Lutz - Microrganismos e saúde

OFICINA

LUTZ

Microrganismos e saĂşde

Livro do professor

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Microrganismos e saúde LIVRO DO PROFESSOR

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Presidente Ricardo Uzal Garcia

Projeto Gráfico e Diagramação William Yamamoto, Aline Aliste, Luis Kinoshita

Diretor de Operações William Garcia

Engenharia de Produtos Didáticos Cláudio Azanha Jr.

Equipe Pedagógica Mário Donizeti Domingos, Cristian Annunciato, Luisiana Andresa Carneiro, Marcio Cotomacci

Créditos Fotográficos Livro do Aluno: P. 6: Photoxpress – P. 12: Photoxpress – P. 18: Anthony D’Onofrio/CC BY 2.0

Edição Maíra Corrêa Machado

Fotos dos procedimentos: Mário Donizeti Domingos

Revisão Beatriz Rezende

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (eDOC BRASIL, Belo Horizonte/MG) C397l

Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da Experimenta.

Lutz: microrganismo e saúde: livro do professor / [Centro de Pesquisa da Experimenta – Educação em Ciências]. – Valinhos (SP): Experimenta, 2016 – (Oficinas Descobrindo a Ciência).

32 p. : il. ; 20 x 26,5 cm

ISBN 978-85-93201-58-5

1. Ciências (Ensino fundamental). 2. Higiene. 3. Saúde. I. Título. II. Série.

CDD-613

Experimenta – Educação em Ciências Rua Luiz Lazaretti, 99 Vale Verde - Valinhos, SP - Brasil CEP 13279-010 Tel.: 55 19 3514-6900 www.experimentaciencias.com.br Impresso no Brasil 1ª edição / copyright © 2014 Experimenta – Educação em Ciências Ltda.

Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

Impressão e acabamento Nome da gráfica, mês/ano Aplicação FSC

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Microrganismos e saúde

Sumário Atividade 1

Você lava bem suas mãos?

Página 6

Atividade 2

Qual a melhor forma de higienizar as mãos?

Página 12

Atividade 3

Como são as bactérias?

Página 18

Faça em casa

Monte um modelo de vírus Página 29

Bibliografia e sites consultados BOSSOLAN, N. R. S. Introdução à Microbiologia. Material da disciplina de Biologia. USP. IFSC. 2002. Disponível em: http:// iseib.edu.br/biblioteca/wp-content/uploads/2013/05/INTRODU%C3%87%C3%83O-%C3%80-MICROBIOLOGIA.pdf. Acesso em: out. 2014.

VICTORA, C. G. Mortalidade por diarreia: o que o mundo pode aprender com o Brasil? J. Pediatr. (Rio J.) vol. 85. nº 1. Porto Alegre. Jan./fev. 2009. Disponível em: http://www.scielo.br/scielo. php?script=sci_arttext&pid=S0021-75572009000100002.

Acesso em: jun. 2014.

INDRIUNAS, A. Como funcionam os microrganismos. Disponível em: http://ciencia.hsw.uol.com.br/microorganismo.htm.

Acesso em: jun. 2014.

Brasil. Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde.

Departamento de Vigilância Epidemiológica. Doenças infecciosas e parasitárias: guia de bolso. – 4. ed. ampl. – Brasília: Ministério da Saúde, 2004. Disponível em: http://bvsms.saude.gov.br/bvs/ publicacoes/guia_bolso_4ed.pdf. Acesso em: ago. 2014.

TIMENETSKY, J. Controle de microrganismos. Disponível em: http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_content&view=article&catid=12%3Ageral&id=90%3Acontrole-de-microrganismos&lang=br. Acesso em: jun. 2014.

CALLEGARI, D. C. A complexa descoberta da simplicidade.

Disponível em: http://www.cremesp.org.br/?siteAcao=Revista&id=480. Acesso em: set. 2014.

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Apresentação Este material faz parte da coleção de oficinas Descobrindo a Ciência, desenvolvida pela Experimenta – Educação em Ciências. Esta coleção é composta por módulos que abordam diversos conteúdos da área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias, de maneira prática, dinâmica e lúdica.

Estima-se que cerca de 90% das células do corpo humano são microrganismos simbióticos, vivendo em nossos sistemas, aparelho reprodutor e superfície do corpo. Toda essa microbiota é dependente dos nutrientes que ingerimos e realizam funções que nosso organismo sozinho seria incapaz de executar, como a síntese de vitaminas (por exemplo, a K e algumas do complexo B). Outra função é a degradação de substâncias de nosso metabolismo e de outras que ingerimos, como fibras e açúcares, que não conseguimos metabolizar. Além das vantagens citadas acima, eles impedem que outros microrganismos indesejáveis se instalem e se proliferem por causa da competição que existe entre eles.

Os agentes patogênicos fazem parte de diversos grupos de organismos (vírus, bactérias, protoctistas — protozoários —, fungos e vermes) e se proliferam onde as condições ambientais são adequadas para seu crescimento e reprodução. Muitas dessas variáveis adequadas coincidem com as de regiões onde os seres humanos se encontram, ou, ainda, podem estar no próprio corpo humano — o corpo de animais e plantas também pode ser um ambiente propício para esses seres se desenvolverem.

Sabemos que tais agentes patogênicos estão por toda parte. São encontrados a quilômetros de distância do seu local de origem, muitas vezes carregados por correntes aéreas, fluviais e marítimas, pois o ar e a água são seus principais veículos de transmissão. Quando dejetos humanos contendo bactérias patogênicas, protoctistas (protozoários) e ovos de helmintos (popularmente conhecidos por vermes) são despejados em correntes de água, a doença pode disseminar-se, promovendo contaminação da água e alimentos.

Nesta oficina, os alunos estudarão alguns desses organismos e quais atitudes podem ser tomadas para prevenir o contágio de algumas doenças. A intenção é que os alunos associem a existência de microrganismos com situações cotidianas e valorizem as boas condições de higiene nos diferentes locais em que habitam.

