ENSINO CURRICULUM NACIONAL OBJECTIVOS LIGAÇÕES · e podem ser benéficos ou nocivos para o ser humano (este facto será ... como é o caso daquelas que são responsáveis pelo crescimento

Campylobacter

No Capítulo 1.1, faz-se a introdução ao mundo dos micróbios, explorando em primeiro lugar os seus diferentes tipos e formas, e depois examinando de perto os micróbios inofensivos e os micróbios nocivos. Nesta actividade introdutória os alunos familiarizam-se com os vários tipos e formas de micróbios através de um jogo de cartas de aprendizagem interactiva. A actividade complementar reforça a aprendizagem sobre a estrutura microbiana através da preparação de posters de investigação. Em alternativa, os alunos podem preferir investigar a história da microbiologia, elaborando um poster cronológico. ENSINO

OBJECTIVOS

CURRICULUM NACIONAL LIGAÇÕES

Todos os alunos:

Aprendem que existem três tipos de micróbios.

Compreendem que os micróbios se podem encontrar em qualquer lugar.

Aprendem que as bactérias inofensivas existem no nosso corpo.

Compreendem que os micróbios têm todos tamanhos diferentes.

CURRICULUM DE CIÊNCIAS 3º Ciclo / 9º Ano

ou

Projecto de Educação para a Saúde a implementar nas Áreas Curriculares Não Disciplinares

Os microrganismos são seres vivos demasiado pequenos para serem observados a olho nu. Podem encontrar-se em qualquer local do planeta e podem ser benéficos ou nocivos para o ser humano (este facto será desenvolvido em capítulos posteriores). Apesar de extremamente pequenos, os micróbios podem ter diversas formas e tamanhos. Existem três tipos principais de micróbios:

Os Vírus são os micróbios mais pequenos e são geralmente nocivos para o ser humano. São partículas que não sobrevivem por si próprias. Precisam de uma célula “hospedeira” para sobreviver e se reproduzir: Uma vez dentro da célula “hospedeira”, rapidamente se multiplicam destruindo-a durante este processo!

Os Fungos são organismos uni ou pluricelulares parecidos com plantas que tanto podem ser benéficos como nocivos para o ser humano. Obtêm o seu alimento através da decomposição de matéria orgânica ou vivendo como parasitas num organismo hospedeiro. Os fungos incluem o bolor, os cogumelos e as leveduras! Os nocivos são aqueles que podem causar infecções ou que são venosos quando ingeridos, os outros podem ser benéficos ou inofensivos, como por exemplo, o Penicillium, que produz a penicilina (antibiótico) e o Agaricus (cogumelo) que pode ser ingerido como alimento. Disseminam-se pelo ar como esporos, que são parecidos com pequenas sementes. Quando estes esporos caem sobre o pão ou sobre a fruta, se tiverem condições apropriadas (humidade), abrem e multiplicam-se.

As Bactérias são organismos unicelulares que se podem multiplicar exponencialmente, em média a cada 20 minutos. Durante o seu crescimento, algumas produzem substâncias (toxinas) que podem ser extremamente prejudiciais para o ser humano e causar doenças (ex. Staphylococcus aureus). Algumas bactérias são completamente inofensivas enquanto outras são muito úteis para nós (ex. Lactobacillus que se usa na indústria alimentar) e até indispensáveis à vida humana, como é o caso daquelas que são responsáveis pelo crescimento das plantas (Rhizobacterium). As inofensivas designam-se por não-patogénicas, enquanto as nocivas são apelidadas de patogénicas. Aproximadamente 70% das bactérias são microrganismos não-patogénicos inofensivos.

As bactérias podem ser classificadas, quanto à sua forma, em três grupos – cocos (redondas), bacilos (tubulares) e espiroquetas (espiraladas). Os cocos também podem ser subdivididos em três grupos, pela forma como se agregam: estafilococos (cachos), estreptococos (cadeias) e diplococos (pares). Os cientistas usam esta classificação para identificar qual a infecção que o paciente tem.

Como criaturas vivas, os micróbios têm certas exigências de crescimento mas estas dependem do local onde se encontram. Por exemplo, os micróbios que vivem nos seres humanos preferem uma temperatura de 37ºC, enquanto os que vivem em aberturas termais nas profundezas do mar preferem temperaturas muito mais altas e os que vivem nas regiões árcticas preferem temperaturas muito mais baixas. Os micróbios também variam nas suas exigências nutritivas. Uma alteração no ambiente pode matar muitos micróbios, embora seja importante lembrar que estes são extremamente adaptáveis e as modificações graduais podem resultar em micróbios que se adaptam para se ajustarem ao seu ambiente, p. ex. as bactérias resistentes aos antibióticos.

