Ciclos
biogeoquímicos
• Ciclos Biogeoquímicos são as trocas cíclicas dos

elementos químicos que ocorrem entre os seres
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Ciclos
biogeoquímicos

• De entre as várias transferência de elementos

químicos entre os seres vivos e o meio ambiente
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Ciclo da água

• Embora a água não seja um elemento

químico, mas antes uma substância composta
por hidrogénio e oxigénio,...
Água
•

Ciclo da água

Componente mais abundante dos seres vivos.

•

75% da superfície da Terra é coberta por água.

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Ciclo da água

Pequeno ciclo : quando no
percurso da H2O não entram
os seres vivos.
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 No pequeno ciclo, a água dos

Ciclo da água

oceanos, lagos, rios, icebergs e mesmo a embebida
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• Na natureza, observa-se, diariamente, uma grande

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Desequilíbrios provocados pelo Homem no ciclo da água:
Poluição das
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orgânica
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domésticos

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Desequilíbrios provocados pelo Homem no ciclo da água:
Desperdício

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O carbono existente na atmosfera como CO2

Ciclo do
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Ciclo do carbono
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Orgânica

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CO2 e o Efeito de
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CO2 na atmosfera
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Efeito de
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Consequências
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Ciclo do oxigénio

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OXIGÉNIO

- Consumido na respiração celular

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OXIGÉNIO

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CICLO DO
OXIGÉNIO
• Reservatório: Atmosfera – 21%.
• Produção: Fotossíntese
• Consumo: Respiração

aeróbia, decomposição e...
Ciclo do Azoto

O Azoto também designado de nitrogénio é
indispensável à vida, uma vez que entra na
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Ciclo do Azoto
Reservatório: Atmosfera – 78%.

Indispensável na formação de
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Fixação: Descarg...
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AZOTO

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N2
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PARTICULARIDADES
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AZOTO

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NITRIFICAÇÃO

N2 atmosférico

Chuva

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CICLO DO AZOTO
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Fixação física

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amônia

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FIXAÇÃO FÍSICA

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- É a principal forma de fixação.

FIXAÇÃO
BIOLÓGICA

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bactérias são capazes de t...
NÓDULOS DE BACTÉRIAS EM LEGUMINOSAS
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Ciclos biogeoquímicos da água, carbono, oxigénio e azoto

