Ciclo do nitrogênio.pptx apresentação da importância do ciclo para o planeta

Apresentação sobre a importância do ciclo no nitrogênio

1. 3 º bimestre Aula 3 Biologia Ciclo do nitrogênio 1 a Ensino Médio

2. Ciclo do nitrogênio. Analisar o ciclo biogeoquímico do nitrogênio.

3. O que significa fixação do nitrogênio? Quais biomoléculas têm nitrogênio na sua composição? Leia o título da reportagem abaixo. Para começar Fotografia de alga com seta indicando a organela fixadora de nitrogênio. 3 minutos Reprodução – REVISTA CULTIVAR , 2024 . Disponível em: https:// revistacultivar.com.br /noticias/descoberta-organela-fixadora-de-nitrogenio-em-celulas-eucarióticas . Acesso em: 2 jan. 2025. REVISTA CULTIVAR. Descoberta organela fixadora de nitrogênio em células eucarióticas, 12 abr. 2024. Disponível em: https://revistacultivar.com.br/noticias/descoberta-organela-fixadora-de-nitrogenio-em-celulas-eucarióticas . Acesso em: 2 jan. 2025.

4. Infográfico com informações sobre o elemento químico nitrogênio. O nitrogênio Foco no conteúdo Veja no livro! Atividade 2 Fonte: URRY, et a l., 2022. Produzido pela SEDUC-SP.

5. Infográfico as principais formas do nitrogênio em seu ciclo biogeoquímico. As formas do nitrogênio Foco no conteúdo Na natureza, o elemento químico nitrogênio (N) encontra-se em grande quantidade na atmosfera, na forma do gás nitrogênio (N 2 ). Este gás não é absorvido por grande parte dos seres vivos, e encontra-se na sua forma inorgânica. Portanto, é necessário que passe pelo processo de fixação para que fique disponível para os demais seres vivos. Considerando que o nitrogênio cicla entre o meio (fatores abióticos) e seres vivos, conheça as substâncias nas quais o nitrogênio pode ser encontrado em seu ciclo biogeoquímico. Fixação é o processo no qual compostos químicos são transformados da forma inorgânica para a orgânica, ficando disponíveis para organismos vivos. Fonte: URRY, et al., 2022. Produzido pela SEDUC-SP.

6. Veja abaixo as principais fases do ciclo do nitrogênio e os agentes responsáveis pela transformações: As fases do ciclo do nitrogênio Foco no conteúdo Tabela 01 – Fases do ciclo do nitrogênio Fase Definição Agentes Fixação Transformação de gás nitrogênio em amônia. Fixação física: descargas elétricas da atmosfera. Fixação biológica: bactérias. Amonificação Transformação de amônia em amônio. Reação química entre a amônia e a água. Nitrificação Transformação de amônio em nitrito ( nitrosação ) e de nitrito em nitrato ( nitratação ). Bactérias nitrificantes. Assimilação Transformação do nitrito e nitrato em moléculas orgânicas como aminoácidos. Plantas. Desnitrificação Transformação de nitrato em gás nitrogênio. Bactérias desnitrificantes. Fonte: AMABIS; MARTHO, 2003.

7. Observe a ilustração. Com base no que você conheceu sobre as fases do ciclo do nitrogênio, preencha o esquema com o nome correto de cada fase de transformação deste elemento químico. Lembre-se das fases: Assimilação; Desnitrificação; Amonificação ; Fixação; Nitrificação . Atividade 1: conhecendo o ciclo do nitrogênio Na prática O ciclo do nitrogênio. 5 minutos Veja no livro! Atividade 1 Fonte: JOHANN DRÉO/WIKIMEDIA COMMONS, 2009. Produzido pela SEDUC-SP.

8. Na prática O ciclo do nitrogênio. Fonte: JOHANN DRÉO/WIKIMEDIA COMMONS, 2009. Produzido pela SEDUC-SP. Atividade 1: conhecendo o ciclo do nitrogênio

9. A transformação de compostos nitrogenados presente na atmosfera em amônia pode ocorrer de duas formas: Fixação física: ocorre por meio de descargas elétricas da atmosfera (cerca de 5 a 10% dos compostos nitrogenados dos ecossistemas). Forma biológica: por meio de bactérias do gênero Rhizobium ou Azospirillum , presentes no solo. Fotografia de relâmpago. Reprodução – WIKIMEDIA COMMONS, 2007. Disponível em: https:// commons.wikimedia.org /wiki/File:Lightning_strike_jan_2007.jpg . Acesso em: 2 jan. 2025. A fixação do nitrogênio Foco no conteúdo

