Guia Didático do Professor

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1 Guia Didático do Professor Animação Carboidratos Moléculas semelhantes com diferentes funções Alimentos Fonte de substâncias básicas Química 1ª Série Ensino Médio CONTEÚDOS DIGITAIS MULTIMÍDIA

2 Conteúdos Digitais Multimídia Guia Didático do Professor Coordenação Didático-Pedagógica Stella M. Peixoto de Azevedo Pedrosa Redação Gislaine Garcia Tito Tortori Revisão Alessandra Muylaert Archer Projeto Gráfico Eduardo Dantas Diagramação Romulo Freitas Revisão Técnica Nadia Suzana Henriques Schneider Produção Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro Realização Fundo Nacional de Desenvolvimento da Educação Ministério da Ciência e Tecnologia Ministério da Educação Objetivo geral: Reconhecer a estrutura e a composição básica dos carboidratos. Objetivos específicos: Reconhecer a alimentação como a forma dos seres autotróficos reporem energia e nutrientes; Caracterizar os carboidratos como nutrientes energéticos; Classificar os carboidratos segundo o seu grau de complexidade e a sua composição química; Animação (Software) Tema: Carboidratos Moléculas semelhantes com diferentes funções Área de aprendizagem: Química Conteúdo: Alimentos Fonte de substâncias básicas Conceitos envolvidos: amido, calorias, carboidratos, celulose, frutose, glicose, glicogênio, hidroxila, isomeria, monossacarídeo, nutrientes, oligossacarídeo, polissacarídeo. Público-alvo: 1ª série do Ensino Médio Reconhecer que existem carboidratos com a mesma composição química que desempenham funções diferentes; Citar exemplos de isomeria entre os carboidratos. Pré-requisitos: Sem pré-requisitos. Tempo previsto para a atividade: Consideramos que uma aula (45 a 50 minutos) será suficiente para o desenvolvimento das atividades propostas.

3 Introdução O guia didático do professor pretende ser um recurso facilitador na apresentação do conteúdo e, por isso, além de orientações gerais, indicamos algumas leituras e sites com materiais complementares. Esperamos, assim, que o guia propicie formas de ampliar as informações que contribuam para a construção de novos conhecimentos, para além daqueles apresentados nos livros didáticos. Não se esqueça de reservar com antecedência a sala de informática para a apresentação da aula. Também é importante observar os requisitos técnicos para a utilização do software: Sistema operacional Windows, Macintosh ou Linux Navegador web (Browser) que possua os seguintes recursos: Animação Alimentos Carboidratos Moléculas semelhantes com diferentes funções Plug-in Adobe Flash Player 8 ou superior instalado; Recurso de Javascript habilitado pelo navegador.

4 Conteúdos Digitais Multimídia Guia Didático do Professor Apresentação do Tema Antes de começar a apresentação do tema é interessante observar o que os alunos sabem sobre carboidratos. Permita que compartilhem ideias e experiências. Explore ao máximo os conhecimentos prévios que eles poderão ter para, então, engatar um debate. Esclareça as dúvidas e apresente aspectos que julgue importantes para a compreensão do tema. Procure relacionar as informações com as experiências que, possivelmente, os alunos apresentarão. Atividades Na sala de computadores A possibilidade de interação dos alunos através da animação é uma forma interessante de envolvê-los no debate sobre o tema. Sendo assim, sob a mediação do professor, a interatividade será uma importante ferramenta didática, contribuindo para que se interessem pelo tema e aprendam os conceitos apresentados. Alimentação É importante destacar que a alimentação é a forma como os seres autotróficos (animais, por exemplo) repõem energia e nutrientes. Por isso é adequado lembrar aos alunos que a alimentação, além da questão sensorial, do prazer, da reunião social etc., é fundamental para a manutenção dos processos vitais de cada indivíduo. Aproveite e informe aos alunos que cada pessoa, dependendo da faixa etária, sexo, condição física, estilo de vida e atividade física necessitará receber quantidades e qualidades diferentes de nutrientes e energia. Destaque que um ciclista ou outro atleta precisará de uma alimentação totalmente diferente da de um professor ou um balconista. Os nutrientes nos alimentos Destaque para os alunos os diferentes alimentos em um prato de refeição, especialmente para distinguir que cada comida possui a sua própria composição química. As substâncias que compõem os alimentos são denominadas nutrientes. Indique para os alunos clicarem em cada um dos alimentos na tela, para que possam identificar os exemplos de nutrientes de cada alimento. Lembre que cada alimento possui proporções diferentes de carboidratos, proteínas, lipídeos, vitaminas, minerais, fibras etc. Explique que a vitamina A foi colocada como exemplo por ser um dos nutrientes presentes da cenoura.

