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1 Aula 01 1B Biologia Introdução à Ecologia Introdução A Ecologia é uma ciência que busca compreender a natureza como um todo. Assim, podemos dizer que a Ecologia estuda as relações que os seres vivos mantêm entre si e com seu ambiente físico-químico. seres vivosseres vivos meio ambiente Conceitos fundamentais da Ecologia População Conjunto de seres vivos de uma mesma espécie que vivem em uma mesma área de influência. Exem- plo: o conjunto de peixes lambaris de uma lagoa forma a população de lambaris daquela lagoa. O conjunto de araucárias de uma região forma a população de araucárias. Co re l S to ck P ho to s Vários indivíduos da mesma espécie formam uma população. Comunidade ou biocenose A comunidade ou biocenose, também chamada de biota, é o conjunto formado por todas as populações que interagem em um determinado ambiente. Assim, todas as populações de peixes, anfíbios, moluscos, algas e demais vegetais formam, por exemplo, a comunidade de organismos de uma lagoa. Co re l S to ck P ho to s Várias espécies diferentes convivendo na mesma área, formando uma comunidade Habitat É o local preferencial onde vive e se desenvolve determinado ser vivo. O habitat dos tubarões é o mar, enquanto que o habitat das minhocas é o solo, e dos seres humanos é a cidade. Nicho ecológico O nicho ecológico diz respeito à atividade que o ser exerce na comunidade em que vive, isto é, aquilo que o ser faz no lugar onde vive. O nicho ecológico, portanto, refere-se ao tipo e modo de alimentação, tipo de abrigo, de reprodução, bem como sua influência no ambiente. Habitat Endereço Nicho ecológico Profissão Competição Quando dois organismos fazem a mesma coisa no mesmo lugar, isto é, ocupam o mesmo nicho ecológi- co, diz-se que estão em competição. Quanto maior a sobreposição de seus interesses, maior será a competição entre eles. 2 Semiextensivo Observe a sobreposição de nichos ecológicos na intersecção dos quadros: Espécie X Espécie Y Va ria çã o da d ie ta Variação do habitat Va ria çã o da d ie ta Variação do habitat Espécie Y Espécie X Sobreposição de nichos ecológicos Ecossistema Conceito O ecossistema é o conjunto formado pelos organis- mos e os elementos físico-químicos de um determinado ambiente. O ecossistema se caracteriza pelo inter- -relacionamento constante entre suas partes. Assim, os seres vivos ao mesmo tempo que se relacionam entre si, influenciando-se mutuamente, influenciam e são influenciados pelo ambiente físico-químico. Pense numa lagoa. Lá existe uma série de seres vivos (comunidade) que estão se relacionando entre si, ao mesmo tempo que sofrem influência da água, pressão, sais minerais, luz, gravidade, etc. Uma lagoa, portanto, é um ecossistema. Florestas, desertos, montanhas tam- bém são exemplos de ecossistemas. Estrutura de um ecossistema Todo ecossistema é formado por duas partes ou fatores fundamentais: 1) Fatores abióticos – elementos físico-químicos água, luz, calor, pressão, temperatura, clima, gra- vidade, solo, sais minerais, etc. Co re l S to ck P ho to s Vegetal utilizando os fatores abióticos do meio para a sua sobrevivência Luz CO2 Mineraiságua 2) Fatores bióticos – seres vivos correspondem à comunidade ou biocenose de organismos que compõem o ecossistema. Ecossistema Fatores bióticos Fatores abióticos O conceito de ecossistema não envolve dimensões, por esse motivo tanto uma floresta quanto um pequeno aquário podem ser considerados ecossistemas. Em ambos os locais, podemos encontrar fatores bióticos e abióticos relacionando-se entre si para produzir o fenômeno da vida. Exemplo de um ecossistema, demonstrando a presença de fatores bióticos e abióticos Co re l S to ck P ho to s Organização dos fatores bióticos Do ponto de vista ecológico, os seres vivos são clas- sificados de acordo com a forma como obtêm a energia Aula 01 3Biologia 1B e a matéria necessárias para a sua sobrevivência e repro- dução. Assim, podemos classificá-los em três grandes grupos: produtores, consumidores e decompositores. Produtores ou autótrofos São aqueles organismos capazes de realizar a fotos- síntese ou a quimiossíntese. Os produtores fotossinteti- zantes são os únicos seres capazes de utilizar diretamente a energia solar para transformar matéria inorgânica em matéria orgânica, que passará a constituir o corpo destes organismos. Os produtores, portanto, introduzem a energia nos sistemas vivos e servem de base alimentar para todos os demais seres do ecossistema. Ex.: vegetais, cianobacté- rias (cianofíceas) e bactérias quimiossintetizantes. Esquema de fotossíntese energiaCO2 + H2O Matéria inorgânica C6H12O6 + O2 Matéria orgânica Fotossíntese Consumidores Os consumidores correspondem ao grupo de heteró- trofos que, sendo incapazes de produzir matéria orgânica a partir de matéria inorgânica, alimentam-se de outros organismos para obterem matéria e energia. Assim, os consumidores dependem de outros organismos para sobreviverem. São, portanto, heterótrofos. Níveis de consumo dos heterótrofos Sh ut te rs to ck /C hr is to ph er Jo ne s Consumidor primário Os consumidores podem ser herbívoros, quando se nutrem de vegetais, sendo, então, chamados de consu- midores primários; ou carnívoros, quando se nutrem dos consumidores primários. São chamados de consumido- res secundários, terciários e assim por diante, de acordo com a posição que ocupam. Um animal é onívoro, quando se alimenta de ve- getais e de animais, podendo ser, neste caso, tanto um consumidor primário quanto secundário ou terciário, isto é, tem uma posição variável na cadeia alimentar. Exemplo: o ser humano, quando se alimenta de vegetais, está fazendo papel de consumidor primário. Supondo que esteja também se alimentando de carne de gado, que se alimenta de vegetais, é considerado consumidor secundário. Decompositores ou saprófitos Decompositores ou saprófitos são aqueles organis- mos que obtêm matéria e energia a partir da decompo- sição de matéria orgânica dos cadáveres e excrementos orgânicos produzidos pelos seres vivos. Dessa forma, os decompositores são também heterótrofos. Os compostos inorgânicos (sais minerais) liberados pelos decompositores ou saprófitos são devolvidos ao meio onde serão reutilizados por outros organismos. Dessa forma, muitos dos átomos que agora compõem nosso corpo já estiveram em inúmeros outros organis- mos no passado. Assim, os decompositores transfor- mam a matéria orgânica em sais minerais, água e gases, processo também conhecido como mineralização da matéria orgânica. Os decompositores ou saprófitos garantem o rea- proveitamento ou reciclagem da matéria, permitindo sua reutilização indefinidamente. Decompositores Decomposição Transformação da matéria orgânica em sais minerais mineralização heterótrofos Fungos bactérias Esquema de decomposição © W ik ip éd ia C om m on s/ Ja so n H ol lin ge r © W ik ip éd ia C om m on s/ Ro ge r M cL as su s Fungos: exemplos de decompositores 4 Semiextensivo Cadeia alimentar A cadeia alimentar é o esquema que mostra quem devora quem em um determinado ambiente. A cadeia alimentar mostra como a matéria e a energia fluem desde sua origem até um determinado organismo que está sendo estudado. Observe: Segunda ordem Terceira ordem Quarta ordem CONSUMIDORES Fo to s: C or el S to ck P ho to s Primeira ordem Produtor Exemplo de cadeia alimentar Decompositores Fungos e bactérias Vegetal produtor Inseto Consum. 