Expansionismo guia de estudo ppt
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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL
SUPERIOR – CAPES
DIRETORIA E EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA
UNIVERSIDADE ABERTA DO BRASIL- UAB
A CIÊNCIA NA ÉPOCA DO EXPANSIONISMO COLONIALISTA
• COM UMA ABORDAGEM TEMÁTICA VAMOS ESTUDAR FERMENTAÇÕES, COMBUSTÕES E
OXI-REDUÇÕES AO USAR REPRESENTAÇÕES DE IGUALDADES ESTEQUIOMÉTRICAS EM
DIFERENTES PROCESSOS ANAERÓBIOS E AERÓBIOS.
20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT2
A relação entre a Europa colonizadora e Américas colonizadas é caracterizada por
intenso reconhecimento de práticas culturais e intercâmbio de produtos de origem
européia, indígena e africana.
Em termos de alimentos os registros são de: milho, pão, vinho, aguardente, mandioca,
batata, cará, palmitos, banana, inhame, mel, mingau, pirão, farinhas, beiju, banana...
CONTEXTO HISTÓRICO E ANTROPOLÓGICO DO PERÍODO
20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT3
Atividade de aprendizagemDe acordo com seus conhecimentos sobre alimentos responda qual o grupo de compostos orgânicos constitui o principal componente da alimentação neste recorte histórico? Com quais evidências alimentícias podemos identificar o componente destacado?
20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT4
Saiba mais
• No Brasil a cachaça é inicialmente produzida através de tecnologias rústicas e saberes do povo, hoje é objeto de pesquisa cientifica, inovação tecnológica e faz parte de programas de exportação do Governo Federal. Ler em Origem, produção e composição química da cachaça. Pinheiro, Leal e Araujo, Qnesc, nº 18, novembro, 2003. 03-08p.
20/08/2012 5LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT
Para refletir• Apesar de mutilados em sua personalidade
psíquica por impositivos milenares de colonizadores muitos dos africanos eram herdeiros de impérios negros dando-lhes condições de improvisação e recriação de hábitos.
20/08/2012 6LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT
Para refletirOs primeiros registros históricos do contato dos europeus com a diversidade e manejo dos alimentos dos nativos do novo mundo podem ser questionados. Essa possibilidade está ligada ao fato de que muitos deles se constituíram pela comparação dos europeus por semelhança e não identidade (Cascudo, 2004) e por aproximação com a própria língua (Montanari, 2003).
• Um caso de questionamento clássico dos registros históricos trata dos primeiros registros sobre inhame dos indígenas brasileiros, sabe-se que esses se referem mais precisamente à mandioca, pois o inhame só passou a ser usado após a vinda de africanos para o Brasil.
20/08/2012 7LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT
Roteiro de atividade experimental
Experimento demonstrativoIdentificação de amido em alimentos
Objetivo:Identificar a presença de amido com solução de iodo em diferentes alimentos.
Material necessário:Solução de iodo 2% (tintura de iodo de farmácia)Alimentos com amidoAlimentos sem amidoAmostra desconhecida
Procedimentos:Organizar as diferentes amostras de alimentos em recipientes separadosGotejar a solução de iodo em cada amostraObservar e anotar a reação a presença do iodo para aqueles alimentos conhecidos como fontes de
amidoGotejar a solução em amostra desconhecida e julgar a presença ou ausência de amidoAdmitir o amido como componente quando a coloração fortemente escura surgir
QuestõesQual a explicação teórica para a identificação de amido por iodo?Os componentes de alimentos apresentam reação especifica diante de outros reagentes?Como essas reações especificas podem contribuir no Ensino de Ciências Naturais?
20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
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Indústria canavieira e extração de minérios
Do ponto de vista fisico-químico:As terras brasileiras eram apropriadas por serem fecundas e densas. Por ser grosseira em termos agrícola a cana evoluiu de forma satisfatória em territórios repletos de areia e menos abundantes de recursos.Diferente de outras colônias no Brasil o ouro era encontrado na superfície ou em pequenas profundidades. As técnicas de extração eram rudimentares e nômades. Haviam duas formas de extração aurífera:
• a lavra - organizada em grandes jazidas, com uso de ferramentas especializadas e escravosafricanos;
• a faiscação - feita pelos próprios garimpeiros.
