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THARCIO VASCONCELOS
BIOLOGIA CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
16.06.2020
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Biologia
Prof. Tharcio Adriano2
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O que são?
•Ciclos Biogeoquímicos são as trocas cíclicas dos elementos químicos que ocorrem entre os seres vivos e o meio ambiente.
•Todos os elementos químicos naturais apresentam um movimento dinâmico nos ecossistemas transitando constantemente entre o meio físico e os organismos.
•Estes ciclos envolvem etapas biológicas, físicas e químicas, alternadamente, daí o seu nome.
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Ciclos biogeoquímicos
•De entre as várias transferência de elementos químicos entre os seres vivos e o meio ambiente iremos estudar:
• O ciclo da água• O ciclo do carbono• O ciclo do oxigénio• O ciclo do azoto (nitrogênio)
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CICLO DA ÁGUA
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Ciclo da água• Embora a água não seja um elemento químico, mas antes uma substância composta por hidrogénio e oxigénio, estudaremos o seu ciclo pelo facto de estar intimamente associada a todos os processos metabólicos.
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Ciclo da água
Água
•Componente mais abundante dos seres vivos.
•75% da superfície da Terra é coberta por
água.
•Menos de 1% da água está disponível para o
consumo.
•Reservatório: Oceanos, rios e lagos.
•Sujeito à atuação do homem – Desflorestação
e eutrofização7
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• Pequeno ciclo : Quando o percurso da H2O só ocorre no ambiente.
• Grande ciclo : Quando o percurso da H2O passa pelos seres vivos e pelo meio.
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•Na natureza, observa-se, diariamente, uma
grande evaporação da água a partir dos oceanos,
lagos, rios, seres vivos etc.
•O vapor de água eleva-se na atmosfera e, em
contato com os ventos frios das grandes alturas,
condensa-se em gotinhas, formando as nuvens e
neblinas.
•As plantas absorvem, por meio das suas raízes, a
água infiltrada no solo.
Particularidades do ciclo da água
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•A água é uma das matérias-primas da fotossíntese: os seus átomos de
hidrogénio irão fazer parte da glicose fabricada, e os seus átomos de oxigénio
unem-se para formar o O2 (oxigénio) libertado para a atmosfera.
•Na respiração, as plantas degradam as moléculas orgânicas que elas mesmas
fabricaram para obter energia, libertando dióxido de carbono e água.
•As plantas estão sempre a perder água por meio da transpiração,
principalmente durante o dia, quando seus estômatos estão abertos.
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CICLO DO OXIGÊNIO
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CICLO DO OXIGÊNIO
•Reservatório: Atmosfera – 21%.•Produção: Fotossíntese•Consumo: Respiração aeróbia, decomposição e combustão.•Atuação do homem: Camada de ozono
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Ciclo do oxigênio
O2
atmosf
H2O
resp
i ração
foto
ssín
tese
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CICLO DO NITROGÊNIO
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O Azoto também designado de nitrogénio é indispensável à vida, uma vez que entra na constituição das proteínas e ácidos nucléicos. Admite-se que, no corpo humano, 16% do peso é constituído por proteínas.
A mais importante fonte de azoto é a atmosfera. Cerca de 78% do ar é formado por azoto livre (N2), mas a maioria dos seres vivos é incapaz de aproveitá-lo no seu metabolismo.
Os únicos seres que fixam o azoto são bactérias, cianobactérias e os fungos por apresentarem enzimas apropriadas a essa função.
Ciclo do Azoto(Nitrogênio)
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Reservatório: Atmosfera – 78%.
Indispensável na formação de ácidos nucléicos e proteínas.
Fixação: Descargas elétricas (raios), bactérias e cianofíceas NO2
-- NH3 ou NO3-
Retorno: Decomposição
Ciclo do Nitrogênio
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O azoto molecular, N2 é um gás biologicamente não-utilizável pela maioria dos seres vivos. A sua entrada no mundo vivo ocorre graças à atividade dos microrganismos fixadores, as algas azuis e algumas bactérias, que o transformam em amônia.
