CADERNO DE ROTEIROS DE AULAS PRÁTICAS MÓDULO BIOLOGIA CELULAR

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1 SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS FACULDADE DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS CURSO DE LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS (UAB/CAPES/UFPA) CADERNO DE ROTEIROS DE AULAS PRÁTICAS MÓDULO BIOLOGIA CELULAR Belém PA 2017

2 1 ORGANIZAÇÃO ACADÊMICA Reitor Prof. Dr. Emmanuel Zagury Tourinho Vice-Reitor Prof. Dr. Gilmar Pereira da Silva Coordenador do Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas a Distância (EAD) Prof. Dr. Jackson Costa Pinheiro Professores Formadores do Módulo Biologia Celular - Elaboração Verônica Regina Lobato de Oliveira-Bahia Mônica Monteiro Barros da Rocha Nilson Santos Trindade Professores Tutores do Módulo Biologia Celular Vanderlei Lopes Barros Polo Marabá José Cleiton de Souza Siqueira Polo Breves Hadriane Cristina Siqueira Polo Cametá

3 2 SUMÁRIO I. APRESENTAÇÃO... 3 II. INSTRUMENTOS E CRITÉRIOS AVALIATIVOS... 3 AULA PRÁTICA 1: MICROSCOPIA CONHECENDO O MICROSCÓPIO ÓPTICO COMUM FOCALIZANDO OBJETOS... 10

4 3 CURSO DE LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS (UAB/CAPES/UFPA) MÓDULO BIOLOGIA CELULAR Nome do(a) Aluno(a): Data: CADERNO DE ROTEIROS DE AULAS PRÁTICAS I. APRESENTAÇÃO O Caderno de Roteiros de Aulas Práticas do Módulo Biologia Celular é um material de aula que tem por objetivo orientar e auxiliar os alunos durante as atividades práticas de laboratório, possibilitando, desta forma, maior desempenho no processo ensino-aprendizagem por meio de associação entre teoria e prática. O Caderno é composto com os roteiros de aulas práticas, conforme especificado no Sumário. As aulas práticas ocorrerão no laboratório do polo com a presença do Tutor presencial e os Professores do módulo. As aulas práticas têm como temas gerais: microscopia, estrutura celular e metabolismo celular. Após cada aula prática os alunos, individualmente, deverão elaborar relatórios a ser entregue via plataforma Moodle. IMPORTANTE! Equipamentos de Proteção Individual (EPI): calça comprida; sapatos fechados e meias; jaleco e luvas de procedimentos. O(A) aluno(a) que não estiver com seu caderno de aulas práticas, devidamente vestido e com os EPIs, indicados acima, não poderá entrar no laboratório e participar da aula prática. II. INSTRUMENTOS E CRITÉRIOS AVALIATIVOS A cada aluno será atribuída nota de zero (0,0) a cinco (5,0), referente a sua participação em cada aula prática realizada, conforme detalhado abaixo. 1. Uso de vestuário adequado e EPIs; 2. Interesse e atitude crítica: pontualidade, postura adequada e permanência no laboratório (2,0); 3. Resolução das atividades propostas durante a aula (3,0).

5 4 CURSO DE LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS (UAB/CAPES/UFPA) MÓDULO BIOLOGIA CELULAR Nome do(a) Aluno(a): Data: Visto: 1. MICROSCOPIA AULA PRATICA 1.1 CONHECENDO O MICROSCÓPIO ÓPTICO COMUM 1. MICROSCÓPIO ÓPTICO COMUM Um microscópio, quer simples (uma lente), quer composto (múltiplas lentes), é um instrumento que amplifica uma imagem e possibilita a visualização mais detalhada que a possível a olho nu. O Microscópio Óptico Comum (M.O.C.), também denominado microscópio de luz, é um aparelho destinado a ampliar a imagem das microestruturas observadas, utilizando para isso, a luz. O M.O.C. é composto de partes mecânicas e ópticas, descritas a seguir: (A) Parte Mecânica: 1. Base ou Pé: serve de apoio ao instrumento e é usado para o repouso do aparelho na mesa de trabalho. 2. Braço, Suporte ou Coluna: sustenta a parte óptica (lentes) e serve para o transporte do aparelho. 3. Tubo ou Canhão: contém em uma das extremidades a ocular e na outra, o revólver que é uma peça giratória a qual se prendem as lentes objetivas. 4. Platina ou Mesa: sobre esta peça colocamos a lâmina que será observada, exatamente sobre uma abertura central que dá passagem aos raios de luz. Sobre a platina encontramos ainda o Mecanismo de Charriot e as Presilhas. 5. Charriot: serve para deslizar a lâmina sobre a platina, para a direita, esquerda, para cima e para baixo. 6. Presilhas: peças de metal, usadas para prender a lâmina histológica. 7. Parafuso macro e micrométrico: ajustam o foco durante o trabalho de observação. 8. Parafuso do Condensador: permite o deslocamento do condensador, no sentido vertical. 9. Revólver: é uma peça circular, que serve como suporte para as objetivas, girando-as.

