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Água
NitrogênioOxigênio
Carbono
CICLOS
BIOGEOQUÍMICOS
Ciclos biogeoquímicos
IMPORTÂNCIA
 Com a morte de organismos ou a perda de partes de seu corpo, a
matéria orgânica é degradada por ação dos decompositores.
 Os átomos retornam ao ambiente, onde poderão ser incorporados
por outros seres vivos.
 Se não houvesse esse reaproveitamento, os átomos de alguns
elementos químicos fundamentais para a constituição de novos seres
vivos poderiam tornar-se indisponíveis para a continuidade da vida.
SER HUMANO
Acelera o movimento de muitos materiais
Interferência nos ciclos biogeoquímicos
Carência/excesso
Ciclos biogeoquímicos
TABELA - DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA NO
PLANETA
Estado físico Tipos Volume da água do
planeta (%)
Sólido Calotas de gelo,
geleiras
2,15
Líquido Oceanos
Águas subterrâneas
Águas superficiais
97,21
0,626
0,009
Gasoso Vapor atmosférico 0,005
Reservatórios de água:
Oceanos
Calotas polares e glaciais
Aquíferos subterrâneos
Lagos e rios
Umidade do solo
Vapor de água na atmosfera
Organismos vivos
 A água está associada aos processos metabólicos de todos os
seres vivos.
 O ciclo transporta e faz circular a água de uma região para
outra.
 É um importante agente modelador da crosta terrestre ( devido à
erosão e ao transporte de sedimentos).
 Condicionante de toda a cobertura vegetal do planeta, ou seja, de
toda a vida na Terra.
O ciclo hidrológico é essencial ao ambiente:
Ciclo Curto da Água
 Evaporação: água dos oceanos, lagos, rios, geleiras, água do solo.
 Formação de vapor d’água na atmosfera.
 Condensação do vapor d’água nas camadas mais altas da
atmosfera, formando nuvens.
 Precipitação: retorno à superfície terrestre na forma de chuvas
(neve, granizo).
Obs: não ocorre a participação propriamente dita dos seres vivos.
Ciclo Longo da Água
 Participação dos seres vivos.
 Plantas: raízes absorvem a água do solo, e esta é utilizada em
seus processos biológicos.
 A água é uma das matérias-primas da fotossíntese
 As plantas perdem água por meio dos seus estômatos (superfície
foliar), em um processo chamado de evapotranspiração.Também
liberam água por meio da respiração.
 Evapotranspiração vegetal: resfriamento da planta e manutenção
da umidade relativa do ar, influenciando o regime de chuvas em
várias regiões. As plantas estão sempre perdendo água para a
atmosfera,principalmente durante o dia, quando seus estômatos
estão abertos.
ex: Amazônia (a evapotranspiração vegetal é a principal fonte
de vapor d’água atmosférico)
 Respiração vegetal: degradação das moléculas orgânicas que as
próprias plantas fabricam para obter energia (fotossíntese),
liberando gás carbônico e água.
Ciclo Longo da Água
Ciclo Longo da Água
 Animais: obtêm água bebendo-a ou ingerindo-a nos alimentos e a
utilizam em seus processos biológicos. Perdem água para o ambiente
através da urina, fezes, transpiração (suor), ou pela respiração.
 Decompositores: Parte da água que plantas e animais obsorvem é
usada na síntese de substâncias orgânicas. Seus átomos ficam
incorporados aos tecidos animais e vegetais, até a morte destes,
quando serão devolvidos ao ambiente pela ação dos decompositores
Ciclos biogeoquímicos
O Ciclo da Água e o Ambiente
Desmatamento
 Provoca alterações no ciclo da água, por reduzir a cobertura
vegetal, os níveis de evapotranspiração e, consequentemente os
índices pluviométricos;
 As folhas refletem cerca de 10% da radiação solar. A redução da
cobertura vegetal diminui essa reflexão, o que ocasiona maior
aquecimento do solo. Isto acelera ainda mais o processo de
evaporação e ressecamento do solo, aumentando assim o risco de um
processo de desertificação do ambiente.
