Os vírus
Biologia
Professor José Mariano Amabis
CONCEITOS
• Vírus.
• Vacina.
• Anticorpos.
• Sistema imunitário.
• Mutação.
• Pandemias.
SUGESTÕES DE ATIVIDADES
Uma sugestão é utilizar esse riquíssimo documentário para abordar sistema imunitário e
vacinação.
A estratégia que sugerimos é que, antes da apresentação do vídeo para os estudantes,
seja feito um levantamento do conhecimento prévio que a classe compartilha a respeito dos
temas a serem desenvolvidos. Pode-se dividir os alunos em grupos para discutir e responder,
por escrito, questões como:
Que tipos de vacinas vocês se lembram de terem tomado? O que é vacina? Por que
você acha que as vacinas nos protegem contra doenças? O que é memória imunitária? O
que são anticorpos? Por que é necessário tomarmos diferentes tipos de vacina? Por que certas
vacinas, como a da varíola, dão proteção pelo resto da vida, enquanto outras, como as
contra a gripe, têm de ser tomadas periodicamente? Como são produzidas as vacinas? etc.
A análise das respostas dos grupos por parte do professor dará uma boa idéia do
conhecimento prévio sobre o assunto e dos tópicos que devem ser mais trabalhados, seja
porque os estudantes os desconhecem ou porque têm concepções não válidas a respeito.
Em seguida, pode apresentar-se o vídeo aos estudantes e devolver aos grupos suas
respostas, solicitando que façam comentários a respeito, com base no que aprenderam ao
assistir ao documentário.
Nessa altura do processo, pode ser feito um trabalho conjunto com toda a classe, por
exemplo, solicitando que cada grupo exponha para os demais sua resposta a uma das
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Os vírus • BIOLOGIA
questões, antes e depois da apresentação do documentário, explicitando claramente o que
foi mudado por influência do vídeo. Imediatamente após cada apresentação, os demais
grupos deverão, um por vez, criticar as respostas apresentadas, com base no que eles próprios
responderam. É interessante que o grupo apresentador eleja um relator para anotar as críticas
levantadas pelos demais. Ao final da atividade, o professor recolherá as respostas e os relatórios
de cada equipe, que servirão para orientar a etapa seguinte.
De posse de todas as respostas e dos relatórios dos diversos grupos, o professor deve
elaborar uma exposição, de preferência dialogada, para trabalhar as concepções não válidas
e dar uma visão global e integrada de como funciona nosso sistema imunitário, repassando
os conceitos levantados e outros que, apesar de não terem sido abordados pelos estudantes,
são importantes dentro do tema.
A avaliação final poderá ser feita por meio do que foi apresentado por cada grupo, por
uma prova individual que avalie o domínio dos conceitos trabalhados e pelo produto da
atividade, comentado mais adiante.
O vídeo dá margem ainda para um trabalho integrado com as disciplinas de História e
Sociologia, no que se refere ao papel histórico e social dos vírus. Por exemplo, o vídeo menciona
explicitamente o papel da varíola na conquista das Américas (tempo 30min15s). Seria
interessante abordar a questão do perigo da “guerra biológica”, chamando a atenção para
o fato, também mencionado no documentário, de que ela foi usada nos EUA para extermínio
premeditado das populações nativas já no século XVII, quando ainda desconhecíamos
completamente a relação entre microrganismos e doenças. Hoje, algo dessa natureza seria
muito mais sério e drástico, dado o nível atual de conhecimento na área. Outro ponto
importantíssimo é a questão do “progresso”, com degradação do ambiente natural e surgimento
dos “vírus emergentes”, dos quais o próprio HIV seria um exemplo; as relações entre pobreza e
disseminação de doenças virais; os profundos desdobramentos sociais de doenças como a
aids, causada pelo vírus HIV; e o permanente perigo de novas pandemias como a da gripe
espanhola de 1917-1918.
ETAPAS DO TRABALHO
• Levantamento do conhecimento prévio dos estudantes sobre vírus, doenças virais mais
comuns, vacinas, sistema imunitário, etc., por meio de discussão em grupo e produção de
relatório.
• Apresentação do vídeo.
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Os vírus • BIOLOGIA
• Discussão dos relatórios iniciais com base no conhecimento adquirido no documentário.
• Cada grupo apresentará aos demais sua resposta a uma das questões iniciais e o que foi
reformulado após a apreciação do vídeo. Um relator do próprio grupo anotará as críticas e
sugestões dos demais.
• Com base nos documentos produzidos pelos grupos, o professor elaborará uma
apresentação dialogada para trabalhar os conceitos e processos mais importantes relativos
ao sistema imunitário.
• Por meio de um elenco de questões, o professor avaliará individualmente o aproveitamento
de cada estudante.
