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Software: O Corpo Humano e a Tabela Periódica! Guia do Professor

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Guia do Professor

Olá Professor(a)! Este Guia tem por

finalidade ajudar você a conduzir as atividades propostas para o estudo

da Tabela Periódica!

O software “O Corpo Humano e a Tabela Periódica!” foi produzido pela Universidade Federal Fluminense, no Projeto Condigital, com apoio da Fundação Nacional de

Desenvolvimento da Educação – Ministério da Educação e Cultura – Ministério da Ciência e Tecnologia.

Módulo – Tabela Periódica

Área de Aprendizagem: Química

Público-alvo: 1o ano do Ensino Médio


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Introdução:

Professor(a), como você sabe, o estudo da Tabela Periódica é de

primordial importância para o entendimento de diversos outros conteúdos da

Química como, por exemplo, ligação química, reações químicas e reatividade,

propriedades físico-químicas de substâncias, dentre outros. No entanto, a

aprendizagem deste conteúdo exige certo grau de abstração dos alunos,

trazendo dificuldades em sua aprendizagem significativa. Assim, tendo em vista

a alta relevância deste conteúdo, desenvolveu-se um jogo (Figura 01) cuja

finalidade é trabalhar a Tabela Periódica numa abordagem interdisciplinar, mais

interessante e dinâmica, fazendo-se uma articulação com a Biologia. O jogo em

questão utiliza como tema motivador a composição do Corpo Humano e é

dividido em duas fases. A primeira cujo objetivo é a localização de elementos

químicos na Tabela Periódica através de suas características e a segunda,

onde através de perguntas e respostas, observa-se o papel de 21 elementos

químicos considerados vitais para o organismo humano e suas funções

metabólicas em nosso corpo. Busca-se com este jogo estimular o raciocínio

lógico do aluno, fazendo-o pôr em prática os conhecimentos adquiridos em

classe e ainda, por exigir que sua resposta seja dada dentro de um intervalo

limitado de tempo, desenvolver os reflexos, a coordenação motora e estimular

o rápido processamento do raciocínio do educando.

Figura 01: Tela inicial do jogo.


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Objetivos:

1- Conhecer o princípio organizacional da Tabela Periódica;

2- Classificar os elementos através de suas características em metais,

ametais, gases nobres e o hidrogênio;

3- Estudar as Propriedades Periódicas;

4- Fazer uma articulação da Química com a Biologia, através da

constituição do Corpo Humano.

Pré-requisitos de conhecimento:

� Conhecer a estrutura atômica;

� Conhecer o princípio organizacional da Tabela Periódica atual;

� Conhecer os nomes das famílias dos elementos representativos;

� Conhecer as principais propriedades periódicas: raio atômico, energia de

ionização e afinidade eletrônica;

Tempo previsto para a atividade:

Professor(a), você poderá usar três

aulas de 50 minutos: uma para preparar seus alunos para a atividade, uma na sala de informática e uma para as

atividades complementares propostas!


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NA SALA DE AULA

Preparação para a atividade:

� Para motivar a aprendizagem da Tabela Periódica e estimular os

educandos a participarem da atividade, mostre a importância dos

elementos químicos nas diversas áreas do conhecimento,

principalmente na Biologia, apresentando a composição do Corpo

Humano e o papel vital de alguns elementos químicos em nosso

organismo;

� Estimule uma discussão sobre o assunto de modo a descobrir as

concepções prévias de seus alunos sobre o tema;

� Fale sobre a atividade que será realizada na sala de computadores e

quais são os requisitos necessários para que eles tirem maior proveito

da atividade, ou seja, faça uma pequena revisão do conteúdo.

NA SALA DE COMPUTADORES

Professor(a), como foi dito anteriormente, o jogo “O Corpo Humano e a

Tabela Periódica!” visa tornar o processo de ensino-aprendizagem sobre

Tabela Periódica mais fácil e prazeroso, sua principal finalidade é auxiliar o

educando a fixar os conteúdos aprendidos em sala de aula, estimulando o

raciocínio e articulando o conteúdo químico com o biológico. Assim, perceba

Professor(a), descobrir o

que seus alunos sabem sobre o assunto é uma forma eficaz de conduzi-los a uma

aprendizagem significativa!


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que através do lúdico há o desenvolvimento da linguagem, do pensamento, da

concentração e da coordenação motora. A seguir, observe algumas dicas para

a execução da atividade.

Preparação para a atividade:

Organize os estudantes em grupos de no máximo 4 alunos em cada

computador. Este é o número máximo de jogadores permitido. Estimule-os a

lerem as instruções contidas na tela inicial (Figura 01). Explique a seus alunos

que o jogo é dividido em duas fases. A primeira fase do jogo tem como objetivo

localizar elementos químicos na Tabela Periódica enquanto a segunda fase,

visa testar os conhecimentos adquiridos durantes as aulas sobre a Tabela

Periódica e fazer uma contextualização com a Biologia, através de perguntas e

respostas sobre o papel dos vinte e um elementos vitais ao corpo humano.

Como realizar a atividade?

Inicialmente determina-se o número de participantes e seus nomes. Na

primeira fase, aparecerá uma tela, na qual o aluno deverá observar que estão

faltando alguns elementos químicos na Tabela Periódica (proporcional ao

número de participantes), e através de uma roleta ele sorteará uma ficha

contendo um dado elemento químico e algumas de suas características, figura

02. Nesta ficha aparecerá necessariamente o Símbolo e o Nome do elemento

em questão e mais duas informações que ajudarão ao aluno localizar o

Professor(a), dentre os

elementos químicos da Tabela Periódica apenas

vinte e um (21) são vitais

para o Corpo Humano!