10. Bactérias fixadoras de nitrogênio desempenham papel fundamental nos ecossistemas, pois é por meio delas que o nitrogênio pode circular dentro dos seres vivos. Seu papel é tão importante, que existem relações simbióticas entre estas bactérias e plantas. Em espécies de leguminosas , como feijão e ervilha, bactérias vivem em nódulos nas raízes destas plantas. As bactérias fornecem compostos nitrogenados para as plantas, enquanto as plantas fornecem água e proteção para as bactérias. Esta associação também é essencial para enriquecer o solo com compostos nitrogenados Fotografia de nódulo de bactérias fixadoras de nitrogênio em raiz de planta. Reprodução – WIKIMEDIA COMMONS, 2019. Disponível em: https:// commons.wikimedia.org /wiki/ File:Vicia_faba_Rhizobium_root_nodule.jpg . Acesso em: 2 jan. 2025. Formando parcerias Foco no conteúdo

11. Após a fixação do nitrogênio em amônia, esta reage com a água no solo e forma amônio, disponível para uso. As plantas podem utilizá-lo em seu metabolismo, porém as grandes consumidoras deste composto são bactérias nitrificantes. Alguns gêneros de bactérias que participam desta fase são: Nitrosomonas : transforma amônio em nitrito. Nitrobacter : transforma nitrito em nitrato. As bactérias eliminam nitrato no solo, enriquecendo-o e disponibilizando-o para que as plantas possam absorvê-lo. Imagem obtida através de microscopia eletrônica de transmissão de bactéria do gênero Nitrobacter . Reprodução – TAN LE/WIKIMEDIA COMMONS, 2017. Disponível em: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:TEM_Image_of_Nitrobacter_winogradskyi_str._Nb-255.jpg . Acesso em: 2 jan. 2025. A nitrificação Foco no conteúdo

12. Nessa fase, as plantas absorvem o nitrato e o amônio do solo e os convertem em compostos orgânicos , que serão utilizados na formação de moléculas como aminoácidos, proteínas. O nitrogênio será transportado por meio das cadeias alimentares , sendo transferido das plantas para os consumidores pelas relações de consumo e chegará aos decompositores por meio de excretas, detritos ou com a morte de organismos. Animais produzem resíduos como a amônia , a ureia e o ácido úrico , que são compostos nitrogenados que retornam ao ambiente e são processados pelos decompositores . Fotografia de ave ingerindo um fruto: o consumo de vegetais transporta nitrogênio por meio da cadeia alimentar. A assimilação Foco no conteúdo Reprodução – SABBIRABEIR/WIKIMEDIA COMMONS, 2018. Disponível em: https://commons.wikimedia.org/wiki/ File:Chestnut_fronted_macaw_at_Safari_park.jpg . Acesso em: 2 jan. 2025.

13. Assim como o nitrogênio é convertido em sua forma orgânica para ser utilizado pelos seres vivos, ele também pode retornar para a atmosfera em sua forma inorgânica, o gás nitrogênio. O nitrato , produzido na nitrificação, fica disponível no solo e pode ser utilizado para a geração de energia em bactérias como Pseudomonas . Um dos produtos do metabolismo energético destas bactérias é o gás nitrogênio (N 2 ) , que retorna para a atmosfera. Fotografia da atmosfera, o maior reservatório natural de hidrogênio no planeta. Reprodução – WIKIMEDIA COMMONS, 2007. Disponível em: https:// commons.wikimedia.org /wiki/ File:Top_of_Atmosphere.jpg . Acesso em: 2 jan. 2025. A desnitrificação Foco no conteúdo

14. Com base no que estudamos no ciclo do nitrogênio, responda às seguintes perguntas: Considerando que o nitrogênio orgânico é produzido por bactérias, explique como uma onça pintada pode obter compostos nitrogenados. Qual o papel de decompositores no ciclo do nitrogênio? Caso ocorra uma alteração global nos solos impactando na extinção de bactérias fixadoras de nitrogênio, qual seria o impacto para a existência da vida no planeta? Atividade 2: sistematizando aprendizados Na prática 10 minutos Veja no livro! Atividade 2

15. Com base no que estudamos no ciclo do nitrogênio, responda as seguintes perguntas: R: Por meio de cadeias alimentares, pois a onça pintada alimenta-se de herbívoros que, por sua vez, alimentam-se de plantas que absorvem nitrato do solo que foi produzido por bactérias a partir da disponibilização de nitrito e amônia por parte de outras bactérias. R: Os decompositores devolvem ao ambiente a amônia, a primeira forma orgânica de nitrogênio no ciclo do nitrogênio. R: A vida do planeta estaria em sério risco, pois sem as bactérias fixadoras, a quantidade de nitrogênio orgânico disponível seria pouca (disponibilizado apenas por fixação física), sendo assim, os organismos não teriam nitrogênio disponível para formar proteínas nem ácidos nucleicos, assim como as plantas não conseguiriam produzir clorofila. Atividade 2: sistematizando aprendizados – Correção Na prática

