Plano de aula 1.1 (1)

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Universidade de São Paulo
Curso de Licenciatura em Química
Danilo José Ferreira Pinto e Karitas Correia Gusmão
PLANO DE AULA
São Paulo, 06 de novembro de 2013
I) DADOS DE IDENTIFICAÇÃO
Escola: Escola de Aplicação FEUSP
Professores: Danilo José Ferreira Pinto e Karitas Correia Gusmão
Orientadores: Agnaldo Arroio, Caio Nagayoshi e Valéria Campos dos Santos
Horas aula (90 minutos): 1
Série:______ Turma: ______ Turno: _________ Data de aplicação: ___/___/_______
II) TEMA
DNA e separação de misturas
IIIa) OBJETIVO GERAL
Conhecer os princípios básicos da extração do material genético.
IIIb) OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Investigar quais conceitos químicos, especificamente de separação de misturas foram internalizados pelos alunos no curso de bioquímica.
IV) CONTEÚDOS: 
DNA, separação de misturas e solubilidade
V) PROCEDIMENTOS, RECURSOS E ESTRATEGIAS
Investigação das concepções prévias:
O que vocês sabem sobre DNA?
Onde encontramos DNA? 
Quais seres vivos possuem DNA?
Como é a estrutura do DNA?
É possível isolar o DNA? Vocês se lembram de quando fizeram isso no curso de bioquímica?
Problema proposto:
Utilizando os dados fornecidos (Tabela 1 e Tabela 2) e dos materiais disponíveis no laboratório, proponha um método para extrair o DNA do morango. Justifique, com base nos dados da tabela e nos seus conhecimentos, cada etapa do processo. Especifique quais materiais deverão ser utilizados e o tempo estimado para cada etapa.
Tabela 1 – Tabela de solubilidade
	
	DNA
	Membrana plasmática
e membrana nuclear
	Demais resíduos
	Meio aquoso
	Insolúvel
	Insolúvel
	Insolúvel
	NaCl (aq) 
	Insolúvel
	Insolúvel
	Insolúvel
	Detergente
	Insolúvel
	Pouco solúvel
	Insolúvel
	NaCl(aq) + Detergente 25ºC
	Insolúvel
	Solúvel
	Insolúvel
	NaCl(aq) + Detergente 60ºC
	Insolúvel
	Muito solúvel
	Insolúvel
	Solução alcoólica 25%
	Insolúvel
	Insolúvel
	Insolúvel
	Solução alcoólica 5%
	Muito insolúvel
	Insolúvel
	Insolúvel
Tabela 2 – Tabela de densidade
	
	DNA
	Demais resíduos
	Meio aquoso
	Menos denso que o meio
	Mais denso que o meio
	Solução alcoólica
	Menos denso que o meio
	Mais denso que o meio
 
Os professores deverão mediar a elaboração dos procedimentos auxiliando na análise das tabelas e realizando os seguintes questionamentos:
Onde encontramos o DNA? Quais são as “barreiras” que deveremos ultrapassar para retirá-lo de lá?
Resposta esperada: Dentro das células.É necessário quebrar ou dissolver a membrana plasmática e a nuclear.
Como faremos para retirá-lo de lá?
Resposta esperada: utilizando solução aquosa de detergente e NaCl à 60ºC, pois, de acordo com a tabela, a membrana plasmática é solúvel neste meio.
É necessário amassar/moer o morango primeiro? Por quê?
Resposta esperada: sim, pois aumenta da superfície de contato.
Qual o papel do detergente?
Resposta esperada: Como as membranas plasmática e nuclear são compostas principalmente por lipídios, as moléculas de detergente as desestruturam e provocam a sua ruptura, deixando assim o DNA disperso na solução.
Qual o papel do NaCl?
Resposta esperada: Os íons do sal neutralizam as cargas do DNA favorecendo a sua aglomeração.
Por que, na primeira etapa do procedimento, você escolheu uma temperatura alta e noutra uma temperatura baixa? Justifique.
Resposta esperada: O aumento da temperatura aumenta a energia cinética entre as moléculas, favorecendo o processo de solubilização das membranas pelo detergente. Além disso, a alta temperatura provoca a desnaturação térmica de várias proteínas e enzimas, dentre elas as DNAses que podem degradar o DNA. O choque térmico, processo responsável pela diminuição rápida da temperatura do sistema, serve para manter “inativadas” as proteínas e as enzimas. A diminuição brusca da temperatura desfavorece ainda a interação entre as fitas da molécula de DNA, mantendo-as abertas no meio. A adição do etanol gelado faz com que ocorra a precipitação do DNA devido a sua baixa solubilidade nesse solvente (quanto mais gelado, menor a solubilidade e melhor o processo extrativo). Nele também o DNA aumenta sua compactação e tende a formar fibras.
Qual(is) o processo(s) de separação utilizado(s)? Qual(is) propriedade(s) física/química você está explorando ao adotar esse(s) procedimento(s)?
Resposta esperada: Filtração: separação entre partículas sólidas e líquidas. Catação: utilizando um bastão de vidro, o DNA é pescado com movimentos circulares. A propriedade explorada é a solubilidade dos compostos em meios distintos. 
O tempo estimado para cada uma das etapas foi suficiente? Justifique.
Resposta esperada: não dá para saber qual será a discrepância do tempo estimado com o tempo realmente necessário, mas o aluno deverá justificar que é necessário certo tempo para a dissolução da membrana plasmática e precipitação do DNA.
Enquanto o procedimento elaborado pelos alunos é executado, haverá exibição de vídeo para problematizar o tema.
http://www.youtube.com/watch?v=C5x073iElaA
Tempo: 22min 46s
Enfoque: histórico 
Discussão ao final da execução do procedimento.
O procedimento elaborado foi bem sucedido? Se não, aponte as prováveis fontes de erro.
Resposta esperada: Vai depender das discrepâncias entre oq eu foi planejado, o que foi executado e os resultados obtidos. O importante é permitir que o aluno “erre”.
DNAse é uma enzima essência para a metábole da molécula de DNA. Qual o papel da enzima nesse processo?
Resposta esperada: Enzimas funcionam como catalisadores acelerando a reação de metábole do DNA.
No seu procedimento, como você fez para evitar a ação desta enzima?
Resposta esperada: Enzimas sofrem desnaturação de suas estruturas em altas e baixas temperaturas. Em 60 ºC e a 5 ºC, espera-se que a atividade destas enzimas seja reduzida.
VIa) AVALIAÇÃO DO ALUNO
- Avaliação dos conteúdos factuais;
- Avaliação dos conteúdos conceituais;
- Avaliação de conteúdo atitudinal.
VIa) AVALIAÇÃO DO PROFESSOR E DO PLANO DE AULA
Por meio de gravação em áudio da intervenção.
VII) BIBLIOGRAFIA
Lima, R.; Fraceto L.F.. Abordagem Química na Extração de DNA de Tomate. Revista Química Nova na Escola. N° 25, maio de 2007.