O hormônio insulina como um modelo para ensinar a estrutura tridimensional das proteínas

João Batista Teixeira da Rocha, Cláudia Sirlene Oliveira, Pablo Andrei Nogara, Gabriela Luisa Schmitz

Resumo


As proteínas são macromoléculas amplamente encontradas nas células e possuem inúmeras funções fisiológicas. Consequentemente, é de fundamental construir um conhecimento sólido sobre estrutura tridimensional das proteínas. As estruturas proteicas são geralmente estudadas durante a graduação na disciplina de Bioquímica. Neste trabalho descrevemos intervenções pedagógicas planejadas para aumentar o conhecimento de estudantes de Química licenciatura sobre a estrutura de proteínas. As atividades foram realizadas utilizando materiais baratos para encorajar a sua implementação no ensino médio pelos futuros professores. A partir da estrutura primária da insulina, os estudantes construíram a estrutura tridimensional desta proteína. Após as atividades, os estudantes destacaram uma melhora nos seus conhecimentos prévios sobre a estrutura das proteínas. A construção de um modelo tridimensional juntamente com outras atividades parece ser uma maneira eficiente de promover o aprendizado sobre a estrutura de proteínas aos estudantes de graduação. A metodologia utilizada foi simples e de baixo custo e pode ser utilizada tanto no nível universitário como no nível do ensino médio.

Palavras-chave


Educação em bioquímica; estudantes de graduação; modelos de proteínas.

Texto completo:

PDF (English)

Referências


Vella F. Unity and diversity in biochemical education. Biochemical Education. 1984; 12:120-123.

Albuquerque MAC, Amorim AHC, Rocha JRCF, Silveira LMG, Neri DFM. Bioquímica como sinônimo de ensino, pesquisa e extensão: um relato de experiência. Revista Brasileira de Educação Médica. 2012; 36:137-142.

Lehninger AL. Bioquímica; v.1 Componentes moleculares das células. Editora Edgard Blücher Ltda, 1976.

Pauling L, Corey RB. Configuration of polypeptide chains. Nature. 1951; 168:550-551.

Pauling L, Corey RB, Branson HR. The structure of proteins: two hydrogen-bonded helical configurations of the polypeptide chain. Proceedings of the National Academy of Sciences. 1951; 37:205-211.

Sá LP, Garritz A. O conhecimento pedagógico da “natureza da matéria” de bolsistas brasileiros participantes de um programa de iniciação à docência. Educación Química. 2014; 25:363-379.

Spadaro ACC. Teaching biochemistry for undergraduate students in dentistry. Biochemical Education. 1993; 21(3).

Hageman JH. Use of molecular models for active learning in biochemistry lecture courses. Journal of Chemical Education. 2010; 87:291–293.

Rostejnská M, Klímová H. Biochemistry Games: AZ-Quiz and Jeopardy! Journal of Chemical Education. 2011; 88(4).

Frey CA, Mikasen ML, Griep MA. Put some movie wow! in your chemistry teaching, Journal of Chemical Education. 2012; 89:1138−1143.

Oliveira NM, Dias WD. O uso do vídeo como ferramenta de ensino aplicada em biologia celular. Enciclopédia Biosfera. 2012; 8(14).

Surapaneni KM, Tekian A. Concept mapping enhances learning of biochemistry. Medical Education Online. 2013; 18. DOI: 10.3402/meo.v18i0.20157.

Figueira ACM; Rocha JBT. Concepções sobre proteínas, açúcares e gorduras: uma investigação com estudantes de ensino básico e superior. Revista Ciências & Idéias. 2015; 7:1-22.

Ghosh J, Pradhan R, Vagah S. Concept map as a reinforcement method of teaching biochemistry. Indian Journal of Basic and Applied Medical Research. 2016; 5:659-666.

Silveira JT, Rocha JBT. Produção científica sobre estratégias didáticas utilizadas no ensino de Bioquímica: uma revisão sistemática. Revista de Ensino de Bioquímica. 2016; 14(1).

Luz RM, Adamatti DF, Werhli AV. Modelo de dobramento de proteína em jogo computacional. Revista Brasileira de Computação Aplicada. 2017;9: 42-51.

Herráez A. Biomolecules in the Computer: Jmol to the Rescue. Biochemistry and Molecular Biology Education. 2006; 34: 255–261.

DeLano WL. The PyMOL molecular graphics system. 2002.http://www.pymol.org

Sayle R, Milner-White, EJ. RasMol: Biomolecular graphics for all, Trends in Biochemical Sciences. 1995; 20: 374-376.

Richardson DC, Richardson, JS. The kinemage: a tool for scientific communication. Protein Science. 1992: 1; 3–9.

