A reprodução nos reinos da natureza

Sequência didática

A reprodução nos reinos da natureza

Nesta sequência, serão abordados os principais conceitos sobre a reprodução de bactérias e protozoários, das plantas (briófitas, pteridófitas, gimnospermas e angiospermas) e a reprodução e o desenvolvimento dos organismos do Reino Animal.

A BNCC na sala de aula

Objetos de conhecimento	Mecanismos reprodutivos. Sexualidade.
Competências específicas	7. Conhecer, apreciar e cuidar de si, do seu corpo e bem-estar, compreendendo-se na diversidade humana, fazendo-se respeitar e respeitando o outro, recorrendo aos conhecimentos das Ciências da Natureza e às suas tecnologias.
Habilidades	(EF08CI07) Comparar diferentes processos reprodutivos em plantas e animais em relação aos mecanismos adaptativos e evolutivos.
Objetivos de aprendizagem	Compreender como ocorre a reprodução de bactérias e protozoários. Compreender comparativamente a reprodução das plantas (briófitas, pteridófitas, gimnospermas e angiospermas). Diferenciar reprodução assexuada e sexuada.
Conteúdos	Reprodução assexuada. Reprodução sexuada. Reprodução das bactérias. Reprodução dos protozoários. Reprodução das plantas.

Materiais e recursos

Cópias do texto “Despoluição dos rios”.

Cópias da imagem da bactéria Escherichia coli e/ou projeção em multimídia.

Cópias das imagens do protozoário Plasmodium sp. e/ou projeção em multimídia.

Pinhas (estróbilos femininos).

Flor com estruturas reprodutivas aparentes.

Desenvolvimento

Quantidade de aulas: 4 aulas.

Aula 1

Pergunta norteadora: como os seres vivos mais simples, como bactérias e protozoários, se reproduzem?

Iniciar orientando os alunos de que nesta e nas próximas aulas serão abordados os mecanismos de reprodução dos seres vivos.

Distribuir aos alunos uma cópia do texto a seguir, fazendo uma leitura coletiva em voz alta. É importante que diferentes alunos façam a leitura, pois amplia a participação e o aprendizado.

Despoluição de rios

Ao longo dos anos 1980, o ribeirão Conquistinha, um dos rios que corta o município, começou a viver um processo profundo de transformação, segundo Renato Muniz, geógrafo, professor universitário e produtor rural na região. “Esse ribeirão tornou-se um esgoto a céu aberto cruzando nossa propriedade, que fica a 15 km no centro de Uberaba. Tivemos que barrar o acesso dos animais ao córrego, ocorreu um aumento de vetores, como mosquitos, pernilongos e borrachudos, além do acúmulo de uma grande quantidade de lixo, principalmente após as cheias, que deixavam um rastro de plástico, móveis, resíduos em geral”, relata Muniz. O córrego, segundo ele, passou a apresentar um forte mau-cheiro e uma espessa camada de espuma. O professor lembra que a situação era exatamente a mesma no Rio Uberaba, que abastece a maior parte da população local.

A poluição só começou a ser revertida a partir dos anos 2000, com a instalação da primeira das três Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) do município. Na unidade Francisco Velludo, às margens do Rio Uberaba, são tratados 75% do esgoto urbano, um volume que representa o consumo de cerca de 255 mil pessoas. Ao chegar na estação, o esgoto passa por uma série de etapas de limpeza da água contaminada, que inclui o uso de bactérias que fazem uma espécie de “digestão” da matéria orgânica presente no esgoto, reduzindo sua contaminação em mais de 60% apenas nessa fase.

Uma outra etapa da depuração separa ainda parte da massa orgânica, incluindo o lodo. Ao final do processo, o índice de limpeza da água é aproximadamente 90%, superior aos limites estabelecidos pelo governo federal. Só então a água tratada é devolvida ao rio. Outras duas ETEs complementam o tratamento do esgoto em Uberaba.

VILELA, Pedro Rafael. CRUZ, José. Esgoto tratado reduz índice de doenças no Triângulo Mineiro. EBC – Agência Brasil, 20 set. 2018. Disponível em: <http://agenciabrasil.ebc.com.br/saude/noticia/2018-09/esgoto-tratado-reduz-indice-de-doencas-no-triangulo-mineiro>. Acesso em: 31out. 2018.

Após a leitura, destacar do texto a seguinte frase, copiando-a na lousa:

“Ao chegar na estação, o esgoto passa por uma série de etapas de limpeza da água contaminada, que inclui o uso de bactérias que fazem uma espécie de “digestão” da matéria orgânica presente no esgoto, reduzindo sua contaminação em mais de 60% apenas nessa fase.”

