Entender como é a reprodução das bactérias.

Os alunos deverão reconhecer o que são células, compreender o que é DNA, além de reconhecerem as bactérias como micro- organismos.

Introdução: uma abordagem para o professor   

Crescimento microbiano             

   Quando falamos em crescimento microbiano, estamos nos referindo ao número e não ao tamanho das células. Os micro-organismos em “crescimento” estão, na verdade, aumentando seu número e se acumulando em colônias, (grupos de células que podem ser visualizadas sem a utilização de um microscópio) que contêm milhares de células ou populações que agrupam bilhões de células. Em geral, não nos preocupamos com o crescimento de uma única célula.  Apesar de cada célula ser capaz de dobrar aproximadamente de tamanho, essa alteração pode ser considerada insignificante quando comparamos com as alterações de tamanho observadas durante o desenvolvimento dos animais e das plantas (Tortora et al. 2005).             

   (…) O crescimento corresponde a um componente essencial da função microbiana, já que todas as células apresentam tempo de vida definido na natureza. Nesse sentido, as espécies apenas são mantidas devido ao crescimento contínuo das populações microbianas (Madigan et al. 2004). (…)             

   A célula bacteriana corresponde a uma usina biosintética, capaz de se duplicar. Os processos sintéticos do crescimento celular bacteriano envolvem cerca de 2000 reações químicas, (…) (Madigan et al. 2004) .   

Reprodução de Bactérias             

   As bactérias podem reproduzir-se de modo assexuado por divisão binária ou cissiparidade, ou por reprodução sexuada por conjugação, transformação e transdução. A reprodução sexuada é caracterizada pela troca de material genético entre os indivíduos, sendo importante para a evolução das espécies por proporcionar maior variabilidade genética para os indivíduos, aumentando o seu poder de adaptação ao ambiente.

Retirado de: - Tortora, G.J.; Funke, B.R.; Case, C.L. 2005. Microbiologia. 8ª Edição. Editora Artmed, Porto Alegre. p. 156- 157. - Madigan, M.T.; Martinko, J.M.; Parker, J.. 2004. Microbiologia de Brock. 10ªEdição. Editora Pearson Education do Brasil, São Paulo. p 127.   

Adaptado de: http://www.biomania.com.br/bio/conteudo.asp?cod=1239 (consultado em 12/05/10, às 09h22min).    

Estratégia 

Como os alunos poderão atingir os objetivos propostos:             

Os alunos poderão atingir os objetivos propostos através de atividade prática e experimental sobre colônias de bactérias, além de leitura de texto informativo, para sistematização de conhecimentos, bem como vídeos sobre o assunto, o que facilita a visualização da reprodução de bactérias.   

Como o professor irá ativar esse processo:             

O professor ativará este processo através de discussões orientadas entre os alunos, apresentação de vídeos sobre o assunto, além de desenvolvimento de atividades práticas e experimentais que ajudam na compreensão do conteúdo.   

Atividade prática: compreendendo a multiplicação das bactérias   

   Professor, num primeiro momento da aula, mostre para a turma uma imagem colorida de uma bactéria e uma fotocópia da mesma bactéria (a cópia pode ter pequenas falhas). Peça para a turma dizer se a cópia é semelhante à figura original. É possível que os alunos digam que a cópia não é colorida, que fica com menos qualidade, que dá para ver melhor as estruturas da bactéria no original. Explique que, assim como na fotocópia, que tem a intenção de multiplicar uma imagem, as bactérias se reproduzem, de uma forma diferente da encontrada nos outros seres vivos, e esta reprodução é semelhante a uma fotocópia, que muitas vezes é igual à original ou pode ter pequenas falhas que a fazem um pouco diferente, mas continua bem parecida com a original. Elas fazem “cópias” de si mesmas e as novas bactérias surgem, aumentando a colônia.

   Para explicar o conceito de colônia, leve para a turma algumas bisnagas de massa de modelar e divida os alunos em grupos. Entregue para cada grupo as massas de modelar e oriente-os a confeccionarem modelos de bactérias. Porém cada grupo deverá montar cerca de 10 modelos de uma mesma bactéria, colocando-os juntos, um ao lado do outro.

   Com esta prática, é possível explicar aos alunos como funciona uma colônia de bactérias, onde vários espécimes de um mesmo tipo da bactéria convivem juntos, formando um grande aglomerado, como se fosse uma grande família com seus integrantes morando todos juntos.

   Professor, a aula não tem o objetivo de detalhar os diferentes tipos de reprodução das bactérias, como conjugação, transdução ou bipartição, mas de ressaltar outra forma de se reproduzir. Assim, o conceito de reprodução será o incremento de novos indivíduos na população, com o aumento do número de células (já que bactérias são unicelulares). Deve ser ressaltada aos alunos a diferença da reprodução das bactérias em relação aos seres humanos, não havendo a presença de gametas e de uma “bactéria filhote ou bebê”.   

Atividade experimental: observando uma cultura de bactérias.             

