O documento aborda os ciclos biogeoquímicos, incluindo o ciclo do oxigênio, carbono, água, nitrogênio e fósforo, destacando a importância de cada ciclo na manutenção dos ecossistemas. São discutidos também os impactos das atividades humanas, como a emissão de CO2 e o uso de fertilizantes, que afetam esses ciclos. A interação entre organismos e o ambiente é salientada, especialmente no contexto de adaptação e transformação química necessária para a vida.

1. CICLOS
BIOGEOQUÍMICOS

2. CONTEÚDO
1. Alterações ambientais
2. Ciclo do oxigênio
3. Ciclo do carbono
4. Ciclo da água
5. Ciclo do nitrogênio
6. Ciclo do fósforo
• A praticar!

3. ALTERAÇÕES AMBIENTAIS
• Quando analisamos determinada área do globo terrestre,
podemos identificar 2 tipos de elementos:

4. ALTERAÇÕES AMBIENTAIS
• Seres vivos que apresentam grande capacidade de adaptação
às variações do ambiente e elevado índice de potencial biótico
são classificados como euribiontes.
• Caso não consiga manter um nível estável de adaptação ou
algo interfira em seu processo reprodutivo, a população de
determinada espécie pode até ser extinta do ecossistema em
que vive. Os seres humanos são o melhor exemplo de
euribiontes, devido à sua notável adaptabilidade.
• Os seres que não suportam as variações ambientais e
apresentam baixo potencial biótico são classificados como
estenobiontes. Os ursos-polares, os pinguins e algumas
espécies de peixes que vivem em regiões geladas, são
exemplos de estenobiontes.

5. CICLO DO OXIGÊNIO
• O oxigênio é um elemento usado nas atividades oxidativas
dos seres vivos, como a respiração celular. Ele pode ser
extraído da atmosfera e está dissolvido na água. A captação
dos átomos de oxigênio ocorre por meio do gás oxigênio (O2),
do gás carbônico (CO2) e da água.
• A maioria dos seres vivos, após as atividades metabólicas e
durante a respiração celular, libera bastante água por
intermédio da transpiração, da urina e das fezes, devolvendo
o oxigênio não utilizado ao ambiente.
• O oxigênio absorvido incorpora-se à estrutura orgânica e é
usado no metabolismo. Os átomos podem, ainda, voltar ao
ambiente por meio da decomposição, sob a forma de água e
gás carbônico.

7. CICLO DO CARBONO
• Os seres vivos são, essencialmente, constituídos de átomos
de carbono, um dos elementos mais encontrados, em forma
inorgânica, na superficie terrestre e na atmosfera. A
fabricação dos carboidratos acontece nos processos de
fotossíntese e quimiossíntese, realizados, respectivamente,
por vegetais e algas, que utilizam o dióxido de carbono
existente na água e no ar atmosférico.
• Ao se alimentarem dos produtores, os consumidores quebram
os átomos e os incorporam. Nessa atividade de respiração
aeróbica e anaeróbica, há um gasto de energia cujo resíduo é
o CO2 que é devolvido à atmosfera.
• A emissão de toneladas de CO2 provenientes de ações
humanas como, por exemplo, a queima de combustíveis
fósseis (gasolina, diesel, etc.), eleva a concentração desse gás
o que agrava o efeito estufa e o aquecimento global.

9. CICLO DA ÁGUA
• Os seres vivos precisam da atuação da água como solvente e
reagente das diversas reações químicas em seu metabolismo e a
obtêm no ambiente, na forma líquida.
• O ciclo normal da água depende do aumento da temperatura
atmosférica, que a faz passar ao estado gasoso, evaporar-se e
sofrer, um processo de condensação, formando as nuvens. Em
elevadas altitudes, as baixas temperaturas intensificam a
condensação da água nas nuvens, e ela passa ao estado líquido,
formando chuvas.
• Os vegetais absorvem a água pelas raízes, utilizando-a como
matéria-prima no processo de fotossíntese. Nessa reação, seus
átomos são decompostos; o hidrogênio é usado na fabricação de
glicose, e o oxigênio, expelido como O2.
• Os animais ingerem água diretamente do meio físico ou pelos
alimentos. A água permite a condução dos nutrientes e o
excesso dela é liberado por meio da excreção e da respiração.