  1. 1. Ciclos biogeoquímicos
  2. 2. • Ciclos Biogeoquímicos são as trocas cíclicas dos elementos químicos que ocorrem entre os seres vivos e o meio ambiente. O que são? • Todos os elementos químicos naturais apresentam um movimento dinâmico nos ecossistemas transitando constantemente entre o meio físico e os organismos. • Estes ciclos envolvem etapas biológicas, físicas e químicas, alternadamente, daí o seu nome.
  3. 3. Ciclos biogeoquímicos • De entre as várias transferência de elementos químicos entre os seres vivos e o meio ambiente iremos estudar: • O ciclo da água • O ciclo do carbono • O ciclo do oxigénio • O ciclo do azoto
  4. 4. Ciclo da água • Embora a água não seja um elemento químico, mas antes uma substância composta por hidrogénio e oxigénio, estudaremos o seu ciclo pelo facto de estar intimamente associada a todos os processos metabólicos.
  5. 5. Água • Ciclo da água Componente mais abundante dos seres vivos. • 75% da superfície da Terra é coberta por água. • Menos de 1% da água está disponível para o consumo. • Reservatório: Oceanos, rios e lagos. • Sujeito à atuação do homem – Desflorestação e eutrofização
  6. 6. Ciclo da água Pequeno ciclo : quando no percurso da H2O não entram os seres vivos. Grande ciclo : quando o percurso da H2O passa pelos seres vivos do meio.
  7. 7.  Pequeno ciclo  No pequeno ciclo, a água dos Ciclo da água oceanos, lagos, rios, icebergs e mesmo a embebida no solo sofre evaporação pela ação do calor ambiental passa à forma de vapor, dando origem às nuvens. Nas camadas mais altas da atmosfera, o vapor de água sofre condensação, e a água líquida volta à superfície terrestre na forma de chuva.  Grande ciclo  No grande ciclo, a água é absorvida pelos seres vivos e participa do seu metabolismo, sendo posteriormente devolvida ao ambiente.
  8. 8. • Na natureza, observa-se, diariamente, uma grande evaporação da água a partir dos oceanos, lagos, rios, seres vivos etc. • O vapor de água eleva-se na atmosfera e, em contato com Particularidades do ciclo da água os ventos frios das grandes alturas, condensa-se em gotinhas, formando as nuvens e neblinas. • As plantas absorvem, por meio das suas raízes, a água infiltrada no solo. • A água é uma das matérias-primas da fotossíntese: os seus átomos de hidrogénio irão fazer parte da glicose fabricada, e os seus átomos de oxigénio unem-se para formar o O2 (oxigénio) libertado para a atmosfera. • Na respiração, as plantas degradam as moléculas orgânicas que elas mesmas fabricaram para obter energia, libertando dióxido de carbono e água. • As plantas estão sempre a perder água por meio da transpiração, principalmente durante o dia, quando seus estômatos estão abertos.
  9. 9. Desequilíbrios provocados pelo Homem no ciclo da água: Poluição das águas Matéria orgânica Esgotos domésticos Metais Petróleo Esgotos industriais e derrames Eutrofização
  10. 10. Desequilíbrios provocados pelo Homem no ciclo da água: Desperdício Agricultura Rega sem planeamento Residências Consumo excessivo Rebentamento de canalizações Indústria Ausência de sistemas de reaproveitamento
  11. 11. O carbono existente na atmosfera como CO2 Ciclo do carbono entra na composição das moléculas orgânicas dos seres vivos, a partir da fotossíntese. A sua devolução à atmosfera ocorre através da respiração aeróbia, da decomposição e da combustão da matéria orgânica. Parte do carbono retirado ao ar passa a constituir a biomassa dos seres. Esta poderá ser transferida primeiro para um herbívoro e depois para um carnívoro. Dessa forma, o carbono fixado na fotossíntese vai passando através das cadeias alimentares de um nível trófico para outro nível trófico superior.
  12. 12. Ciclo do carbono
  13. 13. Ciclo do carbono Fotossíntese CO2 atmosférico respiração Matéria Orgânica combustão decomposição
  14. 14. Desequilíbrios provocados pelo homem no ciclo do carbono: AUMENTO DA CONCENTRAÇÃO DE CO2 • Após a revolução industrial, a emissão de poluentes derivados da queima de combustíveis fósseis têm aumentado surpreendentemente. • A queima destes combustíveis provoca: o desertificação o diminuição da biodiversidade. DIMINUIÇÃO DO CONSUMO DE CO2 • Pelo petróleo derramado pelos oceanos, que provoca. • Pela morte do plancton pela obstrução da passagem da luz; • Pela desflorestação.
  15. 15. CO2 e o Efeito de estufa A acumulação de CO2 na atmosfera aumenta a retenção de calor próximo a superfície terrestre provocando o aumento do efeito de estufa.
  16. 16. Efeito de estufa O dióxido de carbono e o monóxido de carbono ficam concentrados em determinadas regiões da atmosfera formando uma camada que bloqueia a dissipação do calor. Esta camada de poluentes, tão visível nas grandes cidades, funciona como um isolante térmico do planeta Terra. O calor fica retido nas camadas mais baixas da atmosfera trazendo graves problemas ao planeta.
