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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO-OESTE – UNICENTRO SECRETARIA DE ESTADO E EDUCAÇÃO – SEED PROGRAMA DE DESENVOLVIMENTO EDUCACIONAL – PDE MARCIA REGINA MARCON UNIDADE DIDÁTICA A CONTEXTUALIZAÇÃO DE NOVAS TECNOLOGIAS EM CITOLOGIA (CÉLULAS-TRONCO) NO ENSINO DA BIOLOGIA GUARAPUAVA 2008
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO-OESTE – UNICENTRO
SECRETARIA DE ESTADO E EDUCAÇÃO – SEED
PROGRAMA DE DESENVOLVIMENTO EDUCACIONAL – PDE
MARCIA REGINA MARCON
UNIDADE DIDÁTICA
A CONTEXTUALIZAÇÃO DE NOVAS TECNOLOGIAS EM CITOLOGIA (CÉLULAS-TRONCO) NO ENSINO DA BIOLOGIA
GUARAPUAVA
2008
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO-OESTE – UNICENTRO
SECRETARIA DE ESTADO E EDUCAÇÃO – SEED
PROGRAMA DE DESENVOLVIMENTO EDUCACIONAL – PDE
MARCIA REGINA MARCON
UNIDADE DIDÁTICA
A CONTEXTUALIZAÇÃO DE NOVAS TECNOLOGIAS EM CITOLOGIA (CÉLULAS-TRONCO) NO ENSINO DA BIOLOGIA
Unidade Didática para a
Implementação do Projeto de
Intervenção Pedagógica na Escola,
Programa de Desenvolvimento
Educacional (PDE).
Professor Orientador: Carlos
Eduardo Bittencourt Stange.
GUARAPUAVA
20082
IDENTIFICAÇÃO
Professor PDE: Marcia Regina Marcon
Área PDE: Biologia
Núcleo Regional de Educação de Laranjeiras do Sul - Pr
Professor Orientador IES: Prof. Carlos Eduardo Bittencourt Stange
Instituição de Ensino Superior: UNICENTRO
Escola de Implementação: Colégio Estadual Padre Sigismundo – Ensino
Fundamental, Médio e Profissional
Público Objeto da Intervenção: Alunos de 1ª Série de Ensino Médio
3
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ...................................................................................6
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ...........................................................7
3. CONTEÚDOS ESPECÍFICOS .............................................................9
3.1CÉLULAS-TRONCO .......................................................................9
3.2O QUE SÃO CÉLULAS-TRONCO?..................................................14
3.3SISTEMA REPRODUTOR MASCULINO .........................................18
3.4SISTEMAREPRODUTOR FEMININO ..............................................20
3.4.1 Ciclo Ovariano ...................................................................22
3.5GAMETOGÊNESE ........................................................................24
3.5.1 A Espermatogênese ................... ......................................27
3.5.2 A Ovogênese ..................................................................28
3.6EMBRIOLOGIA HUMANA .............................................................30
3.6.1 Historia da Embriologia .....................................................38
4. PARA SA BER MAIS ..........................................................................40
4.1 LATIN – PORTUGUES – BIOLOGIA ...............................................40
4.2 O IMPÉRIO ROMANO ..................................................................41
4.3SUGESTÕES DE FILMES E SITES .................................................44
4.3.1 Filmes ................................................................................44
4.3.2 Sites ..................................................................................45
4.4O QUE É A LEI DE BIOSSEGURANÇA? .........................................46
4.5APOPTOSE .................................................................................47
4.6SUGESTÃO DE TEXTO PARA DISCUSSÃO EM SALA .....................48
5. METODOLOGIA PARA IMPLEMENTAÇÃO DO PROJETO DE
INTERVENÇÃO NA ESCOLA ..............................................................50
5.1DESENVOLVIMENTO DAS ATIVIDADES ......................................50
5.2APLICAÇÃO DO MATERIAL ........................................................ 51
5.3 OBJETIVOS DAS QUESTÕES DO PRÉ-TESTE ...............................52
5.4INTRODUÇÃO DOS CONTEÚDOS EM SALA DE AULA ...................57
5.5SINTESE DO VÍDEO APRENSENTADO AOS ALUNOS ....................59
5.6DIAGRAMA ADI DA ATIVIDADE COM VÍDEO ...............................61
5.6.1 Mapa Conceitual do Diagrama ADI ...................................61
4
5.6.2 Texto do Mapa Conceitual do Diagrama ADI ....................62
5.7CONTEÚDOS PARA CONTEXTUALIZAR ......................................64
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................66
7. DOCUMENTOS CONSULTADOS ON-LINE .........................................67
5
1. INTRODUÇÃO
A Biologia representa uma das áreas onde as pesquisas e
tecnologias utilizadas são marcadas por inúmeras descobertas e avanços
que buscam, de alguma forma, melhorar ou manter a qualidade da vida
humana. Os saberes desenvolvidos nesta área são considerados “saberes
científicos” e aparentemente se mantém distantes da sociedade. Estes
saberes chegam aos alunos do Ensino Fundamental principalmente pelos
meios de comunicação e são, muitas vezes, de difícil compreensão.
Caberia então à escola ser o agente responsável pela aproximação entre o
mundo científico e o cotidiano do aluno, uma vez que a escola é, a
princípio, a primeira responsável pelos contatos iniciais do aluno com o
conhecimento científico e seus significados.
A proposta deste material didático-pedagógico é promover uma
aproximação entre os saberes do mundo científico, os conceitos
contemporâneos e relacioná-los aos saberes cotidianos através dos
conteúdos que compõem o currículo escolar, conferindo-lhes significado.
Busca-se assim, através de um tema contemporâneo e que desperta
a curiosidade e interesse das pessoas, no caso células-tronco, promover a
contextualização do ensino da Biologia, possibilitando ao aluno
compreender o que a ciência discute e o significado da ciência no
cotidiano. Esta aquisição de conceitos é embasada principalmente na
teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel (1968, 1978, 1980).
Este material didático-pedagógico apresenta também a
fundamentação teórica dos conteúdos do currículo escolar do Ensino
Médio necessários ao entendimento do que sejam as células-tronco e suas
implicações, quando se tratam de pesquisas que envolvem estas células.
Implicações científicas quanto éticas, religiosas ou legais.
6
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
A teoria da aprendizagem significativa de Ausubel (1968, 1978,
1980) se concentra na aprendizagem formal. A base desta teoria está na
idéia de que “uma nova informação se relaciona de maneira substantiva
(não literal) e não arbitrária, a um aspecto relevante da estrutura
cognitiva do indivíduo” (MOREIRA, 2006, p. 14) ou seja, que novos
conhecimentos são adquiridos pela interação dos conhecimentos que o
aprendiz já possui. Desta forma, o conhecimento prévio é enriquecido,
diferenciado, pela incorporação de novos significados (MOREIRA, 2003,
vol. 5, p. 45).
Ausubel (MOREIRA, 2006, p. 19) defende que os conceitos são
essenciais para a compreensão de novos conhecimentos e resolução de
problemas. O aprendizado está condicionado a variação e disponibilidade
de conceitos presentes na estrutura cognitiva do aprendiz. Ainda segundo
Ausubel (MOREIRA, 2003, vol. 5, p. 46), os conceitos consistem em
atributos de critérios abstratos que são comuns a uma categoria e objetos,
eventos ou fenômenos. Assim considera-se que os conceitos são idéias
categóricas ou idéias genéticas representadas por símbolos.
A aprendizagem de conceitos para Ausubel (MOREIRA, 2003, vol. 5,
p. 47), dentro da teoria da aprendizagem significativa, ocorre
essencialmente de duas formas, sendo a primeira a formação de
conceitos, que ocorre nos primeiros anos escolares, enquanto que nos
últimos anos da escola primária ocorre a assimilação de conceitos.
A formação de conceitos na idade pré-escolar e primeiros anos
escolares ocorre orientada por hipóteses, exemplificações sobre
determinados conceitos aos quais se deseja que a criança aprenda. Esta
então associa estes atributos a outros presentes em sua estrutura
cognitiva. À medida que a escolarização progride, a criança passa a
utilizar apoios concretos e empíricos. E, nos anos de ensino secundário, o
aluno passa a trabalhar diretamente com atributos presentes em sua
7
estrutura cognitiva, o que Ausubel chamou de “subsunçores” (AUSUBEL,
1983, p. 86, apud MOREIRA, 2003, vol. 5, p. 47).
De acordo com Moreira (2006, p. 15), o “‘subsunçor’ é um conceito,
uma idéia, uma proposição, já existente na estrutura cognitiva, capaz de
servir de ‘ancoradouro’ a uma nova informação de modo que esta adquira,
assim, significado para o indivíduo”.
A assimilação de conceitos é característica de crianças maiores,
adolescentes e também de adultos. Estes são capazes de aprender novos
significados pela apresentação de atributos, critérios e conceitos e então
relacionar estes atributos aos seus conhecimentos presentes em sua
estrutura cognitiva.
Assim, a assimilação dos conceitos se caracteriza por um processo
ativo de relação, diferenciação e integração dos novos conceitos com os
conceitos que o aprendiz já apresentava (MOREIRA, 2003, vol.5, p. 48).
A aprendizagem significativa por assimilação de conceitos é,
portanto, a interação entre significados já adquiridos e aqueles que ainda
serão adquiridos.
Quando as “novas informações são aprendidas praticamente sem
interagirem com conceitos relevantes existentes na estrutura cognitiva”
(MORREIRA, 2006, p.16) diz-se que a aprendizagem é mecânica. Neste
caso, as novas informações são armazenadas de maneira contrária a
aprendizagem significativa, isto é “de maneira arbitrária e literal”, não
havendo relação, interação e integração das novas informações com
aqueles que o aprendiz possui em sua estrutura cognitiva. Pode-se citar
como exemplo de aprendizagem mecânica o ato de decorar fórmulas ou
conceitos, como que ocorre em épocas de provas. Não permitindo a
“aprendizagem de relação entre os conceitos” (MOREIRA, 2006, p. 17).
3. CONTEÚDOS ESPECÍFICOS
8
3.1 CÉLULAS-TRONCO
O texto a seguir sobre células-tronco não pode ser considerado
como conclusivos, pois é uma síntese a partir de explicações e
comentários apresentados em três fontes eletrônicas de material didático,
sendo que destes apenas um possui viés acadêmico.
O objetivo principal deste texto é aguçar a curiosidade dos alunos
em relação ao tema. Após a discussão deste, serão trabalhados os
conteúdos curriculares referentes à série.
O embrião, em seus primeiros dias de desenvolvimento, é formado
por células-tronco embrionárias. Estas células apresentam uma
característica que as distinguem das demais células tronco-embrionárias,
elas são células totipotentes, pois cada uma delas pode originar um novo
ser completo. À medida que estas células se dividem figuras embrionárias
vão surgindo, e estas são constituídas por células-tronco embrionárias
pluripotentes. As células pluripotentes são capazes de formar outras
células, tecidos e órgãos do corpo humano.
O potencial das células-tronco embrionárias é praticamente ilimitado
no que tange a sua capacidade de formar novas células pelo processo de
diferenciação celular. Este potencial pode também ser chamado de
plasticidade. As células da pele, dos ossos, dos músculos, cartilagens que
formam o corpo não são mais células-tronco, mas sim células que
apresentam funções específicas, são células diferenciadas.
A importância das pesquisas relacionadas ás células-tronco reside
justamente nesta potencialidade – plasticidade – de originar outras
células.
As células diferenciadas ao se dividirem formam apenas células de
seu próprio tipo, enquanto as células-tronco replicam-se para originar
outras células-tronco, auto-regeneração ou para formarem qualquer outro
tipo de célula. De modo simplificado, as células-tronco podem ser
comparadas a blocos de construção do corpo.
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Existem dois tipos de células-tronco: as células-tronco embrionárias
e as células-tronco adultas.
Células-tronco embrionárias: são encontradas no embrião, que
corresponde à primeira fase do desenvolvimento humano. Entre a
3ª e 5ª semanas do desenvolvimento, as células-tronco
embrionárias passam por divisões e transformações, é neste
período que tem início a formação dos tecidos e órgãos que
formarão o feto.
Células-embrionárias adultas: estão presentes em vários órgãos
como medula óssea, coração, pulmões. Estas são responsáveis
pela regeneração de células danificadas por doenças, lesões ou
pelo desgaste natural que as células possuem. Inicialmente as
células-tronco adultas são muito limitadas quanto à capacidade
de formar outros grupos de células. Porém pesquisas mais
recentes indicam que estas células apresentam potencial para
originar outros tipos de células. A esta capacidade dá-se o nome
de transdiferenciação.
As pesquisas com células-tronco não são recentes. No começo da
década de 1980, as primeiras células-tronco embrionárias foram extraídas
de ratos em laboratório e em 1998, as primeiras células embrionárias
humanas foram reproduzidas em laboratório. A fonte de células-tronco
humanas utilizadas para pesquisas são os embriões “produzidos” em
laboratório ou fornecidos pelas clínicas de fertilização (de acordo com a
Lei de Biossegurança, Lei nº 11.105, de 24 de março de 2005). Podem ser
utilizados os embriões considerados inviáveis, os que estiverem a mais de
três anos congelados e os doadores dos óvulos e espermatozóides que
não terem interesse em ter outros filhos. São embriões excedentes. Pode-
se também produzir embriões através do processo de clonagem, chamada
clonagem terapêutica.
Qualquer tipo de pesquisa que envolve embriões humanos gera
controvérsia, pois se está trabalhando com células que poderiam formar
futuros seres humanos. O embrião humano utilizado nas pesquisas de
10
células-tronco embrionárias não passa de um pequeno grupo formado de
células, que possuem entre 3 a 5 dias de desenvolvimento, o blastocisto.
