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Ciclo do nitrogênio 1ª SÉRIE Aula 3 – 3º Bimestre Biologia Etapa Ensino Médio ● Ciclo do nitrogênio. ● Analisar o ciclo biogeoquímico do nitrogênio. Conteúdo Objetivo Para começar O que tem dentro da embalagem com a batata chips? É ar? Qual é a função desse “ar”? Virem e conversem 2 minutos Fonte: Wallpaper Flare Observe a imagem É possível que você já tenha escutado ou até falado: “Essa embalagem com batata chips está cheia de ar”. Foco no conteúdo Você sabia que a justificativa para tanto ar dentro das embalagens de salgadinhos é o gás nitrogênio (N2), que é injetado para proteger a integridade das batatas, evitando que elas se quebrem durante o caminho desde a produção até o momento de chegar ao consumidor? O gás nitrogênio (N2) é o mais abundante na atmosfera terrestre, representando 79% do volume da atmosfera. Nos organismos, os átomos de nitrogênio (N) fazem parte de diversas substâncias orgânicas, como proteínas e ácidos nucleicos (DNA e RNA). No entanto, a maioria dos seres vivos não consegue utilizar o gás nitrogênio na forma molecular N2 . Na prática a. Qual é a importância do elemento nitrogênio (N) para o nosso corpo? b. Qual é a principal fonte de absorção de nitrogênio (N) pelos seres humanos? c. O nosso corpo consegue absorver diretamente o gás nitrogênio presente no ar? Todo mundo escreve! 5 minutos Na prática a. Qual é a importância do elemento nitrogênio (N) para o nosso corpo? Formação das principais macromoléculas do organismo (proteínas e ácidos nucleicos). b. Qual é a principal fonte de absorção de nitrogênio (N) pelos seres humanos? Alimentação. c. O nosso corpo consegue absorver o gás nitrogênio presente no ar? Não, a absorção é feita pela alimentação. Correção Foco no conteúdo Compreendendo que alguns seres vivos não conseguem absorver o gás nitrogênio nem sintetizá-lo, para melhor compreensão, analisaremos o ciclo do nitrogênio, dividindo-o em partes. Didaticamente, o ciclo é dividido em quatro partes, sendo elas: ● Fixação; ● Amonificação; ● Nitrificação; ● Desnitrificação. Ciclo do nitrogênio Foco no conteúdo Foco no conteúdo ● Fixação: o nitrogênio atmosférico é capturado apenas por seres vivos unicelulares, conhecidos como bactérias fixadoras de nitrogênio (gênero Rhizobium), que metabolizam o N2, transformando-o em amônia (NH3). ● Amonificação: nessa etapa, o nitrogênio orgânico, na forma de amônia (NH3), é mineralizado em amônio (NH4 +), no solo, por meio de ação enzimática e pela presença de água. Durante o processo de decomposição de restos de plantas e animais, forma-se a amônia (NH3), que é insolúvel em água e, em altas concentrações, pode ser tóxica para os tecidos vegetais. Foco no conteúdo Foco no conteúdo ● Nitrificação: as bactérias nitrificantes, presentes no solo, transformam a amônia em nitritos (NO2) e, depois, em nitratos (NO3 -), que serão utilizados pelas plantas para a formação de moléculas orgânicas. Os animais absorvem o nitrogênio quando consomem as plantas. ● Desnitrificação: o nitrogênio retorna para o ambiente pela excreção animal (excretas nitrogenadas – presença de ureia e ácido úrico) e pela morte de plantas e animais. Tanto excrementos quanto animais e plantas mortos sofrem ação de organismos decompositores – fungos e bactérias –, originando amônia, que será transformada em nitratos. As bactérias desnitrificantes transformam nitratos e nitritos em nitrogênio gasoso, retornando, assim, para a atmosfera. Na prática Entendendo que o ciclo do nitrogênio é complexo, elabore em seu caderno um resumo com os principais tópicos. Todo mundo escreve! 