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2.3 DNA: a receita da vida e o seu código
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DNA: a receita da vida e o seu código


Caro(a) professor(a),

    

É com grande satisfação que trazemos a você este guia com dicas para a utilização de objetos educacionais. Nossa intenção é ajudá-lo(a) a enriquecer ainda mais seu planejamento didático. Apresentamos algumas ideias que você poderá aproveitar dependendo de sua vontade, de sua proposta de trabalho e das condições existentes em sua escola. Os objetos educacionais de Biologia foram produzidos para você e estão organizados em seis temas estruturadores. Este guia tratará de uma das quatro unidades temáticas que compõem o tema estruturador “Identidade dos seres vivos”. Trata-se da unidade “DNA: a receita da vida e o seu código”. São oito os objetos educacionais que desenvolvemos para esta unidade temática. Eles complementarão o seu trabalho, realizado com o livro didático. Também indicaremos outros materiais que poderão ser úteis em suas pesquisas sobre o assunto, citados ao longo deste guia. Os objetos educacionais da unidade temática “DNA: a receita da vida e o seu código” são os seguintes: 

 

  1. (Áudio) Biografias: James Watson e a descoberta da estrutura do DNA;
  2. (Áudio) Biografias: Rosalind Franklin, uma vida dedicada à Ciência;
  3. (Áudio) Entrevista: DNA e Proteínas;
  4. (Áudio) Ciência em Destaque: DNA;
  5. (Experimento) Extração de DNA;
  6. (Software) Síntese proteica;
  7. (Software) Qual é a palavra? DNA, a receita da vida e o seu código;
  8. (Experimento) Detecção de proteínas nos alimentos com uso do teste do biureto.


Todos esses objetos educacionais podem ser usados por você, professor(a), tanto de forma isolada quanto de forma integrada. Apresentamos um roteiro com sugestões de uso integrado dos objetos educacionais para o desenvolvimento dos principais conceitos cobertos por esta unidade. Ele pode ser utilizado entre oito e dez aulas de 50 minutos. Também apresentamos, neste guia, roteiros para o uso isolado de cada objeto educacional, com sugestões detalhadas para o(a) professor(a) que deseja usá-los de forma independente. Você encontrará as sugestões específicas para trabalhar com cada um dos objetos:

    1. Sugestão de uso do áudio “Biografias: James Watson e a descoberta da estrutura do DNA”;
    2. Sugestão de uso do áudio “Biografias: Rosalind Franklin: uma vida dedicada à Ciência”;
    3. Sugestão de uso do áudio “Entrevista: DNA e proteínas;
    4. Sugestão de uso do áudio “Ciência em Destaque: DNA”;
    5. Sugestão de realização do experimento “Extração de DNA”;
    6. Sugestão de realização do experimento “Detecção de proteínas nos alimentos com uso do do teste do biureto”;
    7. Sugestão de uso do software “Síntese proteica”;
    8. Sugestão de uso do software “Qual é a palavra? DNA, a receita da vida e o seu código”;
  Professor(a), as sugestões que este guia apresenta não esgotam todas as possibilidades de utilização dos objetos educacionais disponibilizados. Na verdade, é você quem vai decidir sobre a escolha e o momento mais adequado para o uso desses objetos, baseado em sua própria experiência, nas condições que sua escola oferece e nas características de seus alunos. O importante é que você esteja disposto a inseri-los em suas aulas para aprender, aos poucos e na prática, qual metodologia funciona melhor com cada objeto. 


Conceitos desta unidade temática:
  • A estrutura da molécula de DNA;
  • O papel do DNA na identidade dos seres vivos;
  • O conceito de gene;
  • A relação entre gene e proteína.

 

As competências e habilidades que poderão ser desenvolvidas são:

 

  • Localizar o material genético em células de diferentes tipos de organismo observados ao microscópio, em fotos e em representações esquemáticas;
  • Reconhecer a natureza universal do material gené- tico em todos os seres vivos, relacionando a estrutura química do DNA com as suas propriedades de autoduplicação e transcrição;
  • Compreender e utilizar a tabela do código genético na resolução de problemas;
  • Estabelecer relação entre DNA, código genético, fabricação de proteínas e a determinação das características dos organismos;
  • Perceber que os conhecimentos biológicos são interpretações influenciadas pelo contexto sociocultural em que foram produzidas;
  • Perceber que a atividade científica, como qualquer outra atividade humana, sofre influências dos valores éticos e morais de quem a realiza, bem como dos interesses políticos e econômicos de diferentes grupos da sociedade;
  • Desenvolver a capacidade de fazer diagramas e elaborar resumos escritos;
  • Desenvolver a capacidade de síntese e de argumentação oral. 

 

SUGESTÃO DE ROTEIRO DE USO INTEGRADO DOS RECURSOS

  A unidade “DNA: a receita da vida e o seu código” pode ser desenvolvida com o auxílio de oito objetos educacionais. Eles estão publicados separadamente, em respeito à autonomia que você, professor(a), tem para escolher o(s) objeto(s) que considerar mais apropriado(s) para o trabalho que já realiza.

  Aqui vamos propor o uso integrado dos objetos, que poderão ser baixados e instalados em seu próprio computador ou no da escola. Professor(a), lembramos mais uma vez que a nossa sugestão para o uso integrado dos objetos educacionais é apenas uma dentre várias possibilidades. Na medida em que se sentir mais seguro no uso desses recursos, e com a criatividade e conhecimento que você tem, certamente poderá desenvolver muitas outras formas de utilização, que sejam até mais adequadas do que a que estamos propondo.

