

Amigos

2,5625

1,590335

Tabela11. Análise estatística sobre as fontes quanto ao nível de informação que tens adquirido em biotecnologia, 11ª classe.

Fontes de informação

Media

Std. Dev.

Jornais

2,700

1,260743

Revistas científicas

2,550

1,605091

Aulas

3,350

1,631112

Colegas

2,600

1,818038

Rádio

2,600

2,137387

Televisão

2,700

1,866604

Familiares

2,200

1,576138

Revistas comuns

1,850

1,785173

Internet

2,950

1,904980

Amigos

2,750

1,681947

Tabela 12. Análise estatística sobre as fontes de informação que tens adquirido em biotecnologia, 12ª classe.

Fontes de informação

Media

Std. Dev.

Jornais

2,500

1,336306

Revistas científicas

2,909091

1,687745

Aulas

3,272727

1,548634

Colegas

2,545455

1,792239

Rádio

3,590909

1,708775

Televisão

3,590909

1,708775

Familiares

1,818182

1,435481

Revistas comuns

2,090909

1,630340

Internet

2,090909

1,630340

Amigos

2,909091

1,305997

Na tabela 13 do "Inquérito aos professores", a resposta 7 "Acha importante a abordagem da biotecnologia no ensino médio agrário", a resposta se tem repercussão na vida dos estudantes tomou valores máximos (4.94 e 4,41) assim tendo o valor mínimo (2.29 não tenho opinião), "Os alunos são receptivos a matérias".

Tabela 13. Resultado do inquérito aos professores.

Aspectos

Media

Std. Dev.

No Professores.

17

9,413

Idade.

40

 

Sexo

16 M

1 F

Resposta 1. Acha importante a abordagem da Biotecnologia?

4,94

0,242

Resposta 2. Tem repercussão na vida dos estudantes?

4,41

1,325

Resposta 3. Tem alguma sugestão sobre temas de Biotecnologia?

2,88

2,057

Resposta 4. Quais?

Cultivo de tecido.

D N A recombinante.

Plantas transgênicas

Clonagem.

 

Resposta 5. A Disciplina que lecciona aborda aspectos ligados a Biotecnologia?

4,117

1,166

Resposta 6. Utiliza alguma bibliografia sobre a matéria da Biotecnologia?

3,529

1,736

Resposta 7. Qual é a que mais utiliza?

Manual de Biología 1

Manual de Alimento 1

15 Não utilizam

 

Os alunos são receptivos a matéria?

2,294

2,519

Quem elaborou o programa ou os Programas?

EU. 6

Ministério da Educação. 5

Outros. 6

Gostaria que fossem incluídos aspectos de Biotecnologia no programa?

4.23

1.393

Da análise feita aos resultados obtidos após a aplicação dos inquéritos nas 10a , 11a, 12a classes e aos professores conclui-se que a inclusão das matérias ligadas a biotecnologia é pertinente, porque a maior parte dos estudantes e professores responderam que sim, era importante

O desenho das estruturas curriculares, os métodos de ensino, a realização de textos e materiais didácticos e a própria prática na aula têm sido objecto de estudo e tema de investigação e inovação por parte dos docentes nos últimos anos.

Em vários países tem-se desenvolvido, ou se preparam, reformas educativas que levam a cabo reformas curriculares, como é o caso da Espanha, Chile e Argentina mais recentemente e no Ensino Superior Cubano pretendendo entrar no novo século com a aposta nos novos planos de estudo, como resultado do processo de aperfeiçoamento permanente deste sistema educativo.

Para acometer esta tarefa e conseguir realmente aperfeiçoar o processo de formação de profissionais, se requer que os docentes tenham conhecimentos não só da matéria de ensino, senão que sejam investigadores permanentes do processo, o que implica capacitar-se nas ciências pedagógicas e enfrentar o processo de ensino-aprendizagem de sua cadeira desde concepções cientifico-investigativas.

Pretendemos argumentar o programa elaborado para cadeira de Genética para o curso médio agrário. Para alcançar este objectivo foi necessário determinar primeiramente o objecto de estudo da disciplina, analisar e determinar as relações fundamentais entre o objecto de trabalho do profissional e o objecto de estudo da ciência particular, Biotecnologia.

