• Desvendar a importância da membrana plasmática.
• Conhecer a estrutura e as propriedades da membrana plasmática.
• Identificar quais substâncias podem entrar ou sair das células.
• Diferenciar os tipos de transporte de substâncias através da membrana plasmática.

5 aulas de 50 minutos cada.

Introdução ao estudo dos seres vivos.

Noções básicas de citologia.

Atividade 1- Introdução e Problematização

Todas as células possuem uma membrana que separa a parte viva do meio externo; esta estrutura é chamada de membrana plasmática ou plasmalema. Confere a esta membrana uma importante função: fazer a seleção de substâncias que poderão entrar ou sair de uma célula. Para esta característica dá-se o nome de permeabilidade seletiva.

Professor, esta aula tem como principal objetivo trabalhar o assunto membrana plasmática e deve acontecer depois que os alunos já tiverem conhecimentos sobre os principais componentes de uma célula: membrana plasmática, citoplasma e núcleo.

Sugerimos que inicie este estudo com a situação-problema descrita a seguir, que deverá ser dirigida aos alunos. Como o texto é um pouco extenso, indicamos que o mesmo seja digitado e projetado diretamente do computador do professor por meio de um data show; se não houver disponibilidade de computador na sala de aula, o texto poderá ser impresso em uma cartolina.

"Uma célula e o ambiente que a rodeia têm composições químicas diferentes. Tomemos como exemplo o caso de uma ameba que vive na água de uma lagoa: algumas substâncias típicas da ameba, como açúcares, proteínas e ácidos nucléicos não se encontram na água da lagoa. No entanto, existem algumas substâncias idênticas na ameba e no liquido em que ela vive como, por exemplo, íons de sódio, potássio e magnésio. Mesmo assim, essas substâncias estão em concentrações muito diferentes dentro e fora da célula.
            Quais fatores permitem à ameba manter sua individualidade e continuar claramente diferente em relação ao meio externo, quanto à sua composição? 

Adaptação do texto disponível em http://www.tudomaisumpouco.com/aulabio3.html. Acesso em 23/03/2012.

Sugerimos que o professor distribua a turma em grupos de três alunos e destine um tempo de 10 minutos para discutirem seus conhecimentos sobre o assunto e levantarem hipóteses, na perspectiva de responder à pergunta. No final do tempo estipulado, os alunos deverão registrar um consolidado da discussão em seus cadernos ou usando o editor de texto do Word de um computador pessoal ou outro que esteja disponível em sala de aula. Estes registros deverão ser entregues ao professor, se forem manuscritos, ou enviados a ele por e-mail, se digitados.

Depois que os alunos tiverem terminado de redigir suas respostas e/ou hipóteses, o professor deverá formar um círculo, onde um representante de cada grupo socializará aos demais os pareceres do seu grupo. 

Para finalizar esse momento o professor deverá socializar a resposta esperada: envolvendo a célula amebiana, existe um “envelope especial”, a membrana plasmática, encarregado de regular as trocas de substâncias entre a ameba e o meio. É como se a membrana estivesse constantemente tomando decisões sobre o que deve entrar e o que deve sair. Diz-se que a membrana plasmática tem permeabilidade seletiva.

Fonte: http://www.tudomaisumpouco.com/aulabio3.html. Acesso em 23/03/2012.

Em seguida, o professor deverá lançar outros questionamentos, tais como:

• Como acontece essa permeabilidade seletiva?
• O processo de entrada e saída de substâncias na célula é único para qualquer tipo de substância?
• Qual é a constituição química da membrana plasmática?
• Como é a estrutura desta membrana?
• Existe relação entre a composição química, a estrutura e a função da membrana plasmática?

 Para instrumentalizar os alunos na busca por respostas a estas questões, propomos as atividades 2, 3 e 4.

Atividade 2- Membrana Plasmática e permeabilidade seletiva: resgatando conhecimentos. 

É importante começar esta atividade com uma brincadeira sobre o assunto, assim, será propiciado um local de interação entre o professor/aluno e aluno/aluno e ao mesmo tempo já realizar algumas interferências no sentido de coletar dados para a preparação da próxima aula. Professor, é importante deixar o aluno falar e expor suas ideias, pois neste momento o que nos importa é saber o que já sabem sobre o assunto que selecionamos para este conjunto de aulas.

