Micróbios do solo

Objetivo
Demonstrar a relevância dos micróbios na fertilidade do solo;
Tempo para a atividade
Uma a duas semanas
Material necessário:
5 copos descartáveis furados no fundo;
15 grãos de feijão (escolha os melhores grãos)
3 xícaras de chá de terra de jardim;
algodão hidrófilo
caneta de retroprojetor;
Água;
Desinfetante ou vinagre dissolvido em água;
Desenvolvimento
Identifique os copos descartáveis com números de 1 a 5, e coloque terra de jardim em três copos, e algodão nos dois outros.
Coloque três grãos de feijão, bem separados, em cada copinho. Cubra com um punhado de terra ou um pouco de algodão, conforme o caso;
Regue diariamente os copinhos de acordo com o esquema abaixo.
Observe a germinação nos copinhos e anote em um quadro, o tamanho do broto.
Variações possíveis
Neste experimento podem variar:
O tipo de solo usado – pode-se realizar baterias de testes comparando solos arenos, humosos e argilosos. Pode-se ainda realizar um experimento com solo humoso queimado e não queimado.
O líquido que umedece o solo – podem ser realizadas várias diluições de um único desinfetante, para demonstrar se seu efeito é dependente da concentração.
Luz e escuridão – os copos podem ser feitos em duplicata e comparar-se os resultados da exposição ou não à luz.
Tempo – faça observações mais longas, várias semanas.
Conteúdos de inserção do experimento:
Características Gerais dos seres vivos;
Citologia – metabolismo celular: respiração e fotossíntese;
Seres vivos – reino Vegetal;
Ecologia – ciclos biogeoquímicos, poluição, importância dos micróbios no epinociclo, chuva ácida.
Temas transversais
Saúde – efeitos da poluição do solo sobre a produção de alimentos;
Meio ambiente – equilíbrio entre os seres vivos, importância dos micróbios para a manutenção da vida no Planeta;
Ética e Cidadania – direito à informação e à saúde.
Informação útil
A fertilidade do solo está ligada à quantidade de material orgânico a ele incorporado. A ciclagem deste material se deve aos micróbios do solo, que se destruídos, baixam sua fertilidade. A poluição do solo e as queimadas matam os micróbios, e consequentemente baixam a produtividade do solo.
Leitura recomendada
Bier, O. Bacteriologia e Imunologia. Edição Melhoramentos. Ed. Universidade de São Paulo, 1975
Jawetz, E. et all. Microbiologia Médica. Ed. Guanabara Koogam.
Fonte:http://archives.microbeworld.org/resources/experiment.aspx

Na Internet
The Dictionary of Cell Biology – http://www.mblab.gla.ac.uk/~julian/Dict.html –acessado em2001
Introd. of Clinical Microbiology – http://medic.med.uth.tmc.edu/path/00001450.html – acessado em 2001

Micróbios do ar

Objetivo
Provar que existem micróbios no ar.
Tempo da atividade
60 minutos de preparação da atividade e 1 semana de observação
O que você precisa:
Dois frascos de vidro ou 2 tubos de ensaio grandes;
Um pedaço de tubo de vidro reto (3 cm)
Um chumaço de algodão hidrófobo para fazer as rolhas dos frascos;
Gelatina sem sabor
Algumas fatias de banana
Uma panela de pressão
Uma lata que caiba na panela de pressão
Desenvolvimento
Prepare a gelatina segundo as instruções do fabricante, e misture com a banana amassada, criando uma solução nutritiva. Despeje um pouco em cada um dos frascos ou tubos de ensaio.
Tampe o frasco 1 com algodão. No frasco 2 fixe o tubo reto no algodão e feche o frasco..
Coloque os 2 frascos dentro da lata, e em seguida, coloque a lata dentro da panela de pressão. Coloque água até metade da altura da lata. Para que a lata não bóie, coloque pesos no fundo da mesma (moedas, por exemplo). Calce bem os frascos para não tombarem. Feche a panela e leve ao fogo. Deixe apitar e conte 10 minutos para apagar o fogo. Espere esfriar para retirar a tampa.
Observe os três frascos pelo período de uma semana.
Variações possíveis
Caso seja possível conseguir um tubo em forma de “S”, monte um terceiro frasco como o indicado na figura abaixo. Desta forma é possível reproduzir os experimentos de Pasteur,
É possível, ainda substituir o caldo nutritivo pelo caldo nutritivo proposto em Meios de cultura.
Conteúdos de inserção do experimento:
Características Gerais dos seres vivos;
Citologia – química da célula (compostos com função energética); metabolismo celular: fermentação, respiração e fotossíntese;
Seres vivos – Monera e Fungi;
Origem da vida – os experimentos de Pasteur.
Temas transversais
Saúde – importância dos micróbios na produção de alimentos, conservação de alimentos;
Meio ambiente – utilização de micróbios pelo Homem;
Ética e Cidadania – direito à alimentação;
Informações úteis
Séc XIX – Louis Pasteur, químico francês, derrotou a hipótese da geração espontânea em 1862. Ele ferveu caldo de carne em frascos de pescoço de cisne, que deixavam entrar o ar, mas não os micróbios. Para demonstrar que a ausência de micróbios não se devia à falta do “princípio vital”, após alguns dias, Pasteur inclinou o frasco de modo a que o caldo estéril entrasse em contato com os micróbios do ar: dentro de dezoito horas os frascos estavam cheios de micróbios.
O frasco com o tubo reto apresentará mofo (crescimento de fungos), porque os micróbios do ar entraram no frasco, encontraram condições propícias de se desenvolver e se multiplicaram;
O frasco com rolha de algodão não permitiu a entrada de micróbios do ar, portanto não haverá crescimento;
O frasco com tubo em S permite a entrada do ar, mas os micróbios ficam retidos nas paredes curvas do tubo de vidro, portanto o frasco ficará sem contaminação.
Leitura recomendada
Revista Nova Escola – Um cientista de Inúmeras Descobertas – Revista Nova Escola – Janeiro/Fevereiro de 2000- pg38-40.