  Uma possibilidade para começar esta unidade temática é ter uma conversa inicial com os seus alunos para conhecer o que eles sabem sobre DNA, genes e cromossomos. Com tantas notícias sendo divulgadas na mídia, muito provavelmente eles têm algumas ideias prévias sobre o tema desta unidade. Apresente, por exemplo, questões mais gerais: Como certas características são transmitidas ao longo de gerações? De que forma essas informações estão presentes nos gametas? Essas informações estão presentes em todas as células do corpo? Como a informação genética é responsável pelas características de cada célula e de cada organismo?

  Evite apontar os erros conceituais dos alunos nesse momento, mas procure gerar conflitos que abalem as “certezas” que eles já têm, especialmente quando notar que algumas concepções estão equivocadas. Faça perguntas para a classe, coloque situações que os incentivem a falar. Mostre as ideias conflitantes que forem apresentadas. Explique que durante as próximas aulas as questões e dúvidas colocadas serão esclarecidas.

  E procure, durante as aulas que virão, verificar se as concepções dos alunos foram modificadas e se as dúvidas foram esclarecidas. Anote na lousa as principais ideias dos alunos. Faça esquemas: como as informações genéticas são transmitidas? Relacione gametas com cromossomos, cromossomos com genes, genes com DNA. Como o DNA se relaciona com uma característica celular? Aproveite para relacionar DNA com proteínas e suas funções, por exemplo, o papel das enzimas (proteínas) no funcionamento celular. Nesse momento, o objetivo principal é mostrar ao aluno que existe relação entre tudo isso, por isso não se prenda a detalhes e descrições aprofundadas.

  Será que eles têm ideia de quando e como os cientistas foram descobrindo a relação entre gene, DNA e proteína? Esta pergunta pode ser respondida com o auxílio de dois áudios: o que relata a biografia de James Watson e o que apresenta a biografia de Rosalind Franklin. Esses dois cientistas realizaram descobertas importantes sobre a estrutura do DNA e também protagonizaram um dos episódios mais “polêmicos” da história da Biologia. Apresentar apenas um ou os dois áudios é uma opção sua, professor(a). Ouvi-los previamente vai ajudar na sua decisão. Leve em consideração o número de aulas que você tem para desenvolver este conteúdo, por exemplo. Considere também os seus objetivos e,se achar conveniente, pode adaptá-lo(s), reproduzindo apenas alguns trechos, ou então usar um deles durante a aula e deixar o outro para que os alunos ouçam em casa. Por estar no formato mp3, os áudios podem ser gravados e reproduzidos em qualquer equipamento que aceite esse tipo de arquivo.

  Quando tiver terminado de usar esses programas, você pode optar por trabalhar com os áudios “Ciência em Destaque: DNA” e “Entrevista: DNA e proteínas”, que irão trazer um conteúdo abrangente sobre o assunto. Nas aulas seguintes, utilize o livro didático disponível para se aprofundar na estrutura do DNA. Conceitue nucleotídeos, explique a estrutura em dupla-hélice, como ocorre o pareamento das bases nitrogenadas. Relacione a sequência de bases com a identidade de cada molécula de DNA. Apresente as etapas da autoduplica- ção do DNA. Explique o conceito de mutação. Relacione o DNA com os cromossomos/cromatina e a sua localização na célula.

  Nesse momento sugerimos que você realize o experimento “Extração de DNA”. Mais do que apenas fazer com que os alunos repitam mecanicamente as etapas de extração, é importante que cada etapa e o uso dos diferentes tipos de reagentes sejam discutidos com eles. Essa aula possibilitará que os alunos relacionem as etapas da extração de DNA com a localização e a organização desse ácido nucleico na célula.Retornando à sala de aula, você poderá falar agora da segunda propriedade do DNA, a capacidade de transcrever o RNA. Usando o livro didático como apoio, apresente a molécula de RNA. Peça para os alunos compararem a molécula do DNA e do RNA: o que existe em comum e o que é diferente. Explique a organização do código genético. Mostre a tabela do código genético e discuta a sua universalidade. Para explicar as etapas da tradução sugerimos que você use o software “Síntese proteica”, que mostra o processo de forma interativa e bastante didática e que ajudará seus alunos a visualizarem melhor o que é a tradução gênica. Utilize o livro didático para realizar vários exercícios com os alunos. Discuta com eles as possíveis implicações que uma mutação no DNA poderia provocar na proteína sintetizada.

  Por fim, depois que os alunos tiverem compreendido melhor a relação entre DNA, gene e proteína e metabolismo celular, sugerimos a realização de mais uma atividade prática, o experimento “Detecção de proteínas nos alimentos com uso do teste do biureto”. Discuta a importância das proteínas na alimentação como fonte de aminoácidos e a utilização desses aminoácidos durante a tradução gênica.

  Finalize o trabalho deste eixo temático com o software “Qual é a palavra? DNA, a receita da vida e seu código”, em que os alunos precisarão reunir todos os conceitos aprendidos, as dificuldades poderão se tornar mais evidentes, ajudando você, professor(a), a retomar os pontos que considerar mal esclarecidos.

 

SUGESTÃO DE ROTEIRO PARA O USO ISOLADO DE CADA OBJETO EDUCACIONAL


(ÁUDIO) BIOGRAFIAS: James Watson e a descoberta da estrutura do DNA

 

  O áudio sobre a biografia do cientista James Wat- son pode ser um recurso interessante quando a classe estiver iniciando o conteúdo sobre ácidos nucleicos e síntese de proteínas.