Para que essa brincadeira aconteça o professor deverá preparar o  material que será utilizado. Deverá selecionar palavras sobre o que se quer trabalhar nesta aula e depois fazer as definições de cada palavra que foi selecionada. Feito isso, as palavras e as definições deverão estar separadas umas das outras e enroladas. Se o professor preferir esses papéis enrolados poderão estar dispostos dentro de um balão ou grampeados em uma bala. Neste caso, o professor deverá decidir qual a técnica que gostaria de usar. Decidido qual a técnica, cada papel deverá ser entregue em sala no momento em que os alunos estiverem em círculo;  nesta configuração nenhum aluno ficará de costas para outro e todos poderão ver o outro colega. Esta técnica também auxilia os alunos mais tímidos em quebrar a timidez e participar mais da aula.

Professor, no quadro abaixo, estão disponibilizadas algumas palavras sobre o assunto; se necessitar, poderá acrescentar mais ou retirar palavras.

Estrutura da membrana - Transporte de sustância pela membrana - Difusão - Osmose - Difusão Facilitada -  Endocitose - Exocitose - Glicocálice - Parede celular - Membrana Plasmática - Substância necessária à Célula - Transporte Passivo - Transporte Ativo - Bomba de Sódio e Potássio -  Sustâncias Orgânicas - Sustâncias Inorgânicas - Oxigênio - Gás Carbônico - Resíduos Celulares - Água - Sais Minerais - Carboidratos - Lipídios - Proteínas - Vitaminas - Ácidos Nucléicos.

Além desse material, o professor deverá preparar uma tabela onde cada aluno deverá dispor a palavra ou a definição que deverá estar seguida de uma numeração. A numeração é importante para sistematizar melhor as informações e à medida que a tabela for sendo completada, existirá uma lógica de sequência, ou seja, esta numeração proporcionará uma melhor visualização e compreensão desta estrutura. Sugerimos que imprima a tabela em folha A3 e a disponibilize em local de fácil acesso na sala como, por exemplo, o quadro.

Ao final desta atividade a tabela terá a seguinte configuração:

	Palavras	Definições
1	Membrana Plasmática	É a estrutura que delimita todas as células vivas, tanto as procarióticas como as eucarióticas.
2	Estrutura da membrana plasmática	Além dos fosfolipídios a membrana também possui proteínas, que funcionam como portas e janelas da célula, e açúcares ligados aos lipídeos e às proteínas.
3	Transporte de substância pela membrana	Apenas certas substâncias podem entrar ou sair dela, o transporte pode ser passivo ou ativo.
4	Difusão	É a capacidade que moléculas de gases e moléculas dissolvidas em líquidos têm de se espalhar por todo o espaço disponível.
5	Osmose	É a passagem de água de uma solução par outra através de uma membrana semipermeável.
6	Difusão facilitada	A difusão facilitada é a passagem de substâncias não-lipossolúveis pela membrana da célula com a ajuda de proteínas.
7	Transporte Ativo	Nesse tipo de transporte, há gasto de energia (ATP) e ocorre contra um gradiente de concentração, isto é, as substâncias serão deslocadas de onde estão poucas concentradas para onde sua concentração já é alta.
8	Transporte Passivo	Certas substâncias podem atravessar a membrana espontaneamente, sem que a célula gaste energia neste caso fala-se de transporte passivo.
9	Endocitose	É o processo pelo qual as células vivas ativamente absorvem materiais (moléculas, pedaços de detritos ou outras células) através da membrana celular.
10	Exocitose	É o processo pelo qual uma célula eucariótica viva liberta substâncias para o fluido extracelular.
11	Glicocálice	É uma matriz extracelular, uma camada externa à membrana, presente em células animais.
12	Parede Celular	É uma estrutura extracelular que envolve as células de muitos seres vivos, como todos os vegetais e algumas bactérias, fungos e protozoários. É uma estrutura que confere proteção à célula pela sua rigidez.
13	Bomba de sódio e potássio	É encontrada na membrana de todas as células de um organismo, e transporta o íon sódio para o lado externo da célula, ao mesmo tempo em que transporta o íon potássio para dentro da célula.
14	Substâncias necessárias à célula	Água, Sais Minerais, Carboidratos, Lipídios, Proteínas, Vitaminas e Ácidos Nucléicos.
15	Substâncias Orgânicas	Água e Sais Minerais.
16	Substâncias Inorgânicas	Carboidratos, Lipídios, Proteínas, Vitaminas e Ácidos Nucléicos.
17	Resíduo Celular	Resíduo proveniente do trabalho celular que será eliminado pela célula por não ter mais serventia.

