CICLOS BIOGEOQUIMICOS

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<p>CICLOS</p><p>BIOGEOQUÍMICOS</p><p>Prof.ª Luiza Magalhães</p><p>1º ano EM</p><p>FLUXO DE</p><p>MATÉRIA</p><p>● A matéria existente no planeta é formada pelos elementos</p><p>químicos, que mantem um fluxo cíclico.</p><p>● Os seres vivos mantém seus estoques, adquirindo novos</p><p>elementos pela nutrição e liberando outros para o ambiente</p><p>através da respiração, excreção e fezes. Quando mortos, esses</p><p>elementos retornam o ambiente pelos decompositores e podem</p><p>ser reaproveitados por outros organismos.</p><p>● Esse movimento dos elementos químicos entre os fatores bióticos</p><p>e abióticos é denominado de ciclo biogeoquímicos. Os quatros</p><p>elementos mais abundante nos seres vivos são:</p><p>● Hidrogênio;</p><p>● Oxigênio;</p><p>● Carbono;</p><p>● Nitrogênio.</p><p>CICLO DA</p><p>ÁGUA</p><p>● A água H2O é a molécula mais abundante nos seres vivos,</p><p>apresentando diversas funções.</p><p>● Pode ser encontrada nos três estados físicos: líquidos (oceanos,</p><p>aquíferos, rios e lagos), gasoso (atmosfera) e sólido (geleiras).</p><p>CICLO</p><p>CURTO DA</p><p>ÁGUA</p><p>● O ciclo da água sem a participação dos seres vivos, é chamado de ciclo curto da água.</p><p>✔ Durante a condensação, as partículas de água na atmosfera resfriam e se juntam, formando as nuvens;</p><p>✔ Nuvens carregadas de água, ocorre precipitação;</p><p>✔ Na superfície da terra a água pode sofrer infiltração, enchendo lençóis freáticos ou resultando em imensos</p><p>reservatórios de água, os aquíferos, fenômeno conhecido como percolação. Podendo também se</p><p>acumular em outros corpos d’água, como oceanos, rios e lagos;</p><p>✔ Evaporação ocorre quando a água evapora, retornando ao estado gasoso, permanecendo novamente na</p><p>atmosfera.</p><p>CICLO</p><p>LONGO DA</p><p>ÁGUA</p><p>● Após chegar na superfície da terra, a água pode ser consumida pelos organismos,</p><p>seja absorvida pelas raízes das plantas ou ingerida por animais. Pode retornar à</p><p>atmosfera pelo processo de transpiração.</p><p>● As plantas se destacam nesse processo, absorvendo água do solo pelas raízes e</p><p>ainda no interior das folhas ocorre a transformação para estado gasoso, sendo</p><p>liberada na atmosfera através dos estômatos, também podemos chamar esse</p><p>fenômeno de evapotranspiração vegetal.</p><p>● As moléculas liberadas pelos vegetais contribuem para a concentração de água na</p><p>atmosfera, aumentam a incidência de chuvas em determinadas regiões e além disso,</p><p>protegem o solo da erosão e viabilizam maior infiltração de água nos ecossistemas.</p><p>CICLO DO</p><p>CARBONO</p><p>● Maiores reservatórios são rochas sedimentares,</p><p>sedimentos marinhos, águas oceânicas, além de encontrar</p><p>nos combustíveis fósseis e biomassa de todos os seres</p><p>vivos.</p><p>● Forma os esqueletos das moléculas orgânicas, e é um dos</p><p>elementos mais abundante nos seres vivos.</p><p>● Um dos processos fundamentais desse ciclo é a fixação do</p><p>carbono ou sequestro de carbono, ocorre quando</p><p>organismos autótrofos utilizam o CO2 atmosférico para</p><p>produção de moléculas orgânicas, onde é fixado no</p><p>esqueleto de diversos compostos orgânicos gerados pelos</p><p>produtores.</p><p>CICLO DO</p><p>CARBONO</p><p>● Fixação do carbono acontece principalmente, na fotossíntese que</p><p>utiliza gás carbônico, água e energia luminosa. Ocorre também na</p><p>quimiossíntese, que utiliza a energia liberada em reações</p><p>químicas para a produção de moléculas orgânicas.</p><p>● Parte da matéria orgânica gerada é usada na construção dos</p><p>tecidos corporais, integrando a biomassa dos organismos. A</p><p>maior parte é utilizada na respiração celular para produção de</p><p>energia.</p><p>● Os organismos heterótrofos não usam o carbono do gás</p><p>carbônico atmosférico e precisam obtê-lo por meio da</p><p>nutrição. Parte do carbono ingerido é utilizado na construção</p><p>de tecidos corporais, que ficará disponível para eventuais</p><p>predadores, e o restante é eliminado nas fezes e em grande</p><p>proporção, devolvida para a atmosfera na forma de gás</p><p>carbônico produzido na respiração celular.</p><p>● Quando mortos, os decompositores incorporam o carbono a</p><p>compostos orgânicos específicos, e a maioria é expelida para</p><p>atmosfera como gás carbônico.