  Outra opção é usar o áudio com o objetivo de discutir a natureza da atividade científica, apresentando o epi- sódio polêmico sobre o uso da fotografia de difração de raios-X do DNA (de autoria de Rosalind Franklin), funda- mental para Watson desvendar a estrutura da molécula do DNA. Esse episódio pode desencadear uma discussão sobre a natureza humana da atividade científica, sobre o trabalho em equipe, a competição entre equipes e os aspectos éticos envolvidos no trabalho científico.

  Se você, professor(a), optar por usar o áudio para desenvolver os conceitos relacionados com o DNA e a síntese de proteínas, sugerimos que realize uma ativi- dade preliminar, com o objetivo de descobrir as concepções prévias de seus alunos sobre o assunto. Com tantas notícias nos jornais, revistas, internet e televi- são divulgando as novas técnicas de manipulação gênica e as descobertas no campo da Biologia Molecular, muito provavelmente seus alunos já ouviram falar em DNA, gene e já desenvolveram ideias próprias sobre o assunto. Atualmente, até mesmo algumas novelas já incluem no repertório dos personagens palavras como “mutantes” e “exame de DNA”. Mas o que eles real- mente entendem disso? Aproveite esse momento para mostrar de forma esquematizada a relação entre gene, DNA e hereditariedade. Use a própria lousa para fazer esquemas. Algumas das questões que você poderá le- vantar são: Uma característica hereditária é aquela que “passa” de pai para filho? Como isso ocorre? Onde a informação sobre a característica hereditária está “guardada”? É possível que alguns alunos respondam que a informação sobre a característica hereditária es- teja no cromossomo e outros, que está no gene ou no DNA. Como gene, DNA e cromossomo se relacionam? São sinônimos? Aqui você poderá aproveitar para mos- trar a eles a relação existente entre o DNA e o cromos- somo, depois entre o DNA e o gene.

  O tamanho do gene varia? E como a informação dele é capaz de fazer uma determinada característica se manifestar em um indivíduo? Cite alguns exemplos como o albinismo, a fenilcetonúria ou o daltonismo. Aqui, relacione os conceitos de gene, proteína e me- tabolismo celular. Utilize o livro didático para ler os conceitos com os alunos. Discuta a relação entre DNA, gene, proteínas, controle do metabolismo celular e a consequência disso, que pode ser expressa em deter- minada característica. 

  Mas como pode haver tantas características diferen- tes nos seres vivos? Será que existem diferentes tipos de DNA? O que muda no DNA de um gato, de um cão ou de uma pessoa? Será que podemos considerar, então, que o DNA é, de certa forma, a molécula responsável pelo segredo da vida? Foi nisso que acreditou James Watson quando começou a se interessar pelo DNA. Para ele, quem descobrisse a estrutura do DNA estaria muito perto de descobrir o segredo da vida.

  Após a discussão, você pode preparar os alunos para ouvirem o áudio na aula seguinte. Comente que eles ficarão sabendo em que circunstância Watson trabalhou e como chegou ao resultado que lhe valeu a posteri- dade. Se o áudio for reproduzido de um único equi- pamento para a sala toda, assegure-se de que todos conseguirão ouvir bem o programa. Antes de iniciar a reprodução, distribua o roteiro de trabalho sugerido para o aluno. Você pode utilizá-lo na íntegra ou realizar as adaptações que julgar necessárias, professor(a).

  Convém explicar para os estudantes que o roteiro contém orientações gerais e questões que têm o objetivo de ajudá-los a prestar atenção em pontos importantes do programa. Oriente-os para não responderem às perguntas durante a reprodução do áudio porque isso poderá atrapalhá-los. Deixe que eles leiam o roteiro algumas vezes e, só depois que estiverem acomodados e prontos, inicie a reprodução do áudio, evitando fazer interrupções ou comentários.

  Após ouvir o programa pela primeira vez, pergunte aos alunos se há palavras desconhecidas e promova uma discussão a respeito delas. É importante que os esclarecimentos sejam realizados antes do programa ser reproduzido novamente. Sugerimos que deixe os alunos se sentarem à vontade para acompanhar melhor o programa. Ao final, peça para responderem às questões do roteiro.


AVALIAÇÃO

  Para você avaliar se os alunos compreenderam o conteúdo do áudio, uma sugestão é promover uma discussão envolvendo questões que estão no roteiro: Quem foi James Watson? Em que ano ele realizou o maior feito de sua carreira? Tão brilhante quanto polêmico, Watson esteve envolvido em algumas situações conhecidas ao longo de sua carreira. Uma delas foi a descoberta da estrutura do DNA. Você pode pedir para os alunos discutirem o que ocorreu nesse episódio, até hoje não esclarecido. Será que a atividade científica também enfrenta dilemas éticos? Os valores e a visão precon- ceituosa de quem pratica a Ciência pode interferir no trabalho que realiza? O áudio da biografia de Rosalind Franklin pode ser ouvido para os alunos conhecerem a outra personagem envolvida na polêmica sobre a des- coberta da estrutura do DNA. O debate pode, inclusive, ser deixado para depois que os alunos tiverem ouvido os dois programas. Caso haja necessidade, trechos do áudio poderão ser ouvidos novamente, e as dúvidas, discutidas e esclarecidas com os alunos. 