Os alunos estudaram os microrganismos em anos anteriores do Ensino Fundamental. Entretanto, a abordagem reprodutiva será realizada neste momento. É necessário, antes, relembrar as características já estudadas das bactérias. Iniciar essa revisão com a seguinte questão: quais são as características gerais das bactérias? E sua importância? Espera-se que os alunos recordem que as bactérias participam dos processos de decomposição nos diversos ecossistemas, bem como podem ser transmissoras de doenças. Destacar que as bactérias são seres vivos unicelulares, ou seja, possuem uma única célula, e que sua estrutura celular é muito simples. Nesse momento, disponibilizar a seguinte imagem:

VectorMine/Shutterstock.com

Célula bacteriana.

Por meio da imagem, que pode ser projetada ou entregue uma cópia por aluno, destacar as principais organelas celulares da bactéria: flagelos, DNA disperso pelo citoplasma, ribossomos, citosol, cílios, membrana plasmática e parede celular.

Após o esclarecimento dessas características principais, questionar: como um organismo tão simples se reproduz? Permitir que os alunos reflitam sobre a questão livremente. Estimular os alunos a compreendam que é através de um processo similar à mitose que se dá a reprodução desses organismos. Tal reprodução é denominada fissão binária. As bactérias são classicamente agrupadas no Reino Monera. Existem ainda outras maneiras de reprodução das bactérias, que serão estudadas com mais detalhes durante o Ensino Médio.

Em seguida, distribuir as seguintes imagens:

Designua/Shutterstock.com

Representação de Protozoário Plasmodium sp.

sciencepics/Shutterstock.com

Micrografia do protozoário Plasmodium sp.

Destacar que as imagens demonstram o protozoário Plasmodium sp., ser vivo pertencente ao Reino Protista, causador da malária. Os alunos já tiveram contato com esse conteúdo, sendo assim, espera-se que tenham mais familiaridade com esse tema. Questionar: “quais são as semelhanças e diferenças entre os protozoários e as bactérias?”. Espera-se que eles percebam que ambos são unicelulares, mas a célula do protozoário é mais complexa que a da bactéria, apresentando núcleo celular envolto por membrana nuclear e maior número de organelas. Perguntar novamente: “como ocorre a reprodução desse protozoário?”. Espera-se que os alunos cheguem à conclusão de que também é por um processo parecido com a mitose, por se tratar também de um organismo unicelular.

Finalizar a aula orientando os alunos a colarem as imagens no caderno, e a responderem às seguintes questões como tarefa de casa:

1. Quais são as semelhanças e diferenças entre as bactérias e os protozoários?

Resposta: Ambos são formados por uma única célula (unicelulares). A célula bacteriana apresenta o material genético disperso no citoplasma, enquanto a célula do protozoário é mais complexa e apresenta o material genético envolto por uma membrana nuclear que delimita o núcleo.

2. Pesquise o ciclo de vida do Plasmodium sp, protozoário causador da malária. Faça um registro no caderno demonstrando esquematicamente seu ciclo de vida.

Resposta:

Designua/Shutterstock.com

Ciclo de vida do Plasmodium.

Aula 2

Pergunta norteadora: como é a reprodução dos vegetais dependentes da água?

Iniciar a aula retomando as questões realizadas como tarefa de casa. É importante que todos os alunos consigam participar e expor suas respostas a respeito do ciclo de vida do Plasmodium sp. Reservar cerca de 15 minutos para essa primeira etapa. Espera-se que sejam destacadas as seguintes etapas:

A pessoa é infectada pela picada do mosquito-prego. Vários plasmódios entram na corrente sanguínea e migram até o fígado da pessoa infectada, onde se reproduzem assexuadamente. Os protozoários gerados dessa forma são liberados na corrente sanguínea e invadem os glóbulos vermelhos (hemácias). No interior das células, eles podem se reproduzir novamente de maneira assexuada, com um aumento no número de parasitas ou podem sofrer mudanças, transformando-se em gametas masculinos e femininos. Então, as hemácias se rompem e os protozoários são liberados na corrente sanguínea juntamente com compostos tóxicos, que provocam a febre e outros sintomas característicos da malária. Quando um mosquito-prego pica uma pessoa infectada, recebe os parasitas e os acaba transferindo para a próxima pessoa que receber a picada. No interior do mosquito, o plasmódio se reproduz sexuadamente: um gameta masculino e um feminino se unem, resultando na formação de um zigoto. O zigoto se desenvolve e se divide assexuadamente, originando novos protozoários. Quando o mosquito pica outro ser humano, reinicia-se o ciclo.