20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT9
Figura 1. Visão parcial da Usina
Jaciara Indústria de produção de
açúcar e álcool na região sul do
estado de Mato Grosso.. Fonte: autora
Saiba mais
20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT10
Atividade de aprendizagem
• Segundo estudos antropológicos quais aspectos motivam o cultivo e processamento da cana-de-açúcar, assim como a extração e metalurgia dos minérios e minerais? _______________________________________________
• Faça uma lista dos cultivos agrícolas e recursos minerais explorados em seu local ou região?________________________________________________________________________________________________
20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
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Consumo e fornecimento de energia pelos sistemas químicos
• Do ponto de vista da Bioquímica a saúde pode ser considerada aquela situação na qual todas as reações intra e extra celulares ocorrem no organismo em velocidades compatíveis com o máximo do estado fisiológico. Sendo assim a alimentação é considerada como reações que ocorrem em condições adequadas para produzir fluxo de massa e energia nos metabolismos.
20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
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Saia dessa
• Nosso metabolismo pode estar em máximo estado fisiológico sem as reações químicas?
• Uma dona de casa resolveu preparar um bolo de laranja e utilizou 2 colheres de açúcar mascavo, pois afirmava que era um açúcar isento de química. A dona de casa está certa na sua afirmação?
20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
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A bioquímica estuda todos os metabolismos
• Quando as bactérias apropriadas estão presentes, a matéria orgânica dissolvida na água decompõe-se sob condições anaeróbicas (ausência de oxigênio). Isso ocorre também, por exemplo, na natureza em águas estagnadas. As bactérias atuam sobre o carbono e modificam, uma parte do carbono é oxidada (para CO2) e a parte restante é reduzida (para CH4) (Baird, 2002, p.449).
2 CH2O CH4 + CO2
matéria orgânica metano dióxido de carbono
Obs: considere a reação representada por uma equação balanceada
20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
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Os eventos metabólicos estão presentes em todos os sistemas
naturais: mananciais, solo, biosfera. Da mesma forma os nutrientes dos
vegetais também mantêm os ciclos biogeoquímicos. Um exemplo é o
que ocorre com o fósforo fornecido na forma de fosfato (PO43+ ).
Enquanto o ATP é fonte de energia para as células vivas
A reciclagem de matéria orgânica devolve para o solo nutrientes
essenciais para o crescimento e desenvolvimento dos vegetais. O
fosfato é um exemplo destes nutrientes.
20/08/2012 15LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT
Princípio fundamental
• Os processos reacionais exigem condições adequadas como as trocas energéticas. Existem aqueles que exigem solução aquosa.
20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
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Princípio fundamental
• Nos processos reacionais há quebras de ligações existentes e formação de novas ligações. Levando a novos arranjos moleculares. Durante a quebra de ligações há consumo de energia do sistema. Durante a formação de novas ligações há liberação de energia para o sistema. Tais cisões e formações acontecem paralelamente no sistema em transformação.
20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
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• As trocas de energia são uma constante nas atividades reacionais espontâneas com geração de trabalho.
C6H12O6 + 2 O2 → CO2 + H2O
ADP + P ↔ ATP
ENERGIA PARA TRABALHO BIOLÓGICO
A energia derivada da oxidação é utilizada para sintetizar um composto rico em energia, a adenosina trifosfato (ATP), a partir de adenosina difosfato (ADP) e o fosfato inorgânico (HPO4
2- a pH 7,4).
Adenosina trifosfato (ATP), moléculas com alto conteúdo energético liberado na quebra de ligações entre fósforo.
20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
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• As reações de oxidação e redução podem ser descritas como abaixo:
Ared ↔ Aox + e- e Box + e- ↔ Bred
• A oxidação de um composto consiste na perda de elétrons levando-o a sua forma oxidada. A redução é a conversão de um composto para sua forma reduzida por ganho de elétron. E a equação geral pode ser descrita:
Ared + Box ↔ Aox + Bred
• Ou seja, descreve-se a tendência de formação de um par redox (Ared/Aox) e um outro par redox (Box/Bred).
obs. Reação favorecida no sentido da diminuição de energia devido a geração de Trabalho
20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT19
20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
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O esquema demonstra o processamento da cana e a produção final do etanol, com o qual podemos avaliar que os processos são mecânicos e físico-químicos.