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elemento na Tabela Periódica, que podem ser o período, ou o número da

família, ou o nome da família ou sua distribuição em camadas.

Assim, ao localizar a posição do elemento na Tabela Periódica ele terá

que arrastar a ficha com o elemento até a sua posição correta (Figura 02). Ao

serem colocados todos os elementos em suas respectivas posições na Tabela

Periódica o aluno poderá passar para a segunda fase.

Na segunda fase, o aluno poderá escolher o nível de dificuldade das

perguntas (Figura 03). No nível fácil, as perguntas referem-se principalmente a

localização dos elementos químicos, no nível médio são relacionadas às

propriedades periódicas e no nível difícil, busca-se a relação entre o elemento

e o seu papel no organismo humano. A cada resposta certa sobe o nível de

sangue na figura que representa o homem (Figura 04). Ganha o jogador que

der vida ao corpo humano em menos tempo (Figura 05).

Figura 02: Tela do Jogo (Fase 1).


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Figura 03: Tela do Jogo (Escolha do nível de dificuldade das perguntas da Fase 2).

Figura 04: Tela do Jogo (Fase 2).


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Figura 05: Tela Final do Jogo.

Durante a atividade:

Durante o jogo, principalmente na segunda fase, podem aparecer termos

pouco comuns ou desconhecidos, assim, estimule os alunos a consultarem as

dicas, clicando na lâmpada que aparece no lado esquerdo da tela do jogo

(Figura 04). A Dica 1, é uma Tabela Periódica, a Dica 2, é um texto sobre a

importância dos vinte e um elementos químicos vitais ao organismo humano e

a Dica 3, é um pequeno glossário.

Na Fase 2 do jogo, principalmente no nível difícil existem perguntas

específicas sobre o papel do elemento no organismo humano, o que muitas

vezes causa certa dificuldade, no entanto ao consultar o texto contido na Dica 2

o aluno encontrará a resposta, outras vezes na própria pergunta existe uma

informação que dará pistas sobre a resposta. Nossa intenção neste nível é

instigar o aluno a se envolver e se aprofundar neste conteúdo de relevada

importância.


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Professor(a), na Fase 2 aparecem questões que poderão suscitar

algumas dúvidas, como por exemplo:

1. Entre os átomos de Hidrogênio (Z=1), Hélio (Z=2), Lítio (Z=3) e Berílio (Z=4), qual a ordem crescente de raios atômicos?

a) Hidrogênio, Hélio, Lítio, Berílio

b) Hélio, Hidrogênio, Berílio, Lítio

c) Hidrogênio, Lítio, Hélio, Berílio

d) Lítio, Berílio, Hidrogênio, Hélio

Opção Correta= 2

e

2. Qual é a ordem crescente de raio atômico para os elementos Carbono (Z=6), Nitrogênio (Z=7), Oxigênio (Z=8) e Flúor (Z=9)?

a) C, N, O, F

b) C, O, F, N

c) F, O, N, C

d) F, N, O, C

Opção Correta= 3

Há autores, como, a título de exemplo, Martha Reis (Completamente

Química, 2001, vol.1, pág.380) e J. D. Lee (Química Inorgânica não tão

concisa, 1996, pág.61), que apresentam os valores de raios metálicos, raios

covalentes e raios de van der Waals para os elementos químicos em uma

mesma tabela, o que pode gerar discordâncias nas respostas de algumas

questões. Assim, destacamos que na resolução destes e de outros exercícios,

utilizamos como referência tabelas que mostram valores para raios atômicos

baseados apenas nos raios metálicos e covalentes1.

1 (a) Química e Reações Químicas, volume 1 (2002) – J.C. Kotz e P. Treichel Jr., pág. 240. (b)

Química Geral (2006) – R. Chang, pág. 246. (c) Princípios de Química (2001) – P. Atkins e L.

Jones, pág. 164. (d) Inorganic Chemistry (2006) – D.F. Shriver e P.W. Atkins, pág. 24. (e)

Química - Estrutura e Dinâmica, volume 1 (2007) – J.N. Spencer, G. M. Bodner e L.H. Richard,

pág. 88. (f) Inorganic Chemistry – G.L. Miessler e D. A. Tarr (1991), pág. 45. (g) Inorganic

Chemistry - J. E. Huheey, E. A. Keiter, R. L. Keiter (1993), pág. 292. (h) Química na

abordagem do cotidiano, volume 1 (2006) – Tito e Canto, pág. 201.


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A distinção acima decorre por um átomo não ter um raio preciso, já que a

grandes distâncias a função de onda dos elétrons diminui exponencialmente

com o aumento da distância ao núcleo. Entretanto, podemos esperar que, de

alguma forma, átomos com muitos elétrons sejam maiores do que átomos que

têm poucos elétrons. Tais considerações levaram os químicos a propor uma

variedade de definições de raio atômico com base em considerações

empíricas. O raio metálico de um elemento metálico é definido como a metade

da distância experimental determinada entre os centros dos átomos vizinhos

mais próximos em um sólido (Figura 06-a). O raio covalente de um elemento

não-metálico é, da mesma forma, definido como a metade da distância

internuclear entre átomos vizinhos de um mesmo elemento em uma molécula

(Figura 06-b). Assim, normalmente referem-se raios metálico e covalente em

conjunto como raios atômicos (MIESSLER; TARR, 1991).