Controle da população de micróbios

Objetivo
Investigar estratégias para reduzir o crescimento microbiano.
Tempo de atividade
60 minutos
Material necessário
3 copos de vidro transparentes, todos do mesmo tamanho;
1 colher de chá para medida
3 colheres de chá de fermento de crescimento rápido ( em pó granulado)
6 colheres de chá de açúcar
1 conta-gotas
água morna (40ºC)
1 rolo de fita adesiva (crepe)
palitos de picolé (para mexer)
1 caneta ou lápis
produtos domésticos como: líquido para limpeza bucal, sabão, detergente, água oxigenada, refrigerante, pasta de dentes,
1 retro-projetor ou placa aquecedora (opcional)
uma régua milimetrada
Desenvolvimento
Selecionar dois dos produtos domésticos para usar como soluções de teste. Distribuir três copos na mesa, à sua frente. Etiquete um como controle, e os outros com os nomes das soluções de teste utilizadas. Coloque 1/3 de água morna (40ºC) em cada copo. Acrescentar duas colheres de chá de açúcar a cada um, e mexa para dissolver. Acrescente uma colher de chá de fermento a cada copo e mexa suavemente.
Acrescentar cinco gotas de solução de teste a cada um dos respectivos copos . No copo do controle, acrescentar cinco gotas de água. Coloque-os em uma local morno (estufa). Quanto mais morno, mais rápido o fermento crescerá.
Examine os copos em 10, 20 e 30 minutos. Meça e registre a altura da camada de espuma. Aos 30 minutos, alinhe os copos em ordem de altura de espuma. Quais as substâncias mais efetivas para limitar o crescimento das leveduras ? Quais substâncias que não limitam o crescimento de fermento?
Variações possíveis
Desinfetantes – podem ser utilizadas diluições de vários tipos de desinfetantes e antissépticos. Pode-se experimentar, ainda o uso de detergentes em concentrações variadas.
Tempo – pode-se variar os tempos em 10, 20, 30, 40 e 60 minutos.
Temperatura – colocar os copos sobre um retro-projetor, os manterá aquecidos se a temperatura ambiente for baixa.
Conteúdos de inserção do experimento:
Características Gerais dos seres vivos;
Citologia – química da célula (compostos com função energética); metabolismo celular: fermentação, respiração e fotossíntese;
Seres vivos – reino fungi;
Ecologia –relações ecológicas.
Temas transversais
Saúde – higiene dos ambientes;
Meio ambiente – relações entre os micróbios e o Homem;
Ética e Cidadania – direito à alimentação;
Pluriculturalismo – formas diferentes de produzir o pão por culturas diferentes.
Informações úteis
O fermento é um conjunto de fungos unicelulares, que se reproduzem por brotamento ou produzem esporos, e que podem viver em uma grande variedade de habitats. Pode-se encontrar leveduras em folhas de plantas, flores, na pele, e na terra, na água salgada, e nos intestinos de animais de sangue quente. Em algumas condições, multiplicam-se depressa. Outras condições podem limitar a sua reprodução. No experimento acima, mais espuma indica mais atividade do fermento, e mais atividade do fermento indica mais fermentação. Em hospitais, casas, e até mesmo em nossa pele, usamos coisas para prevenir o crescimento de micróbios de outras pessoas ou de locais como o solo.
Tipos de agentes de controle microbiano
- Físicos - esfregação, filtração, sedimentação, calor (úmido ou seco), desidratação, luz solar, radiação, ultra-som e microondas.
- Químicos - antibióticos, anti-sépticos e desinfetantes.
Qualidades de um bom desinfetante
Agir em todos os tipos de micróbios;
Não destruir tecidos vivos ou ser tóxico para estes tecidos;
Ter alto poder de penetração;
Fácil dissolução na água;
Não se decompor facilmente;
Não estragar o material no qual será utilizado;
Não ter odor desagradável;
Não descorar o material;
Ser barato.
Leitura recomendada
Introd. of Clinical Microbiology – http://medic.med.uth.tmc.edu/path/00001450.html – acessado em 2001
The Dictionary of Cell Biology – http://www.mblab.gla.ac.uk/~julian/Dict.html – acessado em 2001

Açúcar ou adoçante?