Produção do etanol:processos mecânicos e físico-químicos
20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT21
Podemos observar que há substâncias com ponto de ebulição mais alto assim como aquelas com ponto de ebulição mais baixo que o etanol.
A destilação é considerada um processo de
separação de substância tanto quanto a filtração e
a decantação.Uma distinção, entretanto é na primeira que o
material deverá ser aquecido até seu ponto deebulição.
Para melhor compreensão do agrupamento de distintos tipos e classes de fermentações pode ser feito em termos de equação químicas das reações com uso de igualdades estequiométricas, mas a realidade bioquímica da célula necessita de muito mais igualdades estequiométricas serem expressas (Reguly, 1996, p. 47).
Mol é uma unidade da grandeza do Sistema Internacional de Medidas. É definido como sendo a quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos são os átomos contidos em 0,012 Kg de carbono 12. Quando se utiliza a unidade mol, as entidades elementares
deverão ser especificadas (Rocha-Filho, 1992)
20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT22
Fermentação e igualdades estequiométricas
Equação química de reação química na bioquímica:
A + B → P + Q
substratos produtos
20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT23
Fermentação e igualdades estequiométricas
C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi ↔ 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 ATP
glicose etanol
20/08/2012 24LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT
Processos fermentativos de cisão molecular oudemolíticos puros, anaeróbicos ou microaeróbicos.
Fermentação alcoólica
C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi ↔ 2 CH3-CHOH-COOH + 2 ATPglicose ácido láctico
CH3-CO-COOH + NADH + 2H+ ↔ CH3-HCOH-COOH + NAD
ácido pirúvico ácido láctico
20/08/2012 25LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT
Processos fermentativos de cisão molecular oudemolíticos puros, anaeróbicos ou microaeróbicos.
Fermentação láctica
20/08/2012 26LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT
Processos fermentativos de cisão molecular oudemolíticos puros, anaeróbicos ou microaeróbicos.
Fermentação propiônica
Fermentação butírica
3C6H12O6 + 8ADP + 8 Pi ↔ 4CH3-CH2-COOH + 2CH3COOH + 2 CO2 + 2 H2O + 8 ATP
glicose ácido propiônico
3 C6H12O6 + 10ADP + 10Pi ↔ 4CH3-CH2-CH2-COOH + 2CO2 + 2H2O + 10ATP
glicose ácido butanóico
Fermentação aeróbias
20/08/2012 27LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT
C6H12O6 + 2ADP + 2 Pi ↔ 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 ATP
glicose
O2 ↔ 2CH3-COOH + 2H2O
Ácido acético
Fermentação aeróbias
20/08/2012 28LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT
C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi + 1 ½ O2 ↔ C6H8O7 + 2 H2O
glicose ácido cítrico
Combustão
C2H5OH + 3 O2 → 2CO2 + 3 H2O + calor
etanol
20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT29
Estequiometria de reações de oxirredução
20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT30
• Um exemplo bioquímico é a relação (NAD+/NADH) considerada de formação um par redox assim como a relação Piruvato/Lactato, ou seja, com tendência a perder e ganhar elétrons.
NADH + H+ ↔ NAD+ + 2e- + 2H+ (reação de oxidação)
CH3-CO-COO- + 2 e- + 2H+ ↔ CH3-HCOH-COO- (reação de redução)
Obs. NAD refere-se à nicotinamida adenina dinucleotídeo que é uma molécula capaz de receber elétrons. NADH é uma molécula formada pela redução do NAD e a aceitação de um próton (H+).
Cu2+ + 2e- Cu0
Redução
Cu0 Cu+2 + 2e-
oxidação
20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT31
Roteiro de atividade experimental
Experimento demonstrativoOxidação de metais pela queima
Objetivo:Identificar as transformações no material metálico após queima.
Material necessário:Palha de aço (material comercializado como “bombril”, “assolan” e outros)Suporte para a palhafósforo
Procedimentos:Queimar a palha de açoObservar e anotar
QuestõesQual a explicação teórica para as transformações ocorrida?Os compostos metálicos se manifestam assim diante da queima?Como essas reações podem contribuir no Ensino de Ciências Naturais?
20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT32
20/08/2012 33LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT
20/08/2012 34LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA/UAB/UFMT