 

ATIVIDADES COMPLEMENTARES

  Além dessas atividades, você pode sugerir pesquisas sobre diferentes temas, a aplicação das técnicas de manipulação gênica na medicina, na agricultura, na pecuária; o uso de técnicas de extração de DNA e a amplificação gênica na resolução de questões forenses. Se você acessar o site da revista “Ciência Hoje” (http:// cienciahoje.uol.com.br), por exemplo, e digitar “DNA” em busca, poderá verificar a grande diversidade de artigos disponíveis. Outras sugestões de materiais também podem ser encontradas em nossa Bibliografia Complementar, professor(a). 


 

(ÁUDIO) BIOGRAFIAS: Rosalind Franklin: uma vida dedicada à Ciência


  O áudio sobre a vida de Rosalind Franklin pode ser usado durante o desenvolvimento do conteúdo sobre ácidos nucleicos e proteínas. De uma forma geral, os livros didáticos atribuem a descoberta da estrutura em dupla-hélice do DNA apenas a James Watson e a Francis Crick. Poucos mencionam Maurice Wilkins e Rosalind Franklin. O próprio James Watson citou em seu livro, A dupla-hélice, que ter visto uma imagem da difração de raios-X do DNA, conhecida como fotografia 51 e tirada por Rosalind Franklin, foi fundamental para a sua descoberta. O que não costuma ser citado nos livros é que essa fotografia parece ter sido mostrada a Watson sem o conhecimento dela e que, segundo muitos pesquisadores, ela morreu sem ter sido informada disso. O áudio relata a vida da cientista, cujo trabalho com difração de raios-X foi fundamental para que James Watson desvendasse a estrutura do DNA.

  Dependendo do objetivo de sua aula, professor(a), você poderá utilizá-lo com aquele que relata a vida de James Watson. Os dois áudios podem servir como ponto de partida para organizar uma discussão ou debate entre os alunos sobre a natureza da atividade científica. Depois que o programa for ouvido pelos alunos, eles podem, por exemplo, realizar pesquisas na internet para se aprofundar a respeito do episódio envolvendo os dois cientistas. Será que houve mesmo injustiça histórica em se atribuir toda a notoriedade pela descoberta da estrutura do DNA apenas a Watson e Crick? Watson agiu de forma ética? A Ciência é uma atividade livre de interesses pessoais, governamentais ou corporativistas? A sociedade científica já reconhece e valoriza da mesma forma o trabalho realizado por homens e mulheres? E em outros campos de atuação? Há necessidade do meio científico criar regras que regulamentem a ética na atividade científica? Essas são algumas das questões que podem ser colocadas para debate entre os alunos e, na sua preparação, os conceitos relacionados com o áudio de Rosalin Franklin (estrutura molecular do DNA, nucleotídeos, gene) poderão ser aprofundados com o uso do livro didático.

  Caso opte por utilizar apenas o áudio sobre a vida de Rosalind Franklin, sugerimos ainda um outro encaminhamento, professor(a). Você pode iniciar a aula apresentando para a classe algumas notícias envolvendo a identificação de pessoas pelo “teste de DNA” (paternidade, criminoso ou vítima, por exemplo), se o tema não tiver sido discutido ainda. Esses tipos de casos sempre despertam a curiosidade e podem ser usados como ponto de partida para o levantamento das concepções prévias dos alunos a respeito do DNA.

  Você pode encontrar notícias sobre o uso forense do “teste de DNA” na internet com relativa facilidade, usando uma ferramenta de busca. Experimente digitar palavras-chave como “teste de paternidade”, “identificação do criminoso pelo DNA” ou “teste de DNA”. Escolha uma ou mais notícias e, se puder, imprima e leve para os alunos lerem.

  Distribua os alunos em grupos para que leiam a(s) notícia(s), façam um resumo de 5 linhas no máximo, e depois debatam e respondam às seguintes questões: Por que o DNA pode ser usado para identificar uma pessoa? Onde encontramos DNA em nosso corpo? Como é uma molécula de DNA? Qual a sua importância do DNA para o organismo?

  Se houver tempo, na mesma aula, faça um sorteio de alguns grupos para lerem o resumo do texto e também as questões propostas. Quais questões não foram respondidas? Quais questões tiveram respostas que foram diferentes de grupo para grupo? Nesse momento, você poderá complementar as informações dos alunos sobre a importância do DNA, relacioná-lo com os genes e os cromossomos e apresentar a estrutura em dupla-hélice. Utilize a lousa e o livro didático para trabalhar esses conceitos.

  Se o áudio for reproduzido de um único equipamento para a sala toda, assegure-se de que todos conseguirão ouvir bem o programa. Antes de iniciar a reprodução, distribua o roteiro de trabalho sugerido para o aluno. Você pode utilizá-lo na íntegra ou realizar as adaptações que julgar necessárias, professor(a).

  Convém explicar para os estudantes que o roteiro contém orientações gerais e questões que têm o objetivo de ajudá-los a prestar atenção em pontos importantes do programa. Oriente-os para não responderem às perguntas durante a reprodução do áudio porque isso poderá atrapalhá-los. Deixe que eles leiam o roteiro algumas vezes e, só depois que estiverem acomodados e prontos, inicie a reprodução do áudio, evitando fazer interrupções ou comentários.

  Após ouvir o programa pela primeira vez, pergunte aos alunos se há palavras desconhecidas e promova uma discussão a respeito delas. É importante que os esclarecimentos sejam realizados antes do programa ser reproduzido novamente. Sugerimos que deixe os alunos se sentarem à vontade para acompanhar melhor o programa. Ao final, peça para responderem às questões do roteiro.