16. Na aula de hoje, analisamos o ciclo biogeoquímico do nitrogênio Qual a principal fonte de nitrogênio para o ciclo desse elemento? Como o nitrogênio inorgânico é disponibilizado para os seres vivos? Ilustração de planta com raízes no solo: o ciclo do nitrogênio integra todas as partes desta imagem. © Getty Images Encerramento 3 minutos

17. AMABIS, J. M; MARTHO, G. R. Fundamentos da Biologia moderna . São Paulo: Moderna. 2003. INSTITUTO NACIONAL DE ESTUDOS E PESQUISAS EDUCACIONAIS ANÍSIO TEIXEIRA (INEP). Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM), 2015. Prova de Ciências Humanas e suas Tecnologias; Prova de Ciências da Natureza e suas Tecnologias, 1º dia, Caderno 3 – Branco, 2ª aplicação . Disponível em: https://download.inep.gov.br/educacao_basica/enem/provas/2014/2014_PPL_PV_D1_CD3.pdf . Acesso em: 23 jan. 2025. LEMOV, D. Aula nota 10 3.0 : 63 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2023. REVISTA CULTIVAR. Descoberta organela fixadora de nitrogênio em células eucarióticas , 12 abr. 2024. Disponível em: https://revistacultivar.com.br/noticias/descoberta-organela-fixadora-de-nitrogenio-em-celulas-eucarióticas . Acesso em : 2 jan. 2025. Referências

18. ROSENSHINE, B. Principles of instruction : research-based strategies that all teachers should know . American Educator , v. 36, n. 1, Washington, 2012, p. 12-19. Disponível em: https://www.aft.org/ ae /spring2012 . Acesso em: 2 jan. 2025. SÃO PAULO (Estado). Secretaria da Educação. Currículo Paulista: etapa Ensino Médio , 2020. Disponível em: https://efape.educacao.sp.gov.br/ curriculopaulista / wp-content /uploads/2023/02/CURR%C3%8DCULO-PAULISTA-etapa-Ensino-M%C3%A9dio_ISBN.pdf . Acesso em: 2 jan. 2025. URRY, L. A. et al . Biologia de Campbell . Porto Alegre: Artmed, 2022. Identidade visual: imagens © Getty Images Referências

19. Aprofundando

20. O nitrogênio é essencial para a vida e o maior reservatório global desse elemento, na forma de N 2 é a atmosfera. Os principais responsáveis por sua incorporação na matéria orgânica são microrganismos fixadores de N 2 , que ocorrem de forma livre ou simbiontes com plantas. ADUAN, R. E. et al. Os grandes ciclos biogeoquímicos do planeta . Planaltina: Embrapa, 2004 (adaptado). (ENEM 2015) Aprofundando Veja no livro!

21. absorção do gás nitrogênio pela respiração. protocooperação com microrganismos fixadores de nitrogênio. transferência da matéria orgânica pelas cadeias tróficas. incorporação de nitritos dissolvidos na água consumida. ingestão de moléculas de carboidratos vegetais. Animais garantem suas necessidades metabólicas desse elemento pela Aprofundando 5 minutos (ENEM 2015)

22. absorção do gás nitrogênio pela respiração. protocooperação com microrganismos fixadores de nitrogênio. transferência da matéria orgânica pelas cadeias tróficas. incorporação de nitritos dissolvidos na água consumida. ingestão de moléculas de carboidratos vegetais. Animais garantem suas necessidades metabólicas desse elemento pela Aprofundando 5 minutos (ENEM 2015) Correção

23. Água. Fósforo. Oxigênio. Nitrogênio. Carbono. Na técnica de plantio conhecida por hidroponia, os vegetais são cultivados em uma solução de nutrientes no lugar do solo, rica em nitrato e ureia. Nesse caso, ao fornecer esses nutrientes na forma aproveitável pela planta, a técnica dispensa o trabalho das bactérias fixadoras do solo, que, na natureza, participam do ciclo do(a) Aprofundando 5 minutos (ENEM 2011) Veja no livro!