6 10. Diafragma-de-íris: uma haste de metal que é usada para aumentar ou diminuir a intensidade do feixe luminoso que incide sobre o objeto a ser analisado. 5 (B) Parte Ótica 1. Objetivas: conjunto de lentes (geralmente em número de 4) que ampliam a imagem. Estão presas no revólver, que ao ser girado, muda a objetiva e consequentemente o aumento na focalização. Cada objetiva tem o aumento gravado em sua lateral e o seu poder de resolução. A objetiva de 100x é denominada de objetiva de imersão (só é usada com óleo de cedro e é convencional a presença de um anel preto em torno dela). 2. Oculares: conjunto de lentes através das quais observamos o material focalizado. A imagem é virtual, ampliada e direta. Situa-se na parte superior do canhão do M.O.C. 3. Prismas óticos: são espelhos de faces polidas situados nos tubos dos M.O.C. com a função de desviar a imagem primária das lentes objetivas para a distância focal das oculares. 4. Condensador: estrutura tubular situada sob a Mesa contém um jogo de lentes e o Diafragmade-íris. Concentra o raio de luz no objeto a ser analisado. 5. Fonte de iluminação: localiza-se sobre o Pé ou Base do microscópio, podendo ser de 2 tipos: artificial e natural. Esta última consiste em um espelho de duas faces (plana e côncava) que pode ser inclinado em qualquer ângulo, de modo a interceptar a luz vinda de qualquer direção e refleti-la em direção à preparação. O M.O.C. com espelho geralmente é usado no trabalho de campo e o de fonte-de-luz (luz artificial) em laboratório. 6. Filtro de Luz: lentes de cores variadas que se colocam sobre a Fonte de iluminação. Sua função é transformar a luz artificial tornando-a semelhante à natural. 1.1 Aumento e Poder de Resolução O estudo das estruturas celulares exige a utilização de medidas adequadas ao material estudado. Na tabela seguinte, são fornecidas algumas dessas dimensões: Unidade Símbolo Referência Dimensões Citológicas Milímetro mm 0,001 m Vista desarmada tecidos, células grandes Micrômetro mµ 0,001 mm M.O.C. maioria das células e organelas maiores Nanômetro nm 0,001 mµ M.E organelas menores Ångströn Å 0,1 nm M.E moléculas Para calcular o valor da ampliação total fornecida por cada objetiva de um M.O.C., basta multiplicar o valor da ocular pelo valor da objetiva centralizada. Ex: Se a ocular estiver marcando 10x e a objetiva centralizada 40x, o aumento total será: 10 x 40 = 400x

