Atividade de auto-estudo_Nitrogênio_Ciclo e fixação

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CURSO: ENGENHARIA AGRONÔMICA
DISCIPLINA: FISIOLOGIA VEGETAL E ANIMAL
PROFª ANA DANIELA LOPES
Acadêmico: Weverton de Moura Dourado RA: 00223797
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ATIVIDADE DE AUTO-ESTUDO – CICLO DO NITROGÊNIO E FICAÇÃO BIOLÓGICA DO N
Valor: 1,0
Data de entrega: 22/09/2022
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PARTE I
1. Entre as alternativas a seguir, qual se refere à etapa do ciclo do nitrogênio em que a amônia, produzida por bactérias e proveniente do processo de decomposição, é convertida em nitritos e, posteriormente, em nitratos?
a) Nitrificação (x)
b) Fixação
c) Evaporação
d) Desnitrificação
e) Amonificação.
2. Os átomos de nitrogênio entram na composição das proteínas e dos ácidos nucleicos. Pode-se, deliberadamente, interferir no ciclo do nitrogênio na natureza com a finalidade de aumentar a produtividade de certas culturas. Assinale a alternativa que contém exemplos de plantas usualmente utilizadas para aumentar a quantidade de nitrogênio no solo.
a) Morango, alface e cebola.
b) Milho, batata e arroz.
c) Algodão, batata e milho.
d) Soja, feijão e ervilha. (x)
e) Mandioca, milho e castanhas.
3. Os seres vivos não podem existir sem o nitrogênio, que compõe as proteínas e os ácidos nucleicos. O esquema a seguir representa o ciclo do nitrogênio:
Qual alternativa apresenta os organismos responsáveis pelas passagens indicadas por I, II e III respectivamente?
a) Bactérias simbióticas; decompositores; bactérias nitrificantes.
b) Bactérias fixadoras; decompositores; bactérias desnitrificantes.
c) Bactérias fixadoras; bactérias nitrificantes; bactérias desnitrificantes. (x)
d) Bactérias simbióticas; bactérias parasitas; bactérias nitrificantes.
e) Bactérias parasitas; decompositores; bactérias desnitrificantes.
4. No Brasil, nos últimos anos, tem-se buscado a maior eficiência do processo de fixação biológica do nitrogênio (FBN). Atualmente, cientistas descobriram que algumas estirpes da bactéria rizóbio codificavam uma enzima controlada pelo código genético da planta, aumentando a eficiência da FBN. Qual das alternativas a seguir apresenta de forma correta o nome da enzima e sua forma de ação?
a). Hidrogenase: atua na oxidação parcial ou total do H2 evoluído. (x)
b) Nitrogenase: atua na evolução de CO2.
c) Glutamato sintetase: atua no transporte de elétrons e na evolução de nitrogênio.
d) Hidrogenase: atua na fixação parcial do O2 e H2O evoluídos.
e) Nitrogenase: atua na fixação do nitrogênio atmosférico e na evolução de O2.
5. Em termos de agricultura, a simbiose entre as bactérias fixadoras de nitrogênio e leguminosas é um estudo importante. Os nódulos permanecem ligados no sistema vascular da planta, o que permite que as bactérias recebam os fotoassimilados que são usados na reação de fixação biológica de nitrogênio e exportação dos compostos nitrogenados formados nesta reação para a planta hospedeira, normalmente uma leguminosa. Sobre a fixação das bactérias, está correto afirmar:
a). A formação do nódulo nas raízes de espécies de leguminosas não segue um padrão específico.
b) A infecção pelos rizóbios envolve hidrotaxia entre esses organismos e a raiz, em resposta à secreção de ácidos orgânicos, aminoácidos, açúcares e flavonóides pelas raízes.
c) Os exudatos de raiz induzem a inativação de genes, denominados Nod, nos rizóbios. Esses genes diminuem a síntese de fatores Nod, o que permite a fixação das bactérias ao pelo radicular das raízes.
d) Os fatores Nod (liberados pelos rizóbios em contato com as raízes) induzem a produção dos nódulos por meio de modificações que envolvem a deformação do pelo radicular, a entrada da bactéria na ponta do pelo e a divisão das células do córtex da raiz para a formação do primórdio do nódulo. (x)
e) Não é identificada a presença dos cordões de infecção nesse primórdio.
