domingo, 17 de março de 2013

Plano de Aula Como as proteínas agem no corpo humano



Apresente para os seus alunos o modo como absorvemos essas biomoléculas e sua importância nas dietasTerapia genética. Imagem: produção NOVA ESCOLA

Objetivos
- Compreender o modo de absorção e a importância nutricional das proteínas

Conteúdos
- Fisiologia humana 
- Nutrição


Tempo estimado
Duas aulas

Materiais necessários 
- Conexão com a internet para realização de pesquisa 
- Cópias da reportagem "As pazes com a balança" de Veja 

Introdução
Veja nos instiga a conhecer o papel das protéinas em novas dietas apresentadas por cientistas.  Para desenvolver o assunto apresente uma aula de fisiologia para compreender como funciona as proteínas.



Desenvolvimento
1ª etapa
Inicie a aula apresentando à turma a etimologia da palavra proteína. Ela vem do grego "protos" que significa primordial. Ou seja, a molécula primordial. Entre as biomoléculas é a mais abundante no corpo. Toda proteína pode ser descrita como um polímero de aminoácidos. Uma longa cadeia de aminoácidos, com diversos formatos e enrolamentos cujo formato espacial final está diretamente relacionado à sua função. 
Diga para a turma que as proteínas são fundamentais em nossa constituição e função orgânicas. Alguém poderá lembrar que o DNA é mais primordial, entretanto sua associação com as proteínas é fundamental. O DNA é a banda magnética e as proteínas são a música que dela emana.

Peça para que os alunos citem nomes de proteínas ou alimentos que contem proteínas. Em seguida, diga que existem milhares de tipos de proteínas com diversas funções orgânicas. Cite proteínas como a queratina do cabelo, colágeno dos músculos e a hemoglobina do sangue. Em seguida faça uma provocação. Pergunte se precisamos ingerir músculos para obter colágeno? Talvez. Entretanto, sabemos que ninguém ingere cabelo ou unhas para obter queratina. Assim, não é preciso ingerir uma proteína para que ela exista em nossas células. Observe que existe uma série de eventos intermediários que são fundamentais para entender toda a questão da nutrição proteica.
Conte que a todas as proteínas serão digeridas em etapas que começam no estômago. A acidez estomacal ativa a pepsina que quebra a cadeia em fragmentos chamados de oligopeptídeos. No início do intestino delgado, o suco pancreático que contém proteases irá quebrar estes fragmentos em porções menores com até dois ou três aminoácidos. Na superfície das células do intestino delgado, os enterócitos com a sua morfologia em borda de escova, produz proteases que finalizam a digestão resultando em aminoácidos isolados e peptídeos com no máximo três aminoácidos. Estes pequenos fragmentos penetrarão na célula da mucosa e depois ao sangue que os levará inicialmente ao fígado. Conte aos alunos que existem vários mecanismos de membrana que permitem a entrada dos peptídeos nos células intestinais. Eles podem penetrar nas células da mucosa por transporte ativo, difusão facilitada e difusão simples. 
Lembre-os da pergunta: é preciso ingerir colágeno para ter colágeno em nossas células? Não necessariamente, pois o que necessitamos é dos constituintes básicos das proteínas: os aminoácidos.

Esclareça que o surgimento de colágeno ou qualquer proteína dentro do nosso organismo depende de sua síntese pelas nossas células. A fórmula para tal síntese está no DNA. Pergunte ao grupo: como o corpo "sabe" que precisa de proteínas? Ou como podemos acumular proteínas musculares e ficar mais forte? Responda que se trata de uma questão de comunicação entre células. Sob determinados estímulos nossas glândulas produzem hormônios que podem estimular a produção de determinada proteína. Por exemplo, o exercício muscular intenso pode aumentar a síntese de proteínas musculares. O processo de crescimento envolve a liberação de hormônios que aumentam a síntese de proteínas. Conte que na nossa massa corporal magra, basicamente proteica, existem diferenças na quantidade de proteínas em diferentes tecidos e em diferentes idades. Por exemplo, o cérebro aumenta sua massa cinco vezes do nascimento até a maturidade. O fígado, coração e rins, que são mais metabolicamente ativos, aumentam 10 a 12 vezes, enquanto o músculo multiplica sua massa em aproximadamente 40 vezes. Estas são proteínas plásticas ou estruturais. Lembre os alunos que as proteínas exercem outras funções importantíssimas em nosso organismo. Aproveite para encomendar aos alunos uma lista de exemplos de proteínas para cada grupo funcional de proteínas.

Além das proteínas estruturais temos as enzimas e alguns hormônios com funções metabólicas. Temos milhares de enzimas em nossas células. Temos ainda proteínas transportadoras de gases e proteínas como os anticorpos, dedicados à defesa humoral. 