Figura 06. Representação dos raios metálico (a) e covalente (b).

O raio de van der Waals é a separação internuclear quando as camadas

de valência de dois átomos estão em contato não-ligante (Figura 07).

Figura 07. Representação do raio de van der Waals.


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Para um dado elemento, o raio de van der Waals apresenta um valor

numérico maior do que o valor do raio covalente.

As tendências periódicas dos raios metálico e covalente podem ser vistas

na Figura 08.

Figura 08: Tendências periódicas dos raios atômicos.

Os raios atômicos aumentam à medida que se desce em um grupo, e que

eles diminuem da esquerda para a direita, ao longo de um período. Estas

tendências são facilmente interpretadas em termos da estrutura eletrônica dos

átomos. Ao descermos em um grupo, os elétrons de valência se encontram em

orbitais de número quântico principal sucessivamente maior. Os átomos dentro

do grupo têm um número cada vez maior de camadas eletrônicas completas

nos períodos sucessivos e, assim, seus raios aumentam à medida que

descemos no grupo. Ao longo de um período, os elétrons de valência entram

em orbitais da mesma camada; entretanto, o aumento na carga nuclear efetiva

ao longo do período puxa os elétrons, resultando em átomos progressivamente

mais compactos.

Note que ao compararmos os valores dos raios atômicos que aparecem

nas tabelas usadas como referência existem algumas pequenas discordâncias

numéricas, por isso interessam-nos apenas as tendências dos raios atômicos e

não os seus valores precisos.


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Requerimentos técnicos:

1. Versão mínima de navegador (Browser):

� Internet Explorer versão 5

� Netscape versão 7

� Firefox 3.0

� Resolução 1024x768

2. PLUG-INS que, obrigatoriamente devem ter no computador:

� Plug-in do Flash 9

� Plug-in Java (TM) Plug-in Version 1.4.1

� Acrobat Reader

A constituição do Corpo Humano

Dos elementos químicos que compõe a Tabela Periódica vemos que

basicamente apenas vinte e um exercem papel vital no organismo humano. Os

elementos que aparecem em maior proporção são o Carbono, o Oxigênio, o

Nitrogênio e o Hidrogênio, mas, no entanto, aqueles que aparecem em

quantidades extremamente pequenas são os que fazem a diferença, pois

participam das reações químicas que ocorrem em nosso organismo, regulando

Professor(a), o texto a seguir te

ajudará a ter uma noção da importância

dos vinte e um elementos químicos da Tabela Periódica que são vitais ao

homem, na realidade ele é uma compilação de vários textos mostrados na Bibliografia.


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a nossa vida, são eles, o Cálcio, o Cloro, o Cobalto, o Cobre, o Cromo, o

Enxofre, o Ferro, o Flúor, o Fósforo, o Iodo, o Magnésio, o Manganês, o

Molibdênio, o Potássio, o Selênio, o Sódio e o Zinco. Estes elementos

aparecem de forma combinada nas mais variadas substâncias,

desempenhando diferentes funções no nosso corpo. No entanto, para se

manter o bom funcionamento do corpo, deve-se observar que a quantidade

destes elementos deve ser equilibrada, ou seja, não deve haver falta e muito

menos excesso de nenhum deles no organismo, o que a princípio deve ser

conseguido através de uma dieta balanceada. A seguir mostra-se a importância

de cada um dos 21 elementos vitais ao corpo humano.

EELLEEMMEENNTTOOSS PPRREESSEENNTTEESS EEMM GGRRAANNDDEE QQUUAANNTTIIDDAADDEE NNOO CCOORRPPOO

HHUUMMAANNOO

Esses elementos químicos são também denominados elementos de

constituição, pois formam substâncias presentes em grande quantidade no

organismo como açúcares, proteínas, gorduras, etc.

1. HIDROGÊNIO

A principal molécula constituída por hidrogênio e oxigênio é a água.

Num organismo adulto circulam 42 litros de água. O hidrogênio também está

presente no organismo em inúmeras moléculas orgânicas e inorgânicas.

2. CARBONO

É o principal constituinte de todas as moléculas orgânicas do organismo,

como por exemplo:

• Açúcares – são os carboidratos, que no organismo são encontrados em

pequenas quantidades no sangue sob a forma de glicose e no fígado e

músculos sob a forma de glicogênio.


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• Adenosina Trifosfato (ATP) – é um nucleotídeo responsável pelo

armazenamento de energia;

• Hemoglobina – célula sanguínea responsável pelo transporte de

oxigênio;

• Ácidos nucléicos – são compostos químicos formados por nucleotídeos

e possuem informação genética.

• Hormônios - são substâncias químicas que transferem informações e

instruções entre as células.

3. NITROGÊNIO

Constitui principalmente os aminoácidos, que são compostos que

contém dois grupos funcionais, o grupo amino (-NH2) e o grupo carboxila

(-COOH). Conseqüentemente o nitrogênio constitui também as proteínas, visto

que esta é uma seqüência de aminoácidos. As proteínas são consideradas as

macromoléculas mais importantes das células. Também é constituinte dos

ácidos nucléicos.