Também foi definido o sistema de objectivos, para o qual se trabalhou fazendo análises sistémicas correspondentes (Modelo do Profissional Ano – Disciplina – Cadeira). Os conteúdos da cadeira (Sistema de Conhecimentos e Sistema de Habilidades) poderão ser precisados a partir da definição do objecto de estudo e objectivos da cadeira, derivados estes últimos dos objectivos do Modelo do Profissional.

– Programa da cadeira de Genética

No Plano de Estudo para o curso Médio Agrário a cadeira de Genética é ministrada na 11ª classe.

A cadeira de Genética e Melhoramento de plantas como é designada, consta de duas partes.

Segundo o programa, no fim da primeira parte os alunos devem ser capazes de:

● conhecer os percursores da genética

● conhecer os fenómenos de variabilidade e hereditariedade

● compreender o mundo biológico, as causas das diferenças entre os progenitores e os respectivos descendentes

● saber diferenciar os vários tipos de cruzamento

● compreender o significado das leis mendelianas

● consolidar os conhecimentos sobre a estrutura, composição química e forma dos cromossomas

● saber distinguir os cromossomas somáticos (autossomas) dos cromossomas sexuais

● conhecer a forma, estrutura, bem como a natureza e as funções dos ácidos nucleícos

● compreender os processos de divisão celular

● compreender a sua importância na perpetuação e desenvolvimento dos seres vivos

● compreender a influência da acção dos genes na transmissão dos caracteres

● saber diferenciar o alelismo do não alelo

● saber classificar as aberrações cromossómicas

● conhecer as causas da variabilidade aos organismos vivos

● conhecer a teoria mutacionista na alteração do património genético

● conhecer as vantagens e desvantagens das mutações no melhoramento vegetal e animal

● saber classificar os tipos de mutações

E no fim da segunda parte os alunos devem ser capazes de:

● conhecer o conceito de melhoramento de plantas como tecnologia

● saber as finalidades do melhoramento das plantas cultivadas

● conhecer os modelos básicos de evolução das plantas cultivadas

● saber a importância de introdução e demonstração de plantas como método de melhoramento

● conhecimento básico de reprodução das plantas cultivadas

● saber a importância dos referidos modos de reprodução

● saber as acções e sequências do melhoramento

● saber os principais fundamentos de selecção em plantas cultivadas

● saber os vários métodos de melhoramento de plantas, quer na reprodução assexual, quer sexual.

Contribuição prática da investigação

Definição do objecto de estudo

Os fenómenos ou processos estão formados por uma multiplicidade de elementos, para a solução do problema não implicando necessariamente a abarcar todos eles, senão somente aqueles componentes que são essenciais para a caracterização do mesmo e por sua vez a solução do problema.

A precisão dos conteúdos da cadeira vai ser determinada pelo objecto de estudo da mesma, e desde logo, pelos objectivos que nos propusemos alcançar; capacidade, conhecimentos e habilidades que aspiramos formar no futuro quadro agrário, para enfrentar a solução dos problemas profissionais. A partir do que anteriormente foi expresso se define o objecto de estudo da disciplina da Genética como: construir valores e atitudes conducentes a tomada de decisões fundamentadas relativas a problemas que envolvem interacções Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente.

Reconhecer que a construção de conhecimentos de Genética e de Biotecnologia envolvem abordagens pluri e interdisciplinares.

Compreender que os processos de investigação em Genética e Biotecnologia são influenciados pelos problemas que afectam as sociedades em cada momento histórico, assim como pelos seus interesses de natureza política, económica e/ou axiológica.

Analisar implicações do desenvolvimento de Biologia e das suas aplicações tecnológicas na qualidade de vida dos seres humanos.

Objectivos

O objectivo como componente reitor do processo docente educativo explicita as capacidades que deve possuir o profissional para dar resposta dos problemas que se planeiam, a partir deles, é possível precisar os restantes componentes do processo.

Os objectivos são classificados em educativos e instrutivos, os primeiros referem-se as transformações em sentimentos e convicções e os segundos as transformações em pensamentos.

" O objectivo educativo se alcança através e junto com o instrutivo. A formação do sentimento está imersa na formação do pensamento e vice-versa (Alvarez, 1995).