Objetivos
Comparar a energia contida em vários adoçantes, medindo a produção de gás carbônico, produzido pelo fermento, ao usar adoçante como alimento.
Utilizar o princípio de Arquimedes.
Tempo de atividade
60 minutos
Material necessário:
4 a 7 sacos plásticos para congelador pequenos (do tipo zip),
10 colheres de chá de fermento de crescimento rápido
1 caneta para retroprojetor
1 colher de chá (para medida)
1 fita métrica
1 xícara de chá (para medida)
1 recipiente pequeno de água morna
2 colheres de chá de adoçante sacarina ou 2 colheres de chá de adoçante aspartame
Açúcar
5 copos de papel
1 rolo de fita adesiva
1 recipiente de 1 L graduado (opcional)
Desenvolvimento
Antes de começar a experiência, observe se os sacos têm vazamento. Encha-os com água, sele, e vire-os em todas as direções para ter certeza que não há nenhuma gota na bolsa. Se houver vazamentos de água substitua-os (Fig. 13).
O experimento inclui 5 sacos. Cada um deles deverá ficar com a mesma quantidade de líquido, e nos que contém fermento deve-se acrescentar 1 colher de chá de fermento biológico. O saco #1 conterá 1 xícara de água morna e 1 colher de chá fermento. O saco #2 deverá conter 1 xícara de chá de água morna e 1 colher de chá de açúcar, o saco #03 deverá conter 1 xícara de água morna e 1 colher de adoçante . O saco #4 conterá 1 xícara de água morna, 1 colher de chá de fermento e 1 colher de chá de açúcar. E o saco #5 conterá 1 xícara de água morna, 1 colher de chá de fermento e 1 colher de chá de adoçante (aspartame ou sacarina). Se estiver testando adoçantes em pó, dissolva-os em água morna e misture ao fermento. Se estiver testando um líquido adocicado, como suco de frutas ou refrigerantes, junte o líquido ao fermento, sem água. É IMPORTANTE QUE CADA SACO CONTENHA O MESMO NÍVEL DE LÍQUIDO. Oriente-se pela figura
Depois de acrescentar um adoçante diferente a cada um dos sacos, marque-os cuidadosamente, retirando o máximo de ar possível. Misture bem os conteúdos. Mantenha os conteúdos dos sacos em uma temperatura constante, colocando-os, por exemplo, dentro de uma caixa. Monitore os sacos em 10 minutos, fazendo-se as respectivas anotações.
Enquanto aguarda, prove uma amostra de cada um dos adoçantes testados. Qual é mais doce? Qual fornecerá mais energia para o fermento?
Depois de 10 minutos, determine a quantidade de gás produzido em cada um dos sacos. Registre suas observações. Um modo para medir a quantidade de gás produzido, é medir o diâmetro de cada bolsa com uma fita métrica. Aperte o saco, junte a porção do gás no fundo. Gire a parte plana do saco ao redor do fundo. Meça o diâmetro ao redor de cada um.
Um método alternativo para medir o gás produzido é o deslocamento de água. Veja Figura abaixo. Encha um 1 recipiente graduado com água. Meça o nível. Submirja os sacos, um de cada vez, no recipiente de água. Marque o novo nível de água e remova o saco. Siga este procedimento para medir a quantidade de água deslocada em cada saco. Anote os resultados.
Figura 15 – Medida da produção de gás, pelo deslocamento de água.
Variações possíveis
Neste experimento podem variar:
A fonte de alimento – o açúcar refinado pode ser substituído por açúcar mascavo, adoçantes dietéticos, mel e sucos de frutas como de uva, de limão, ou ainda bebidas não derivadas de frutas e que contenham frutose, refrigerantes normais e dietéticos. Pode-se ainda realizar um experimento de tentativa de bloqueio do crescimento, utilizando-se soluções desinfetantes.
Luz e escuridão – o experimento pode ser feito em duplicata e comparar-se os resultados da exposição ou não à luz.
Tempo – faça observações mais longas de 20, 30 ou 40 minutos, por exemplo.
Observação – examine de perto um grão do fermento. Registre suas observações. Ponha um número pequeno de grãos de fermento e algumas colheres de chá de água em um saco plástico, do tipo zip. O que aconteceu aos grãos? A mistura de água ficou clara ou turva? Se houver um microscópio disponível, ponha uma gota da mistura de água em um lâmina, e cubra com uma lamínula. Examine em pequeno aumento. O que você vê? O que a água fez aos grânulos? Água é necessária para a vida? Os grânulos que você colocou na água são realmente as únicas células de fermento? As células do fermento são muito pequenas, e têm uma estrutura definida que pode ser vista no microscópio.
O recipiente graduado – pode ser feito com uma garrafa PET de 2 L cortada, e graduada com uma régua colada em sua lateral.
Pode-se utilizar lâmina e lamínula, e microscópio, para a visualização das leveduras. Corantes como violeta genciana e azul de metileno, comprados em farmácias ajudam na visualização das células.
Caso o microscópio não esteja disponível pode-se utilizar fotografias de fermento (das células de levedura) para ilustrar a aula.
Conteúdos de inserção do experimento:
Características Gerais dos seres vivos;
Citologia – química da célula (compostos com função energética); metabolismo celular: fermentação, respiração e fotossíntese;
Seres vivos – reino dos Fungos;
Ecologia – ciclos biogeoquímicos.
Temas transversais
Saúde – importância dos micróbios na produção de alimentos, conservação de alimentos;
Meio ambiente – utilização de micróbios pelo Homem;
Ética e Cidadania – direito à alimentação;
Informações úteis
O fermento é um conjunto de organismos vivos e que têm semelhanças com os seres humanos. Eles consomem açúcar para obter energia, e liberam gás carbônico. A quantidade de gás carbônico produzida indica a quantidade de energia gasta. Adoçantes artificiais como aspartame e sacarina, embora tenham sabor doce, não contêm açúcar, ou contém pouco açúcar que possa ser utilizado como fonte de energia. São necessárias apenas pequenas quantidades destes adoçantes, para dar o mesmo sabor que uma grande quantidade de açúcar. O fermento pode degradar o aspartame, mas obtém pouca energia desta degradação. Entretanto, a estrutura da sacarina é diferente, nem o ser humano nem fermento podem degradá-la.
Os seguintes resultados podem ser vistos, nos vários sacos plásticos.
Com o passar do tempo, mais açúcar permitirá mais geração de gás.
Açúcares simples, como dextrose e frutose, causam produção de gás inicial mais rápida que sacarose.
Adoçantes com aspartame e sacarina contêm maltodextrose, além dos respectivos adoçantes artificiais. Ambos produzem taxas de gás inicialmente mais rápidas do que o açúcar com fermento e maltodextrose. Depois de um período curto de tempo, pára a produção de gás.
Os resultados das bebidas de frutas variarão de acordo com a quantidade de açúcar natural na fruta, quantidade de açúcar adicionado no processamento, e acidez.
Começando com mais fermento, inicialmente, aumentarão a taxa e quantidade de gás produzido.
Intervalo de tempo dado suficiente e espaço de expansão, são fatores limitantes da produção de gás em cada uma das bolsas.

