AULA07 BG

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5/30/2011
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Disciplina: Biologia Geral I
Profa. Camila M. Patreze
(cpatreze@hotmail.com)
24/05/2011
Rio de Janeiro
DEPARTAMENTO DE 
BOTÂNICA
O Ser Vivo e o Ambiente
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MEIO AMBIENTE
• Tudo o que é vivo e não-vivo, que afeta os ecossistemas e 
a vida
• Completo conjunto de unidades ecológicas →→→→ que 
funcionam como um sistema natural (sem uma massiva 
intervenção humana)
– Vegetação, animais, microorganismos, solo, rochas, 
atmosfera e fenômenos naturais
– Recursos e fenômenos físicos universais que não 
possuem limite claro
• ar, água, clima, energia, radiação, descarga elétrica, 
e magnetismo
→→→→ não se originam de atividades humanas
Níveis de 
organização 
dos seres 
vivos
Moléculas
Células
Tecidos, órgãos e sistemas
Organismo
População
Comunidade
Ecossistema
Biosfera
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ECOSSISTEMAS
Ecossistema segundo Linderman
(1942): 
sistema composto de processos 
físico-químico-biológicos ativos, 
dentro de uma unidade espaço-
temporal de qualquer magnitude.
• 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
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Componentes que constituem o 
Ecossistema:
1. Substâncias inorgânicas
2. Compostos orgânicos
3. Ambiente atmosférico, 
hidrogeológicos e substrato
4. Produtores
5. Macroconsumidores
6. Microconsumidores
7. Decompositores
FLORA PRODUTORES
Composto pelas plantas da margem e do fundo da 
lagoa e por algas microscópicas, as quais são as 
maiores responsáveis pela oxigenação do ambiente 
aquático e terrestre; à esta categoria formada pelas 
algas microscópicas chamamos fitoplâncton.
FAUNA
CONSUMIDORES 
PRIMÁRIOS
Composto por pequenos animais flutuantes 
(chamados Zooplâncton), caramujos e peixes 
herbívoros, todos se alimentado diretamente dos 
vegetais.
CONSUMIDORES 
SECUNDÁRIOS
São aqueles que alimentam-se do nível anterior, ou 
seja, peixes carnívoros, insetos, cágados, etc.,
CONSUMIDORES 
TERCIÁRIOS
As aves aquáticas são o principal componente desta 
categoria, alimentando-se dos consumidores 
secundários.
DECOMPOSITORES
Esta categoria não pertence nem a fauna e nem a 
flora, alimentando-se no entanto dos restos destes, 
e sendo composta por fungos e bactérias.
Ecossistema aquático
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FLORA Produtores
Formado por todos os componentes fotossintetizantes, os 
quais produzem seu próprio alimento (autótrofos) tais 
como gramíneas, ervas rasteiras, liquens, arbustos, 
trepadeiras e árvores;
FAUNA
Consumidores 
primários
São todos os herbívoros, que no caso dos ecossistemas 
terrestres tratam-se de insetos, roedores, aves e 
ruminantes;
Consumidores 
Secundários
Alimentam-se diretamente dos consumidores primários 
(herbívoros). São formados principalmente por carnívoros 
de pequeno porte;
Consumidores 
terciários
Tratam-se de consumidores de porte maior que alimentam-se 
dos consumidores secundários;
Decompositores
Aqui também como no caso dos ecossistemas aquáticos, esta 
categoria não pertence nem a fauna e nem a flora e sendo 
composta por fungos e bactérias.
Ecossistema Terrestre
É a capacidade de realizar trabalho. 
Esta capacidade pode-se manifestar 
sob várias formas: radiação 
eletromagnética, energia potencial ou 
incorporada, energia cinética, energia 
química (dos alimentos) e calor. 
ENERGIA ?
A troca de matéria e energia é fundamental e parte 
integrante do funcionamento de um ecossistema
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Quantificação dos fluxos de energia 
A energia é necessária em todos os processos. A 
quantidade de energia pode ser medida pelo calor 
liberado. 
Existem duas unidades usadas para medir energia: 
A caloria é a quantidade de calor necessária para 
elevar a temperatura de um grama de água em 
um grau na escala Celsius (grau centígrado). Uma
kilocaloria são mil calorias. Um corpo humano 
libera cerca de 2500 kilocalorias por dia, energia 
proporcionada pelos alimentos consumidos. 
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Joule
Por acordos internacionais, uma 
unidade de energia diferente se está 
utilizando com maior freqüência, o 
Joule (J).