4. OXIGÊNIO

O nosso corpo é constituído por 60% de oxigênio. Junto com o carbono,

hidrogênio e nitrogênio se tem 95% da massa total do ser humano, o que inclui

os 42 litros de água que circulam em um organismo adulto. É o elemento vital

para a respiração celular, sendo transportado pelo organismo através das

hemoglobinas na corrente sanguínea. Faz parte da molécula de água e de

várias moléculas orgânicas.


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EELLEEMMEENNTTOOSS PPRREESSEENNTTEESS EEMM PPEEQQUUEENNAA QQUUAANNTTIIDDAADDEE NNOO CCOORRPPOO

HHUUMMAANNOO

5. CÁLCIO

O elemento químico cálcio é considerado um dos elementos essenciais

à vida animal. O corpo humano contém cerca de 1,5 a 2% de cálcio, dos quais

99% encontram-se nos ossos e dentes, na forma de carbonatos ou fosfatos. O

restante, 1%, está distribuído no sangue, nos fluidos extracelulares e dentro da

célula dos tecidos moles (onde regula muitas funções metabólicas

importantes). Além de promover o equilíbrio das células, o cálcio contribui na

ativação das enzimas e para assimilação do ferro, da vitamina D e da proteína

calcitonina no organismo humano, além de auxiliar no ritmo cardíaco, nas

contrações musculares e na coagulação do sangue.

O excesso de proteínas na refeição aumenta a eliminação urinária do

cálcio (atenção aos regimes hiperprotêicos). Da mesma forma a ingestão de

alimentos ricos em ácido oxálico (por exemplo, espinafre) ou em ácido fítico

(pão integral) faz diminuir a disponibilidade do cálcio em razão da formação de

sais insolúveis. A cafeína, o álcool e diversos medicamentos são fatores

desfavoráveis para a disponibilidade do cálcio no organismo.

As carências profundas em cálcio (hipocalcemias) são bastante raras.

Ao contrário, as carências moderadas são freqüentes. Elas provocam os

sintomas de hiperexcitabilidade neuromuscular: formigamentos, agulhadas,

entorpecimento dos membros e contrações musculares. Ao nível dos ossos, a

redução da taxa de cálcio no organismo pode traduzir-se por sinais de

descalcificação: raquitismo, retardamento do crescimento e osteoporose. O

excesso, entretanto, pode ocasionar obesidade abdominal, tártaro dentário,

cálculos renais, dentre outros problemas. O leite e seus derivados são as

melhores fontes de cálcio da dieta, sendo, também, boas fontes os vegetais

verde-escuros, sardinhas com espinha, marisco, amêndoas e o gergelim.


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6. CLORO

No corpo humano, o elemento químico cloro, na forma de íons cloretos

(Cl-) está presente em todos os tecidos. Os íons cloretos são responsáveis por

várias funções no corpo humano, mas a distribuição da água nos fluidos

orgânicos e nos tecidos merece destaque.

O corpo humano contém aproximadamente 1,9 g de cloro por 1 kg de

osso. No sangue, o cloro e o sódio, na forma de íons, são responsáveis pela

composição da solução de cloreto de sódio (NaCl) a 0,9%. Os íons cloretos são

responsáveis por regular o equilíbrio ácido-base do sangue, além de ajudar na

eliminação dos metabólicos do organismo, auxiliando no funcionamento do

fígado. A quase totalidade de cloreto ingerido é eliminada pelos rins e pelo

suor. Os cloretos são ingeridos pelo homem em quantidade variável conforme

a natureza de sua alimentação (sal de cozinha, alimentos vindos do mar, leite,

carnes, ovos e hortaliças).

7. ENXOFRE

O elemento químico enxofre é considerado vital e ocorre no organismo

humano, principalmente como um constituinte de aminoácidos (cistina,

cisteína) e ácido fólico. É encontrado no esqueleto (na ordem de 1,4 g de

enxofre por 1 kg de osso), em gorduras, na insulina e queratina da pele,

cabelos e unhas.

No corpo humano o enxofre é encontrado na forma de sulfatos ligados a

compostos orgânicos e representa aproximadamente 0,25 % do peso corpóreo

e está presente em todas as células do organismo vivo. O enxofre participa da

composição estrutural de várias proteínas e vitaminas, nas conversões de

alguns metais pesados tóxicos em compostos solúveis em água, auxiliando na

sua eliminação, na formação do coágulo sangüíneo e no mecanismo de

transferência de energia.

O corpo humano contém 140 g de S e necessita diariamente de 850 mg.

O excesso de enxofre é eliminado pelas fezes e pela urina. Os alimentos ricos

em enxofre são: carne, leite, ovos, queijos, cereais, e frutas secas.


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8. FÓSFORO

O elemento químico fósforo é essencial à vida humana, pois é

constituinte essencial dos ácidos nucléicos, da membrana celular, do tecido

nervoso, de órgãos e está presente na molécula da adenosina trifosfato (ATP),

proteína que estoca energia no corpo. Do total deste elemento presente no

organismo, 80% está combinado com o cálcio nos ossos e dentes.

O fosfato está presente em quase todos os alimentos,

conseqüentemente não se tem conhecimento de uma deficiência dietética

humana. A ingestão diária média de fosfatos em adultos nos EUA, é em torno

de 1,5 g. A carência deste elemento provoca fraqueza, peso reduzido, dor

óssea, raquitismo e memória comprometida.

9. MAGNÉSIO

O corpo humano adulto contém cerca de 20 a 22 g de magnésio e 70%

estão combinados com o cálcio e o fósforo nos sais complexos do osso e o

restante encontra-se nos tecidos moles e nos líquidos corporais.