Fonte: http://archives.microbeworld.org/resources/experiment/pgs26-29.pdf

Leitura Recomendada
Brock T. D; M. T. Madigan; J. M Martinko; J. Parker. Biology of Microorganisms. 1994. Prentice Hall, New Jersey, 909 p.
Darnell et al.; Mollecular Cell Biology: 1990
Fenchel, T.; Ecology of Protozoa. The Biology of Free-living Phagotrophic Protists. 1987. Springer-Verlag, Berlin, 197 p.
Lehninger, A. L. – Bioquímica – Ed. Edgard Blücher Ltda.
National Association of Biology Teachers – Meet Microbes, Microbe World Activities – NABT – 1999 – VA – USA.
Pelczar, M. J.; E. C. S. Chan; Noel R. Krieg. Microbiologia, Conceitos e Aplicações.. 1997, Segunda edição. Makron Books, São Paulo, 517 p.
Ronald, M. Microorganisms in our World. Atlas. 1995. Mosby, St. Louis, 765 p.
Roitman I.; L. R. Travassos; J. L. Azevedo. Tratado de Microbiologia.. 1991. Editora
Manole, São Paulo, 126 p.

Os fungos e os alimentos

Objetivo
Investigar os fatores necessários para o crescimento e desenvolvimento de fungos
Tempo da Atividade
14 dias
Material necessário:
3 provetas (50-mL) ou 3 xícaras pequenas
3 pipetas ou 3 conta-gotas
20 mL de solução de açúcar
20 mL de suco de limão
20 mL de água de torneira
4 fatias de pão branco
4 fatias de pães sortido como francês, branco de forma, ou de centeio, ou trigo integral.
8 sacolas plásticas do tipo zip ou saco comum transparente (fechado com fita adesiva posteriormente)
1 caneta de retroprojetor
1 lamparina ou fogão
1 pegador de gêlo
1 proveta de 250 mL ou panela pequena
100 g de açúcar.
Desenvolvimento
Coloque na panela, 100 mL de água. Acrescente, aproximadamente, 100 g de açúcar à água. Aqueça a mistura até o açúcar ser dissolvido. Deixe a solução esfriar durante 5 minutos.
Para cada grupo, encha uma xícara pequena com 20 mL de água de torneira, uma xícara com 20 mL de suco de limão, e uma xícara com a água açucarada preparada. Distribua os materiais.
Etiquete com o número1 o saco plástico com a legenda Pão Branco Seco, com o número 2 aquele com a legenda Água no Pão Branco, com o número 3 aquele com a legenda Suco de Limão no Pão Branco, e com o número 4 aquele com a legenda Água com Açúcar no Pão Branco. Ponha o nome do grupo em todas as 4 bolsas, bem como a data da atividade. Coloque uma fatia de pão branco seco na bolsa marcada como Pão Seco, anote. Borrife 20 gotas de água em outra fatia de pão branco. Esteja seguro de que o pão não fique encharcado, mas deve estar úmido. Coloque a fatia de pão no saco marcado como Água no Pão, e anote. Borrife 20 gotas de suco de limão em outra fatia de pão branco. Coloque na bolsa marcada como Suco de Limão no Pão Branco, e anote. Borrife 20 gotas de água de açúcar na última fatia de pão. Coloque a fatia de pão na bolsa marcada como Água com Açúcar. Todas as etapas devem ser devidamente registradas com a data, o número do experimento, o significado de cada número, o nome do grupo, dias de observação e resultados observados.
Repita os passos acima, mas use um tipo diferente de pão nas outras bolsas. Assegure-se de etiquetar as bolsas corretamente, assim se saberá o que elas contêm.
Coloque todas as oito bolsas em um lugar escuro e morno (30º C). Observe-os diariamente, durante 2 semanas. Registre seus resultados em um quadro.
Alerte os alunos para MATEREM OS SACOS FECHADOS, pois o crescimento e amadurecimento dos fungos produz esporos, que estarão em grande quantidade dentro dos sacos.
Variações possíveis
Neste experimento podem variar:
A fonte de alimento – no lugar do pão podem ser utilizadas fatias de frutas e de legumes crus ou cozidos;
O líquido que umedece a fonte de alimento – podem ser aumentadas as quantidades de líquido ou podem ser utilizados desinfetantes ou antissépticos, variando-se as diluições dos mesmos;
Luz e escuridão – os sacos podem ser feitos em duplicata e comparar-se os resultados da exposição ou não à luz.
Intervalo de tempo – faça observações mais longas, de mais de duas semanas, por exemplo.
Conteúdos de inserção do experimento:
Características Gerais dos seres vivos;
Citologia – metabolismo celular: fermentação, respiração e fotossíntese;
Seres vivos – reino Fungi;
Ecologia – ciclos biogeoquímicos.
Temas transversais
Saúde – vários métodos de conservação dos alimentos;
Meio ambiente – equilíbrio entre os seres vivos, importância dos micróbios para a manutenção da vida no Planeta;
Ética e Cidadania – direito à informação e à saúde.
Informações úteis
Fungos são decompositores. Como tal, a maioria libera enzimas ao seu redor para digerir o alimento. Eles mantêm os ecossistemas equilibrados, degradando organismos mortos, repondo substâncias nos ciclos biogeoquímicos. Para sobreviver, eles precisam de umidade, nutrientes, calor e escuridão.
O pão contém grandes quantidades de amido, que é uma grande fonte de alimento para fungos. Estes crescem tanto em pães, quanto em frutas. Suas colônias podem ser esverdeadas, pretas, ou penugentas. Eles hidrolisam o amido e liberam glicose . A glicose é um monômero que compõe o amido, e é usada pelos fungos e bactérias como uma fonte de energia.
O mofo produz esporos que são estruturas especiais de propagação dos fungos. Se os esporos pousam em um lugar propício, geram mais mofo.
Leitura Recomendada
Brock T. D; M. T. Madigan; J. M Martinko; J. Parker. Biology of Microorganisms. 1994. Prentice Hall, New Jersey, 909 p.
Pelczar, M. J.; E. C. S. Chan; Noel R. Krieg. Microbiologia, Conceitos e Aplicações.. 1997, Segunda edição. Makron Books, São Paulo, 517 p.
Ronald, M. Microorganisms in our World. Atlas. 1995. Mosby, St. Louis, 765 p.
Roitman I.; L. R. Travassos; J. L. Azevedo. Tratado de Microbiologia.. 1991. Editora Manole, São Paulo, 126 p.