Materiais Necessários Por aluno Uma cópia de SH 1 Uma cópia de SH 2 Uma cópia de SH 3 Uma cópia de SH 4

1.1 Microrganismos Introdução

Palavras-Chave Bactéria Bicho Célula Cílios Citoplasma Doença ADN Flagelos Fungo Germe Micróbio Microrganismo Microscópio Patogénico ARN Vírus

Enquadramento

Preparação Prévia Recorte e plastifique um conjunto de cartas de jogar (SH 2 – SH 4) para cada grupo.

Recursos Disponíveis na Net

Um filme sobre a actividade

Várias fotografias de micróbios

SH 1 em formato MS PowerPoint

Animação para mostrar as diferenças de tamanho dos micróbios

1. Comece por perguntar aos alunos o que é que já sabem sobre micróbios. A maior parte deles já saberá que podem causar doenças mas eventualmente não sabem que os micróbios também podem ser benéficos. Pergunte-lhes onde procurariam se quisessem encontrar micróbios. Será que eles pensam que os micróbios são importantes para nós?

2. Explique que os micróbios são as criaturas vivas mais pequenas da terra e que a palavra microrganismo se traduz, literalmente, em micro (pequeno) e organismo (vida). São tão pequenos que não podem ser vistos sem o uso de um microscópio. Anthony van Leewenhoek criou o primeiro microscópio em 1676. Usou-o para examinar vários objectos da sua casa e designou as criaturas vivas (bactérias) que encontrou na raspagem dos seus dentes por “animalejos”.

3. Mostre aos alunos que existem três tipos diferentes de micróbios: bactérias, vírus e fungos. Use SH 1 para demonstrar como estes três micróbios variam em forma e estrutura. Utilize a actividade proposta no website www.e-bug.eu para demonstrar os diferentes tamanhos dos micróbios.

4. Acentue que para além dos micróbios que causam doenças, existem também micróbios úteis. Peça aos alunos para identificarem alguns micróbios úteis. Se não forem capazes dê-lhes exemplos: o Lactobacillus no iogurte, as bactérias probióticas no nosso estômago que ajudam na digestão e o fungo Penicillium que produz a penicilina, etc.

5. Destaque que os micróbios podem ser encontrados em QUALQUER LOCAL – no ar que respiramos, na comida que ingerimos, na água que bebemos, à superfície e dentro do nosso corpo. Realce que embora existam micróbios nocivos que podem fazer-nos mal, existem muito mais micróbios úteis que podemos usar.

Nesta actividade, grupos de 3 - 4 alunos jogam um jogo de cartas que os ajuda a lembrar de algumas palavras técnicas relacionadas com os micróbios, bem como a familiarizarem-se com os vários nomes, as diferenças de tamanho, capacidade de causar danos e se são resistentes aos antibióticos.

Nota – As informações contidas nas cartas sobre o tamanho e nº de espécies dos micróbios estavam correctas na data do desenvolvimento do programa, as restantes estão em constante mutação pelos avanços científicos que se verificam e pelas variações nas resistências aos antibióticos.

Regras do jogo

1. Quem dá as cartas deve baralhá-las e distribuí-las voltadas para baixo. Cada jogador segura nas suas cartas de modo a ver apenas a carta do topo.

2. O jogador à esquerda de quem dá começa por ler, em voz alta, um item da carta do topo (p. ex. Tamanho 50). Os outros jogadores lêem depois o mesmo item. O jogador com o valor mais alto ganha, recolhendo as cartas de topo dos outros e colocando-as debaixo das suas. O vencedor escolhe, então um item da carta seguinte.

3. Se 2 ou mais jogadores partilharem o valor mais alto, todas as cartas são colocadas no meio da mesa e o mesmo jogador escolhe um item da carta seguinte. O vencedor da jogada fica também com as cartas do meio. A pessoa que, no final, tiver todas as cartas é o vencedor.