1ário Lagarto Consum. 2ário Cobra Consum. 3ário Gavião Consum. 4ário Nível trófico ou nível de energia O nível trófico diz respeito ao nível de energia ocupa- do por um organismo em sua cadeia alimentar. A energia entra em uma cadeia alimentar no nível dos produtores ou autótrofos. Os vegetais fotossintetizantes, por exemplo, representam o primeiro e mais rico nível de energia em um ecossistema.A energia do Sol, que é a fonte primária de energia para a maioria absoluta dos sistemas vivos, ficará armazenada nas ligações químicas das moléculas orgâni- cas dessas plantas e será, posteriormente, transferida para os demais organismos da cadeia, à medida que um vai devorando outro. Os produtores representam, portanto, o primeiro nível trófico de um ecossistema. Já os herbívoros ou con- sumidores primários estão no segundo ní- vel trófico. O carnívoro se encontra no terceiro nível trófico e, assim, sucessivamente. Qual o nível trófico do ser humano? O ser humano não apresenta um nível trófico definido, uma vez que é onívoro: pode alimentar-se de qualquer nível da cadeia. Toda a energia absorvida pelos produtores é transferida para os níveis seguintes? Não. Uma parte significativa da energia absorvida será gasta no metabolismo interno do organismo. Essa energia gasta, por exemplo, nos processos de divisão celular, na produção de proteínas pelos ribossomos, na produção de celulose, na síntese de lipídios pelo retículo endoplasmático liso, será perdida pela planta na forma de calor, que sai do corpo não podendo ser reaproveitado. Nos animais acontece algo semelhante. A energia gasta no metabolismo interno, como, por exemplo, contração muscular, atividade dos neurônios, divisão celular, será perdida também para o ambiente na forma de calor. Veja o esquema que segue: Perdas na passagem de um nível trófico para outro (fezes e respiração) Energia total absorvida pelos carnívoros Energia total disponível para os carnívoros Energia total assimilada pelos herbívoros Energia total disponível para os consumidores primários (herbívoros) Energia solar total assimilada pelas plantas Fluxo de energia em um ecossistema A energia que passa para um nível trófico é sempre menor do que a do nível trófico anterior. Diz-se, então, que existe um fluxo de energia, pois ela vai sendo per- dida na forma de calor e não retorna à cadeia alimentar, isto é, a energia nunca pode ser reciclada, ela é sempre perdida na forma de calor. • A quantidade de energia diminui à medida que é transferida de um nível trófico para outro. • Em um ecossistema, a matéria é cíclica; a energia não. • Quanto mais afastado dos produtores, menor é a energia disponível em um ecossistema. • A matéria apresenta um ciclo; a energia um fluxo unidirecional. © S hu tt er st oc k/ Ko m is sa r0 07 Aula 01 5Biologia 1B energia diminuindo capim inseto sapo cobra gavião Teia alimentar Chama-se de teia alimentar o conjunto formado por todas as cadeias alimentares que constituem um deter- minado ecossistema. A teia alimentar é um diagrama complexo que mostra todos os caminhos possíveis por onde fluem matéria e energia em um ambiente. árvore veado cobra onça verdura mocho rato cachorro-do-mato gavião inseto herbívoro lagarto decompositores coelho gramínea Teia alimentar em um ecossistema Testes Assimilação 01.01. (FACENS – SP) – Denominamos comunidades bióticas ao: a) conjunto de relações entre os seres vivos e fatores físicos do ambiente; b) conjunto de espécies que vive em uma mesma área geográfica (região); c) conjunto de representantes de uma mesma espécie; d) conjunto de reações químicas de um ecossistema; e) conjunto das relações ecológicas de um ecossistema. 01.02. (FCM – PB) – As algas realizam fotossíntese, neces- sitam de luz, de nutrientes minerais e de temperatura ade- quada para o seu crescimento e sua reprodução, e servem de alimento para alguns animais. A função das algas no ecossistema compreende: a) Habitat; b) Nicho ecológico; c) Bioma; d) Biótipo; e) Biomassa. 01.03. (UNISINOS – RS) – Em um ecossistema, as relações de alimentação entre os organismos são chamadas de “Cadeia Trófica” ou “Cadeia Alimentar”, em que a energia passa de um nível trófico inferior para um superior. A base dessa cadeia é constituída pelos produtores, que são organismos autotróficos, consumidos por organismos herbívoros (consumidores primários). Os herbívoros podem ser consumidos por organismos carnívoros (consumidores secundários), e estes, por outros carnívoros (consumidores terciários). A cadeia se encerra com organismos sapróbios (decompositores), que se alimentam da matéria morta pro- veniente de todos os níveis tróficos. Das alternativas abaixo, qual apresenta, respectivamente, organismos produtores e decompositores? a) Mamíferos e fungos. b) Fungos e aves. c) Plantas e mamíferos. d) Mamíferos e aves. e) Plantas e fungos. 01.04. (UFRGS) – Utilizando-se de conceitos ecológicos, o diagrama abaixo ilustra resumidamente interações que constituem: Temperatura Luz Nutrientes Água Comunidades a) um ecossistema; b) uma população; c) a biosfera; d) o meio ambiente; e) uma comunidade. 6 Semiextensivo 01.05. (PUCRJ) – O estudo da comunidade do ecossistema marinho de uma faixa litorânea revelou o esquema montado abaixo. Crustáceos Moluscos Peixes Golfinhos Gaivotas Algas marinhas Fungos e Bactérias Quais indivíduos ocupam o mesmo trófico nesta teia ali- mentar? a) Algas marinhas, fungos e bactérias. b) Peixes, crustáceos e moluscos. c) Golfinhos, moluscos e gaivotas. d) Peixes, golfinhos e gaivotas. Aperfeiçoamento 01.06. (ACAFE – SC) – Os seres vivos de um ecossistema formam populações e comunidades. Analise as afirmações abaixo sobre estes conceitos ecológicos. I. População é o conjunto de indivíduos de uma mesma espécie que convive na mesma área. II. População é definida como a interação entre o meio biótico e abiótico. III. Comunidade é o conjunto de populações que habitam o mesmo ambiente, relacionando-se entre si. IV. São propriedades da população a natalidade e a morta- lidade, dentre outras. V. A comunidade é o local físico ocupado pelos indivíduos de uma ou mais espécies. Todas as afirmações corretas estão em: a) I – III – IV b) I – II – V c) II – IV – V d) III – IV 01.07. (UFPR) – Atualmente a Biologia tem a preocupação de estudar os seres vivos, não isoladamente, mas em con- junto com o meio ambiente. De acordo com esta proposta, é correto afirmar que: 01) Ecologia é a parte da Biologia que estuda as interações dos seres vivos, uns com os outros e com o meio ambiente. 02) População é um conjunto de indivíduos de diferentes espécies, as quais ocupam uma determinada área. 04) Ecossistema é o conjunto de relações entre os seres vivos e o mundo físico. 08) Habitat é o conjunto dos hábitos ou atividades de uma determinada espécie. 16) Biosfera constitui a porção do planeta habitada pelos seres vivos. 