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Atividade 1

Atividade 1 Você lava bem suas mãos?

O

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O que será feito?

N

esta atividade, os alunos serão estimulados a pensar sobre a importância de estabelecer o hábito de higienizar as mãos para a prevenção de doenças infectocontagiosas. Eles vão iniciar uma reflexão sobre a presença de organismos patogênicos em tudo o que os rodeia. Antes da atividade, estimule-os a pensar nos locais em que encostaram as mãos desde a última vez que as lavaram. Após essa reflexão, os alunos iniciarão a atividade que permitirá a observação de quais locais exigem maior atenção quando lavamos as mãos.

Durante a atividade, você utilizará uma mistura indicadora que, na presença de luz ultravioleta, exibirá fosforescência. Chame a atenção dos alunos para os locais onde a mistura indicadora se acumula (nas dobras, nas linhas das mãos e embaixo das unhas).

Contextualize esta atividade fazendo uma relação entre a presença dos microrganismos em todas as partes e as situações de contato a que estamos a todo momento expostos. Estimule-os a pensar se os locais onde a mistura indicadora se acumula poderiam ser considerados pontos de atenção para acúmulo de microrganismos e ovos de helmintos. A atividade ajudará a pensar sobre a importância de realizar uma boa higienização das mãos.

Você lembra de onde suas mãos estiveram desde a última vez em que foram lavadas?

6

Objetivos Com a realização dos procedimentos propostos nesta atividade, espera-se que os alunos: • Compreendam que os microrganismos estão presentes em todos os ambientes; • Identifiquem regiões das mãos onde a higienização é mais difícil; • Reconheçam a importância de desenvolver hábitos de higiene pessoal e ambiental para a preservação da saúde.

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Você lava bem suas mãos?

Materiais utilizados nesta atividade Material para a classe

O que você vai fazer?

Os microrganismos estão presentes praticamente em todos os locais do planeta. A disponibilidade de nutrientes, a umidade e a temperatura definem as condições ambientais específicas para que eles cresçam e se desenvolvam. Curiosamente, as condições ambientais adequadas para os microrganismos podem ser as mesmas para os seres humanos, e até mesmo o corpo humano pode apresentar tais condições. Dessa forma, coexistimos com uma imensa quantidade de microrganismos. Existem mais células de microrganismos em nosso corpo do que nossas próprias células. Eles estão presentes no ar que respiramos, na comida que ingerimos e, se não for tratada, até na água que bebemos. Você sabia que existem bactérias até no seu nariz? E você não precisa estar doente para isso, elas vivem lá naturalmente. Você se lembra de onde suas mãos estiveram desde a última vez em que foram lavadas? Lembre-se das coisas que você fez. Nesse percurso, suas mãos entraram em contato com muitos microrganismos, e você contribuiu para que muitos deles fossem deslocados de um local para outro. Nesta atividade, você vai identificar quais são os pontos de atenção no cuidado com a higiene das mãos para evitar a contaminação.

• 1 Frasco com mistura indicadora fosforescente • 1 Lâmpada de luz negra • 1 Extensão • 1 Bocal com pino Material para a classe

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Frasco com mistura indicadora fosforescente

Material adicional

Lâmpada de luz negra

• Local para lavar as mãos • Sabonete • Toalha ou papel-toalha • Jornal • Folhas de papel A4

Extensão Bocal com pino

Sabonete (adicional) Toalha ou papel-toalha (adicional)

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Preparação Planeje esta atividade em um espaço próximo a uma pia, para os alunos lavarem as mãos. Providencie toalha ou papel-toalha em quantidade suficiente para enxugarem as mãos, ou solicite a eles que tragam de casa uma toalha. Você também precisará de uma tomada. Teste antes da aula a lâmpada no bocal com pino conectado à extensão.

A mistura indicadora fosforescente precisa ser agitada bem antes de utilizar, para se garantir que os pigmentos fosforescentes (sólido) se distribuam uniformemente pelo líquido.

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Atividade 1

Você lava bem suas mãos?

Pratique!

Pratique!

1

1

Conecte a luz negra na extensão e o pino na tomada. Com a lâmpada de luz negra, ilumine as mãos de um aluno por vez. Verifique se é possível enxergar alguns pontos luminosos. Oriente-os a observar as linhas das mãos, embaixo das unhas, as ranhuras das dobras dos dedos. Se for possível reduzir a iluminação da sala para realizar as atividades com lâmpada, os resultados serão percebidos mais facilmente.

Após verificarem as mãos, peça que façam o registro na coluna Início da atividade do quadro Observação de pontos de atenção, que se encontra no material do aluno. Peça aos alunos que tentem descrever com detalhes as posições que querem destacar.

Por exemplo, se observaram um ponto brilhante na palma da mão, se está próximo a algum dos dedos, na parte central ou próximo ao pulso.

Aproxime as mãos da luz negra e observe.

•

Como está a aparência da sua pele sob a incidência dessa luz?

•

Você percebe algum ponto brilhante?

FIQUE ATENTO Analise as linhas das mãos, embaixo das unhas, as ranhuras das dobras dos dedos. Observe a palma e o dorso das mãos.

Após a observação, faça o registro no quadro Observação de pontos de atenção.

Sugestão: Se os alunos estiverem iniciando a fase de letramento, peça que realizem o registro em desenho. Para isso, você pode sugerir que façam contornos de uma das mãos sobre uma folha de papel para registrar os resultados desta observação. Para registrar as diferentes etapas da atividade, eles poderão escolher lápis com cores diferentes para cada um dos momentos: uma cor para o início da atividade e outra cor para o momento após a lavagem das mãos. Não é necessário registrar como a mão ficará logo após a aplicação da mistura, para não poluir demais o registro.

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2

Para facilitar a limpeza e evitar imprevistos, escolha uma mesa ou local onde os alunos possam apoiar as mãos durante a aplicação da mistura indicadora. Forre esse local com jornal e peça aos alunos que posicionem as mãos apoiadas sobre o jornal, com as palmas e as pontas dos dedos voltados para cima. Antes de aplicar, agite bem a mistura indicadora para que o pigmento não fique depositado no fundo do recipiente.