Biosfera na garrafa

Objetivos
Investigar os micróbios que existem em uma coluna de lama, através das transformações ocorridas nesta coluna ao longo do tempo;
Investigar o papel da luz na sobrevivência dos micróbios do solo, através de comparações entre colunas de lama colocadas em condições diferentes .
Tempo de atividade
3 a 8 semanas
Material necessário:
1 rolo de fita adesiva
4 garrafas de plástico transparentes de refrigerante de 2-L tipo PET
4 quadrados de papel alumínio 10 x 10 cm
1 caneta de retro-projetor
1 espátula
1 balde pequeno
1 funil (pode ser o gargalo de uma garrafa de refrigerante)
1 xícara ou caneca
1 concha de cozinha pequena ou uma pá
5 xícaras de lama (de 4 fontes de lama diferentes como uma lagoa, pântano, lago, jardim ou floresta)
5 xícaras de água (água de chuva, lago, rio, aquário ou água mineral sem gás)
1 colher de sopa para medida
1 bastão de madeira
1 folha de jornal picada em pedaços bem pequenos
1 colher de sopa de giz polvilhado,
Desenvolvimento
Em um balde pequeno, coloque 5 ou 6 xícaras de terra. Retire todos os galhos, folhas, e pedras. Mexendo com o bastão de madeira, lentamente acrescente água até que a terra tenha a consistência de nata grossa. A quantidade de água necessária, dependerá da umidade da terra. Acrescente ao mingau de lama o jornal picado e 1 colher de sopa de giz pulverizado. Misture os conteúdos suavemente. Tenha certeza de que a mistura é fluida, assim passará facilmente através do funil. Deixe repousar um pouco para a argila absorver água.
Remova o rótulo existente na garrafa. Faça um rótulo novo para a garrafa com o nome da fonte de lama. Fixe o funil na boca da garrafa com fita adesiva. Segure com firmeza no lugar. Coloque aproximadamente Um centímetro (cm) de mistura de lama na garrafa. Com uma mão cubra a abertura da garrafa , e com a outra segure a base da garrafa, vá batendo gentilmente a base da garrafa na mesa, uniformizando a mistura. Continue enchendo a garrafa, batendo gentilmente todo conteúdo, até chegar a, 4 ou 5 cm, do topo da garrafa. Feche com tampa.
Repita o processo anterior para encher cada uma das garrafas. Use lama de lugares diferentes para cada uma. Tenha certeza de que cada garrafa está corretamente rotulada.
O aluno pode levar a biosfera na garrafa para casa, e colocar em um lugar bem iluminado, longe de luz do sol direto. Uma janela com exposição solar do norte funciona melhor. Se você não tiver uma janela, coloque a garrafa a aproximadamente 60 cm de uma lâmpada de 40 ou 60 watt. Para melhores resultados, não exponha a garrafa para luz do sol direta ou calor intenso.
Mantenha a garrafa em uma só posição, sem move-la e observe-a diariamente. Enquanto isso procure mudanças na cor, ou outra coisa, na lama. Decorrem aproximadamente seis semanas para se notar qualquer mudança na cor. Mas pode-se ver outras mudanças mais cedo, como a formação de bolhas de gás. Escreva as observações em um diário, e faça um desenho colorido da coluna ao término de cada semana.
Variações possíveis
Este experimento permite inúmeras variações:
Na composição da lama – pode ser coletada de lugares diferentes, um tipo para cada garrafa; entretanto solos arenosos devem conter um pouco de argila para manter o solo úmido;
No líquido que vai hidratar a lama – pode ser água, refrigerante, desinfetante, etc;
Cor da garrafa – podem ser usadas garrafas embrulhadas em papel celofane colorido;
No local onde a biosfera será guardada – as garrafas podem ser colocadas na luz artificial (incandescente ou fluorescente), luz natural ou escuro, frio ou calor, fazendo-se combinações entre as variáveis.
Fontes nutricionais – podem ser acrescentados fragmentos de alimentos, palha, comprimidos de vitaminas esmagadas.
Materiais para decomposição – as garrafas podem conter o mesmo tipo de lama, mas serem divididas em dois grupos: um que vai receber materiais biodegradáveis e outro que vai receber materiais de degradação lenta.
Conteúdos de inserção do experimento:
Características Gerais dos seres vivos;
Citologia – metabolismo celular: fermentação, respiração e fotossíntese;
Seres vivos – reino Monera e Protista;
Ecologia – ciclos biogeoquímicos e poluição.
Temas transversais
Saúde;
Meio ambiente;
Ética e Cidadania.
Informações úteis
As cores diferentes na lama representam a presença de micróbios de fotossintéticos diferentes.
As bolhas são o resultado da formação de micro ambientes . O micro ambiente é o ambiente próximo de uma célula microbiana ou de um pequeno grupo de células.
Uma garrafa mantida no escuro não vai apresentar crescimento de bactérias fotosintéticas porque a energia da luz é crítica para o desenvolvimento destes organismos. Porém, outros tipos de crescimento bacteriano podem ocorrer: organismos fototróficos podem se favorecer de outros meios de produzir energia para crescimento na escuridão.
Uma garrafa mantida na luz do sol direto pode não mostrar nenhum crescimento porque a alta intensidade luminosa retarda a fotossíntese, e o calor extremo pode abafar crescimento.
Uma garrafa mantida a alta temperatura não mostrará crescimento, a menos que a terra venha de regiões quentes, porque a maioria dos organismos não pode sobreviver a temperaturas maiores que 50ºC (120ºF).
Se as garrafas estiverem cobertas com celofane colorido, micróbios diferentes crescerão, porque eles requerem cores de luz diferentes para crescer.