01.08. (UTP – PR) – As áreas de sobreposição dos nichos ecológicos mostrados nas figuras a seguir são úteis para se verificar: Va ria çã o da d ie ta Variação do habitat Espécie Y Espécie X Espécie X Espécie Y Va ria çã o da d ie ta Variação do habitat a) a intensidade de cruzamento da espécie X com a espécie Y; b) o tamanho e a variação populacional de X e Y; c) o grau de competição entre as espécies X e Y; d) a condição de predador da espécie X e de presa da espécie Y; e) a posição de produtor da espécie X e de consumidor da espécie Y. 01.09. (UFT – TO) – Avalie a teia ou cadeia alimentar a seguir e marque a alternativa correta: Urso Peixe 4 Lontra Peixe 2Peixe 3 Peixe 1 Camarão de água docePássaros Molusco de água doce Fitoplâncton Zooplâncton Larva de inseto Besouros Rãs a) A Lontra é consumidora de segunda, terceira, quarta, quinta e sexta ordens. b) O Peixe 3 é consumidor apenas de segunda e terceira ordens. c) As Rãs são consumidoras de terceira ordem. d) O Peixe 2 é consumidor de terceira ordem. e) O Urso é consumidor apenas de terceira e quarta ordem. Aula 01 7Biologia 1B 01.10. (UEA – AM) – O fluxo de energia dentro de uma cadeia alimentar é unidi- recional, isso significa que a energia não pode ser reciclada como a matéria, que constantemente retorna para níveis tróficos iniciais. O fluxo energético em uma cadeia alimentar é —(1)—.Os seres responsáveis pela reciclagem da matéria nesse mesmo ecossistema são os organismos —(2)—. As lacunas (1 e 2) são, correta e respectivamente, preenchidas por: a) crescente e transmitido dos produtores aos consumidores de vários níveis; detritívoros, que convertem a matéria em minerais. b) decrescente e transmitido através das moléculas orgânicas, da água e dos sais minerais; saprófagos, tais como os protozoários. c) decrescente e capturado inicialmente pelos tecidos vegetais; decompositores, tais como os fungos e as bactérias. d) constante e capturado pelas células vegetais clorofiladas; pertencentes aos Reinos dos micro-organismos. e) crescente e assimilado através da digestão dos consumidores; pertencentes aos Reinos Monera e Fungi. 01.11. (UDESC) – Analise as proposições abaixo, a respeito da energia nos ecos- sistemas. I. Organismos fotossintetizantes (como algas e plantas) são capazes de capturar a energia luminosa do Sol e convertê-la em energia química, que fica arma- zenada nas moléculas das substâncias orgânicas. Este processo é chamado de fotossíntese. II. Em uma cadeia alimentar, a quantidade de energia de um nível trófico é sempre maior que a energia que pode ser transferida ao nível seguinte, uma vez que todos os seres vivos consomem parte da energia do alimento para a manutenção de sua própria vida. III. A transferência de energia na cadeia alimentar é unidirecional; tem início nos organismos produtores, passa para os consumidores e finaliza com os orga- nismos decompositores. IV. Os consumidores primários obtêm a energia necessária à sua sobrevivência alimentando-se diretamente dos organismos fotossintetizantes. V. Os organismos decompositores obtêm a energia necessária à sua sobrevivência através da decomposição da matéria orgânica morta. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I, IV e V são verdadeiras. b) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. c) Somente as afirmativas II, III e V são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I, II e V são verdadeiras. e) Todas as afirmativas são verdadeiras. 01.12. (UFRR) – Uma das características de todo ecossistema é a relação que se estabelece entre os seres vivos de maneira a suprir suas necessidades energéticas e materiais. Com relação a estes processos e às substâncias que deles participam, é correto afirmar que: a) O fluxo de energia e de matéria na cadeia alimentar é unidirecional. b) Os organismos heterótrofos, ao utilizarem os compostos orgânicos produzidos pelos organismos autótrofos, liberam oxigênio. c) O papel dos organismos denominados decompositores, como certas bactérias e fungos, não é importante, uma vez que transformam as substâncias orgânicas de que se alimentam em substâncias minerais. d) O sol representa a fonte de energia para os seres vivos e penetra nos ecossis- temas através dos seres autótrofos. e) Ao longo da cadeia alimentar há uma transferência de energia e de matéria orgânica dos organismos heterotróficos para os autótrofos para os níveis tróficos superiores. Aprofundamento 01.13. (UFRR) – Correlacione con- ceitos e termos. Em seguida assinale a alternativa que contém a sequência correta. 1. Processo gradativo de colonização de um ambiente, com alterações na composição das comunidades ao longo do tempo. 2. Conjunto de populações de dife- rentes espécies que vivem numa mesma região. 3. Conjunto de relações e de ativida- des características da espécie, no local onde ela vive. 4. Todos os indivíduos de uma mes- ma espécie que habitam um de- terminado local num determinado momento. 5. Ambiente em que vive determina- da espécie, caracterizado por suas propriedades físicas e bióticas. A - Habitat B - Nicho ecológico C - População D - Comunidade E - Sucessão ecológica a) 1E, 2D, 3B, 4C, 5A; b) 1A, 2B, 3C, 4E, 5D; c) 1E, 2B, 3D, 4C, 5A; d) 1B, 2D, 3C, 4E, 5D; e) 1E, 2D, 3A, 4C, 5B. 01.14. (UFPR) – Leia atentamente o artigo. Resultados preliminares de um estudo feito por quatro pesqui- sadores brasileiros e um norte- -americano indicam que 97% das espécies de bactérias identi- ficadas nas folhas das árvores da Mata Atlântica são desconhecidas pela ciência. A identificação das bactérias foi por um método de reconhecimento de trechos es- pecíficos de DNA. Os dados su- gerem que, apenas nesse bioma, 8 Semiextensivo pode haver até 13 milhões de espécies de bactérias, ou quase três mil vezes mais do que o total conhe- cido hoje – e isso porque só restam 8% da superfí- cie original da Mata Atlântica. O artigo publicado na Science relata apenas as primeiras conclusões da equipe. No momento, eles já começaram o levanta- mento bacteriológico em um número maior de es- pécies de plantas em outras áreas da Mata Atlântica. “Um dos objetivos futuros do trabalho é explorar essas comunidades bacterianas. Cultivá-las, investi- gar se elas produzem alguma substância de interes- se farmacêutico ou agrícola e determinar seu papel ecológico”, diz Lambais. “As possibilidades são tan- tas que, quanto mais dados obtemos, mais se abre o leque de aproveitamento desses microrganismos”. (VERJOVSKY. Marina. Diversidade insuspeita: árvores da Mata Atlântica podem abrigar milhões de espécies de bactérias desconhecidas. Ciência Hoje on line, 29 jun. 2006 – Adaptado.) Com base nas informações do texto e em seus conhecimen- tos sobre biologia, assinale a alternativa correta. a) O número expressivo de espécies de bactérias obtido com apenas 8% da cobertura vegetal restante indica que o número de espécies deveria ser muito superior ao estimado de 13 milhões caso a floresta estivesse mais conservada. b) Além da Mata Atlântica ser conhecida pela grande bio- diversidade de vegetais e animais, o estudo destaca a riqueza de espécies do reino protista presente nas folhas das árvores. c) O texto indica que toda a rica biodiversidade de bac- térias, além de ser espantosa pelo número, possui imenso potencial de aplicação imediata já identificado na pesquisa. d) O interesse da pesquisa sobre as bactérias da Mata Atlân- tica é determinar o papel ecológico que as substâncias que produzem executam no ecossistema, para que essas bactérias possam ser combatidas. e) Para um número tão grande de espécies a serem des- critas, o sistema binomial de classificação de Lineu não é suficiente e deve ser substituído por outro sistema de classificação molecular. 