Prática - 13, parte 1, Divisão Celular

Os alunos do ensino médio, do Colégio Arquidiocesano, tiveram aula prática sobre Divisão Celular, com objetivo de observar a mitose e identificar estruturas que compõem as células vegetais. 

O bolbo da cebola trata-se de um caule subterrâneo que apresenta túnicas carnudas e sobrepostas. Cada túnica é uma folha modificada em forma de escama, que acumula substâncias de reserva. Na superfície côncava de cada uma dessas túnicas existe uma epiderme, ou seja uma película fina, facilmente destacável e constituída por uma só camada de células. Esta epiderme será o nosso objeto de observação microscópica.

Mitose

A mitose é um tipo de divisão celular essencial para continuarmos a nos desenvolver, a crescer e a repor células perdidas.
 A mitose se inicia com uma célula diplóide (2n), ou seja, com o número total de cromossomos da espécie (no caso dos humanos, 46). Em seguida, há um período de grande atividade metabólica, denominado intérfase, em que ocorre a duplicação do material genético. Só depois começa a divisão propriamente dita.

Fases da mitose
1. Prófase: a cromatina (material genético) inicia sua espiralização, transformando-se em cromossomos (contendo duas cromátides-irmãs). Os centríolos (ausentes nas células vegetais) se posicionam em pólos opostos e entre eles aparecem as fibras do fuso. Há o desaparecimento do nucléolo, e, por fim, ocorre o rompimento da carioteca (membrana nuclear).

2. Metáfase: os cromossomos atingem a espiralização máxima e encontram-se na região central da célula (plano metafásico), presos às fibras do fuso.

3. Anáfase: as cromátides-irmãs migram para os pólos opostos das células devido ao encurtamento das fibras do fuso.

4. Telófase: termina a divisão do núcleo (cariocinese) e do citoplasma (citocinese). Os cromossomos voltam a se desespiralizar, a carioteca e os nucléolos reaparecem. Por fim, formam-se duas células, filhas idênticas à célula-mãe (que originou todo o processo).

Os dois processos de divisão celular

Nosso organismo está sempre realizando divisões celulares. Há dois tipos de divisão celular, a mitose e a meiose, e nós realizamos tanto uma quanto outra, mas em situações diferentes. Para o estudante, é importante saber distinguir cada uma delas: mitose ou meiose?, eis a divisão, digo, a questão...Vamos ver quando e como realizamos cada uma delas.

Mitose

A mitose é um tipo de divisão celular que ocorre desde o surgimento da primeira célula do bebê (célula-ovo ou zigoto) até a nossa morte. Quando ainda estamos sendo gerados, no útero materno, é necessário que ocorra a duplicação das células a fim de formar o novo ser. A partir daí nunca mais paramos de realizar mitoses.

Esse processo é de suma importância para continuarmos a nos desenvolver, a crescer, a repor as células perdidas, como, por exemplo, ao sofrermos uma lesão na pele, ou perdermos células sanguíneas (hemácias) a cada 120 dias, etc.

A divisão da divisão

A mitose se inicia com uma célula diplóide (2n), ou seja, com o número total de cromossomos da espécie que no nosso caso são 46. Em seguida há um período denominado intérfase, em que ocorre a duplicação do material genético, para depois começar a divisão propriamente dita.

Células sexuais

Já a meiose ocorre com a finalidade específica de produzirmos as células sexuais ou gametas (espermatozóide e óvulo). No homem, os espermatozóides se produzem à medida que são utilizados. Durante a ejaculação, eliminam-se em média 300 milhões de células.

Por sua vez, os óvulos já estão formados nos ovários da mulher desde o seu nascimento. São cerca de 400 mil, mas, normalmente, amadurece somente um a cada mês, após a puberdade.

Segunda divisão

A meiose também é dividida em etapas. Além disto, essa divisão é dupla. Na primeira divisão, ocorrem a prófase I, metáfase I, anáfase I e telófase I. Na segunda, a prófase II, metáfase II, anáfase II e telófase II.

A grosso modo, o que difere a meiose da mitose, além da formação de células com metade do número de cromossomos (n = 23), é que na prófase I acontecem subfases:leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno, diacinese.