A região interna do blastocisto é formada por uma massa de células, o
embrioblasto, de onde se retiram as células-tronco embrionárias. As
células removidas são “cultivadas” no laboratório em uma solução rica em
nutrientes, que permite sua divisão em outras iguais, é a auto-renovação.
Em algum tempo é possível ter em laboratório milhões de células iguais.
Estas células não sofrem diferenciação, são as células linha, que podem
até ser congeladas.
As pesquisas com células-tronco adultas atualmente são limitadas,
por serem de difícil extração e cultivo em laboratório.
Apesar do grande interesse e do avanço das pesquisas, as células-
tronco embrionárias não estão sendo utilizadas para o tratamento de
doenças. O que falta aos pesquisadores é saber como se dá o controle da
atividade destas células, ou seja, como controlar a divisão celular e os
processos de diferenciação. Os cientistas ainda não sabem como fazer as
células-tronco embrionárias originarem as células ou tecidos necessários
para o tratamento de cada tipo de doença específica.
No organismo, as células-tronco são controladas pela ação dos
genes, que determinam como e quando estas células devem “funcionar”,
e de substâncias químicas liberadas por outras células ou pelo contato
com células vizinhas.
Considerando a importância da ação dos genes sobre a atividade
das células-tronco, terapias usando estas células estão condicionadas a
descoberta de como estes genes podem ser ativados ou desativados para
que ocorra a formação das células desejadas.
Ao se utilizar células-tronco embrionárias há risco de ocorrer rejeição
das células implantadas pela reação do sistema imunológico que as
considera agentes estranhos ao organismo.
Atualmente pesquisam-se duas importantes aplicações médicas das
células-tronco embrionárias. A princípio as células-tronco embrionárias
podem ser utilizadas nas pesquisas ou para testes de novos
medicamentos. É possível aplicar um medicamento novo em células-
11
tronco embrionárias e se obter resultados mais rápidos e mais seguros
que outros testes clínicos.
Entretanto, as maiores expectativas quanto ao uso das células-
tronco embrionárias estão voltadas ao tratamento de doenças, através da
reposição de células ou tecidos danificados. É a chamada terapia celular.
Este tratamento é baseado na aplicação de células-tronco embrionárias na
corrente sangüínea, nos tecidos ou órgãos lesados. Estas células teriam a
função de regenerar as células que estivessem mortas ou inativas.
Entre as doenças com grande possibilidade de tratamento com
células-tronco embrionárias podem ser destacadas as seguintes:
- Distrofia muscular
- Doença de Parkinson
- Doenças cardíacas
- Lesões na medula espinhal
- Mal de Alzheimer
- Perda de visão
- Queimaduras
Se aparentemente a pesquisa de células-tronco embrionárias para o
tratamento de doenças parece viável, por que então tanta controvérsia ao
se discutir este tema? As discussões giram em torno de outra pergunta:
“quando começa a vida?”
Como já citado anteriormente, as células-tronco embrionárias são
retiradas de embriões que são destruídos durante o processo. Este
embrião pode apresentar apenas quatro células, mas para muitas
correntes religiosas, que acreditam que a vida surge no momento da
fecundação, a destruição do embrião equivale a retirar a vida de uma
pessoa.
Há também quem discuta a possibilidade de se criar embriões em
laboratório através da técnica de clonagem. Estes embriões seriam
utilizados apenas como fornecedores de células-tronco embrionárias.
Porém, há uma série de questões éticas que envolvem a clonagem
humana.
12
As pesquisas com células-tronco adultas já estão sendo realizadas
em pacientes que apresentam problemas cardíacos, esclerose múltipla e
diabete. O Brasil realiza atualmente uma das maiores pesquisas com
células-tronco adultas com pacientes cardíacos. A leucemia é uma doença
que tem sido tratada com bastante sucesso usando células-tronco adultas.
Estas células podem ser extraídas da medula óssea de doadores
compatíveis e, então, transplantadas para o paciente com leucemia. A
medula óssea produz glóbulos brancos, vermelhos e plaquetas.
Atualmente são poucos os países que permitem ou incentivam
pesquisas envolvendo células-tronco humanas. No Brasil, a Lei de
Biossegurança, Lei nº 11.105, de 24 de março de 2005, estabelece as
normas e as formas de fiscalização de qualquer atividade que envolva
organismo geneticamente modificado e seus derivados. O texto abrange
também a produção de alimentos transgênicos, engenharia genética, a
pesquisa com células-tronco embrionárias.
Em 29 de maio de 2008, o Supremo Tribunal Federal aprovou a
utilização de embriões humanos para a pesquisa de células-tronco
embrionárias. Assim o Brasil passou a ser o primeiro pais da América
Latina a liberar esta categoria de pesquisa. Até então as pesquisas com
células-tronco embrionárias no Brasil somente eram permitidas com
embriões importados.
O artigo 5º da Lei de Biossegurança permite a utilização de embriões
humanos em pesquisas desde que estes tenham sido obtidos pelo método
da fertilização in vitro e que estejam congelados a mais de três anos.
Embriões classificados como inviáveis por exemplo, com possibilidade de
gerar um bebê com má formação e sem possibilidade de serem
implantados no útero, também estão livres para uso em pesquisas. Nas
clínicas de fertilização, desde que os “pais” autorizem, os embriões são
descartados após quatro anos de congelamento.
A proposta dos pesquisadores é utilizar nas pesquisas os embriões
que não serão implantados e de qualquer forma seriam descartados pelas
clínicas de fertilização.
13
No Brasil, toda pesquisa que envolva célula-tronco embrionária
humana está sujeita a liberação e fiscalização dos comitês de ética, que
tem o poder de impedir o procedimento de pesquisas que sejam
consideradas anti-éticas.
Quanto a posição de outros países em relação ao desenvolvimento
de pesquisa com células-tronco embrionárias, há os que proíbem
veemente, como a Itália, onde a Igreja Católica tem grande influência nas
decisões governamentais; outros liberam, porém, com grandes restrições,
como os Estados Unidos. Enquanto outros são mais liberais, como Japão,
Cingapura, China, África do Sul, Rússia, Holanda, Grécia, Austrália, Israel,
Reino Unido, Finlândia,
3.2 O QUE SÃO AS CÉLULAS-TRONCO ?
Para começar a pensar em responder perguntas e questões
relacionadas às células-tronco, é necessário antes de tudo, saber o que
são célula-tronco.
O termo “tronco” dá-se por analogia ao desenvolvimento de uma
árvore, pois, em senso comum, pensa-se que a partir do “tronco” que se
têm todas as demais estruturas deste ser vivo – sua raiz, galhos, flores,
folhas e frutos.
A partir da primeira mitose, divisão do zigoto em dois blastômeros,
até a formação da figura embrionária de blástula, todas as células do
embrião podem ser compreendidas como “células-tronco”, pois é a partir
desta fase de desenvolvimento embrionário que se tem início ao
desenvolvimento de formação cito-histo-organoformadora. Esclarece-se,
contudo, que células-tronco são aquelas que, a partir da blástula se
mantém em condições de desenvolvimento – diferenciação e
especialização celular – em qualquer outra célula do organismo à
pertença.
14
As células-tronco, portanto, a partir da blástula, são as células
responsáveis por formar todas as demais células que constituem o
organismo (MELLO, 1989, p. 216). E, como elas se originam? Para
entender como estas células se formam é necessário partir do momento
da fecundação, lembrando-se que, para poder compreender fecundação,
faz-se necessário retomar os processos de gametogênese.
A fecundação é parte do processo pelo qual se dá a união de duas
células especiais, os gametas. O gameta de origem feminina, o óvulo, está
entre as maiores células de um organismo, ao passo que, o
espermatozóide, o gameta de origem masculina, está entre as menores
células.
O óvulo é uma célula imóvel, de formato esférico ou ovóide, com
cerca de 100 m (1 m = 0,001 mm) de diâmetro, contém a informaçãoμ μ
genética materna (DNA) e é “equipada” para originar um novo indivíduo,
quando ativada a partir dos processos seqüências de fecundação e
fertilização. O espermatozóide, na maioria das espécies, tem grande
mobilidade, o que confere maior eficiência à fertilização. Quanto à forma,
pode-se dizer que o espermatozóide apresenta três regiões bem distintas:
a cauda (flagelo) que impulsiona o espermatozóide em direção ao óvulo, o
colo em sua porção intermediária entre o flagelo e a “cabeça”, onde
figuram as organelas e o pró-núcleo do gameta com o material genético
paterno. Há também na cabeça do espermatozóide a vesícula acrossomal
que contém enzimas hidrolíticas, que são importantes no momento da
fecundação, pois auxiliam a romper a membrana do óvulo para permitir a
entrada do espermatozóide (ALBERTS, 1997, p. 1026).
Estas células diferem das demais células corporais em vários
aspectos, como a forma, função e também quanto ao número de
cromossomos presentes no núcleo. Os organismos multicelulares
apresentam dois tipos distintos de células quanto ao número de
cromossomos presentes no núcleo. No caso específico do ser humano, as
células normais podem apresentar 46 ou 23 cromossomos. As células
somáticas ou corporais e as células germinativas (ovogônias e
espermatogônias) são células consideradas diplóides por conterem 46
15
cromossomos. Enquanto os gametas, que possuem
a metade do número de cromossomos de uma célula diplóide, são
designados como células haplóides, com 23 cromossomos.
Mas de que maneira é possível formar um organismo com bilhões de
células a partir de uma única célula?
Após ocorrer a fecundação (penetração do espermatozóide no
ovócito II) e fertilização (a fusão dos núcleos do óvulo e do
espermatozóide) forma-se zigoto, também denominado célula-ovo, que
inicia uma série sucessiva divisões celulares mitóticas denominadas
clivagem. Estas divisões provocam um aumento rápido no número de
células (MELLO, 1989, p. 214).
As primeiras oito células formadas a partir do zigoto não são
diferenciadas, cada uma delas tem a capacidade de formar um individuo
completo, são as células totipotentes. Isso pode explicar a formação de
gêmeos idênticos. Na fase entre oito e dezesseis células, estas células
sofrem diferenciação com divisão em dois grupos distintos: um grupo de
células mais externas formará a placenta e os anexos embrionários
enquanto as células internas originarão o embrião. Com o crescimento do
embrião tem-se a formação do blastocisto. É nesta etapa que ocorre a
implantação do embrião na parede uterina. As células que revestem o
blastocisto internamente são consideradas células-tronco embrionárias
pluripotentes, por serem capazes de formar os vários tipos de tecidos que
formam o corpo (MAYANA ZATZ, 2004, Scielo).
Há dois tipos de células tronco, as células tronco embrionária (CTE),
que são originadas do blastocisto do embrião e as células tronco adultas
(CTA) como as células hematopoéticas, oriundas da medula óssea e do
sangue do cordão umbilical.
Porém, quais células podem ser utilizadas para o tratamento de
doenças e quais doenças podem ser tratadas? Quais são os tratamentos
que apresentam resultados comprovados e quais estão em fase de
pesquisa?
16
Atualmente é grande o debate quanto à utilização das células-tronco
para fins terapêuticos, isto para o tratamento de certas doenças. Onde as
células-tronco podem ser encontradas?
As pessoas, após o nascimento, ainda possuem células tronco em
diferentes tipos de tecidos, como no sangue, medula óssea. Estas
podem ser utilizadas em alguns tipos de tratamentos, como
revelam pesquisas que utilizaram este tipo de células em certos
tipos de doenças cardíacas com sucesso.
O sangue do cordão umbilical e placenta contêm uma quantidade
muito grande de células-tronco, porém ainda não está muito clara
a capacidade de diferenciação destas células e,
conseqüentemente, qual a capacidade de formar novas células.
Pesquisas e experimentos recentes demonstraram que as células-
tronco do cordão umbilical são mais eficientes no tratamento da
leucemia que as da medula óssea. Por esse motivo defende-se a
criação de bancos de cordão umbilical.
As células-tronco embrionárias são consideradas as que possuem
maior capacidade ou potencialidade para substituir as células
adultas que morrem e que não possuem a capacidade de divisão.
Um dos grandes obstáculos na utilização destas células reside
juntamente na fonte, ou seja, os embriões (PRANKE, artigo,2004,
Ciência e Cultura, SBPC).
SUGESTÕES DE ATIVIDADES:
a) Pesquise m livros, revistas e sites especializados como se manifestam,
a evolução e os sintomas das principais doenças degenerativas e as
perspectivas de tratamento com o uso de células-tronco embrionárias ou
adultas.
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b) Procure diferenciar as seguintes células: células-tronco adultas e
células-tronco embrionárias totipotentes e pluripotentes quanto funções
de localização.
c) A Lei de Biossegurança trata das normas e regras que possibilitam o
uso de células-tronco embrionárias em pesquisas. Quando estas células
podem ser utilizadas, quais são os requisitos necessários para o uso de
embriões humanos nesta modalidade de pesquisa?
d) Procure ler a Lei de Biossegurança e conhecer quais são os artigos que
a compõem e do que tratam.
3.4 SISTEMA REPRODUTOR MASCULINO
Texto produzido a partir de conceitos apresentados no site
http://www.joinville.udesc .br /sbs/professores/arlindo/materiais/Apostila_his
tologia_bio_2.pdf acesso em 08/10/08 e Mello (1989).
O sistema reprodutor masculino é constituído por pênis, testículos,
epidídimo, canal deferente e as glândulas anexas.