6. Alguns agricultores utilizam uma técnica agronômica conhecida como “adubação verde”, a qual é utilizada em suas culturas, alternando-se o plantio de leguminosas com outros tipos de culturas vegetais; ou plantando em conjunto alguma leguminosa com outras culturas não leguminosas. Considerando essa técnica de cultivo, é correto afirmar que:
a). não há diferença entre esse tipo de adubação e a adubação química, pois ambas interferem consideravelmente na taxa de aproveitamento desse composto pelos vegetais.
b) ao se alternar o período de plantio das culturas ou plantando culturas leguminosas em conjunto com outras culturas não leguminosas, ocorrerá um aumento na concentração de nitrogênio presente no solo, contribuindo para um melhor desenvolvimento do vegetal. (x)
c). a adubação verde não é favorável ao meio ambiente, pois o aumento na concentração de nitrogênio do solo causará danos irreversíveis a ele.
d) esse tipo de adubação só é possível com a utilização herbicidas e inseticidas em ambas culturas.
e) em ambas as situações, ocorrerá uma diminuição na concentração de nitrogênio no solo.
7. O ciclo do nitrogênio tem como principais etapas fixação, amonificação, nitrificação e aminação. Sobre a etapa de fixação, analise as sentenças e assinale a correta.
a) A fixação refere-se a um processo enzimático com conversão do nitrogênio gasoso em nitrato. (x)
b) A fixação é um processo que ocorre por meio de reações biológicas, sendo que os fungos são os organismos de maior participação.
c) A fixação pode ocorrer por vias biológicas, por processos físicos e também por processos industriais.
d) A fixação é o processo biológico de importância, tendo maior destaque que a própria fotossíntese.
e). A fixação, processo conduzido principalmente por fungos, tem como principal dificuldade a quebra das triplas ligações do nitrogênio orgânico.
8. O ciclo do nitrogênio tem relação com a produtividade. Assinale a resposta correta quanto à relação planta, solo, atmosfera.
a) A desnitrificação e a lixiviação representam perdas para os sistemas agrícolas que necessitam de nitrogênio. (x)
b) A fixação biológica de nitrogênio nos fungos produz reduzido impacto ambiental.
c) A fixação biológica ocorre por meio de associação mutualística entre organismos, o que permite que planta e microrganismos se beneficiem dela.
d) A disponibilidade de nitrogênio para absorção da planta depende somente do tipo de cultura e não do tipo do solo.
e) Parte do nitrogênio pode ser perdido no sistema planta-solo, sendo que somente 5% pode ser imobilizado pela biomassa microbiana.
9. A nitrificação é uma etapa do ciclo do nitrogênio que tem a formação de nitrato e de nitrito. Avalie as sentenças e assinale aquela que está correta:
a) os microrganismos que atuam no processo de nitrificação são classificados como heterotróficos aeróbios e anaeróbios.
b) a nitrificação ocorre de forma fácil em solos que possuem um pH elevado pela ação de microrganismos.
c) os estudos apontam que o nitrito é a forma na qual o nitrogênio pode ser assimilado pelas plantas.
d) o nitrato formado pelo processo de nitrificação pode ser lixiviado ou desnitrificado em solos com elevada precipitação de chuvas. (x)
e) a nitrificação ocorre por meio de processos biológicos que convertem o nitrogênio gasoso em nitrato.