AVALIAÇÃO

  Para avaliar se eles compreenderam o conteúdo do áudio, promova uma discussão sobre as questões que estão no roteiro: Quem foi Rosalind Franklin? Em que época viveu? Ela enfrentou dificuldades para se tornar cientista? De que tipo? Por que muitas pessoas acreditam que se cometeu uma injustiça histórica com Rosalind? Por que a imagem da difração de raios-X do DNA foi importante para Watson? Rosalind fez outros trabalhos científicos importantes? Será que a atividade científica também enfrenta dilemas éticos? Se houver necessidade, trechos do áudio poderão ser ouvidos novamente, e as dúvidas, discutidas e esclarecidas com os alunos. 

  Outra sugestão para a utilização do áudio, ao invés de todos os alunos receberem o mesmo roteiro de trabalho, pode ser a divisão dos alunos em grupos (de 4 a 5 alunos) para que cada equipe fique responsável por tarefas distintas. Uma ideia para isso pode ser:

  1. Alguns grupos devem prestar atenção nas informações a respeito do contexto histórico do período em que Rosalind viveu (quando, características relativas à época);
  2. Alguns grupos devem prestar atenção nas informações a respeito da trajetória de Rosalind (família, o que estudou, em que se formou e trabalhou);
  3. Alguns grupos devem prestar atenção nas informações a respeito da personalidade de Rosalind, por exemplo se era estudiosa e objetiva;
  4. Alguns grupos devem prestar atenção nos principais trabalhos de Rosalind que foram citados no áudio.

  Os integrantes de cada grupo devem discutir e organizar suas respostas durante alguns minutos depois de ouvir o áudio para que, depois, elas sejam escritas na lousa. Promova uma discussão a respeito do que cada equipe colocou e pergunte se os alunos se lembram de outros aspectos que não estão relacionados com a tarefa de seu grupo. Antes de reproduzir o programa novamente, peça que prestem atenção nos outros aspectos colocados pelos demais grupos e que não tinham sido percebidos.


ATIVIDADES COMPLEMENTARES

  Como atividade complementar, você ainda pode sugerir a construção de um modelo tridimensional da dupla-hélice do DNA. Um exemplo de sugestões usando diferentes recursos pode ser visto na página “Modelling the DNA double helix using recycled materials” (Disponível em: http://scienceinschool.org/2006/issue2/dna - acesso em julho/2011). Apesar das instruções estarem em inglês, é possível, por meio da visualização das fotos, compreender como o modelo é construído.

  Outros materiais podem ser usados, como dobradura de papel, pedaços de papelão recortado, botões e o que mais a criatividade dos alunos permitir. Uma proposta original e fácil, que está disponível no Portal do Professor, é o experimento prático que mostra a construção de um objeto semelhante a uma molécula de DNA, usando materiais de baixo custo (arame, jujuba e palitos), disponível em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=9859 – acesso em julho/2011). Os modelos construídos podem ser fotografados e publicados no blog da escola, por exemplo. Existe também a possibilidade de construir uma linha do tempo com as principais descobertas envolvendo o DNA e a hereditariedade.


 

(ÁUDIO) ENTREVISTA: DNA e proteínas


  Professor(a), o objetivo deste programa de áudio é mostrar as relações existentes a molécula de DNA e a síntese de proteínas, bem como esclarecer as principais dúvidas a respeito deste assunto. Antes de iniciar a transmissão do programa, recomendamos que você realize uma atividade prévia com seus alunos. Caso os conteúdos básicos relacionados ao assunto já tenham sido trabalhados, você pode solicitar que eles formem grupos de até cinco pessoas e discutam em conjunto algumas questões, como: como é a estrutura da molécula de DNA? Qual é a estrutura da molécula de RNA e como ela é formada? Que molécula é molde para a síntese de proteínas: DNA ou RNA? Justifique sua resposta.

  Você pode propor esses ou outros questionamentos aos seus alunos. Explique a eles que a ideia é estimular a reflexão e o trabalho em equipe. Acreditamos que essa atividade possa ser realizada por aproximadamente vinte minutos. Depois, reúna os estudantes e peça para que comentem as conclusões a que chegaram. Faça as considerações necessárias, esclarecendo as dúvidas. É importante ficar claro para os alunos que o DNA não é o molde direto da síntese de proteínas, mas sim as moléculas de RNA mensageiro (transcritas pelo DNA). Em nossa Bibliografia Complementar você poderá encontrar sugestões de materiais que podem lhe dar mais ideias no planejamento dessa atividade introdutória.

  Caso haja tempo suficiente, informe que todos irão ouvir um programa que irá complementar essas informações. Apresente o áudio em seguida ou então trabalhe com ele na aula seguinte. Se o áudio for reproduzido de um único equipamento para a sala toda, assegure-se de que todos conseguirão ouvir bem o programa. Antes de iniciar a reprodução, distribua o roteiro de trabalho sugerido para o aluno. Você pode utilizá-lo na íntegra ou realizar as adaptações que julgar necessárias, professor(a).

  Convém explicar para os estudantes que o roteiro contém orientações gerais e questões que têm o objetivo de ajudá-los a prestar atenção em pontos importantes do programa. Oriente-os para não responderem às perguntas durante a reprodução do áudio porque isso poderá atrapalhá-los. Deixe que eles leiam o roteiro algumas vezes e, só depois que estiverem acomodados e prontos, inicie a reprodução do áudio, evitando fazer interrupções ou comentários. Após ouvir o programa pela primeira vez, pergunte aos alunos se há palavras desconhecidas e promova uma discussão a respeito delas. É importante que os esclarecimentos sejam realizados antes do programa ser reproduzido novamente. Sugerimos que deixe os alunos se sentarem à vontade para acompanhar melhor o programa. Ao final, peça para responderem às questões do roteiro.