</p><p>• A combustão é um processo que compõe o ciclo do carbono, quando matéria</p><p>orgânica ou combustíveis são queimados, gerando o gás carbônico. O uso de</p><p>combustíveis fósseis se tornou a principal causa da liberação do gás carbônico,</p><p>ocasionando o aumento da concentração na atmosfera. Nos dias atuais, esse</p><p>aumento rápido intensificou o efeito estufa, provocando o aquecimento global.</p><p>• Uma alternativa aos combustíveis fósseis são os biocombustíveis, produzidos com a</p><p>biomassa dos organismos atuais.</p><p>CICLO DO</p><p>NITROGÊNIO</p><p>● Principal reservatório de nitrogênio é a atmosfera, que é composta de</p><p>79% de gás nitrogênio (N2), também encontrado no solo, nos</p><p>sedimentos de lagos, rios e oceanos, além também, na biomassa dos</p><p>seres vivos.</p><p>● Compõe os aminoácidos, blocos construtores de proteínas e de</p><p>nucleotídeos, blocos de construção dos ácidos nucleicos.</p><p>CICLO DO</p><p>NITROGÊNIO</p><p>● Os vegetais conseguem aproveitar o nitrogênio presente no solo,</p><p>na forma de íons amônio (NH+4) e nitrato (NO-3), absorvidos</p><p>pelas raízes e utilizados no metabolismo vegetal.</p><p>● Os animais conseguem nitrogênio apenas na forma orgânica por</p><p>meio da nutrição, ao realizar a digestão conseguem absorver</p><p>monômeros nitrogenados, como aminoácidos. Parte é devolvida</p><p>ao ambienta pela excreção, processo em que resíduos</p><p>nitrogenados como a amônia, ureia ou acido úrico são eliminados.</p><p>● Envolve a participação de diversos procariontes que contribuem</p><p>para a circulação desse elemento. Os principais processos são:</p><p>● Fixação;</p><p>● Amonificação;</p><p>● Nitrificação;</p><p>● Desnitrificação.</p><p>FIXAÇÃO</p><p>BIOLÓGICA DO</p><p>NITROGÊNIO</p><p>● O nitrogênio gasoso (N2), para ser fixado precisa estar em uma</p><p>forma não gasosa. E a primeira etapa do ciclo é a fixação, que</p><p>ocorre com a ação de bactérias fixadoras livres no solo, ou que</p><p>estão em mutualismo nas raízes de leguminosas, como as</p><p>bactérias rhizobium, que produzem a nitrogenase capaz de</p><p>acelerar a quebra das ligações desse gás, que é transformado em</p><p>amônia.</p><p>● Há também a fixação atmosférica, onde os relâmpagos são as</p><p>principais fontes de energia para a produção de nitrato (NO-3)</p><p>com base em nitrogênio atmosférico (N2).</p><p>AMONIFICAÇÃO</p><p>● Os compostos orgânicos nitrogenados dos cadáveres, as excretas</p><p>nitrogenadas dos seres vivos e as fezes dos animais são</p><p>transformados em amônia (NH3). Parte dessa amônia pode se</p><p>unir com íons de hidrogênio (H+) formando íon amônio (NH+4)</p><p>que pode ser absorvido pelas raízes vegetais. Porém a maior parte</p><p>dessa amônia é utilizada pelas bactérias nitrificantes que</p><p>produzem o íon nitrato (NO-3).</p><p>NITRIFICAÇÃO</p><p>• Processo no qual ocorre a nitrosação e nitratação.</p><p>• NITROSAÇÃO: Bactérias nitrosas fazem a oxidação da amônia,</p><p>utilizando O2 e produzem ácido nitroso (HNO2), que se ioniza</p><p>formando o íon hidrogênio (H+) e o íon nitrito (NO-2). O nitrito</p><p>produzido pelas bactérias é eliminado no solo e utilizado por</p><p>outras bactérias.</p><p>• NITRATAÇÃO: Bactérias nítricas fazem a oxidação do íon nitrito</p><p>em íon nitrato, liberando energia que as bactérias utilizam na</p><p>produção de moléculas orgânicas. Os nitratos liberados no solo</p><p>podem ser absorvidos pelas plantas e utilizados na síntese de</p><p>moléculas orgânicas, e uma parte será utilizada por bactérias</p><p>desnitrificantes.</p><p>DESNITRIFICAÇÃ</p><p>O</p><p>● O nitrogênio retorna à atmosfera quando o íon nitrato presente</p><p>no solo é convertido em nitrogênio gasoso pela ação das bactérias</p><p>desnitrificantes. Essas bactérias utilizam o nitrato na oxidação de</p><p>compostos orgânicos para a produção de energia, na ausência de</p><p>gás oxigênio, realizando a respiração anaeróbica. Durante a</p><p>reação química complexa, ocorre a produção de gás nitrogênio</p><p>que é liberado para a atmosfera, fundamental para fechar o ciclo</p><p>do nitrogênio na natureza.</p><p>CICLO DO</p><p>OXIGÊNIO</p><p>● Está presente na atmosfera graças ao processo de fotossíntese,</p><p>que libera esse gás no ambiente.</p><p>● O oxigênio atmosférico é fixado, e usado pelos organismos vivos,</p><p>através da respiração, quando inspiramos esse gás para usá-lo no</p><p>nosso metabolismo energético.</p><p>● O oxigênio também pode ser usado na queima de combustíveis,</p><p>sendo consumido para a produção de energia.</p>