 Deixa o solo nu, facilitando a erosão e o assoreamento dos rios,
lagos e lagoas.
O Ciclo da Água e o Ambiente
Erosão
 Deixa o solo impróprio para a agricultura e atividades pastoris e o
assoreamento dos rios pode provocar enchentes catastróficas.
 Assoreamento: "Entupimento" do corpo d'água, ou seja, fenômeno
causado pela deposição de sedimentos minerais (como areia e argila)
ou de materiais orgânicos. Com isso, diminui a profundidade do curso
d'água e a força da correnteza.
O Ciclo da Água e o Ambiente
Poluição
 Magnificação trófica
A água mal tratada é um dos principais focos de transmissão de
doenças.
 Destruição do Fitoplâncton: estes seres liberam na atmosfera
dimetilsulfeto, um gás cujas partículas se aderem às moléculas de
água, contribuindo para a formação das nuvens e das chuvas. Desta
forma, o fitoplâncton interfere de maneira significativa na
pluviosidade dos ecossistemas.
 O fitoplâncton constitui a base da cadeia alimentar marinha.
Ciclos biogeoquímicos
 Passagem dos átomos de carbono (C), componentes do gás
carbônico (CO2), para moléculas que constituem as substâncias
orgânicas dos seres vivos.
 O carbono existente na atmosfera como CO2 entra na composição
das moléculas orgânicas dos seres vivos, a partir da fotossíntese.
As plantas utilizam o CO2 e água do ambiente, na presença de luz
solar, para sintetizar compostos orgânicos, tais como a glicose (C6H12O6).
Reação da fotossíntese:
6CO2 + 6 H2O + energia solar  C6H12O6 + 6O2
 A fixação do carbono em sua forma orgânica indica que a
fotossíntese é a base da vida na Terra. A energia solar é
armazenada como energia química nas moléculas orgânicas da glicose.
 Parte do carbono retirado do ar passa a constituir a biomassa dos
seres , que poderá ser transferida para um herbívoro ou carnívoro.
Dessa forma, o carbono fixado pela fotossíntese vai passando de um
nível trófico para outro na cadeia alimentar.
 O carbono retorna ao meio abiótico na forma de CO2, através da
respiração dos seres vivos, da fermentação, da decomposição e da
combustão.
Reação da respiração:
C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6 H2O + 640 kcal / mol de glicose
COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
 Restos de cadáveres de grande quantidade de organismos, em
certas condições no passado, não sofreram decomposição.
 Em geral, por terem sido rapidamente depositados em bacias de
sedimentação, com carência de O2 (fundo do mar, pântanos, cavernas).
 Nesses ambientes, os decompositores não puderam transformar o
carbono orgânico em CO2, ocorrendo então um processo de
fossilização, que levou à formação dos combustíveis fósseis (petróleo,
gás natural, carvão mineral...).
 Esses combustíveis armazenam em suas moléculas grande
quantidade de energia, originalmente captada da luz solar
(fotossíntese), há milhões de anos atrás.
COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
 Queima desses combustíveis fósseis em taxas cada vez mais
crescentes nos últimos 150 anos para geração de energia.
 Consequência: o CO2 resultante dessas combustões passou a ser
liberado na atmosfera em taxa muito superiores à sua captação pela
fotossíntese, aumentando assim a sua concentração na atmosfera
Ciclos biogeoquímicos
O Ciclo do Carbono e o Ambiente
Desmatamento:
1. Aumento do CO2 emitido em função da emissão no momento da
queima.
2. Redução da taxa fotossintética.
3. Queimadas de florestas.
4. Efeito estufa (desequilíbrio) – intervenções antropogênicas no
ciclo do carbono.
O Ciclo do Carbono e o Ambiente
Efeito estufa:
1. Utilização excessiva de combustíveis fósseis (falta de incentivos
para a geração de energia alternativa).