Elas são importantes, pois favorece o "crossing-over", ou seja, a mistura do material genético, com a quebra e troca de pontas entre os cromossomos. Mas, por que esse fato é importante? Para favorecer a variabilidade genética, o que garante a nossa diversidade.

É importante também que a meiose seja reducional, pois durante a fecundação (união do óvulo com o espermatozóide) forma-se um novo ser com 46 cromossomos, 23 vindos do pai e 23 da mãe. Desse modo, fica garantida a perpetuação da espécie.

* Cristina Faganelli Braun Seixas é bióloga e professora no Colégio Núcleo Educacional da Granja Viana.

 Fonte: http://vestibular.uol.com.br

Projeto Click Trilha no Parque Nacional Serra de Itabaiana: Conhecer para Conservar

O Projeto de Educação Ambiental Click Trilha, de autoria e execução do professor

José Bezerra, tem como objetivo principal proporcionar aos participantes aprender 

in loco o funcionamento de um ecossistema e reconhecer a importância da 

preservação do meio ambiente.

Nesse projeto, os alunos percorrem trilhas e fotografam a fauna, flora e 

paisagens das regiões naturais. Ao longo do trajeto, atravessam pontes,

riachos, troncos caídos e encontram pela frente paredões, grutas e nascentes

de rios importantes. As trilhas são feitas de modo a interagir ao máximo com

a natureza, parando bem próximo às árvores para observar bromélias,

orquídeas e as relações ecológicas.

Documentário:

Projeto Click Trilha Parque Nacional Serra de Itabaiana: Conhecer para Conservar 

Mostra de Ciências e Tecnologia do Colégio Arquidiocesano

Na manhã dessa sexta-feira, 14 de outubro, o ensino médio do Colégio Arquidiocesano, realizou a Mostra de Ciências e Tecnologia.

 Com o tema “Sustentabilidade”, o evento contou com a apresentação de diversos trabalhos elaborados pelos próprios alunos, que muito se empenharam na realização dos mesmos. A Mostra tratou dos mais diversos assuntos relacionados ao tema tais como: Matriz energética, reciclagem, compostagem, biodigestor, etc. Vivenciando os assuntos, cobrados no ENEM. 

A Mostra foi muito rica e agradou a todos que a visitaram. Os alunos estavam animados e demonstraram domínio dos assuntos abordados, fazendo questão de apresentar os trabalhos aos visitantes, com riqueza de detalhes.

 Tão essencial quanto examinar o saber já estabelecido é apresentar aos alunos a ciência como um processo, como uma maneira de chegar aos conhecimentos que já dispomos atualmente.

Fotos do evento:

Prof. Fernando Santiago dos Santos Visita o Projeto Cheirinho de Mato

Depoimento do autor de livros de biologia prof. Fernando Santiago dos Santos sobre o prof. José Bezerra e o Projeto Cheirinho de Mato.

Em campanha de divulgação da obra didática de que participo como um dos autores e coordenadores, "Ser Protagonista - Biologia", das Edições SM Ltda., acabei conhecendo uma pessoa fantástica que desenvolve um projeto igualmente maravilhoso no Colégio Arquidiocesano de Aracaju: o professor Bezerra.
Inicialmente, pensei apenas em conhecer o projeto, que já havia sido comentado (com láureas e tudo o mais!) no Colégio, mas depois de conversar alguns minutos com o Bezerra, senti que valia a pena fazer um documentário. Decisão acertada. Em poucos minutos, o Bezerra, com sua inspiração, audácia, bondade e ousadia, mostrou-me como é arregaçar as mangas, colocar a mão na massa (literalmente!!!) e praticar a educação ambiental.
O resultado não poderia ter sido outro: um documentário espontâneo, mostrando boa parte das atividades desenvolvidas no projeto "Cheirinho de Mato" e uma sensação agradabilíssima de que já o conhecia há muito tempo. A empatia foi automática e recíproca.
Já mostrei o vídeo e falei do projeto (e do Bezerra, claro) para muita gente aqui no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo, no campus São Roque, onde trabalho atualmente. Meus alunos de Licenciatura em Biologia simplesmente se encantaram com a ideia.
Agradeço profundamente a oportunidade de conhecer o projeto e saber que há tanta gente, por esse mundo afora, propagando (e fazendo) os ideais da Educação Ambiental.
Prof. Fernando Santiago dos Santos
http://www.fernandosantiago.com.br/ 

