trabalho de O

Prévia do material em texto

O ciclo do oxigênio é um ciclo biogeoquímico (processo pelo qual elementos em diferentes formas químicas passam do meio ambiente para os seres vivos e retornam ao ambiente) que envolve o elemento oxigênio. Esse ciclo apresenta importantes processos, como a fotossíntese e a respiração.
Importância do ciclo do oxigênio
Etapas do ciclo do oxigênio
O ciclo do oxigênio apresenta diversas etapas importantes, como fotossíntese, respiração celular, decomposição, combustão e formação da camada de ozônio. Na fotossíntese, temos a formação do oxigênio, que será liberado na atmosfera. Esse é, portanto, uma das etapas que merecem maior destaque.
Na fotossíntese, os organismos fotossintetizantes (algas, plantas e alguns procariotos) fazem uso do gás carbônico para a produção de moléculas orgânicas. Durante esse processo, que necessita da presença de luz, esses organismos liberam oxigênio. Entre os organismos fotossintetizantes, destaca-se o fitoplâncton (grupo de organismos microscópicos fotossintetizantes que vivem flutuando na água doce), responsável pela produção de cerca de 95% do oxigênio presente na atmosfera terrestre.
Como ocorre o ciclo do oxigênio
O ciclo do oxigênio permite que o oxigênio circule entre o meio ambiente e os seres vivos. A principal forma de produção de oxigênio é a fotossíntese, (algas, plantas e alguns procariotos). Os organismos fotossintetizantes assimilam o gás carbônico para a produção de matéria orgânica e liberam o oxigênio, em sua forma gasosa (O2), no ambiente como um dos produtos desse processo. O oxigênio, presente nas moléculas orgânicas produzidas, é transferido aos demais organismos por meio das cadeias alimentares.
O oxigênio é um dos elementos mais abundantes do planeta, constituindo cerca de 21% da atmosfera. Por ser muito reagente, ele influencia diversos outros ciclos biogeoquímicos, como o ciclo do carbono. Apresentaremos aqui como ocorre o ciclo do oxigênio, bem como a importância e a origem desse elemento químico.
Origem do oxigênio
O oxigênio na Terra teve origem a partir da sua produção por organismos que conseguiam utilizar a energia proveniente da radiação solar para produzir açúcares, a partir de água e gás carbônico.
Esses organismos, cianobactérias, produziam o oxigênio, o qual reagia com íons de ferro presentes na água, formando óxidos de ferro. Apenas quando a produção de oxigênio superou a capacidade de oxidação do ferro, ele passou a se acumular na atmosfera.
As cianobactérias mais antigas datam de cerca de 3,5 bilhões de anos, no entanto, o acúmulo de oxigênio na atmosfera, o que levou a uma grande transformação na atmosfera e permitiu que a vida se desenvolvesse como a conhecemos hoje, data de cerca de 2 bilhões de anos.
O oxigênio e a camada de ozônio
O oxigênio faz parte da constituição da camada de ozônio, uma camada gasosa que protege a Terra retendo parte dos raios ultravioleta emitidos pelo Sol e protegendo os organismos contra seus efeitos nocivos. Na estratosfera, parte do gás oxigênio (O2) é transformada em ozônio (O3) pela ação de alguns comprimentos de onda (menores que 200 nm) de raios ultravioleta. Uma reação contrária transforma o ozônio em oxigênio, também por meio da ação de raios ultravioleta, de comprimentos diferentes (entre 200 e 300 nm), o que mantém um equilíbrio na camada.
No entanto, alguns gases lançados na atmosfera, como os clorofluorcarbonos (CFCs), reagem com essa camada, transformando o ozônio em oxigênio, destruindo-a. A destruição da camada de ozônio permite a passagem dos raios ultravioleta, o que pode afetar diversos organismos.
Diante disso, em 1987, foi assinado o Protocolo de Montreal, que impunha algumas obrigações para que a produção e consumo de produtos que destruíam a camada de ozônio fossem reduzidos, até sua eliminação. Os países industrializados já reduziram essas emissões em 97%. Alguns estudos mostram que a destruição da camada de ozônio está contida, não apresentando expansão no buraco presente na camada.
Resumo do ciclo do oxigênio
· O oxigênio é um dos elementos mais abundantes do planeta. Na atmosfera, ele pode ser encontrado na forma de oxigênio gasoso (O2), ozônio (O3) e dióxido de carbono (CO2);
· O oxigênio começou a se acumular na atmosfera há cerca de 2 bilhões de anos;
· O oxigênio está presente na constituição da camada de ozônio e participa de importantes processos, como a fotossíntese, respiração, decomposição e combustão;
· O ciclo do oxigênio envolve alguns processos. A sua liberação no ambiente ocorre principalmente por meio da fotossíntese e sua assimilação pelos organismos ocorre pela respiração.