O pênis é formado por tecidos elásticos, o que permitem a ereção
do órgão. É composto pelos corpos cavernosos e esponjosos, estes são
ricos em vasos sangüíneos. Durante a excitação sexual, estímulos
nervosos provocam a dilatação das artérias, acumulando sangue nestes
tecidos e levando a compressão das veias, e, conseqüentemente impede o
retorno do sangue. Desta forma o pênis aumenta de volume, tornado-se
enrijecido, o que a caracteriza a ereção.
Os testículos são glândulas com função mista, isto é, produz
espermatozóides e também o hormônio sexual masculino, a testosterona.
Os testículos estão alojados em uma estrutura formada por tecido
muscular liso e tecido epitelial, o escroto, portanto, fora da cavidade
abdominal e esta localização é importante, pois mantém os testículos a
18
uma temperatura inferior à temperatura corporal. O testículo é formado
por tecido conjuntivo com grande quantidade de fibras colágenas do tipo
albugínea. Na região posterior do testículo, onde a albugínea se apresenta
mais espessa, os testículos são divididos em lóbulos testiculares e, nestes
lóbulos situam-se os túbulos seminíferos (MELLO, 1989, p. 01).
No epidídimo são secretados hormônios, enzimas e alguns
nutrientes que são importantes no processo de maturação dos
espermatozóides que ali ficam alojados após saírem dos túbulos
seminíferos. Esse período pode variar de 18 horas a 10 dias (MELLO, 1989,
p. 4).
O canal deferente armazena os espermatozóides e sua porção
anterior, a ampola do canal deferente sofre um estreitamente e une-se ao
canal da vesícula seminal, formando o canal ejaculado.
As glândulas anexas representam um grupo de glândulas com
funções variadas (MELLO, 1989, p. 03 e 04).
Vesículas seminais secretam substâncias responsáveis pela
nutrição dos espermatozóides, além da prostaglandina, que
parece estar relacionada ao aumento das contrações inversas do
útero e tubas uterinas, auxiliando assim o movimento dos
espermatozóides em direção aos ovários, além de interagir com o
muco cervical alterando seu pH.
A Glândula prostática tem papel importante na fecundação ao
produzir um líquido que tem a capacidade de alterar o pH tanto
do canal deferente quanto das secreções vaginas que são ácidas
(pH 3,5 a 4,0). O pH ideal para manter uma boa motilidade do
espermatozóide está em torno de 6,0 a 6,5. (GUYTON, 1977,p.
947).
19
Glândulas bulbo-uretrais (no início da uretra) e glândulas de Litré
(ao longo da uretra) secretam um muco importante na
lubrificação do pênis.
FONTE: http://www.diaadia.pr.gov.br/tvpendrive/arquivos/Image/conteudos/imagens/2ciencias/ 6mascu.jpg Acesso 08/10/08
3.5 SISTEMA REPRODUTOR FEMININO
Texto produzido a partir de conceitos apresentados no site
http://www.joinville .udesc.br /sbs/professores/arlindo/materiais/Apostila_his
tologia_bio_2.pdf Acesso em 08/10/08 e Mello (1989).
O sistema reprodutor feminino é constituído por ovários, tubas
uterinas, útero e vagina e vulva e está associado à produção de ovócitos,
hormônios e possibilita o desenvolvimento do embrião em seu interior.
Vagina: este órgão localizada entre a vulva e o colo uterino
apresentando-se na forma de um canal com cerca de 10 cm de
20
comprimento por 3 cm de diâmetro. A vagina é o órgão copulador
feminino, ao mesmo tempo serve para passagem do bebê em
caso de parto normal e também eliminação dos líquidos
menstruais.
Vulva: É a parte externa e visível da genitália feminina, formada
pelo monte de Vênus, grandes e pequenos lábios, as glândulas
vulvovaginais, denominadas de glândulas de Bartholin, com a
função de produzirem secreções lubrificantes, o clitóris, e hímen.
Útero: Pode ser considerado o órgão mais volumoso do aparelho
reprodutor feminino, está localizado na linha mediana da bacia,
atrás da bexiga urinária. É formado basicamente por três
camadas de tecidos: perimétrio – constituí a serosa que faz o
revestimento do útero externamente; endométrio - é a mucosa
que forra o útero internamente, esta sofre a ação dos hormônios
durante ciclo ovulatório; miométrio - camada que se encontra
entre o perimétrio e o endométrio, portanto é a porção
intermediária. É formada por músculos lisos, importantes no
momento do parto. É no útero que ocorre a maior parte do
desenvolvimento embrionário.
Tubas uterinas: Correspondem a dois condutos, com cerca de 10
cm de comprimento, que podem fazer a ligação dos ovários com
o útero, sendo muito importante para encaminhar o ovócito
fecundado em direção ao útero através dos movimentos das
fímbrias.
Os ovários: Os ovários, as glândulas sexuais femininas são
consideradas mistas, pois produzem ovócitos e hormônios
(estrógeno e progesterona). Apresentam a forma arredondada,
medindo cerca de 4 cm de diâmetro por 1,5 de espessura. Pode
ser divididos em duas regiões, uma medular, que apresenta
tecido conjuntivo e uma grande quantidade de vasos sangüíneos
e, outra, a região cortical, onde predominam os folículos
ovarianos contendo os ovócitos (MELLO, 1989, p. 05).
21
FONTE: http://www.diaadia.pr.gov.br/tvpendrive/arquivos/Image/conteudos/imagens/2ciencias/ 6femini.jpg. Acesso 08/10/08
3. 5.1 CICLO OVARIANO
Com a chegada da puberdade, o corpo mulher passa por uma série
de modificações e, muitas destas estão associadas à preparação para uma
possível gravidez. Estes processos envolvem o aparelho reprodutor
feminino e glândulas como o hipotálamo e hipófise.
O hipotálamo secreta o hormônio liberador de gonadotrofina
(GnRH), este age na glândula hipófise, controlando a secreção dos
hormônios folículo estimulantes (FSH) e luteinizante (LH)
(MOORE/PERSAUD, 1995, p. 19).
Na infância, os folículos primários se mantém praticamente
inalterados, porém com a chegada da puberdade e secreção de FSH pela
hipófise, todo ovário e os folículos no seu interior retomam o crescimento
(GUYTON, 1977, p. 959).
22
Pode-se considerar que o desenvolvimento do folículo ovariano é
marcado pelo crescimento e diferenciação do ovócito primário, a
proliferação das células foliculares, a formação da zona pelúcida e a
formação da teca folicular, que ocorre a partir do estroma ovariano. As
células foliculares dividem-se ativamente e estas células depositam-se em
torno no folículo ovariano. Em seu interior, ao lado do ovócito, forma-se
uma cavidade repleta de líquido, o antro. Então o folículo recebe o nome
de folículo secundário. Este folículo materno crescimento até tornar-se um
folículo maduro ou folículo de Graaf.
O início do desenvolvimento dos folículos é marcado pela ação do
FSH, porém para completar sua maturação faz-se necessária a ação do LH.
À medida que os folículos se desenvolvem passam a produzir o hormônio
estrógeno (MOORE/ PERSAUD, 1995, p. 19) .
O ciclo ovariano da mulher apresenta uma duração média de 28
dias, e, em torno do 14º dia deste ciclo, o folículo ovariano tem um
crescimento rápido, este é provocado pela ação dos hormônios FHS e LH.
Neste período ocorre um aumento repentino na produção de LH,
provocado pela alta quantidade de estrógeno no sangue. A elevação nos
níveis de LH induz à ovulação, que é a expulsão do ovócito secundário do
folículo ovariano. O ovócito secundário é envolto pela zona pelúcida e
camadas de células que constituem a corona radiata (MOORE/PERSAUD,
1995, p. 22).
Após a ovulação, as células restantes, parede do folículo e teca
folicular, sofrem a ação do LH, processo chamado luteinização, e
transformam-se no corpo lúteo. Este então passa a secretar o hormônio
progesterona e em menor quantidade o hormônio estrógeno. Estes
hormônios, em especial a progesterona, agem nas glândulas do
endométrio preparando-o para a implantação do blastocisto. O corpo lúteo
passa a ser chamado de corpo lúteo gravídico se ocorrer fertilização do
ovócito, e se mantém graças ao hormônio gonadotrofina coriônica humana
liberada pelo sinciociotrofoblasto do cório, que contém grande quantidade
de LH.
23
O corpo lúteo gravídico é funcionalmente ativo nas primeiras 20
semanas de gestação, a partir de então, a placenta passa a produzir os
hormônios estrógeno e progesterona, que mantém a gravidez. Caso não
ocorra a fertilização do ovócito, o corpo lúteo inicia um processo de
involução, perdendo sua capacidade secretora, aproximadamente de 12
dias após a ovulação. Torna-se então o corpo lúteo menstrual e
posteriormente o corpo albicans (MOORE/PERSAUD, 1995, p. 24).
Os hormônios estrógeno e principalmente a progesterona provocam
alterações no endométrio, como o aumento de células deciduais, que são
importantes na nutrição do embrião primitivo. A progesterona age
também diminuindo as contrações uterinas, diminuindo as possibilidades
de expulsão do óvulo recém implantado (GUYTON, 1977, p. 964, 974).
Com a redução das taxas de estrógeno e progesterona, ocorre a
menstruação, cerca de dois dias antes do final do ciclo ovariano. A
menstruação é caracterizada pela eliminação de sangue, camadas
superficiais do endométrio e vasos sangüíneos.
SUGESTÃO DE ATIVIDADE:
As pílulas anticoncepcionais constituem um dos métodos para se evitar a
gravidez. Procure ler pelo menos três tipos diferentes de bulas e
relacionar seu modo de ação com o ciclo ovariano.
3.6 GAMETOGÊNESE
A gametogênese é o processo em que ocorre a produção do ovócito
(o óvulo em desenvolvimento) e do espermatozóide, que são os gametas
24
ou as células responsáveis pela reprodução de muitas espécies animais,
inclusive o ser humano. Estas células iniciam sua formação a partir de
células diplóides, as células germinativas primordiais e, ao passarem pela
divisão celular do tipo meiose, originam outras células e estas, por sua
vez, são haplóides. Esta redução no número de cromossomos é
importante para manter constante o número de cromossomos dentro de
uma espécie (MELLO ,1989, p. 01).
Os óvulos são células haplóides, de origem feminina, esféricas,
imóveis e possuem a capacidade de serem ativadas e originarem um
individuo completo. A ativação do óvulo na maioria dos animais dá-se pela
fertilização efetivada pelo espermatozóide (BRUCE ALTERTS, 1997, p.
1021). Entretanto, há casos que esta ativação pode ser realizada
artificialmente por agentes físico-químicos e, em alguns grupos de
animais, o óvulo é capaz de desenvolver-se na ausência do
espermatozóide, caracterizando a partenogênese. A partenogênese é um
processo que pode ocorrer normalmente em algumas espécies, como em
abelhas. Entretanto, em seres humanos nenhum caso de partenogênese
foi observado (MOORE e PERSAUD, 1994, p. 31). Óvulos são células que
apresentam estruturas análogas às demais células do corpo, como a
membrana celular, o citoplasma, contendo as organelas citoplasmáticas e
o núcleo haplóide. Sobre a membrana plasmática do óvulo apresenta um
envoltório que constitui a zona pelúcida, que além de oferecer proteção
mecânica ao óvulo, também pode atuar como barreira para impedir a
fecundação do óvulo por espermatozóide de espécie diferente. Os óvulos
são células especializadas, pois sua única função é participar do processo
de fecundação, em geral, juntamente com o espermatozóide. No ser
humano, o óvulo é considerado uma célula grande em relação às demais
células corporais e mede cerca de 100 nm.
Os espermatozóides são células haplóides, móveis, graças à
presença de um flagelo,não possuem revestimento extra, somente a
membrana plasmática. Apresentam poucas organelas citoplasmáticas,
porém uma quantidade expressiva de mitocôndrias na região
25
intermediária, o colo. Morfologicamente e fisiologicamente, o
espermatozóide apresenta três regiões distintas:
Cabeça: porção anterior, contém o núcleo haplóide, a vesícula
acrossomal (acrossoma) contendo enzimas hidrolíticas. Estas
enzimas têm papel importante na passagem do espermatozóide
através invólucro do óvulo.
Colo ou peça intermediária, onde estão localizadas as
mitocôndrias, que fornecem energia para os movimentos do
flagelo.
Cauda ou flagelo, promove o movimento do espermatozóide em
direção ao óvulo, utilizando-se da energia liberada pelas
mitocôndrias situadas no colo.
O processo da gametogênese pode ser dividido em três fases
distintas, que são: meiose, crescimento e diferenciação.
A gametogênese ocorre no homem, na forma de espermatogênese e
na mulher na forma de ovulogênese. Estes dois processos possuem as
mesmas etapas de formação, porém apresentam duração diferente.
Entretanto, ambos podem ser explicados concomitantemente (MOORE e
PERSAUD, 1995, p. 13).
PRIMEIRA FASE – MEIOSE
A meiose, do grego meios, diminuição (ALBERTS, 1997, p. 1014) é a
divisão celular presente apenas nas células que originam os gametas, ou
seja, as células germinativas. A meiose pode ser apresentada em duas
etapas distintas, sendo a primeira uma divisão onde as células
apresentam uma redução no seu número de cromossomos, daí ser
considerada reducional, pois cada célula diplóide origina duas células
haplóides. Na prófase, os cromossomos homólogos se apresentam aos
pares, pareados, e são separados durante a anáfase. Entretanto, os
26
cromossomos sexuais, X e Y, não são homólogos, porém sofrem
pareamento apenas em partes dos braços. Como resultado desta divisão
forma-se dois espermatócitos secundários (haplóides), a partir do
espermatócito primário (diplóide) e dois ovócitos secundários (haplóides) a
partir do ovócito primário (diplóide). Entretanto, estas células apresentam
os cromossomos constituídos por dois filamentos de DNA, ou seja, são
constituídos por duas cromátides (MOORE e PERSAUD, 1995, p. 13).