01.15. (UFAC) – Observe a rede alimentar hipotética repre- sentada na figura abaixo. Planta Espécie 1 Lebre Onça Ser humano Águia Morcego Gafanhoto Planta Espécie 2 Pássaro A B DC E F G H I Na rede alimentar acima: I. Existem três espécies autotróficas e seis heterotróficas. II. Existem duas espécies autotróficas e sete heterotróficas. III. O ser humano é onívoro por ser consumidor primário na sequência A B e consumidor secundário na sequência A C B. IV. Morcego, pássaro, águia, onça e lebre são todos espécies carnívoras. V. Gafanhoto e lebre são espécies herbívoras. VI. Existem sete cadeias alimentares. São afirmativas verdadeiras: a) apenas I, II, III, V e VI c) apenas III, IV, V e VI e) apenas II, III, IV e VI b) apenas II, III, IV, V e VI d) apenas II, III, V e VI 01.16. (UNICENTRO – PR) – O fitoplâncton é o combustí- vel que move os ecossistemas marinhos, disse o principal autor do estudo, Daniel Boyce, professor da Universidade Dalhousie, na província canadense da Nova Escócia. Um declínio afeta toda a cadeia alimentar, inclusive os huma- nos, afirmou. O ritmo deste declínio, maior nas regiões polares e tropicais coincidiu com o ritmo com que se aquecem as temperaturas da superfície dos oceanos, como resultado das mudanças climáticas, acrescentou o estudo. Como todas as plantas, o fitoplâncton precisa de luz do sol e nutrientes para crescer. Mas oceanos mais quentes ficam mais estratificados, criando uma “zona morta” na superfície, aonde menos nutrientes chegam das camadas mais profundas. Segundo os cientistas, as descobertas são preocupantes.O texto retrata a importância do fitoplâncton e os danos causados pelo seu declínio na natureza. Diante do exposto no texto e dos conhecimentos sobre ecologia, é correto afirmar: a) O fitoplâncton está entrando em processo de extinção natural, independente da ação humana. b) A preocupação com o fitoplâncton tem a sua justificativa devido à sua importância no processo de decomposição dos seres vivos aquáticos. c) O fitoplâncton marinho pode ser representado pelos protozoários, pequenos crustáceos e larvas de diversas espécies. d) O fitoplâncton é representante do segundo nível tró- fico, dessa forma o seu declínio aumenta a população de produtores, prejudicando a iluminação das águas oceânicas. e) A diminuição do fitoplâncton no meio marinho reduz a produção do oxigênio e altera a cadeia alimentar devido à diminuição de matéria orgânica disponível. 01.17. (UEPB) – O termo biomanipulação significa controle biológico para a recuperação ou melhoria das condições ambientais, nas quais pequenas mudanças nas relações biológicas podem produzir modificações favoráveis.” (Edmondson, 1991) Aula 01 9Biologia 1B Na figura abaixo se observa uma cadeia alimentar de um lago em duas situações, com (B) e sem (A) piscívoros no topo da cadeia alimentar Algas Zooplâncton Zooplanctivoros Piscívoros Situação A Situação B Dessas situações pode-se concluir que: I. A redução de produtores primários, na situação B, de- pende diretamente do incremento de herbívoros, que sofrem fraca pressão de predação por consumidores de primeira ordem. II. A abundância de algas, na situação A, depende da ausên- cia de piscívoros que liberam o estoque de consumidores de segunda ordem aumentando seu poder de predação sobre os herbívoros. III. A redução de matéria orgânica na base da cadeia, na situação A, promovida em última análise pela ausência de predadores piscívoros, melhora as qualidade de lumi- nosidade da água através do aumento de penetração de luz nas camadas mais profundas do lago. IV. O estoque de piscívoros dentro de um lago pode deter- minar a quantidade da regeneração ou depleção de elos subsequentes em efeito cascata em lagos. Das afirmações acima, são verdadeiras: a) II e IV c) III e IV e) Somente II b) I e IV d) Somente I 01.18. (UFPI) – O ritmo acelerado de ações antrópicas nas extinções de espécies provoca sérias preocupações acerca do futuro da diversidade biológica na Terra. A conservação da biodiversidade não é apenas uma questão científica ou econômica, mas levanta uma série de preocupações morais e éticas que a definem. A maioria das atividades humanas que tem causado a extinção de espécies animais e vegetais não é nova, e não se sabe quantas espécies serão extintas durante os próximos 100 anos, todavia, medidas mais severas devem ser tomadas. Analise as proposições abaixo sobre os proces- sos de extinção, como verdadeiras, se totalmente corretas, ou como falsas, em seguida, marque a alternativa correta: I. A destruição e fragmentação do habitat são importantes causas de extinção de espécies atualmente, mas a sobre- -exploração, a qual historicamente resultou em muitas ex- tinções provocadas pelo homem, ainda é uma importante causa de extinção. II. As espécies mais comuns não correm riscos de extin- ção, diferentemente das espécies raras, que são mais vulneráveis e, portanto, encontram-se mais ameaçadas de extinção. III. Predadores, competidores e doenças exóticas introdu- zidas pelo homem são importantes causas de extinção. IV. A melhor maneira para manter populações é estabelecer áreas nas quais as espécies e seus habitats sejam prote- gidos. Regiões com alto índice de riqueza de espécies e de endemismo não são consideradas áreas com alta prioridade para parques e reservas. A sequência correta é: a) V – F – F – V. b) V – F – V – V. c) F – V – F – V. d) F – F – V – V. e) V – F – V – F. Discursivos 01.19. (UFRJ) – Uma área foi ocupada por três espécies A, B, C. Nos gráficos a seguir o eixo horizontal indica o tamanho das sementes utilizadas pelas três espécies como alimento. Cada espécie utiliza uma certa quantidade desses recursos, indicada pelo comprimento do segmento de reta do eixo das abscissas delimitado pela curva de cada espécie. Alguns anos mais tarde as três espécies continuam na mesma área mas existem diferenças em relação à utilização dos recursos. Início Anos mais tarde Pequenas grandes Tamanho das sementes A AB BC C 10 Semiextensivo 01.01. b 01.02. b 01.03. e 01.04. a 01.05. c 01.06. a 01.07. 21 (01, 04, 16) 01.08. c 01.09. a 01.10. c 01.11. e 01.12. d 01.13. a 01.14. a 01.15. d 01.16. e 01.17. a 01.18. e 01.19. a) Espécies A e C, pois A alimenta-se de sementes pequenas e C de sementes grandes. A B C b) Entre A e B, pois ambas competem por parte considerável das sementes pequenas disponíveis no ambiente. 