O magnésio atua em várias reações químicas junto com enzimas e

vitaminas, ajuda na formação dos ossos e no funcionamento de nervos e

músculos. É indispensável na formação da ATP (Adenosina Trifosfato –

nucleotídeo responsável pelo armazenamento de energia), que está sempre

ligado a um fosfato, portanto sem o magnésio é impossível guardar energia na

célula.

A recomendação mais recente em relação à ingestão necessária de

magnésio é de 350 mg/dia para o homem adulto e 300 mg/dia para a mulher

adulta. Entretanto devido ao fato de o magnésio estar presente na clorofila e,

portanto, em todas as plantas verdes, dificilmente ocorrem casos de deficiência

deste mineral.

A deficiência deste elemento no homem induz disfunção neuromuscular,

manifestada por hiperexcitabilidade com tremor e convulsões, podendo ser

acompanhada por distúrbios de comportamento. Caracteriza-se também por

fraqueza muscular, câimbras e apatias. As principais fontes naturais deste


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elemento são as hortaliças de folhas verdes, cereais, peixes, carnes, ovos,

feijão, soja e banana.

10. POTÁSSIO

No corpo humano o elemento químico potássio na forma de íon (K+) é

considerado o principal cátion do líquido intracelular, mas também constitui, em

pequena quantidade (2%) do líquido extracelular, influenciando na manutenção

da atividade muscular normal, principalmente a do músculo cardíaco. Os íons

potássio (K+) e sódio (Na+) regulam juntos o equilíbrio da água no organismo e

o ritmo do pulso. O íon potássio é considerado ativo nos mecanismos de

irritabilidade dos organismos vivos e no processo de coagulação do sangue

(sangramentos). Também é importante para o funcionamento do sistema

nervoso (no transporte do impulso nervoso), dos órgãos, dos sentidos e dos

músculos. Os ossos contêm aproximadamente 0,6 g de potássio por kg de

osso.

O organismo adulto chega a conter cerca de 40 g de potássio, sendo

que 24 g ficam armazenados nos ossos. O potássio desempenha um papel

muito importante no metabolismo dos carboidratos, lipídeos, proteínas e ácidos

nucléicos. Entretanto, as hipopotassemias (taxas baixas de potássio no

sangue) são bastante freqüentes, raramente ligadas à carência de aporte

alimentar, salvo para grandes alcoólatras crônicos e pessoas possuidoras de

anorexia mental. Suas causas são, com efeito, mais freqüentemente de origem

iatrógena (de origem medicamentosa). As hipopotassemias podem se traduzir

por distúrbios neuromusculares (câimbras, paralisias), aumento da pressão

arterial ou às vezes distúrbios graves do ritmo cardíaco, necessitando um

tratamento de urgência. As principais causas medicamentosas de

hipopotassemia são as ingestões de diuréticos, suscetíveis de aumentar a

excreção urinária do potássio, e a doença dos laxativos que aumentam as

perdas digestivas (constatadas igualmente nos vômitos e diarréias). Pode-se,

também, observar uma transferência de potássio para as células ocasionando

um hipopotassemia nos tratamentos por insulina. Outra causa iatrogênica da

hipopotassemia é a ingestão prolongada de corticóides. As principais fontes


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naturais deste elemento são: banana, frutas secas, nozes, carnes, vegetais e

peixes.

11. SÓDIO

Este elemento é, quantitativamente, o principal cátion do líquido

extracelular. Atua na regulação do equilíbrio ácido-base quando associado ao

cloreto e ao bicarbonato. Participa do mecanismo de condução de impulsos

elétricos em células nervosas. Juntamente com o potássio, regula a contração

muscular. Está também diretamente relacionado com o equilíbrio osmótico das

células. Sabe-se que do total de água existente no corpo, dois terços estão

dentro das células e o restante encontra-se no sangue e em outros fluidos,

assim, o sódio regula o balanceamento da água, devido a osmose (quando o

fluido passa de um meio menos concentrado para um mais concentrado),

retirando o excesso de água das células e jogando na corrente sanguínea.

Uma ingestão máxima de cloreto de sódio, principal fonte de sódio, de

cerca de 5 g/dia pode ser recomendada para adultos sem histórico de

hipertensão, onde nesse caso recomenda-se uma dieta de no máximo 1 g/dia.

Aproximadamente 95% do sódio que abandona o organismo é excretado pela

urina. As fontes naturais deste elemento são: carnes e peixes.

EELLEEMMEENNTTOOSS PPRREESSEENNTTEESS EEMM QQUUAANNTTIIDDAADDEE MMUUIITTOO PPEEQQUUEENNAA ((TTRRAAÇÇOOSS))

NNOO CCOORRPPOO HHUUMMAANNOO

12. COBALTO

O elemento químico cobalto é um dos componentes da vitamina B12

(Cianocobalamina). A Vitamina B12 é necessária para produzir uma

quantidade adequada de células vermelhas do sangue na medula óssea. A

necessidade diária de cobalto é estimada entre 0,5 -1,4 mg. A deficiência de

cobalto causa anemia, falta de apetite, parada do crescimento, irritabilidade e


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falta de concentração. A intoxicação por cobalto causa lesões cardíacas e

doenças da tiróide, dispnéia (dificuldade na respiração), edema e dor

abdominal, cianose periférica (aparecimento de coloração azul e às vezes,

escura ou lívida na pele por distúrbios circulatórios), lesão do pâncreas,

aumento do volume do coração e parada cardíaca, apesar de pressão baixa.

