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A ENERGIA NOS ECOSSISTEMAS A palavra Ecologia tem origem no grego “oikos" que significa casa e "logia", estudo, reflexão. Logo, seria o estudo da casa, ou de forma mais genérica, do lugar onde se vive. Foi o cientista alemão Ernest Haeckel, em 1869, quem primeiro usou este termo para designar a parte da biologia que estuda as relações dos seres vivos entre si e com o ambiente em que vivem, além da distribuição e abundância dos seres vivos no planeta. UM ECOLOGISTA ANALISA UM ECOSSISTEMA NUM TODO NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOS Níveis de organização dos seres vivos Átomos reunidos formam moléculas. Várias moléculas reunidas formam as células. Várias células formam tecidos. Vários tipos de tecidos reunidos formam órgãos. Vários órgãos reunidos formam os sistemas. O conjunto de sistemas (excretor, respiratório, circulatório, reprodutor etc.) acaba por caracterizar o organismo. Vários organismos de uma mesma espécie formam uma população. O conjunto de várias populações distintas caracterizam uma comunidade. A comunidade mais os fatores sem vida formam os ecossistemas. O conjunto de todos os ecossistemas do planeta, formam a biosfera. Ecossistemas Um conjunto de seres vivos que interagem entre si e com o meio natural de forma equilibrada, por meio da reciclagem de matéria e do uso eficiente de energia solar. Unidade funcional básica, composta de uma comunidade ou biocenose( seres vivos) e um biótipo (ambiente com fatores físicos e químicos). Espécie População Comunidade Ecossistema Os ecossistemas variam em tamanho e abrangência, dependendo do nosso ponto de vista. Ecossistemas Exemplos de ecossistemas: Uma planta constitui um ecossistema O oceano é um ecossistema Um aquário é um ecossistema Uma floresta é um ecossistema Um reservatório hídrico, exemplifica um ecossistema Ecossistemas Elementos que compõem um ecossistema: Elementos ou fatores bióticos - Os seres vivos Produtores – autótrofos (plantas e algas) Consumidores primários – heterótrofos (animais) Consumidores secundários – heterótrofos (animais) Decompositores – heterótrofos (fungos e bactérias) Elementos ou fatores abióticos - Matéria inorgânica ou sem vida (como água, ar, solo, luz, temperatura...) Hábitat x Nicho ecológico Hábitat: lugar onde um organismo vive. Numa lagoa; no mar; no subsolo. Nicho ecológico: modo de vida, ou forma de interagir do ser vivo com os demais componentes do ecossistema. É o papel de uma espécie no ecossistema. Fotossíntese É o principal processo autotrófico, produção de matéria orgânica, realizado pelos seres clorofilados, representados principalmente por plantas, algas e cianobactérias. Os seres fotossintetizantes são fundamentais para a manutenção da vida em nosso planeta, pois são a base das cadeias alimentares e produzem oxigênio (O2). 6CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6O2+6H2O Fórmula Geral Funcionamento dos ecossistemas O Sol fornece energia para a fotossíntese Resíduos e corpos mortos são reciclados Produção de CO2 necessários para a fotossíntese Produção de alimento Produção de O2 Plantas mortas Consumidores Decompositores Produtores Nutrientes Resíduos: fezes e urina Quimiossíntese Processo em que a energia utilizada na formação de compostos orgânicos, a partir de gás carbônico(CO2) e água (H2O), provém da oxidação de substâncias inorgânicas. Não utiliza a energia da luz. Principais bactérias quimiossintetizantes: FERROBACTÉRIAS oxidação de compostos de ferro. NITROBACTÉRIAS oxidação da amônia (NH3) ou de nitritos (NO3 Respiração celular aeróbia Processo utilizado pela maioria dos seres vivos para liberar energia, a partir da reação de uma molécula orgânica com o gás oxigênio, para as atividades vitais. Molécula orgânica principal para obtenção de