Na segunda divisão da meiose, os dois espermatócitos secundários e
os dois ovócitos secundários, células haplóides e contendo cromossomos
com duas cromátides cada, passarão por uma nova divisão, resultando na
formação de células também haplóides, porém seus cromossomos agora
apresentam apenas uma cromátide.
De acordo com Moore e Persaud (1995, p. 14) é possível enumerar
uma série de fatores que evidenciam a importância da meiose na
gametogênese, como:
mantém constante o número de cromossomos geração após
geração, pois a fecundação e fertilização ocorrem entre células
haplóides;
propicia uma “seleção ao acaso” de cromossomos de origem
paterna e materna entre os gametas;
permite a recombinação do material genético através do
crossing-over.
3.6.1 A espermatogênse
Texto desenvolvido a partir de Moore & Persaud (1995 p. 13 e 17).
A espermatogênese compreende a seqüência de etapas pelas quais
as espermatogônias passam até sua transformação em espermatozóide.
As espermatogônias são formadas nos túbulos seminíferos dos
testículos durante o período fetal e somente passam a ter atividade, como
por exemplo, aumento do número, a partir da puberdade. Nos túbulos
27
seminíferos, estas células passam por mitoses sucessivas, após então,
crescem, passam por mudanças e tornam-se espermatócitos primários
(células diplóides). Estas células também sofrem divisão celular, meiose
reducional e formam os espermatócitos secundários (haplóides). Cada
espermatócito secundário passa por outra divisão meiótica, formando
duas espermátides. As espermátides não sofrem divisão celular para se
tornarem espermatozóides, porém sofrem um processo de diferenciação
celular que dura cerca de dois meses, a espermiogênese (MOORE e
PERSAUD 1995, p. 14). Os espermatozóides recém formados necessitam
ser alojados no epidídimo até sua completa maturação.
3.6.2 A ovogênese
Texto desenvolvido a partir de Moore & Persaud (1995 p. 17 e 18).
A ovogênese compreende as fases de transformação das ovogônias
em óvulos maduros. É um processo que tem início no período fetal. Neste
período, ocorre a proliferação das ovogônias, de maneira semelhante a
das espermatogônias, ou seja, por divisão mitótica. Antes do nascimento,
as ovogônias formam os ovócitos primários. Estes são envolvidos por
células do estroma ovariano e em conjunto constituem os folículos
primordiais.
Ao chegar à puberdade feminina as células foliculares que envolvem
o ovócito, antes achatadas, sofrem modificações e formam um folículo
primário. O ovócito primário circundado por material amorfo, a zona
pelúcida.
Os ovócitos primários possuem um comportamento de divisão
distinto dos espermatócitos primários. A primeira divisão dos ovócitos
primários ocorre no período fetal e então pode parar por vários anos na
prófase (dictióteno) e reiniciar na puberdade. Supõe-se que certas células
28
foliculares produzam substâncias que inibam a maturação dos ovócitos
durante este período (SCOTT e HODGEN, 1990 in MOORE e PERSAUD,
1995, p. 17).
Todos os ovócitos que a mulher terá ao longo de sua vida são
formados antes do nascimento. Com a chegada da puberdade, ocorre, em
média a cada mês, a maturação de um folículo, com crescimento do
ovócito primário em seu interior. Este completa sua divisão mitótica,
formado duas células de tamanhos desiguais devido a diferentes
quantidades de vitelo de cada uma. A pequena célula, não-funcional, com
o mínimo de vitelo é primeiro corpúsculo polar, esta sofre degeneração,
enquanto maior com praticamente todo vitelo é o ovócito secundário
(haplóide). No processo da ovulação, o ovócito secundário passa a sofrer a
segunda etapa da meiose, que ocorre até a metáfase, e esta somente irá
se completar se o ovócito secundário for fecundado, originando duas
células de tamanhos, o segundo corpúsculo polar, uma célula pequena,
não-funcional, que degenerará, e a célula maior, o ovócito maduro
também ou óvulo.
Ao se comparar espermatozóides e ovócitos secundários várias
características são distintas entre os dois tipos de células, entre elas a
mobilidade presente apenas no espermatozóide, a zona pelúcida e corona
radiata, camadas de células envolvendo apenas o ovócito secundário,
além de possuir uma quantidade significativa de vitelo, material de
reserva nutritiva, importante no desenvolvimento inicial do embrião. Estas
células também podem ser distintas em relação aos cromossomos
sexuais. Os espermatozóide podem ter 23 X ou 23 Y, ao passo que os
ovócitos são somente 23 X. Aqui estão sendo consideradas apenas as
células normais.
SUGESTÕES DE ATIVIDADES:
29
a) Relacione as principais semelhanças e diferenças que podem ser
descritas durante o processo de formação do óvulo e do espermatozóide.
b) Quais seriam as conseqüências se os processos da gametogênese
sofressem apenas divisão por mitose? Considere o número de
cromossomos.
3.7 EMBRIOLOGIA HUMANA
A embriologia (SOARES, 2005, p. 131) pode ser explicada com sendo
a parte da Biologia que estuda as etapas e os mecanismos da formação do
embrião, desde a fecundação, as fases de segmentação do zigoto até o
nascimento do ser.
A fecundação ocorre na região distal da tuba uterina, onde as
fímbrias captam o ovócito, que se encontra em metáfase II. Este ovócito é
revestido pela zona pelúcida e pelas células da corona radiata. O
espermatozóide somente conseguirá fertilizar o ovócito se atravessar as
camadas de células que o envolvem, para tanto participam a enzimas
hialuronidase e a acrosina que são armazenadas no acrossomo. É provável
que o movimento da cauda do espermatozóide auxiliasse a penetração.
Uma vez que o espermatozóide atravessa a zona pelúcida, ocorre uma
reação zonal que determina sua impermeavelidade aos demais
espermatozóides, provavelmente pelas alterações físico-quimicas
provocadas pela liberação de grânulos contidos no Complexo de Golgi do
ovócito secundário, que apresentam enzimas lisossomiais, determinantes
da reação zonal. A penetração de apenas um espermatozóide no óvulo é
a monospermia (MELLO, 1989, p. 213).
No momento que o espermatozóide entra em contato com o ovócito
secundário, suas membranas plasmáticas se fundem, neste ponto haverá
rompimento e a cabeça do espermatozóide penetra no citoplasma do
ovócito. Neste momento o ovócito secundário completa sua segunda
divisão da meiose. Forma-se então o óvulo maduro e o segundo
30
corpúsculo polar, não-fértil. O núcleo do óvulo é o pronúcleo feminino, a
cauda do espermatozóide degenera e a cabeça forma o pronúcleo
masculino. Este pronúcleos juntam-se, formando então uma célula com os
cromossomos maternos e paternos, portanto diplóide, havendo também a
definição do sexo. Após, esta célula passa por uma série de divisões
(clivagem). Toda esta etapa ocorre na tuba uterina, e, o ovo é
“empurrado” pelas fímbrias que realizam batimentos constantes, até o
útero, onde irá se implantar, agora na fase de blástula (MELLO, 1989, p.
214).
Aproximadamente 30 horas após a fecundação, ocorre a primeira
divisão de segmentação da célula-ovo, formando dois blastômeros com
tamanhos desiguais. O blastômero menor tem uma divisão mais rápida,
formado então 3 células, é o estágio tricelular, mas em média 50 horas
após a fecundação serão 4 blastômeros.
Cerca de três dias após a fertilização, o zigoto possui 12 a 16
blastômeros e é então chamado de mórula. As células internas da mórula,
a massa celular interna ou embrioblasto, que formarão o embrião, estão
circundadas por uma camada de células achatadas que forma a massa
celular externa, ou trofoblasto, responsável pela nutrição e proteção. O
trofoblasto também está relacionado à formação dos anexos embrionários.
Por volta do 4º dia a mórula atinge o útero e recebe líquidos
uterinos, fazendo com que surjam espaços cheios de líquidos. As células
localizadas na parte central da mórula migram para periferia, deixando
uma cavidade repleta de fluídos, a blastocele, o que caracteriza o estágio
da blástula e a estrutura formada, o blastocisto. Aproximadamente no 6º
dia, o blastocisto prende-se ao endométrio, enquanto o trofoblasto inicia
um processo de proliferação e diferencia-se em duas camadas, o
citrofoblasto interno e o sinciciotrofoblasto externo ou sincício. Este está
diretamente relacionado com a implantação do blastocisto. Neste período
de implantação do blastocisto, o embrioblasto sofre uma diferenciação,
formando duas camadas diferentes de células, que representam dois
folhetos embrionários: endoderme e ectoderme, em torno do 7º dia
(MELLO, 1989, p. 214).
31
À medida que a implantação do blastocisto evolui, surge entre o
embrioblasto e trofoblasto uma cavidade, que, posteriormente formará a
cavidade amniótica. Paralelamente, o embrioblasto passa por alterações
morfológicas, formando uma estrutura com aspecto de disco achatado, o
disco germinativo. Na 2º semana de desenvolvimento, poucas
modificações ocorrem com o disco germinativo, porém outras estruturas
vão se formando, como o saco vitelínico primitivo, celoma extra-
embrionário, as vilosidades primárias, que posteriormente formam as
vilosidades coriônicas.
Em torno do 13º dia, inicia-se a gastrulação, que é caracterizado
pelo movimento de células que formarão o terceiro folheto embrionário, o
mesoderma (MELLO, 1989, p. 221).
Nos próximos dois dias, há uma ativa migração de células entre
ectoderme e endoderme para formar o processo notocordal. Nesta etapa
de desenvolvimento também forma-se o tubo neural e do alantóide.
Os três folhetos embrionários, endoderme, ectoderme e mesoderme
são responsáveis pela organogênese, ou seja, a formação dos órgãos. Este
ocorre por movimentos celulares e processos de diferenciação.
A seguir, a relação dos folhetos embrionários e exemplos de alguns
tecidos e órgãos que estes podem formar, de acordo com Mello (1989, p.
232):
Ectoderme: constitui o folheto dorsal do disco germinativo e reveste
a cavidade amniótica internamente e origina:
sistema nervoso central;
hipófise;
cristalino;
esmalte dos dentes;
epitélio da pele e seus derivados: pêlos e unhas;
epitélio do canal retroanal e vias urogenitais;
epitélio da boca, glândulas bucais e epitélio das cavidades nasais;
porções epiteliais das glândulas sebáceas, sudoríparas e
mamárias.
32
Endoderme: reveste o alantóide e saco vitelínico e origina:
epitélio do tubo digestivo, exceto as porções bucais e anais;
epitélio da tuba auditiva e ouvido médio;
epitélio da bexiga, da vagina e da uretra masculina e feminina e
das glândulas derivadas deste epitélio.
Mesoderma – é o ultimo folheto a se formar e origina:
células do tecido conjuntivo propriamente dito;
células das cartilagens e dos ossos;
micróglia;
músculos lisos da musculatura visceral;
endotélio dos vasos sanguíneos e linfáticos;
miocárdio;
formações linfóides e baço;
elementos figurados do sangue;
bainhas conjuntivas dos músculos, ligamentos e tendões;
determinados corpúsculos nervosos.
A medida que o embrião se desenvolve, outro grupo de estruturas
que tem origem materno e embrionária também está em formação.
Tratam-se dos anexos embrionários, que em geral não fazem parte da
constituição do embrião, porém contribuem para sua formação. E são:
Cório: Tem origem no trofoblasto, e juntamente com parte do
epitélio endometrial irá constituir a placenta. Portanto, pode ser
considerada como parte a embrionária da placenta.
Âmnio: Tem a forma de um saco membranoso, repleto de líquido
amniótico que envolve o feto e, posteriormente o embrião. O
líquido amniótico pode ser sintetizado inicialmente por células
amnióticas, porém a maior parte provém do soro materno. O feto
contribui com líquido amniótico através de excretas, como a
urina. É possível detectar anomalias cromossômicas, como a
trissomia do cromossomo 21, a síndrome de Down, no feto
33
através da análise do líquido amniótico, pelo processo da
amnioncentese, uma vez que este líquido contém células fetais.
O líquido amniótico tem por função:
proteger o embrião contra choques mecânicos;
agir como barreira contra infecções;
ajudar a controlar a temperatura corporal do embrião;
permitir a livre movimentação do feto, ajudando no
desenvolvimento muscular;
impedir a aderência do feto ao âmnio;
permitir o crescimento externo simétrico do embrião
(MELLO,1989, p. 237-238).
Saco vitelínico: Na maioria dos animais o saco vitelínico está
relacionado ao armazenamento de substâncias nutritivas. No caso dos
mamíferos placentários, como o ser humano, esta estrutura é pouco
desenvolvida, pois a nutrição dá-se justamente através da placenta.
Porém outras funções são desempenhadas pelo saco vitelínico, como:
transferir nutrientes para o embrião nas primeiras semanas de
desenvolvimento;
formar os elementos do sangue entre a 5ª e 6ª semana de
desenvolvimento (MELLO, 1989, p. 238-239).
Alantóide: Apresenta a forma de um saco alongado, que no embrião
humano pára de crescer no segundo mês de desenvolvimento, quando
começa a regredir, até desaparecer. Suas funções no desenvolvimento
humano são:
formar elementos figurados do sangue da 3ª a 5ª semana;
participar, através de seus vasos sanguíneos da formação de
veias e artérias do cordão umbilical; (MELLO,1989, p. 239-240).