Fonte: http://archives.microbeworld.org/resources/experiment/pgs17-21.pdf

Leitura Recomendada
Brock T. D; M. T. Madigan; J. M Martinko; J. Parker. Biology of Microorganisms. 1994. Prentice Hall, New Jersey, 909 p.
NABT –– National Association of Biology Teachers – Meet Microbes, Microbe World Activities 1999 – VA – USA.
Pelczar, M. J.; E. C. S. Chan; Noel R. Krieg. Microbiologia, Conceitos e Aplicações.. 1997, Segunda edição. Makron Books, São Paulo, 517 p.
Ronald, M. Microorganisms in our World. Atlas. 1995. Mosby, St. Louis, 765 p.
Roitman I.; L. R. Travassos; J. L. Azevedo. Tratado de Microbiologia.. 1991. Editora Manole, São Paulo, 126 p.

Meios de cultura

Basicamente, qualquer alimento pode servir como meio de cultura para micróbios. O professor pode despertar no aluno o senso de observação, chamando a atenção para as mudanças ocorridas nos alimentos. Entretanto, algumas preparações podem ser feitas, no sentido de produzir meios de culturas utilizados em laboratórios de Microbiologia. Estes meios podem ser:
Meios líquidos – podem ser obtidos com a fervura de carnes, cerca de 50 g para meio litro de água por 1 hora. Após esta fervura o caldo obtido deve ser coado em pano limpo para obtenção de um caldo claro. Depois deve ir para a geladeira até que se forme uma película de gordura, que deve ser totalmente removida. Este caldo pode ser colocado em tubos de ensaio, fechados com buchas de algodão hidrófobo, e esterilizados na panela de pressão (conforme indicado anteriormente). O caldo de cultura estéril tem um aspecto límpido, enquanto aquele que apresenta crescimento bacteriano se apresenta turvo.
Meios sólidos – são obtidos pelo acréscimo de cerca de 1,5 a 2% de agár (pode ser utilizado o agár comestível, encontrado em lojas de produtos naturais) ao caldo descrito acima. O agár deve ser acrescido ao caldo e levemente aquecido para que dissolva. Depois deve ser esterilizado em um frasco grande, o meio deve ser distribuído, ainda quente, em placas de Petri esterilizadas, ou por tubos de ensaio. A distribuição do meio deve ser feita na área de segurança de uma lamparina ou bico de Bunsen. Deve-se aguardar que o meio esfrie, para guardar as placas com o fundo para cima (tampa em baixo). Caso as placas de Petri ou tubos de ensaio não estejam disponíveis, pode-se utilizar frascos de vidro com tampa metálica, que devem estar, previamente, esterilizados. Os vidros e tubos devem ser deixados inclinados para esfriar, a tampa só deve ser completamente fechada quando o meio de cultura estiver totalmente frio.
Foram testados derivados de amido (de milho, de arroz e de batata) em substituição ao agár, na confecção de meios sólidos, entretanto nenhum deles se mostrou tão eficiente quanto o agár.
Meio sólido agár leite – consiste em um meio com 2,0% de leite em pó desnatado e 1,5 % de agár.
A figura mostra como colocar os meios de cultura envasados em potes para esfriar. A posição garante que o meio fique inclinado para facilitar sua utilização.

Meios semi-sólidos – são compostos por caldos acrescidos de cerca de 1% de agár. Servem para observar a mobilidade de alguns micróbios.

Técnica de esgotamento

A alça bacteriológica pode ser usada para espalhar micróbios em placas de Petri contendo meio de cultura sólido com a finalidade de obter-se colônias de bactérias. Esse procedimento é conhecido como técnica de esgotamento. Para realizá-la:
Pegue a alça do mesmo modo que se pega uma caneta;
Molhe o cabo de madeira para evitar queimá-lo;
Flambe a alça bacteriológica, levando-a ao fogo até que o metal se trone rubro;
Na zona de segurança (cerca de 20cm em torno da chama), espere que a alça esfrie;
Trabalhando sempre na zona de segurança, toque o material que contém micróbios;
Passe a alça suavemente sobre o meio de cultura, fazendo um zig-zag, em um único sentido da placa. Mantendo o mesmo sentido, gire a placa e continue o zig-zag. Repita esta operação segundo o diagrama abaixo.
Flambe novamente a alça, antes de guardá-la;
A placa de meio de cultura, assim processada, deve ser guardada em temperatura adequada, com o fundo para cima, e deixada o tempo suficiente para que os micróbios de multipliquem, formando colônias.

Alca bacteriológica

A alça bacteriológica é um instrumento utilizado em bacteriologia, que permite recolher colônias de micróbios, e transferi-las para outros meios de cultura. Com auxílio da alça bacteriológica pode-se obter colônias isoladas de culturas, utilizando a técnica do esgotamento. Cada uma dessas colônias isoladas pode ter sido originada a partir de uma única célula. A população originada de uma célula é um clone, uma vez que as células, assim originadas, são geneticamente idênticas.
Material necessário
Palitos de madeira grandes para churrasco
20 cm de arame cromo-níquel para cada alça
Um alicate
O Que Fazer
Corte o arame em pedaços de cerca de 20 cm e faça um pequeno círculo em uma das pontas;
Prenda a outra ponta no palito de pirulito como mostra a figura abaixo.