2. Desmatamento.
3. Poluição ambiental.
Intensificação do efeito estufa:
1. Mudanças climáticas.
2. Aquecimento global.
3. Mudança nos níveis dos oceanos.
Ciclos biogeoquímicos
Ciclos biogeoquímicos
 O oxigênio molecular (O2), indispensável à respiração aeróbica, é o
segundo componente mais abundante da atmosfera, onde existe na
proporção de cerca de 21%.
 O oxigênio teria desaparecido da atmosfera, não fosse o contínuo
reabastecimento promovido pela fotossíntese, principalmente do
fitoplâncton marinho, considerado o verdadeiro "pulmão" do mundo.
 O oxigênio pode ser consumido da atmosfera através das seguintes
vias:
 Atividade respiratória de plantas e animais;
 Combustão;
 Formação de ozônio (O3);
 Combinação com metais do solo (principalmente o ferro), formando
óxidos metálicos (oxidação).
Ciclos biogeoquímicos
Ciclos biogeoquímicos
A Camada de Ozônio
 O ozônio (O3) é composto de 3 átomos de oxigênio. Não é muito
estável e pode se quebrar em O2 muito facilmente.
 É encontrado nas camadas altas de nossa atmosfera, formando uma
camada que protege os seres vivos contra uma parte da radiação do
Sol que é nociva aos seres vivos.
 Nos seres humanos, a exposição a longo prazo a esta radiação está
associada ao risco de dano à visão, à supressão do sistema imunológico
e ao desenvolvimento do câncer de pele.
 Os animais também sofrem as consequências. Prejuízo para os
estágios iniciais do desenvolvimento de peixes, camarões, caranguejos e
outras formas de vida aquáticas e redução na produtividade do
fitoplâncton, base da cadeia alimentar aquática.
Ciclos biogeoquímicos
O Buraco na Camada de Ozônio
 Entre 1965 e 1985, cientistas mediram uma redução de até 50% em
áreas da camada sobre a Antártida, o que ganhou o apelido de "buraco
na camada de ozônio"
 Destruição provocada por gases poluentes liberados por atividades
humanas, principalmente o CFC (Clorofluorcarbono), muito utilizado em
aerossóis e como gás de refrigeração em geladeiras e aparelhos de ar
condicionado.
 Atualmente os aparelhos mais modernos não utilizam mais o CFC
como gás de refrigeração, o que está contribuindo para a regeneração
dessa camada, diminuindo assim o tamanho do “buraco”.
 O termo buraco é na verdade uma redução da espessura média da
camada de ozônio.
Como a Camada de Ozônio é destruída?
“Quando a luz solar de alta energia atinge uma molécula de CFC (1) ,
ela se quebra e produz um átomo de cloro (2).O átomo de cloro
atinge uma molécula de ozônio (3). Isso faz com que o ozônio se
transforme em oxigênio comum. O oxigênio (O2) não possui nem o
tamanho nem a forma exatos para absorver a radiação solar que é
perigosa.”
Ciclos biogeoquímicos
 Incorporação de átomos de nitrogênio de substâncias inorgânicas
do ambiente em moléculas orgânicas de seres vivos, e sua posterior
devolução ao meio ambiente.
 O nitrogênio é um elemento que participa da composição química
de aminoácidos, proteínas e das bases nitrogenadas que formam os
ácidos nucleicos (DNA, RNA).
 A mais importante fonte de nitrogênio é a atmosfera. Cerca de
78% do ar é formado por nitrogênio livre (N2), mas a maioria dos
seres vivos é incapaz de aproveitá-lo no seu metabolismo.
 Os únicos seres que fixam o nitrogênio atmosférico são algumas
espécies de bactérias e de cianobactérias, por apresentarem enzimas
apropriadas para essa função. São chamados de organismos fixadores
de nitrogênio.
Etapas do Ciclo do Nitrogênio
1) Fixação do N2
2) Nitrificação
3) Denitrificação
Fixação Nitrogênio (N2)
 Processo que envolve a utilização direta do N2, incorporando os átomos de
nitrogênio em moléculas orgânicas.