Placenta: A placenta pode ser considerada como um sistema de
transferência entre a mãe e o feto, sendo formada em parte por tecido
34
fetal (cório) e materno (endométrio uterino). Até o quarto mês de
gestação a placenta estará totalmente formada, porém seu crescimento
persiste até o final da gravidez, com forma discóide, chega a pesar
aproximadamente 600 gramas. A placenta é lisa em sua face fetal, onde
se insere o cordão umbilical, enquanto a face materna é irregular pela
presença dos septos deciduais.
O sangue do embrião circula em áreas intra e extra-embrionária
como sangue venoso e é então transportado aos capilares dos septos
deciduais, mergulhados no sangue materno, porém, o sangue materno e o
embrionário não se misturam devido a barreira placentária entre ambas
as circulações. Além da função de nutrição do embrião, a placenta produz
hormônios, que são os protéicos (gonadotrofina e somatotrofina
coriônicas) e os esteróides (estrógeno e progesterona).
A gonadotrofina coriônica mantém o corpo lúteo ativo, permitindo a
manutenção do endométrio até que a placenta inicie a produção de
estrógeno e progesterona. É a gonadotrofina coriônica que constitui a
base de alguns testes de gravidez. A gonadotrofina atinge sua
concentração máxima por volta da 8ª semana, quando começa a diminuir
gradativamente.
A produção de somatotrofina coriônica atinge seu nível máximo por
volta da 38ª semana, a partir de então se mantém constante. A variação
na quantidade de somatotrofina pode indicar alteração na função da
placenta.
A progesterona produzida pela placenta é importante para manter o
endométrio uterino desenvolvido e assim manter a gravidez, e sua
concentração aumenta gradativamente. Quanto ao estrogênio placentário,
provavelmente está ligado ao aumento da sensibilidade do endométrio à
oxitocina, que é um hormônio hipofisário que está ligado às contrações
uterinas, importantes durante o parto (MELLO, 1989, p. 240-245).
Cordão umbilical: É a estrutura responsável pela comunicação entre
o corpo materno e o feto através da placenta.
Segundo Wolpert (2000, p 09) o desenvolvimento do embrião é
marcado por uma série de transformações e eventos, que em geral
35
culminam na formação de um ser completo morfofisiologicamente.
Entretanto, a formação do embrião não se dá de forma simples, e podem-
se citar cinco processos que resumem este desenvolvimento.
Divisão celular: inicialmente é marcada pelo aumento do número
de células, contudo sem o aumento de sua massa celular, é a
clivagem. Neste período as células replicam o DNA, sofrem
divisão, sem fase de crescimento. Todas as células as células
formadas possuem a uma cópia do genoma (WOLPERT, 2000, p.
10-11-12).
Formação de padrão: define quais estruturas serão formadas por
determinados grupos de células. Estabelece um padrão espacial e
temporal de atividade celular no embrião. A formação de padrão
envolve o destino de grupos de células que formam as camadas
germinativas, ectoderme, mesoderme e endoderme. Camadas
estas responsáveis por formar as diferentes estruturas do corpo.
Mudança de forma ou morfogênese: os embriões apresentam
alterações na sua forma tridimensional, entre elas a gastrulação,
onde há formação do intestino e dos planos principais do corpo. A
morfogênese envolve a migração de células ou grupos celulares
na formação de diferentes estruturas.
Diferenciação celular: as células passam apresentar estruturas e
funções diferenciadas umas das outras, formando tipos distintos,
como as células da pele, dos ossos ou do sangue. É um processo
gradual que envolve divisões celulares. As células diferenciadas
desenvolvem funções específicas, ou seja, especializadas
Crescimento: refere-se ao aumento do tamanho do embrião. No
início do desenvolvimento o embrião apresenta um pequeno
crescimento. Porém, quando o crescimento em maior escala dá-
se por multiplicação celular, aumento no tamanho das células e
também a deposição de materiais extracelulares, como no caso
dos ossos. (WOLPERT, 2000, p. 13).
36
Entre os processos que levam a formação do ser há que se destacar
a diferenciação celular, que é responsável pelo estabelecimento das
diferenças entre as células (DE ROBERTIS, 1993, p. 279). Pode-se dizer
também que a diferenciação celular é a variação da atividade gênica entre
as células de um mesmo organismo (DE ROBERTIS, 2001, p. 371). Pela
diferenciação as células passam apresentar características e funções
diferentes entre si, originando diferentes grupos celulares (WOLPERT,
2000, p. 11).
As células “expressam” sua especialização através dos tipos de
proteínas que sintetizam, por exemplo, a hemoglobina dos eritrócitos, os
anticorpos dos linfócitos. As diferentes proteínas são manifestações de
diferentes genes. Independente de sua especialização, todas as células do
corpo possuem um conjunto de genes idênticos, que são os mesmos que
formavam o zigoto.
As células também possuem genes que não se expressam de forma
exclusiva, ou seja, apresentam sua atividade em praticamente todas as
células do corpo. São chamados genes de manutenção (DE ROBERTIS,
2001, p. 371), estes codificam a produção de proteínas, enzimas, e
componentes que são essenciais para formação de componentes
estruturais ou ligados ao “funcionamento” de qualquer tipo de célula
(WOLPERT, 2000, p. 15).
SUGESTÕES DE ATIVIDADES
a) A placenta é um dos anexos embrionários encontrado nos mamíferos,
onde desempenha uma série de funções importantes na manutenção e
desenvolvimento do embrião. Entretanto, no segundo trimestre da
gravidez, alguns problemas podem ocorrer com a placenta, como por
exemplo, placenta prévia, deslocamento da placenta e retenção da
placenta no parto. Pesquise e identifique quais seriam as consequencias
para a mãe para o feto se problemas ocorrrem.
37
b) Amniocentese é um exame realizado para checar a saúde do bebê
durante a gravidez. O bebê se desenvolve dentro do útero envolto e
protegido pelo líquido amniótico. Uma análise deste líquido pode
identificar diferentes tipos de problemas de desenvolvimento. Responda:
Em quais situações este exame pode ser indicado?
Quais problemas podem ser identificados?
Por que é possível identificar problemas genéticos através deste
líquido?
Há algum risco para o bebê durante o exame?
3.7.1 História da embriologia
De acordo com Moore & Persaud (1995) a origem e o
desenvolvimento humano são aspecto que sempre despertaram a
curiosidade humana. O homem antigo procurava responder estas
questões com base nos conhecimentos que dispunha na época. Assim
surgiam explicações que aparentemente nos parecem infundadas, mas
foram a partir destas que a ciência evoluiu.
Talvez o escrito mais antigo que se tenha de embriologia tenha sido
datado de 1416 a.C e escrito em sânscrito (língua clássica da Índia e do
hinduísmo), onde descreve que o embrião se forma da “conjugação do
sangue com o sêmen”. Entre os gregos, destacam-se vários estudiosos,
entre ele o médico Hipócrates, século 5 a.C., considerado o Pai da
Medicina. Hipócrates formula experimentos, usando ovos para descrever o
desenvolvimento embrionário. No século quanto a.C. Aristóteles,
considerado o Fundador da Embriologia, elaborou um tratado de
embriologia descrevendo o desenvolvimento embrionário de várias
espécies. Segundo Aristóteles, o embrião se desenvolve a partir de uma
massa amorfa, que teria sua origem do sangue menstrual e do sêmen. No
38
século dois d.C. Galeano escreve um livro sobre o desenvolvimento e
nutrição do feto.
Pouca informação tem-se de estudos realizados na Idade Média a
respeito de embriologia. Porém o Corão (século 7 d.C), considerado o livro
sagrado dos muçulmanos, traz descrições coerentes da fecundação e do
desenvolvimento embrionário.
Leonardo da Vinci (século quinze) desenhou de forma bastante
precisa úteros dessecados contendo embriões. Em 1651, foi publicado por
Harvey, o livro De generatione animalium, que contribui muito nos estudos
de embriologia. Harvey estudou vários tipos de embriões de espécies
diferentes, porém afirmou que “os embriões eram secretados pelo útero”.
Utilizando microscópio óptico simples de Graaf, em 1672, estudou
útero de coelhas, descreveu estruturas que hoje são reconhecidas por
blastocistos e os folículos ovarianos.
Em 1677 Hamm e Leeuwenhoek, observaram o espermatozóide
humano através de microscópio, porém desconheciam seu papel na
fecundação. Imaginaram que o espermatozóide continha um ser humano
pré-formado que se desenvolveria no corpo da mulher. Contrariando esta
idéia, Spallanzani, 1775, afirma que óvulo e espermatozóide são
igualmente importantes a formação do novo indivíduo.
Von Baer, em 1827, fez grande contribuição à embriologia ao
estudar e descrever o ovócito no folículo ovariano de cadela, além de
observar zigotos desde a fase de divisão. Estas descobertas foram muito
importantes para o desenvolvimento de outros estudos, como a teoria
celular, formulada por Schleiden e Schwann em 1839. A teoria celular
afirma que todos os seres vivos são constituídos por células e produtos
celulares. A partir desta afirmação contribuiu para o entendimento de que
o zigoto sofre várias divisões, dando origem ao embrião, seus tecidos e
órgãos.
No final do século dezenove dois nomes foram destaque no estudo
da embriologia, Wilhelm His (1831-1904) ao desenvolver técnicas que
permitissem a fixação de tecidos e produzir imagens de embriões e
39
Franklin P. Mall (1862-1917), que iniciou uma coleção de embriões
humanos.
Hans Spemann (1969-1941), ganhou o Prêmio Nobel por seus
estudos para explicar a forma pela qual um tecido pode determinar o
destino de outro tecido.
Nos últimos anos a reprodução teve avanços importantes,
principalmente após 1978, com o nascimento do primeiro bebê
desenvolvido a partir da fertilização in vitro, que ficou conhecido como
“bebê de proveta”. Hoje existem várias técnicas e procedimentos que
inovaram a reprodução e que constituem a chamada “reprodução
assistida”.
Os avanços que os estudos da reprodução e embriologia
apresentam hoje podem ser considerados como a somatória de todas as
pequenas descobertas realizadas ao longo da história, desde Hipócrates,
Aristóteles e demais pesquisadores até os grandes renomes da
embriologia atualmente.
SUGESTÃO DE ATIVIDADE:
A história da Biologia assim como as demais ciências fez-se ao longo dos
tempos e esteve sujeita aos costumes, leis, crenças e até mesmo
preconceitos relevantes em cada época. Relacione quais teriam sido os
principais obstáculos para os avanços na área da Biologia.
4. PARA SABER MAIS
4.1 LATIM - PORTUGUES – BIOLOGIA
40
“Como você deve saber, o português é originário do latim, uma língua morta, que, todavia teve enorme importância na história, por ter sido falada por um dos povos mais poderosos da Antiguidade: os romanos. Partido da região do Lácio, na Itália, onde fica Roma, fundada em 753 a.C., os romanos, ao longo de seis séculos, ampliaram seu império, impondo sua cultura e civilização a grande parte da Europa.Os povos conquistados pelos romanos, em épocas diferentes, possuíam suas próprias línguas, e o latim, a eles imposto como língua oficial, passava a funcionar como uma outra camada lingüística superposta à primeira. Acontece que esse latim não era mais o latim clássico, escrito e falado pelas elites romanas, mas o latim vulgar, uma língua dinâmica, já em transformação, falada por soldados e pessoas de diversos lugares. Assim, estas camadas se interpenetravam, misturavam-se, a ponto de tanto o latim vulgar como a língua local gradativamente sofrerem modificações profundas no seu vocabulário, na sua estrutura e fonética.Esse processo de recíproca influência e transformação criou o romanço (do latim romanice, que significa “falar ao modo dos romanos”), uma espécie de fase de transição da qual surgiram em diferentes regiões, as quais, por sua vez, deram origem às chamadas línguas neolatinas ou românicas: o italiano, francês, espanhol, romeno e português”.(Texto extraído do livro “Português Palavra e Arte” Tânia Pellegrini e Marina Ferreira, 1996, p.70,71.
4.2 O IMPÉRIO ROMANO
Fotos: Ancient Art and Architecture Picture Library
41
As origens do ImpérioDuas figuras dominaram o fim do regime republicano e o início do Império: Julio César e Augusto. Julio César foi um político e general brilhante que usou os problemas de Roma ao seu benefício. Primeiro, ele formou uma aliança de governo com os cônsules Pompeu e Crasso, chamada de O Primeiro Triunvirato. Depois, após a morte de Crasso, ele declarou a guerra a Pompeu no senado para ganhar o controle total de Roma. Seu erro foi se proclamar ditador – uma decisão que o levou a ser assassinado.Esse fato levantou mais 14 anos de guerra civil entre o herdeiro de César, Augusto e Marco Antonio, o segundo no poder. Ao vencer Antonio em Actium, em 31 a.C., Augusto conquistou o poder de Roma. Brilhantemente, Augusto não se proclamou ditador como Julio César, mas foi através da formação do Principado que ele conquistou o poder vitalício, fazendo o senado pensar que tinha algum poder de mando. O Império havia sido criado.Fonte: Discovery Channel http://www.discoverybrasil.com/guia_roma/b politica/index.shtml Acesso em 16/09/2008
Pode-se considerar que a maior parte das palavras que fazem parte
do vocabulário da língua portuguesa tenha sua origem no latim. Ainda, o
grego, o hebraico e o árabe participaram efetivamente na formação do
português de Portugal.
Porém, ao longo da história, vários povos interagiram, por diferentes
motivos, entre os principais estão as guerras, as invasões, o
mercantilismo, os regimes escravocratas, entre outros, na formação da
língua portuguesa. Assim, além das influências já citadas na formação do
português, deve ser destacada ainda a influência de palavras estrangeiras
como as de origem espanhola, italiana, francesa e inglesa.