 

Observação: Para desenvolver esta atividade é necessário que destine pelo menos 2 aulas geminadas, pois o tempo de uma aula de 50 minutos poderá não ser suficiente para fazer as devidas considerações. É importante que após o término da atividade o professor faça novas perguntas para os alunos, até mesmo para verificar em qual ponto ele poderá iniciar a sua próxima aula.

Sugestões de perguntas:

• Por que a membrana plasmática é importante na vida da célula?

• Qual a diferença entre membrana plasmática e parede celular?

• O que significa dizer que a membrana plasmática exerce a função de permeabilidade seletiva?

• Como as células se alimentam?

• Como os resíduos gerados pelo trabalho celular são eliminados das células?

Após essa atividade destinada ao conteúdo “membrana plasmática”, o professor deverá analisar a aula que foi ministrada e suas estratégias; poderá também utilizar as respostas preliminares dos alunos para traçar uma reflexão mais densa, pois assim terá subsídios importantes que poderão ser utilizados para dar continuidade ao seu trabalho.

Para fechar esta atividade, o professor deverá disponibilizar a Fig.1, seja na forma de projeção utilizando um data show ou entregar uma cópia impressa a cada aluno para que eles possam se referenciar utilizando a imagem. Nesta imagem o professor deverá pedir para todos os alunos observarem o quão fina é esta membrana em vista do quanto é importante em suas várias funções. 

 

Fig . 1 Membrana plasmática, imagem disponível em www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia/cito5.php

 

 

Atividade 3 - Pesquisando a estrutura e as propriedades da membrana plasmática por meio de vídeos e textos

Professor, neste momento os alunos terão oportunidade de obter uma melhor compreensão de como ocorre a entrada e a saída de substâncias em uma célula. Devido à capacidade que a membrana plasmática tem de permitir - ou não - que substâncias entrem ou saiam da célula é que a definimos como uma estrutura capaz de realizar a permeabilidade seletiva. Ela determina a passagem do solvente e também de alguns tipos de solutos. São fatores que determinam quais são os solutos capazes de atravessar a membrana: o tamanho da molécula, sua carga elétrica, sua polaridade etc.

Para que os alunos tenham  uma melhor compreensão do assunto selecionamos alguns vídeos e textos, cujos endereços para o acesso estão dispostos abaixo. Para a realização desta atividade serão necessários computadores, tablets ou notebooks que estejam conectados à internet. Caso não haja disponibilidade de um computador por aluno, julgamos quatro, o número máximo de alunos por computador. Caso o professor considere interessante que todos vejam os vídeos ao mesmo tempo, poderá salvá-los em seu computador e expô-los para a turma  utilizando um equipamento para projeção de imagens (data show)

Professor, após os alunos assistirem cada vídeo, faça um apanhado das informações pertinentes a cada um deles. Ressalte que os alunos não precisam fazer anotações durante a projeção dos vídeos pois isso pode desviar a atenção e comprometer a compreensão do conteúdo. Com vistas ao melhor aproveitamento das informações contidas nos vídeos, sugerimos que o professor lance perguntas para a turma após cada vídeo. Neste sentido sugerimos que seja preparado pelo professor um roteiro desta atividade no qual constem essas perguntas assim como os endereços de acesso aos vídeos. Este roteiro deverá ser impresso e entregue a cada aluno, para que eles possam trabalhar com autonomia. Além dos endereços dos vídeos, deverão ser fornecidos neste roteiro alguns endereços eletrônicos onde são disponibilizados textos que subsidiarão uma melhor compreensão dos vídeos e um aprofundamento teórico.

Após cada vídeo os alunos precisarão de um tempo para registrar suas respostas às perguntas. Terminados os registros, o professor deverá abrir espaço para a discussão daquele vídeo

Vídeo 1

 

 

 

 

  A membrana plasmática - Parte 1: Funções e estrutura http://www.youtube.com/watch?v=2FE206MtIUA. Acesso em 23/03/2012.