AVALIAÇÃO

  Para avaliar se os alunos compreenderam o conteúdo do programa, promova uma discussão a respeito do áudio: O que acharam dele? Foi possível entender todas as informações? O que não entenderam direito? A correção do roteiro deve ser feita na lousa, com os alunos escrevendo as respostas. Há respostas diferentes? Em que diferem? Se houver necessidade, trechos do áudio poderão ser ouvidos novamente e as dúvidas, discutidas e esclarecidas com os alunos. 

 


(ÁUDIO) CIÊNCIA EM DESTAQUE: DNA


  Por meio deste programa, o aluno poderá aprender mais sobre a molécula de DNA e conhecer as principais técnicas que envolvem sua manipulação. Antes de iniciar o trabalho com o áudio, indicamos a realização de uma atividade introdutória. Se houver computadores disponíveis na escola, você pode pedir aos alunos para pesquisarem na internet sobre a manipulação do DNA, seus riscos e benefícios para a sociedade. Oriente aos alunos a reunirem algumas informações para discussão em classe, organizando-as em tópicos. Caso não seja possível realizar essa tarefa com auxílio dos computadores, você pode sugerir que a pesquisa seja feita na biblioteca, com o auxílio de livros didáticos, revistas e jornais disponíveis.

  Acreditamos que essa atividade possa ser realizada por aproximadamente vinte minutos. Depois, reúna os estudantes e peça para que citem o que encontraram. Peça a um estudante para criar um quadro na lousa e ir escrevendo tudo o que for relatado pelos colegas. Há informações repetidas? Que conclusões podem ser tiradas dos conteúdos pesquisados? Qual é a importância da manipulação do DNA? Como essa manipulação é possível? Elabore questionamentos e faça as considerações necessárias, esclarecendo as dúvidas.

  Caso haja tempo suficiente, informe que todos irão ouvir um programa que irá complementar essas informações. Apresente o áudio ou então trabalhe com ele na aula seguinte. Se o áudio for reproduzido de um único equipamento para a sala toda, assegure-se de que todos conseguirão ouvir bem o programa. Antes de iniciar a reprodução, distribua o roteiro de trabalho sugerido para o aluno. Você pode utilizá-lo na íntegra ou realizar as adaptações que julgar necessárias, professor(a).

  Convém explicar para os estudantes que o roteiro contém orientações gerais e questões que têm o objetivo de ajudá-los a prestar atenção em pontos importantes do programa. Oriente-os para não responderem às perguntas durante a reprodução do áudio porque isso poderá atrapalhá-los. Deixe que eles leiam o roteiro algumas vezes e, só depois que estiverem acomodados e prontos, inicie a reprodução do áudio, evitando fazer interrupções ou comentários. Após ouvir o programa pela primeira vez, pergunte aos alunos se há palavras desconhecidas e promova uma discussão a respeito delas. É importante que os esclarecimentos sejam realizados antes do programa ser reproduzido novamente. Sugerimos que deixe os alunos se sentarem à vontade para acompanhar melhor o programa. Ao final, peça para responderem às questões do roteiro.


AVALIAÇÃO

  Para avaliar se os alunos compreenderam o conteúdo do programa, promova uma discussão a respeito do áudio: O que acharam dele? Foi possível entender todas as informações? O que não entenderam direito? A correção do roteiro deve ser feita na lousa, com os alunos escrevendo as respostas. Há respostas diferentes? Em que diferem? Se houver necessidade, trechos do áudio poderão ser ouvidos novamente e as dúvidas, discutidas e esclarecidas com os alunos. 

 


(EXPERIMENTO) EXTRAÇÃO DE DNA


  Esta atividade prática possibilita a extração de DNA de morango, que também pode ser substituído por banana ou tomate, utilizando materiais de fácil acesso. Sugerimos que essa atividade seja realizada como complemento às aulas teóricas sobre DNA.

  Antes da realização do experimento, verifique quais são os conhecimentos dos alunos sobre o conceito de DNA enquanto molécula responsável pelas características de todos os seres vivos. Pergunte, por exemplo, quais organismos possuem DNA e qual é a função que essa substância tem nos seres vivos. Discuta com eles onde o DNA é encontrado nas células eucarióticas: o DNA é o próprio cromossomo? Se necessário, relembre os níveis de organização do material genético (de cromossomos até a dupla hélice do DNA) para lembrar que o DNA se encontra associado às moléculas de proteínas. Essas informações serão úteis para que os alunos compreendam melhor cada etapa do processo de extração do DNA.

  É importante discutir com os alunos a questão das dimensões: é possível enxergar células a olho nu? E o seu núcleo? E os cromossomos? E a dupla hélice? Isso é fundamental para não criar no aluno a expectativa equivocada de que a atividade permitirá que ele visualize a “dupla hélice” do DNA. Depois de revisados os principais conceitos, distribua o roteiro de trabalho e explique qual é o objetivo do experimento e seu procedimento.


AVALIAÇÃO

  Ao final da aula, sugerimos que você avalie seus alunos para averiguar os conhecimentos adquiridos. Para isso, você pode promover discussões entre os grupos, considerando as respostas das questões do roteiro de trabalho. Por se tratar de uma atividade prática, a sua avaliação pode levar em consideração não apenas os conteúdos conceituais, mas também os procedimentos e as atitudes, como a manipulação correta dos reagentes, a preparação do material, a limpeza da mesa e dos materiais e a divisão de tarefas no grupo.