No Brasil, a língua sofreu uma grande influência das palavras
indígenas, principalmente o tupi e também dos dialetos africanos, trazidos
pelos escravos negros, vindos da África.
SUGESTÃO DE ATIVIDADE
42
a) Identifique palavras de origem árabe, espanhola, tupi, grega e inglesa
que fazem parte no vocabulário que usado diariamente.
Portanto, podemos dizer que cada palavra tem uma origem, isto
uma etimologia. A própria palavra ETIMOLOGIA pode ser explicada quanto
sua origem e significado: tem sua origem no latim e trata da origem e
formação das palavras.
Em Biologia, grande parte dos termos utilizados para classificar,
nomear seres, órgãos, processos e fenômenos muitas vezes parecem soar
estranho se comparado ao vocabulário usual da maioria da pessoas. A que
se deve isso? É em parte porque a maioria dos termos utilizados tem
origem do grego e do latim pela importância que estas duas civilizações
tiveram para ao mundo ocidental. E, ao conhecer a etimologia da palavra,
os radicais que a formam fica muito mais fácil compreender seu
significado e o conceito em questão.
GREGO - GR
FORMA SIGNIFICADO EXEMPLOA (gr.)
Kepha (gr.)
Privação, negação
CabeçaAcéfalo=sem cabeça
Autós (gr.)
Trophé (gr.)
Si próprio
AlimentoAutorófico
Embryon (gr)
Logos (gr)
Embrião
EstudoEmbriologia
Haîma (gr)
Lysis (gr)
Sangue
Dissolução,
destruição
Hemólise
Hépar , hepatos
(gr.)
Ite (sufixo)
Fígado
InflamaçãoHepatite
Hétero (gr.) Outro, diferente Heterotrófico
43
LATIM - LAT
Cellula, dim.de
cella(lat)
Pequeno
compartimentoCélula
Digitus (lat)
Ado (sufixo)
Dedo
Que tem a forma deDigital
Evolutione(lat) Ação de desenrolar EvoluçãoExtra (lat) Do lado de fora ExtracelularFouetus (lat) O que vai nascer FetoLetale (lat) Que produz a morte MortalMamma (lat)
Ferre (lat)
Mama
TrazerMamíferos
FONTE: Dicionário Etimológico e Circunstanciado de Biologia, Jose Luiz Soares, Editora Scipione, 1ª ed , 5ª impressão, 2005)
SUGESTÃO DE ATIVIDADE
a) Destaque seis termos que utilizados em conceitos na disciplina de
Biologia e verifique a etimologia destes.
4.3 SUGESTÕES DE FILMES E SITES
4.3.1 Filmes
A Odisséia
TÍTULO DO FILME: A ODISSÉIA (The Odyssey, EUA 1997)
DIREÇÃO: Andrei Konchalovsky
ELENCO: Isabella Rosselini, Armand Assante, Eric Roberts, Greta Scacchi,
Geraldine Chaplin, Christopher Lee, Irene Papas. 150 min, Alpha Filmes.
http://www.historianet.com.br/conteudo/default.aspx?codigo=212 Acesso
em 13/10/0844
Gladiador
TÍTULO DO FILME: GLADIADOR (Gladiator, EUA, 2000)
DIREÇÃO: Ridley Scott,
ELENCO: Russel Crowe, Joaquin Phoenix, Richard Harris, Connie Nielsen,
Oliver Reed, Derek Jacobi, Ralph Moeller, Spencer Treat Clark; 154 min.
http://www.historianet.com.br/conteudo/default.aspx?codigo=153 Acesso
em 13/10/08
Spartacus
TÍTULO DO FILME: Spartacus (Spartacus, EUA, 1960)
DIREÇÃO: Stanley Kubrick
GÊNERO: Épico
ELENCO: Kirk Douglas, Laurence Olivier, Petrer Ustinov, Jean Simmons,
Charles Laughton,John Gavin, Nina Foch ,John Ireland, Herbert Lom, John
Dall,Charles Graw,Joanna Barnes;
http://www.interfilmes.com/filme_14515_Spartacus-(Spartacus).html
Acesso em 13/10/08
4.3.2 Sites
Mitologia Grega – Mitos e Lendas dos Deuses da Grécia Antiga
http://www.guiageo-grecia.com/mitologia.htm Acesso em 16/09/08
Arte na Grécia
http://www.historianet.com.br/conteudo/default.aspx?codigo=43 Acesso
em 01/12/08
A influência da cultura helenística na civilização ocidental
http://educacao.uol.com.br/historia/ult1690u6.jhtm Acesso em 01/12/0845
História de Roma Antiga e o Império Romano
http://www.suapesquisa.com/imperioromano Acesso em 01/12/08
História de Roma
http://www.suapesquisa.com/imperioromano Acesso em 01/12/08
4.4 O QUE É A LEI DA BIOSSEGURANÇA
A Lei da Biossegurança LEI Nº 11.105, DE 24 DE MARÇO DE 2005, é
a lei que regulamenta as atividades que possam envolver organismos
geneticamente modificados (OGM), independente de sua origem e seus
possíveis derivados. No Capitulo I, artigo primeiro lê-se:
Art. 1o Esta Lei estabelece normas de segurança e mecanismos de fiscalização sobre a construção, o cultivo, a produção, a manipulação, o transporte, a transferência, a importação, a exportação, o armazenamento, a pesquisa, a comercialização, o consumo, a liberação no meio ambiente e o descarte de organismos geneticamente modificados – OGM e seus derivados, tendo como diretrizes o estímulo ao avanço científico na área de biossegurança e biotecnologia, a proteção à vida e à saúde humana, animal e vegetal, e a observância do princípio da precaução para a proteção do meio ambiente.
Esta lei trata e também regulamentar os possíveis usos de células-
tronco embrionárias humanas para fins de pesquisa e terapia (Art. 5º).
Segundo a lei, somente podem ser utilizadas células retiradas de embriões
que tenham sido produzidos através de fertilização in vitro e não
utilizadas. Entretanto, para que estes embriões possam ser utilizados em
pesquisas, devem ser atendidas algumas condições, tais como: os
embriões sejam inviáveis, estes embriões estejam congelados a mais de
três anos, a partir da data de publicação da lei de biossegurança, deve
46
haver o consentimento dos genitores (os doadores do óvulo e do
espermatozóide).
Por que há tanta controvérsia quanto à utilização de células-tronco
embrionárias para pesquisa? Trata-se de células que são retiradas de
embriões, que podem gerar novas vidas. Porém, quando este embrião
passa a “ter vida”? Estudiosos e cientistas não chegaram a um consenso,
há várias respostas para esta questão, entre elas: a vida começa no
momento que o espermatozóide fecunda o óvulo, ou quando o óvulo
fecundado se adere ao útero, ou quando aparecem as primeiras
terminações nervosas, que mais tarde formam o sistema nervoso. Os
filósofos e religiosos também, ao longo da história da humanidade, têm
discutido interpretações e defendido suas posições quanto ao inicio da
vida. Há quem discuta se é justo destruir uma “vida para salvar outra”,
colocando o embrião numa situação de igualdade a uma pessoa. O filósofo
Peter Singer, um dos maiores estudiosos das implicações éticas desse tipo
de pesquisa da Universidade Princeton, Estados Unidos, argumenta: "Para
mim, a resposta é negativa: um feto nunca terá a mesma importância de
uma pessoa. Um feto ou embrião não tem consciência nem noção de
futuro, e é isso que define uma pessoa". (Fonte: Revista Veja Ed. 2005,
25/04/2007)
SUGESTÃO DE ATIVIDADE
E você, o que considera como sendo vida e quando se dá o início da vida?
E o conceito de morte, como é a entendida a morte hoje e como era em
meados do século passado? Compare os dois conceitos
4.5 APOPTOSE
47
"Apoptose" origina-se do grego e significa "cair fora".
O termo apoptose é definido como “morte celular programada” ou
também como “suicídio” celular. Na verdade a apoptose é a morte celular
geneticamente mediada. Segundo De Robertis (2003, p. 392) nos animais
a apoptose é um fenômeno presente desde o período embrionário até o
indivíduo adulto. No embrião é importante para eliminar tecidos que estão
presentes de forma provisória, como as membranas interdigitais, na
formação dos dedos; remover células para permitir a formação de ductos,
canais e orifícios próprios ao organismo; moldar e esculpir estruturar. Em
organismos adultos é importante para a remoção de células velhas ou
danificadas, para remoção de células potencialmente perigosas, como as
tumorais, além de ser importante para manter o número adequado de
células no organismo, entre outras funções (WEINBERG S. L, M.D,1999, p.
22383. In:
http://www.cardionews.org/jornal/1999/julho/julho1999_18.htm).
Há situação em que o grau de apoptose é insuficiente no organismo,
e leva o surgimento de câncer, por exemplo, ou que este grau é muito
elevado podendo causar doença de Alzheimer, pela destruição de
importantes grupos de células.
Atualmente há vários grupos de pesquisadores investigando a
relação entre a morte programada das células a uma série de doenças
como enfarte do miocárdio, progressão de insuficiência cardíaca, acidente
vascular cerebral (AVC).
Ao que tudo indica, a apoptose interfere de forma importante no
surgimento e desenvolvimento de algumas patologias, sendo assim à
medida que este processo for conhecido e puder de alguma maneira ser
controlado, no futuro, a incidência destas patologias poderá ser reduzida
(DE ROBERTIS, 2003, p. 382).
4.6 SUGESTÃO DE TEXTO PARA DISCUSSÃO EM SALA
48
Embrião congelado por 8 anos produz bebêCLÁUDIA COLLUCCIEnviado especial da Folha de S.Paulo a Mirassol Aos seis meses de idade, Vinícius é um bebê que adora papinha de mamão, já tenta sair sozinho do carrinho e dá sonoras gargalhadas durante o banho. O menino foi gerado a partir de um embrião congelado durante oito anos, um recorde no país. Pelos critérios da Lei de Biossegurança, seria um embrião indicado para pesquisas com células-tronco embrionárias. A lei, aprovada em 2005, enfrenta uma ação de inconstitucionalidade movida pelo ex-procurador-geral da República, o católico Claudio Fonteles. Ele acha que destruir embriões de cinco dias para a extração de células para pesquisa viola a Constituição, que garante o direito à vida.O julgamento da ação no Supremo Tribunal Federal foi interrompido na última quarta-feira por um pedido de vista do ministro Carlos Alberto Menezes Direito.Vinícius nasceu após quase 20 anos de tentativas de gravidez do casal Maria Roseli, 42, e Luiz Henrique Dorte, 41, de Mirassol (SP), que incluíram quatro fertilizações in vitro (FIV) e três abortos de gêmeos no terceiro mês de gestação. A mulher tinha endometriose e o marido, má qualidade dos espermatozóides, fatores que impediam uma gravidez natural.Na última FIV, feita em 1999, Maria Roseli produziu nove embriões. Transferiu quatro para o útero, mas não engravidou. O casal decidiu então congelar os cinco embriões restantes.(...)Em 2006, o casal recebeu um telefonema da clínica de reprodução em Ribeirão Preto, onde haviam feito o tratamento, questionando sobre o destino que pretendiam dar aos cinco embriões. "Resolvemos transferir, mas sem muita esperança de dar certo", conta Luiz Dorte. Em três ocasiões, a transferência dos embriões congelados para o útero teve de ser adiada porque o endométrio de Maria Roseli não atingia a espessura mínima. Em fevereiro de 2007, os embriões foram, enfim, descongelados. Três sobreviveram e foram transferidos ao útero de Maria Roseli. Um se fixou. (...)Com 28 semanas de gestação, ela sofreu uma hemorragia provocada pelo rompimento de duas veias na placenta e o parto teve de ser induzido para preservar a vida da mãe. Vinícius nasceu com 1,2 kg medindo 36 cm e, dez dias depois, chegou a pesar 840 gramas.Foram necessários 22 dias de UTI neonatal e mais um mês de internação hospitalar para que o menino atingisse 1,8 kg e tivesse alta da maternidade."Meu filho venceu oito anos de congelamento e a prematuridade. Imagine se eu tivesse desistido dele e doado o embrião para pesquisa? Acredito sim que há vida [nos embriões], o Vinícius é a prova disso", diz Maria Roseli, católica praticante. Ela afirma ser favorável às pesquisas com células-tronco embrionárias, mas "não teria coragem" de doar seus embriões para esse fim.O ginecologista José Gonçalves Franco Júnior, detentor do maior banco de criopreservação do país, onde os embriões de Maria Roseli ficaram, também aposta na viabilidade dos congelados. Sua clínica já obteve 402 nascimentos de bebês a partir de embriões criopreservados, a maioria acima de três anos de congelamento."É uma loucura falarem que embrião congelado há mais de três anos é inviável. E isso não tem nada a ver com religião. A
49
viabilidade é um fato e ponto. Os maiores centros de reprodução na Europa defendem o congelamento de embriões como forma de evitar a gravidez múltipla", afirma o médico. (Fonte: http://www1.folha.uol.com.br/folha/ciencia/ult306u380351.shtml Acesso em 18/09/08)
5. METODOLOGIA PARA IMPLEMENTAÇÃO DO PROJETO DE
INTERVENÇÃO NA ESCOLA.
O método adotado para o desenvolvimento desta pesquisa é uma
mescla do método qualitativo com o quantitativo. De acordo com Moreira
(vol. 4, 2002, p. 32) uma abordagem qualitativa pode ser feita através da
investigação pelo estudo de caso, uma vez que se estará realizando a
pesquisa com um grupo pré-estabelecido e por um período de tempo pré-
determinado. Enquanto, sob ponto de vista da pesquisa qualitativa, o
delineamento de pesquisa será aplicado para o levantamento de dados e
possíveis correlações de resultados.
