Aula 4 - Ecossistemas e Ciclos Biogeoquímicos

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BIOMEDICINA
Ecologia
Prof. Leandro Manzoni Vieira
Aula DATA ASSUNTO
09 18/11 • Parasitismo e doença.
10 25/11 • Introdução à Ecologia de Populações.
• Dinâmica e regulação populacional.
11 02/12 • Introdução à Ecologia de Comunidades.
• Estrutura, dinâmica e regulação de comunidades.
12 09/12 • Introdução aos ecossistemas
• Diversidade ecológica e funcional
• Fluxo de matéria e energia; Teias tróficas
• Sucessão Ecológica
13 16/12 • LIVRE – Dúvidas dos seminários
14 20/01 SEMINÁRIOS - BIOMAS
15 27/01 • Avaliação III
16 03/02 Segunda chamada
17 10/02 Final
Biomas e Doenças - Seminários
1. Floresta Temperada
2. Florestas Tropicais e Subtropicais
3. Savanas (Cerrado e Angola)
4. Amazônia
5. Mata Atlântica
6. Caatinga
7. Pantanal
8. Manguezais
Introdução aos ecossistemas
Diversidade Ecológica
Ecologia e diversidade funcional
Prof. Leandro Manzoni Vieira
UFPE
Biomedicina (4º Período)
Ecologia
Ecossistema
=Sistemas Ecológicos
• Termo proposto por Arthur Tansleu (1935)
• Qualquer unidade que inclui todos os organismos
(comunidade biótica) em uma dada área,
interagindo com o ambiente físico de modo que
um fluxo de energia leve a estruturas bióticas
claramente definidas e à ciclagem de materiais
entre componentes vivos e não-vivos.
Componentes dos Ecossistemas
• Ambiente inerte (abiótico)
• Organismos vivos (comunidades)
Atua reciprocamente com o meio físico
• Fluxo de energia (unidirecional)
O sol é energia essencial para o ecossistem [mas não é a 
única fonte de energia: vento, chuva, fluxo de água]
A energia é transformada no sistema vivo (se transforma em 
energia das ligações químicas dos alimentos, resíduos, 
poluentes).
• Ciclagem de materiais (ciclos biogeoquímicos)
Classificação dos Ecossistemas
• Em relação ao meio Físico (terrestres e aquáticos)
• Em relação à formação do Ecossistema (nat. e art.)
Ecossistema e Biomas
Fatores Abióticos
• Luz
• Temperatura
• Umidade
Fluxo de energia e cadeia alimentar
“A energia não pode ser criada nem destruída e sim 
transformada”
• Transformação (energia química)
• Armazenamento (serve para retroalimentação)
• Perda (forma de calor)
• Os elementos que formam a matéria podem ser
utilizados várias vezes.
• A eficiência da reciclagem e a magnitude de
importação e exportação de matéria variam
conforme o tipo e tamanho do ecossistema.
• O ecossistema então pode ser definido pela
equação:
Ecossistema = IE + S + OE
IE – Ambiente de entrada
S – Sistema
OE – Ambiente de saída
Estrutura dos Ecossistemas
Estrutura dos Ecossistemas
• Estrato autotrófico
Estrutura trófica
Plantas ou partes que contém clorofila
Fixação de energia luminosa
Utilização de substâncias inorgânicas simples e construção 
de substância orgânica complexa
• Estrato heterotrófico
Utilização, rearranjo e decomposição de materiais complexos
• Transferência de materiais
• Transferência de energia
• Ciclo de nutrientes
• Mudança na composição dos organismos ao longo 
do tempo
Dinâmica dos Componentes do 
Ecossistema
Fluxo de Energia
Ambiente Terrestre
Ambiente Aquático
Cadeia Alimentar
• Sequência linear de organismos pela qual flui a energia,
originalmente captada pelos seres autótrofos, e a
matéria por eles produzidas e armazenada
• Esquema que demonstra o fluxo linear de matéria e
energia entre os membros de uma comunidade
• Relações de alimentação de uma comunidade:
Produtores
Herbívoros
Predadores