5 Carboidratos fonte de energia Todos nós sabemos que a alimentação é importante para a nossa nutrição. Além disso, fornece a energia necessária para que consigamos realizar as tarefas do dia-a-dia. Alguns alimentos são ricos em nutrientes do tipo energético, como os carboidratos, que representam a principal fonte de energia para o corpo humano. Informe aos alunos que os carboidratos podem ser encontrados em diversos tipos de alimentos, incluindo aqueles que contêm farinha (farináceos) como o pão, bolo, biscoito, macarrão etc. Em seguida, destaque que a composição química dos carboidratos está baseada na fórmula molecular C.(H2O)n e essas substâncias são conhecidas como carbonos hidratados ou hidratos de carbono, sacarídeos, glicídios ou açúcares. Lembre que eles fornecem entre 45 e 65% da quantidade de calorias necessária para o bom funcionamento do organismo. Será que os alunos sabem dizer o que são calorias? Explique que a caloria (cal) é a energia necessária para aumentar a temperatura de uma massa de um grama de água de 14,5 C para 15,5 C. Informe aos alunos que, na prática, essa quantidade de energia é muito pequena e que por isso é mais comum usarmos a unidade Kcal, que é mil vezes maior que a caloria. Os alimentos têm diferentes composições químicas, sendo que a combustão de cada alimento libera distintas quantidades de energia. Quando ingeridos, no organismo, são utilizados nas várias funções vitais, como caminhar, dançar, rir, chorar. Para realizar essas ações, sofrem reações de combustão, as quais liberam calor. O calor liberado é medido em quilocalorias (kcal), embora, em nutrição, refira-se, abreviadamente, à medida como caloria (cal), porém o correto seria dizer: quantas kcal tem este alimento?. Ressalte também que os carboidratos são moléculas energéticas importantes e que as células, em situações de estresse ou quando o corpo permanece em jejum, usam grandes quantidades dessas substâncias, que ficam armazenadas nos músculos e no fígado. dica! Leia O que significa o valor de calorias dos alimentos, de SCHNEIDER, N. S. H. Alquimia da Vida: Emoção, nutrição, envelhecimento, doença e meio ambiente, Santa Maria: O Autor. 2008, p.53 e 54. Animação Alimentos Carboidratos Moléculas semelhantes com diferentes funções Lembre que o amido, por exemplo, é um tipo de carboidrato complexo e funciona como reserva vegetal. Assim, os carboidratos funcionam como combustível energético para a atividade biológica e são armazenados no organismo humano na forma de glicogênio, que é um polissacarídeo e a principal reserva energética das células animais. Os carboidratos ou glicídios podem ser divididos em dois grupos: os carboidratos mais simples (açúcares) e os complexos (amido e glicogênio). Explique aos alunos que o segundo grupo pode desempenhar, além da reserva energética, outras funções importantes para o organismo. Lembre-lhes que os carboidratos mais complexos possuem, além da cadeia de Carbono, também os elementos Nitrogênio (N), Potássio(P) e Enxofre(S). 5

6 Conteúdos Digitais Multimídia Guia Didático do Professor mais detalhes! Encontramos informações sobre os carboidratos no artigo Carboidratos: estrutura, propriedades e funções, de FRANCISCO JU- NIOR, Wilmo E. Química Nova na Escola, nº 29, agosto, 2008, p Disponível em online/qnesc29/03-ccd pdf. Destaque a tela 5, em que os monossacarídeos são classificados de acordo com o seu grupo funcional em cetoses ou polihidroxicetonas (que apresentam o grupamento cetona) e aldoses ou polihidroxialdeídos (que apresentam o grupamento aldeído). Professor, seria interessante ressaltar a tela 6 da animação, que mostra em um quadro as funções desempenhadas pelo carboidrato. Lembre que além da função energética, os carboidratos complexos podem ainda desempenhar a função estrutural, como no caso da celulose, e entrar na composição dos ácidos nucleicos (ADN e ARN). Informe aos alunos que os carboidratos mais simples são denominados monossacarídeos (uma unidade que contém de 3 a 7 carbonos) e os dissacarídeos (duas unidades). Explique que apesar desse termo ser associado a açúcar, apenas os sacarídeos simples são doces. Instigue os alunos dizendo que todo açúcar (sacarídeos) é um carboidrato, mas que nem todo carboidrato é um açúcar. A glicose e a frutose são exemplos de monossacarídeos. A glicose é a principal molécula energética circulante nas células dos animais. Já a frutose é encontrada em frutas, cereal e mel. Explique que os oligossacarídeos são carboidratos intermediários (formados por até 10 carbonos) e os polissacarídeos são moléculas maiores, constituídas pela reunião de vários monossacarídeos. 6