No processo de nitrificação, outras bactérias transformam a amônia em nitritos e nitratos.
Essas três substâncias são utilizadas pelas plantas para a produção de compostos orgânicos azotados que serão aproveitados pelos animais.
O ciclo fecha-se a partir da atividade de certas espécies de bactérias, que efetuam a desnitrificação e devolvem o azoto molecular, N2 à atmosfera.
ETAPAS DO CICLO DO NITROGÊNIO
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A plantação de leguminosas (feijão, por exemplo),a chamada adubação verde, enriquece o solo com compostos azotados, uma vez que nas raízes dessas plantas há nódulos repletos de bactérias fixadoras de azoto.
Outro procedimento agrícola usual é a rotação de culturas, na qual se alterna a plantação de não-leguminosas, que retiram do solo os nutrientes azotados, com leguminosas que devolvem esses nutrientes ao solo.
PARTICULARIDADES DO CICLO DO AZOTO (NITROGÊNIO)
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Bactérias desnitrificantes
NITRIFICAÇÃO
DESNITRIFICAÇÃOAssimilação pelos herbívoros
Excreção
NITRIFICAÇÃONitrosomonasBactérias
fixadoras de N2 no solo
NO3(nitrato)
Absorção de NH3 por algumas plantasNO2 (nitrito)
Rhizobium: Bactérias
fixadoras deN2 nos
nódulos de raízes de
leguminosas
Absorção pelas raízes
Chuva
NITRATAÇÃO
Etapas do ciclo do Nitrogênio
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ETAPAS DO CICLO DO NITROGÊNIO
Fixação biológica
N2 NH3Rhizobium
Nitrosação
NH3 NO2-
Nitrosomonas
Nitração
NO2-
NitrobacterNO3
-
Desnitrificação
NO3- N2Pseudomonas
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CICLO DO CARBONO
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Ciclo do carbono
O carbono existente na atmosfera como CO2 entra na composição das moléculas orgânicas dos seres vivos, a partir da fotossíntese. A sua devolução à atmosfera ocorre através da respiração aeróbia, da decomposição e da combustão da matéria orgânica. Parte do carbono retirado ao ar passa a constituir a biomassa dos seres. Esta poderá ser transferida primeiro para um herbívoro e depois para um carnívoro. Dessa forma, o carbono fixado na fotossíntese vai passando através das cadeias alimentares de um nível trófico para outro nível trófico superior.
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Desequilíbrios provocados pelo homem no ciclo do carbono:
AUMENTO DA CONCENTRAÇÃO DE CO2•Após a revolução industrial, a emissão de poluentes derivados da queima de combustíveis fósseis têm aumentado surpreendentemente. • A queima destes combustíveis provoca:odesertificação odiminuição da biodiversidade.
DIMINUIÇÃO DO CONSUMO DE CO2•Pelo petróleo derramado pelos oceanos, que provoca.•Pela morte do plancton pela obstrução da passagem da luz; •Pela desflorestação.
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CO2 e o Efeito de estufaA acumulação de CO2
na atmosfera aumenta a retenção de calor próximo a superfície terrestre
provocando o aumento do efeito de
estufa.
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O dióxido de carbono e o monóxido de carbono ficam concentrados em determinadas regiões da atmosfera formando uma camada que bloqueia a dissipação do calor. Esta camada de poluentes, tão visível nas grandes cidades, funciona como um isolante térmico do planeta Terra. O calor fica retido nas camadas mais baixas da atmosfera trazendo graves problemas ao planeta.
Efeito de estufa
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O dióxido de carbono e o monóxido de carbono ficam concentrados em determinadas regiões da atmosfera formando uma camada que bloqueia a dissipação do calor. Esta camada de poluentes, tão visível nas grandes cidades, funciona como um isolante térmico do planeta Terra. O calor fica retido nas camadas mais baixas da atmosfera trazendo graves problemas ao planeta.
Efeito de estufa
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