AVALIAÇÃO
A classe ficará encarregada de produzir uma cartilha sobre o sistema imunitário; cada
grupo deverá apresentar, de maneira clara e simplificada, um dos conceitos e/ou processos
contidos no levantamento inicial. Deve ser estimulada uma ampla discussão entre os grupos
para que o trabalho final seja homogêneo em termo de apresentação.
Alternativamente pode-se montar uma peça teatral sobre o funcionamento do sistema
imunitário e a importância da vacinação e dos cuidados preventivos em relação a doenças
virais, a ser apresentada aos demais estudantes da escola e, se for possível, à comunidade
em geral.
VEJA TAMBÉM
• FARREL, Jeanette. A assustadora história das pestes & epidemias. São Paulo: Prestígio Editorial;
Ediouro, 2002.
Excelente obra que trata de diversas doenças epidêmicas, tanto do ponto de vista biológico
quanto social, sendo algumas delas causadas por vírus.
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Os vírus
Química
Professor José Carlos de Azambuja Bianchi
CONCEITOS
• Geometria das moléculas.
• Isômeros opticamente ativos.
• Interação entre moléculas: uma visão espacial.
SUGESTÕES DE ATIVIDADES
1. Os conceitos listados no item 4 não estão de modo algum explicitados no vídeo. O trabalho
que se propõe aqui é acrescentá-los, usando o vídeo como pretexto. Portanto, a fala inicial
do professor é essencial para o melhor aproveitamento do filme. As primeiras idéias devem
chamar atenção para o arranjo espacial das moléculas.
2. A seguir, apresentar o vídeo sem interrupção.
3. Outras disciplinas: Matemática – geometria espacial.
4. Biologia – doenças e saúde.
5. Primeira aula – apresentação do tema: geometria das moléculas e isomeria (química).
Vírus
Geometria Molecular e uma possível origem da bioquiralidade.
Os fenômenos estudados em Química e a abordagem dos modelos atômicos requerem
uma visão em três dimensões e, por essa razão, é interessante entendermos os átomos, íons e
moléculas e suas interações, levando-se em conta a disposição espacial dessas espécies.
Seguindo essa linha de raciocínio, vamos direcionar nossas preocupações para o século
XIX, quando encontramos os trabalhos de Louis Pasteur (1822-1895).
Os vinicultores armazenavam os vinhos em tonéis, onde era comum haver deposição
de cristais de tartarato de sódio e amônio (o ácido tartárico está presente nas nuvens). Por
volta de 1820, um industrial do ramo da vinicultura percebeu que em seus tonéis havia a
formação de um sólido supostamente de tartarato, porém deferente daqueles que estava
acostumado a observar. O eminente químico da época, Gay-Lussac, supôs que o sal
diferente observado nos tonéis seria proveniente de outro ácido que não o tartárico e
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Os vírus • QUÍMICA
denominou essa nova substância de ácido racêmico. O termo racêmico é uma composição
gramatical culta que traduz a idéia de cacho de uvas; uvas; vinho. Berzelius, outro grande
químico do mesmo período, denominou o mesmo produto de ácido paratartárico (Stengers,
1992).
Nota: tártaro, do grego, região subterrânea onde Zeus lançava aqueles que o ofendiam.
Louis Pasteur realizou experiências com tartaratos e luz submetida à polarização. Propôs,
em 1848, uma explicação para a questão sobre a diferença entre os cristais tartáricos originais
e cristais racêmicos precipitados no fundo dos tonéis das vinícolas.
Em primeiro lugar, Pasteur percebeu que os cristais do tartarato desviavam o plano da
luz polarizada produzida num polarímetro, o que significa assimetria dos cristais de tartarato.
Essa assimetria era conhecida na época de Pasteur. Ao examinar os cristais racêmicos, Pasteur
não observou desvio no plano da luz polarizada e, portanto, não deveria haver assimetria nos
cristais denominados racêmicos.
Entretanto, esse cientista observou o contrário quando usou uma pinça para separar os
cristais do racêmico em dois grupos. Os cristais de um grupo eram geometricamente o inverso
dos cristais do outro. O mais surpreendente é que cada conjunto de cristais apresentava
atividade em sentidos opostos (horário e anti-horário). Imediatamente, essas diferenças foram
atribuídas às formas das moléculas do racêmico. Um grupo de moléculas seria imagem
especular da outra. Posteriormente, as moléculas assimétricas, em que uma é imagem da
outra diante de um espelho, foram denominadas como moléculas quirais. Portanto, o racêmico
de Gay-Lussac, ou o paratartárico de Berzelius, era uma mistura de dois tipos de cristais da
mesma substância, porém com a propriedade de um grupo de cristais ser imagem especular
do outro.
Estava aberto o caminho para a estereoquímica, ou a visão espacial relativa aos átomos
e moléculas.