10 minutos Na prática É fixado por bactérias fixadoras de nitrogênio, presentes no solo e em raízes de leguminosas. É metabolizado e transformado em amônia (NH3). A ação de bactérias nitrificantes transforma a amônia em nitritos e nitratos, que serão absorvidos e transformados em proteínas, entrando na cadeia trófica. Na decomposição de animais e plantas mortos e em excrementos nitrogenados, haverá produção de amônia, que será transformada em nitritos e nitratos, sendo que as bactérias desnitrificantes transformam essas moléculas em nitrogênio gasoso, completando seu ciclo e retornando para atmosfera. Correção Foco no conteúdo Ciclo do nitrogênio em ambiente aquático Aplicando O ciclo do nitrogênio pode ser observado em um aquário. Se esse ciclo não for completo, ou seja, se não houver organismos vivos (bactérias) que façam o consumo da matéria orgânica, poderá ocorrer aumento na concentração de nutrientes na água do aquário. a) Quais são as consequências desse desequilíbrio? Explique. b) Como esse processo pode ser resolvido ou minimizado? Descreva. c) Ter um microecossistema fechado em uma caixa de vidro pode ter suas adversidades para manter seu equilíbrio sistêmico. Quais são as maiores dificuldades na manutenção de um aquário, considerando o tamanho do ambiente? O que aprendemos hoje? ● Analisamos o ciclo biogeoquímico do nitrogênio. Fonte: Todo Estudo Tarefa SP Localizador: 97339 1. Professor, para visualizar a tarefa da aula, acesse com seu login: tarefas.cmsp.educacao.sp.gov.br 2. Clique em “Atividades” e, em seguida, em “Modelos”. 3. Em “Buscar por”, selecione a opção “Localizador”. 4. Copie o localizador acima e cole no campo de busca. 5. Clique em “Procurar”. Videotutorial: http://tarefasp.educacao.sp.gov.br/ http://tarefas.cmsp.educacao.sp.gov.br/ http://tarefasp.educacao.sp.gov.br/ Referências SÃO PAULO (Estado). Currículo em Ação: Caderno do Professor – Biologia – Ensino Médio – 1ª série – 2º semestre. São Paulo: Seduc-SP, 2023. Disponível em: https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp- content/uploads/2022/10/1serie-2sem-Prof-CNT.pdf. Acesso em: 19 maio 2023. Slides 9, 10 e 12 – ASTOLFI, Larissa B. G. “Ciclos biogeoquímicos: o ciclo do nitrogênio” in Instituto Claro. https://www.institutoclaro.org.br/educacao/para-ensinar/planos- de-aula/ciclos-biogeoquimicos-o-ciclo-do-nitrogenio/. Acesso em: 30 maio 2023. https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2022/10/1serie-2sem-Prof-CNT.pdf https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2022/10/1serie-2sem-Prof-CNT.pdf https://www.institutoclaro.org.br/educacao/para-ensinar/planos-de-aula/ciclos-biogeoquimicos-o-ciclo-do-nitrogenio/ https://www.institutoclaro.org.br/educacao/para-ensinar/planos-de-aula/ciclos-biogeoquimicos-o-ciclo-do-nitrogenio/ Referências Lista de imagens e vídeos Slide 3 – https://www.freepik.com/free-vector/conversation-concept- illustration_7118856.htm#query=conversation&position=1&from_view=keyword&tra ck=sph Slide 5 e 12 – https://www.freepik.com/free-vector/hand-holding-pen-concept- illustration_22874413.htm#query=person%20writing&position=0&from_view=keyw ord&track=ais Slides 8 e 10 – https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp- content/uploads/2022/10/1serie-2sem-Prof-CNT.pdf P. 248. Slide 14 – Imagem produzida para o material. Slide 16 – https://www.todoestudo.com.br/biologia/ciclo-do-nitrogenio https://www.freepik.com/free-vector/conversation-concept-illustration_7118856.htm#query=conversation&position=1&from_view=keyword&track=sph https://www.freepik.com/free-vector/conversation-concept-illustration_7118856.htm#query=conversation&position=1&from_view=keyword&track=sph https://www.freepik.com/free-vector/conversation-concept-illustration_7118856.htm#query=conversation&position=1&from_view=keyword&track=sph https://www.freepik.com/free-vector/hand-holding-pen-concept-illustration_22874413.htm#query=person%20writing&position=0&from_view=keyword&track=ais https://www.freepik.com/free-vector/hand-holding-pen-concept-illustration_22874413.htm#query=person%20writing&position=0&from_view=keyword&track=ais https://www.freepik.com/free-vector/hand-holding-pen-concept-illustration_22874413.htm#query=person%20writing&position=0&from_view=keyword&track=aishttps://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2022/10/1serie-2sem-Prof-CNT.pdf https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2022/10/1serie-2sem-Prof-CNT.pdf https://www.todoestudo.com.br/biologia/ciclo-do-nitrogenio CiênciasMaterial Digital Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20