11. CICLO DO NITROGÊNIO
• O nitrogênio participa da constituição das proteínas e da estrutura
dos ácidos nucleicos. Embora, na forma gasosa (N2) seja o
elemento mais presente na atmosfera (aprox. 78%), sua forma
química impossibilita a absorção direta pelos seres vivos. Por isso, os
vegetais se associam às bactérias e a outros agentes para
transformá-lo em amoníaco (NH3) ou nitrato (NO3). Os animais
conseguem incorporá-lo na forma de aminoácidos e ácidos
nucleicos, obtidos por meio dos alimentos.
• A fixação do nitrogênio se dá pela ação das cianobactérias (Nostoc
sp.) e das bactérias do gênero Azotobacter, de vida livre nos mais
variados tipos de solo. Elas conseguem absorver o nitrogênio livre da
atmosfera e convertê-lo em amoníaco e nitrato. Quando morrem,
deixam no solo esses compostos, os quais são incorporados pelos
vegetais.
• Muitas vezes, os próprios vegetais provêm um lugar em sua raiz, em
pequenos nódulos, onde “cultivam” as bactérias do gênero
Rhizobium nas leguminosas (alfafa, amendoim, ervilha, lentilha,
feijão, soja, etc.) em total cooperação ou mutualismo.

12. CICLO DO NITROGÊNIO
• As bactérias transformam o nitrogênio do ar em amoníaco ou
amônia (NH3), que pode ser utilizada pela planta. Parte da amônia
que fica no solo pode ser transformada em nitritos (NO2) e, em
seguida, em nitratos (NO3), que podem ser absorvidos pelas plantas.
• A produção de nitratos ocorre en 2 etapas, ambas realizadas por
bactérias quimiossintetizantes: as nitrossômonas e as
nitrobactérias. Os nitratos assim formados podem ser absorbidos
pelas plantas. Na realidade, no interior da célula vegetal, os nitratos
são reconvertidos a amônia, que é usada para a produção de
aminoácidos.
• As bactérias nitrificantes são autótrofas quimiossintetizantes. Como
as plantas, elas podem fabricar substâncias orgânicas da matéria-
prima simples, porém, não utilizam luz.
• A desnitrificação é realizada por bactérias que usam o oxigênio do
nitrato para realizar a respiração anaeróbica. Bactérias que atuam
nesse processo são as pseudômonas, muito comum nas fezes dos
animais.

14. CICLO DO FÓSFORO
• O fósforo é muito importante para a vida, pois participa diretamente
da constituição dos ácidos nucleicos. Além disso, é um dos
elementos de composição do ATP (adenosina trifosfato), molécula
que fornece energia aos processos vitais.
• Os compostos gasosos que contêm fósforo estão presentes na
atmosfera em quantidades muito pequenas. Os seres vivos
aproveitam o íon fosfato (PO43-): os vegetais absorvem esses íons
dissolvidos no solo e na água, e os animais, quando bebem e se
alimentam.
• A decomposição e a devolução do fósforo ao ecossistema ocorrem
de 2 formas: no tempo ecológico, quando a decomposição se dá no
solo ou na água, em um curto intervalo de tempo, sendo logo
reaproveitado por outro ser vivo; no tempo geológico, quando o
fósforo se deposita e se incorpora a alguma rocha e requer muito
tempo para ser incorporado ao solo ou à água de rios, lagos, mares,
por fatores geológicos.

15. CICLO DO FÓSFORO
• O fósforo retorna ao meio pela ação de bactérias
fosfolizantes que se nutrem de animais mortos. Como seu
retorno se dá na forma de composto solúvel (PO43-), ele é
facilmente carregado pela chuva para lagos e rios, e destes
para os mares. Assim, o fundo do mar passa a ser um grande
depósito de fósforo solúvel.
• O fósforo desse grande depósito é restituido ao meio terrestre
pelas aves marinhas (guano), cujo papel é essencial nesse
processo. Isso se dá quando essas aves excretam em terra
firme os resíduos de peixes marinhos de que se alimentam.
• Por existir em grande abundância e de diversas formas, o
fósforo também pode causar sérios problemas ambientais.
Um exemplo é a excessiva proliferação de algas e plânctons, o
que torna o oxigênio insuficiente no ambiente aquático.
• O uso mais comum do fósforo é como fertilizante.

17. TABELA DOS C. BIOGEOQUÍMICOS
CICLOS
DO OXIGÊNIO DO
CARBONO
DA ÁGUA DO
NITROGÊNIO
DO
FÓSFORO
Processos
envolvidos
Respiração celular,
transpiração e
excreção.
Fotossíntese,
quimiossíntese
e respiração.
Evaporação,
condensação,
precipitação e
evapotranspiração
(transpiração
vegetal)
Fixação (N2 ->
NH3), nitrificação
(NH3 -> NO3),
desnitrificação
(NO3 -> N2) e
excreção.
Excreção,
decomposição
por bactérias
fosfolizantes e
intemperismo
das rochas.