Para o destilador funcionar bem

A espiral do destilador tem que ser descendente para que o líquido destilado não se acumule em seu interior;
A tampa inferior do condensador tem que ser vedada para que se evite contaminar o líquido destilado com água de condensação formada ao redor do saco de gelo dentro do condensador;
O apoio para a lamparina tem que estar fixado ao suporte do destilador para evitar acidentes, e sua altura depende da distância do ebulidor ao condensador: quanto mais próximos, mais garantida a condensação do líquido destilado dentro do condensador;
Se o tripé e a tela de amianto estiverem disponíveis, pode ser usado um frasco de vidro como ebulidor. Caso contrário, use um recipiente de metal (lata de extrato de tomate, por exemplo). Em ambos os casos a vedação dos frascos é importante para a pressão de saída do vapor destilado. No caso da lata, aperte as bordas da tampa de metal com um alicate para que elas se fixem melhor à tampa;
Pode-se abrir duas janelas nas laterais da lata de leite furada, que vai servir de tripé. As janelas servem para colocar a lamparina com mais segurança;
Os tubos de alumínio são formados a partir de latas de refrigerante cortadas (um retângulo), e enroladas. Para dar mais fixação, prenda os tubos com um anel de massa de epóxi.
As abraçadeiras podem ser substituídas por arames rígidos.

Destilador

A destilação é um processo de separação dos componentes de misturas líquidas baseado nos diferentes pontos de ebulição das substâncias que compõem a mistura. No processo de destilação aquece-se a mistura e a substância cujo ponto de ebulição corresponde a uma temperatura menor, evapora primeiro. No destilador os vapores dessa primeira substância são condensados sob a forma líquida, que é coletada em um recipiente.
O destilador é um aparelho barato e fácil de montar, o que permite a qualquer professor fazer uma demonstração simples e segura. Para destilar os produtos da fermentação, basta coar estes produtos em coador de papel.
Material necessário
Duas garrafas plásticas de dois litros, do tipo PET
Mangueira transparente (10 mm / 1,5 m) ou garrote (de oxigênio adquirido em farmácia).
Dois tubos de caneta sem carga, ou tubos formadas por latas de refrigerante de alumínio cortadas e enroladas (item 4.1.1);
Fio ou arame (1,5 m)
Madeira, pregos e parafusos,
Um apoio que pode ser uma lata fixada ao suporte do destilador, ou uma caixa de madeira;
Duas abraçadeiras grandes;
Vidro com tampa de metal (perfume ou pote de comida de bebê), barbante grosso ou cadarço de algodão;
Tripé com tela de amianto, ou lata de leite em pó com furos em toda a superfície;
Garrafa de vidro (gatorade ou tial) se usar tela de amianto, ou lata de extrato de tomate com tampa de metal, se não houver tripé e tela;
Um saco plástico com gelo picado;
Massa de epóxi.
O que fazer
A) Montagem do destilador ( Fig. 3):
Corte duas garrafas plásticas de refrigerante de forma que uma tenha 20 cm de comprimento (com o gargalo) e a outra 10 cm (também com gargalo) para montar o condensador;
Faça um furo nas tampas das garrafas, da seguinte forma: aqueça um pino de metal com diâmetro um pouco inferior ao do garrote ou mangueira, de tal forma que não permita vazamentos;
Enrole a mangueira em espiral prendendo-a com o fio nas paredes internas da garrafa, garantindo que a espiral seja descendente. O espaço interno da espiral servirá para se colocar um saco plástico com gelo picado, o que melhora a eficiência do condensador;
A espiral é colocada no pedaço da garrafa de 20 cm passando uma extremidade da mangueira (mangueira do espiral) pelo furo da tampa. Caso julgue necessário, use a massa de epóxi para melhor vedação. Use um tubo de caneta, ou rolo de alumínio (feito a partir da lata de refrigerante) passando pela tampa, onde a mangueira ligar-se-á ao tubo;
Na outra extremidade da mangueira, coloque o outro tubo. Caso necessário prenda-o com arame (melhorando a vedação);
Fixe o condensador no suporte de madeira usando as abraçadeiras;
Faça um furo na tampa do recipiente ebulidor, com diâmetro um pouco inferior ao do tubo de caneta. Passe o tubo de caneta, ou tubo de alumínio neste furo. Para evitar que a rolha estrague ao colocar o tubo no furo, enrole a fita adesiva na mesma. Se estiver usando a lata de extrato de tomates, basta fixar o tubo com massa de epóxi.
Coloque o recipiente ebulidor com a lamparina sobre o apoio, para garantir que o líquido destilado não condense antes de atingir o condensador.
B) Montagem da Lamparina:
Fure a tampa de metal (tampa da garrafa, ou do pote de comida de bebê);
Passe um tubo de alumínio pelo furo e fixe com massa de epóxi;
Passe o barbante ou cadarço pelo tubo;
Coloque o barbante no vidro com álcool.
Acenda a lamparina;
Cuidado para não virar a lamparina acesa.

Como uma autoclave

A autoclave tem a finalidade de esterilizar materiais e meios de cultura utilizados nos trabalhos de Microbiologia. A esterilização se dá por ação da temperatura do vapor da água e da pressão produzidos dentro do autoclave. Uma panela de pressão funciona como uma autoclave, e pode ser utilizada no laboratório para este fim.
Material necessário
Uma panela de pressão de 7 litros
Uma lata que caiba dentro da panela
Moedas, o suficiente para fazer peso dentro da lata
Algodão hidrofóbico (cardado)
Papel
Barbante
O que fazer
Coloque as moedas no fundo da lata e cubra com uma camada de algodão.
Coloque a lata dentro da panela de pressão e nela coloque água (pelo lado de fora da lata) até metade da altura da lata.
Coloque o material a ser esterilizado dentro da lata, acomodando-o para que não bata durante a esterilização.
Coloque a panela fechada no fogo. Espere começar a sair o vapor, conte 20 minutos e desligue o fogo. DEIXE ESFRIAR NATURALMENTE, NÃO ESFRIE A PANELA NA ÁGUA.
OBS. Os frascos com rosca de metal não devem estar totalmente rosqueados durante a esterilização. Eles só devem ser fechados totalmente depois de frios. Algumas tampas de plástico não resistem à este tipo de esterilização.
Frascos ou tubos com buchas de algodão hidrofóbico devem ter as buchas embaladas em papel (pardo) e amarradas com barbante.
Buchas de algodão cardado permitem esterilização de tubos e frascos. Elas são feitas com o algodão prensado e enroladas em gaze, presas com barbante.