Após as discussões com os alunos sobre as colônias de bactérias, desenvolva com eles uma atividade experimental, em que poderão perceber a presença de bactérias em vários locais, inclusive no próprio corpo, e compreender como se formam as colônias de bactérias.             

Abaixo segue orientação para que você, professor, prepare antecipadamente as placas de Petri contendo meios de cultura apropriados para o desenvolvimento de colônias de bactérias.

Meio de cultura polvilho - fubá   

*Materiais necessários:   

- 40g de fubá (4 colheres de sopa)

- 40g de polvilho (4 colheres de sopa)

- 100 ml de água (1/2 xícara de chá)

- Gaze dobrada, papel filtro ou coador de papel

- Fita indicadora de pH, o professor poderá confeccionar as fitas com extrato de repolho roxo (veja orientações nos sites: http://www.pontociencia.org.br/experimentos-interna.php?experimento=167&ESCALA+DE+PH+UTILIZANDO+REPOLHO+ROXO+COMO+INDICADOR &

www.univ-ab.pt/disciplinas/dcet/qg607/files/AcidosBases.pdf (consultado em 12/05/10, às 09h54min)).     

- Papel pardo (Kraft)

- Fita adesiva ou barbante   

*Procedimentos:

- Colocar o fubá e a água num recipiente (béquer, balão volumétrico ou similar);

- Deixar a mistura em repouso durante 24 horas;

- Filtrar a mistura em gaze dobrada, papel filtro ou coador de papel;

- Completar o volume para 100 ml;

- Adicionar o polvilho ao filtrado. Homogeneizar bem;

- Se possível verificar o pH através de uma fita indicadora de pH, e corrigir o mesmo, acrescentando um ácido (por exemplo, vinagre – acido acético) ou uma base (por exemplo, NaOH – hidróxido de sódio, NaHCO3 – bicarbonato de sódio). Valor de pH = 7  favorece o crescimento de bactérias e pH = 6,5 favorece o crescimento de fungos; - Distribuir a mistura em placas de Petri (aproximadamente 20 ml em cada placa);

- Levar as placas em banho-maria, a fim de se obter a solidificação do meio, durante 10 minutos. O meio estará bom quando mudar sua coloração de branco para amarelo opaco;

- Embalar as placas em papel pardo (Kraft) e esterilizar (no site “Ponto Ciência” há uma alternativa para esterilizar meios de cultura: http://www.pontociencia.org.br/experimentos-interna.php?experimento=352&ESTERILIZANDO+COM+UMA+PANELA+DE+PRESSAO (consultado em 12/05/10, às 09h58min)).   

Adaptado de: Moreira et al. Microbiologia para o Ensino Fundamental e Médio – alternativas metodológicas. Ed. UFMG, SPEG e CAPES.

   Após a preparação dos meios de cultura, leve os alunos para o laboratório ou espaço apropriado para o desenvolvimento da atividade experimental. Divida os alunos em grupos e entregue em cada grupo três placas de Petri contendo meios de cultura. Oriente os alunos a não abrirem ainda as placas, para não haver contaminação. Realize três testes com cada grupo.

   No primeiro teste, oriente os alunos a passarem um cotonete na cavidade nasal de algum integrante do grupo e em seguida abrir uma das placas de Petri, passando o cotonete sobre o meio de cultura, desenhando algum formato, como uma letra do alfabeto. Isto para que, com o desenvolvimento da colônia de bactérias, os alunos possam visualizar claramente o local onde passaram o cotonete, relacionando com a formação das colônias. As bactérias que se desenvolverão neste meio de cultura possivelmente serão do gênero Staphylococcus, comum nessa região do corpo. Peça aos grupos para fecharem a placa utilizada e marcarem com uma caneta sobre a placa, indicando que foi uma coleta de secreção nasal. Oriente-os a não abrirem a placa, pois observarão por vários dias.

   No segundo teste, peça aos grupos que cada aluno passe o dedo sobre o meio de cultura, fechando-o em seguida. Oriente novamente para que marquem a placa, indicando que foi uma coleta dos dedos dos alunos.

   No terceiro teste, peça a cada grupo que, com um palito de dente, raspem um pouco da superfície dos dentes e levemente passem no meio de cultura, formando algum desenho. Oriente-os que fechem a placa e marquem-na, indicando que foi uma coleta dos dentes.

   Com uma caneta apropriada, marque as placas de cada grupo, para não haver confusão, e deixe as placas em local aquecido (semelhante a uma estufa). As placas devem ser colocadas na estufa com a tampa para baixo, pois se a água condensar cairá na tampa e não no meio de cultura. Leve os alunos para observarem diariamente suas placas, por cerca de 7 a 10 dias, pedindo que eles anotem todos os detalhes que observarem.

   Nas culturas poderão aparecer fungos (alguns possuem aspecto filamentoso ou cremoso, já as culturas bacterianas têm sempre aspecto cremoso). Caso isso ocorra, explique aos alunos que aquelas colônias não são de bactérias, e neste caso poderemos descartá-las para a aula de hoje.

Abaixo segue figura de cultura de fungos, para sua identificação:  

Cultura com fungos.