Após essa conversa inicial, serão trabalhados os ciclos de vida das plantas. Apresentar o ciclo de vida geral das plantas, colocando na lousa o seguinte esquema:

Elaborado pelo autor.

Ciclo de vida geral das plantas.

Pedir aos alunos que registrem o ciclo de vida geral das plantas no caderno. Esse assunto será aprofundado no Ensino Médio; sendo assim, o objetivo é apresentá-lo de forma mais ampla e simplificada nesse momento.

Depois, desenhar o seguinte esquema na lousa. Explicar que nele estão representados os grupos vegetais e as características evolutivas:

Elaborado pelo autor.

Esquema das características evolutivas do reino vegetal.

Destacar que ao longo das aulas seguintes serão estudados os mecanismos gerais de reprodução dos quatro grupos de plantas.

Explicar o ciclo de reprodução das briófitas, destacando sua grande dependência da água para a reprodução. Nesse grupo, os esporos germinam ao encontrar um local com disponibilidade de água, dando origem ao gametófito, que se desenvolve formando os gametas femininos (oosferas) e masculinos (anterozoides). Os anterozoides necessitam nadar até a oosfera para promover a fecundação, dando origem ao esporófito, que produz esporos por meiose, reiniciando o ciclo. Nesse grupo, a fase de gametófito é duradoura.

Destacar o ciclo de vida das pteridófitas, dando como exemplo o ciclo de vida de uma samambaia, que produz esporos e, ao encontrar um local adequado, ou seja, úmido, germina, dando origem ao gametófito. Esse por sua vez, produz tanto gametas masculinos (anterozoides) quando femininos (oosfera), que após a fecundação, que normalmente ocorre entre gametas de indivíduos diferentes, darão origem a um novo esporófito. Destacar que nesse grupo ocorre uma inversão, agora o esporófito é a fase duradoura.

Após a explicação, solicitar aos alunos que resolvam a seguinte questão:

1. Por que se pode dizer que as briófitas e as pteridófitas são dependentes da água para a reprodução?

Resposta: Tanto briófitas como pteridófitas produzem gameta masculino flagelado, o anterozoide, que precisa nadar até a oosfera (gameta feminino) para que ocorra a fecundação. Sem a presença da água o deslocamento do anterozoide fica impossibilitado.

Aula 3

Retomar o cladograma do Reino Vegetal, pedindo aos alunos que observem o esquema em seus cadernos. Questionar se há alguma dúvida sobre os ciclos de vida das briófitas e pteridófitas, e esclarecê-las.

Em seguida, apresentar a eles a pinha (estróbilo feminino). Perguntar aos alunos verificando se eles já conhecem essa estrutura. Explicar que se trata da estrutura de reprodução de um pinheiro, representante do grupo das gimnospermas. Destacar que esse grupo apresenta duas estruturas que permitiram às plantas a independência da água para a reprodução: grão de pólen e semente. O grão de pólen contém o gameta masculino, que não precisa da água para fecundar o gameta feminino, pois pode ser carregado pelo vento. Explicar que ao observarmos um pinheiro estamos vendo um esporófito, fase duradoura das gimnospermas.

Logo após, apresentar aos alunos uma flor (de preferência hermafrodita, como a flor do hibisco, para que haja as estruturas femininas e masculinas; caso não seja possível, providenciar uma flor masculina e uma flor feminina), destacando suas estruturas reprodutoras: estames e carpelos. Esclarecer que os estames produzem grãos de pólen, enquanto na base dos carpelos estão localizados os óvulos, e em seu interior, a oosfera. Destacar que grande parte dos alimentos consumidos pelo ser humano provém das angiospermas, sendo esse formado pelas plantas com flores e frutos. Com o surgimento dessas estruturas, as plantas deram o passo definitivo para a conquista do ambiente terrestre e a independência da água para sua reprodução. Para finalizar a aula, pedir aos alunos que em duplas respondam à seguinte questão:

1. Quais estruturas permitiram que as gimnospermas e as angiospermas ficassem definitivamente independentes da água em sua reprodução?

Resposta: O surgimento do grão de pólen e da semente no grupo das gimnospermas foi um passo evolutivo importante na independência da água para a reprodução. O surgimento da flor e do fruto nas angiospermas permitiu a conquista definitiva do ambiente terrestre.

Aula 4

Iniciar a aula fazendo uma retrospectiva na lousa das três últimas aulas, esclarecendo possíveis dúvidas.