energia: glicose. Etapas: Glicólise (não usa O2). Ciclo de Krebs Cadeia respiratória (usa O2 C6H12O6 + 6O2+6H2O 6CO2 + 12 H2O Formula geral: MITOCÔNDRIA CITOPLASMA Glicose (6 C) C6H12O6 2 CO2 Ciclo de Krebs 4 CO2 2 ATP H2 FASE ANAERÓBIA FASE AERÓBIA 6 H2O CADEIA RESPIRATÓRIA Saldo de 32 ou 34 ATPs 6 O2 Piruvato (3 C) GLICÓLISE Saldo de 2 ATP Respiração em Eucariontes Fermentação Processo anaeróbio de liberação de energia que ocorre na ausência de O2(solos profundos e regiões com teor de O2 quase zero) e que não envolve a cadeia respiratória. luz Fluxo Energético dos Ecossistemas Unidireccional A principal fonte inicial de energia para os seres vivos é o Sol. A energia, proveniente do Sol, passa sempre dos níveis tróficos da base (produtores) para os de topo (consumidores) – dos produtores aos consumidores. Dessa forma, o fluxo de energia é sempre unidirecional. A energia assimilada pelos seres vivos acaba por ser libertada sob a forma de calor, movimento e outras atividades. Parte se perde nas fezes, transpiração, urina. Só a energia do Sol pode renovar/iniciar o fluxo de energia no ecossistema. Seres Produtores Os seres fotossintéticos em presença da luz solar, utilizam o dióxido de carbono, água e alguns sais minerais dissolvidos (substâncias inorgânicas) e produzem compostos orgânicos (glicose) que passam a fazer parte do seu organismo. Dióxido de carbono Seres Consumidores Seres consumidores são seres que se alimentam de matéria orgânica, a partir da qual produzem a sua própria matéria orgânica que os constitui. Seres Herbívoros Seres Carnívoros Seres Decompositores Os decompositores (fungos e bactérias) transformam a matéria orgânica dos cadáveres, dos excrementos e dos detritos vegetais e animais em substâncias minerais, que retornam ao meio abiótico, podendo ser reutilizadas pelos produtores. Fazem a reciclagem da matéria orgânica. Bactérias decompositores Fungos CADEIA ALIMENTAR CADEIAS ALIMENTARES OU CADEIAS TRÓFICAS Teia Alimentar Teia alimentar é um conjunto de cadeias alimentares interligadas TEIA ALIMENTAR - ERRADA TEIAS ALIMENTARES OU TRÓFICAS Pirâmides ecológicas: Quantificando os Ecossistemas Fluxo de energia e de matéria Produtores 1º nível trófico Consumidores de 1ª ordem 2º nível trófico Consumidores de 2ª ordem 3º nível trófico Consumidores de 3ª ordem 4º nível trófico Consumidores de 4ª ordem 5º nível trófico Diminuição de indivíduos, matéria e energia Níveis tróficos Consumidor quaternário Consumidor terciário Consumidor secundário Consumidor primário Produtor Exercícios ecossistemas e o fluxo de energia 1. Defina o que é ecologia. 2. Qual é a sequência dos níveis de organização dos seres vivos? 3. Dê o conceito e cite exemplos de: a) célula b) tecido c) organismo d) população e) comunidade f) ecossistema g) biosfera 4. Qual o significado dos termos: a) habitat b) nicho ecológico c) fatores bióticos d) fatores abióticos 5. Defina os termos biocenose e biótipo. 6. Qual é a importâncias dos seres fotossintetizantes? 7. Descreva a fórmula da fotossíntese e diga quais são os reagentes e quais são os produtos. 9. Descreva a fórmula da respiração celular e diga quais são os reagentes e quais são os produtos. 11. Qual é a principal fonte inicial de energia para os seres vivos? 12. Como essa energia passa pelos níveis das cadeias ou pirâmides alimentares? Aumenta ou diminui? 13. O que são seres consumidores? Cite exemplos. 14. Dê exemplos de seres decompositores e fale da importância dos mesmos. 15. Construa uma cadeia alimentar, indicando os níveis tróficos (só nomes dos seres). 16. Construa uma teia alimentar (só nomes dos seres). 17. Construa uma Pirâmide ecológica com cinco níveis. 18. Explique por que a base da pirâmide geralmente tem um número maior de seres do que no topo.
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