Retirado de: http://meiodecultura.files.wordpress.com/2010/01/nova-imagem.png (consultado em 12/05/10, às 10h20min). 

A cada dia de observação, peça aos alunos para contarem quantas colônias apareceram e se elas aumentaram de tamanho. Relacione estas observações com a reprodução das bactérias. Abaixo seguem figuras de colônias de bactérias, para reconhecimento:

Cultura de bactérias.

Retirado de: http://www.unav.es/ocw/ecodiv/colonias1copy.jpg (consultado em 12/05/10, às 10h23min). 

Colônias de bactérias.

Retirado de: http://meiodecultura.files.wordpress.com/2010/01/906-xanthomonas-002aa.jpg (consultado em 12/05/10, às 10h24min). 

Texto para os alunos             

Após as observações das colônias de bactérias, relacionando-as à reprodução das mesmas, entregue aos alunos um pequeno texto sobre a multiplicação destes seres vivos. Discuta com a turma os aspectos importantes do texto, esclarecendo dúvidas que surjam.   

Reprodução das bactérias

   As bactérias são pequenas e podem multiplicar-se com rapidez, simplesmente por divisão binária.             

   Quando o alimento é farto, "a sobrevivência dos mais capazes" em geral significa a sobrevivência daqueles que se dividem mais rapidamente. Em condições adequadas, uma bactéria pode dividir-se a cada 20 minutos, dando origem a 5 bilhões de células ( número aproximadamente igual à população humana da Terra) em pouco menos de 11 horas).             

   A habilidade em dividir-se de maneira rápida possibilita populações de bactérias a se adaptar às mudanças de ambiente. Sob condições de laboratório, por exemplo, uma população de bactérias mantida em um meio de cultura evolui dentro de poucas semanas por mutações de seleção natural para utilização de novos tipos de açúcares como fonte de carbono e de energia.

Exemplo de reprodução bacteriana, divisão binária.

Figura retirada de: http://www.cientic.com/imagens/img_monera3.gif (consultado em 12/05/10, às 10h32min).  

Adaptado de: http://www.enq.ufsc.br/labs/probio/disc_eng_bioq/trabalhos_pos2003/const_microorg/bacterias.htm (consultado em 12/05/10, às 10h33min).      

Ferramentas tecnológicas             

Após a leitura e interpretação do texto sobre a reprodução das bactérias, mostre para os alunos alguns vídeos sobre o assunto. Isso vai ajudá-los a compreender melhor como funciona a reprodução das bactérias.  

http://www.youtube.com/watch?v=MSk8VcBtGNE (consultado em 12/05/10, às 10h34min).    

http://trilhos.limaris.net/12A/?q=node/84 (consultado em 12/05/10, às 10h35min). 

Abaixo seguem alguns links de vídeos sobre bactérias, como recursos complementares que você, professor, poderá utilizar em suas aulas, se for de interesse, ou para seu maior conhecimento do assunto.  

http://www.youtube.com/watch?v=4iNsZEC7p94&feature=related (consultado em 12/05/10, às 10h40min).    

http://www.youtube.com/watch?v=O-EdX4MaMFE&feature=related (consultado em 12/05/10, às 10h41min).    

http://www.youtube.com/watch?v=Oa9zB-R0a60 (consultado em 12/05/10, às 10h42min).    

http://www.youtube.com/watch?v=MRBdbKFisgI&feature=related (consultado em 12/05/10, às 10h43min).    

http://www.youtube.com/watch?v=uq-E7QUTn1A&feature=related (consultado em 12/05/10, às 10h44min).    

http://www.youtube.com/watch?v=VX1Ze5edmkE&NR=1 (consultado em 12/05/10, às 10h45min).    

http://www.youtube.com/watch?v=mH8IBmhuH5E&feature=related (consultado em 12/05/10, às 10h46min). 

Avaliar numa perspectiva formativa implica estar atento à construção de conhecimentos conceituais, comportamentais e atitudinais de nossos alunos. Por isso é importante estar atento a todo o percurso do aluno enquanto aprende: suas ideias iniciais, aquelas apresentadas durante a investigação, à maneira que relaciona com os colegas, sua atitude investigativa e crítica, no decorrer da aula. Feitas estas considerações, propomos mais um momento para que os alunos sejam avaliados.             

   Peça aos alunos para fazerem um relatório sobre a prática, explicando tudo o que entenderam sobre a reprodução das bactérias. Este relatório deverá conter introdução, citando características das bactérias e aspectos importantes da reprodução das mesmas; materiais usados na atividade e métodos; resultados observados pelos alunos; e conclusão feita a partir dos resultados e conceitos aprendidos.             

   Posteriormente, trabalhe com os alunos histórias em quadrinhos, pedindo a cada grupo para criar uma história, contando como as bactérias se reproduzem. Estas histórias em quadrinhos podem ser reunidas numa pequena cartilha, possibilitando que a turma divulgue para outras turmas da escola o que aprenderam, disseminando os conhecimentos.

   Através destes instrumentos avaliativos, você poderá verificar se os alunos conseguiram construir conhecimentos sobre o assunto da aula de hoje.