A composição do ar (ou seja, a atmosfera terrestre) trata-se da disposição dos diferentes gases que permanecem flutuando ao redor da terra em razão da força da gravidade. Os principais elementos químicos que compõem o ar da Terra são o Nitrogênio e o Oxigênio. O primeiro ocupa 78% da atmosfera e o segundo, 21%. O restante é ocupado pelo Gás Carbônico (1%) e pelos Gases Nobres (0,03%), compreendidos por elementos como argônio, criptônio, hélio, neônio, radônio e xenônio.
O Oxigênio (O2) é o elemento mais importante para a manutenção da vida do homem e dos animais que habitam a Terra. Através da respiração, os seres vivos absorvem o oxigênio, que atua na produção de energia para o organismo.
Metabolismo anaeróbico alternativo
       O excesso de chuvas ou irrigação, solos mal drenados ou compactados são as principais causas que influenciam na redução do oxigênio do solo, por essa razão, a tolerância ao alagamento  é uma questão de sobrevivência para plantas em muitas regiões. 
       Condições de alagamento, induz a planta diversas disfunções fisiológicas, levando a um declínio no crescimento e capacidade de sobrevivência das mesmas. Alguns dos efeitos mais importantes, incluem uma redução no metabolismo e na absorção de água e de nutrientes 
O alagamento inicialmente afeta as partes da planta sob o solo, dessa forma, o estresse é sentido primeiro nas raízes. No entanto, ainda não está claro quais os sinais e os mecanismos sensoriais responsáveis por desencadear as respostas. Em contrapartida, tem sido estabelecido que as respostas às inundações são intensificadas pela produção aumentada de etileno, acompanhado por uma sinalização em cascata, que inclui uma rede de hormônios e outras moléculas secundárias comuns de sinalização.
 Mudanças nas propriedades químicas e físicas do solo
        As células da raiz podem sentir as mudanças na umidade do solo?
        Células não sentem diretamente as mudanças nos níveis de água no solo, mas sensores celulares internos podem monitorar a homeostase hídrica. Foi identificado em Arabidopsis  uma histidina quinase transmembrana tipo híbrida com função de osmossensor. Em plantas, a saturação de água no solo altera drasticamente o potencial osmótico e a pressão de turgor dentro de poucas horas, assim osmossensores podem rapidamente perceber e transmitir mudanças na homeostase hídrica celular e desencadear respostas adaptativas.
        Saturação do solo pela água diminui a velocidade de difusão dos gases, diminuindo o pool de O2 disponível para os órgão submersos.Existem diferentes níveis de deficiência de O2 durante o alagamento, e O2 pode se tornar o principal fator limitante para o desenvolvimento normal e o primeiro sinal desencadeador de respostas.
Outras mudanças incluem a variações no pH e potencial redox do solo. Como o solo se torna reduzido, altera o balanço de cátions e prótons, alterando assim o pH. Modificações no pH não alteram diretamente o desenvolvimento vegetal, mas sim por alterar a fitotoxidade de metais, redução de mineralização, deficiência de cálcio e redução de turnover de matéria seca, alterando portanto a disponibilidade de nutrientes no solo.
        Como as plantas percebem o alagamento?
        Mudanças na homeostase de espécies reativas de oxigênio
Como mitocôndrias são as principais consumidoras de oxigênio, elas são crucias na percepção de mudanças nos níveis de O2. Como na cadeia de transporte de elétrons ocorre naturalmentea formação de EROs, a importância da oxidase alternativa alterando o fluxo de elétrons durante a hipoxia tem sido relatado em vários trabalhos.
A evidência de que a homeostase redox é essencial na regulação de respostas de plantas ao estresse combinada com a crescente evidência de que o colapso mitocondrial é um desencadeador precoce no desenvolvimento de aerênquima
Uma rota de percepção para o oxigênio deve conter sensor para oxigênio capaz de detectar mudanças na concentraçàode O2 e desencadear uma cascata de sinalização de fatores de transcrição específicos que mediarão as respostas celulares.
A identidade e os exatos mecanismos de percepção ao O2 ainda não são claros. Em mamíferos, muitos genes induzidos pela hipoxia são regulados pelo HIF-1 (fator 1 induzido pela hipoxia), VEGF (fator de crescimento vascular endotelial) ou pelo GLUT-1 ( transportador 1 de glicose). Em plantas homólogos do HIF-1 tem sido identificado.
Percebendo mudanças no pH
Estresse por depleção de oxigênio desencadeia respostas celulares como diminuição no pH. Durante hipoxia, o pH citosólico cai para abaixo de 7, ativando a PDC. O declínio do pH é um dos primeiros eventos seguindo a hipoxia nas raízes, precedendo a morte celular e formação de aerênquimas. Mudanças no pH tem sido ligada ao ABA na regulação estomática, proposto como um sinal tanto em condições de seca ou alagamento.
REFRENCIAS:
https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/ciclo-oxigenio.htm
https://www.biologianet.com/ecologia/ciclo-oxigenio.htm#:~:text=O%20ciclo%20do%20oxig%C3%AAnio%20%C3%A9,a%20fotoss%C3%ADntese%20e%20a%20respira%C3%A7%C3%A3o.
http://www.ledson.ufla.br/respiracao_plantas/respiracao-anaerobica/metabolismo-anaerobico-alternativo/