Decompositores
Níveis tróficos
Níveis tróficos
Cadeia Alimentar e Fluxo de energia
Cadeia Alimentar x Teia Alimentar
Cadeia alimentar: Produtores
• Capazes de fixar a “energia luminosa” sob a forma de
energia química
• São na maioria seres autótrofos
• São a porta de entrada de energia e de matéria no
mundo vivo
Cadeia alimentar: Produtores
Cadeia alimentar: Consumidores
• Organismos que não produzem seu alimento
(heterótrofos) e nutrem-se dos produtores (direta ou
indiretamente)
• A eliminação de um determinado grupo de
consumidores pode afetar consideravelmente o
equilíbrio de um ecossistema e a dinâmica das
populações
Classificação dos Consumidores
• Consumidores primários (C1)
herbívoros e parasitas de plantas
• Consumidores secundários (C2)
carnívoros que se alimentam de herbívoros
• Consumidores terciários (C3)
carnívoros que se alimentam de carnívoros
Biomas e Doenças - Seminários
1. Floresta Temperada
2. Florestas Tropicais e Subtropicais
3. Savanas (Cerrado e Angola)
4. Amazônia
5. Mata Atlântica
6. Caatinga
7. Pantanal
8. Manguezais
Cadeia alimentar: Decompositores
• Decompõem matéria orgânica morta em matéria
inorgânica (reciclagem da matéria)
• Liberam sais minerais para o solo/meio
• Promovem a reciclagem de nutrientes na natureza
• Atuam em todos os níveis tróficos
Ciclos Biogeoquímicos
Ciclos Biogeoquímicos
Elementos mais presentes
Elementos essenciais a vida
Classificação dos Ciclos Biogeoquimicos
Ciclo do Carbono
Ciclo do Carbono
Ciclo do Carbono
Ciclo do Carbono
Efeito Estufa - Consequências
Ciclo do Carbono
Ciclo do Carbono
Ciclo do Oxigênio
Ciclo do Oxigênio
Ciclo do Oxigênio
Ciclo do Oxigênio
Alterações no Ciclo do Oxigênio
Ciclo do Nitrogênio
Ciclo do Nitrogênio
• O ciclo do nitrogênio é um ciclo gasoso, com diferenças
notáveis quando comparável com o do carbono
• Atmosfera: rica em N (78%), pobre em C (0,032%)
• Apesar da abundância de nitrogênio, somente um grupo
seleto de organismos consegue utilizar o nitrogênio
gasoso
• O envolvimento biológico no ciclo é extenso, com
diferentes etapas:
Fixação – Amonificação – Nitrificação – Assimilação/Desinitrificação
Ciclo do Nitrogênio: Fixação
Ciclo do Nitrogênio: Fixação
Ciclo do Nitrogênio: Amonização
Ciclo do Nitrogênio: Nitrificação
Ciclo do Nitrogênio: Desnitrificação
Ciclo do Nitrogênio
Ciclo da Água
Ciclo da Água
Ciclo da Água
Alterações no Ciclo da Água
Alterações no Ciclo da Água
Qual o limite físico do Ecossistema?
Limites para o Ecossistema
• Ecossistema não é algo impenetrável. O ecossistema 
realiza um sem fim de importações e exportações com 
ecossistemas vizinhos, o que garante seu equilíbrio.
• A extensão dos ambientes de entrada e saída é variada 
e depende de outras variáveis como:
1. Tamanho do sistema (quanto maior menos dependente 
é do meio exterior);
2. Intensidade metabólica (quanto maior a taxa, maior é a 
entrada e a saída);
3. Equilíbrio autotrófico-heterotrófico (quanto maior o 
desequilíbrio, maior é a dependência do exterior para 
equilibrar).
4. Estágio de desenvolvimento (sistemas jovens são 
diferentes de sistemas maduros)
Componentes da 
Biodiversidade
• Diversidade genética
• Diversidade orgânica
• Diversidade Ecológica
Diversidade Ecológica
• Número de espécies em uma área
• Papel ecológico que espécies desempenham
• Mudança da composição de espécies conforme a 
região
• Agrupamento de espécies que ocorrem em áreas 
específicas, junto com os processos e interações 
que ocorrem dentro destes sistemas