 

Sugestões de perguntas a serem feitas aos alunos

• Como podemos definir a membrana plasmática?
• O que significa dizer "bicamada lipídica"?
• Explique a frase: "A membrana plasmática pode manter diferenças entre o meio intra e extracelular".
• Explique o modelo do mosaico fluido.
• O que são fosfolipídios? Como são formados?
• Qual a principal função dos glicolipídios e das glicoproteínas?

 

Vídeo 2

 

 

 

 

  A membrana plasmática - Parte 2: Transporte pela membrana (Difusão simples e facilitada) http://www.youtube.com/watch?v=9DGWJU7P-uM. Acesso em 23/03/2012.

 

Sugestões de perguntas a serem feitas aos alunos

• O que diferencia o transporte de substâncias por difusão simples e difusão facilitada?
• Qual é a forma de transporte celular no qual as substâncias passam de um meio onde estão em maior concentração para outro onde estão em menor concentração? Há gasto de energia? Explique.
• Qual é a forma de transporte celular no qual as substâncias passam de um meio onde estão em menor concentração para outro onde estão em maior concentração. Há gasto de energia? Explique.
• Explique como e por que acontece o transporte mediado pela bomba de sódio e potássio.
• Quais são os tipos de transporte passivos?
• O que é uma permease? Dê exemplos.

 

Vídeo 3

 

 

 

 

  A membrana plasmática - Parte 3: transporte pela membrana (Osmose e transporte ativo) http://www.youtube.com/watch?v=2WihuVlWUkg. Acesso em 23/03/2012. 

 

Sugestões de perguntas a serem feitas aos alunos

• Explique o processo de osmose.
• Como podemos diferenciar a osmose dos outros tipos de transporte passivo?
• Qual a definição de bomba de sódio e potássio?
• De onde vem a energia da bomba de sódio e potássio?
• Como ocorre o transporte ativo por meio da bomba de sódio e potássio?

 

Vídeo 4

 

 

 

 

  A membrana plasmática - Parte 4: Transporte em massa http://www.youtube.com/watch?v=UjsPtzIyoig. Acesso em 23/03/2012

 

 

Sugestões de perguntas a serem feitas aos alunos

• O que significa transporte em massa?
• Qual a diferença entre endocitose e exocitose?
• Quais são as duas formas de ocorrência da endocitose? Explique.
• O que são pseudópodes?
• Explique a invaginação que ocorre na membrana quando ocorre a pinocitose.

 

Sugestões de textos e recursos para suporte teórico 

http://www.enemvirtual.com.br/membrana-plasmatica-2/. Acesso em 23/03/2012.

http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia/cito5.php. Acesso em 23/03/2012.

http://mbiocel.wordpress.com/. Acesso em 23/03/2012.

http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia/cito7.php. Acesso em 23/03/2012.

http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia/cito8.php. Acesso em 23/03/2012.

http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia/cito9.php. Acesso em 23/03/2012.

http://www.infoescola.com/citologia/transporte-passivo/. Acesso em 23/03/2012.

http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia/cito12.php. Acesso em 23/03/2012.

http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia/cito13.php. Acesso em 23/03/2012.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Membrana_plasm%C3%A1tica. Acesso em 23/03/2012.

http://paginas.ucpel.tche.br/~mflessa/bi7.html. Acesso em 23/03/2012.

 

Para fechar esta atividade, o professor poderá utilizar o recurso listado abaixo. O recurso do banco internacional de objetos educacionais está disponível no "guia do professor", do Portal do Professor (www.portaldoprofessor.mec.gov.br). Sendo assim, o professor poderá fazer download do mesmo e disponibilizar em rede para os alunos. Para a realização desta atividade é necessária a utilização de computadores, tabletes ou notebooks com acesso à internet. Caso não haja a disponibilidade de um computador por aluno, o professor poderá organizá-los por computadores de acordo com o número de máquinas disponíveis.

O experimento prático poderá ser realizado pelos alunos, com orientação do professor, seguindo as instruções contidas no recurso indicado.

Transporte passivo através da membrana plasmática. Acesso em 23/03/2012.     

 

 

 

 

 

Permeabilidade de uma membrana biológica. Acesso em 23/03/2012.