Pingue uma gota da mistura indicadora fosforescente na ponta de cada um dos dedos das mãos de seus alunos. Em seguida, peça que esfreguem a mistura na palma e no dorso das mãos.

2

Posicione as mãos conforme orientação de seu professor para que ele possa aplicar a mistura indicadora. Após a aplicação, espalhe a mistura pela palma e pelo dorso das mãos, esfregando-as.

FIQUE ATENTO Observe os locais onde a mistura indicadora se acumulou.

Após realizar essa etapa com todos os alunos, ilumine novamente as mãos deles com a luz negra e estimule-os a observarem a presença de pontos luminosos. Eles deverão notar que as duas mãos estão praticamente cobertas de pontos brilhantes. Essa informação deverá ser registrada somente após o terceiro passo da Atividade 1, pois os alunos ainda estarão com a mistura impregnada nas mãos.

Coloque novamente as mãos sob a luz negra e observe se existem pontos luminosos.

Guarde bem as informações sobre os locais onde a mistura se acumulou, pois você realizará o registro dessa etapa na tabela Observação de pontos de atenção somente após o terceiro passo da Atividade 1, depois de lavar as mãos.

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Atividade 1

Você lava bem suas mãos?

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Oriente-os a lavarem bem as mãos com água e sabonete, e as enxugarem com a toalha. Em seguida, eles deverão observar novamente as mãos sob a lâmpada de luz negra. Peça para verificarem se ainda existem pontos luminosos. Os locais que ainda estiverem brilhando representam as partes que precisam de mais atenção durante a higienização das mãos.

3

Lave bem as mãos com água e sabonete e, em seguida, enxugue-as com a toalha. Leve, mais uma vez, as mãos sob a luz negra e observe se existem pontos luminosos.

FIQUE ATENTO Analise detalhadamente as linhas das mãos, embaixo das unhas, as ranhuras das dobras dos dedos.

Após a observação, realize o registro dessa etapa e da anterior no quadro Observação de pontos de atenção.

Procure destacar que o objetivo desta atividade é identificar partes da nossa mão que precisam de mais cuidados no momento da lavagem. O registro, ao final da atividade, deverá ficar semelhante ao mostrado a seguir. O registro do segundo passo da Atividade 1 será feito na coluna Após a utilização da mistura indicadora fosforescente, e o do terceiro passo, na coluna Após a lavagem das mãos.

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Você pode pedir para os alunos lavarem as mãos mais uma vez, dando especial atenção às regiões em que observaram a presença de pontos brilhantes após a lavagem.

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Quadro Observação de pontos de atenção Situação das mãos

Há pontos brilhantes visíveis quando expõe sua mão à luz negra? (sim ou não)

Quais os locais em que os pontos foram observados?

Início da atividade

Após a utilização da mistura indicadora fosforescente

Após a lavagem das mãos

Não

Sim

Sim

—

Praticamente por toda a palma e dorso da mão.

Sob as pontas das unhas, próximo às cutículas, nas dobras dos dedos e nas dobras da palma da mão.

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Como explicar?

Quadro Observação de pontos de atenção

Nesta atividade, a mistura indicadora utilizada adere à pele de forma semelhante a vários tipos de contaminação, e só é retirada quando higienizada corretamente com água e sabonete. Os pontos brilhantes, observados com a lâmpada de luz negra, representam os locais onde pode haver maior acúmulo de microrganismos e ovos de helmintos que pelo tamanho diminuto não são visíveis a olho nu.

Situação das mãos

Início da atividade

Após a utilização da mistura indicadora fosforescente

Após a lavagem das mãos

Há pontos brilhantes visíveis quando expõe sua mão à luz negra? (sim ou não)

Quais os locais em que os pontos foram observados?

FIQUE SABENDO A diarreia é um sintoma de várias doenças. Elas podem ser causadas por vírus, bactérias, protoctistas (protozoários) e helmintos (vermes). Todos os anos, aproximadamente, dois milhões de pessoas no mundo morrem por causas decorrentes de diarreia. Muitas doenças, como as que sintomatizam a diarreia e algumas verminoses, poderiam ser evitadas com o hábito de higienização das mãos após a utilização do banheiro e antes das refeições e com o acesso e o consumo de água tratada.

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A solução indicadora possui um pigmento que, na presença da luz ultravioleta da lâmpada de luz negra, ficará fosforescente. Você pode comentar com os alunos que apenas algumas substâncias possuem essa propriedade. Não é intenção desta atividade conhecer o processo de fosforescência. O que os alunos deverão perceber é que, nos mesmos locais onde a mistura indicadora se acumula (nas dobras, nas linhas das mãos e embaixo das unhas), podem também se acumular microrganismos e ovos de helmintos, cuja observação não é possível a olho nu e aos quais estamos expostos quando não fazemos uma boa higienização das mãos.

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Atividade 2

Atividade 2 Qual a melhor forma de higienizar as mãos?

O que será feito?

O

s alunos farão a montagem e inoculação em meios de cultura para testar e identificar qual a melhor forma de higienizar as mãos.

Divididos em grupos, os alunos irão realizar diferentes procedimentos para limpar as mãos.

Depois, eles realizarão o mesmo procedimento de coleta e, em duplas, inocularão as áreas de testes das placas. Após alguns dias, os alunos irão analisar e identificar em quais placas houve maior desenvolvimento de colônias.

Objetivos Com a realização dos procedimentos propostos nesta atividade, espera-se que os alunos: • Percebam a presença de microrganismos nas mãos, observando o desenvolvimento de colônias em um meio de cultura; • Comparem e avaliem a eficiência microbicida de algumas soluções e procedimentos; • Pensem em maneiras e cuidados para se realizar um teste científico, reduzindo o número de variáveis que podem interferir no teste.