Em seguida, colocar na lousa o nome dos nove principais grupos pertencentes ao Reino Animal: poríferos, cnidários, platelmintos, nematódeos, moluscos, anelídeos, artrópodes, equinodermos e cordados. Perguntar aos alunos se reconhecem algum desses grupos. É provável que reconheçam os moluscos, anelídeos e artrópodes.

Questioná-los: como será que deve ser a reprodução desses animais? Permitir que os alunos falem livremente e, em seguida, introduzir os conceitos, construindo na lousa o esquema a seguir:

	Poríferos	Cnidários	Platelmin-tos	Nematódeos	Molus-cos	Anelí-deos	Artró-podes	Equinodermos
Represen-tante	Esponja	Água-viva	Planária	Lombriga	Caracol	Minhoca	Abelha	Estrela-do-mar
Reprodu-ção assexuada	X	X	X					X
Reprodu-ção sexuada	X	X	X	X	X	X	X	X
Fecunda-ção interna		X	X (fecunda-ção cruzada)	X	X		X
Fecunda-ção externa	X	X			X	X	X	X

Em seguida, ampliar o quadro dos cordados acrescentando seus cinco principais grupos, construindo na lousa o seguinte quadro:

	Peixes	Anfíbios	Répteis	Aves	Mamíferos
Ovíparo	X	X	X	X
Vivíparo	X	X	X		X
Ovovivíparo	X		X

Colocar ao lado do quadro as definições dos conceitos:

Reprodução assexuada: caracteriza-se pela não participação de gametas. O descendente apresenta material genético igual ao do organismo que lhe deu origem.

Reprodução sexuada: ocorre a produção de gametas femininos e masculinos, que posteriormente se encontram e se unem, no processo denominado fecundação. A união dos gametas resulta em um zigoto ou célula-ovo, que sofrerá inúmeras divisões, por mitose, e se desenvolverá em um novo indivíduo.

Fecundação interna: ocorre quando o encontro dos gametas ocorre no interior do corpo de um dos indivíduos (normalmente da fêmea).

Fecundação externa: ocorre quando o encontro dos gametas ocorre fora do corpo dos organismos envolvidos.

Ovíparo: animal cujo embrião se desenvolve dentro de um ovo e fora do corpo da mãe.

Vivíparo: animal cujo embrião se desenvolve dentro do organismo materno.

Ovovivíparo: animal cujo embrião se desenvolve dentro de um ovo alojado no organismo materno.

Pedir aos alunos que registrem em seus cadernos os esquemas apresentados, finalizando a aula com a resolução oral de possíveis dúvidas sobre os conceitos trabalhados.

Para trabalhar dúvidas

Caso algum aluno apresente dúvidas, pode-se oferecer textos e exercícios suplementares direcionados. O uso de recursos audiovisuais para os alunos com mais dificuldade pode ser um recurso valioso. Na internet há um amplo arcabouço de materiais sobre os ciclos de vida dos diversos seres vivos.

Pode-se estimular os alunos a formar pequenos grupos de estudos; assim, os que têm mais facilidade com o conteúdo podem auxiliar aqueles com mais dificuldades.

Avaliação

No ensino fundamental é importante que as atividades de avaliação abordem diversos aspectos de ensino-aprendizagem. Os aspectos comportamentais dos alunos têm grande relevância em tal processo. Para verificar alguns desses aspectos, sugerimos a ficha a seguir.

Nome do(a) aluno(a): __________________________________________________________________
1. Participou das discussões em sala de aula de maneira ativa e com desenvoltura?	( ) Sim.	( ) Não.
2. Inferiu o tema/assunto de forma que entendesse os conceitos trabalhados?	( ) Sim.	( ) Não.
3. Inferiu informações necessárias para acompanhar e entender as discussões feitas em sala de aula?	( ) Sim.	( ) Não.
5. Levou em consideração as opiniões dos colegas e esteve aberto à discussão?	( ) Sim.	( ) Não.
6. Entregou todas as tarefas e exercícios propostos?	( ) Sim.	( ) Não.

A perda de polinizadores que morrem em função do uso abusivo de agrotóxicos e a perda de hábitats é um tema relevante para os dias atuais. Vários estudos estão demonstrando a morte em massa de polinizadores, principalmente das abelhas, que são responsáveis diretas pela polinização de muitas espécies agrícolas que fazem parte da alimentação humana.Ampliação

Nas aulas sobre a reprodução das plantas é possível levar para a sala de aula diversas amostras de partes das plantas relacionadas aos seus ciclos de vida: flores, frutos, sementes etc.

Fonte: PNLD

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