01.20. O nicho ecológico diz respeito à ativida- de que o ser exerce na comunidade em que vive, isto é, aquilo que o ser faz para sobreviver no lugar onde vive. A compe- tição, por sua vez, ocorre quando orga- nismos disputam os mesmos recursos para sua sobrevivência. Assim, quanto mais semelhantes forem os nichos eco- lógicos de duas espécies, maior será a competição entre elas. Já o nível trófico e o habitat não têm relação direta com o conceito de competição. Animais que ocupam o mesmo habitat ou o mesmo nível trófico podem ou não competir. Gabarito a) Pela observação dos gráficos, quais as espécies que inicialmente têm nichos ecológicos mais diferentes? Justifique sua resposta. b) Entre quais espécies deve ter havido mais competição pelos recursos do ambiente? Justifique sua resposta. 01.20. (UFPR) – Competição é um processo que envolve duas ou mais espécies que utilizam os mesmos recursos. Nicho, habitat e nível trófico são conceitos utilizados para se descrever a associação de uma espécie com o meio (biótico e abiótico) em que vive. Esses conceitos são fundamentais para a compreensão do ecossistema. Considerando os conceitos de nicho, habitat e nível trófico, defina qual deles é o mais eficiente na detecção de processos de competição entre duas espécies, justificando por que ele é superior aos outros dois. 11Biologia 1B Biologia Aula 02 1B Ciclos biogeoquímicos Introdução Todos os elementos químicos, incluindo aqueles que são essenciais aos seres vivos, tendem a circular pela biosfera. Ora estão incorporados nos organismos, fazen- do parte de alguma estrutura corpórea, ora estão livres no ambiente. Este processo cíclico é definido como ciclo biogeoquímico. A Biogeoquímica, portanto, é o estudo das trocas (movimentos de ida e volta) de materiais entre os componentes bióticos e abióticos da biosfera. Os seres vivos, para construção de seus corpos, estão constantemente absorvendo substâncias do ambiente. Esta matéria absorvida deve ser devolvida ao meio para que possa ser reutilizada por outros seres. Os ciclos biogeoquímicos, portanto, consistem de uma etapa essencial para o equilíbrio dentro dos ecossistemas. Os ciclos biogeoquímicos são essenciais para restabele- cer o equilíbrio dos ecossistemas. Decompositores Produtores Consumidores Matéria Ambiente Matéria Ciclo do carbono O carbono é um elemento essencial para os seres vivos, pois faz parte de todas as moléculas orgânicas presentes nos organismos. Absorção do carbono A fonte primária de C é o CO2 atmosférico. Este gás é absorvido por difusão simples para a realização da fotossíntese pelos vegetais. O CO2 fornece os átomos de carbono necessários para a produção biológica de glicose (C6H12O6) que servirá como fonte armazenadora de energia, bem como matéria-prima para que o vegetal produza outras moléculas orgânicas mais complexas como gorduras, aminoácidos, celulose, ácidos nucleicos, etc., necessárias à construção do seu próprio corpo. Devolução do carbono – O retorno do carbono ao ambiente ocorre por várias reações químicas, como a queima de combustíveis fósseis, adecomposição dos organismos, a respiração aeróbia e a fermentação, processos que liberam o CO2 novamente na atmosfera. Absorção de CO2 Devolução de CO2 à atmosfera • fotossíntese • respiração celular • fermentação • combustão • decomposição CO2 atmosférico Respiração Respiração Assimilação pela fotossíntese Assimilação pelos herbívoros Morte e decomposição de plantas animais Excrementos DecomposiçãoDecompositores Ciclo biogeoquímico do carbono D iv an zi r P ad ilh a. 2 00 5. D ig ita l. É importante saber Durante o dia, os vegetais absorvem e liberam CO2. Lembre que o principal objetivo da fotossín- tese é a produção de glicose para armazenamento de energia. Assim, toda vez que ele precisar desta energia, as suas mitocôndrias realizarão a respiração celular que destruirá esta glicose produzida na fo- tossíntese. Os restos desta glicose serão eliminados na forma de CO2 e água. • Os vegetais, portanto, possuem cloroplastos para realizarem a fotossíntese e também mito- côndrias para realizar a respiração celular. • Durante o dia os vegetais absorvem e liberam CO2 e durante a noite apenas liberam este gás pela respiração mitocondrial. • Os animais, fungos e bactérias apenas liberam CO2, seja pela respiração seja pela fermentação. duç 12 Semiextensivo Ciclo do nitrogênio O nitrogênio é um elemento fundamental na constituição bioquímica dos seres vivos, pois faz parte da estrutura das principais moléculas orgânicas. Veja a tabela abaixo: DNA e RNA o nitrogênio faz parte das bases nitrogenadas que compõem os ácidos nucleicos (A, T, C, G, U) Proteínas o nitrogênio faz parte dos aminoácidos (na porção amina –NH2) ATP, ADP, NAD e NADP a base nitrogenada adenina é um composto nitrogenado Vitaminas algumas vitaminas são feitas à base de nitrogênio, como as do grupo B, por exemplo (vit+aminas = aminas da vida) Clorofila A atmosfera constitui o principal reservatório deste elemento. Apesar de existir em abundância na atmos- fera (78% em massa da atmosfera é N2), ele não está disponível diretamente para a maioria dos seres vivos. Os organismos eucariontes como os animais e vegetais, por exemplo, são incapazes de absorvê-lo de forma direta da atmosfera. É importante saber Somente algumas bactérias, cianobactérias e al- guns fungos (micorrizas) são capazes de absorver o nitrogênio diretamente do ar. A fim de estar disponível para os eucariontes, o nitrogênio deve passar por uma série de transformações que serão realizadas por micro-organismos tanto no solo como nos ambientes aquáticos. O resultado destas transformações será a formação de nitrato que é um composto solúvel e de fácil absorção pelos vegetais. Uma vez incorporado pelos vegetais, o nitrogênio passa aos animais por intermédio da cadeia alimentar. Etapas do ciclo do nitrogênio O ciclo do nitrogênio pode ser subdividido em qua- tro etapas, a saber: fixação, nitrificação, desnitrificação e decomposição. Fixação A fixação do nitrogênio é o processo pelo qual o nitrogênio gasoso do ar é transformado em compostos biodisponíveis e, assim, introduzido no ciclo do nitrogê- nio. Ela pode ocorrer de duas formas: 1. Fixação atmosférica ou não biológica: A ação dos raios provoca oxidação do nitrogênio atmosférico, o que produz quantidades significativas de nitrato (NO–3) que são trazidas para o solo e para o mar por ação das chuvas, onde estarão disponíveis para a absorção dos vegetais. 2. Fixação biológica: A fixação biológica constitui-se na principal forma de fixação do nitrogênio. Neste processo, o N2 é transformado, por ação bacteriana, em amônia (NH3). A amônia, por sua vez, em meio aquoso do citoplasma converte-se em íon amônio (NH+4) que, devido à sua toxidez, é eliminado para o exterior do micro-organismo na forma de amônio, sais de amônio e amônia. Nitrificação Nitrificação é o fenômeno realizado por certas bacté- rias onde o íon amônio (NH+4) é transformado em nitritos e depois em nitratos. Esse mecanismo compreende duas etapas, a nitrosação e a nitratação. 1. Nitrosação Etapa em que o amônio é transformado em nitrito por ação das bactérias Nitrosomonas e Nitrosococcus. Nitrosação 2NH+4 + 3O2 2NO – 2 + 2H + + 2H2O O nitrito (NO–2), produzido por estas bactérias, é eliminado para o ambiente, onde será utilizado por um novo grupo bacteriano. 