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Aula Prática Estendida: Montando uma coluna de Winogradsky

http://stevenjbarnes.com/winogradsky-column-summer-2014/

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Resumo: Alunos construirão uma Coluna de Winogradsky para observar o crescimento de diferentes microorganismos em uma coluna de lama exposta a diferentes variáveis.

Série(s): Ensino Fundamental II e Médio

Objetivos: Comprovar a existência de microorganismos; Observar como os nutrientes afetam o Crescimento Dos Microorganismos; Desenvolver habilidades de análise científica

Conteúdos: Microorganismos, Ciclos dos nutrientes, Ecossistemas

Material Necessário: Garrafas Pet de 2L   –  Solo lamacento proveniente de um lago, estuário oceano, etc. (pode ser água doce ou água salgada) – Água do local onde o solo foi retirado – Baldes ou recipientes grandes – Copos plásticos – Colheres – Colheres compridas – Funis – Folhas de jornal – Giz em pó (ou Carbonato de Cálcio) – Gemas de ovo cozidas (ou Sulfato de Cálcio) – Papel Alumínio ou Filme plástico – Fonte de luz indireta (pode ser natural)

Preparo:  Colete a água e sedimento previamente; Cozinhe Gemas de ovos e esfarele-as; Moz o giz até virar pó; Determine um local para deixar as garrafas que receba luz do sol indireta. As garrafas irão ficar no mínimo seis semanas sendo observadas, com anotações semanais dos alunos. A discussão e resultados deverão ser feitas após este tempo. Baixe o arquivo com o roteiro de aula para os alunos: Coluna de Winogradsky

O experimento: A coluna de Winogradsky é um experimento simples para cultura de uma grande variedade de microorganismos, baseada no experimento criado por Sergei Winogradsky. Ela é formada por sedimento e água retirados da natureza, misturados com fontes de carbono (como o jornal formado de celulose e o giz de carbonato de cálcio) e de Enxofre (como a gema do ovo) e colocados em um recipiente translúcido (para a entrada de luz). As concentrações de oxigênio, nutrientes e luz afetam a quantidade e variedade de microorganismos que irão crescer.

A iluminação estimula o crescimento de fotótrofos (aeróbios e anaeróbios), que se desenvolvem formando um biofilme entre a parede da garrafa e o meio. Perto do topo da coluna crescerão os organismos aeróbios e microaerófilos, no fundo se multiplicarão os anaeróbios (Clostridium, bactérias metanogênicas). O carbono estimula o crescimento de bactérias anaeróbicas e o enxofre de bactérias redutoras de enxofre. O oxigênio, a luz e o enxofre estão disponíveis em diferentes quantidades na superfície e no fundo da coluna. Estas duas imagens explicam as diferentes camadas (note que as camadas não estarão bem definidas no experimento, as cores é que demonstrarão a diferença):

Foto retirada da internet

Foto retirada da internet

Fotos retiradas da internet e traduzidas para o blog

 

É possível que outros organismos se desenvolvam na coluna, como lesmas e nematódeos. Você poderá cobrar outras perguntas dependendo do nível dos alunos. A discussão no final do roteiro para os alunos deverá ser feita primeiro nos grupos e depois com toda a turma. Traga os fatores mostrados nas figuras para explicar a disposição das camadas. Um extra seria coletar com um conta-gotas um pouco do sedimento da coluna e observar no microscópio os organismos encontrados.

Observações: Seria interessante, principalmente em alunos do Ensino Fundamental II em diante, utilizar diferentes variáveis em cada coluna. Exemplos: Diferentes quantidades de cada nutriente (enxofre e carbono), adicionar outros nutrientes (pó ou limalha de ferro atrairia microrganismos que utilizam ferro, fósforo e potássio pode ser encontrado em fertilizantes para plantas, vitaminas podem ser obtidas em comprimidos vitamínicos, etc.), se possível, colete sedimento e água de tipos de locais diferentes, como praia e lago, por exemplo. Assim será possível comparar diferenças no crescimento dos microorganismos.

Ao utilizar diferentes variáveis, os alunos deverão identificar suas garrafas com etiquetas mostrando qual variável foi modificada ou em que quantidade.

 

 




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