Uma kilocaloria é equivalente à 4186,8 
Joule. 
• A Vida requer matéria e energia
– Para manter sua constituição interna, locomover-
se, crescer, ...
– Matéria→→→→ algo que ocupa lugar no espaço 
– Energia →→→→ promove realização de trabalho
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1ª. LEI DA TERMODINÂMICA (LEI DA CONSERVAÇÃO DA ENERGIA)
“A energia pode se transformar de uma forma em outra, mas não 
pode ser criada ou destruída”
2ª. LEI DA TERMODINÂMICA (LEI DA ENTROPIA)
“Nenhum processo que implique numa transformação 
energética ocorrerá espontaneamente, a menos que haja uma 
degradação de energia de uma forma concentrada numa forma 
mais dispersa (ou desorganizada). ”
→→→→ Energia luminosa →→→→ fotossíntese →→→→
ligações químicas na síntese de moléculas 
orgânicas →→→→ quebra destas moléculas no 
processo respiratório →→→→ produção de ATP →→→→
energia utilizada em funções vitais
O fluxo de energia nas comunidades de um 
ecossistema pode ser representados pelas 
cadeias tróficas: Complexas relações 
alimentares entre os organismos de uma 
comunidade no ecossistema 
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Estrutura trófica do ecossistema 
segundo Odum, 1988
Dois estratos principais:
1. Estrato autotrófico: onde ocorre fixação de 
energia luminosa, utilização de substâncias 
inorgânicas simples e construção de 
substâncias orgânicas complexas - Produtores
2. Estrato heterotrófico: onde ocorre a 
utilização, rearranjo e decomposição de 
materiais complexos – Consumidores e 
Decompositores
Cadeia alimentar
A transferência de energia ao longo das cadeias alimentares é 
unidirecional, dissipando-se gradualmente ao longo dos níveis 
tróficos.
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Teia alimentar
Quantidade de Energia disponível para 
cada nível trófico da cadeia alimentar
A cada nível, parte da energia é dissipada como calor, durante as atividades metabólicas 
dos organismos e parte é eliminada nas fezes. A sobra pode ser transferido ao nível trófico 
seguinte.
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PRODUTIVIDADE - LEI DE ELTON
Quanto maior o nível trófico do organismo � menor a 
quantidade de energia disponível
Consumidores
primários
Produtores Consumidores
secundários
Consumidores
terciários
1000
10100
10% 10% 10%
900 90 9
9000
PIRÂMIDES ECOLÓGICAS
• ENERGIA
Primeiro NT
Segundo NT
Terceiro NT
Quarto NT
Produtores
Herbívoros
Carnívoros 1
Carnívoros 2
Ou onívoros
Aumento do 
nível trófico
Aumento de 
energia
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• NÚMEROS
A pirâmide de biomassa é melhor que a de números por 
indicar, para cada nível trófico, a quantidade de matéria 
viva presente (peso seco)
• BIOMASSA
Invertida em ecossistemas aquáticos
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Número
1
4,5
2,7 . 107
Biomassa (kg)
74,6
1020,6
8086,8
Energia (cal)
8,3 . 103
1,2 . 106
1,5 . 107
ALTERAÇÕES NA CADEIA ALIMENTAR
BIOMAGNIFICAÇÃO 
• Alterações provocadas pela ação de poluentes químicos
• Os últimos níveis tróficos, são os mais prejudicados
Mergulhão (2500)
Peixes carnívoros (22 a 221)
Peixes planctófagos (7 a 9)
Zooplâncton (3,0)
Fitoplâncton (0,5)
Inseticida 
transferido 
por via 
alimentar
Água (0,014)
Pirâmide de biomassa do Lago Clear, na Califórnia (concentração de TDE em ppm) Charbonneau,
J. P. et al, 1979
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Qualquer insumo que os organismos, 
as populações e os ecossistemas 
necessitam para sua manutenção
Recurso Natural
Existência de processos tecnológicos de extração e
utilização
Tornar determinado elemento →→→→ um recurso→→→→ se a exploração é economicamente viável
Exemplo típico: magnésio, utilizado na confecção de ligas 
metálicas de aviões
Classificação dos 
Recursos Naturais
• Recursos Renováveis 
→→→→ Graças a ciclos naturais
→→→→ água, biomassa, ar, vento ...
→→→→ Pode passar a ser não renovável 
→→→→ se a taxa de utilização superar a produção
(sustentação do sistema)
• Recursos Não Renováveis 
→→→→ Minerais energéticos (combustíveis fósseis, 
urânio,...) 