Quando nos nutrimos de proteínas estamos na verdade atrás dos aminoácidos para disponibiliza-los para o sistema de síntese de nossas células. Pergunte se seria biologicamente correto formular um critério de escolha sobre qual proteína consumir. Ou todas teriam o mesmo valor? Na verdade a qualidade das proteínas pode variar em uma série de aspectos dai que se pode alimentar-se estrategicamente delas. Um dos critérios é a variedade de aminoácidos e a presença dos chamados aminoácidos essenciais que são em número de 8 entre os 20 possíveis em uma proteína. Como referência, os pesquisadores utilizam a albumina uma proteína presente na clara do ovo e extremamente importante no plasma humano. De acordo com esse padrão de comparação há uma controvertida classificação da proteína como completa ou incompleta. A partir desse conceito identifica-se o aminoácido limitante de uma determinada proteína. Outro conceito é o chamado aminoácido limitante. É um aminoácido essencial que estaria faltando naquela fonte de proteínas. 

Conte a eles que outra questão é a chamada digestibilidade de uma proteína. Esta é medida pela quantidade de nitrogênio inicial e final após a digestão da proteína. Quanto melhor o aproveitamento do nitrogênio maior a digestibilidade. Sabe-se que este fator varia entre as proteínas de diferentes alimentos. Associado a este conceito está o de valor biológico da proteína. Este procura medir a diferença entre o nitrogênio absorvido e o excretado pela urina. 

Com base numa associação entre estas variáveis e a necessidade humana de proteínas tomando como base uma criança foi criado um critério global para a qualidade de uma proteína: PDCAAS Significa "A Pontuação de Aminoácidos Corrigida pela Digestibilidade das Proteinas". O método PDCAAS de determinação da qualidade da proteína leva em consideração os seguintes parâmetros: 
1. o perfil de aminoácidos essenciais da proteína do alimento, 
2. a proteína do alimento é corrigida pela sua digestibilidade, 
3. sua capacidade de atender à necessidade de aminoácidos em crianças de dois a cinco anos (o estágio da vida com maior demanda de proteína), de acordo com a Organização Mundial da Saúde 
Finalize esta etapa deixando claro para os alunos que a qualidade de uma proteína e por consequência do alimento que a contém pode ser objeto de uma escolha estratégica do alimento a ser consumido. 


2º etapa
Tomando como ponto de partida os conceitos desenvolvidos na aula anterior sobre os critérios de qualidade nutricional das proteínas proponha um trabalho aos alunos. Divida a classe em grupos e proponha a montagem de um pequeno cardápio com base nas necessidades proteicas de um adolescente (cerca de 1g/kg/dia). Os alunos vão consultar a internet e escolher alimentos ricos em proteína procurando alimentos com boa pontuação em termos de qualidade proteica.

Tabela proteica. Imagem: produção NOVA ESCOLA
Tabela 1: Qualidade medida em termos de escore químico de aminoácido corrigido pela digestibilidade protéica (PDCAAS)
 Com base nessa pesquisa os alunos poderão defender dietas mais ou menos ricas em proteínas de fonte animal, vegetal ou ainda misturadas. Como alternativa, o formato poderá ser um debate entre dietas predominantemente vegetarianas versus dietas predominantemente carnívoras no qual o cerne seria a questão da qualidade das proteínas de cada dieta.
O debate ainda poderá ser enriquecido se um dos grupos trabalhar com uma dieta rica em suplementos proteicos como estes utilizados comumente por fisiculturistas. 
Ao final do debate conte à classe que existe uma série de dietas preconizadas por médicos e nutricionistas que estão na moda e praticada por muitos. Esclareça que uma dieta envolve uma ingestão estratégica de diversos nutrientes visando o emagrecimento. Propunha uma leitura crítica da reportagem "As pazes com a balança" de Veja desta semana. No texto são descritos uma série de dietas. Entre elas, duas com base na ingestão maior de proteínas em detrimento a outros nutrientes, como é o caso da dieta de Dukan e a dieta do DR. Atkins. Em ambas o emagrecimento se dá pela menor ingestão de carboidratos desencadeando um processo bioquímico em que o fígado converte gordura corporal em ácidos graxos e corpos cetônicos, substâncias que podem ser usadas pelo corpo como fonte de energia. 

Comente que neste caso as proteínas estariam fazendo seu papel básico que é o fornecimento fundamental de aminoácidos. Pontue que é difícil alguém propor uma dieta pobre em proteínas. Diga aos alunos que as ressalvas feitas pelos médicos estão nos pequenos malefícios que uma dieta pobre em carboidratos pode causar, principalmente quando se trata de carboidratos ricos em fibras como os farináceos integrais. Outro ponto importante é que comendo muita proteína pode haver uma sobre carga nos rins pelo excesso de eliminação de cetoácidos além de ser contraindicada para indivíduos que tem problema de ácido úrico. Finalmente, há um risco quando a disponibilidade de glicose para o cérebro diminui.
Avaliação
Avalie a tarefa individual encomendada na primeira aula e a participação de cada grupo no debate. Utilize o trabalho escrito por cada grupo como evidencia de seu trabalho de pesquisa e verifique o que foi compreendido sobre a função das proteínas




Professor de Biologia do Colégio Santa Cruz, de São Paulo (SP)



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