Actualmente se discute se em determinados níveis do processo docente educativo é possível formular aspirações ou propósitos educativos e instrutivos através da redacção de ambos os motivos num só objectivo (Corona, 1996).

No caso, que nos ocupa declaramos objectivos educativos e instrutivos de forma separada, derivados do Modelo do Profissional, segundo o critério desse documento.

Objectivos educativos

Demonstrar uma adequada concepção científica do mundo, através do sistema conceptual da cadeira. Demonstrar hábitos de estudo e capacidade do trabalho em grupo que permitam acometer a solução de tarefas relacionadas com a sua actividade profissional, tanto de carácter prático como teórico, com alto grau de responsabilidade, disciplina e honestidade, com a finalidade de contribuir para o desenvolvimento económico e social do Pais.

O objectivo instrutivo deve expressar o produto da aprendizagem que os estudantes manifestaram como resultado do processo de ensino- aprendizagem (Diaz,1992).

Sobre isso deve deixar explicita a relação entre o conteúdo e o problema prático a resolver.

" É importante encontrar uma redacção do objecto que reflicta a unidade do objecto de estudo e os elementos integradores que os alunos estudam " (Diaz, 1992).

A instrução se concretiza nas habilidades associadas a um conjunto de conhecimentos (não só saber, senão também saber fazer), portanto é indispensável precisar adequadamente a habilidade geral, que integra de forma sistémica de acções e operações que a conformam.

Objectivos instrutivos.

    • Explicar a significação da hereditariedade genética para a vida do ser humano tendo em conta a evolução científica de temática, os avanços tecnológicos actuais, bem como os conhecimentos das ciências da vida.
    • Interpretar os resultados da selecção e utilização dos procedimentos laboratoriais, assim como q identificação do DNA nos vários organismos.
    • Aplicar os conhecimentos científicos sobre a genética a análises das situações de prática, cuja solução obtém-se através desta ciência.

Conteúdo: sistema de conhecimentos e sistema de habilidades.

A partir das relações que se estabelecem o Modelo do Profissional e a Ciência Biológica, segundo o modelo teórico utilizado, são definidos os conteúdos da disciplina de Genética no sistema de conhecimentos e sistema de habilidades.

Sendo, a nossa proposta os seguintes conteúdos para a parte da Biotecnologia.

Sistema de conhecimentos

• Património Genético

• Organização e regulação do material genético

• Alteração do material genético

• Mutações

• Fundamentos da engenharia genética

• Biotecnologia no diagnostico e terapêutica de doenças

• Microrganismos e industria alimentar

• Fermentação e actividade enzimática

• Exploração das potencialidades da Biologia

• Cultivo de plantas e criação de animais

• Controlo de pragas

Sistema de habilidades

    • Habilidades do uso do microscópio e técnica laboratorial.
    • Extracção do DNA do vegetal.
    • Observação cientifica durante as visitas à fábricas.
    • Observação dos microrganismos ao microscópio

Sistema de avaliação

" A avaliação de aprendizagem é uma parte essencial do processo e constitui uma via de retroalimentação. Comprova o grau como se tem alcançado os objectivos propostos através da valoração dos conhecimentos e habilidades" (Alvarez, 1995).

O controlo de aprendizagem deve diferenciar-se da avaliação. O primeiro é tarefa permanente durante todo o processo, o segundo deve referir-se a comprovação da comparação dos objectivos propostos pelos quais se deve planificar e constituir um elemento importante de motivação para os estudantes.

Propõe-se como sistema de avaliação o seguinte:

• avaliar todas as actividades de laboratório

• avaliar as visitas as indústrias

Proposta do programa

Conteúdos conceptuais

  1. Património genético

1.2- Organização e regulação do material genético

1.3- Alteração do material genético

1.4- Mutações

1.5- Fundamentos de engenharia genética

2- Biotecnologia no diagnóstico e terapêutica de doenças

3- Microrganismo e indústria alimentar.

3.1- Fermentação e actividade enzimática.

4- Exploração das potencialidades da Biosfera

4.1- Cultivo de plantas e criação de animais

4.2- Controlo de pragas

Actividades práticas

Instruções gerais

Para o desenvolvimento das práticas é conveniente ter em conta algumas normas elementares que devem ser observadas com toda escrupulosidade.