Actividade Principal

Introdução

http://www.e-bug.eu/

Avalie a aprendizagem perguntando aos alunos:

a. O que são micróbios? Os micróbios são seres vivos demasiado pequenos para serem observados a olho nu.

b. Onde se podem encontrar? Em toda a parte.

c. Quais são as diferentes formas das bactérias? Bacilos (tubulares), cocos (redondas) e espiroquetas (espiraladas).

d. Qual é a principal diferença entre bactérias e vírus? As bactérias são muito mais complexas que os vírus e podem sobreviver em QUALQUER PARTE enquanto os vírus necessitam de uma célula “hospedeira” para sobreviver.

e. Promova um debate sobre micróbios úteis e inofensivos para o ser humano, utilizando os micróbios da actividade principal. Avalie a compreensão de como estes micróbios podem ser úteis ou nocivos, ou ambos. Os micróbios nocivos para o ser humano são, geralmente, aqueles que nos podem causar dano através das infecções. No entanto, algumas vezes, podem ser encarados como sendo úteis, p. ex. certas estirpes de E. coli e Salmonella podem causar diarreias graves se ingeridas pelo ser humano, no entanto, estas estirpes têm sido extensivamente investigadas. Esta investigação informou-nos muito sobre micróbios em geral e como podemos utilizá-los em nosso proveito, p. ex. em engenharia genética, no desenvolvimento de vacinas, etc.

Divida a turma em grupos de 3 – 4 alunos. Cada grupo deve criar um poster sobre um dos seguintes tópicos:

1. Escolha um tipo específico de bactéria, vírus ou fungo, p. ex. Salmonella, Influenza e Penicillium. O poster deverá incluir:

a. Estrutura dos micróbios

b. Onde se podem encontrar

c. Como afectam o homem (benéficos ou nocivos)

d. Exigências de crescimento desse grupo específico de micróbios

OU

2. Um poster cronológico sobre a história dos micróbios. Este poster pode incluir:

a. 1676: van Leewenhoek descobre os “animalejos” utilizando um microscópio

b. 1796: Jenner descobre a vacina da varíola

c. 1850: Semmelweis defende a lavagem das mãos para evitar a disseminação de doenças

d. 1861: Pasteur descobre que as bactérias não surgem de geração espontânea

e. 1884: Koch publica os seus postulados, os critérios para estabelecer uma relação causal entre um micróbio e uma doença

f. 1892: Ivanovski descobre os vírus

g. 1929: Fleming descobre os antibióticos

1.0 Introduction to Microbes


Plenário

Actividade Suplementar

As bactérias sobrevivem por si próprias e encontram-se em toda a parte

Cromossoma: Material genético (ADN) da célula. Parede celular: A parede celular é constituída por peptidoglicanos e mantém a forma da célula bacteriana. Membrana celular: Reveste o interior da parede celular limitando o conteúdo da célula e proporcionando uma barreira à entrada e saída de substâncias. Citoplasma: Substância gelatinosa no interior da célula que suporta o seu conteúdo.

Bactérias

Esporângios: Corpo produtor de esporos. Talo ou Soma: Haste filamentosa sobre a qual se formam os esporângios. Micélio: Rede de hifas que absorvem os nutrientes.

Fungos Complex

(Bacteriophage – a virus which infects

bacteria)

Os vírus não sobrevivem por si próprios – têm OBRIGATORIAMENTE

que viver dentro de uma célula/organismo vivo

Envelope: Camada lipídica dupla que contém o material genético da partícula viral.

Glicoproteínas: Servem 2 propósitos:

Prendem o vírus à célula “hospedeira”.

Transportam o material genético do vírus para a célula “hospedeira”.

Ácido nucleico: ADN ou ARN, mas as partículas virais raramente contêm os dois. A maioria contêm ARN.

Vírus Cromossoma Membrana

celular

Citoplasma

Parede

celular

Envelope

Ácido nucleico

Glicoproteínas

Talo ou Soma

Esporângios

Micélio

Os Tobamovirus são um grupo de vírus que infectam as plantas. O mais comum é o vírus do mosaico do tabaco, que infecta o tabaco e outras plantas provocando uma descoloração parecida com um mosaico nas folhas. Este vírus tem sido muito útil na investigação científica.

Número de estirpes ........................

Perigo para o homem .....................

Resistência aos antibióticos ..........

Tamanho Máx. (nm) .......................

Utilidade para o homem .................. humans

N/A

34

12

125

18

Tobamovirus

O Lyssavirus infecta as plantas e os animais. O mais comum é o vírus da Raiva e está, geralmente, associado aos cães. A Raiva foi responsável por 55000 mortes, aproximadamente, no mundo inteiro mas pode ser prevenida através da vacinação.