10. Sobre a amonificação, é correto o que se afirma em:
a). os organismos envolvidos na etapa de amonificação são as bactérias e várias espécies de cianofíceas que decompõem a matéria orgânica. (x)
b) na amonificação, os compostos orgânicos complexos são transformados em formas inorgânicas, em especial amônio.
c) a amônia liberada pela amonificação por via anaeróbia é convertida em aminoácidos pelas plantas.
d) a amônia é volátil, sendo perdida por meio do processo de lixiviação;dessa forma representa 15% do nitrogênio que volta à atmosfera.
e) a formação de amônia aumenta quando a atividade microbiana é diminuída, sendo esta relacionada com temperatura e umidade do solo.
11. Os microrganismos têm papel fundamental no ciclo do nitrogênio, em especial na etapa de fixação. Sobre isso, é correto o que se afirmar em:
a). a fixação ocorre por meio de microrganismos: fixadores não simbióticos de vida livre e fixadores simbióticos.
b) os rizóbios, que são protozoários fixadores, associam-se a leguminosas, em especial, para a fixação do nitrogênio. (x)
c) os rizóbios, após anos de cultivo de uma leguminosa em uma determinada área, acabam desaparecendo do ecossistema.
d) os rizóbios associados com leguminosas, em geral, têm melhor desempenho quando instalados em solos com características básicas.
e) os rizóbios encontram-se fixados nas estruturas radiculares das plantas, as quais fornecem carbono como fonte de energia.
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PARTE II
1. A simbiose de alguns vegetais, com microrganismos específicos, contribui para o fornecimento do nitrogênio para eles próprios. Esse processo é conhecido como fixação biológica do nitrogênio (FBN).
Agora, você deverá completar a tabela apresentada, a qual evidencia os microrganismos simbiontes responsáveis pela fixação biológica do nitrogênio, relacionando-os com as culturas vegetais que mais comumente formam a simbiose.
Café – Coffea
Cana - Saccharum officinarum
Soja - Glycine max
Ervilha - Pisum sativum
2. Explique porque, embora sendo o cobalto necessário à fixação simbiótica de nitrogênio, ele não seja considerado um elemento essencial.
O cobalto é um micronutriente necessário para a FBN em leguminosas, pois é requerido para síntese da leghemoglobina, proteína importante para o funcionamento enzima nitrogenase. Todavia, o cobalto não é considerado essencial às plantas, sendo considerado apenas um elemento benéfico ao crescimento.
3. Quais as principais enzimas responsáveis pela incorporação do NH4+, produzindo aminoácidos.
O amônio é então incorporado em aminoácidos pelas enzimas GS e GOGAT.
4. Classifique os microorganismos responsáveis pela fixação do nitrogênio
Dois tipos de microrganismos fixadores de nitrogênio são reconhecidos: bactéria de vida livre (não simbiótica), incluindo as cianobactérias (ou algas verde-azuladas) Anabaena e Nostoc e gêneros como Azotobacter, Beijerinckia e Clostridium; e bactérias mutualísticas (simbióticas) como Rhizobium, associada a leguminosas
5. Defina nitrificação. Como ocorre a nitrificação? Quais as vantagens da nitrificação para as bactérias e para os vegetais superiores? 
No processo de nitrificação, ocorre a oxidação da amônia em nitrito e, na sequência, em nitrato. Esse processo é realizado por bactérias que fazem quimiossíntese, ou seja, que utilizam a energia liberada na nitrificação para sintetizar suas substâncias orgânicas.
Essa relação oferece vantagem tanto para a bactéria, que se encontra protegida no interior das raízes e se alimenta dos compostos orgânicos produzidos pela planta, quanto para a planta que usufrui da fixação do nitrogênio.
6. Explique como ocorre a redução de nitrato a amônia, caracterizando as respectivas enzimas.
No processo de assimilação, o nitrato é reduzido a nitrito no citosol pela enzima redutase do nitrato; posteriormente, o nitrito é reduzido a amônio nos plastídeos da raiz ou nos cloroplastos das folhas pela enzima redutase do nitrito.