Hanwell MD, Curtis DE, Lonie DC, Vandermeersch T, Zurek E, Hutchison GR. Avogadro: An advanced semantic chemical editor, visualization, and analysis platform. Journal of Cheminformatics. 2012; 4: 1-17.

Dassault Systèmes BIOVIA, Discovery Studio 3.5, San Diego: Dassault Systèmes, 2017. http://accelrys.com/

Herman T, Morris J, Colton S, Batiza A, Patrick M, Franzen M et al. Tactile Teaching exploring protein structure/function using physical models. Biochemistry and Molecular Biology Education. 2006; 34:247-254.

Sabino G, Amaral FC, Sabino CVS, Kattah LR. Proposta de uma metodologia para o ensino da estrutura e função das proteínas na disciplina de Bioquímica. Revista Brasileira de Ensino de Bioquímica e Biologia Molecular. 2009; (1), artigo E.

Barak M, Hussein-Farraj R. Integrating model-based learning and animations for enhancing student´s understanding of proteins structure and function. Research in Science Education. 2013;43:619-636.

Cooper AK, Oliver-Hoyo MT. Creating 3D physical models to probe students understanding of macromolecular structure. Biochemistry and Molecular Biology Education. 2017. DOI: 10.1002/bmb.21076.

Roberts JR, Hagedorn E, Dillenburg P, Patrick M, Herman T. Physical models enhance modecular three-dimensional literacy in an introductory biochemistry course. Biochemistry and Molecular Biology Education. 2005; 33: 105-110.

Bain GA, Yi J, Beikmohamadi M. Using Physical Models of Biomolecular Structures to Teach Concepst of Biochemical Structure and Structure Depiction in the Introductoru Chemistry Laboratory. Journal of Chemical Education. 2006; 83: 1322-1324.

Brownlee C. The Protein Papers. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Acessed in December, 22, 2017. Available in: http://www.pnas.org/site/classics/classics1.xhtml

Wilcox G. Insulin and Insulin resistance. The Clinical Biochemist Reviews. 2005;26:19-39.

Hatting M, Tavares CDJ, Sharabi K, Rines AK, Puiqserver P. Insulin regulation of gluconeogenesis. Annals of the New York Academy of Sciences. 2017. DOI: 10.1111/nyas.13435.

Sanger F. Chemistry of insulin; determination of the structure of insulin opens the way to greater understanding of life processes. Science. 1959; 129:1340-1344.

Owerbach D, Bell GI, Rutter WJ, Shows TB. The insulin gene is located on chromosome 11 in humans. Nature. 1980; 286:74-82.

Berman HM, Westbrook J, Feng Z, Gilliland G, Bhat TN, Weissig H, Shindyalov IN, Bourne PE. The Protein Data Bank. Nucleic Acids Research. 2000; 28: 235-242.

Hua QX, Gozani SN, Chance RE, Hoffmann JA, Frank BH, Weiss MA. Structure of a protein in a kinetic trap. Nature Structural Biology. 1995; 2:129-138.

Champe PC, Harvey RA, Ferrier DR, Bioquímica Ilustrada. 3ed. Artmed, 2006.

Campbell MK, Farrel SO. Bioquímcia. 8ed. Cengage Learning, 2016.

Devlin TM. Manual de bioquímica com correlações clínicas. 7ed. Editora Edgard Blücher Ltda, 2011.

Voet D, Voet JG, Pratt CW. Fundamentos de bioquímica: a vida em nível molecular. 2ed. Artmed, 2008.

Rocha JBT, Piccoli BC, Oliveira CS. Biological and chemical interest in selenium: a brief historical account. Arkivoc. 2017;ii:457-491.

Jittivadhna K, Ruenwongsa P, Panijpan B. Making ordered DNA and protein structures from computer-printed transparency film cut-outs, Biochemistry and Molecular Biology Education. 2009;37:220–226.

Campbell ID. The march of structural biology - Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2002; 3: 377-381.

Oliveira Jr, M. M. Flasches das disciplinas de formação inicial no repertório profissional de licenciandos em química. Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo, 2011.

Júnior AFN, Souza DCA. Confecção e apresentação de material didático-pedagógico na formação de professores de Biologia: O que diz a produção escrita? In: Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências, Florianópolis, Santa Catarina. Anais. Florianópolis: UFSC, 2009. p. 1-12.




DOI: https://doi.org/10.16923/reb.v15i2.741

Apontamentos

  • Não há apontamentos.




Licença Creative Commons
Esta obra está licenciada sob uma licença Creative Commons Atribuição - Não comercial - Compartilhar igual 4.0 Internacional.

SBBq  BDC   e-revistas   DOI     

Licença Creative Commons The content of this journal is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International license.