Preparação Nesta atividade, cada dupla utilizará uma placa de Petri com um meio de cultura, onde observarão o desenvolvimento de colônias de fungos e bactérias. Para isso, siga o procedimento descrito a seguir, repetindo a receita de acordo com o número de alunos em sua sala. Para o cálculo, tenha em mente que com cada envelope de 12 g de gelatina é possível produzir meio de cultura suficiente para seis alunos (três duplas). Para a realização do procedimento, você precisará de um aparelho de micro-ondas ou fogão.

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Na A nos e, ju sar utili gen sab duto Qua Com mos zará as m Qual seria o meio mais indicado para uma boa higienização das mãos?

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Produção do meio de cultura Ingredientes: 12 g de gelatina sem sabor 60 ml de água destilada 5 g de açúcar 1 g de sal Modo de preparo: 1º) Lave bem as mãos e aplique nelas um pouco de álcool gel antes de realizar essa preparação, para não contaminar as placas de Petri. Procure um local bem limpo para fazer a preparação.

2º) Retire a tampa da placa de Petri e coloque a base com a abertura apoiada diretamente na mesa, com o fundo voltado para cima. Com a caneta para retroprojetor, faça duas linhas perpendiculares no fundo da placa de Petri, dividindo-o em quatro áreas aproximadamente iguais.

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Materiais utilizados nesta atividade

Qual a melhor forma de higienizar as mãos?

• Frasco de álcool gel • Placas de Petri • Sal • Açúcar

O que você vai fazer?

Na Atividade 1 você identificou algumas regiões das nossas mãos onde sujeiras podem ficar acumuladas e, junto com elas, microrganismos que podem causar doenças. Há diferentes produtos que podem ser utilizados para lavar as mãos: sabão simples, detergente, sabonetes comuns, sabonetes bactericidas e sabonetes líquidos, entre outros. Todos esses produtos limpam as nossas mãos da mesma forma?

Qual é o mais indicado para uma boa higienização?

Como se pode verificar se há ou não microrganismos nas nossas mãos? Nesta atividade, você realizará um teste com diferentes formas de higienizar as mãos, utilizando um meio de cultura*.

• Gelatina em pó, sem sabor • Caneta para retroprojetor • Água destilada • Caixa de lenços de papel • Hastes flexíveis com algodão

Material para a classe Frasco de álcool gel Sabão ou sabonete (adicional)

Material adicional

Caneta para retroprojetor

* Meios de cultura são preparações de substâncias com valor nutritivo que proporcionam condições necessárias para o desenvolvimento (cultivo) de microrganismos fora do seu ambiente natural.

Água destilada

Material para cada dupla

• Recipiente de vidro ou metal que possa ser utilizado em forno de micro-ondas ou fogão a gás

de Petri com 1 Placa meio de cultura Hastes flexíveis 2 com algodão

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• Sabão ou sabonete

7º) Retire do fogo e acrescente o sal e o açúcar, mexendo bem para que se dissolvam completamente.

3º) Nas laterais das placas, na parte central das áreas demarcadas, escreva alternadamente “T” (teste) e “C” (controle).

4º) Escolha um recipiente que possa ser aquecido em forno de micro-ondas ou fogão a gás. Lave-o bem antes de utilizá-lo.

8º) Coloque a mistura nas placas, em quantidade suficiente para cobrir o fundo. Com o volume de uma receita é possível preencher três placas de Petri.

9º) Tampe as placas com o meio de cultura e deixe-as na geladeira até o dia da utilização.

10º) Antes de utilizar as placas, enxugue a parte interna da tampa com um lenço de papel limpo.

5º) Coloque a água destilada à temperatura ambiente, e misture a gelatina para hidratar.

6º) Aqueça a mistura no forno de micro-ondas por 30 a 60 segundos ou em fogo baixo, mexendo até dissolver toda a gelatina.

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Atividade 2

Pratique!

Qual a melhor forma de higienizar as mãos?

Pratique!

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Discuta com os alunos a importância da boa higienização das mãos, relembrando a atividade passada. Verifique quais são as ideias que eles têm a respeito de qual o melhor produto para eliminar vermes ou bactérias. Para destacar a importância de uma boa higienização das mãos, você pode discutir com eles o caso emblemático do médico Semmelweis, mostrando como um simples ato pode ajudar a salvar vidas.

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Na última atividade, você identificou alguns locais das mãos onde poderia haver acúmulo de microrganismos. Mas qual seria a melhor forma de eliminar esses microrganismos?

FIQUE SABENDO O médico húngaro Ignaz Philipp Semmelweis (1818-1865) foi quem demonstrou a importância de se lavar as mãos para evitar a disseminação de várias doenças. Naquela época, os estudantes de medicina e médicos que trabalhavam nos hospitais não lavavam as mãos, e podiam sair diretamente de uma autópsia (exame realizado em um cadáver para identificar a causa da morte) para examinar grávidas que estavam prestes a dar à luz. Com isso, o número de mulheres e recém-nascidos que morriam nos hospitais era proporcionalmente maior do que o número de mortes que ocorriam com as mulheres assistidas por parteiras. Em 1847, Semmelweis propôs que “todo estudante ou médico é obrigado, antes de entrar nas salas da clínica obstétrica, a lavar as mãos com uma solução de ácido clorídrico”. Essa medida fez com que a taxa de mortalidade dos pacientes fosse reduzida de mais de 18% para pouco mais de 3%.

2

Mostre aos alunos as placas de Petri preparadas com o meio de cultura. Explique que naquela camada castanha há nutrientes que possibilitam o desenvolvimento de fungos e bactérias, se estes entrarem em contato com o meio de cultura. Peça aos alunos que pensem em como poderiam utilizar essas placas para identificar a melhor forma de higienizar as mãos. Eles deverão perceber que, se as mãos estão bem limpas, isto é, sem fungos ou bactérias, ao colocar seus dedos em contato com o meio de cultura é esperado que se desenvolvam poucas ou nenhuma colônia. Por outro lado, se as mãos estiverem sujas, é esperado que apareçam muitas colônias.