Todas as questões sobre atividade óptica e inatividade óptica diante da luz polarizada
dependiam exatamente da suposição de que o átomo de carbono deveria ser tetraédrico e
foi exatamente o trabalho de Van’t Hoff que conduziu a aceitação de um átomo de carbono
cujos substituintes ao seu redor estariam dispostos no espaço tetraédrico e não no plano.
Em 1891, Emil Fischer propôs uma maneira de representar os isômeros ópticos ou
enantiômeros. Para ele, o gliceraldeído deveria ser representado através dos seus dois esômeros
ópticos, conforme indicação a seguir:
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Os vírus • QUÍMICA
Os enatiômeros ou isômeros do gliceraldeído
As ligações na horizontal projetam-se para cima no plano do papel e as verticais projetamse para baixo do plano do papel. Fischer sugeriu que a estrutura da esquerda fosse relativa ao
isômero levorrotatório ou somente L (significando luz polarizada desviada para a esquerda), e
a estrutura da direita corresponderia ao isômero dextrorrotatório ou somente D (luz polarizada
desviada para direita). Em 1949, experiências confirmaram as correspondências sugeridas
por Fischer.
A isomeria óptica nas espécies inorgânicas
Desde o início dos estudos de Química, somos levados a aceitar a existência de isômeros
opticamente ativos nos compostos orgânicos. O que pretendemos agora é mostrar que esse
fenômeno também existe entre espécies inorgânicas.
Em 1911, Werner trabalhou com o processo de cristalização de complexos inorgânicos e
observou a existência de duas formas do mesmo complexo que desviavam a luz polarizada:
a forma dextrorrotatória e a levorrotatória. Mesmo contra a crença de que a atividade óptica
pertencia exclusivamente aos compostos do carbono, Werner sustentou os resultados obtidos.
Ficou clara a existência de um par de espécies quirais que são imagem especular uma da
outra também nas estruturas inorgânicas.
Um exemplo ilustrativo a respeito da quiralidade em espécies inorgânicas é representado
a seguir, envolvendo a estrutura do [Co(en)2Cl2]+.
As duas espécies octaédricas são imagens especulares, portanto, enantiômeros. As duas
estruturas acima, não se superpõem uma à outra. As linhas curvas representam a estrutura da
etilenodiamina (en) cuja fórmula é NH2-CH2-CH2-NH2.
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Os vírus • QUÍMICA
A quiralidade nas biomoléculas como o RNA
Experimentalmente é possível demonstrar que clorato de sódio, a partir de uma solução
aquosa do mesmo sal, pode ser cristalizado nas duas conformações de enantiômeros. A
formação do dois tipos de cristais de clorato de sódio ocorre, muito embora a solução aquosa
não expresse qualquer propriedade em relação ao desvio do plano da luz polarizada.
Testes que envolvem o aquecimento da solução de clorato de sódio e a lenta evaporação
da água têm mostrado que, uma vez iniciada a cristalização do soluto, os demais íons dissolvidos
seguem preferencialmente a conformação cristalina enantiomérica dos primeiros cristais. Assim,
a cristalização é mais rápida para um dos isômeros ópticos. No entanto, é impossível predizer
qual das formas, dextrorrotatória ou levorrotatória, irá se formar primeiro. Sabe-se que o primeiro
será privilegiado cineticamente, e essa diferença de velocidade de cristalização é que permite
separar os isômeros ópticos de clorato de sódio.
As observações acima têm servido de apoio para hipóteses a respeito do entendimento
dos caracteres químicos das primeiras moléculas da vida como o RNA.
Os componentes do RNA são a guanina, citosina, adenina, uracila, grupos fosfato e a Dribose. Desses componentes, somente a D-ribose é quiral. Possivelmente existiriam as duas
riboses (D e L) disponíveis para formar as primeiras moléculas de RNA. Algum evento fez com
que fosse utilizada a D-ribose na arquitetura do RNA e, de certa forma, a primeira D-ribose
direcionou as demais D-riboses no surgimento do RNA. Eliminando, assim, a L-ribose do material
genético. Não existe até o momento qualquer evidência experimental que oferece conjecturas
mais satisfatórias, porém é admirável supor que a quiralidade antecede a origem da vida e
que trouxe valiosa contribuição para o processo seletivo.
ETAPAS DO TRABALHO
• Trabalhar com o conceito de estruturas espaciais.
• A experiência com o clorato de sódio.
• A hipótese que sugere a seletividade do isômero D-ribose.
AVALIAÇÃO
Avaliação do produto: deve-se assegurar a aquisição dos seguintes conceitos:
tridimensionalidade das moléculas; existência de isomeria óptica; molécula quiral; rotação
do plano da luz polarizada e estrutura do RNA.