7 Moléculas aparentemente semelhantes possuem funções distintas Explique que alguns carboidratos, apesar de serem quimicamente semelhantes, podem desempenhar funções bastante distintas nas estruturas vivas. Essa aparente contradição pode ser explicada a partir da tela 10, com três exemplos de diferentes tipos de sacarídeos: manose, glicose (ou glucose) e galactose. Aponte para os alunos que apesar de serem substâncias diferentes, todas têm a mesma fórmula química geral (C 6 H 12 O 6 ). Lembre, contudo, que são encontradas em fontes diferentes na dieta humana. Destaque que a única diferença entre as três é a posição do radical hidroxila (OH). Isso faz com que cada uma delas tenha uma fórmula estrutural distinta das demais. Essa é uma boa oportunidade para informar aos alunos que esse fenômeno, em Química, é denominado de isomeria. Destaque na tela 9 a explicação sobre carboidratos complexos que têm a mesma composição química, embora sejam substâncias bastante diferentes. A tela apresenta uma comparação entre dois polissacarídeos a celulose e o amido. Explique que ambos são quimicamente representados pela fórmula (C 6 H 10 O 5 )n. Lembre que os polissacarídeos são polímeros de monossacarídeos. Assim, essas macromoléculas são polímeros formados pela união de muitas moléculas de glicose. Contudo, apesar de serem polímeros da glicose, a celulose e o amido são substâncias quimicamente diferentes. Informe aos alunos que a estrutura da celulose permite a formação de fibras, enquanto o amido tem uma estrutura mais ramificada. A partir dessas características cada uma desempenha função diferente nos vegetais. A celulose é uma substância que forma a parede celular, enquanto o amido é usado como reserva energética. dica! Sobre o tema isomeria sugerimos que os alunos assistam ao vídeo Isomeria da série Aí tem química!, disponível no link: br/bitstream/handle/ mec/13893/open/file/video.html?sequence=5. Animação Alimentos Carboidratos Moléculas semelhantes com diferentes funções

8 Conteúdos Digitais Multimídia Guia Didático do Professor 3. a) b) c) Atividades Complementares Proponha que os alunos, em grupos, pesquisem sobre os diferentes tipos de carboidratos. Divida entre os grupos os temas: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos. Peça que eles pesquisem sobre a composição química, a sua ocorrência e função. Proponha que cada grupo faça uma apresentação para o restante da turma. Crie um jogo de cartas (do tipo mico-preto) com monossacarídeos. Depois explique que o objetivo do jogo é formar um dissacarídeo com as cartas. Cada vez que o aluno identificar o dissacarídeo, formado por duas cartas de monossacarídeos, deverá abaixar as cartas na mesa e informar o nome. Ao final, a pontuação de cada um será dada pelo número de dissacarídeos formados. Organize os alunos em grupos e proponha que produzam um modelo tridimensional de um monossacarídeo (glicose, frutose, manose, galactose, arabinose etc.). Você pode propor que eles escolham entre trioses, tetroses, pentoses, hexoses e que produzam modelos com sucata. Marque, em seguida, uma data para a exposição do material produzido. 4. Avaliação A avaliação é um bom momento para verificar progressivamente o desenvolvimento dos alunos com relação à aprendizagem, bem como a habilidade deles em estabelecer relações do que foi aprendido com o cotidiano. A avaliação é necessária para que o professor possa analisar as causas que impedem ou dificultam o aprendizado satisfatório dos alunos. Por isso, esse também deve ser um momento de reflexão docente, a fim de avaliar os pontos positivos e negativos e repensar sua prática, visando aperfeiçoá-la. Todas as situações envolvidas no processo de ensino-aprendizagem devem ser levadas em conta, como a participação, presença e empenho dos alunos. É importante que eles tenham a prática da autoavaliação, para que possam compreender melhor quando e como aprendem. 8

9 ANIMAÇÃO - SOFTWARE EQUIPE PUC-RIO Coordenação Geral do Projeto Pércio Augusto Mardini Farias Departamento de Química Coordenação de Conteúdos José Guerchon Ricardo Aucélio Assistência Camila Welikson Produção de Conteúdos PUC-Rio CCEAD - Coordenação Central de Educação a Distância Coordenação Geral Gilda Helena Bernardino de Campos Coordenação de Software Renato Araujo Assistência de Coordenação de Software Bernardo Pereira Nunes Coordenação de Avaliação e Acompanhamento Gianna Oliveira Bogossian Roque Coordenação de Produção dos Guias do Professor Stella M. Peixoto de Azevedo Pedrosa Assistência de Produção dos Guias do Professor Tito Tortori Redação Alessandra Muylaert Archer Gisele da Silva Moura Gislaine Garcia Design Eduardo Dantas Isabela La Croix Romulo Freitas Revisão Alessandra Muylaert Archer Camila Welikson Gislaine Garcia