2

Nesta atividade, você vai montar um meio de cultura para observar o desenvolvimento de fungos e bactérias. Como você poderia testar qual a melhor forma de higienizar as mãos?

3

Seguindo as orientações de seu professor, faça a higienização das mãos e, depois, realize o procedimento descrito a seguir.

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3

Antes de iniciar o procedimento, divida a classe em três grupos: o grupo 1, deve lavar as mãos com água e sabão (ou sabonete); o grupo 2, deve lavar as mãos com água e sabão (ou sabonete) e passar também álcool gel; e o grupo 3, deve permanecer sem limpar as mãos. Para os grupos 1 e 2, peça que realizem a limpeza das mãos da melhor forma possível, tendo especial atenção aos locais identificados na Atividade 1 como possíveis regiões de acúmulos de microrganismos.

Sugestão: Você pode propor aos alunos uma investigação sobre a eficiência de sabonetes bactericidas, que afirmam eliminar mais bactérias do que os sabonetes comuns. Se decidir realizar também essa sugestão, divida a classe em quatro grupos em vez de três.

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Procedimento 1

Procedimento 1

Inoculação do meio de cultura

Inoculação do meio de cultura

I e II) Estipule o intervalo de tempo de dois a três minutos para que os alunos permaneçam esfregando o algodão umedecido nas mãos. Isso garantirá que todos realizem esta atividade de maneira semelhante. Enquanto os alunos estiverem esfregando a haste flexível com algodão umedecido, distribua uma placa para cada dupla, identificando-as somente com os números 1, 2 ou 3 na tampa, com a caneta para retroprojetor, conforme o grupo de que fazem parte.

I) PEGUE UMA HASTE flexível com

algodão e a umedeça um pouco com água destilada.

II) ESFREGUE O ALGODÃO em vários pontos da mão, principalmente naqueles que você identificou, na Atividade 1, como possível local de acumulação (sob as unhas, nas cutículas e vão dos dedos, entre outros). É importante que todos os alunos esfreguem o algodão durante o mesmo intervalo de tempo determinado por seu professor.

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Atividade 2

Qual a melhor forma de higienizar as mãos?

Procedimento 1 – continuação

Inoculação do meio de cultura

III) Cada aluno deverá utilizar somente um dos quadrantes da placa. Peça que tomem cuidado para não tocar com o algodão contaminado nas áreas marcadas com “C” (controle).

III) PASSE DELICADAMENTE a ponta do algodão que foi esfregado na sua mão em uma das áreas marcadas com a letra “T”.

Outro aluno fará o mesmo na outra área marcada com a letra “T” da sua placa.

IV) Escolha um local para guardar essas placas. Para que o meio de cultura não se liquefaça, é preciso garantir que a temperatura ambiente não seja superior a 40 °C. Você pode guardar as placas em local fechado, como armários ou gavetas.

IV) CUBRA SUA PLACA com a tampa e deixe-a no local indicado por seu professor. Você deverá aguardar alguns dias para avaliar os resultados deste experimento.

FIQUE ATENTO Tome cuidado para não encostar o algodão na área marcada com a letra “C”, pois ela servirá de controle para a análise do experimento.

Não abra as placas de Petri para realizar as observações.

Observe somente pelo lado de fora, para que os fungos e bactérias não entrem em contato com o ar e para que as amostras não sejam contaminadas por esporos presentes no ambiente externo à cultura.

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Para o desenvolvimento das colônias de fungos e/ou bactérias, os alunos deverão esperar de quatro a dez dias, dependendo da temperatura ambiente na época em que esta atividade for realizada. Oriente os alunos para que observem com fre­ quência as placas, de modo a verificarem os sinais das primeiras colônias que surgirem. Não espere muito tempo para realizar a análise, principalmente nas placas em que surgirem colônias de fungos. Elas podem se espalhar rapidamente e cobrir toda a placa. Durante a análise, mantenha sempre as placas tampadas. Para facilitar a observação de pequenas colônias, você pode orientar os alunos a olharem para as placas contra a luz. As colônias de bactérias têm formatos arredondados e uniformes, com apenas alguns milímetros. As colônias de fungos possuem aparência de fios entrelaçados, são maiores e com formatos irregulares. Para classificar o desenvolvimento das colônias, você pode estabelecer o seguinte critério com os alunos:

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I – Sem desenvolvimento – quando não há nenhuma colônia de fungo ou bactéria; II – Desenvolvimento moderado – quando há ao menos uma colônia de pequeno porte; III – Desenvolvimento intenso – quando há várias colônias de pequeno porte ou grandes colônias. É esperado que haja maior incidência de colônias nas placas do grupo 3, dos alunos que não limparam as mãos. É esperado que ocorra a formação de um número maior de colônias sobre as regiões teste (“T”) em comparação com as regiões controle (“C”). Mas nestas últimas, onde não houve contato com o algodão, também poderá haver formação de colônias. Isso poderá ocorrer devido a esporos de fungos presentes no ar ou à contaminação no momento de montagem das placas com o meio de cultura.

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Após alguns dias, observe novamente as placas com o meio de cultura.

•

Em qual grupo houve maior número de colônias de fungos e/ou bactérias?

Como explicar?

lm T”. ea •

Compare as regiões marcadas com “C” com as marcadas com “T”. Houve diferença na formação de colônias nessas áreas?

•

Compare os resultados dos grupos 1 e 2. Há alguma diferença nas placas? Comente o resultado.

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A utilização de meios de cultura é uma técnica muito comum em exames laboratoriais. Há diferentes meios de cultura para diferentes tipos de microrganismos a serem identificados. No teste realizado nesta atividade, a forma de coletar e inocular o meio de cultura foi semelhante para todos os grupos testados, deixando como única variável o processo de higienização das mãos. A utilização de áreas de controle no meio de cultura serve para evidenciar que o surgimento das colônias se deve ao contato entre o meio de cultura e o algodão contaminado, e não a contaminações externas que podem ocorrer no processo.

o

17

É esperado que as placas do grupo 2 tenham menor número de colônias por causa da utilização de álcool gel no processo de higienização, além de água e sabão (ou sabonete).

