Os ciclos biogeoquímicos descrevem a circulação de elementos químicos essenciais entre os seres vivos e o meio ambiente físico. São apresentados os ciclos da água, do carbono, do oxigênio, do nitrogênio e do fósforo, explicando como esses elementos se movimentam entre os organismos e os reservatórios ambientais por meio de processos como a fotossíntese, respiração, decomposição e intemperismo.

1. 2° - Biologia 2 livro 5
Cap. 17 – Ciclos Biogeoquímicos
Profª Thais Stella

2. Ciclos biogeoquímicos
• A estrutura de qualquer ser vivo, mesmo dos mais primitivos, é
formada por um sistema complexo e bem organizado, que
necessita, para a manutenção de seu equilíbrio interno, de
inúmeros elementos químicos
• Forma pela qual esses elementos circulam no ambiente difere do
fluxo de energia no meio
• Elementos químicos transitam entre os seres vivos e o meio
físico, estabelecendo ciclos da matéria
• A energia apresenta um fluxo unidirecional e decrescente, o que
impede o seu reaproveitamento.
• Ex: Respiração animal

3. Definição
• Existem atualmente 118 elementos químicos conhecidos, sendo 91
naturais e 27 sintéticos. Estima-se que entre 30 e 40 elementos
podem ser encontrados na composição dos seres vivos.
• Circulam entre os seres vivos e o ambiente físico (reservatório de
depósitos) – troca lenta
• Restante desses elementos - encontrado nos reservatórios de troca
ou ciclo - movimentação mais ativa e uma constante permuta é
observada.
• Movimento dos elementos químicos de troca ou fluxo entre o
ambiente físico e os seres vivos forma o que se chama de ciclos
biogeoquímicos.
• Tipo gasoso ou tipo sedimentar

4. Ciclo da água
• Água tem uma movimentação bastante ativa – resiste pouco tempo
na atmosfera
• Bastante vulnerável à ação humana, sofrendo inúmeras interferências
que acarretam consequências em escala global - alterações
climáticas.
• Água dos oceanos – evaporação intensa – condensação sobre os
oceanos – sustentando os ecossistemas terrestres
• Água evapora – se condensa – forma as nuvem - chuva, neve ou
granizo, dependendo das condições atmosféricas. (abióticos)
• Infiltrar-se no solo e se acumular em camadas mais profundas ou se
acumular na superfície do planeta
• Seres vivos - transpiração, respiração e excreção

5. Ciclo da água

6. Ciclo do carbono
• É um dos elementos químicos em maior quantidade na composição dos seres vivos
– gás carbônico – produto dos organismos aeróbicos (dependem do oxigênio para
obter energia)
• Vital para a manutenção da vida - metabolismo energético dos seres vivos - glicose
(carboidrato)
• Absorvido pelos organismos autótrofos fotossintetizantes
• Heterótrofos assimilam o carbono a partir da cadeia alimentar
• A transdução de energia, quando ocorre de forma aeróbica, é resultado de um
processo no qual a molécula de glicose é oxidada, originando moléculas de CO2,
água e ATP (energia metabólica) – CO2 liberado novamente pra atmosfera
• Reações orgânicas associadas ao ciclo do carbono são a fotossíntese e a
respiração celular
• Decomposição realizadas pelos fungos e pelas bactérias – Metano (CH4)
• Combustão da matéria, como combustíveis fósseis e madeira (CO)

7. Ciclo do carbono

8. Ciclo do oxigênio
• Na natureza - nas formas gasosas do gás oxigênio (O2) e do gás ozônio
(O3) (na atmosfera) e associado a metais, formando os óxidos
(armazenados no solo).
• Troposfera – gás oxigênio (O2) – reações metabólicas dos seres vivos
• Estratosfera – gás ozônio (O3) – bloqueador solar (reflete a radiação
solar)
• Está ligado ao ciclo do carbono - reações que constituem o ciclo do
carbono também participam do ciclo do oxigênio (respiração celular e a
fotossíntese)
• Processo de fotossíntese - seres autótrofos clorofilados - molécula
de água é quebrada - liberação do gás oxigênio na atmosfera -
utilizado pelos seres de respiração aeróbica no processo de
respiração celular

9. Ciclo do oxigênio
Quebra da molécula
de agua

10. Ciclo do nitrogênio
• Principal componente da atmosfera – gás nitrogênio (N2)
– 78% de todos os gases da nossa camada.
• Não pode ser associado na sua forma gasosa por todos
os seres vivos -processo de fixação - convertido em
outros compostos passíveis de assimilação.
• Biofixação, a nitrificação, a desnitrificação e a
amonificação.

