5 experiências fáceis de se fazer em casa - Part IV

É preciso avisar para vocês, meus caros leitores, que esse experimento não será possível realizar em casa por ser um pouco mais elaborado, porém achamos importante colocar aqui para vocês saberem como realizamos esse experimento no laboratório e a importância dele para o estudo didático do ciclo e divisão celular.

Fonte: Vecteezy

NOTA: No site que retiramos esse conteúdo (que será revelado na próxima postagem) está dizendo que hoje em dia é mais fácil comprar microscópios baratos com alto poder de ampliação que podem ser conectados em laptop ou smartphones. Mesmo assim não recomendamos que façam esse experimento em casa, devido a utilização de objetos perfurocortantes, e materiais específicos de laboratório, difíceis de encontrar em qualquer lugar. Entenderam?

Se você perdeu os experimentos passados, segue o link abaixo:

1. Extração de DNA
2. Cultura de bactéria em ágar feito em casa
3. Fermentação da sua própria comida
4. Observação da divisão celular
5. Faça uma lâmpada Bioluminescente

4. Observação da divisão celular

→ Observação da divisão celular com leveduras

Leveduras são fungos unicelulares, e estão presentes no fermento biológico, comumente utilizado na produção de pães fazendo a fermentação ou até mesmo bolos caseiros (saiba mais sobre no nosso post anterior). Elas podem se multiplicar sexuada ou assexuadamente, no segundo caso essa ocorre por brotamento = a célula mãe sofre mitose crescendo um broto em sua superfície, esse cresce de maneira independente grudado à célula mãe até seu desenvolvimento, logo depois se separa dela.

Esse tipo de divisão celular é facilmente visto com baixo aumento do microscópio (X400), se você pegar um pouco de fermento biológico e misturar com água.

As células maiores na imagem são as células mães, já as pequenas extensões na sua membrana, as células filhas.
Fonte: TODOESTUDO

→ Ciclo celular

Vocês sabiam que todas as células também possuem um ciclo de vida?

O principal objetivo desse processo é produzir células-filhas a partir de uma única célula progenitora (célula-mãe), ou seja, dar origem a uma nova célula. Logo podemos dizer que o ciclo celular é um conjunto de eventos necessários para que ocorra um único ciclo de divisão celular. Esse ciclo se inicia com a origem da célula, a partir de uma divisão celular, e termina quando essa se divide em células filhas.

A duração de um ciclo celular pode variar de um tipo de célula para outro dentro de um mesmo organismo assim como entre espécies, como exemplo, uma levedura pode dividir-se a cada duas horas (em condições ótimas/favoráveis de desenvolvimento), enquanto uma célula do fígado de um mamífero se divide em média, menos do que uma vez por ano.

O ciclo celular é dividido em 2 etapas principais: Interfase e Divisão celular.

• Interfase

Compreende ao maior período de sua vida, o qual a célula não está se dividindo, mas que está muito atarefada, executando suas funções normais, inclusive se preparando para se dividir. Pode ser dividida em 4 subfases: G0, G1, S e G2.

G0 - está em atividade normal (fase estacionária);

G1- a célula começa a aumentar de tamanho, produzir RNA e sintetizar proteínas e carboidratos;

S- ocorre a síntese/duplicação do material genético, o DNA.

G2- é uma pausa entre a subfase S e a Divisão celular.

• Divisão celular (Fase M - mitose)

Compreende a um período muito curto da célula, na qual está em constante atividade de divisão. Pode ser subdividida em 4 subfases: Prófase, Metáfase, Anáfase e Telófase. A foto ao lado mostra uma forma diferente (mais fácil) de você gravar a ordem das fases da mitose para a prova ou vestibular.

Prófase- ocorre a desintegração da carioteca, início da condensação dos cromossomos, desaparecimento do nucléolo e formação das fibras de fuso mitótico quando os centríolos começam a migrar para os pólos da célula;

Macete para gravar as fases da mitose.
Fonte:Studos

Metáfase- a condensação dos cromossomos é máxima e eles se localizam na região mediana da célula;

Anáfase- as cromátides irmãs se separam e migram para as extremidades opostas da célula em divisão;

Telófase- descondensação dos cromossomos, reaparecimento da carioteca e nucléolo e desaparecimento do fuso mitótico juntamente com a citocinese que é a divisão do citoplasma.

A Interfase observada ao microscópio não é possível notar mudanças tão drásticas no núcleo se for comparada com o momento em que a célula está na fase de divisão celular, por esse motivo é que nesse experimento vamos observar as células durante divisão celular (fase M).

→ O experimento

Objetivo: observar os cromossomos nas células da raiz da cebola e analisar em qual fase do ciclo celular essas se encontram, interfase ou mitose, e até as subfases da mitose.

O tecido da raiz da cebola é chamado nos vegetais de tecido meristemático, que é composto por células que estão em constante divisão e diferenciação celular, pois é um tecido que está em constante crescimento.

Os cromossomos são o nível mais condensado (enrolado) do DNA, você pode entender os níveis de condensação do DNA na primeira postagem da série de experimentos caseiros, aqui. Pelo fato do DNA estar no seu nível máximo de condensação é que podemos visualizá-los através do microscópio ópticos.

Em princípio, todas as Liliáceas (Família Liliaceae) são adequadas para esse experimento, porém existem algumas que são venenosas, então para facilitar, vocês podem utilizar tanto uma cebola como um alho, que devem estar bem frescos, tudo bem?

