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B actérias são organismos unicelulares (com uma única cé- lula) com tamanho microscópico. Podendo ter diferentes formas – como de esferas, bastões ou espirais –, as bac- térias têm medida de comprimento de poucos micrômetros (mm, unidade de medida de comprimento que equivale a 0,000001 m). Existem milhares de tipos de bactéria e elas estão presentes em todos os ambientes, inclusive no corpo humano, na água, no ar, no solo, etc. Muitas delas não causam mal a nosso organismo e são úteis, por exemplo, para ajudar a digerir um alimento ou a sintetizar a vitami- na B12. Na indústria, alguns tipos de bactéria também são utilizados no tratamento de esgoto e na produção de queijo e de iogurte, bem como na fabricação de medicamentos. Porém, algumas bactérias podem ser maléficas a nosso organismo e causar doen- ças, como infecções respiratórias, sífilis, botulismo, leptospirose, entre outras. Outra característica comum desses organismos é a rapidez com que se reproduzem por divisão simples: cada bactéria se divide em outras 2 bactérias geneticamente iguais (caso não ocorram mutações). Considere que, em determinada cultura, a quantidade de bactérias da população dobra a cada hora, ou seja, cada bactéria se divide em outras 2 a cada hora. a) Com um colega, monte no caderno uma tabela com a quantidade de bactérias nas 10 primeiras horas, considerando que há 1 000 bactérias no início da pesqui- sa, ou seja, na hora 0. Veja um exemplo de tabela, com as primeiras linhas preenchidas. Dados de uma cultura de bactérias Quantid ade de horas após o início Quantidade de bactérias Razão entre a quantidade de bactérias atual e a quantidade inicial 0 1 000 1000 1000 5 1 1 2 000 2 000 1000 5 2 Tabela elaborada para fins didáticos. Depois que a tabela estiver totalmente preenchida, ainda com o colega, reflita sobre as questões a seguir. b) Na 1a hora, a quantidade de bactérias aumentou em 1 000 (era 1 000 na hora 0 e foi para 2 000 na hora 1). Qual foi o aumento na quantidade de bactérias na 2a hora? E na 3a hora? Por que esse valor não é sempre o mesmo a cada hora? c) Existe um padrão (ou uma regularidade) na sequência de valores que indicam a razão entre a quantidade de bactérias em determinada hora e a quantidade inicial? Se sim, qual é esse padrão? d) Usando o padrão interpretado no item anterior, qual deve ser a razão entre a quantidade de bactérias na 20a hora e a quantidade inicial? E qual deve ser a quantidade de bactérias na 20a hora? A tabela encontra-se nas Orientações específicas deste Manual. b) 2 000 bactérias. 4 000 bactérias. Exemplo de resposta: Porque o aumento a cada hora está relacionado com a quantidade de bactérias na hora anterior, que varia. Exemplo de resposta: Sim. Em cada hora a quantidade de bactérias é 2 elevado à quantidade de horas após o início. 220 5 1 048 575. 1 048 575 000 bactérias. Professor, as sugestões para o desenvolvimento desta abertura encontram-se nas Orientações específicas deste Manual. Não escreva no livro. 9 008a026_V1_MATEMATICA_Dante_g21At_Cap1_LA.indd 9008a026_V1_MATEMATICA_Dante_g21At_Cap1_LA.indd 9 04/09/2020 11:3904/09/2020 11:39 e) Após quantas horas a quantidade de bactérias é maior do que 1 milhão? f) Qual é a relação entre a quantidade y de bactérias após x horas? De modo geral, o modelo matemático usado para resolver situações como essa é dado por uma fun•‹o do tipo exponencial, que será explorada em breve, ainda neste capítulo. Os antibióticos são medicamentos que, quando aplicados, reduzem a quantidade de bactérias (e outros micro-organismos) presentes em outro organismo. A penicilina, antibiótico ainda muito utilizado, foi descoberta pelo médico inglês Alexander Fle- ming (1881-1955) há quase um século. Foi o primeiro tipo de antibiótico descoberto. e) Após 20 horas. Professor, espera-se que os estudantes compreendam que, na 19a hora, há 524 288 bactérias e, na 20a hora, 1 048 575 bactérias, ultrapassando 1 milhão. Ainda de acordo com a situação inicial, suponha que, ao se aplicar determinado antibiótico na cultura, a quantidade de bactérias da população passe a reduzir à me- tade a cada 2 horas. g) Qual é a quantidade de bactérias que permanecem vivas após 4 horas da aplica- ção, se nesse momento havia 16 000 bactérias no organismo? E se o antibiótico for aplicado no momento em que há 128 000 bactérias? h) A partir da aplicação do antibiótico, após quantas horas uma cultura de 64 000 bac- térias retorna para a quantidade inicial de 1 000 bactérias? i) Pesquise e depois converse com a turma sobre os temas listados a seguir. • Os malefícios do uso indiscriminado (ou seja, o uso não necessário) de anti- bióticos. • Como os avanços tecnológicos nas análises laboratoriais têm contribuído para o desenvolvimento de novos antibióticos e medicamentos em geral. • Os estudos laboratoriais realizados e as exigências da Agência Nacional de Saúde Suplementar (ANS) para legalizar a comercialização de medicamentos. 4 000 bactérias. 32 000 bactérias. 12 horas. Os exemplos de resposta encontram-se nas Orientações específicas deste Manual. Quando nosso organismo entra em contato com bactérias maléficas a ele, ou quando o crescimento populacional de uma bactéria não consegue ser controlado por nosso sistema imunológico, os médicos podem receitar o antibiótico mais adequado para ajudar a solucionar o problema. f) Exemplo de resposta: y 5 1 000 ? 2x Professor, os estudantes podem apresentar a relação entre a quantidade y de bactérias após x horas de diferentes maneiras, não sendo obrigatório o uso da representação algébrica. Neste momento, é importante explorar o entendimento deles de como ocorre a relação, explicitando-a oralmente ou pela língua materna; depois, no decorrer deste capítulo, serão feitas as formalizações e as representações com linguagem matemática. R a tc h a w a t N ic k W a n ic h a k u l/ S h u tt e rs to c k Não escreva no livro. 10 008a026_V1_MATEMATICA_Dante_g21At_Cap1_LA.indd 10008a026_V1_MATEMATICA_Dante_g21At_Cap1_LA.indd 10 04/09/2020 11:3904/09/2020 11:39