Ciclos
biogeoquímicos
O que são?
• Ciclos Biogeoquímicos são as trocas cíclicas dos
elementos químicos que ocorrem entre os seres
vivos e o meio...
Ciclos
biogeoquímicos • De entre as várias transferência de elementos
químicos entre os seres vivos e o meio ambiente
irem...
Ciclo da água • Embora a água não seja um elemento químico,
mas antes uma substância composta por
hidrogénio e oxigénio, e...
Ciclo da água
Água
• Componente mais abundante dos seres vivos.
• 75% da superfície da Terra é coberta por água.
• Menos d...
Ciclo da água
Pequeno ciclo : quando no
percurso da H2O não entram
os seres vivos.
Grande ciclo : quando o
percurso da H2O...
Ciclo da água
 Pequeno ciclo
 No pequeno ciclo, a água dos oceanos, lagos, rios,
icebergs e mesmo a embebida no solo sof...
• Na natureza, observa-se, diariamente, uma grande
evaporação da água a partir dos oceanos, lagos, rios, seres
vivos etc.
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Desequilíbrios provocados pelo Homem no ciclo da água:
Poluição das
águas
Matéria
orgânica
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domésticos
Metais
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Desperdício
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planeamento
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Ciclo do
carbono
O carbono existente na atmosfera como CO2
entra na composição das moléculas
orgânicas dos seres vivos, a...
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Fotossíntese
respiração
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provocados pelo
homem no ciclo do
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Ciclo do oxigénio
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CICLO DO
OXIGÉNIO
• Reservatório: Atmosfera – 21%.
• Produção: Fotossíntese
• Consumo: Respiração aeróbia,
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indispensável à vida, uma vez que entra na
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Reservatório: Atmosfera – 78%.
Indispensável na formação de
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O azoto molecular, N2 é um gás biologicamente não-
utilizável pela maioria dos seres vivos. A sua
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N2
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Neste caso, o N2 atmosférico, se
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FIXAÇÃO
BIOLÓGICA
- É a principal forma de fixação.
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  1. 1. Ciclos biogeoquímicos
  2. 2. O que são? • Ciclos Biogeoquímicos são as trocas cíclicas dos elementos químicos que ocorrem entre os seres vivos e o meio ambiente. • 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. Ciclo da água 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. Ciclo da água  Pequeno ciclo  No pequeno ciclo, a água dos 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 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. Particularidades do ciclo da água
  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. Ciclo do carbono O carbono existente na atmosfera como CO2 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 CO2 atmosférico Matéria Orgânica Fotossíntese respiração 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. 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. Efeito de estufa
  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. H2O O2 atmosf respiração fotossíntese Ciclo do oxigénio
  19. 19. CICLO DO OXIGÉNIO 10NADH2 + 2FADH2 + 6O2 38ATP + 6H2ORespir. celular (cadeia respir.) 2H2O luz 4H + O2 +Fotossíntese (fotólise da H2O) - Consumido na respiração celular - Libertado na fotossíntese OXIGÉNIO Curiosidade
  20. 20. CICLO DO OXIGÉNIO • Reservatório: Atmosfera – 21%. • Produção: Fotossíntese • Consumo: Respiração aeróbia, decomposição e combustão. • Atuação do homem: Camada de ozono
  21. 21. 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. Ciclo do Azoto
  22. 22. Reservatório: Atmosfera – 78%. Indispensável na formação de ácidos nucléicos e proteínas. Fixação: Descargas elétricas (raios), bactérias e cianofíceas NO2 -- NH3 ou NO3 - Retorno: Decomposição Ciclo do Azoto
  23. 23. O azoto molecular, N2 é um gás biologicamente não- utilizável 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. ETAPAS DO CICLO DO AZOTO
  24. 24. NH3 amônia NO3 nitrato NO2 nitrito N2 atmosférico
  25. 25. 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. PARTICULARIDADES DO CICLO DO AZOTO
  26. 26. Etapas do ciclo do azoto Bactérias desnitrificantes NITRIFICAÇÃO DESNITRIFICAÇÃOAssimilação pelos herbívoros Excreção Morte NITRIFICAÇÃONitrosomonas Bactérias fixadoras de N2 no solo NO3(nitrato) Absorção de NH3 por algumas plantas NO2 (nitrito) NH3(amônia) Nitrobacter Decompositores Rhizobium: Bactérias fixadoras de N2 nos nódulos de raízes de leguminosas Absorção pelas raízes N2 atmosférico Chuva NITRATAÇÃO
  27. 27. Azoto – entra na constituição de aminoácidos (proteínas) e nucleótidos (ácidos nucleicos) 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) CICLO DO AZOTO Para recordar
  28. 28. N2 atmosférico NO2 - nitrito NO3 - nitrato animais decomposição excreção desnitrificação amônia NH3 Fixaçãobiológica Fixaçãofísica plantas
  29. 29. 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) FIXAÇÃO FÍSICA
  30. 30. FIXAÇÃO BIOLÓGICA - É a principal forma de fixação. - 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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