 

 

Atividade 4- Socialização e discussão do conteúdo pesquisado

Sugerimos que o professor distribua a turma em grupos de cinco alunos e sorteie os temas dos vídeos para que cada grupo prepare uma apresentação do conteúdo pesquisado na atividade 3. Além da discussão das questões apontadas pelo professor, o grupo deverá criar uma situação concreta para ilustrar o conteúdo socializado. Os grupos que ficarem com estrutura e composição da membrana poderão fazer maquetes utilizando massinhas ou cartolinas coloridas, ou outros materiais. Os grupos que ficarem com transporte de substâncias através da membrana poderão propor atividades experimentais. Dependendo do nº de alunos em sala de aula, 2 ou 3 grupos ficarão responsáveis pelo mesmo tema, o que amplia a discussão e a diversidade de ilustrações do conteúdo.

Para elaborar essa apresentação os alunos deverão utilizar, além do material já consultado na atividade 2, outros que poderão buscar na internet via Google. Cabe ao professor ajudar nestas buscas orientando a seleção do material a ser utilizado pautando-se na viabilidade de cada proposta no âmbito da escola.

Na montagem da apresentação do conteúdo pesquisado os alunos poderão utilizar os recursos disponíveis em seu computador. Para isso, deverão utilizar uma planilha de slides do Microsoft Office - Power Point (disponibilizado no endereço http://www.microsoftstore.com.br/shop/pt-BR/Microsoft/Office - acesso em 23/03/2012) ou BrOffice - Kpresenter (aplicativo disponibilizado gratuitamente no endereço eletrônico http://www.broffice.org/download - acesso 23/03/2012). Imagens poderão ser buscadas na internet e inseridas na apresentação. Caso opte pela utilização do aplicativo Kpresenter, as imagens selecionadas deverão ser salvas previamente em uma pasta para inserção nos slides. Para inserir as imagens siga os seguintes passos dentro do aplicativo: na barra de menu localize e clique em Inserir » Imagem. Localize a pasta onde os arquivos foram salvos, selecione o arquivo e clique » Abrir.

Depois que os grupos tiverem terminado a montagem das apresentações, sugerimos que o professor organize um seminário onde cada grupo fará sua exposição. Para isso é necessário que a sala de aula esteja equipada com um computador e um data show e, no caso de atividades experimentais, todo o material necessário deve estar organizado para que a experiência seja bem sucedida. Cada grupo deverá ter um tempo estipulado pelo professor para sua apresentação, de acordo com a sua proposta. Após a exposição de cada grupo, o professor deverá reservar um intervalo de cinco a dez minutos para que os alunos façam perguntas ao grupo apresentador tirando suas dúvidas e expressando suas opiniões sobre o tema apresentado pelos colegas.

Atividade 5- Fechamento

Para fechar esse módulo de aulas o professor deverá distribuir a turma em grupos de três alunos e propor a produção de um texto no qual expressem o que aprenderam nas atividades desenvolvidas. Propomos que a referência para este texto sejam as perguntas formuladas pelo professor ao longo das aulas. Cabe ao professor disponibilizar essas perguntas para os alunos em um documento único, digitado e impresso, para que cada grupo trabalhe com autonomia. Os textos deverão ser editados no Word e enviados ao professor, por e-mail, para avaliação.

Sugestões de links para os professores

http://interna.coceducacao.com.br/ebook/pages/3468.htm. Acesso em 23/03/2012.

http://www.gilvan.pro.br/lipidios.pdf. Acesso em 23/03/2012.

http://www2.ibb.unesp.br/departamentos/Morfologia/material_didatico/Prof_Cesar_Martins/Ciencias_Biomedicas/4a%20Memb%20Cel%20Estrutura.pdf. Acesso em 23/03/2012.

http://www.isaude.net/pt-BR/noticia/10518/ciencia-e-tecnologia/equipe-internacional-estuda-dinamica-estrutural-de-proteinas-da-membrana-celular. Acesso em 23/03/2012.

A avaliação deverá ser um processo contínuo de reflexão, em todas as atividades propostas. Neste sentido deverá ser observada a participação e envolvimento dos alunos ao longo das atividades. Poderão ser utilizados como instrumentos de avaliação quantitativa a apresentação do conteúdo pesquisado (atividade 4) e o texto produzido pelos grupos (atividade 5).