  17. 17. Consequências do aumento do efeito de estufa:  Alterações climáticas que poderão influenciar negativamente muitos ecossistemas levando a que espécies vegetais e animais possam ser extintos e a alterações da produção agrícola de vários países, reduzindo a quantidade de alimentos no nosso planeta.  Degelo dos icebergues e o alagamento de ilhas e regiões do litoral.  Desvio do curso das correntes marítimas, podendo diminuir a quantidade de peixes nos mares.
  18. 18. Ciclo do oxigénio O2 respiração fotossíntese atmosf H2 O
  19. 19. OXIGÉNIO - Consumido na respiração celular CICLO DO OXIGÉNIO - Libertado na fotossíntese Curiosidade Respir. celular (cadeia respir.) Fotossíntese (fotólise da H2O) 10NADH2 + 2FADH2 + 6O2 luz 2H2O 4H+ + O2 38ATP + 6H2O
  20. 20. CICLO DO OXIGÉNIO • Reservatório: Atmosfera – 21%. • Produção: Fotossíntese • Consumo: Respiração aeróbia, decomposição e combustão. • Atuação do homem: Camada de ozono
  21. 21. Ciclo do Azoto O Azoto também designado de nitrogénio é indispensável à vida, uma vez que entra na constituição das proteínas e ácidos nucléicos. Admite-se que, no corpo humano, 16% do peso é constituído por proteínas. A mais importante fonte de azoto é a atmosfera. Cerca de 78% do ar é formado por azoto livre (N2), mas a maioria dos seres vivos é incapaz de aproveitá-lo no seu metabolismo. Os únicos seres que fixam o azoto são bactérias, cianobactérias e os fungos por apresentarem enzimas apropriadas a essa função.
  22. 22. Ciclo do Azoto Reservatório: Atmosfera – 78%. Indispensável na formação de ácidos nucléicos e proteínas. Fixação: Descargas elétricas (raios), bactérias e cianofíceas NO2-- NH3 ou NO3Retorno: Decomposição
  23. 23. ETAPAS DO CICLO DO AZOTO  O azoto molecular, N2 é um gás biologicamente nãoutilizável pela maioria dos seres vivos. A sua entrada no mundo vivo ocorre graças à atividade dos microrganismos fixadores, as algas azuis e algumas bactérias, que o transformam em amônia.  No processo de nitrificação, outras bactérias transformam a amônia em nitritos e nitratos.  Essas três substâncias são utilizadas pelas plantas para a produção de compostos orgânicos azotados que serão aproveitados pelos animais.  O ciclo fecha-se a partir da atividade de certas espécies de bactérias, que efetuam a desnitrificação e devolvem o azoto molecular, N2 à atmosfera.
  24. 24. N2 atmosférico NO3 nitrato NO2 nitrito NH3 amônia
  25. 25. PARTICULARIDADES DO CICLO DO AZOTO A plantação de leguminosas (feijão, por exemplo),a chamada adubação verde, enriquece o solo com compostos azotados, uma vez que nas raízes dessas plantas há nódulos repletos de bactérias fixadoras de azoto. Outro procedimento agrícola usual é a rotação de culturas, na qual se alterna a plantação de não-leguminosas, que retiram do solo os nutrientes azotados, com leguminosas que devolvem esses nutrientes ao solo.
  26. 26. NITRIFICAÇÃO N2 atmosférico Chuva DESNITRIFICAÇÃO Assimilação pelos herbívoros Etapas do ciclo do azoto Absorção pelas raízes Excreção Rhizobium: Bactérias fixadoras de N2 nos nódulos de raízes de leguminosas Morte NO3(nitrato) Decompositores NH3 (amônia) Bactérias fixadoras de N2 no solo Bactérias desnitrificantes Nitrosomonas Absorção de NH3 por algumas plantas NO2 (nitrito) NITRIFICAÇÃO NITRA TAÇÃO Nitrobacter
  27. 27. CICLO DO AZOTO Azoto – entra na constituição de aminoácidos (proteínas) e nucleótidos (ácidos nucleicos) Para recordar As plantas e os animais não utilizam diretamente o azoto da atmosfera. As reações de fixação e transformação do azoto são realizadas por bactérias (solo)
  28. 28. Fixação física Fixação biológica N2 atmosférico desnitrificação NH3 NO2- NO3- amônia nitrito nitrato decomposição excreção plantas animais
  29. 29. FIXAÇÃO FÍSICA Neste caso, o N2 atmosférico, se houver fornecimento de grande quantidade de energia, o que ocorre em tempestades com aparecimento de relâmpagos, é fixado, transformando-se em óxidos de azoto. Estes, ao serem hidratados pelo vapor de água, transformam-se em nitratos, que são levados para a terra pela chuva. N2 + 02 ------ > NO3 (Nitrato)
  30. 30. - É a principal forma de fixação. FIXAÇÃO BIOLÓGICA - Algumas espécies de cianobactérias e de bactérias são capazes de transformar o azoto atmosférico (N2) em amônia (NH3), sendo por isso chamadas fixadoras de azoto. - As plantas da família das leguminosas (soja, feijão...) apresentam nas suas raízes nódulos de bactérias do gênero Rhizobium, que são capazes de realizar a fixação biológica, o que as permitem realizar técnicas de reposição de nutrientes, através de rotação de culturas e plantio simultâneo.
  31. 31. NÓDULOS DE BACTÉRIAS EM LEGUMINOSAS
  32. 32. Rotação de culturas Associação de culturas

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