 São poucas as formas vivas capazes de promover a fixação biológica do
N2.
 Alguns desses organismos têm vida livre, e entre eles podem-se citar
certas algas azuis (cianobactérias), como a Nostoc, e bactérias do gênero
Azotobacter e Clostridium.
 Os mais importantes fixadores de N2, vivem associados às raízes de
plantas leguminosas (feijão, soja, ervilha, alfafa, etc.). São as bactérias do
gênero Rhizobium.
 As bactérias Rhizobium vivem no solo, de onde alcançam as raízes de
leguminosas, instalando-se e reproduzindo-se no interior das células destas
plantas, formando nódulos.
 Ali as bactérias se desenvolvem, fixando o N2 atmosférico e
transformando-o em sais nitrogenados, que são utilizados pelas plantas.
Ciclos biogeoquímicos
 O Rhizobium funciona como um verdadeiro adubo vivo, fornecendo à
planta os sais de nitrogênio necessários a seu desenvolvimento. Em
contrapartida, a planta fornece matéria orgânica para as bactérias,
definindo uma relação de benefícios mútuos denominada mutualismo.
 Graças à essa associação, as plantas leguminosas podem viver em solos
pobres em compostos nitrogenados, nos quais outras plantas não se
desenvolvem bem.
 Ao morrer e se decompor, as plantas leguminosas liberam, na forma de
amônia (NH3), o nitrogênio de suas moléculas orgânicas, fertilizando assim o
solo.
Fixação Nitrogênio (N2)
Nitrificação
 Consiste em transformar a amônia (NH3) em nitrito (NO2
-
) e esse em
nitrato (NO3
-
), que é um composto mais facilmente assimilado pelos vegetais.
 Ocorre no solo, pela ação conjunta de dois grupos de bactérias
quimiossintetizantes (bactérias nitrificantes).
Bactérias do gênero Nitrosomonas: oxidação da amônia (processo em que a
amônia se combina com moléculas de O2, produzindo nitrito (NO2
-
)).
Nitrosomonas sp.
2NH3 + 3O2  2NO2
-
+ 2H2O + 2H+
+ ENERGIA
 A energia liberada na reação é utilizada pela própria bactéria em seu
metabolismo.
Nitrificação
 O nitrito é tóxico para as plantas, mas raramente se acumula no solo por
muito tempo, pois é imediatamente oxidado por bactérias de gênero
Nitrobacter, que o transformam em nitrato (NO3
-
).
Nitrobacter sp.
2NO2
-
+ O2  + 2NO3
-
+ ENERGIA
 Os nitratos são altamente solúveis em água, de modo que as plantas os
absorvem principalmente através dos pêlos absorventes das raízes.
 O nitrogênio é utilizado na síntese de moléculas orgânicas (aminoácidos,
proteínas, bases nitrogenadas).
 Quando são comidas por herbívoros, as substâncias orgânicas
nitrogenadas das plantas fornecem matéria-prima para a produção das
moléculas das células animais, ao longo da cadeia alimentar.
 Metabolismo animal: degradação de proteínas e de ácidos nucléicos
 Produção de compostos nitrogenados (excreções ou excretas),
principalmente na forma de amônia, uréia e ácido úrico.
 Eliminação das excretas no ambiente
 Ação de decompositores: o nitrogênio constituinte das moléculas orgânicas
retorna ao solo na forma de amônia e pode passar novamente por processos
de nitrificação.
Denitrificação
 Realizado por bactérias denitrificantes, presentes no solo.
 Para obter energia, essas bactérias degradam compostos nitrogenados,
liberando gás nitrogênio (N2), que retorna à atmosfera, fechando assim o
ciclo do nitrogênio na natureza.
Ciclos biogeoquímicos
Importância do Ciclo do Nitrogênio
 O plantio de leguminosas (feijão, soja, ervilha, alfafa), enriquece
o solo com compostos nitrogenados, uma vez que nas raízes dessas
plantas há nódulos repletos de bactérias fixadoras de nitrogênio.