2. Nitratação Os íons nitrito, produzidos e excretados pelas Nitro- somonas, serão oxidados em nitrato (NO–3) pela ação das bactérias do gênero Nitrobacter. Nitratação 2NO–2 + O2 2NO – 3 O nitrato (NO–3), que apresenta grande solubilidade em água e pouca toxicidade, será absorvido facilmente pelos vegetais. Logo a seguir, o vegetal reduz o nitrato até amônio (NH+4) e este, através de enzimas específicas, é transformado em aminoácidos. Esquematicamente, temos: Nitrificação: nitrosação + nitratação. Nitrosação: transformação de amônia em nitritos. Nitratação: transformação de nitritos em nitratos. Aula 02 13Biologia 1B Retorno do nitrogênio à atmosfera Após a morte dos organismos, um novo grupo de bactérias entrará em ação fazendo com que o nitrogênio retorne ao ambiente na forma de N2 ou na forma de amônia. 1. Decomposição, desnitrificação e adubo orgânico Restos orgânicos, excrementos, folhas caídas, cadáveres entram logo em decomposição. Durante este processo, uma infinidade de bactérias agirá na matéria morta. Elas irão transformar o material orgânico em água, gases e sais minerais (decomposição). Dentre estes micro-organismos decompositores estão bactérias do gênero Pseudomonas, que atuam desnitrificando restos nitrogenados. Este processo, conhecido como desnitrificação, faz o nitrogênio retornar à atmosfera sob forma gasosa (N2). Durante o processo de decomposição ocorre também uma grande liberação de amônia e amoníaco para o ambiente (tudo o que apodrece libera amônia). Estas substâncias imediatamente passam a seguir o ciclo do nitrogênio, servindo de material para as bactérias Nitrosomonas, que liberam o nitrito, este nitrito, por sua vez, será utilizado pelas bactérias Nitrobacter que liberarão nitrato e assim por diante. É dessa forma que o uso de esterco animal como adubo orgânico é uma opção viável, pois as fezes e a urina animal, entrando em decomposição, liberam amônia que entra no ciclo. Assim, o uso de esterco faz aumentar os níveis de nitrato no solo, o que reduz sensivelmente os gastos com adubos nitrogenados. An ge la G is el i. 20 08 . D ig ita l. Bactérias fixadoras no solo Bactérias decompositoras Pseudomonas Nitrosomonas Bactérias fixadoras nos nódulos de raízes de leguminosas Nitrogênio molecular: N2 Nitrito: NO–2 Nitrato: NO–3Abs orçã oMo rte e de co mp os içã o Amônia: NH3 Desnitrif icação Fixação atmosférica (raios) Nitr ata ção Nitrosação Absorç ão por alguma s pla nta s Excreç ão Ciclo do nitrogênio Complementos do ciclo do nitrogênio Absorção de nitrogênio pelos vegetais Os vegetais conseguem o nitrogênio de que necessitam para a formação de compostos orgânicos nitrogenados a partir da amônia e, principalmente, dos nitratos. Pelas raízes, eles absorvem em pequena escala a amônia e em maior escala nitratos. Nutrição animal Os animais, por serem incapazes de absorver compostos nitrogenados diretamente do solo e nitrogênio molecular do ar, obtêm nitrogênio através das cadeias alimentares. Excreção animal Em seu metabolismo, os animais formam compostos resultantes da degradação de seus aminoácidos, como amônia, ureia e ácido úrico, e os eliminam para o solo. Rotação ou rotatividade de culturas Quando se tem uma cultura de ciclo anual (por exemplo, arroz), retirando continuamente do solo compostos nitrogenados, o solo vai empobrecendo e diminuindo a sua produtividade. Para evitar esse fato, no lugar da cultura original, planta-se uma cultura de leguminosa (feijão, soja, ervilha, lentilha, fava, alfafa, etc.). Nas raízes das leguminosas desen- volvem-sebactérias simbióticas do gênero Rhizobium, que são fixadoras de nitrogênio. Para sim- plificar a compreensão, observe o esquema: a) As bactérias Rhizobium desen- volvem-se nas raízes das legu- minosas formando nódulos; b) Dentro do tecido vegetal da raiz as bactérias fixam o nitrogênio (N2), transformando-o em amô- nia (NH3), que em contato com o substrato aquoso do citoplasma das bactérias é convertida, rapidamente, em íon amônio (NH+4). c) O íon amônio (NH+4) é um com- posto tóxico às bactérias que o eliminam para o vegetal. d) O vegetal imediatamente, atra- vés de enzimas específicas, trans- forma o íon amônio (NH+4) em aminoácidos (glutamina e gluta- mato). e) A partir daí, o nitrogênio está incorporado e passa a circular por toda a planta. Assim, em solos onde se cultivam as legu- minosas, as dosagens de amô- nio são maiores, o que favorece o enriquecimento desta terra 14 Semiextensivo em nitrogênio. Posteriormente, volta-se à cultura inicial, fazendo- se assim a rotação de culturas. Fá bi o Co lo m bi ni Raiz de leguminosa apresentando nódulos provocados pelas bactérias Rhizobium Adubação verde Nem sempre é possível realizar a rotação de culturas. Esse processo não pode ser feito, por exemplo, em culturas de plantas perenes (café, erva-mate, maçã, por exemplo), que após várias safras têm a sua produ- tividade diminuída devido à falta de alguns nutrientes no solo. Para me- lhorar a qualidade do solo, planta-se ao lado do vegetal inicial uma legu- minosa. Depois que a leguminosa se desenvolve, ela é cortada, triturada e tem seus nutrientes incorporados mecanicamente ao solo. Esse tipo de adubação, com auxílio de um outro vegetal, é denominado adubação verde. Efeitos nocivos das queimadas Um dos principais efeitos nocivos das queimadas é a destruição das populações de bactérias fixadoras de nitrogênio do solo, o que diminui a sua fertilidade. Ciclo da água A água é a substância presente em maior quantidade em todos os seres vivos, desempenhando funções essenciais dentro dos organismos como transporte de substâncias, manutenção da temperatura corporal, solvente no interior das células, além de participar de várias reações metabólicas. Na natureza, mais de 90% da água encontra-se nos oceanos e o restante em rios, lagos, lençóis subterrâneos, geleiras e na atmosfera na forma de vapor. O ciclo da água apresenta-se dividido em duas fases: uma em que não ocorre a participação dos seres vivos, denominado pequeno ciclo, e outra em que eles estão presentes, o grande ciclo. No pequeno ciclo, ocorre evaporação da água dos solos e oceanos, a qual vai até a atmosfera, permanecendo na forma de vapor. Essa água atmosférica se condensa, precipitando e retor- nando novamente às suas fontes de origem. No grande ciclo, somando-se à evaporação, ocorre liberação de água pelos seres vivos (transpiração, respi- ração e excreção). A água atmosférica precipita-se, retorna ao ambiente e é, então, absorvida pelos seres vivos. Água infiltrada no solo Movimentos das nuvens Condensação (chuva) Lago Rio Mar Nuvens Evaporação, transpiração e respiração de plantas e animais Plantas e árvores AnimaisEvaporação PEQUENO CICLO GRANDE CICLO Condensação (chuva) Atmosfera Ciclo da água D iv an zi r P ad ilh a. 2 01 0. 