As fontes naturais deste elemento são: carne, rins, fígado, leite, ostras e

mexilhões, ovos, queijos.

13. COBRE

O cobre é um oligoelemento de nossa dieta, indispensável na absorção

de ferro, na síntese da hemoglobina, na manutenção da saúde óssea e do

sistema nervoso central. O cobre participa de vários processos metabólicos

sendo um constituinte de diversas enzimas do organismo. Acredita-se que

intervenha também na formação da melanina. O cobre localizado na membrana

da mitocôndria (estrutura da célula onde é produzida a energia) regula a

liberação da energia produzida pelo organismo de acordo com a necessidade.

O ser humano adulto possui de 100 a 150 mg de cobre em seu organismo,

ocorrendo em maior concentração nos músculos (64mg), ossos (23mg) e

fígado (18mg).

A necessidade diária estimada é de 1,5 a 2,0 mg. Um excesso do nível

de cobre no organismo está relacionado a casos de asma, hipertensão,

depressão, esquizofrenia, convulsões, aumento do nível de colesterol e

necrose do fígado, por exemplo na doença de Wilson. Sua carência, entretanto,

causa a redução da absorção do ferro, levando ao enfraquecimento ósseo e

lesões cardíacas, além de anemias. As fontes naturais de cobre são: cereais

integrais, nozes, verduras de folha, ervilhas, beterraba, fígado, rim, germe de

trigo, legumes, amêndoas, amendoim, chá preto.

14. CROMO

O cromo é um elemento químico importante na manutenção da glicemia.

Diversos estudos mostram a importância do cromo tanto no controle do


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diabetes quanto no controle da hipoglicemia. O cromo normaliza as taxas da

insulina no sangue. No sistema biológico, este elemento existe na forma de

íons trivalentes (Cr3+), os quais participam na permeabilidade dos vasos

sangüíneos. A ausência absoluta destes íons favorece o aparecimento de

sinais e sintomas semelhantes das doenças cardiovasculares e do diabetes.

Ele faz parte do fator de tolerância à glicose (FTG) que auxilia no

transporte plasmático da insulina, permitindo a sua melhor fixação nos

receptores celulares da insulina, facilitando a sua ação. Os efeitos biológicos

do cromo são observados no metabolismo de carboidratos, proteínas e lipídios

em processos dependentes de insulina.

A necessidade diária de cromo é estimada entre 0,05 a 0,2 mg. A

quantidade de cromo contida nos alimentos diminui com o seu refinamento. O

aumento no consumo de alimentos muito refinados nos países ocidentais,

particularmente do açúcar branco, que aumenta a excreção urinária do cromo,

pode levar à absorção limite deste metal e à diminuição das quantidades nos

órgãos de estocagem. Ao longo do tempo, esta absorção insuficiente do cromo

conduz à diminuição do metal contido nos tecidos e ao aumento a incidência do

diabetes e da aterosclerose constatados nos países desenvolvidos. O excesso

de cromo no organismo lesa os rins e o fígado. Lêvedo de cerveja, cogumelo,

aspargo, vinho, cerveja, ameixa e nozes são boas fontes de cromo.

15. FERRO

É essencial à vida vegetal e animal sendo o núcleo central da

hemoglobina (sob forma de Fe2+). Além de contribuir na formação da

hemoglobina pela medula óssea, ajuda no crescimento e torna o organismo

mais resistente à fadiga. Com outros constituintes protéicos, ele faz parte da

mioglobina que estoca o oxigênio no músculo e dos citocromas que asseguram

a respiração celular. Nosso corpo contém cerca de 5 g deste elemento; a

ferritina é a proteína de reserva (baço, fígado e medula), rica em ferro,

contendo 20% do ferro total; a hemoglobina contém 70% e a mioglobina 5%; os

restantes 5% acham-se distribuídos pelo corpo. A deficiência de ferro causa

sérias conseqüências, além da conhecida anemia: cansaço, dores ósseas e


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nanismo. Como fontes naturais de ferro pode-se citar: os cereais integrais,

feijão, fígado, espinafre, aspargo, alho porro, salsa, batatas, lentilhas, cenouras

e cerejas.

16. FLÚOR

No organismo, praticamente 99% do elemento químico flúor está

armazenado nos tecidos minerais, sendo a maior parte nos ossos. O

componente mineral dos tecidos duros do organismo é geralmente a apatita,

um fosfato de cálcio cuja fórmula é: Ca10(PO4)6(OH)2, que são pequenos

cristais encaixados numa matriz. Mesmo que o flúor não seja um dos únicos

íons suscetíveis de "contaminar" a apatita, ele tem a particularidade de ser o

único a poder se incorporar com tanta facilidade na estrutura dos cristais, por

substituição de uma hidroxila. Os tamanhos dos íons flúor (F-) e hidroxila (OH-)

são muito próximos. Eles também possuem a mesma carga.

Em pequenas quantidades o flúor é considerado benéfico à saúde

dental, sendo capaz de reduzir a incidência de cáries. Nas pastas de dentes, o

flúor aparece na forma de fluoreto de sódio (NaF) ou como monofluorfosfato de

sódio (Na2PO3F), reduzindo a solubilidade do esmalte do dente, devido a

formação de fluoroapatita, que aumenta a resistência do dente. O flúor também

apresenta ação bactericida e favorece o processo de remineralização, que

ocorre na cavidade bucal, mas em excesso o flúor causa fluorose (manchas

nos dentes, dentre outros sintomas). Nos antibióticos a ação germicida é

potencializada nos mais modernos antibióticos.