 A utilização de leguminosas como método de fertilização do solo é
conhecida como adubação verde.
 Outro procedimento agrícola usual é a rotação de culturas, na qual
se alterna o plantio de não-leguminosas, que retiram do solo os
nutrientes nitrogenados, com leguminosas que devolvem esses
nutrientes para o meio.

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Ciclos biogeoquímicos

  • 3. IMPORTÂNCIA  Com a morte de organismos ou a perda de partes de seu corpo, a matéria orgânica é degradada por ação dos decompositores.  Os átomos retornam ao ambiente, onde poderão ser incorporados por outros seres vivos.  Se não houvesse esse reaproveitamento, os átomos de alguns elementos químicos fundamentais para a constituição de novos seres vivos poderiam tornar-se indisponíveis para a continuidade da vida.
  • 4. SER HUMANO Acelera o movimento de muitos materiais Interferência nos ciclos biogeoquímicos Carência/excesso
  • 6. TABELA - DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA NO PLANETA Estado físico Tipos Volume da água do planeta (%) Sólido Calotas de gelo, geleiras 2,15 Líquido Oceanos Águas subterrâneas Águas superficiais 97,21 0,626 0,009 Gasoso Vapor atmosférico 0,005
  • 7. Reservatórios de água: Oceanos Calotas polares e glaciais Aquíferos subterrâneos Lagos e rios Umidade do solo Vapor de água na atmosfera Organismos vivos
  • 8.  A água está associada aos processos metabólicos de todos os seres vivos.  O ciclo transporta e faz circular a água de uma região para outra.  É um importante agente modelador da crosta terrestre ( devido à erosão e ao transporte de sedimentos).  Condicionante de toda a cobertura vegetal do planeta, ou seja, de toda a vida na Terra. O ciclo hidrológico é essencial ao ambiente:
  • 9. Ciclo Curto da Água  Evaporação: água dos oceanos, lagos, rios, geleiras, água do solo.  Formação de vapor d’água na atmosfera.  Condensação do vapor d’água nas camadas mais altas da atmosfera, formando nuvens.  Precipitação: retorno à superfície terrestre na forma de chuvas (neve, granizo). Obs: não ocorre a participação propriamente dita dos seres vivos.
  • 10. Ciclo Longo da Água  Participação dos seres vivos.  Plantas: raízes absorvem a água do solo, e esta é utilizada em seus processos biológicos.  A água é uma das matérias-primas da fotossíntese  As plantas perdem água por meio dos seus estômatos (superfície foliar), em um processo chamado de evapotranspiração.Também liberam água por meio da respiração.
  • 11.  Evapotranspiração vegetal: resfriamento da planta e manutenção da umidade relativa do ar, influenciando o regime de chuvas em várias regiões. As plantas estão sempre perdendo água para a atmosfera,principalmente durante o dia, quando seus estômatos estão abertos. ex: Amazônia (a evapotranspiração vegetal é a principal fonte de vapor d’água atmosférico)  Respiração vegetal: degradação das moléculas orgânicas que as próprias plantas fabricam para obter energia (fotossíntese), liberando gás carbônico e água. Ciclo Longo da Água
  • 12. Ciclo Longo da Água  Animais: obtêm água bebendo-a ou ingerindo-a nos alimentos e a utilizam em seus processos biológicos. Perdem água para o ambiente através da urina, fezes, transpiração (suor), ou pela respiração.  Decompositores: Parte da água que plantas e animais obsorvem é usada na síntese de substâncias orgânicas. Seus átomos ficam incorporados aos tecidos animais e vegetais, até a morte destes, quando serão devolvidos ao ambiente pela ação dos decompositores
  • 14. O Ciclo da Água e o Ambiente Desmatamento  Provoca alterações no ciclo da água, por reduzir a cobertura vegetal, os níveis de evapotranspiração e, consequentemente os índices pluviométricos;  As folhas refletem cerca de 10% da radiação solar. A redução da cobertura vegetal diminui essa reflexão, o que ocasiona maior aquecimento do solo. Isto acelera ainda mais o processo de evaporação e ressecamento do solo, aumentando assim o risco de um processo de desertificação do ambiente.  Deixa o solo nu, facilitando a erosão e o assoreamento dos rios, lagos e lagoas.