11. Ciclo do nitrogênio
• Fixação ou biofixação:
• Cianobactérias ou cianofíceas de vida livre (Nostoc)
• Bactérias dos gêneros Azotobacter e Clostridium.
• Bactérias mutualísticas que vivem associadas a raízes de
leguminosas ( feijão, soja e ervilha) – Rhizobium (encontradas no
solo junto as raízes formando nódulos.
• Gás nitrogênio reage com o hidrogênio originando a amônia
(NH3) - fornecida às plantas - fornecerão às bactérias as
moléculas de glicose necessárias ao seu metabolismo,
estabelecendo dessa forma uma relação mutualística.
Chamadas de algas azuis ou algas cianofíceas

12. Ciclo do nitrogênio
• Nitrificação - Amônia para nitrato
• Embora algumas plantas possam assimilar o nitrogênio
em sua forma de amônia (NH3), a grande maioria dos
vegetais é incapaz de aproveitar esse composto -
conversão para a forma de nitrato (NO−3)
• Bactérias quimiossintetizantes = bactérias nitrificantes
• Nitrosação: A amônia produzida pelo processo de
biofixação será oxidada por bactérias nitrosas, como
as do gênero Nitrosomonas, Nitrosococcus e
Nitrosolobus, que obtêm energia por meio desse
processo e, a partir dessa oxidação, produzem nitrito.
AMÔNIA – NH3
NITRITO – NO2-

13. Ciclo do nitrogênio
• Nitrificação - Amônia para nitrato
• Nitratação – O nitrito liberado no solo durante a reação de
oxidação da amônia será também oxidado, desta vez pela
ação das bactérias nítricas do gênero Nitrobacter, e
originará o nitrato. O nitrato presente no solo será
absorvido pelos vegetais e utilizado em seu metabolismo
para a produção dos aminoácidos, que formarão suas
proteínas, e também para a produção de seus ácidos
nucleicos.
NITRATO – NO3-
NITRITO – NO2-

14. Ciclo do nitrogênio
• Desnitrificação: Nitraro para gás nitrogênio
• No solo existem outras bactérias, como a Pseudomonas
denitrificans.
• Na ausência de oxigênio atmosférico, essas bactérias usam o
nitrato para oxidar compostos orgânicos (respiração
anaeróbia) e produzir energia.
• Parte dos nitratos do solo é transformada novamente em gás
nitrogênio e volta para a atmosfera, fechando o ciclo.

15. Ciclo do nitrogênio
• Amonificação:
• Parte da amônia presente no solo origina-se da fixação do nitrogênio e
outra parte é formada a partir da decomposição das proteínas, dos
ácidos nucleicos e dos resíduos nitrogenados presentes em cadáveres e
excretas (Realizado por bactérias, fungos e outros decompositores)
• Essa decomposição é o processo pelo qual as bactérias e os fungos
obtêm energia - decomposição é consequência da respiração celular
desses organismos
• Se um aminoácido for utilizado como fonte de energia, o nitrogênio será
liberado na forma de amônia.

16. Ciclo do nitrogênio

17. Ciclo do fósforo
• Acúmulo desse elemento em depósitos rochosos, o que constitui um ciclo de depósito sedimentar.
• Decomposição ou erosão do solo, que o libera para o ambiente -parte desse composto escapa para o mar
• Peixes ou aves marinhas - retorno do fosforo para o ambiente terrestre
• Composição de moléculas de grande destaque, como o DNA e o RNA – moléculas responsáveis pelo controle celular
– e o ATP – molécula de alto valor energético e importante para o metabolismo –, além de participar de processos
como a contração muscular e constituir a estrutura óssea.
• Intemperismos responsáveis pela erosão do solo - garante a sua liberação para os ecossistemas, nos quais ocorre a
sua absorção pelos vegetais e, por meio das cadeias alimentares, os compostos orgânicos fosfatados são transferidos
para os demais organismos do meio.
*conjunto de alterações físicas (desagregação) e químicas (decomposição) que as rochas sofrem quando ficam expostas na superfície da Terra*

18. Ciclo do fósforo
O intemperismo desagrega os
minerais da rocha e os fragmenta,
por uma força de agentes
transformadores de fora da rocha:
pelas águas (intemperismo químico),
pela temperatura (físico) e pelos
seres vivos (biológico). Tudo isso vai,
pouco a pouco, esculpindo
paisagens.