7 A natureza ondulatória da luz interfere na eficácia de aumento de um M.O.C., impondo um limite em seu poder de amplificação. Teoricamente, é possível aumentar indefinidamente o poder de amplificação de um M.O.C., mas na prática isto é inútil face ao poder de resolução. A capacidade de distinguir dois pontos muito próximos é chamada poder de resolução. O poder de resolução de um M.O.C. é determinado pela capacidade de sua objetiva em produzir imagens separadas de objetos posicionados muito próximos. O olho humano é capaz de distinguir dois pontos distantes 0,1 mm um do outro. Se a distância for menor, eles serão vistos como um ponto apenas. O poder de resolução de um M.O.C. é de cerca de 225 nm e do Microscópico Eletrônico (M.E) é de até 0,5 nm. Outra dificuldade maior decorre do comprimento das ondas de luz. Ver um objeto ou um ponto significa captar com o olho a luz refletida por ele. Se esse ponto for menor que a metade do comprimento da onda de luz, ele não terá o poder de refleti-la. A luz incide sobre ele, mas não volta e, portanto, o olho não a registrará. A luz branca, normal, com comprimento de onda de Ǻ (angstron) - medida correspondente a 1/ de milímetro só poderia tornar visíveis pontos que, em alguns sentidos fossem maiores que a metade do comprimento da onda, ou seja, Ǻ. Se os pontos forem menores, a onda de luz não será defletida, mas passará entre eles até ser detida e refletida por algum ponto maior. Isso explica a invisibilidade de alguns vírus em amostras ao M.O.C. Chama-se poder de separação ou de resolução de uma lente a sua capacidade de separar nitidamente as imagens de dois pontos máximos. Para calcular o valor do limite inferior do poder de separação emprega-se a seguinte fórmula: r =. n (sen ) Além do comprimento de onda da luz do foco luminoso ( ), o valor (r) depende do índice de refração do meio (n) e do semi-ângulo da abertura do cone luminoso que penetra na objetiva (sen ). Quanto menor for o comprimento de onda, maior será esse poder. O produto n (sen ), que aparece no denominador da fórmula é conhecido como abertura numérica e nos dá o poder de resolução das lentes. Toda objetiva traz gravada sua abertura numérica, o que nos permite conhecer os aumentos totais máximo e mínimo que ela pode oferecer. Considerando a objetiva de 40x, cuja abertura numérica é de 0,65, o aumento total de maior fidelidade de um M.O.C. está compreendido entre 500 e vezes a abertura numérica da objetiva. No caso da objetiva de 40x, a margem de aumentos totais corretos ficará entre 500x 0,65 = 325 e x 0,65 =

8 7 1.2 Tipos de Microscópios 2. M.O.C.: é o mais comum e mais usado entre os microscópios, tanto na área profissional como na pedagógica. Permite aumento de até vezes. 3. M.E.: foi construído em 1932 na Alemanha, por Knoll e Ruska. Difere do M.O.C., por trabalhar com elétrons e não com luz. Permite aumentos superiores a vezes. 4. Microscópio Estereoscópico: é utilizado para examinar com mais detalhes estruturas ou organismos maiores. Permite aumento de até 500 vezes apenas. 5. Contraste de Fase: se baseia na direção da luz a qual atravessa um orifício, incidindo sobre um objeto in vivo. 6. Microscópio Protônico: trabalha com prótons. 7. Ultramicroscópio: trabalha com fundo escuro, no qual, só o objeto observado recebe luz. 8. Microscópio Ultravioleta: trabalha com raios ultravioletas, apanham partículas florescentes tornam-se visíveis. 9. Microscópio Polarizador: trabalha com luz polarizada. Permite reconhecer a refrigência dos orgânulos celulares. 1.3 Recomendações e Cuidados A) O M. O.C. deve ser transportado cuidadosamente com as duas mãos, pelo braço e pela base. B) Quando colocá-lo sobre a mesa, mantê-lo a alguma distância da borda. A mesa do laboratório deve estar livre de tudo que não seja absolutamente necessário. C) Evitar molhar o microscópio e caso seja molhado, enxuga-lo com lenço de papel. D) Limpar as partes ópticas do microscópio com lenços de papel, pois elas são sensíveis e devem ser bem cuidadas. Usar uma flanela macia para as partes mecânicas E) Após o uso, o M.O.C. deve ser guardado livre de poeira e/ou óleo. Sempre com a menor objetiva e a platina totalmente levantada. 2. TEMA DA AULA CONHECENDO AS ESTRUTURAS DO MICROSCÓPIO ÓPTICO COMUM 3. OBJETIVOS (1) Identificar os componentes das partes mecânica e óptica do microscópio óptico comum (M.O.C.). (2) Calcular a ampliação total obtida por cada objetiva.

9 8 4. MATERIAL Microscópio óptico comum (M.O.C.); Lápis; borracha. 5. PROCEDIMENTOS (1) Identifique os componentes da parte mecânica e óptica de um M.O.C. (2) Relacione cada uma das estruturas a sua função. (3) Experimente manejar um M.O.C. segurando-o pelo braço e pela base. (4) Experimente movimentar cuidadosamente os parafusos micro e macrométrico. (5) Experimente o charriot. (6) Experimente o condensador. (7) Calcule a ampliação total para cada objetiva. 6. QUESTÕES (1) Preencha corretamente a denominação das estruturas indicadas na figura abaixo (Figura 1): Figura 1: Microscópio óptico comum.