Após a produção do material didático-pedagógico a ser utilizado
como material suporte para o processo de ensino-aprendizagem, este
deverá ser aplicado na escola durante processo de implementação do
Projeto, considerando os sujeitos para os quais o material foi pensado e
elaborado.
O presente material está voltado à contextualização do ensino de
Biologia, usando células-tronco como tema para a aprendizagem de
conceitos ligados a Citologia, Reprodução, Gametogênese, Embriologia,
entre outros.
5.1 DESENVOLVIMENTO DAS ATIVIDADES
Este projeto será desenvolvido junto a alunos do Ensino Médio do
Colégio Estadual Padre Sigismundo, mais especificamente com duas
50
turmas de primeira série, do turno da manhã. São alunos oriundos de
escolas públicas, que fazem parte da mesma faixa etária e mesmo nível
sócio-econômico e cultural.
A escolha das turmas não foi aleatória, houve alguns critérios
importantes a serem considerados, como:
Possibilidade utilizar a metodologia adotada nas séries seguintes;
Fundamentação teórica do material didático-pedagógico é
compatível com a grade curricular da 1ª série do Ensino Médio;
Na primeira série o aluno tem os primeiros contatos com os
conceitos básicos e essenciais da Biologia, e que serão muito
importantes nas séries seguintes;
A disciplina de Biologia é considerada por muitos alunos como
sendo difícil pela terminologia adotada ao se nomear os
conceitos. Através da contextualização busca-se deixar a
disciplina mais próxima do cotidiano dos alunos, tornando-a mais
significativa;
O número de aulas semanais.
As turmas selecionadas para a implementação serão designadas de
turma A e turma B, sendo que a turma A será considerada como
experimental. Nesta turma o conteúdo será desenvolvido com utilização
de uma metodologia diferenciada, enquanto na turma B, o mesmo
conteúdo será trabalhado de forma considerada “convencional”. A turma
B será considerada com turma controle.
5.2 APLICAÇÃO DO MATERIAL
Os conteúdos para as turmas A e B serão inicialmente apresentados
através de um pré-teste, constituído de 6 (seis) questões que remetem ao
tema células-tronco.
As questões são:
51
1) Quando inicia a vida?
2) Você tem conhecimento sobre o que trata a Lei de
Biossegurança? Comente sua resposta.
3) Você já tem conhecimentos sobre as células-tronco? Para você, o
que são estas células?
4) Qual a diferença entre células-tronco embrionárias e células-
tronco adultas?
5) Você concorda a realização de pesquisas a partir células-tronco
humanas? Por quê?
6) Caso você concorde com pesquisas a partir de embriões
humanos, a partir de qual idade (dias, semanas, meses) isso seria
possível?
Este pré-teste será respondido pelos alunos individualmente, para
que se possa obter dados mais confiáveis sobre os conceitos que os
alunos já possuem sobre o tema células-tronco.
Para completar o pré-teste será disponibilizado um tempo de
aproximadamente 20 minutos. Este tempo é suficiente para os alunos que
tem maior facilidade para escrever, porém não demasiado para começar
entediar os demais alunos que escrevem menos.
5.3 OBJETIVOS DAS QUESTÕES DO PRÉ-TESTE
Cada questão elaborada para constituir o pré-teste possui alguns
objetivos relacionados com conhecimentos e valores que se deseja
desenvolver nos alunos.
QUESTÕES DO
PRÉ-TESTEOBJETIVOS
Quando inicia a vida? - Introduzir os primeiros conceitos de
Citologia, Reprodução, Gametogênese.
52
- Conhecer a concepção dos alunos sobre o
que é a vida.
- Discutir sobre as várias posições
assumidas por diferentes grupos em relação
ao momento em que a vida inicia.
- Enfatizar que nem sempre diferentes
pontos de vista sobre um mesmo assunto
indicam que uma posição está certa e a
outra errada. Sempre há várias formas de se
ver um mesmo tema ou objeto.
Você tem
conhecimento sobre
o que trata a Lei de
Biossegurança?
Comente sua
resposta.
- Conhecer alguns artigos do capítulo da Lei
de Biossegurança (Lei 11.105, de 24 de
março de 2005) mais especificamente o
artigo 5º, que foi tema de discussões e
debates no Supremo Tribunal Federal, por
tratar da regulamentação do uso de células-
tronco embrionárias em pesquisas, entre
outros temas.
- Reconhecer que no Brasil e demais países,
provavelmente, as pesquisas devem seguir
leis que estabelecem as normas e
mecanismos que regulamentam e fiscalizam
as atividades que envolvem organismos
geneticamente modificados e seus
derivados.
Você já tem
conhecimentos sobre
as células-tronco?
Para você, o que são
estas células?
- Conhecer quais conceitos os alunos já
possuem sobre as células-tronco.
- Disponibilizar ao aluno informações a
respeito das células-tronco, permitindo que
ele realize a contextualização de conteúdos
de BiologiaQual a diferença
entre células-tronco
embrionárias e
- Diferenciar os dois tipos de células-tronco
quanto sua localização, função e fase de
desenvolvimento que podem ser
53
células-tronco
adultas?
encontradas.
- Estimular os alunos para que estabeleçam
relações entre as informações que recebem
da mídia e os conteúdos de sala de aula.
Você concorda a
realização de
pesquisas a partir
células-tronco
humanas? Por quê?
Caso você concorde
com pesquisas a
partir de embriões
humanos, a partir de
qual idade (dias,
semanas, meses)
isso seria possível?
-Conhecer as principais pesquisas que
envolvem células-tronco embrionárias e
adultas e as perspectivas quanto ao
tratamento de algumas doenças.
- Promover discussões que abordem de
maneira científica e desmitificada as
pesquisas envolvendo células-tronco
- Compreender que os avanços na área da
Biologia resultam de estudo, demanda
tempo, esforços e freqüentemente passam
por discussões na sociedade.
- Contextualizar os conteúdos de
Embriologia, principalmente as primeiras
etapas do desenvolvimento embrionário.
Após a aplicação do pré-teste, nas turmas A e B, será feita a
primeira coleta de dados a partir das respostas dadas pelos alunos de
ambas as turmas.
As respostas apresentadas serão computadas na tabela baixo.
Questões
do pré-
teste
Categorias de idéias
Respostas científicas
de melhor ocorrência
PRÉ-TESTE PÓS-TESTE
TURMA
A
TURMA
B
TURMA
A
TURMA
B
54
Questão nº
1
a) No momento da
fecundação
b) No momento da
fertilização
c) Quando forma o
sistema nervosod) No encontro de
óvulo e
espermatozóidee) Outras respostas
Questão nº
2
a) Sim, do uso de
organismos
geneticamente
modificadosb) Sim, do uso de
células-troncoc)Não, mas imagino
que seja de algo
relacionado aos seres d) Não tenho idéia do
que se trata,e) Outras respostas
Questão nº
3
a) Sim, originam as
células do indivíduo
b) Sim, são células
formadas no período
embrionário, e outras
estão no indivíduo
adultoc) Sim, mas não sei o
que são.
d) Sim, mas tenho
dúvidas sobre suas
funções ou não lembro
e) Outras respostas
55
Questão nº
4
a) As células-tronco
embrionárias são
encontradas no início
do desenvolvimento e
as células-tronco
adultas no indivíduo
após sua formação
b) As células-tronco
embrionárias originam-
se após as primeiras
divisões do zigoto,
enquanto as células-
tronco adultas estão
presentes na medula
óssea, cordão
umbilical, entre outras.c) Não sei qual é a
diferença
d) Outras respostas
Questão nº
5
a) Sim, porque ajudará
no tratamento de
várias doenças
b) Sim, porque poderá
salvar muitas vidas
c) Não, por que é anti-
ético
d) Não porque minha
religião é contrae) Outras respostas
Questão nº
6
a) Com 5 dias
b) De 5 a 10 dias
c) Primeiras semanas
d) Não sei
e) Outras respostas
56
Nesta mesma tabela serão posteriormente lançados os dados
coletados na aplicação do pós-teste, para futuras conclusões em relação a
metodologia adotada.
A seguir, os conteúdos serão trabalhados de forma diferenciada
entre alunos da turma A e B. Alunos da turma A assistirão um vídeo, com
duração aproximada de 3 minutos. Este vídeo é parte de uma reportagem
de televisão e trata da aprovação do artigo 5º da Lei de Biossegurança,
que regulamenta o uso de células-tronco embrionárias humanas em
pesquisas.
Após assistir o vídeo, cada aluno deverá anotar em seu caderno os
principais destaques do vídeo. Estes serão comentados, explicados e
debatidos. Cada aluno receberá uma síntese do vídeo ao fim das
discussões.
5.4 INTRODUÇÃO DOS CONTEÚDOS EM SALA DE AULA
Utilizando o material didático pedagógico elaborado, serão
apresentados os primeiros conceitos de células-tronco, os tipos, onde
podem ser encontradas, suas funções e como podem ser utilizadas em
pesquisas, ou seja, iniciar os conteúdos com a contextualização a partir de
células-tronco. Para tanto serão necessárias duas aula.
Para conhecer a origem das células-tronco serão abordados os
conteúdos que fazem parte do currículo de 1ª série do Ensino Médio.
Abaixo serão apresentados os conteúdos e número de aulas necessárias
para o desenvolvimento.
Reprodução Humana (oito aulas):
Anatomia e fisiologia do sistema reprodutor masculino;
Caracterização do espermatozóide;
Espermatogênese;
Anatomia e fisiologia do sistema reprodutor feminino;
Caracterização do óvulo;
57
Ovulogênese;
Ciclo ovariano.
Embriologia Humana (seis aulas):
Fecundação;
Fertilização;
Clivagem;
Etapas da embriogênese;
Anexos embrionários.
a) Estes conteúdos serão desenvolvidos inicialmente com aula
expositiva.
b) Apresentação de vídeos relacionados aos conteúdos.
c) Trabalhos em grupo com a utilização de textos e imagens
relacionadas ao desenvolvimento embrionário.
d) Promover em sala de aula discussões que abordem as polêmicas
divulgadas nos meios de comunicação a respeitos de pesquisas científicas
na área da Biologia.
e) Análise do texto “Embrião congelado a mais de 8 anos produz
bebê”.
d) A avaliação será através da participação e dos questionamentos
dos alunos, e, elaboração de síntese das discussões.
Quando todos os conteúdos propostos forem devidamente
trabalhados, as atividades desenvolvidas e os alunos de ambas as turmas
avaliados, será aplicado o pós-teste.
O pós-teste é um instrumento importante para uma análise da
eficiência da metodologia adotada, uma vez que é possível comparar o
desenvolvimento dos alunos durante o processo. As questões do pós-teste
são as mesmas do pré-teste aplicado no início do processo.
Para finalizar o trabalho, serão elaborados gráficos comparativos
entre respostas apresentadas pelos alunos no pré e pós-teste das turmas
A e B. Os gráficos são importantes demonstrativos da evolução dos alunos
58
durante o processo de ensino-aprendizagem, e a partir deles também,
elaboram-se as conclusões.
5.5 SINTESE DO VÍDEO ARESENTADO AOS ALUNOS
Este vídeo é parte de uma reportagem apresentada por um
telejornal e destaca as discussões no Supremo Tribunal Federal sobre a lei
de Biossegurança.
Em audiência pública o Superior Tribunal Federal estuda em 2008
ações de inconstitucionalidade, para derrubar o veto impetrado ao artigo
5º da LEI Nº 11.105, de 24 de março de 2005 que pode interromper o
avanço nas pesquisas com células-tronco embrionárias.
(A Lei da Biossegurança foi aprovada na integra em 2005, entretanto
alguns meses após um dos ministros do STF entrou com uma ação de
inconstitucionalidade do artigo 5º da lei).
As células-tronco embrionárias encontram-se congeladas,
armazenadas nas clínicas de fertilização artificial, constituindo embriões
que não foram usadas pelos proprietários de direito (“pais”). A discussão
envolve dois grupos distintos: os a favor e os contra as pesquisas.
O grupo a favor das pesquisas defendem a utilização dos embriões
até o quinto dia após a fertilização e que estejam congelados a mais de
três anos como determina a lei. Estes argumentam que, mesmo havendo
várias teorias que tentam explicar quando se dá o início da vida, a mais
aceita sob o ponto de vista científico é quando o inicia a formação do
sistema nervoso, que só se dá a partir do décimo quarto dia após a
fertilização. Até então o embrião é considerado apenas um aglomerado de
células.
O grupo que se manifestam contra estas pesquisas defendem que o
embrião já esta com a carga genética definida e programada no período
anterior há 14 dias, ou seja, a vida tem seu início já no encontro do
59
espermatozóide com o óvulo, na fertilização. Os grupos contrários as
pesquisas são formados por alguns cientistas, juristas e muitos religiosos.
Há cerca 40 anos iniciaram-se pesquisas com células-tronco adultas
(cordão umbilical, medula óssea), porém seu desenvolvimento é limitado a
algumas células como ossos, pele e cartilagem.
As células-tronco embrionárias podem se transformar em qualquer
tecido do corpo humano. O campo de pesquisa e aplicação é imenso e
seus resultados poderão serão sentidos no futuro bem próximo. Há uma
grande expectativa quanto as terapias de doenças genéticas,
degenerativas ou de doenças estabelecidas por traumas do cotidiano.
Porem é importante ressaltar que a discussão do tema envolve
campos da filosofia, religião, ciências, bioética e agora também do
judiciário, sem esquecer que o homem tem pleno direito a vida, a saúde e
a livre expressão científica.