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Os vírus • QUÍMICA
Avaliação do processo: desenvolver um trabalho cujo conteúdo relacione os conceitos
listados acima e D-ribose presente no RNA. Um bom texto sobre o processo seletivo de isômeros
ópticos pode ser encontrado na indicação bibliográfica (Fundamentos de Bioquímica, p. 89).
É importante ressaltar que o texto indicado trata da “escolha da natureza” dos L-aminoácidos.
VEJA TAMBÉM
• VOET, Donald; VOET, Judith G.; PRATT, Charlotte W. Fundamentos de Bioquímica. Trad. Arthur
Germano Fett Neto et al. Porto Alegre: Artemed, 2000. p. 89.
• ZUBAY, Geoffrey; SCHECHTER, Aaron. New thoughts on the origin of biochirality. Chemtracts
– Biochimistry and Molecular Biology. n. 14, p.291-296, 2001.
• www.iqsc.usp.br/iqsc/ensino/graduacao/disc_online/ licenciatura/quimica3/pagi27.asp
Moléculas quirais.
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Os vírus
Sociologia
Professora Márcia R. Tosta Dias
CONCEITOS
• Sociedade.
• Ciência e senso comum.
• Relações sociais.
• Políticas públicas.
• Saúde pública.
MATERIAIS
• Televisão e vídeo.
• Caneta e papel.
SUGESTÕES DE ATIVIDADES
Os vírus e a Sociologia
Estratégias de trabalho
O vídeo Os vírus apresenta uma visão ampla desses seres vivos tão especiais e que podem
causar enormes danos à vida do homem. Apesar de o enfoque ser centrado nas Ciências Biológicas
(as animações computadorizadas das formas físicas apresentadas pelos vírus são especialmente
belas), dá-se certo destaque a questões sociais, como a disseminação da gripe espanhola pelo
mundo (um dos principais assuntos do vídeo) e o enorme prejuízo que causou às sociedades. No
caso do uso do vídeo em aulas de Biologia ou em outras disciplinas da área de Ciências Humanas,
como é o caso aqui, em Sociologia, o documentário deve sempre ser assistido por inteiro, considerando
o conjunto das informações apresentadas e, após a exibição, espera-se que o espectador possa
refletir e escrever pequenos textos acerca das três perspectivas apresentadas a seguir.
Três possibilidades de enfoque em Sociologia:
Como podemos pensar as relações que se estabelecem entre os seres humanos e os
vírus?
1) Por mais que as pessoas estejam sempre preocupadas com sua saúde, freqüentem o médico
e façam exames regularmente, muitos dos avanços científicos passam desapercebidos
por elas. Isso porque a Ciência, como área de conhecimento específico, tem seus
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Os vírus • SOCIOLOGIA
instrumentos e sua linguagem, que são de difícil acesso ao conjunto da população. Mas
várias desses avanços acabam beneficiando a sociedade e, no caso da saúde, surgem os
tratamentos, os remédios, as vacinas. Nessa área, é preciso pensar também na maneira
desigual que essas conquistas chegam aos vários segmentos da sociedade, beneficiando
primeiramente os setores economicamente mais abastados. Essa forma de interface entre
a ciência e a sociedade interessa especialmente à Sociologia.
2) No entanto, a notícia do descobrimento de novos vírus, de sua forma de ação no corpo
humano ou de uma nova doença ou epidemia por eles causada é sempre motivo de
grande temor, desconfiança e pânico nas sociedades. A Sociologia pode, então, procurar
compreender a forma com que as sociedades lidam com esses eventos, procuram entendêlos, resolvê-los e encaminhá-los socialmente, já que muitas das viroses e epidemias têm no
contato humano sua principal forma de contágio. As epidemias causadas por vírus podem
alterar profundamente as relações sociais, criam barreiras, preconceitos e mesmo
transformações culturais, afetivas e sexuais, como vimos recentemente com relação à aids.
3) Compreender as estratégias utilizadas pelos poderes públicos no tratamento dessas questões
– seja do ponto de vista da saúde, da educação ou da cultura – constitui também objeto
de estudo importante da Sociologia.
Outras disciplinas que podem usar o vídeo: História, Geografia, Ciências, Filosofia, Psicologia,
além de Biologia.
ETAPAS DO TRABALHO
• Assistir atentamente ao vídeo.
• Refletir sobre o seu conteúdo, tomando como base o conjunto de questões aqui propostas.
• Escrever pequenos textos sistematizando idéias sobre as questões.
AVALIAÇÃO
• Os pequenos textos que se sugerem produzir a partir das questões propostas podem constituirse em produtos interessantes de síntese e de reflexão sobre os temas e problemas
apresentados.
VEJA TAMBÉM
• SEVCENKO, Nicolau. A revolta da vacina: mentes insanas em corpos rebeldes. São Paulo:
Brasiliense, 1984.
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