10 (2) Quando se usa o M.O.C. é importante saber de quanto o instrumento ampliou a imagem do objeto. Se, por exemplo, na ocular estiver marcado 10x e na objetiva 25x, de quanto será a ampliação? 9 7. BIBLIOGRAFIA CONSULTADA JUNQUEIRA, L. C. & CARNEIRO, J. Histologia Básica - 12ª Ed. Rio de Janeiro. Guanabara Koogan COMCIÊNCIA NA ESCOLA Fasciculos 1 3. Fundação Oswaldo Cruz FIOCRUZ. Acesso: GENOMA HUMANO- MICROSCOPIA. Acesso:

11 10 CURSO DE LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS (UAB/CAPES/UFPA) MÓDULO BIOLOGIA CELULAR Nome do(a) Aluno(a): Data: Visto: 1. MICROSCOPIA AULA PRATICA 1.2 FOCALIZANDO OBJETOS 1. POR QUE AS IMAGENS FICAM INVERTIDAS SE OLHADAS EM UM M.O.C.? Muitas vezes, ao tentar focalizar um objeto no M.O.C., nos atrapalhamos, quando queremos levar nosso campo de visão para um lado e ao direcioná-lo ele simplesmente vai para o outro, e algumas vezes, acabamos perdendo o objeto. Mas, por que isso acontece? Pense bem: tudo o que você faz no M.O.C. acontece ao contrário. Então, a imagem também só pode estar de cabeça para baixo e invertida. A inversão acontece devido ao conjunto de lentes usadas para aumentar as imagens. Os raios de luz que incidem em uma lente são refratados em diferentes ângulos, dependendo da curvatura das faces desta. Deste modo, um conjunto de raios paralelos pode convergir, para um mesmo ponto, ou divergir, para diversas partes de um único ponto. Este ponto é chamado de ponto focal de uma lente. Se uma lente faz os raios convergirem, então se forma uma imagem real (lente convergente). Uma imagem real é fotografável, ou visível em uma tela. É uma imagem "de cabeça para baixo", e é a usada nos M.O.C., devido à sua vantagem sobre as lentes divergentes, quanto à qualidade de imagens formadas. As lentes divergentes são aquelas que fazem os raios de luz divergirem, formando uma imagem virtual. Desta maneira a imagem só é visível se olharmos para a lente. A imagem formada é distorcida, e o comprimento focal depende da distância das lentes entre o centro focal e dependendo da distância da lente para o objeto. Devido à má qualidade das imagens formadas, não são muito usadas na M.O.C. Lentes côncavas (lentes que são mais estreitas no centro do que nas extremidades) fazem os raios divergirem, produzindo apenas imagens virtuais. A imagem é formada no mesmo lado da lente igualmente o objeto, é perpendicular e sempre diminuída, menor que o objeto real. O tamanho da imagem é controlado pela distância do objeto às lentes: quanto mais próximo das lentes, maior a imagem.

12 As lentes convexas são mais largas no meio que nas extremidades. Quando um objeto é colocado fora do comprimento focal, de uma lente convexa, a lente desvia os raios de luz do objeto e eles se convergem, formando uma imagem real do lado oposto ao da lente. Se o objeto é colocado dentro do comprimento focal da lente, de qualquer modo, a imagem é aumentada. É formada atrás do objeto, do mesmo lado das lentes. Geralmente, nesse caso, quanto mais perto estiver da lente, menos a imagem é aumentada. Por isso são mais empregadas nos M.O.C Como Focalizar um Material no M.O.C. 1. Coloque a lâmina com o material a ser observado centralizado sobre o orifício da platina. 2. Ajuste a luminosidade através do botão que está no pé do M.O.C. ou, em alguns casos, situado bem abaixo no braço. Para a focalização inicial, não será necessário utilizar o máximo da iluminação. Este ajuste deverá ser realizado cada vez que você mudar de objetiva. Obs. Não precisa girar até o fim e não force o botão. 3. Olhando por fora e nunca pela ocular, e com a objetiva de menor capacidade centralizada, gire o parafuso macrométrico, até que a objetiva se aproxime da lâmina. Aproxime a platina desta objetiva, até o máximo determinado pelo fabricante do aparelho. Este limite significa que o foco não está muito longe. Obs. O fabricante geralmente deixa a "trava" do botão macrométrico na posição correta do foco do material a ser analisado, com milímetros de diferença para a focalização perfeita, considerando uma mínima alteração na espessura das lâminas de diferentes fabricantes, como também o poder de visão do observador. 4. Com os olhos na ocular, gire o macro no sentido inverso, bem devagar até ver o material no campo com relativa nitidez. Dependendo do material que você está observando, você reconhecerá que chegou ao campo correto de focalização, deslizando a lâmina sobre a platina delicadamente, com ajuda do charriot, (sem tirar os olhos da ocular), de modo que você perceba o material se movendo, e que não é, portanto, nenhuma sujeira "grudada" na lente das objetivas ou das oculares. Caso você não consiga encontrar o foco, verifique se não colocou a lâmina ao contrário ("de cabeça para baixo"). Isso é muito comum acontecer quando o material está fixado em lâmina e sem a lamínula. 5. Focalize melhor com o micro, para conseguir uma boa imagem e a melhor nitidez possível. 6. Uma vez ajustado o foco, para uma ampliação maior, gire o revólver do M.O.C. e centralize a objetiva de aumento maior. Corrija o foco com o micrométrico. O foco deverá estar quase que perfeito, necessitando apenas de um leve ajuste para a nitidez da imagem e um novo ajuste na iluminação. Obs: siga sempre a ordem do aumento das objetivas, sem "pular" nenhuma delas.