  1. Antes de realizar uma prática, deve ler-se as instruções detidamente para ter uma ideia clara do seu objectivo, fundamento e técnica. Os resultados devem ser sempre anotados cuidadosamente
  2. A ordem e a limpeza devem presidir as experiências do laboratório. Em consequência, ao terminar cada prática se procederá a limpeza cuidadosa do material que se utilizou.
  3. Cada grupo de práticas se responsabiliza pela sua zona de trabalho e do seu material.
  4. Antes de utilizar um composto tem que se identificar na etiqueta para ter segurança daquilo que se necessita e os possíveis riscos da sua manipulação.
  5. Não devolver nunca aos frascos de origem os restos dos produtos utilizados sem consultar o professor.
  6. Não tocar com as mãos e muito menos com a boca nos produtos químicos.
  7. Todo o material, especialmente os aparelhos delicados, como lupas e microscópios, devem manejar-se com cuidado evitando os golpes ou forçar seus mecanismos.
  8. Os produtos inflamáveis (gás, álcool, etc., etc.) devem manter-se afastados das chamas de isqueiros ou se tiver que aquecer tubos de ensaio com estes produtos, fá-los em banho-maria, nunca directamente a chama. Se tiver que manejar isqueiros de gás deve ter muito cuidado de fechar a passagem da chama.
  9. Quando se manejam produtos corrosivos (ácidos, álcalis, etc) deverá fazer-se com cuidado para evitar que salpiquem no corpo ou na roupa. Nunca se deve verter bruscamente nos tubos de ensaio, mas sim deixar resvalar suavemente através da sua parede.
  10. Quando se quer diluir um ácido, nunca se deve deitar água sobre ele, sempre ao contrário: ácido sobre água.
  11. Quando se verte um produto liquido do frasco que o contém se inclina de forma que a etiqueta caia para a parte superior para evitar que escorra líquido deteriorando a etiqueta e não se podendo identificar o conteúdo do frasco.
  12. Não pipetar nunca com a boca. Deve utilizar a bamba manual ou uma seringa.
  13. As pipetas agarram-se de forma que seja o dedo indicador que tape o seu externo superior para regular a saída do líquido.
  14. Ao deitar o líquido com uma determinada divisão de escala graduada deve evitar-se o erro de paralaxe levantando o recipiente graduado a altura dos olhos para que ao visual o nível seja horizontal.
  15. Quando se aquece a chama dos tubos de ensaio que contém os líquidos deve evitar-se a ebulição violenta pelo perigo que existe de produzir salpicadeiras; o tubo de ensaio será cercado de chama inclinado e procurando que esta actue sobre a metade superior do conteúdo e, quando se observa que começa a ebulição rápida, se retira, aproximando-o novamente poucos segundos e retirando outra vez ou produzir uma ebulição, realizando assim um aquecimento intermitente. Em qualquer caso, se evita dirigir a boca do tubo a cara ou a outra pessoa.

16-Qualquer material de vidro não deve arrefecer bruscamente depois de ter sido aquecido para evitar que quebre.

17-Os cobre objectos e porta objectos devem ser agarrados pelos bordos para evitar que se engordurem.

Actividade 1 – Estudo das leveduras

A biotecnologia compreende uma ampla variedade de técnicas que utilizam sistemas biológicos, organismos vivos ou seus componentes, para a obtenção ou modificação de produtos ou processos para usos específicos. Integra as Ciências Naturais e a Engenharia para gerar produtos e serviços. No sentido mais amplo, a biotecnologia se aplica desde a milhares de anos. O descobrimento de que os alimentos podiam ser "amadurecidos" (desde 6000 anos) produzindo-se uma mudança de gosto ou consistência, deu origem as fermentações para fazer vinho, cerveja, pão e queijos. Recentemente na segunda metade do século XIX, Louis Pasteur demonstrou que nestes processos se realizava uma fermentação microbiana.

Nesta edição apresentamos uma actividade relacionada com a biotecnologia tradicional a qual compreende as técnicas utilizadas nos processos de fermentação e o melhoramento de variedades das plantas e animais por cruzamentos.

Concentramo-nos na levedura, um importante microrganismo na indústria alimentar que se utiliza para fermentar açúcar e assim produzir álcool no vinho e a cerveja e bolhas de gás para levedar o pão

Materiais: Levedura prensada, farinha, açúcar, tubos de ensaio, porta e cobre objecto, microscópio e corante azul-de-metileno.