O teor de flúor nos ossos varia de acordo com sua localização e também

com a idade. A incorporação do flúor nos ossos prossegue por toda a vida, mas

diminuindo nas pessoas idosas, o que provavelmente justifica a osteoporose na

velhice.

17. IODO

O iodo é importante para o bom funcionamento da tireóide. Os

hormônios produzidos pela glândula tireóide regulam a velocidade de todo o


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metabolismo do corpo e controlam o fluxo de energia. Para que eles possam

exercer essa função têm que estar ligados a três ou quatro átomos de iodo. A

falta de iodo na alimentação causa o bócio (crescimento da tireóide), excesso

de peso, lentidão mental e alterações pulmonares. As fontes mais ricas de iodo

são os frutos do mar e o sal marinho, mas o iodo está também presente em

numerosos legumes (vagem, agrião, cebola, alho porro, rabanete, nabo) e em

certas frutas (ananás, groselhas, ameixas).

18. MANGANÊS

O elemento químico manganês é considerado um elemento-traço

essencial à vida animal, onde parece ser importante na assimilação da vitamina

B1. Na composição do corpo de um adulto o manganês participa com 10 a 20

mg, sendo que a maior parte está nos rins e no fígado. O manganês exerce

papel muito importante na síntese de mucopolissacarídeos e na ativação de

diversas enzimas, tais como arginase, carboxilase, colinesterase e as

fosfatases sangüíneas, ósseas, intestinais e hepáticas. Outras funções incluem

a formação e o crescimento do feto e, provavelmente, o combate à

esquizofrenia e ao diabetes.

As necessidades diárias de manganês são mal conhecidas, mas seriam

supostamente cobertas por uma alimentação diversificada. O que quer dizer

que não podemos deixar de comer cereais, grãos e, sobretudo nozes, que são

muito ricas (17,07 mcg/g). Os legumes e as frutas contêm pouco (1 a 2,5

mcg/g), a carne e os derivados do leite, praticamente nada (0,20 a 0,70 mcg/g).

De outro lado, segundo certos autores, a concentração de manganês nos

vegetais é ainda diminuída devido à redução de manganês no solo, causada

pela erosão e exaustão por culturas intensivas.

No rol dos benefícios imputados ao manganês podemos citar ação

hipoglicemiante, ação sobre o metabolismo das gorduras, ação protetora das

células hepáticas, um papel na biossíntese das proteínas e dos muco-

polissacarídeos das cartilagens, assim como uma implicação no metabolismo

dos neurotransmissores.


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19. MOLIBDÊNIO

O elemento químico molibdênio é indispensável para que o organismo

processe o nitrogênio, sendo essencial para o funcionamento normal das

células. Além disso, é constituinte de uma enzima essencial, xantina-oxidase e

de flavoproteínas. No corpo humano, concentra-se em especial no pâncreas,

na hipófise, na tireóide e nas glândulas supra-renais. Favorece a saúde dos

dentes, o vigor sexual, evita a artrite (por ácido úrico) e auxilia no metabolismo

de açúcares e gorduras. O excesso de molibdênio leva à perda de apetite, má

concentração, hipotireoidismo e favorece o sarcoma (tumor na pele). Como

fontes naturais de molibdênio pode-se citar o leite, legumes e carnes.

20. SELÊNIO

O elemento químico selênio é encontrado naturalmente em quase todos

os alimentos da dieta animal, em quantidades variáveis e em diferentes formas

de assimilação pelo organismo. É um dos exemplos mais marcantes dentre os

oligoelementos minerais cuja essencialidade é indiscutível, porém os limites

entre os níveis essenciais e aqueles tóxicos são bastante extremos. A

necessidade diária é estimada em 0,05 a 0,5 mg.

O selênio reduz o envelhecimento e o endurecimento das artérias, assim

como a incidência de câncer de todos os tipos. É importante no metabolismo

da tireóide, pois atua na conversão do hormônio da tireóide T4 em T3 (forma

mais ativa). O selênio também está envolvido na síntese da testosterona. Seu

excesso no organismo causa extrema tristeza e melancolia, dores de cabeça,

agravadas por cheiros fortes, impotência, acne e selenoses (queda de cabelo e

unhas). A deficiência causa cardiopatia endêmica e osteopatia. Produtos de

origem animal e cereais integrais são fontes naturais de selênio.

21. ZINCO

O elemento químico zinco é encontrado no corpo humano na maioria

dos tecidos, entretanto, a maior concentração é encontrada na retina e na

próstata. Nos leucócitos, alcança apenas 3%. Está intimamente relacionado à


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síntese de ácidos nucléicos e à transmissão de informações genéticas nas

células. A eliminação média diária de zinco é de 10 mg pelas fezes e 0,4 mg

pela urina, enquanto a necessidade diária é estimada em 15 a 20 mg.

Sua falta em crianças e adolescentes vem sendo indicada como uma

das possíveis causas de retardamento no crescimento e desenvolvimento

sexual. Seu excesso provoca sensações como paladar adocicado e secura na

garganta, tosse, fraqueza, dor generalizada, arrepios, febre, náusea, vômito.