→→→→ minerais não energéticos (fósforo, cálcio, ...)
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Classificação dos 
Recursos Naturais
wwwecoluzcom.blogspot.com/2009/09/terra-de-gaia_06.html
• Em um ecossistema equilibrado
– Cada espécie possui diferente de outras
• seu habitat (local ocupado) 
• seu nicho ecológico (função) 
– Mecanismos de controle e auto-regulação (retro-alimentação)
→ Equilíbrio dinâmico (homeostase)
→ Só efetivo para mudanças naturais (não demoradas 
ou não profundas)
→ Não conseguem absorver as modificações causadas 
pelo homem
→ violentas e contínuas 
→→→→ Impacto Ecológico no Meio Ambiente
Ecossistemas e
Mudanças Ambientais
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No Brasil, as principais atividades que utilizam 
recursos naturais são o extrativismo vegetal, o 
extrativismo mineral, a extração de petróleo e 
as hidrelétricas
8% das reservas de 
ferro que existem na 
Terra estão no país
PETRÓLEO: Brasil possui 112 plataformas de 
produção (78 fixas e 34 flutuantes) e 16 
refinarias de petróleo.
A produção diária, 
segundo dados da 
Petrobras, chega a 
1.978.000 barris por dia
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PRÉ-SAL (2008): sete mil metros abaixo do leito 
do mar, com grandes reservas de petróleo.
HIDRELÉTRICAS: 11% das reservas mundiais de 
água doce
70,6% da eletricidade gerada no país
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O CICLO DE ÁGUA NA FLORESTA
A planta absorve uma grande 
quantidade de água pelas raízes, a 
conduz através dos troncos para as 
folhas e finalmente a expulsa nos poros 
microscópicos nas folhas em forma de 
vapor. Esta saída de água se chama 
transpiração.
A quantidade de água transpirada é 
muito maior que a pequena quantidade 
de água usada na fotossíntese. 
Parte da água da chuva muda de estado 
antes de alcançar o solo, é a 
evaporação. A soma da transpiração e 
da evaporação é chamada 
evapotranspiração. 
O CICLO DE ÁGUA NA FLORESTA
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GÁS NATURAL: o Brasil não é auto-suficiente 
As reservas nacionais abastecem cerca de 48% do 
mercado interno
O estado do Rio de 
Janeiro é o maior 
fornecedor de gás 
natural, responsável 
por 49,7% da produção 
nacional, seguido do 
Amazonas, com 17,9%
É um combustível fóssil, 
extraído de reservatórios 
no subsolo, que pode 
estar associado ao 
petróleo ou não
Desenvolvimento Sustentável
• Desenvolvimento capaz de suprir as 
necessidades da geração atual, sem 
comprometer a capacidade de atender as 
necessidades das futuras gerações. 
• É o desenvolvimento que não esgota os 
recursos para o futuro. 
• Harmonia entre desenvolvimento 
econômico e a conservação ambiental. 
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Como se alcança o 
desenvolvimento sustentável?
• O desenvolvimento sustentável depende de 
planejamento e do reconhecimento de que 
os recursos naturais são finitos. 
• Qualidade em vez de quantidade, com a 
redução do uso de matérias-primas e 
produtos e o aumento da reutilização e da 
reciclagem. 
BIODIESEL
Combustível biodegradável derivado de fontes 
renováveis como óleos vegetais e gorduras 
animais. Estimulados por um catalisador, eles 
reagem quimicamente com álcool
Janeiro de 2008: entrou em vigor a mistura l ao diesel fóssil legalmente obrigatória de 2% (B2)
Janeiro 2010: sucessivamente até atingir 5% (B5) em janeiro de 2010
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O etanol de cana-de-açúcar oferece um exemplo de 
como as questões sociais, econômicas e ambientais 
podem ser equalizadas no contexto do 
desenvolvimento sustentável
ETANOL
Em 2003, foram lançados os veículos flex-fuel, 
aumentando sobremaneira a produção 
nacional de etanol e colocou o Brasil em um 
patamar de destaque. 
Qual o modelo de desenvolvimento a 
ser adotado?
• O caminho a seguir não pode ser o mesmo 
adotado pelos países industrializados.
• Ao invés de aumentar os níveis de consumo 
dos países em desenvolvimento, é preciso 
reduzir os níveis observados nos países 
industrializados.
• Desenvolvimento ≠ crescimento econômico. 
• Crescimento econômico depende do consumo 
crescente de energia e recursos naturais.