Lamparina

Lamparina
Na falta de um bico de Bunsen, a lamparina de álcool pode ser usada para fornecer uma zona de segurança (20cm ao redor da chama) eficiente para a manipulação de meios de cultura, e para a flambagem de alças e agulhas bacteriológicas.
Material necessário
Uma lata de refrigerante
Um tubo de caneta (opcional)
Um frasco de vidro de papinha de bebê
Tesoura
Massa de epóxi
O que fazer
Corte a lata de refrigerante, removendo a tampa e o fundo, faça um corte no cilindro formado, para obter um retângulo. Corte-o ao meio. Enrole a metade sobre si mesma várias vezes para formar um cilindro oco de alumínio. Para facilitar a formação de um tubo de alumínio, pode-se enrolar o metal ao redor de um tubo de caneta, que servirá como molde.
Insira no cilindro 25cm de cadarço de algodão.
Fure a tampa do frasco de papinha com o mesmo diâmetro do canudo de alumínio.
Insira o canudo no furo da tampa e sele com massa de epóxi
OBS. Esta lamparina é estável, mas aconselhamos que ela seja fixada à superfície de trabalho por meio de fitas adesivas para evitar acidente com extravasamento do álcool, causado por manipulação indevida.

Um laboratório criativo de microbiologia

Na atual realidade do ensino brasileiro, a maioria dos docentes de Biologia e Ciências não dispõe de laboratório em suas escolas, o que não deve ser empecilho para se ministrem aulas práticas de Microbiologia, que possibilitem aos discentes enxergar o mundo invisível dos micróbios. O laboratório pode ser então encarado como um conjunto de kits, com material de fácil acesso e fácil manuseio, que podem transformar o espaço físico da sala de aula em laboratório.
A seguir estão listados alguns itens e definições importantes para a utilização deste tipo de laboratório.
SEGURANÇA NO LABORATÓRIO – Mesmo que o laboratório seja a sala de aula, a aula prática é uma oportunidade de verificação das dúvidas dos alunos, e de criação de novos experimentos, com esse propósito, professores e alunos devem estar atentos às regras de conduta em um laboratório:
Uso do jaleco para proteger as roupas de possíveis contaminações. Caso não seja possível o uso de um jaleco, deve-se proteger a roupa com uma camisa. Assim como o jaleco, o uso de calças compridas e sapatos fechados, protege o corpo de acidentes. Os cabelos presos são um segurança contra acidentes com fogo, e materiais corrosivos.
Manter uma atitude de atenção: sem gestos bruscos e conversa desnecessária, uma vez que muitos trabalhos são realizados ao redor da chama.
Não se deve comer ou beber no laboratório, assim como não se deve tocar em material não identificado e/ou desconhecido.
MANOBRAS ASSÉPTICAS - É um conjunto de ações executadas no sentido de evitar que os meios de cultura estéreis sejam contaminados por micróbios indesejáveis. Para isto, trabalha-se com as placas de meio de cultura, próximas a chama de um bico de Bunsen ou lamparina (dentro da área de segurança, que corresponde a cerca de vinte centímetros ao redor da chama). Nesse tipo de manobra, é imprescindível flambar a alça bacteriológica, antes e depois do contato com micróbios. Para flambar a alça bacteriológica, deve-se levá-la à chama até que se torne rubra. Para utilizá-la, deve-se esperar que esfrie, dentro da zona de segurança.
ESTERILIZAÇÃO – É a eliminação de todas as formas de vida vegetativa ou esporulada presentes em qualquer material ou ambiente. A esterilização pode feita por calor seco ou úmido, por exposição dos materiais a determinados tipos de radiação ionizante, por fumicação, por flambagem ou autoclavação.
AGENTES ANTIMICROBIANOS – São agentes físicos ou químicos que controlam ou eliminam a proliferação de micróbios.
ASSEPSIA – é o conjunto de técnicas utilizadas para remover micróbios indesejáveis de superfícies vivas.
DESINFECÇÃO – é o conjunto de técnicas utilizadas para remover micróbios indesejáveis de superfícies inertes.
QUIMIOTERAPIA ANTI-MICROBIANA – aplicação de antibióticos que visam eliminar dos tecidos vivos, os micróbios que os estão infectando;
MEIO DE CULTURA - É um conjunto de substâncias na forma de gel, ou de caldo, que contém os nutrientes para alimentar os micróbios neles colocados. Com alimentação suficiente estes micróbios reproduzem-se intensamente, e nos meios sólidos, formam colônias. Nos meios de cultura líquidos observa-se o crescimento bacteriano pela turvação do meio, de um aspecto que tinha um aspecto límpido.
COLÔNIAS DE MICRÓBIOS - Representam o agrupamento de micróbios que se reproduziram mas não se afastaram uns dos outros. Apresentam-se como pequenos pontos de diferentes cores e texturas, nas placas que contêm meio de cultura sólido. Cada colônia é o resultado da multiplicação de uma célula, ou seja, corresponde a um clone.
MICROBIOTA ANFIBIÔNTICA HUMANA - É o conjunto dos micróbios próprios de uma pessoa, e que “habitam” as diversas regiões do seu corpo.
“SWAB” - É um bastão de haste longa com algodão em uma das pontas, totalmente estéril, semelhante a um cotonete mais comprido. Serve para colher micróbios de tecidos vivos ou superfícies, ou ainda para semear micróbios sobre as placas de meio de cultura formando um tapete de micróbios.
ALÇA BACTERIOLÓGICA - Instrumento para coletar micróbios, e transferi-los de um lugar para outro . Para usar as alças com cabo de madeira, o cabo deve ser molhado antes do uso para não queimar.
AGULHA BACTERIOLÓGICA – semelhante a alça bacteriológica, porém pontiaguda.