  • 15. O Ciclo da Água e o Ambiente Erosão  Deixa o solo impróprio para a agricultura e atividades pastoris e o assoreamento dos rios pode provocar enchentes catastróficas.  Assoreamento: "Entupimento" do corpo d'água, ou seja, fenômeno causado pela deposição de sedimentos minerais (como areia e argila) ou de materiais orgânicos. Com isso, diminui a profundidade do curso d'água e a força da correnteza.
  • 16. O Ciclo da Água e o Ambiente Poluição  Magnificação trófica A água mal tratada é um dos principais focos de transmissão de doenças.  Destruição do Fitoplâncton: estes seres liberam na atmosfera dimetilsulfeto, um gás cujas partículas se aderem às moléculas de água, contribuindo para a formação das nuvens e das chuvas. Desta forma, o fitoplâncton interfere de maneira significativa na pluviosidade dos ecossistemas.  O fitoplâncton constitui a base da cadeia alimentar marinha.
  • 18.  Passagem dos átomos de carbono (C), componentes do gás carbônico (CO2), para moléculas que constituem as substâncias orgânicas dos seres vivos.  O carbono existente na atmosfera como CO2 entra na composição das moléculas orgânicas dos seres vivos, a partir da fotossíntese. As plantas utilizam o CO2 e água do ambiente, na presença de luz solar, para sintetizar compostos orgânicos, tais como a glicose (C6H12O6). Reação da fotossíntese: 6CO2 + 6 H2O + energia solar  C6H12O6 + 6O2  A fixação do carbono em sua forma orgânica indica que a fotossíntese é a base da vida na Terra. A energia solar é armazenada como energia química nas moléculas orgânicas da glicose.
  • 19.  Parte do carbono retirado do ar passa a constituir a biomassa dos seres , que poderá ser transferida para um herbívoro ou carnívoro. Dessa forma, o carbono fixado pela fotossíntese vai passando de um nível trófico para outro na cadeia alimentar.  O carbono retorna ao meio abiótico na forma de CO2, através da respiração dos seres vivos, da fermentação, da decomposição e da combustão. Reação da respiração: C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6 H2O + 640 kcal / mol de glicose
  • 20. COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS  Restos de cadáveres de grande quantidade de organismos, em certas condições no passado, não sofreram decomposição.  Em geral, por terem sido rapidamente depositados em bacias de sedimentação, com carência de O2 (fundo do mar, pântanos, cavernas).  Nesses ambientes, os decompositores não puderam transformar o carbono orgânico em CO2, ocorrendo então um processo de fossilização, que levou à formação dos combustíveis fósseis (petróleo, gás natural, carvão mineral...).  Esses combustíveis armazenam em suas moléculas grande quantidade de energia, originalmente captada da luz solar (fotossíntese), há milhões de anos atrás.
  • 21. COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS  Queima desses combustíveis fósseis em taxas cada vez mais crescentes nos últimos 150 anos para geração de energia.  Consequência: o CO2 resultante dessas combustões passou a ser liberado na atmosfera em taxa muito superiores à sua captação pela fotossíntese, aumentando assim a sua concentração na atmosfera
  • 23. O Ciclo do Carbono e o Ambiente Desmatamento: 1. Aumento do CO2 emitido em função da emissão no momento da queima. 2. Redução da taxa fotossintética. 3. Queimadas de florestas. 4. Efeito estufa (desequilíbrio) – intervenções antropogênicas no ciclo do carbono.
