Laboratório virtual de germinação de sementes

Este laboratório virtual de germinação de sementes reproduz a prática do GCSE e do IGCSE sobre as condições de que as sementes precisam para germinar. Os alunos montam cinco tubos com 20 sementes de agrião: um controle e tubos sem água, sem oxigênio, no escuro e numa geladeira fria e escura. Eles contam as sementes germinadas todos os dias durante uma semana, fazem o gráfico da porcentagem de germinação ao longo do tempo e decidem quais condições são necessárias. Uma segunda parte disseca uma flor e uma semente de feijão embebida ao lado de uma régua. Uma semana de germinação leva segundos, então uma aula cobre as duas práticas.

Alinhamento com o currículo

• Cambridge IGCSE Biology 0610, tópicos 16.2–16.3 (reprodução sexuada nas plantas): estrutura da flor e investigação das condições ambientais que afetam a germinação.
• AQA GCSE Biology: enzimas, temperatura e respiração aeróbica, aplicadas à germinação.
• IB Biology D3.1 (reprodução) e Australian Curriculum Science Year 9 (AC9S9U02).

O Simulic não é afiliado nem endossado pela Cambridge, AQA, IB ou qualquer banca examinadora.

Antes do laboratório (5 min)

Peça aos alunos que se comprometam com uma previsão, no papel ou como pergunta 1 do link da turma:

"Cinco tubos de sementes de agrião ficam guardados por uma semana. A tem água, oxigênio, luz e 20 °C. B não tem água, C não tem oxigênio, D está numa geladeira e E está no escuro a 20 °C. Em quais tubos a maioria das sementes vai germinar?"

Muitos alunos deixam o tubo E de fora, achando que as sementes precisam de luz. Não corrija ainda.

Método na simulação

Parte 1: germinação (20 min)

1. Abra a aba Germinação. Deixe Temperatura ambiente em 20 °C, Dias a registrar em 7 e os cinco tubos como estão (A é o controle).
2. Clique em Iniciar. A tabela registra a porcentagem de sementes germinadas no fim de cada dia, e o gráfico mostra esses valores.
3. Copie para a sua tabela os resultados dia a dia dos tubos A a E.
4. Coloque Temperatura ambiente em 10 °C (isso reinicia os tubos) e clique de novo em Iniciar. Anote o primeiro dia em que o tubo A chega a 50%.

Tubo	Água	O₂	Luz	T (°C)	Dia 1	Dia 2	Dia 3	Dia 7
A	sim	sim	sim	20
B	não	sim	sim	20
C	sim	não	sim	20
D	sim	sim	não	4
E	sim	sim	não	20

Parte 2: dissecação da flor e da semente (15 min)

5. Abra a aba Dissecação com Espécime "Flor polinizada por insetos". Clique em Remover a próxima camada até o botão mudar para Abrir o ovário, e clique nele também.
6. Conte cada parte, leia os comprimentos na régua e calcule as médias. Marque Mostrar medidas para conferir.
7. Repita com a flor polinizada pelo vento e com a semente de feijão embebida.

Resultados esperados

Cerca de 90% das sementes são viáveis e cada semente precisa de uma quantidade um pouco diferente de calor, então cada rodada varia um pouco. As faixas mostram onde caem 9 de cada 10 rodadas.

Tubo	Dia 1	Dia 2	Dia 3	Dia 7
A, 20 °C	0–10%	50–85%	75–100%	80–100% (média 90%)
B, sem água	0	0	0	0
C, sem oxigênio	0	0	0	0
D, geladeira 4 °C	0	0	0	0 (raramente 5%)
E, escuro, 20 °C	como A	como A	como A	como A

• Os tubos A e E dão resultados parecidos, então a luz não é necessária para germinar. As plântulas de E são altas e amarelo-claras (estioladas).
• A 10 °C, o tubo A chega a 50% pela primeira vez no dia 4 ou 5, contra o dia 2 a 20 °C. A 25 °C é mais rápido; a 35 °C volta a ficar mais lento, e a 40 °C nada germina.
• Dissecação: a flor polinizada por insetos tem 5 sépalas (cerca de 8 mm), 5 pétalas (cerca de 15 mm), 10 estames (cerca de 9 mm) e 1 carpelo (cerca de 11 mm) com 4 a 8 óvulos; uma rodada deu médias de 8,6; 15,8; 9,3 e 12,0 mm e 8 óvulos. A flor de gramínea tem 2 brácteas, 3 estames e estigmas plumosos. A semente de feijão tem tegumento, 2 cotilédones e um embrião (plúmula e radícula).

Perguntas para os alunos

1. (Previsão, repetida depois do laboratório) Em quais tubos a maioria das sementes vai germinar?
2. O tubo D está frio e escuro. Com qual tubo ele deve ser comparado para testar o efeito da temperatura?
3. A 20 °C, que porcentagem das sementes do tubo A germinou no fim do dia 7?
4. A 10 °C, em que dia o tubo A chega pela primeira vez a pelo menos 50%?
5. Explique por que as sementes dos tubos B e C não germinam.

Respostas para o professor: (1) A e E. (2) O tubo E, que também está no escuro, então a temperatura é a única diferença. (3) Cerca de 90% (aceite de 60 a 100). (4) Dia 4 ou 5 (a 20 °C é o dia 2). (5) Sem água a semente não consegue inchar e suas enzimas ficam inativas, então a reserva de alimento não é quebrada. Sem oxigênio não há respiração aeróbica para liberar energia para o crescimento.

Erros conceituais comuns

• "Sementes precisam de luz para germinar." A maioria, incluindo o agrião, não precisa. A luz importa depois para a plântula, e por isso as plântulas do tubo E ficam amarelas.
• "O tubo da geladeira testa só a temperatura." O tubo D está frio e escuro. Compare-o com E.
• "Mais quente é sempre mais rápido." A germinação acelera até um ótimo (cerca de 25 °C aqui) e depois desacelera, porque as enzimas funcionam melhor numa temperatura ótima.

Extensão

• Mude um tubo na tabela, por exemplo o tubo C para 30 °C com oxigênio, e preveja primeiro a sua curva.
• Na aba Polinização, acompanhe um tubo polínico até o óvulo e a dupla fecundação, e depois clique em Polinizar 10 flores com o próprio pólen numa planta autoincompatível.

Perguntas frequentes

O link da turma pode abrir direto na aba Germinação?

Sim. Na página Compartilhar, fixe Tela em "Germinação" nos valores iniciais do link. Você também pode fixar Temperatura ambiente e Dias de registro da germinação. Caso contrário, o primeiro passo pede aos alunos que abram a aba.

Por que dois alunos obtêm porcentagens diferentes?

Cada rodada sorteia sementes novas: cerca de 1 em cada 10 não é viável, e cada uma precisa de uma quantidade diferente de calor. Por isso a pergunta 3 aceita uma faixa.

Isso substitui cultivar sementes de verdade?

Não. Monte tubos reais na segunda-feira e use a simulação no mesmo dia; depois confira os tubos reais. Veja laboratório virtual ou físico.

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