http://www.fernandosantiago.blogspot.com/

Prática - 12, parte 2, Observação Microscópica de Plantas Aquáticas

 Sustentabilidade: Geradoras de energia e de limpeza

Elas têm estruturas mais simples e se reproduzem em velocidades muito maiores do que as dos outros vegetais. Essas características colocam as microalgas e as pequenas plantas aquáticas da família das Lemnaceaes na fronteira das pesquisas sobre novas fontes de biocombustíveis.

Especialistas nessas duas matérias-primas apresentaram resultados de seus estudos no 2º Congresso Pan-Americano sobre Plantas e Bioenergia, que termina nesta quarta-feira, em São Pedro (SP).

O caráter sustentável da produção de algas, que têm grande capacidade de absorver dióxido de carbono (CO2), foi ressaltado por Richard Sayre, diretor do Instituto Erac para Combustíveis Renováveis, em Saint Louis, Estados Unidos. 

Nome científico: Lemna minor

Nome popular: lentilhas d’água,

Família: Lemnaceae

  

Mantido pela iniciativa privada, o Erac é um dos maiores centros mundiais de pesquisas em plantas, reunindo 170 pesquisadores e 95 PhDs.

Sayre apontou a importância de se investir em fontes renováveis de energia que forneçam combustível em forma de óleo, como é o caso das algas.

Nome científico: Pistia stratiotes

Sinonímia: Pistia crispata, Pistia minor

Nome popular: Alface-d'água

Família: Araceae

– A gasolina pode ser substituída por etanol, porém outros combustíveis e produtos derivados de petróleo dependem de matérias-primas baseadas em óleo –, afirmou.

Por esse motivo, somente metade do petróleo usado no mundo poderia ser substituído por etanol. Além disso, o óleo, segundo o pesquisador, contém o dobro da densidade energética do etanol.

  

Ao se comparar fontes de biodiesel, as algas também apresentam uma produtividade muito superior às das demais matérias-primas, segundo Sayre. No estudo do Erac, as algas produziram 58.700 litros de óleo por hectare de cultivo, contra 5.950 litros de óleo de palma, a segunda colocada.

Nome científico: Egeria densa

Nome popular: Elódea

Família: Hydrocharitaceae (Hidrocaritáceas)

 

– Essa é uma estimativa modesta, que considera a extração de 30% de óleo da biomassa, mas podemos extrair até 70% elevando a produtividade para 136.900 litros de óleo por hectare –, afirmou.

Além disso, as algas não possuem tecidos heterogêneos, como folhas, galhos e raízes, o que facilita um dos maiores obstáculos da obtenção dos biocombustíveis de plantas: a quebra da parede celular.

Outra vantagem apontada pelo pesquisador é o alto teor de óleo das células das algas, que podem apresentar até 50% de lipídios não polares, mais fáceis de serem quebrados, e possuem de 10% a 45% mais energia do que as matérias-primas obtidas de carboidratos.

O especialista norte-americano propõe também que as algas sejam aplicadas na solução de outro problema das grandes cidades: o tratamento de esgoto. Algas capazes de decompor matéria orgânica poderiam ser cultivadas em estações de tratamento. Além da limpeza da água, o cultivo produziria biodiesel e absorveria uma boa parte do CO2 da atmosfera.

No exemplo de Sayre, o tratamento de esgoto de uma cidade como Nova York produziria 10 milhões de litros de biodiesel de algas por ano e absorveria 40% do CO2 emitido por uma termelétrica de 200 MWh movida a carvão.

– Também haveria ganhos adicionais com a produção de metano e de produtos para ração animal –, completou.