Resistência aos antibióticos ...........

Tamanho Máx. (nm) .......................

Utilidade para o homem ..................

N/A

5

74

10

180

Lyssavirus

O Filovirus provoca a doença vulgarmente conhecida como Ébola. É um dos vírus mais perigosos que se conhece, devido ao facto de não existirem vacinas nem qualquer tipo de tratamento. 50% - 90% das vítimas morre com a doença!




Tamanho Máx. (nm) ......................


N/A

0

200

1

1500

Ebola

O vírus Epstein-Barr é um tipo de Lymphocryptovirus e provoca uma doença conhecida como a Doença do Beijo ou Mononucleose Infecciosa. Os pacientes sofrem de garganta inflamada, gânglios linfáticos inchados e cansaço extremo. A transmissão requer contacto íntimo como beijar ou partilhar bebidas.




Tamanho Máx. (nm) .......................


N/A

2

37

7

110

Lymphocryptovirus

O Herpes simplex é uma das mais antigas infecções sexualmente transmissíveis. Em muitos casos, o Herpes não apresenta quaisquer sintomas mas um terço das pessoas infectadas apresenta crostas desagradáveis à vista.




Tamanho Máx. (nm) .......................


N/A

2

64

2

200

Vírus Simplex




Tamanho Máx. (nm) .......................


N/A

14

28

2

25

Rhinovirus

Existem, aproximadamente, 250 tipos de vírus da constipação! O Rhinovirus é, de longe, o mais comum. Estes são responsáveis por, quase, 35% das constipações. Os Rhinovirus podem sobreviver três horas fora do nariz. Se chegarem aos teus dedos e depois esfregares o nariz, já estás contagiado!




Tamanho Máx. (nm) .......................


N/A

7

21

2

200

Varicellovirus

A varicela é provocada pelo vírus Varicella-Zoster. É extremamente contagioso, embora raramente com gravidade. O contágio é por contacto directo, tosse ou espirros. Quase todas as pessoas tiveram varicela na infância, antes da descoberta do vacina contra a varicela.

A gripe é uma infecção causada pelo Orthomyxoviridae. Todos os anos, 5% - 40% da população tem gripe mas recupera completamente em duas semanas. Em 1918, antes de serem descobertas as vacinas da gripe, morreram vinte milhões de pessoas.

Número de estirpes ........................ Perigo para o homem .....................


Tamanho Máx. (nm) .......................


N/A

12

146

6

90

Orthomyxovirus

O Penicillium é um fungo que, literalmente, mudou o mundo! Desde a sua descoberta, o antibiótico tem sido produzido em massa para combater as infecções bacterianas. Infelizmente, devido ao seu uso excessivo muitas bactérias desenvolveram resistência a este antibiótico.




Tamanho Máx. (nm) ...................


N/A

198

64

16

5000

Penicillium

Embora uma grande variedade de fungos possam causar micoses nos pés, a Tinea provoca pele gretada e que dá comichão, tipicamente, entre o 4º e 3º dedo do pé. Esta infecção é conhecida como Pé de Atleta e é a infecção da pele mais comum provocada por um fungo. Quase 70% da população sofre de pé de Atleta.




Tamanho Máx. (nm) .................


N/A

14

43

10

15 000

Tinea

O Stratchybotrys (bolor do feno) é um fungo tóxico negro, que embora não sendo patogénico por si só, produz uma série de toxinas que podem provocar vários problemas de saúde, desde erupções cutâneas a reacções que envolvem risco de vida para quem tem problemas respiratórios.




Tamanho Máx. (nm) .................


N/A

2

83

2

72 000

Stachybotrys

Número de estirpes ...................... Perigo para o homem .....................


Tamanho Máx. (nm) .................


N/A

124

47

200

12 000

Aspergillus

O Cryptococcus é um fungo que se desenvolve como uma levedura. É mais conhecido por provocar formas graves de meningite e meningoencefalite em pessoas com SIDA. A maioria dos Cryptococci vive no solo e

não é nociva para o ser humano.




Tamanho Máx. (nm) .................


N/A

37

98

37

15 000

Cryptococcus




Tamanho Máx. (nm) .................


N/A

175

74

44

10 000

Candida

O fungo Candida faz parte da flora natural da boca e do tracto gastrointestinal do ser humano. Em circunstâncias normais este fungo pode ser encontrado em 80% da população humana sem efeitos adversos, embora o excesso possa resultar em candidíase (sapinhos).