3 D. Testes Assimilação 02.01. (FUVEST SP) – O ciclo do carbono pode ser resumido no esquema a seguir. Gás carbônico Matéria orgânica I II As etapas I e II podem ser, respecti- vamente: a) Fotossíntese e quimiossíntese. b) Decomposição e queima de com- bustíveis. c) Fotossíntese e queima de com- bustíveis. d) Quimiossíntese e fotossíntese. e) Fermentação e respiração. Aula 02 15Biologia 1B 02.02. (UFMA) – O esquema abaixo representa o ciclo do carbono em um ecossistema terrestre. Analise-o e, a seguir, indique a alternativa que apresenta, respectivamente, o nome correto dos processos A, B, C, D e E. a) Respiração, fotossíntese, respiração, decomposição, respiração. b) Respiração, fotossíntese, fotossíntese, fossilização, respiração. c) Crescimento, decomposição, respiração, fossilização, fotossíntese. d) Respiração, respiração, fotossíntese, decomposição, respiração. e) Fotossíntese, crescimento, fotossíntese, decomposição, fotossíntese. 02.03. (UFMT) – Baseando-se no esquema abaixo, que é uma simplificação do ciclo do carbono, pode-se afirmar que A, B e C representam, respectivamente: AA C animais decomposição plantas atmosfera B a) Respiração, respiração e fotossíntese. b) Respiração, fotossíntese e respiração. c) Fotossíntese, respiração e respiração. d) Respiração, fotossíntese e fotossíntese. e) Respiração, fotossíntese e transpiração. 02.04. (UFV – MG) – Contrariando a sua fama de vilãs, como causadoras de doenças nos seres vivos, muitas bactérias se relacionam com a natureza como agentes importantes nos ciclos biogeoquímicos. No ciclo do nitrogênio, as bactérias nitrificantes convertem: a) amônia em nitrato. b) amônia em aminoácidos. c) nitrato em nitrogênio. d) aminoácidos em amônia. e) nitrogênio atmosférico em amônia. 02.05. (UFFRJ) – Certas atividades humanas vêm provo- cando alteração no nível de nitrogênio do solo. Uma dessas atividades consiste na substituição da vegetação natural por monoculturas de leguminosas como, por exemplo, a soja. As leguminosas alteram o nível de nitrogênio do solo porque possuem, em suas raízes, bactérias com capacidade de: a) sintetizar amônia, utilizando o nitrogênio atmosférico. b) transformar ureia em amônia. c) decompor substâncias nitrogenadas das excretas. d) eliminar nitrito do solo. e) transformar amônia em nitrato. Aperfeiçoamento 02.06. (UFV MG) – Observe as indicações I, II, III, IV e V, que completam o ciclo biogeoquímico representado abaixo. CO2 (atmosfera) Combustíveis fósseis Compostos orgânicos (plantas) Compostos orgânicos (animais) I II III IV V Após observação, assinale a alternativa que contém duas indicações corretas: a) (II) fotossíntese (IV) nutrição b) (I) respiração (III) respiração c) (III) nutrição (IV) combustão d) (II) fotossíntese (V) fotossíntese 02.07. (FUVEST SP) – No esquema abaixo, as setas nume- radas de I a IV indicam transferências de moléculas ou energia entre seres vivos e entre eles e o ambiente. Ambiente Produtores Consumidores I III IV II Assinale a alternativa do quadro abaixo que mostra, cor- retamente, as passagens em que há transferência de gás carbônico, de moléculas orgânicas ou de energia. TRANSFERÊNCIA DE Gás carbônico Moléculas orgânicas Energia a) I e II I e IV I e III b) I e IV II I, III e IV c) I, II e IV III I, II, III e IV d) I, II e III III e IV I, II, III e IV e) II, III e Iv II e III I e III 16 Semiextensivo 02.08. (UNIFEI – MG) – De posse do esquema represen- tativo de compartimentos e transformações biológicas do nitrogênio, assinale a alternativa que relaciona corretamente os números com os respectivos processos. Processos relacionados: ( ) Nitrificação ( ) Absorção ( ) Desnitrificação ( ) Decomposição ( ) Fixação Biológica a) 4 – 3 – 2 – 5 – 1. b) 1 – 3 – 2 – 5 – 4. c) 4 – 1 – 2– 5 – 3. d) 1 – 5 – 2 – 3 – 4. 02.09. (CENTEC – BA) – A ilustração abaixo evidencia a relação ecológica entre uma planta e bactérias fixadoras do nitrogênio: A significação adaptativa dessa relação é ter proporcionado à planta: a) maior disponibilidade do elemento para a síntese de aminoácidos. b) o material celular da bactéria, como suprimento alimentar. c) as substâncias essenciais para a realização da fotossíntese. d) materiais de reserva para momentos de maior atividade biológica. e) uma produção em larga escala de moléculas de celulose. 02.10. (UERJ) – Na fotografia abaixo, podemos identificar organismos produtores e consumidores, participantes da cadeia alimentar. Observe, agora, o esquema a seguir, que apresenta uma sín- tese das etapas, numeradas de 1 a 8, associadas ao consumo N2 Norgânico (planta) NH+4 NO – 3 1 2 35 4 e à produção de carboidratos nesses organismos, incluindo as que se passam no tubo digestório. celulose 3 4 5 8 6 1 2 7 amido glicogênio C6H12O6 CO2 + H2O As etapas encontradas nos organismos consumidores primários mostrados na fotografia são as identificadas, no esquema, pelos seguintes números: a) 1 – 2 – 5 – 7 – 8 c) 2 – 3 – 6 – 7 – 8 b) 1 – 3 – 4 – 5 – 6 d) 4 – 5 – 6 – 7 – 8 02.11. Observe, na figura abaixo, o ciclo do nitrogênio, fundamental para os seres vivos. Assinale a alternativa correta a respeito desse ciclo: a) O processo de fixação do nitrogênio é realizado exclusi- vamente pelos vegetais clorofilados. b) A desnitrificação possibilita o retorno do nitrogênio à atmosfera a partir de restos orgânicos atacados por fungos desnitrificantes. c) As leguminosas são vegetais importantes para o ciclo, pois suas raízes apresentam bactérias fixadoras. d) A nitrificação ocorre durante o processo de decomposição da matéria morta, graças a seres sapróvoros. e) A principal forma de utilização do nitrogênio pelos vege- tais são os nitritos. Aula 02 17Biologia 1B 02.12. (UERJ) – O nitrogênio é um dos principais gases que compõem o ar atmosférico. No esquema abaixo, estão resumidas algumas etapas do ciclo biogeoquímico desse gás na natureza. substâncias orgânicas nitrogenadas de animais substâncias orgânicas nitrogenadas de plantas 7 8 1 2 4 3 6 5NH+4 NO–2 NO–3 N2 O processo de nitrificação, composto de duas etapas, e o de desnitrificação, ambos executados por micro-organismos, es- tão identificados, respectivamente, pelos seguintes números: a) 2 – 3 – 4 b) 1 – 5 – 7 c) 4 – 6 – 8 d) 2 – 5 – 1 Aprofundamento 02.13. (UNIMONTES MG) – Os elementos químicos essenciais à vida realizam um percurso no meio ambiente denominado ciclo biogeoquímico. A figura abaixo apresenta de forma esquemática o ciclo do carbono. Observe-a. CO2 livre Combustão (petróleo, carvão) Decompositores HerbívorosPlantas e algas verdes Carnívoros morte Fotossíntese Respiração Considerando a figura e o assunto abordado, analise as afir- mativas abaixo e assinale a alternativa incorreta. a) Os seres vivos devolvem o CO2 para a atmosfera através da respiração. b) Os carnívoros obtêm o carbono de forma indireta. c) A decomposição total dos seres vivos levará à formação de combustíveis fósseis. d) As plantas necessitam do carbono para realizarem a fotossíntese. 02.14. (UFSC) – O esquema abaixo representa, de forma simplificada, os ciclos do carbono e do oxigênio. Assinale a(s) proposição(ões) correta(s). I II fotossíntese respiração plantas e fitoplâncton animais combustões 01) I e II, representam, respectivamente, o O2 e o CO2. 02) O oxigênio se encontra no meio abiótico como inte- grante do ar atmosférico, ou no meio biótico, como constituinte das moléculas orgânicas dos seres vivos. 04) Praticamente, todo o oxigênio livre da atmosfera e da hi- drosfera tem origem biológica, no processo de fotossíntese. 08) A manutenção das taxas de oxigênio e gás carbônico, no ambiente, depende de dois processos opostos: a fo- tossíntese e a respiração. 