  Professor(a), em nossa Bibliografia Complementar você poderá encontrar sugestões de materiais que podem lhe ajudar a elaborar tópicos importantes para a discussão com seus alunos, conforme as suas estratégias didáticas.

 

 

(EXPERIMENTO) DETECÇÃO DE PROTEÍNAS NOS ALIMENTOS COM USO DO TESTE DO BIURETO


  Através da realização de um experimento que verifica a presença de proteínas em alimentos, pretendemos suscitar a discussão sobre síntese de proteínas e a composição proteica dos alimentos. Os objetivos desta atividade podem ser atingidos de forma mais satisfató- ria se os seus alunos já tiverem conhecimentos sobre síntese e estrutura proteica.

  Sugerimos que, antes de realizar o experimento, em uma aula anterior, seja feita uma breve discussão sobre os conceitos que os alunos devem conhecer para compreender melhor o que será realizado durante a atividade. Para avaliar o que os alunos conhecem sobre o assunto, pergunte a eles o que são proteínas, de que são constituídas, qual a sua estrutura molecular e quais são as suas principais funções nos seres vivos. Relembre, se necessário, a formação de um peptídeo, mostrando o que é ligação peptídica.

  A síntese dos diferentes tipos de proteínas do organismo exige a disponibilidade de todos os 20 aminoácidos existentes na natureza. O organismo humano não pode sintetizar alguns desses aminoácidos, que devem ser obtidos por meio das proteínas dos alimentos ingeridos. Pergunte aos alunos se eles sabem quais alimentos são ricos em proteínas e se eles têm ideia de como se descobre que um determinado alimento realmente é rico ou não nesse nutriente.

  Explique será realizado um experimento para detectar proteínas presentes em alimentos, através do teste do biureto. O teste do biureto é um método laboratorial, utilizado para a determinação de proteínas totais numa amostra. Os reagentes do teste formam um complexo com a ligação peptídica, evidenciado pela colora- ção violeta. A intensidade da cor é proporcional ao nú- mero de ligações peptídicas existentes. Em laboratório, uma análise quantitativa utiliza aparelhos espectrofotométricos, que possibilitam comparar a intensidade da coloração. Para o experimento, trabalharemos apenas com a percepção visual, comparando as amostra com os controles positivo (clara de ovo) e negativo (água) e estimando a concentração proteica, através da comparação dos resultados com uma escala de concentração proteica feita previamente em laboratório.

  Sugerimos alguns alimentos que já foram testados e que podem ser utilizados nesse experimento: soja crua em grãos, pão francês, arroz cozido, feijão cozido, farinha de mandioca torrada, gelatina incolor em pó sem sabor e leite integral. Organize os alunos para a aula em que será realizado o experimento, dividindo-os em grupos. Determine qual alimento cada grupo deverá trazer e não se esqueça de pedir que cada grupo traga também um ovo, pois a clara será usada no preparo do controle positivo.

  Esse teste proposto confere uma estimativa da quantidade de proteínas de cada alimento. De acordo com a comparação visual com a escala de cores e o alimento testado, pode haver diferença entre resultados com o mesmo alimento. Compare os resultados com valores esperados para cada alimento, que pode ser obtido na Tabela Brasileira de Composição dos Alimentos http:// www.unicamp.br/nepa/taco (acesso em julho/2011).


AVALIAÇÃO

  Ao final da aula, sugerimos que você avalie seus alunos para averiguar os conhecimentos adquiridos. Para isso, você pode promover discussões entre os grupos, considerando as respostas das questões do roteiro de trabalho. Por se tratar de uma atividade prática, a sua avaliação pode levar em consideração não apenas os conteúdos conceituais, mas também os procedimentos e as atitudes, como a manipulação correta dos reagentes, a preparação do material, a limpeza da mesa e dos materiais e a divisão de tarefas no grupo. 

 

 

(SOFTWARE) SÍNTESE PROTEICA


  Professor(a), antes de utilizar o software sobre a síntese proteica, recomendamos que procure resgatar os conceitos básicos já trabalhados com os alunos, requisito necessário para a compreensão do que será apresentado nesse objeto educacional. Você poderá fazer algumas perguntas para a classe e assim ter uma visão do que já aprenderam e quais dúvidas e confusões persistem. Por exemplo: Como o DNA se relaciona com o RNA? Que diferenças existem entre DNA e RNA? Há base nitrogenada timina no DNA? E uracila? Como é o processo de transcrição? Quais são os três tipos de RNA? Como as bases do DNA se complementam com as do RNA mensageiro? E as do RNA mensageiro com as do RNA transportador? Onde encontramos ribossomos na célula? Onde são sintetizadas as proteínas da célula? Qual é a fonte dos nucleotídeos de DNA e RNA que chegam até o núcleo da célula? Qual molécula contém a informação inicial para a síntese de uma proteína?

  Você pode trabalhar com o livro didático para responder tais perguntas e aproveitar para discutir com seus alunos as relações entre cada uma destas moléculas e fazer um esquema, começando desde o DNA até chegar a uma proteína. Você pode também aproveitar esse momento para falar dos códons de iniciação e finalização, as sequências que codificam aminoácidos etc. Após essa introdução ao tema, organize os alunos em grupos de acordo com o número de computadores disponíveis e inicie o uso do software. Explique qual é o tema do software e como ele funciona.