13 7. Se nesta mudança de objetiva, você perdeu o foco, volte para o menor aumento e focalize novamente. Caso não tenha perdido o foco, mas não está encontrando a parte do material que deseja analisar, volte para o aumento anterior e centralize (o melhor que você puder) essa parte, antes de mudar de objetiva. Você nunca poderá esquecer esse procedimento, uma vez que a cada troca de objetiva é a região central do foco que será ampliada. 8. Cada vez que mudar a objetiva repita essa operação. 9. Para pessoas destras, a mão esquerda deve estar presa ao macro e a direita livre para desenhar, escrever, etc TEMA DA AULA PREPARAÇÃO HISTOLÓGICA DE LETRAS DE JORNAIS E DE CABELOS 3. OBJETIVOS (1) Focalizar objetos no M.O.C. (2) Ajustar a imagem nas objetivas de: 0,32x, 10x, e 40x. 4. MATERIAL Lâminas histológicas; lamínulas; pinça; conta-gotas; pincel; estilete; Jornal (letras maiúsculas, exceto H, I, N, O, S, X e Z); 2 fios de cabelos (claro e escuro ou fino e grosso); Água destilada; M.O.C.; Lápis; borracha. 5. PROCEDIMENTOS (1) Deposite uma das letras recortadas em uma lâmina limpa. (2) A seguir, coloque uma gota de água destilada sobre a letra. (3) Espere um pouco para que a letra absorva a água. (4) Cubra a lâmina com uma lamínula procedendo da seguinte maneira: a. A lamínula deve ser apoiada na lâmina, fazendo com ela um ângulo de 45 graus. b. Abaixe a lamínula vagarosamente, para evitar a formação de bolhas de ar. c. Bater ligeiramente sobre a lamínula para remover eventuais bolhas de ar. (5) Coloque a lâmina sobre a platina do M.O.C.

14 (6) Analise o material no menor aumento (objetiva 3,2X) depois passe para o aumento 10X depois para o aumento de 40X. (7) Corte dois fios de cabelos de cores ou espessura diferentes. (8) Deposite os fios cruzados sobre a lâmina. (9) Repita os itens 2 a 6 da preparação de jornal QUESTÕES DE FIXAÇÃO (1) O que parece ter acontecido com a letra vista pela ocular do M.O.C. quando comparada à letra observada a olho nu? (2) O que você nota com o aumento dado pela objetiva 10x que é difícil de observar no aumento 3,2x? (3) Em qual situação é mais conveniente utilizar o aumento de 10x, e em qual é melhor utilizar o de 40x? (4) É possível ver os dois fios de cabelos com o mesmo foco? Por que? 7. BIBLIOGRAFIA CONSULTADA JUNQUEIRA, L. C. & CARNEIRO, J. Histologia Básica - 12ª Ed. Rio de Janeiro. Guanabara Koogan COMCIÊNCIA NA ESCOLA Fasciculos 1 3. Fundação Oswaldo Cruz FIOCRUZ. Acesso: GENOMA HUMANO- MICROSCOPIA. Acesso:

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