16) Alguns fatores, como excessivas combustões sobre a superfície da terra, têm determinado o aumento grada- tivo da taxa de CO2 na atmosfera. 32) A necessidade de O2 para a respiração explica o apare- cimento dos animais antes dos vegetais na Terra. 02.15. (UEM – PR) – O ciclo do nitrogênio consiste na passa- gem de átomos de nitrogênio de moléculas inorgânicas do meio físico para moléculas orgânicas constituintes dos seres vivos, e vice-versa. Com relação ao ciclo abaixo, identifique o que for correto. Amônia (NH3) Gás nitrogênio (N2) Nitrato (NO–3) Nitrito (NO–2) Processo CProcesso D Processo A Processo B PLANTAS ANIMAIS Processo E 01) O processo A é realizado por todos os organismos cloro- filados, dotados de células procarióticas ou eucarióticas. 02) O processo D é conduzido por bactérias desnitrificantes. 04) O processo E mostra a transformação do nitrogênio or- gânico para uma forma de nitrogênio inorgânico (NH3). Tal processo ocorre pela ação de bactérias e de fungos decompositores. 08) O processo B ocorre nas raízes das leguminosas, desde que estas estejam associadas a bactérias formadoras de nódulos. 16) O processo C ocorre em meio anaeróbico, pela ação de bactérias do gênero Nitrosomonas. 18 Semiextensivo 02.16. (UFRGS) – A associação entre bactérias e plantas é um fenômeno que permite, em última análise, a entrada do nitrogênio nos sistemas eucariontes, na forma de compostos nitrogenados. Isso é possível porque as bactérias fixam o nitrogênio e os vegetais apresentam enzimas que usam este nitrogênio para gerar um aminoácido chamado glutamato. Este, por transaminação dos grupamentos nitrogenados para cadeias carbonadas, gera outros aminoácidos, muitos deles essenciais aos animais, que não os sintetizam. Se quisésse- mos gerar uma planta que fosse ela mesma capaz de fixar o nitrogênio inorgânico e sintetizar compostos nitrogenados permanentemente sem a presença de bactérias, deveríamos agir de que maneira? a) Inserir nas células das raízes das plantas os RNAs trans- portadores presentes nas bactérias e responsáveis pelo processo de fixação de nitrogênio. b) Inserir nas células das raízes das plantas os genes respon- sáveis pelo processo de fixação de nitrogênio, presentes nas bactérias. c) Inserir nas células das raízes das plantas os RNAs men- sageiros, responsáveis por codificar as enzimas nas bactérias. d) Inserir nas células das raízes das plantas as enzimas responsáveis pelo processo de fixação do nitrogênio nas bactérias. e) Inserir nas células das raízes das plantas os RNAs ri- bossômicos, responsáveis pelo processo de fixação do nitrogênio nas bactérias. 02.17. (UFSC) – A água é a substância mais abundante na constituição dos mamíferos. E encontrada nos comparti- mentos extracelulares (líquido intersticial), intracelulares (no citoplasma) e transcelulares (dentro de órgãos como a bexiga e o estômago). Sobre a água e sua presença nos mamíferos, é correto afirmar que: 01) a quantidade em que é encontrada nos organismos é invariável de espécie para espécie. 02) com o passar dos anos, existe uma tendência de au- mentar seu percentual em um determinado tecido. 04) é importante fator de regulação térmica dos organismos. 08) em tecidos metabolicamente ativos é inexistente. 16) participa da constituição dos fluidos orgânicos que transportam substâncias dissolvidas por todo o corpo. 32) constitui meio dispersante para facilitar a realização das reações químicas. 02.18. (UFSC) – O esquema abaixo mostra de maneira sim- plificada o ciclo do nitrogênio na natureza. As letras A, B, C, D e E indicam processos metabólicos que ocorrem neste ciclo. N2 N2 Excretas Animais NO2 (ânion nitrito) NO3 (ânion nitrato) Morte – Decomposição Plantas NH3 (amônia) A D B C E Sobre este ciclo, é correto afirmar que: 01) o processo mostrado em A é realizado por bactérias simbiontes que vivem no interior das raízes de legu- minosas. 02) as mesmas bactérias que realizam o processo A, reali- zam os processos D e E. 04) o esquema mostra que produtos nitrogenados origi- nados de animais ou vegetais podem ser reaproveita- dos no ciclo. 08) o processo mostrado em D constitui uma etapa funda- mental no ciclo, chamada de fixação do nitrogênio. 16) as plantas podem se utilizar diretamente da amônia e não dependem do processo que ocorre em C para ob- ter os produtos nitrogenados. 32) o processo mostrado em E indica que os animais excre- tam a amônia. 64) o nitrogênio é importante para os seres vivos, pois entra na composição molecular dos aminoácidos e dos ácidos nucleicos. Discursivos 02.19. (UFG – GO) – Na figura abaixo, estão esquematizados dois importantes processos celulares (I e II). Luz solar ½ O2 ½ O2 Carboidratos CO2 + H2O Processo I Processo II Aula 02 19Biologia1B De acordo com a figura, responda: a) Qual processo fisiológico está envolvido nas representações I e II, respectivamente? b) Como os processos I e II estão envolvidos no fluxo energético de uma cadeia alimentar? 02.20. (UFRJ) – A provisão de alimentos dos animais e vegetais é limitada pela disponibilidade de nitrogênio fixado. Os gráficos abaixo são o resultado de uma pesquisa que analisou a relação entre o processo de fixação de nitrogênio e o de desnitrificação. I - FIXAÇÃO II - DESNITRIFICAÇÃO Fixação industrial Fixação atmosférica Total de ganhos Terrestre (histórica) Colheita de legumes Marinha TRANSFERÊNCIA, GANHOS E PERDAS DE N(106t) Total de perdas Terrestre Marinha 0 20 40 60 80 30 14 10 8 30 92 43 40 83 100 0 20 40 60 80 100 (DE A BIOSFERA, textos do “Scientific American”. São Paulo, Polígono, Ed. da Universidade de São Paulo”, 1974, p. 87. A análise dos dados mostra que o total de ganhos na fixação é maior que o total de perdas, permitindo um saldo de cerca de 9 milhões de toneladas de nitrogênio fixado. a) Explique por que a existência deste saldo é biologicamente indispensável para contribuir com a produção de alimentos: b) Cite duas justificativas para que as recomendações técnicas relativas ao aumento da produção mundial de alimentos enfatizem a necessidade do cultivo de leguminosas: 20 Semiextensivo 02.01. c 02.02. a 02.03. b 02.04. a 02.05. a 02.06. b 02.07. c 02.08. a 02.09. a 02.10. c 02.11. c 02.12. a 02.13. c 02.14. 31 (01, 02, 04, 08, 16) 02.15. 06 (01, 04) 02.16. b 02.17. 52 (04, 16, 32) 02.18. 69 (01, 04, 64) 02.19. a) I – Fotossíntese; II – Respiração aeró- bia; b) O processo I, a fotossíntese, armazena energia nas ligações químicas de car- boidratos; o processo II, a respiração aeróbia, libera a energia armazenada nas ligações dos carboidratos. 02.20. a) Um saldo positivo significa uma maior produção de nitrato para o desenvolvimento dos vegetais, uma vez que os vegetais precisam de uma fonte de nitrogênio para produção de compostos nitrogenados como aminoácidos, bases nitrogenadas e clorofila, por exemplo. b) O cultivo de leguminosas, graças à associação destas plantas com bacté- rias fixadoras de nitrogênio, propicia um grande aumento de nitrogênio fixado no solo e disponível para os vegetais, bem como reduz significati- vamente os gastos com adubo à base de nitrogênio. Gabarito
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