Tamanho Máx. (nm) ............


N/A

18

1

4

8 500 000

Verticillium

O Verticillium é um fungo bastante comum que vive na vegetação em decomposição e no solo. Algumas estirpes podem ser patogénicas para os insectos, plantas e outros fungos mas raramente provocam doenças no ser humano.

Desde há mais de 6000 anos que a Saccharomyces cerevisiae (levedura da cerveja) tem sido utilizada no fabrico de cerveja e pão! É também bastante utilizada no fabrico de vinho e na investigação biomédica. Uma única levedura pode multiplicar-se em 1 000 000 em apenas 6 horas.




Tamanho Máx. (nm) .................


N/A

184

1

12

10 000

Saccharomyces

O Aspergillus é ao mesmo tempo benéfico e nocivo para o ser humano. Muitos são utilizados na indústria e em medicina. Este fungo é responsável por cerca de 99% da produção global de ácido cítrico e é um componente dos medicamentos que os fabricantes acreditam poder diminuir a flatulência!

A Clamídia é uma doença sexualmente transmissível (DST) provocada pela bactéria Chlamydia trachomatis. Pode apresentar sintomas moderados, como corrimento vaginal e do pénis, ou complicações mais graves como a infertilidade ou inflamação dos testículos.

Número de estirpes ...........................

Perigo para o homem .......................

Resistência aos antibióticos .............

Tamanho Máx. (nm) .....................

Utilidade para o homem ...................

5

1

37

3

1000

Chlamydia

Staphylococcus Aureus Resistente à Meticilina (SARM) é a bactéria responsável pela dificuldade em tratar as infecções hospitalares. É uma variação do Staphylococcus aureus (estafilococo dourado) que se tornou resistente aos antibióticos mais comuns.



Resistência aos antibióticos ............

Tamanho Máx. (nm) .....................


90

20

174

1

1000

SARM

A maioria dos Streptococcus é inofensiva para o ser humano e faz parte da flora natural da boca e das mãos. No entanto, alguns provocam cerca de 15% das Amigdalites. Os sintomas incluem febre súbita, dores de estômago e inchaço (edema) das amígdalas.

Número de estirpes .........................

Perigo para o homem ......................

Resistência aos antibióticos .............

Tamanho Máx. (nm) .....................

Utilidade para o homem ...................

20

75

50

50

1000

Streptococcus

Número de estirpes ..........................

Perigo para o homem ......................


Tamanho Máx. (nm) .....................


N/A

184

54

7

2000

Escherichia

As pseudomonas são um dos micróbios mais comuns em todo o tipo de ambientes. Embora algumas possam provocar doenças no ser humano, outras estão envolvidas na decomposição e biorremediação.




Tamanho Máx. (nm) .....................


80

150

50

126

5000

Pseudomonas




Tamanho Máx. (nm) .....................


10

195

0

125

1500

Lactobacillus

Os Lactobacillus são muito comuns e geralmente inofensivos para o ser humano. Estão presentes na vagina e no tracto gastrointestinal, e constituem uma pequena porção da flora do intestino. Estas bactérias têm sido largamente utilizadas na indústria alimentar (para o fabrico de iogurte e queijo).




Tamanho Máx. (nm) .....................


10

8

115

3

2000

Treponema

A Sífilis é uma doença extremamente contagiosa provocada pela bactéria Treponema pallidum. Os sintomas principiam com uma erupção cutânea e sintomas semelhantes aos da gripe e podem conduzir a danos cerebrais e à morte. Pode ser curada com antibióticos, no entanto, as estirpes resistentes estão a tornar-se cada vez mais frequentes.

A Salmonella é uma bactéria tubular muito conhecida por provocar intoxicações alimentares e febre tifóide. Os sintomas variam desde os vómitos, à diarreia e até à morte nos casos mais graves.

Número de estirpes .......................

Perigo para o homem ....................


Tamanho Máx. (nm) .....................

Utilidade para o homem .................

40

15

89

3

1000

Salmonella

Muitas estirpes de E. coli são inofensivas e são residentes permanentes do tracto intestinal humano e animal. Esta bactéria faz parte das criaturas vivas mais estudadas a nível mundial. Em alguns casos, no entanto, a E. coli provoca infecções urinárias e intestinais e intoxicações alimentares

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