Porém, a maior parte dos efeitos tóxicos do zinco relaciona-se à sua

combinação com outros metais pesados e sua contaminação durante os

processos de extração e concentração. Carnes, grãos, trigo e o germe de trigo

são fontes naturais de zinco.

Resumindo as principais fontes destes elementos:

cálcio: O leite e seus derivados são as melhores fontes de cálcio da dieta,

sendo, também, boas fontes os vegetais verde-escuros, sardinhas com

espinha, marisco, amêndoas, gergelim;

cobalto: ervilhas, feijão carne, vísceras (rim, fígado), leite, alface, beterraba,

espinafre e batata doce, como também nas ostras e mexilhões;·

cobre: fígado, nozes, mexilhões, mariscos, ostras, a soja e a castanha-do-

pará.;·

cloro: O cloro é encontrado no sal de cozinha (NaCl), algas e azeitonas;

cromo: carne de boi e fígado;·

enxofre: carne, leite, ovos, queijos, cereais, frutas secas;

ferro: fígado, carnes, ovos, cereais e frutas;sódio: carnes, manteiga e peixes;·

flúor: A maior fonte alimentar de flúor é água com um conteúdo deste mineral

de 0,55-14 ppm. O flúor é um elemento presente em todos os alimentos; as

fontes mais ricas são o chá e o pescado de mar, em que as suas espinhas

também são ingeridas,

fósforo: carnes, porco, frango, peixe, ovos e leite;

iodo: ostras, moluscos, mariscos e peixes de água salgada; leite e ovos

oriundos de animais que tenham pastado em solos ricos em iodo ou que foram


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alimentados com rações que continham o nutriente; vegetais oriundos de solos

ricos em iodo;

magnésio: hortaliças de folhas verdes, cereais, peixes, carnes, ovos, feijão,

soja, banana;

manganês: cereais, nozes, café e farinha;·

molibdênio: trigo, cevada, aveia e fígado bovino;·

potássio: banana, frutas secas, nozes, carnes, vegetais e peixes;·

selênio: grãos, cebolas, carnes, leites vegetais;

sódio: sal de cozinha (NaCl), sal natural dos alimentos;

zinco: fígado, gema de ovo, queijos e carnes;·

Avaliação

Durante a execução desta atividade no computador, avalie a participação

de seus alunos. De volta à sala de aula promova uma discussão geral ou peça

aos alunos que escrevam uma pequena dissertação sobre o assunto. Estimule

a associação de idéias, pois isto ajuda ao aluno ter uma visão mais

contextualizada da Química.

Atividades Complementares

Se possível, divida a turma em três grandes grupos e peça aos alunos de

cada grupo que façam uma pesquisa sobre:

GRUPO 1: As fontes naturais (alimentos) onde encontramos cada um dos 21

elementos que constituem o corpo humano e a tolerância de cada um deles no

organismo;

GRUPO 2: A importância desses 21 elementos em outras áreas como

metalurgia, agricultura, etc;

GRUPO 3: Elementos químicos prejudiciais ao homem.


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Bibliografia Consultada ALDRIDGE, S. A fórmula do corpo. Revista Super Interessante, Julho de 1996,

84.

HAROLD, A. H., Manual de Química Fisiológica. Tradução: J. Reinaldo

Magalhães. São Paulo: Atheneu Editora São Paulo S.A., 4ª edição, 1997,

442-461.

RUIZ, A. G.;. GUERRERO, J. A. C. Química. São Paulo: Pearson Education do

Brasil, 2002, 314.

VAITSMAN, D. S.; AFONSO, J. C. O.; DUTRA, P. B. Para que servem os

elementos químicos. Rio de Janeiro: Editora Interciência, 2001.

MIESSLER, G. L.; TARR, D. A. Inorganic Chemistry. New Jersey: Prentice-Hall,

Inc., 1991.

http://www.medicinacomplementar.com.br/

Professor(a), podem surgir vários

questionamentos sobre este assunto, mas lembre-se que “A ousadia do fazer é que abre o campo do possível. E é o fazer - com seus erros e acertos - que nos possibilita a construção de algo consistente”. [...] GARCIA, Pedro Benjamim. Paradigmas em crise e a educação. In: BRANDÃO, Z. (org.). A crise dos paradigmas e a educação. São Paulo: Cortez, 1994. pp. 58-66.


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Para estudos complementares

A seguir são indicados alguns materiais para a realização de estudos

complementares sobre a importância da Química e dos elementos químicos no

corpo humano e em outros segmentos cotidianos:

BAPTISTA, J. A.; DINIZ, F. V.; FERREIRA, G. A. L.; SILVA, R. R. A Química e

a Conservação dos Dentes. Química Nova na Escola, nº 13, 2001.

(http://qnesc.sbq.org.br/online)

GUGLIOTTI, M. A Química do Corpo Humano: Tensão Superficial nos

Pulmões. Química Nova na Escola, nº 16, 2002.

(http://qnesc.sbq.org.br/online)

PERUSSO, F. M.; CANTO, E. L. Química na abordagem do cotidiano. 4a

edição. Volume 1. São Paulo: Moderna, 2006. Nas páginas 188 e 189,

encontra-se uma Tabela Periódica que relaciona algumas das inúmeras

aplicações dos elementos químicos no cotidiano.

Professor(a) no site: http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/10496,

você pode observar uma Tabela Periódica interativa produzida por

FRESHNEY, P. A.

GUIA DO PROFESSOR Tabela -...

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