  • 24. O Ciclo do Carbono e o Ambiente Efeito estufa: 1. Utilização excessiva de combustíveis fósseis (falta de incentivos para a geração de energia alternativa). 2. Desmatamento. 3. Poluição ambiental. Intensificação do efeito estufa: 1. Mudanças climáticas. 2. Aquecimento global. 3. Mudança nos níveis dos oceanos.
  • 27.  O oxigênio molecular (O2), indispensável à respiração aeróbica, é o segundo componente mais abundante da atmosfera, onde existe na proporção de cerca de 21%.  O oxigênio teria desaparecido da atmosfera, não fosse o contínuo reabastecimento promovido pela fotossíntese, principalmente do fitoplâncton marinho, considerado o verdadeiro "pulmão" do mundo.  O oxigênio pode ser consumido da atmosfera através das seguintes vias:  Atividade respiratória de plantas e animais;  Combustão;  Formação de ozônio (O3);  Combinação com metais do solo (principalmente o ferro), formando óxidos metálicos (oxidação).
  • 30. A Camada de Ozônio  O ozônio (O3) é composto de 3 átomos de oxigênio. Não é muito estável e pode se quebrar em O2 muito facilmente.  É encontrado nas camadas altas de nossa atmosfera, formando uma camada que protege os seres vivos contra uma parte da radiação do Sol que é nociva aos seres vivos.  Nos seres humanos, a exposição a longo prazo a esta radiação está associada ao risco de dano à visão, à supressão do sistema imunológico e ao desenvolvimento do câncer de pele.  Os animais também sofrem as consequências. Prejuízo para os estágios iniciais do desenvolvimento de peixes, camarões, caranguejos e outras formas de vida aquáticas e redução na produtividade do fitoplâncton, base da cadeia alimentar aquática.
  • 32. O Buraco na Camada de Ozônio  Entre 1965 e 1985, cientistas mediram uma redução de até 50% em áreas da camada sobre a Antártida, o que ganhou o apelido de "buraco na camada de ozônio"  Destruição provocada por gases poluentes liberados por atividades humanas, principalmente o CFC (Clorofluorcarbono), muito utilizado em aerossóis e como gás de refrigeração em geladeiras e aparelhos de ar condicionado.  Atualmente os aparelhos mais modernos não utilizam mais o CFC como gás de refrigeração, o que está contribuindo para a regeneração dessa camada, diminuindo assim o tamanho do “buraco”.  O termo buraco é na verdade uma redução da espessura média da camada de ozônio.
  • 33. Como a Camada de Ozônio é destruída? “Quando a luz solar de alta energia atinge uma molécula de CFC (1) , ela se quebra e produz um átomo de cloro (2).O átomo de cloro atinge uma molécula de ozônio (3). Isso faz com que o ozônio se transforme em oxigênio comum. O oxigênio (O2) não possui nem o tamanho nem a forma exatos para absorver a radiação solar que é perigosa.”
  • 35.  Incorporação de átomos de nitrogênio de substâncias inorgânicas do ambiente em moléculas orgânicas de seres vivos, e sua posterior devolução ao meio ambiente.  O nitrogênio é um elemento que participa da composição química de aminoácidos, proteínas e das bases nitrogenadas que formam os ácidos nucleicos (DNA, RNA).  A mais importante fonte de nitrogênio é a atmosfera. Cerca de 78% do ar é formado por nitrogênio livre (N2), mas a maioria dos seres vivos é incapaz de aproveitá-lo no seu metabolismo.  Os únicos seres que fixam o nitrogênio atmosférico são algumas espécies de bactérias e de cianobactérias, por apresentarem enzimas apropriadas para essa função. São chamados de organismos fixadores de nitrogênio.