Após a realização da atividade, lave as placas de Petri com água sanitária e coloque-as para reciclagem.

O meio de cultura é uma mistura que oferece todos os nutrientes necessários para o desenvolvimento de alguns tipos de microrganismos. Assim, se um microrganismo entrar em contato com o meio, pode se desenvolver uma colônia formada por milhões de outros seres semelhantes.

Como é impossível observar um número pequeno de microrganismos a olho nu, a formação de colônias possibilita comprovar se há ou não esses microrganismos em uma determinada parte do nosso corpo ou em uma amostra.

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Atividade 3

C a

Atividade 3 Como são as bactérias?

O

Nas exp tarm de p que cror com os c rial um põe

O que será feito

O

s alunos montam um modelo de célula bacteriana para conhecer seus constituintes. Em seguida, relacionam as partes do modelo com os componentes de uma célula representada graficamente para reconhecer suas denominações. Eles também pensam na função das estruturas bacterianas para compreender a grande adaptabilidade que as bactérias têm para habitar os mais variados ambientes e causar doenças.

Como é uma bactéria?

Quais são os componentes de sua célula? Como é seu material genético?

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Objetivos Com a realização dos procedimentos propostos nesta atividade, espera-se que os alunos: • Conheçam a ultra estrutura da célula bacteriana; • Conheçam a função das estruturas celulares da bactéria.

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Materiais utilizados nesta atividade

Como são as bactérias?

O que você vai fazer?

Nas atividades anteriores vocês realizaram alguns experimentos que ressaltam a importância de atentarmos para a higienização das mãos como forma de prevenção de algumas doenças. Vocês já sabem que a todo o momento estamos expostos a microrganismos que podem, ou não, causar doenças como as bactérias. Como é uma bactéria? Quais são os componentes de sua célula? Como é seu material genético? Nesta atividade, vocês irão construir um modelo de bactéria, com as estruturas que compõem sua célula para discutir as suas funções.

• Rolo de fita adesiva • Saboneteira plástica

Material para a classe Rolo de fita adesiva

Material por equipe

1 1 1 15 20 3 1 1 1 1 1

• Saco Zip 10 x 14 cm

Saboneteira plástica Saco Zip 10 x 14 cm Gel incolor

• Gel incolor

Miçangões Miçangas

• Miçangas (miçangão)

Pedaços de Aljofre de 3mm, 50 cm

Pote de massa de modelar

• Miçangas

Fio cabo preto, 50 cm Fio cabo vermelho, 50 cm

• Aljofre de 3 mm, pedaços com 50 cm

Copos plásticos de 300 mL Palito de madeira

Tesoura (adicional) Régua (adicional)

• Massa de modelar

Pano para limpeza ou papel toalha (adicional)

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• Fio cabo preto, 50 cm • Fio cabo vermelho, 50 cm • Copo plástico de 300 mL • Palito de madeira, ponta quadrada.

Material adicional • Tesoura • Régua • Pano para limpeza papel-toalha

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Atividade 3

Como são as bactérias?

Pratique!

1

Um dos microrganismos mais versáteis da natureza, as bactérias vivem em praticamente todos os locais do nosso planeta, dos oceanos profundos ao topo da montanhas, na superfície da nossa pele ao interior do nosso intestino. Como são esses organismos e o que dá a capacidade de habitar qualquer local? A construção do modelo a seguir permitirá compreender como esses seres são e como funcionam.

Pratique!

1

Comente com os alunos que eles vão montar um modelo que representa uma bactéria. Explique que as estruturas representadas não estão necessariamente presentes em todas as bactérias, como o flagelo e a cápsula. Também é importante ter em mente que os modelos têm limites de representação, já que não é possível representar as estruturas como são exatamente, principalmente com materiais alternativos.

Esses limites devem ser discutidos com alunos para evitar que construam conceitos errados. Oriente a formação das equipes e garanta que eles tenham espaço para trabalhar na montagem do modelo, como duas carteiras unidas ou uma mesa.

Procedimento 1

Montagem de um modelo de bactéria

I) CORTE 10 CM do fio

Torça as pontas dos fios, formando um grande anel

vermelho em pedaços de 1 cm. Com os 40 cm restantes, enrole e amarre as pontas, como mostrado na foto a seguir. Após enrolar, reduza o volume, torcendo o anel.

Reduza o volume, torcendo o anel

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II) COLOQUE METADE do gel no copo

de 300 mL e acrescente os pedaços do fio vermelho e as miçangas dos dois tipos. Com o palito de madeira, mexa bem para que tudo fique distribuído uniformemente.

éa, a niss-

Procedimento 1

Montagem de um modelo de bactéria I) Caso considere mais adequado para seus alunos, você pode cortar o fio antes da realização da atividade.

II e III) A orientação de se colocar apenas metade do gel inicialmente é para facilitar a mistura, deixando uma distribuição mais uniforme. Com o palito, o movimento ideal é empurrar os componentes no gel, para diminuir a formação de bolhas de ar.

III) ACRESCENTE O RESTANTE do gel e misture novamente.

IV) Peça aos alunos que um integrante da equipe mantenha o saco com a abertura para cima evitando a perda do gel. É interessante retirar o máximo de ar possível.

IV) COLOQUE O ANEL torci-

do dentro do saco e despeje, com cuidado, a mistura no saco Zip. Pressione um pouco o saco para retirar o ar que está dentro e feche-o.

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Atividade 3

Como são as bactérias?

Procedimento 1 – continuação

Montagem de um modelo de bactéria

V) O corte na saboneteira não deve ficar largo, pois não permitirá a fixação da trança de aljofre onde deverá ser encaixada. Também peça aos alunos que tomem cuidado para não se cortar. Se julgar necessário faça os cortes antes da aula e informe os alunos que a saboneteira já está preparada.

V) PEGUE A SABONETEIRA e, com a tesoura, faça duas fendas: uma na tampa e outra na base.