Tomar uma porção de leveduras prensadas e dissolvê-las em água com açúcar. Mantê-las 15 minutos num lugar tépido. Outra parte de leveduras diluí-la somente em água destilada. Observar as diferenças entre umas e as outras, explicar. Colocar umas gotas das leveduras entre um cobre objecto e porta objecto, observar as leveduras ao microscópio, desenhar o observado e buscar algumas que formam gema.

Experimentação: Preparar dois recipientes da seguinte maneira.

Recipiente 1: 1 colherzinha rasa de leveduras, uma colherzinha rasa de açúcar e ambas dissolvê-las numa taça de água tépida a 34ºC. Dissolver bem e juntar ½ taça de farinha comum.

Recipiente 2: 1 migalha apenas de leveduras, numa colherzinha rasa de açúcar, ambas dissolvê-las numa taça de água tépida a 34ºC. Dissolver bem e juntar ½ taça de farinha comum.

Colocar cada massa uma proveta diferente e registar a altura que alcança cada uma em intervalos de dez minutos.

Actividade de consolidação e extensão

1) Explicar os resultados obtidos

2) Estender a actividade a diferentes condições de temperatura, de quantidade de sacarose ou outras.

3) Buscar informações acerca das enzimas que participam na produção do pão

Material didáctico

Para ter em conta:

- recordar o significado de enzima: proteína que regula as reacções químicas dentro das células vivas e portanto em todos seres vivos.

- aclarar aos alunos que esta actividade está relacionada com a biotecnologia tradicional. Para repassar, recordamos os alunos a diferença entre biotecnologia tradicional e biotecnologia moderna.

- a biotecnologia tradicional: compreende as técnicas utilizadas nos processos de fermentação e melhoramento de variedades de plantas e animais por cruzamento.

- biotecnologia moderna: incorpora as técnicas da biotecnologia molecular e a engenharia genética (tecnologia do DNA recombinante).

- engenharia genética: conjunto de técnicas que permitem modificar controladamente a estrutura do genoma.

Actividades 2 – Observação de leveduras ao microscópio

As leveduras são seres vivos, unicelulares que se reproduzem assexualmente mediante um processo conhecido como gemulação que consiste na formação de brotes ou gemas que logo se desprendem da célula original para formar um novo organismo independente. É possível observar as leveduras ao microscópio e, nalguns casos, detectar os brotes que estão em processo de formação. Leveduras em divisão.

Materiais:

levedura (blocos ou sabres que se compram no comércio)

• água tépida

• porta objecto e cobre objecto

• microscópio

Procedimento:

• preparar uma mistura com um pouco de leveduras, uma colher de água

tépida e um pouco de açúcar

• deixar repousar durante 5 à 10 minutos

• colocar sobre o porta objecto e cobrir com o cobre objecto

• observar ao microscópio o que se passa

• desenhar o que se observa

Nota: no caso de não se poder observar claramente deve-se encontrar alternativas para melhorar o preparado por exemplo, variando a quantidade de levedura que se coloca na mistura

Perguntas para análise da experiência.

1 - Que se observa ao microscópio?

2 - Porquê que se coloca água e açúcar ao preparado?

3 - Qual é a função desses componentes?

4 - Tendo em conta que as leveduras são seres vivos, porquê é que não se reproduzem quando se encontra na gôndola do supermercado? (relacionar com a resposta da pergunta).

Actividade 3 – A fermentação nas leveduras.

Durante a actividade os alunos poderão comprovar a produção de um produto gasoso como resultado da actividade metabólica de leveduras. Tendo em conta que se trata de um processo anaeróbio, se pode concluir que o gás despendido é dióxido de carbono.

Nota para o docente: a forma de provar a presença do dióxido de carbono é realizar uma prova com água de cal. O dióxido de carbono turva a água de cal.

Materiais:

tubos de ensaio

• agua

• açúcar

• leveduras

• banho de gelo

• banho de água tépida (30ºC)

• globitos de goma ("bombitas")

Perguntas para análise de experiência.

