Do que as sementes precisam para germinar?

Embora seja parte dos conteúdos que os alunos devem aprender durante os anos escolares, o ensino de botânica geralmente não recebe a mesma atenção e dedicação que os outros tópicos que constam no plano de ensino. Os conteúdos de botânica são vistos de maneira superficial e rápida, não existindo aprofundamento teórico em questões básicas como reprodução e dispersão, aspectos que estão presentes e fazem parte do dia-a-dia dos alunos. Tendo este cenário como plano de fundo, a atividade proposta surge como uma forma de complementar os conteúdos abordados pelos professores na parte de reprodução de Angiospermas, acrescentando conceitos como dormência e germinação que geralmente não são trabalhados em sala de aula.

Conteúdos a serem trabalhados:

Para que o professor possa ter ciência de quais assuntos poderão ser trabalhados com a atividade proposta e quais competências os alunos deverão ser capazes de adquirir após a realização da atividade, listamos os seguintes tópicos que fazem parte do Conteúdo Básico Comum proposto pela Secretaria de Educação do Estado de Minas Gerais.

Tema 2 - História da vida na Terra

• 4. Características gerais dos cinco reinos de seres vivos.

• 4.1. Identificar as características que diferenciam os organismos dos cinco reinos de seres vivos

• 5. Evidências e explicações sobre evolução dos seres vivos

• 12. Biomas e biodiversidade

• 13. Ciclo de vida dos seres vivos e suas adaptações em diferentes ambientes

• 13.1. Reconhecer a diversidade das adaptações que propiciam a vida nos diferentes ambientes

• 14. Características fisiológicas e adaptações dos seres vivos nos diferentes ambientes da Terra

• 14.2. Reconhecer características adaptativas das plantas em diferentes ambientes

Tendo como base o Conteúdo Básico Comum, o professor poderá desenvolver esta atividade em sala de aula abordando os seguintes conteúdos:

• Evolução das plantas, formas de reprodução e a alta demanda de água necessária, abordando a necessidade de se obter formas de sobrevivência em locais mais secos onde não há tanta disponibilidade de água.

• O papel do pólen para as Angiospermas e como foi uma das formas encontradas para contornar o problema da escassez de água e conquistar os ambientes terrestres, abordando o processo de fecundação e formação da semente.

• A composição da semente, a reserva alimentar, o embrião e o papel do envoltório de proteção, a dormência do embrião e como essa novidade é importante para a sobrevivência das plantas.

• Importância dos frutos para proteção da semente e para a dispersão.

• Tipos de dispersão existente e as sementes adaptadas para cada tipo :

• Sem a intervenção de agentes externos (autocoria)

• Dependente de agentes dispersantes como:

• vento(anemocoria)

• água (hidrocoria)

• animais (zoocoria)

Faixa etária sugerida

A atividade proposta foi pensada para ser aplicada para alunos da Segunda Série do Ensino Médio (2º Ano), na faixa etária de 16-17 anos; no entanto, o professor pode adequá-la para ser aplicada em turmas do segundo ciclo do Ensino Fundamental (6º ao 9º ano, 12-15 anos).

Conhecimentos prévios que podem ser trabalhados

A atividade proposta está diretamente relacionada ao estudo de reprodução de Angiospermas, logo o professor pode trabalhar os conhecimentos prévios dos alunos em relação a polinização, formação de frutos, importância de agentes polinizadores e dispersores, importância do fruto para proteção das sementes entre outros tópicos que achar pertinente e que podem surgir também a partir dos alunos.

Objetivos da atividade proposta

Objetivo Geral

Trabalhar germinação de angiospermas através de uma atividade prática utilizando sementes, demonstrando peculiaridades e adaptações desenvolvidas pelas plantas que possibilitam sua dispersão e o seu sucesso reprodutivo em diferentes ambientes.

Objetivos específicos

• Introduzir o conceito de dormência e sua importância para a sobrevivência das plantas nos diferentes biomas.

• Abordar as diferentes adaptações morfológicas das sementes à determinados ambientes/dispersores.

• Relacionar processos físico químicos relacionados ao início da germinação da semente.

Materiais necessários, estratégias e recursos utilizados

A atividade deverá ser realizadas no decorrer de três aulas:

• Aula 1: Introdução (aula expositiva)

• Aula 2: Prática (métodos físicos, químicos e mecânicos de escarificação)

• Aula 3: Discussão sobre resultados

É importante que a 3ª aula seja ministrada com um intervalo de no mínimo 7 dias para que as sementes possam germinar.

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Sequência didática

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Aula I - Introdução

Esta aula deverá ser uma aula expositiva com duração de 50 minutos na qual o professor deverá utilizar o texto “Como sementes impermeáveis à água podem germinar?” para trabalhar os conteúdos teóricos com a turma.

Como sementes impermeáveis à água podem germinar?

Ailton Gonçalves Rodrigues Junior

Vocês sabiam que algumas sementes possuem mecanismos que impedem a germinação em períodos desfavoráveis? Pois é, essas sementes possuem um mecanismo conhecido como dormência. Nesse período de dormência a semente não germina, pois ela mesma possui algumas barreiras à germinação. E essas barreiras são de vários tipos. Um dos tipos mais comuns é a dormência física, em que ocorre a impermeabilidade do fruto ou da semente à água. Então, como a germinação ocorre uma vez que a semente necessita de água para germinar? Estas sementes apresentam estruturas especializadas que se abrem e permitem a entrada da água (quando disponível!) após estímulos ambientais. Assim, as sementes "sabem" que as condições são adequadas para o desenvolvimento da nova planta. A temperatura e as chuvas são fundamentais para que essas sementes “saibam” que é hora de germinar porque permitem a abertura destas estruturas, e assim a entrada de água nas sementes. E você sabia que uma das famílias de plantas que possui este tipo de dormência é a de um alimento que consumimos todos os dias? Se estiverem pensando no feijão, estão certíssimos. Mas isto não ocorre com ele, pois não possui sementes dormentes e germinam rapidamente. Em plantas da mesma família do feijão essas estruturas são chamadas lentes. Não seria interessante saber como e quando ocorre a abertura das lentes nessas sementes? Isso poderia explicar por quê a germinação dessas espécies ocorre em determinado período do ano.