Exemplos de Liliáceas que poderão ser utilizadas nesse experimento.
Montagem: sobreorganicos / Bonduelle

Materiais:

- Bulbo de cebola
- Colchicina → responsável por interromper os ciclos celulares
- Orceína acética 2% → corante nuclear
- Placa de Petri
- Lâmina e lamínula
- Lâmina de barbear
- Frasco de vidro
- Pipetas de pasteur
- Álcool 70%
- Ácido clorídrico (HCl) 1M
- Papel de filtro
- Microscópio
- Óleo de imersão

Crescimento de uma nova raiz

Inicialmente é preciso fazer que cresçam raízes novas na cebola, já que quando compramos no mercado essas se encontram secas e quebradas, ou seja, mortas. Por isso sigam os próximos passos:

1. Raspe a região da raiz da cebola, com uma lâmina de barbear, para retirar essas raízes ressecadas além de aumentar a área de contato com as células basais;

Corte todas raízes secas até a base.
Fonte: Projeto EMBRIAO (Unicamp)

2. Coloque essa região raspada da cebola em contato com água comum,  essa parte deve ficar imersa. Para isso, você pode colocar palitos de dentes na região mediana da cebola para servir de apoio num pote qualquer. Veja na figura abaixo:

Esquema sugestivo para crescimento de novas raízes.
Fonte: Projeto EMBRIAO (Unicamp)

3. Deixe as raízes crescerem de 5 a 7 dias, para que elas consigam desenvolver raízes com aproximadamente 2 cm de comprimento, conforme apresentado abaixo.

Crescimento de novas raízes.
Fonte: Projeto EMBRIAO (Unicamp)

Como fazer?

- O experimento começa colocando o bulbo da cebola previamente em solução aquosa de Colchicina, ou seja, no mesmo esquema representado acima você vai adicionar a Colchicina, que irá interromper o ciclo celular de todas as células desse tecido;

- Escolha a raiz mais longa, pois provavelmente é aquela com ciclos celulares - divisões mais intensas. Depois retire alguns fragmentos da raiz com a lâmina de barbear fazendo cortes transversais no tecido. Escolha os mais finos e coloque-os sobre uma lâmina desengordurada e limpa com álcool dentro de uma placa de petri;

Cortes transversais finos (em vermelho) são feitos na ponta da raiz, onde se encontra o tecido meristemático

- Acrescente aproximadamente 2 gotas de HCl com a pipeta de pasteur, e deixe em repouso por 5 minutos. Em seguida, acrescente aproximadamente 5 gotas Orceína acética e deixe em repouso novamente por mais 2 minutos;

- Após esse intervalo coloque a lamínula sobre o preparado e pressione cuidadosamente o material para que não o esmague;

- Por fim, limpa-se o excesso de corante com papel de filtro e prepara-se o microscópico para observação com o óleo de imersão para maior aumento 1000X.

Resultado

Mesmo tomando todo cuidado para preparar esse experimento em laboratório, pode ser difícil de observar as fases da mitose, devido alguns fatores:

- No momento de tentar cortar a raiz em pedaços transversais finos pode danificar o tecido e esmagar algumas células;

- Ao colocar a lamínula sobre a lâmina pode ocorrer o esmagamento do tecido vegetal também, ainda mais se o corte for feito de maneira errada deixando o tecido 'grosso', isso dificultará a visualização.

- O microscópio deve ter uma boa resolução, ainda mais porque vamos utilizar no maior aumento,  para observar estruturas muito pequenas. Alguns microscópios que estão velhos ou que não tem uma boa qualidade, ao movimentar o micrômetro, algumas vezes não foca o necessário para poder enxergar os cromossomos. 

- A câmera que captura a imagem também irá influenciar na qualidade da imagem, caso você queira registrar o resultado obtido em um trabalho. 

Abaixo você irá visualizar imagens obtidas de um experimento muito semelhante com o apresentado nessa publicação, retirado do site Fun Science Gallery, porém tiveram algumas mudanças:

- Utilizaram raiz de alho;
- Corante nuclear: azul de toluidina 0,5%;
- Microscópio utilizado: Optech mod. Biostar B5, iluminação de campo claro;
- Câmera utilizada: Canon A630 montada em uma ocular longa de alívio ocular feita a partir de duas lentes objetivas 8x30.

Prófase: o cromossomos começam a se condensar, a carioteca começa da desaparecer.
Fonte:  Fun Science Gallery

Metáfase: quando os cromossomos estão na zona equatorial da célula.
Fonte:  Fun Science Gallery

Anáfase: os cromossomos migram para os pólos opostos da célula.
Fonte:  Fun Science Gallery

Telófase: descondensação dos cromossomos, reaparecimento da carioteca e divisão do citoplasma (citocinese).
Fonte:  Fun Science Gallery

Qual das imagens você mais gostou, conta para gente!

Espero que você tenha gostado desse experimento, se preparem que semana que vem tem o último. 

Abraços.

→ Bibliografia

Reprodução de leveduras - UFRGS

Mitose nas pontas das raízes de alho e cebola - Fun Science Gallery
Projeto EMBRIAO - Unicamp (o link que tivemos acesso a esse material não está mais disponível, mas temos o PDF, caso for de seu interesse entre em contato conosco).

ALBERTS, Bruce et al. Fundamentos da Biologia Celular. 3ª edição. Porto Alegre: Artmed, 2011, p. 610 - 611 .


Autor: Larissa Dias
Contribuições e revisão: Ayrton Carvalhedo e Isabel Cristina