Procedimento: a seguinte tabela mostra os materiais que se devem colocar em cada tubo, para a produção do CO2 :

Tubo

Água

Açúcar

Leveduras

Tratamento

Condições

Resultados

1

3 ml

1 Colher

-

 

 

Agitar bem

cada tubo e

tapá-lo, com

um globo,

ajustar o globo

com fio

Colocar H20 gelada

2

3 ml

1 Colher

-

Colocar água morna

3

1 Colher

½ Colher

Colocar água gelada

4

1 Colher

½ Colher

Colocar água morna

5

3 ml

-

½ Colher

Colocar água gelada

6

3 ml

-

½ Colher

Colocar água morna

7

3 ml

1 Colher

½ Colher

Colocar água gelada

8

3 ml

½ Colher

Colocar água morna

9

3 ml

½ Colher

Colocar água quente

1- Qual é o processo que estuda esta experiência?

Explica em que consiste.

2 - Que varáveis se provaram?

3 - Como é possível explicar as diferenças obtidas nos diferentes tubos?

Nota para o docente: ao realizar esta experiência tem que considerar alguns aspectos:

  • a ideia desta experiência é que os alunos, possam comprovar a produção de gás nalguns tubos. Isso se observa pela presença de bolhas no tubo e o globito se enche levemente. Se recomenda utilizar globitos de goma, e esticá-los antes da experiência para que a produção de gás possa encher o globo e ser detectado.
  • o trabalho com organismos vivos pode introduzir variações que nem sempre é fácil de controlar, por isso se recomenda provar e apostar previamente as condições de experiência. Também é importante detectar a presença do gás e diferenciá-lo do vapor de água que pode aparecer no tubo que se coloca na água fervendo.
  • sugere-se resolver com os alunos a dúvida como o gás é produzido e a necessidade de realizar uma prova para atestá-lo. Neste caso se sugere a prova de introduzir dióxido de carbono na água de cal. É possível provar previamente soprando dentro da água da cal e logo (ainda que seja menos o resultado) passando o conteúdo dos globos cheios do tubo com água de cal.

Actividade 4 – Extracção do DNA de uma cebola

Apesar de que todos os seres humanos possuírem DNA em cada uma das suas células, é muito possível que a maioria dos alunos nunca tenham visto o DNA. A sua estrutura, natureza química e funções são complexas.

Esta é uma experiência simples através do qual os alunos extraem DNA de uma cebola.

Os alunos poderão, descobrir a aparência física do DNA, explicar como foi extraído, reconhecer que o DNA se compõe de uma estrutura de grupos de fosfato e açúcar que se ligam através de qualquer quantidade de pares de bases complementares, desenvolver um desenho da estrutura química do DNA, guiando-se por uma analogia com uma escada. Sobre a base de representação física do DNA se pode ampliar, explicar como as quatro bases são responsáveis da complexidade do código genético.

Experiência:

A presente prática se pode realizar perfeitamente numa cozinha normal de casa. Todavia um laboratório de um centro de ensino médio é frequente que não se disponha de aparelhos ou reagentes necessários para levá-la a cabo e que, pelo contrário, sempre há uma cozinha com geleira, congelador, batedeira, gelo, etc.

Material e reagentes

• amostra vegetal

• água (destilada ou mineral)

• sal de mesa

• bicarbonato de sódio

• detergente liquido ou shampoó

• álcool isoamílico a 0ºC

• batedeira

• geleira

• coador ou centrifugador

• copo

• tubo de ensaio

• vareta

• pipeta

Fundamento:

A extracção do DNA de uma amostra celular se baseia no facto de que os iões salinos são atraídos até as cargas negativas do DNA, permitindo sua dissolução e posterior extracção de célula. Lisa-se as células mediante um detergente, deitando seu conteúdo molecular numa dissolução tampão onde dissolve o DNA. Nesse momento, o tampão contém o DNA e todo o sortido de restos moleculares:

RNA, carbohidratos, proteínas e outras substâncias em menos proporção. As proteínas associadas ao DNA, de grande longitude se vão fraccionando em cadeias mais pequenas e separadas dele pela acção do detergente. Só deixa, portanto, de extrair o DNA dessa mistura de tampão e detergente, para o qual se utiliza álcool isoamilico, provavelmente o único reagente desta prática que não se encontra na cozinha.