(Texto produzido a partir do trabalho científico desenvolvido por Ailton Gonçalves Rodrigues Júnior, no Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal da UFMG, disponível em: http://pos.icb.ufmg.br/pgbot/)

Os principais objetivos desta aula e que poderão ser abordados com base no texto escolhido são:

• Abordar as características gerais dos diferentes tipos de biomas existentes.

• Adaptações desenvolvidas pelas plantas para sobreviverem as adversidades do meio.

• Processo de formação dos frutos e das sementes

• Diferentes tipos de sementes existentes nos vegetais e a relação com o ambiente a qual estão inseridos.

• Capacidade de dormência das sementes e a importância desta no ciclo de vida das plantas.

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Aula II - Prática de germinação

Para que as sementes possam germinar é preciso que elas estejam em locais com condições ambientais favoráveis. Quando a germinação não acontece significa que a semente pode se encontrar em um estado de dormência. As causas para a dormência são várias, e para superar esta estado alguns processos podem ser necessários. Nos casos de impermeabilidade do tegumento, processos físicos, químicos e mecânicos permitem o acesso da água ao embrião e na prática proposta, tais processos serão realizados artificialmente visando reproduzir o que ocorre no ambiente.

Materiais e métodos

• Sementes variadas (de preferência com tegumento impermeável). Sugere-se sementes de Leucena e Flamboyant, no entanto o professor é livre para escolher outras sementes, inclusive sementes encontradas na escola.

• Algodão

• Potinho (reciclado de preferência / ex: iogurte)

• Lixa

• Ácido Sulfúrico

• Água

• Pincel (para identificação)

• EPI’s

Para a realização da atividade o professor deverá dividir a sala em grupos e distribuir entre eles quantidades iguais de sementes de cada tipo. Cada grupo será responsável por realizar um dos procedimentos com cada tipo de semente, para que na discussão os resultados possam ser comparados. Os grupos serão divididos da seguinte forma:

• Grupo 1 - Controle: não realizará nenhum processo

• Grupo 2 - Escarificação mecânica: as sementes serão lixadas

• Grupo 3 - Escarificação química: sementes serão imersas em H2SO4 e depois lavadas em água corrente

• Grupo 4 - Escarificação térmica: sementes serão mergulhadas em água fervente por 3min e depois imersas em água à temperatura ambiente.

Após a realização dos procedimentos, as sementes serão depositadas nos potinhos com algodão umedecido, e dentro de 7 dias espera-se que ocorra a germinação. Os processos que utilizam substâncias corrosivas e água em alta temperatura deverão ser acompanhados de perto pelo professor.

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Aula III - Observação e Discussão

Esta aula deverá ocorrer no mínimo 7 dias após a realização da atividade prática, para que os alunos possam observar os resultados do experimento.

Para esta aula os alunos deverão observar as mudanças que ocorreram com as sementes entre o período de realização da prática e a aula 3: se elas germinaram, se não germinaram, qual método foi mais eficaz para cada tipo de semente, se uma semente conseguiu germinar com diferentes métodos, se alguma semente germinou apenas com algum método específico etc.

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Formas de avaliação

Como forma de avaliação os alunos deverão elaborar um relatório individual composto por duas partes. A primeira deverá ser realizada após a primeira aula e os alunos deverão utilizar o método científico para descrever a realização da atividade prática, explicar o porquê dos procedimentos realizados, elaborar hipóteses para o experimento realizado com as sementes e também explicar os resultados esperados.

Para a realização da segunda parte do relatório os alunos já terão observado se as sementes germinaram ou não, portanto, no relatório eles irão descrever os resultados obtidos e comparar com as hipóteses formuladas, além de comparar os resultados alcançados com a utilização dos diferentes métodos de quebra de dormência.

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Referências Bibliográficas

1- Ailton Gonçalves Rodrigues Júnior (2015). Como sementes impermeáveis à água podem germinar? XII Workshop do PPGBV-UFMG. Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal da Universidade Federal de Minas Gerais. Retirado de: http://pos.icb.ufmg.br/pgbot/ em 11/11/2017.

2 - Cultivando o Saber: Fontes agroenergéticas: a cultura do tungue (Aleurites spp.); Moacir Tuzzin de Moraes,Maurício Roberto Cherubin, Anderson Luiz Zwirtes e Luciano Schwerz. UFSM-RS

3- Superação de dormência de sementes de Tento Carolina (adenanthera pavonina l.) e o índice de velocidade da germinação em cada tratamento; Denílson do Nascimento Reis Júnior, Maeli Oliveira da Trindade, Paula Carolina Rodrigues Queiroz, Renato Junior Batista da Silva, Thiago Henrique da Silva Pantoja. UFRA- AM.

4- Dormência: DEFINIÇÕES E TÉCNICAS DE QUEBRA DE DORMÊNCIA; Disponível em: http://slideplayer.com.br/slide/10496266/

Sobre esta atividade

Atividade proposta pelos alunos Fred Victor, Keila Moreira, Letícia Tavares e Rayane Gurgel na disciplina Laboratório de Ensino em Botânica, da Universidade Federal de Minas Gerais, em novembro de 2017, ministrada pelos professores Bruno Garcia Ferreira e Rosy Isaías.

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