  • 36. Etapas do Ciclo do Nitrogênio 1) Fixação do N2 2) Nitrificação 3) Denitrificação
  • 37. Fixação Nitrogênio (N2)  Processo que envolve a utilização direta do N2, incorporando os átomos de nitrogênio em moléculas orgânicas.  São poucas as formas vivas capazes de promover a fixação biológica do N2.  Alguns desses organismos têm vida livre, e entre eles podem-se citar certas algas azuis (cianobactérias), como a Nostoc, e bactérias do gênero Azotobacter e Clostridium.  Os mais importantes fixadores de N2, vivem associados às raízes de plantas leguminosas (feijão, soja, ervilha, alfafa, etc.). São as bactérias do gênero Rhizobium.  As bactérias Rhizobium vivem no solo, de onde alcançam as raízes de leguminosas, instalando-se e reproduzindo-se no interior das células destas plantas, formando nódulos.  Ali as bactérias se desenvolvem, fixando o N2 atmosférico e transformando-o em sais nitrogenados, que são utilizados pelas plantas.
  • 39.  O Rhizobium funciona como um verdadeiro adubo vivo, fornecendo à planta os sais de nitrogênio necessários a seu desenvolvimento. Em contrapartida, a planta fornece matéria orgânica para as bactérias, definindo uma relação de benefícios mútuos denominada mutualismo.  Graças à essa associação, as plantas leguminosas podem viver em solos pobres em compostos nitrogenados, nos quais outras plantas não se desenvolvem bem.  Ao morrer e se decompor, as plantas leguminosas liberam, na forma de amônia (NH3), o nitrogênio de suas moléculas orgânicas, fertilizando assim o solo. Fixação Nitrogênio (N2)
  • 40. Nitrificação  Consiste em transformar a amônia (NH3) em nitrito (NO2 - ) e esse em nitrato (NO3 - ), que é um composto mais facilmente assimilado pelos vegetais.  Ocorre no solo, pela ação conjunta de dois grupos de bactérias quimiossintetizantes (bactérias nitrificantes). Bactérias do gênero Nitrosomonas: oxidação da amônia (processo em que a amônia se combina com moléculas de O2, produzindo nitrito (NO2 - )). Nitrosomonas sp. 2NH3 + 3O2  2NO2 - + 2H2O + 2H+ + ENERGIA  A energia liberada na reação é utilizada pela própria bactéria em seu metabolismo.
  • 41. Nitrificação  O nitrito é tóxico para as plantas, mas raramente se acumula no solo por muito tempo, pois é imediatamente oxidado por bactérias de gênero Nitrobacter, que o transformam em nitrato (NO3 - ). Nitrobacter sp. 2NO2 - + O2  + 2NO3 - + ENERGIA  Os nitratos são altamente solúveis em água, de modo que as plantas os absorvem principalmente através dos pêlos absorventes das raízes.  O nitrogênio é utilizado na síntese de moléculas orgânicas (aminoácidos, proteínas, bases nitrogenadas).  Quando são comidas por herbívoros, as substâncias orgânicas nitrogenadas das plantas fornecem matéria-prima para a produção das moléculas das células animais, ao longo da cadeia alimentar.
  • 42.  Metabolismo animal: degradação de proteínas e de ácidos nucléicos  Produção de compostos nitrogenados (excreções ou excretas), principalmente na forma de amônia, uréia e ácido úrico.  Eliminação das excretas no ambiente  Ação de decompositores: o nitrogênio constituinte das moléculas orgânicas retorna ao solo na forma de amônia e pode passar novamente por processos de nitrificação. Denitrificação  Realizado por bactérias denitrificantes, presentes no solo.  Para obter energia, essas bactérias degradam compostos nitrogenados, liberando gás nitrogênio (N2), que retorna à atmosfera, fechando assim o ciclo do nitrogênio na natureza.
  • 44. Importância do Ciclo do Nitrogênio  O plantio de leguminosas (feijão, soja, ervilha, alfafa), enriquece o solo com compostos nitrogenados, uma vez que nas raízes dessas plantas há nódulos repletos de bactérias fixadoras de nitrogênio.  A utilização de leguminosas como método de fertilização do solo é conhecida como adubação verde.  Outro procedimento agrícola usual é a rotação de culturas, na qual se alterna o plantio de não-leguminosas, que retiram do solo os nutrientes nitrogenados, com leguminosas que devolvem esses nutrientes para o meio.