Realização:

1 – Preparar o tampão com os seguintes ingredientes e manter na geleira ou em banho de gelo triturado:

• 120 mil de água, se possível destilada ou mineral. Não usar água corrente.

• 1,5g de sal de mesa, preferivelmente puro

• 5g de bicarbonato de sódio

• 5 mil de detergente líquido ou shampô

2 – Escolher a amostra que vai proporcionar o DNA entre os vegetais que pode ter na cozinha (cebola, alho, tomate, etc.) e cortá-la em quadradinhos.

3 – Triturar a amostra com um pouco de água na batedeira accionando as lâminas durante 10 segundos. Assim, muitas células se separam e outras ficam expostas a acção do detergente.

4 – Misturar num recipiente limpo 5 ml do triturado celular com 10 ml de tampão frio e agitar vigorosamente durante pelo menos 2 minutos. Separar depois os restos vegetais maiores do caldo molecular fazendo passar por coador, o mais fino possível. O ideal é o centrifugador a baixa velocidade, 5 minutos e depois pipetar o sobrenadante.

  1. – Retirar 5 mil do caldo molecular para um tubo de ensaio e acrescentando com pipeta 10 mil de ácido isoamílico esfriado a 0ºc. Deixar escorrer lentamente o álcool na parede interna do recipiente, mantendo-o inclinado. O álcool ficará flutuando sobre o tampão.

6 – Introduz-se a ponta de uma varinha estreita até por baixo da linha de separação entre o álcool e o tampão. Remover a varinha para a frente e para atrás e pouco a pouco se irão enrolando os fragmentos de maior tamanho de DNA. Passado um minuto, retirar a varinha atravessando a capa de álcool com a qual o DNA adere no seu extremo o aspecto de um copo de algodão molhado.

Resultados

O produto filamentoso obtido de extracção não é o DNA puro já que misturado com ele estão os fragmentos de RNA. Uma extracção " profissional" se realiza acrescentando enzimas que fragmentam as moléculas do RNA e impedem que se unam ao DNA.

Actividade 5 – Extracção do DNA de uma banana

Os estudantes extraem DNA de bananas liquefeitas com água. Uma parte desta mistura de banana, logo é tratada com shampô e sal, misturada durante 5 a 10 minutos, e escorrida através de um filtro de café, no filtrado se lhe junta o álcool frio, é nesse momento que o DNA da solução da banana se precipita e se torna visível. O resto da mistura da banana é utilizado para fazer um delicioso liquefeito com outra banana, sumo de laranja, frutas congeladas e tofu.

Materiais

• 8 Chávenas ou vasos de plástico

• liquefeidor

• uma colher plástica para medir e misturar

• 2 filtros de papel de café nº2

• 20ml de água destilada

• shampô de cor clara

• 3 bananas

• sal de mesa, com ou sem iodo

• 1 pipeta de transferência plástica/ ou goteira médica

• 1 tubo de ensaio selado que contenha 95% de etanol ou 91% de álcool

isopropílico

• 1 paquete de frutas geladas parcialmente ou congelados (3200g)

• 1 paquete do tofu suave (500gr)

• 1 copo de sumo de laranja

• 2 colheres de sopa de mel

• 1 conservadora com gelo para esfriar os tubos com álcool

• 1 varinha de vidro ou 1 pipeta Pasteur

Instruções de laboratório

Extrair o DNA

O DNA está presente nas células de todos os organismos vivos. Para este caso utilizamos materiais caseiros e víveres para extrair o DNA da banana em quantidade suficiente para ser separado e vê-lo

O processo de extrair o DNA da célula é o primeiro passa nos procedimentos de laboratório em Biotecnologia. Os Cientistas devem ser capazes de separar o DNA de substâncias não desejadas das células, suavemente para que o DNA não se divida.

Prepara-se uma solução de banana processada com sal, água destilada e shampô (detergente). O sal permite que o DNA precipite na solução fria de álcool.

O detergente dissolve os líquidos (moléculas gordas) e as proteínas da membrana celular, rompendo as uniões que mantém a integridade da mesma. Logo, o detergente forma complexos com estes líquidos e proteínas, permitindo que os mesmos sejam separados do DNA por filtração deixando o DNA no filtro de café e o resto de substâncias em solução.

Partes: 1, 2, 3, 4


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