VI e VII) É importante trançar os três pedaços de aljofre para que não se desenrolem. A simples torção dos aljofres não evitará o desenrolamento.

VIII) A colocação do saco plástico dentro da saboneteira deve ser realizada delicadamente para não abrir ou rasgar o saco.

A ideia é que tenha a forma de um travesseiro dentro da saboneteira.

IX) Os alunos devem abrir a massa em uma superfície e depois forrar a saboneteira. Também podem pegar pedaços da massa e apertar sobre a superfície da saboneteira. A camada de massa não pode ficar fina para permitir a fixação dos fios, na próxima etapa.

VI) PEGUE OS TRÊS pedaços de aljofre e una as pontas com fita adesiva. Faça uma trança com eles. Ao final, prenda as pontas com fita adesiva para que a trança não se desfaça.

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VII) ENCAIXE UMA DAS pontas da

tranรงa na fenda da saboneteira. Verifique se a tampa e a base se encaixam, prendendo a tranรงa. Se necessรกrio, alargue um pouco mais a fenda.

VIII) COLOQUE O SACO zip dentro da

saboneteira, com o fecho voltado para a parte de baixo. Procure acomodar o saco com cuidado para nรฃo rasgar, de maneira que a tampa da saboneteira se encaixe.

IX) PEGUE METADE DA massa de modelar e espalhe-a sobre a mesa, formando um disco. Com ele, cubra totalmente a tampa e a base da saboneteira.

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Atividade 3

Como são as bactérias?

Procedimento 1 – continuação

Montagem de um modelo de bactéria

X) Caso considere mais adequado para seus alunos, você pode cortar o fio antes da realização da atividade.

X) ENCAIXE A TAMPA na base da saboneteira. Corte o fio preto em pedaços de 2 cm e espete-os na massa aplicada sobre a tampa e a base.

2

Relacione cada componente do modelo com a ultraestrutura de uma célula bacteriana.

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FIQUE SABENDO As bactérias vivem nos mais variados ambientes como comentamos anteriormente e são capazes de driblar nossas defesas e causar várias doenças. Várias estruturas em sua célula lhes dão essas capacidades. A cápsula bacteriana protege a célula das defesas do nosso corpo, tornando-as mais patogênicas. A parede bacteriana propicia defesa mecânica. As fimbrias ou pili, que se originam na membrana plasmática, auxiliam a fixação da bactéria em um substrato e o flagelo, que pode ocorrem em maior número, a movimentar-se, mesmo que erraticamente. O genoma bacteriano é constituído pelo nucleoide, um DNA circular que aparece enovelado, e por pequenos anéis de DNA denominados plasmídeos, que dão a algumas bactérias resistência aos antibióticos e produção de toxinas. Os ribossomos são responsáveis pela síntese das proteínas bacterianas. No interior da célula da bactéria, existem inúmeros gotículas e partículas de material de reserva denominados inclusões.

a

ra

Matriz citoplasmática Ribossomos Inclusões

2

Nesta atividade, os alunos associam as partes do modelo a uma representação gráfica de uma bactéria “ideal”, ou seja, aquela com todas as estruturas.

A leitura do Fique sabendo permite que os alunos conheçam a variedade de formas e arranjos celulares que as bactérias possuem. Comente que independente da forma, esférica ou alongada, as estruturas do modelo que eles construíram estão presentes, com exceção da cápsula e do flagelo.

Nucleoide (local onde se encontra o material genético)

Plasmídeos Cápsula Parede celular Membrana plasmática

Flagelos

Fímbrias ou pili

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Atividade 3

Como são as bactérias?

Observe a bactéria representada no Fique sabendo e complete as lacunas relacionando as estruturas da bactéria aos componentes do modelo de bactéria construído.

Na comparação entre o modelo e uma bactéria real, os alunos devem chegar as seguintes conclusões:

•

Gel

•

Fio longo circular

• Gel: Citosol ou matriz citoplasmática

•

Pedaços de fio imersos no gel

• Fio longo circular: Nucleoide (DNA circular)

•

Miçangas pequenas imersas no gel

•

Miçangas maiores imersas no gel

• Miçangas pequenas imersas no gel: Inclusões

•

Saco Zip

• Miçangas maiores imersas no gel: Ribossomos

•

Saboneteira

• Saco Zip: Membrana plasmática

•

Camada de massa de modelar

•

Pedaços de fios presos na massa

•

Aljofres fora do modelo

• Pedaços de fio imersos no gel: Plasmídeos

• Saboneteira: Parede bacteriana • Camada de massa de modelar: Cápsula bacteriana • Pedaços de fios presos na massa: Fimbrias ou pili • Aljofres fora do modelo: Flagelo

26

3

Os alunos identificam as funções de cada uma das estruturas que fazem parte de uma bactéria. Eles devem utilizar as informações do Fique sabendo na realização da atividade, mas oriente os alunos a pensar nas funções enquanto realizam a leitura. Eles podem ter noção do papel do DNA, assim como flagelo é sugestivo de movimento e a pili sugere fixação, ancoragem. Você pode sugerir uma pesquisa em outras fontes como livros e internet, para que os alunos descubram a função das estruturas.

Uma possível resposta que os alunos podem chegar é: Citosol ou matriz citoplasmática – Mistura de água e outras substâncias, íons e materiais que a célula produz ou absorve do meio. No citosol estão contidas as organelas (ribossomo, plasmídeos, inclusões). O citosol somado às organelas compõem o citoplasma da célula.

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e as ntes

3

Qual a função de cada componente do modelo de bactéria que você construiu?

Membrana plasmática – Membrana que limita o contorno do citoplasma ou contém o citosol e as organelas. Faz a troca e seleção de material que entra e sai da célula, reconhece substâncias e é suporte para enzimas e outras proteínas.

Parede bacteriana – Dá à bactéria resistência mecânica, principalmente a variações osmóticas que poderiam provocar a lise (rompimento) da célula. Algumas bactérias são mais patogênicas (Gram-) por apresentar lipídeos na face externa da parede que lhes dão proteção ao englobamento (fagocitose) por nossas células de defesa e a alguns antibióticos. Alguns desses componentes também são muito tóxicos às células hospedeiras.