O desafio da equipe do Erac está em desenvolver melhorias genéticas a fim de aprimorar a conversão de energia solar no interior das células. Essa conversão depende do tamanho de estruturas chamadas de complexo LHCII. Por serem muito grandes, essas estruturas recebem mais energia do que conseguem processar e o excedente (cerca de 60%) acaba sendo desperdiçado.

A viabilidade econômica da produção de biodiesel de algas foi conquistada ao longo dos anos graças aos avanços obtidos em pesquisa.

– Hoje, conseguimos produzir biodiesel de algas ao custo de US$ 2 por galão, sem subsídio algum do governo. Há três anos, esse mesmo galão custava US$ 100 –, comparou.

A menor planta do mundo capaz de produzir flores é outra fonte promissora de biocombustível, de acordo com o professor Eric Lam, do Departamento de Biologia e Patologia Vegetal da Universidade do Estado de New Jersey – Rutgers, nos Estados Unidos.

Conhecidas no Brasil como lentilhas d’água, as plantas da família Lemnaceae são capazes de se reproduzir sobre água doce ou salobra. São cinco gêneros e 40 espécies conhecidas que se espalham em regime perene por praticamente todo o planeta, com exceção das regiões desérticas e polares.

Nos Estados Unidos, elas são chamadas de duckweeds (“erva de pato”), por servirem de alimento às aves aquáticas que aproveitam as estruturas ricas em gordura, proteínas e amido da planta.

Assim como as algas, as lentilhas d’água se reproduzem com velocidade muito maior que a dos demais vegetais.

Nome científico: Pistia stratiotes

Sinonímia: Pistia crispata, Pistia minor

Nome popular: Alface-d'água

Família: Araceae

– Os exemplares da espécie Wolffia microscopica dobram de quantidade a cada 30 horas –, disse Lam.

Essa proliferação se deve ao fato de as Lemnaceaes se propagarem principalmente de maneira assexuada, produzindo clones genéticos. Outra diferença é que essas plantas aquáticas são extremamente pobres em lignina, macromolécula responsável pela defesa imunológica, pelo transporte de água e nutrientes e, especialmente, pela estrutura física da planta, conferindo-lhe suporte mecânico.

Lam especula que a pouca concentração de lignina nas lentilhas d’água seria um fruto da adaptação desses vegetais ao habitat aquático, no qual não seria necessária igual rigidez.

A baixa presença de lignina é uma considerável vantagem na fabricação de biocombustível, pois quebrar essa molécula tem sido um dos maiores desafios da pesquisa em combustíveis de origem vegetal.

De maneira similar às algas, as Lemnaceaes têm a capacidade de recuperar águas contaminadas, uma vez que reduzem coliformes, absorvem metais pesados e consomem parcelas consideráveis de nitrogênio e fósforo. Elas também têm um papel importante no ecossistema ao estimular a presença de anfíbios e de outros animais aquáticos.

Em uma experiência realizada em uma fazenda de porcos nos Estados Unidos, o professor Jay Cheng, da Universidade do Estado da Carolina do Norte, conseguiu em 12 dias eliminar completamente altas concentrações de nitrogênio e potássio que a criação emitia no lago da fazenda apenas com aplicação de lentilhas d’água.

O mesmo experimento utilizou as plantas na produção de combustível e obteve uma produtividade cinco vezes maior por unidade de área cultivada em comparação com o etanol obtido do milho.

A importância do plâncton para a manutenção da vida aquática e de toda a biosfera.

 

A planta ainda pode ser obtida em regiões em que ela se prolifera como invasora. Lam apresentou dois exemplos, um no lago Maracaibo, na Venezuela, e outro em Nova Jersey, nos Estados Unidos. Em ambos, as Lemnaceaes ocuparam quase toda a superfície dos lagos, prejudicando o ecossistema.

– As autoridades locais vão adorar se você se dispuser a retirar essas plantas dos lagos. É uma fonte abundante e gratuita para o produtor de biocombustível –, disse Lam.

Segundo ele, algas e Lemnaceaes são fontes por excelência de biocombustível, pois, além de recuperar águas contaminadas e absorver CO2, elas não competem por terras agriculturáveis nem com a produção de alimentos como milho e soja.

Fonte: Redação do Correio do Brasil, com Agência Fapesp – de São Paulo