  Durante o uso do simulador, você pode chamar a atenção de seus alunos para alguns aspectos, como qual a direção da síntese proteica, quais códons levam à iniciação e à finalização da síntese, qual a participação de cada molécula de RNA durante a tradução, os sítios de ligação nas moléculas etc. O próprio software trará, conforme o aluno conseguir progredir na tradução, algumas explicações sobre o processo. As instruções para uso desse material estão no própio software.

  Informe que os alunos irão iniciar a exploração de um software, que irá ajudá-los a fixar o conteúdo. Peça para que os estudantes anotem as dúvidas que possam surgir durante o trabalho com o recurso educacional. Sugerimos um roteiro de trabalho para ser utilizado na íntegra ou adaptado, e que poderá ser entregue aos alunos. Ele contém algumas questões que auxiliarão no encerramento da atividade. Você pode utilizá-lo da forma como sugerimos, alterá-lo ou criar outro de acordo com suas estratégias didáticas.

  Convém explicar para eles que o roteiro contém orientações gerais e questões que têm o objetivo de ajudá-los a observar os aspectos mais importantes do programa. Oriente-os para não responderem às perguntas durante a exploração do software, porque isso poderá atrapalhá-los. Deixe que eles leiam o roteiro algumas vezes e, só depois que estiverem acomodados e prontos, peça para que comecem a trabalhar com o recurso. Ao final, peça para os estudantes responderem ao questionário proposto no roteiro.


AVALIAÇÃO

  Para verificar se a classe compreendeu o conteúdo apresentado pelo recurso, promova uma discussão a respeito do que foi explorado. Se houver necessidade, os alunos podem trabalhar novamente com o software. Você poderá atribuir a nota pela atividade prévia desenvolvida com os alunos, pela utilização do programa, pelas respostas das questões do roteiro de trabalho e mediante a participação em sala de aula.

 


(SOFTWARE) QUAL É A PALAVRA? DNA, A RECEITA DA VIDA E O SEU CÓDIGO


  Este software consiste em um jogo para que o aluno treine, de forma lúdica, os conhecimentos adquiridos. O objetivo é acertar a palavra que corresponde à dica apresentada, escolhendo uma letra por vez. Para abordar os assuntos indicados neste guia temático, o software irá trazer questões relacionadas às moléculas de DNA e RNA, síntese de proteínas, genótipo e fenótipo, genes dominantes e recessivos, dentre outras.

  Por agregar conhecimentos sobre os demais recursos educacionais abordados neste guia, sugerimos que você proponha este jogo como um fechamento do estudo deste eixo temático, quando as possíveis dúvidas já tenham sido esclarecidas. Destacamos que, em virtude da existência de uma variedade de nomes em Biologia, este software pode ser interessante para possibilitar ao aluno o treino dos mesmos, associando-os aos conceitos a que se referem.

  Antes de iniciar a exploração do software, distribua aos alunos o roteiro de trabalho. Você pode utilizá-lo da forma como sugerimos, alterá-lo ou criar outro de acordo com suas estratégias didáticas. Convém explicar para eles que o roteiro contém orientações gerais e questões que têm o objetivo de ajudá-los a prestar atenção em pontos importantes do programa. Oriente-os para não responderem às perguntas durante a exploração do software, porque isso poderá atrapalhá-los. Deixe que eles leiam o roteiro algumas vezes e, só depois que estiverem acomodados e prontos, peça para que comecem a jogar.

  Após explorarem o programa pela primeira vez, pergunte aos alunos se há palavras desconhecidas e promova uma discussão a respeito delas. É importante que os esclarecimentos sejam realizados antes do material ser visualizado novamente. Ao final, peça para os estudantes responderem o questionário proposto no roteiro.


AVALIAÇÃO

  Para avaliar se os alunos compreenderam o conteúdo do jogo, promova uma discussão: O que acharam dele? Foi possível entender todas as informações? O que não entenderam direito? A correção do roteiro pode ser feita na lousa, com os alunos escrevendo as respostas. Há respostas diferentes? Em que diferem? Sugira que os alunos joguem novamente, pois há perguntas que não são mostradas apenas em uma exploração inicial do software, sendo necessário pelo menos três usos para que todas as questões tenham sido visualizadas.

 

 

  • References
    1. ADOLFO, A. CROZETTA, M. LAGA, S. Biologia. Volume único. 2a Edição – 2005. editora IBEP.
    2. AMABIS, José Mariano. MARTHO, Gilberto Rodrigues. Biologia. Volumes 1, 2 e 3. 2a Edição – 2005. Editora Moderna.
    3. FAVARETTO, J. A. MERCADANTE, C. Biologia. Volume único. 1a Edição – 2005. Editora Moderna.
    4. FROTA-PESSOA, O. Biologia. Volumes 1, 2 e 3. 1a Edição – 2005. Editora Scipione.
    5. LAURENCE, J. Biologia. Volume único. 1a Edição – 2005. Editora Nova Geração.
    6. LINHARES, S. GEWANDSZNAJDER, F. Biologia. Volume único. 1a Edição – 2005. Editora Ática.
    7. LOPES, S. ROSSO, S. Biologia. Volume único. 1a Edição – 2005. Editora Saraiva.
    8. PAULINO, W. W. Biologia. Volumes 1, 2 e 3. 1a Edição – 2005. Editora Ática.
    9. SILVA JÚNIOR, C. SASSON, S. Biologia. Volumes 1, 2 e 3. 8a Edição – 2005.
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