O que diz o Artigo 5º da Lei:
Art. 5o É permitida, para fins de pesquisa e terapia, a utilização de células-tronco embrionárias obtidas de embriões humanos produzidos por fertilização in vitro e não utilizados no respectivo procedimento, atendidas as seguintes condições:I – sejam embriões inviáveis; ouII – sejam embriões congelados há 3 (três) anos ou mais, na data da publicação desta Lei, ou que, já congelados na data da publicação desta Lei, depois de completarem 3 (três) anos, contados a partir da data de congelamento.§ 1o Em qualquer caso, é necessário o consentimento dos genitores.§ 2o Instituições de pesquisa e serviços de saúde que realizem pesquisa ou terapia com células-tronco embrionárias humanas deverão submeter seus projetos à apreciação e aprovação dos respectivos comitês de ética em pesquisa.§ 3o É vedada a comercialização do material biológico a que se refere este artigo e sua prática implica o crime tipificado no art. 15 da Lei no 9.434, de 4 de fevereiro de 1997.Fonte do vídeo: Pesquisa com células-tronco de embriões é polêmica Disponível em: http://br.youtube.com/watch?v=aOc-3ms9sxI - Acesso em 02/10/2009
60
5.6 DIAGRAMA ADI DA ATIVIDADE COM VÍDEO
DIAGRAMA ADI
DOMÍNIO CONCEITUAL/TEÓRICO(pensado)
DOMÍNIO METODOLÓGICO(fazendo)
RESULTADOSCONHECIDOS:a)Teórico: Facilita a compreensão de conteúdos abstratos, entre eles acomplexidadedascélulas-tronco.b) Sobrea atividade: O vídeo podesermais um instrumento facilitadordaaprendizagem de conteúdos, principalmenteaqueles dedifícil visualizaçãonaprática.
CONDIÇÕES NECESSÁRIAS: vídeo
TEMAS/CONTEÚDOS: Embriologia, Gametogênese,Reprodução
CONCEITOS: células, cromossomos, células-tronco embrionárias e adultas,fecundação,clonagem,potencialidade,
1- Quandoiniciaavida?2- VocêsabesobreoquetrataaLeideBiossegurança?3 - Você já temconhecimentos sobreas células-tronco ? Paravocê, o quesãoestascélulas?4- Qualadiferençaentrecélulas-troncoembrionáriasecélulas-troncoadultas?5 – Vocêconcordacom realizaçãodepesquisas comcélulas-troncoapartirdecélulastroncohumanas? Porque?6 – Casovocêconcordecomaspesquisas células-tronco retiradas deembriõeshumanosapartirdequal idade(dias, semanasoumeses)?
a) Sobre as respostas dos alunos
1- Quando ocorre a fecundação2- Não sei3- São as células que formam o corpo do embrião4- Células-troncoembrionárias estãonoembriãoeas células-tronco adultas
estãonocorpoadulto5- Concordo e deveriam ser para curar doenças.6- Na primeira semana
b) Sobre o procedimentoOsalunosapresentarãodificuldadeparacompreenderalgunsconceitosapresentadosnovídeo
SITUAÇÃO PROBLEMA:Apresentação e análise de um vídeo sobre a aprovação da Lei de Biossegurança
ASSERÇÕESa) De valor: Ser capaz de se posicionar forma crítica diante dos avanços das pesquisas
com células-tronco embrionáriasb) De conhecimento: Compreender a origem das células-tronco e suas possíveis
aplicações terapêuticas
MATERIAISVídeo e TV Pendrive
ELEMENTOS INTERATIVOSVídeo
REGISTROS E REPRESENTAÇÕES-Registrar os principais argumentos apresentados pelos grupos pró e contra o uso de células-tronco embrionárias em pesquisas.- Anotar três pontos que considerarem mais interessantes no vídeo apresentado
VARIÁVEISOs aluno podem considerar o vídeo pouco interessante e não participarem das discussões
CATEGORIZAÇÃOa) Quanto ao modo: interativob) Quanto ao tipo: qualitativo
POSSÍVEIS EXPANSÕES DO FENÔMENODoenças degenerativas, Histologia, Fertilização in vitro,
FENÔMENO DE INTERESSE
Contextualização do Ensino de Biologia
QUESTÃO FOCOPor que realizarpesquisas com células-troncoembrionárias
MAPA CONCEITUAL
INTERAÇÃO
PRÉ E PÓS-TESTE
PREDIÇÕES DO PROFESSOR
5.6.1 Mapa conceitual do diagrama ADI
61
células tronco
sistema reprodutor feminino
pesquisasLei da Biossegurança
doençassociedadefertilização in vitro
embrião
sistema reprodutor masculino testosterona
nidação
blastocisto
espermatogêneseovulogênese
espermatozóidesovócito II
fertilização
zigoto
trrofoblastoembrioblasto
tecidos órgãos
células-troncoadultas
anexos embrionários
proteção
secreção de hormônios
excreção
respiração
células-tronco embrionárias
testículos
ovários
resultando no
possui
que produzem
ciclo ovariano
hormônios hipofisários
estrogênio eprogesterona
úteroondeocorre a
produzem
desenvolveatuam no
acrossoma
caracteres sexuais masculinos 2os
cito-histo-organo formadores
sob influência dos
formado por
após sucessivas
unem-se na
há
com enzimas
hialuronidase e acrosina
indispensáveis nos processos de
formam F ormam por espermatogênese
determinam os
usadas em
regulamentadas pela
tratamento desofre ponderações
com
obtidos por
do no
iniciam os processos
originam
com
com
formandofunção de
desenvolvem o
totipotentes
FSHLH
a partirdos
são
e usadas em
com
pluripotentes são
realizam por meiose realizam por meiose
fecundação
clivagens
formando o
--------sob influência dos determinação do sexo
lote 2n
ativação mitótica
5.6.2 Texto do mapa conceitual diagrama ADI.
Texto elaborado a partir de leituras dos autores: Moore/Persaud
(1995), Mello (1989), Wolpert (2000), Alberts (1997), Zatz (2004).
As células-tronco têm sua origem a partir dos sistemas reprodutor
masculino e feminino. Estes sistemas são formados pelos órgãos
responsáveis pela produção, desenvolvimento, transporte dos gametas
masculino (espermatozóide) e feminino (ovócito II), além do
desenvolvimento do embrião, no caso do útero.
62
O processo de formação e desenvolvimento dos gametas é
semelhante no homem e na mulher, recebendo o nome de ovulogênese
quando forma o ovócito II nos ovários, e espermatogênese ao formar
espermatozóides nos testículos. Estes, além dos espermatozóides,
produzem também o hormônio testosterona, que é o responsável pelas
características sexuais secundárias masculinas. Os ovários também
possuem função secretora, pois produzem e liberam na corrente
sanguínea os hormônios estrogênio e progesterona, que atuam no ciclo
ovariano. Além destes, há dois hormônios hipofisários, o hormônio folículo
estimulante (FSH) e o hormônio luteinizante (LH) que influem na evolução
do ciclo ovariano e também na produção dos espermatozóides nos
testículos.
Quando o espermatozóide atravessa a corona radiata e a zona
pelúcida, que revestem o ovócito II ocorre a fecundação. Este processo é
marcado pela ação das enzimas a hialuronidase e a acrosina, que são
encontradas no acrossoma, localizado na cabeça do espermatozóide e têm
a função de provocar a lise destas camadas de células.
Porém a fertilização somente ocorre após a fecundação. Quando a
cabeça do espermatozóide se liga a membrana do ovócito II, as
membranas destas células se unem, e rompem-se no ponto de fusão,
permitido assim a entrada da cabeça e do espermatozóide no citoplasma
do óvulo. O ovócito II, completa assim sua divisão, tornando-se um óvulo
maduro. Os pronúcleos feminino e masculino se unem, formando o zigoto.
O zigoto marca o início da formação das células diplóides (2n), a
determinação do sexo do indivíduo que virá se formar. As sucessivas
divisões mitóticas (clivagens) pelas quais o zigoto passa, iniciam os
processos cito-histo-organo formadores.
Entre as estruturas formadas durante a embriogênese, destaca-se o
blastocisto, que se apresenta como uma estrutura formada por uma
camada mais externa de células, o trofoblasto, que está relacionado com a
nutrição e proteção, uma vez que suas células entrarão na formação dos
anexos embrionários, enquanto a camada de células localizadas na região
mais central do blastocisto constitui o embrioblasto, que serão
63
responsáveis pela formação do embrião. As células do embrioblasto são
consideradas células-tronco embrionárias, uma vez que a partir delas,
todos os tecidos e órgão do embrião serão formados. As células-tronco
embrionárias podem ser de dois tipos: as totipotentes, que são capazes de
formar um indivíduo completo e as pluripotentes, serem capazes de
formar os vários tipos de tecidos que formam o corpo.
São as células-tronco embrionárias que tem gerado uma série de
discussões por parte de vários grupos se declaram a favor ou contra a
utilização destas células em pesquisas.
Atualmente há tanto pesquisas envolvendo células-tronco
embrionárias, quanto células-tronco adultas. No segundo caso, muitas
terapias resultantes de anos de pesquisas já estão sendo aplicadas para
tratamento de muitas doenças. Quando se utiliza células-tronco adultas
em tratamentos ou terapias, estas podem ser retiradas do próprio
paciente, enquanto as células-tronco embrionárias necessitam de um
doador, no caso um embrião, que será destruído no processo. Os embriões
utilizados em pesquisas somente podem ser oriundos da fertilizados in
vitro, e de acordo com a regulamentação da Lei de Biossegurança, de Lei
nº 11.105, de 24 de março de 2005. Acredita-se que muitas doenças,
principalmente as degenerativas, possam ser tratadas ou até mesmo
curadas com terapias com células-tronco. Porém, esta não é apenas uma
questão de cunho biológico ou científico, envolve questões éticas,
religiosas, passando portanto pelo crivo da sociedade.
5.7 CONTEÚDOS PARA CONTEXTUALIZAR
Ao se elaborar um material didático voltado para o ensino de
Biologia no Ensino Médio este deve “propiciar condições para que o
educando compreenda a vida como manifestação de sistemas organizados
e integrados” (OCEM, 2008, p. 20).
64
Dentro desta proposta surgiram os Conteúdos Estruturantes nas
Diretrizes Curriculares, que “são os saberes, conhecimentos de grande
amplitude, que identificam e organizam os campos de estudo de uma
disciplina escolar” (DCE, 2008, p. 23). Estes refletem a maneira pela qual
a disciplina de Biologia está organizada, evidenciando que a “construção
do pensamento científico” não é neutro e o conhecimento não é uma
verdade absoluta (DCE, 2008). Atualmente, para o ensino de Biologia, a
Diretrizes Curriculares Estadual apresentam quatro conteúdos
estruturantes, que são: organização dos seres vivos, mecanismos
biológicos, biodiversidade e manipulação genética.
A unidade temática desenvolvida propõe a contextualização do
ensino de Biologia em células-tronco como foco principal. Deste tema são
apresentados os conteúdos que podem ser desenvolvidos com alunos de
1ª série do Ensino Médio, procurando promover a contextualização.
A contextualização propõe “o estabelecimento de vínculos diretos e
claros entre conteúdo e realidade” (OCEM, 2008, p. 34). Para tanto, faz-se
necessário conhecer o contexto do aluno, suas vivências, os
conhecimentos que ele já possui e que estão relacionados ao objeto de
estudo, verificar quais são as situações que podem facilitar a
aprendizagem.
A disciplina de Biologia permite essa contextualização, uma vez que
trata dos fenômenos da vida, do homem e demais seres vivos, sendo
parte de um mundo biológico. Então, a princípio, qualquer tema abordado
é passível de contextualização.
Neste trabalho a ênfase está em células-tronco, por se tratar de um
tema contemporâneo, que pode ser descrito nos livros didáticos, porém
mais que nunca, aparece em revistas científicas ou não, nos jornais e
reportagens de televisão. Entretanto, quando se fala de células-tronco
refere-se principalmente a resultados de pesquisas quanto ao seu uso e as
possibilidades de tratamento e cura de muitas doenças. Portanto é natural
que o tema desperte o interesse da comunidade e, em especial das
pessoas que são ou que têm familiares portadores de doenças que
futuramente podem ser tratadas com o uso de células tronco.
65
Para compreender o que são as células-tronco e o porquê de haver
um grande número de pesquisas envolvendo este tipo de célula, vários
conteúdos vinculados ao ensino de Biologia de 1ª série podem ser
desenvolvidos.
Estes conteúdos são integrados em todos os quatro conteúdos
estruturantes, que são os mecanismos biológicos, manipulação genética,
biodiversidade e organização dos seres vivos.
Faz-se necessária a compreensão das diferenças apresentadas entre
as células quanto sua localização, função e número de cromossomos que
apresentam, bem como os processos em que ocorre a divisão celular,
tanto a meiose quanto a mitose. Entender os processos da gametogênese
feminina (ovulogênese) e a masculina (espermatogênese), a
morfofisiologia do aparelho reprodutor masculino e do feminino. Discutir
sobre as etapas e seqüências do desenvolvimento embrionário, a
embriogênese. E mais especificamente os processos de diferenciação
celular e a ação dos genes.
Entretanto, várias discussões podem advir dos temas propostos,
como clonagem humana para obtenção de embriões, terapias gênicas, uso
de embriões humanos em pesquisas, fertilização in vitro as questões
éticas que envolvem estes tipos de pesquisas, a Lei da Biossegurança,
doenças com possibilidade de tratamento com, a posição particular de
cada aluno em relação ao assunto.
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69