Continue sua resposta na próxima página

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Nucleoide (DNA circular) – O nucleoide contém a informação genética da célula bacteriana. Ele tem cerca de 3 mil genes que permite que a bactéria sintetize suas proteínas e realize o metabolismo.

Cápsula bacteriana – Auxiliam a bactéria a se fixar no substrato e dá proteção a fagocitose por dificultar o reconhecimento pelas células do nosso sistema imunológico (defesa) e também pode funcionar como reserva de nutrientes (açúcares).

Fímbrias ou pili – Essas estruturas facilitam a adesão da bactéria ao substrato ou células. Algumas permitem a passagem de plasmídeos de uma bactéria para outra.

Flagelos – Os flagelos dão às bactérias a possibilidade de movimento.

Plasmídeos – São moléculas circulares de DNA bem menores que o nucleoide e também com informação genética, dentre elas aquelas associadas à resistência a antibióticos e a produção de toxinas.

Inclusões – Gotículas ou partículas de materiais utilizados como reserva pela bactéria. Pode ser composto de lipídeos (gorduras) ou carboidratos com amido ou glicogênio.

Ribossomos – Os ribossomos se associam ao RNAs produzidos a partir da informação genética contida no DNA para produzir as proteínas. Pode ocorrer de vários ribossomos se associarem a um RNA ao mesmo tempo, formando uma estrutura chamada polirribossomo. Nesse caso, a proteína é produzida em maior quantidade.

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Atividade 3

Como são as bactérias?

Fa

M m

Continue sua resposta neste espaço, caso seja necessário

1

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Faça em casa

Monte um modelo de vírus 1

Siga as Instruções para a montagem do modelo de vírus, indicadas a seguir.

2

Após a montagem, leia o Fique sabendo abaixo e procure identificar as estruturas dos vírus mencionadas no texto.

Material

1

Faça em casa

Modelo de vírus bacteriófago

Cola Tesoura

Monte um modelo de vírus

Boa atividade!

Os alunos deverão montar em casa um modelo de vírus. Para isso, precisarão de cola e tesoura. Esse material ficará com eles. Caso queira aproveitar o modelo para retomar com a turma as características morfológicas desse microrganismo, peça-lhes para trazerem para a sala após a montagem.

FIQUE SABENDO Os vírus são estruturas muito simples formadas por uma cápsula proteica chamada capsídeo e o material genético, que pode ser DNA ou RNA, fica armazenado dentro desta cápsula. Todos os vírus dependem de outras células para se reproduzirem e os que dependem das células de bactérias para a reprodução são chamados de bacteriófagos. Estes vírus se ligam à parede das bactérias (1) e injetam seu 1 material genético no interior (2), onde inicia a produção de novos capsídeos e mais 2 materiais genéticos (3 e 4), que formam 6 novos vírus (5). Depois de um período de divisão, a bactéria se rompe (6) e os vírus são liberados para reiniciar o ciclo.

3

5

O modelo de vírus que você montou representa um vírus bacteriófago, chamado T4.

Ele é inofensivo para os seres humanos, mas destrói bactérias como a Escherichia coli que vivem em nosso intestino. Este vírus utiliza as fibras da cauda para reconhecer e se fixar na bactéria — a bainha da cauda se contrai e a cauda penetra na bactéria. O material genético, então, é injetado e inicia a reprodução do vírus que dará continuidade ao ciclo.

4

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Faça em casa

Monte um modelo de vírus

Instruções para montagem do modelo de vírus I) DESTAQUE AS FIBRAS DA CAUDA e dobre-as nos vincos, deixando a parte colorida voltada para fora. Cole os triângulos brancos da parte central na parte interna, deixando somente uma única cor voltada para fora. Na ponta mais larga, sobreponha e cole os dois triângulos brancos, um sobre o outro.

II) DESTAQUE O CAPSÍDEO e dobre os vincos, deixando a parte colorida voltada para fora. Para formar a ponta, cole primeiro a aba branca pela parte interna da montagem.

III) APLIQUE COLA NAS outras abas brancas para formar o

corpo do capsídeo.

IV) DESTAQUE A BASE DA PLACA BASAL e dobre os vin-

cos, deixando a parte colorida voltada para fora. Cole as abas brancas por dentro da montagem.

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V) DESTAQUE E DOBRE os pontos de ancoragem. Cole cada um deles, nos vértices da base da placa basal.

us

e a s

VI) COLE AS FIBRAS DA CAUDA nas late-

rais da base da placa basal, deixando as pontas das fibras e dos pontos de ancoragem voltados para o mesmo lado.

s e a

VII) DESTAQUE A ESTRUTURA DA CAUDA

e faça um cilindro, enrolando-a ao redor de uma caneta ou lápis e colando a aba branca na parte interna da montagem.

Dobre as pontas para fora.

VIII) DESTAQUE O TOPO DA PLACA BASAL

e cole uma das pontas do cilindro. Na outra ponta, cole o capsídeo.

IX) ENROLE A BAINHA DA CAUDA em um lápis ou caneta, formando uma helicoidal. Enrole ao redor da estrutura da cauda e cole uma das pontas junto ao capsídio e a outra no topo da placa basal.

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Faça em casa

Monte um modelo de vírus

bases da bainha

X) COLE AS BASES DA BAINHA junto às

pontas da estrutura da cauda.

XI) ENCAIXE A BASE e o topo da placa basal. Seu modelo de vírus está pronto.

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Aplicação FSC

Avaliado pela Ritla pelos Projetos de Belo Horizonte e Salvador

Recomendado em estudo publicado pela Unesco no Brasil

Indicado pelo Guia de Tecnologias Educacionais do MEC

Vencedor do Prêmio Top Educação 2014 Projetos Educativos

ISBN 978-85-93201-58-5

9 788593 201585

010030007 Microrganismos e saúde Livro do Professor - 1ª Edição

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