18. A PRATICAR!
• 1. (Enem - 2010) De 15% a 20% da área de um canavial precisa ser renovada
anualmente. Entre o período de corte e o de plantação de novas canas, os produtores
estão optando por plantar leguminosas, pois elas fixam nitrogênio no solo, um adubo
natural para a cana. Essa opção de rotação é agronomicamente favorável, de forma
que municípios canavieiros são hoje grandes produtores de soja, amendoim e feijão.
• A rotação de culturas citada no texto pode beneficiar economicamente os produtores
de cana porque
• a) a decomposição da cobertura morta dessas culturas resulta em economia na aquisição de
adubos industrializados.
b) o plantio de cana-de-açúcar propicia um solo mais adequado para o cultivo posterior da soja, do
amendoim e do feijão.
c) as leguminosas absorvem do solo elementos químicos diferentes dos absorvidos pela cana,
restabelecendo o equilíbrio do solo.
• d) a queima dos restos de vegetais do cultivo da cana-de-açúcar transforma-se em cinzas, sendo
reincorporadas ao solo, o que gera economia na aquisição de adubo.
• e) a soja, o amendoim e o feijão, além de possibilitarem a incorporação ao solo de determinadas
moléculas disponíveis na atmosfera, são grãos comercializados no mercado produtivo.
As encruzilhadas da fome. Planeta. São Paulo, ano 36, no 430, jul. 2008 (adaptado).

19. A PRATICAR!
• 2. (PUC-RJ/2015) Cientistas brasileiros e ingleses publicaram recentemente os
resultados de uma pesquisa que mostra que a perda de carbono na Amazônia
brasileira é 40% maior do que se sabia. De acordo com essa pesquisa, a perda de
carbono não se restringe apenas ao desmatamento da Amazônia, mas também ao
corte seletivo, aos efeitos de borda e à queima da vegetação de sub-bosque.
Com relação ao ciclo do carbono e ao papel desempenhado pelas florestas nesse
processo, considere as afirmações abaixo:
• I – As florestas armazenam carbono na forma de açúcar.
II – Todo o carbono da Terra está armazenado nos organismos fotossintetizantes.
III – Florestas tropicais representam uma das principais áreas de fixação de carbono.
IV – O gás carbônico é lançado no ambiente pela decomposição e combustão e é
retirado pela respiração e fotossíntese.
• É correto o que se afirma em
• a) Somente I e II.
• b) Somente I e III.
• c) Somente I, II e III.
• d) Somente II, III e IV.
• e) Somente III e IV.

20. A PRATICAR!
• 3. (FPS/2018) O nitrogênio (N2) é um gás presente na atmosfera que, porém, não é
utilizado de forma direta pela maior parte dos seres vivos. Para ser aproveitado pela
maioria dos organismos, esse gás depende da sua fixação, sendo a biofixação o
processo mais importante.
• Acerca do nitrogênio e dos processos para sua fixação, analise as afirmativas a seguir.
• 1) Rhizobium, bactérias fixadoras de nitrogênio, transformam o N2 atmosférico em íons
amônio.
2) Nitrobacter transformam o íon amônio em nitrato.
3) Nitrossomonas transformam íons de amônio em nitrito.
4) Nitrobacter transforma o íon nitrito em nitrato.
• Estão corretas apenas:
a) 1, 2 e 4.
b) 2, 3 e 4.
c) 1, 3 e 4.
d) 1, 2 e 3.
e) 2 e 3.

21. A PRATICAR!
• 4. (Enem – 2015) O nitrogênio é essencial para a vida e o maior
reservatório global desse elemento, na forma de N2 , é a atmosfera.
Os principais responsáveis por sua incorporação na matéria orgânica
são microrganismos fixadores de N2 , que ocorrem de forma livre ou
simbiontes com plantas.
• Animais garantem suas necessidades metabólicas desse elemento
pela
• a) absorção do gás nitrogênio pela respiração.
• b) ingestão de moléculas de carboidratos vegetais.
• c) incorporação de nitritos dissolvidos na água consumida.
• d) transferência da matéria orgânica pelas cadeias tróficas.
• e) protocooperação com microrganismos fixadores de nitrogênio.
ADUAN, R. E. et al. Os grandes ciclos biogeoquímicos do planeta. Planaltina: Embrapa, 2004 (adaptado).

22. A PRATICAR!
• 5. (PUC-RJ) Com relação ao que chamamos de
sequestro de carbono, é correto afirmar que
a) seu aumento contribui para o aquecimento global.
b) é feito por organismos autotróficos.
c) aumenta consideravelmente com as queimadas.
d) é feito por organismos heterotróficos.
e) corresponde, nas plantas, à respiração.

23. GABARITO
1 2 3 4 5
e b c d b

24. REFERÊNCIA
• Biologia. Coleção Enem e Vestibulares; o passo decisivo para sua
aprovação; v.3 p. 45, 46. São Paulo, SP: Gold Editora, 2014
• FÁVARO, C. ; MACHADO, M. F. ; ROMAGNOLI, W. Sistema
Inter@tivo de Ensino - Biologia 1° ano. 1ª ed. Tatuí-SP: Casa
Publicadora Brasileira, 2018.