24. Água. Fósforo. Oxigênio. Nitrogênio. Carbono. Na técnica de plantio conhecida por hidroponia, os vegetais são cultivados em uma solução de nutrientes no lugar do solo, rica em nitrato e ureia. Nesse caso, ao fornecer esses nutrientes na forma aproveitável pela planta, a técnica dispensa o trabalho das bactérias fixadoras do solo, que, na natureza, participam do ciclo do(a) Aprofundando 5 minutos (ENEM 2011) Correção

25. Para professores

26. Slide 2 Habilidade: (EM13CNT105) Analisar os ciclos biogeoquímicos e interpretar os efeitos de fenômenos naturais e da interferência humana sobre esses ciclos, para promover ações individuais e/ ou coletivas que minimizem consequências nocivas à vida. (SÃO PAULO, 2020)  

27. Slide 3 Dinâmica de condução:  retome o conceito de ciclo biogeoquímico, explique que nesta aula será estudado o ciclo do nitrogênio. Apresente a notícia e a imagem do slide para os estudantes. Na imagem, explique que o organismo em questão é uma alga e onde a seta indica é uma organela (pequeno órgão celular) fixadora de nitrogênio. Faça as perguntas disparadoras. Permita que os estudantes discutam entre si sobre as respostas. Não corrija nem responda as perguntas.  

28. Slide 4 Dinâmica de condução:  pergunte aos estudantes o que eles sabem sobre nitrogênio. Aguarde as respostas. Explique que o elemento químico nitrogênio é simbolizado pela letra N e que uma de suas importâncias para os seres vivos é na formação de moléculas orgânicas como aminoácidos, proteínas e ácidos nucleicos (material genético). No caso dos organismos fotossintetizantes, o nitrogênio faz parte da clorofila. Pergunte aos estudantes onde eles imaginam haver nitrogênio na natureza, ou seja, reservatórios naturais? Aguarde as respostas. Explique que o maior reservatório de nitrogênio na natureza é a atmosfera, na forma do gás nitrogênio (dois átomos de nitrogênio ligados entre si). Outro grande reservatório de nitrogênio é o solo e os seres vivos (sim, organismos vivos são fonte de nitrogênio).  

29. Slide 5 Dinâmica de condução:  apresente para os estudantes que alguns compostos inorgânicos nitrogenados não são absorvidos pela maior parte dos seres vivos, e outros compostos nitrogenados orgânicos, que estão disponíveis e acessíveis a maior parte dos seres vivos. Apresente as informações do slide. Reforce o conceito de fixação do nitrogênio (a transformação de nitrogênio inorgânico em orgânico). Apresente as principais formas de nitrogênio inorgânico e orgânico. Não foque nas fórmulas dos compostos, mas nos nomes e se é orgânico ou não. Esta tabela é um recurso para auxiliar os estudantes a identificarem se o composto está ou não disponível para seres vivos.  

30. Slide 6 Dinâmica de condução:  pergunte aos estudantes como eles imaginam que o nitrogênio cicla em seus ciclos biogeoquímico? Aguarde as respostas. Explique que o ciclo do nitrogênio possui cinco grandes etapas. Apresente rapidamente os dados da tabela, ela servirá de apoio para a próxima atividade.  

31. Slide 7 Dinâmica de condução:  apresente a primeira atividade para a aula: com base no que aprenderam sobre as fases do ciclo do nitrogênio, eles devem identificá-las e preencher seus nomes na imagem. Oriente os estudantes a se localizarem em relação às fases do ciclo observando atentamente a direção das setas e os compostos ligados a elas. Ajude os estudantes a encontrarem qual dos compostos é inorgânico e quais são orgânicos. Quais estão relacionados a bactérias, a plantas ou a atmosfera. Essas orientações auxiliarão os estudantes a nomearem os processos ilustrados.  

32. Slide 9 Dinâmica de condução : apresente a figura do slide para os estudantes, eles devem identificar que se trata de um relâmpago, uma descarga elétrica na atmosfera. Explique que este fenômeno ajuda na fixação de cerca de 5 à 10% de nitrogênio em ecossistemas e é chamada de fixação física (por que envolve um fenômeno físico). Esta quantidade, porém, não é suficiente para sustentar a quantidade de vida no planeta. Para isso, existe a fixação biológica, que é feita pelas bactérias especiais presentes no solo. Elas transformam o nitrogênio inorgânico (gás nitrogênio) em sua primeira forma orgânica, a amônia, que reagirá com a água no solo e formará amônio.  

33. Slide 10 Dinâmica de condução : apresente a imagem do slide, explique que se trata de uma raiz com nódulos. Dentro destes nódulos há bactérias fixadoras de nitrogênio. Pergunte aos estudantes qual seria a vantagem para uma planta ter nódulos contendo bactérias fixadoras de nitrogênio DENTRO de suas raízes. Os estudantes devem identificar que as bactérias fornecem compostos nitrogenados para a planta. Agora, pergunte quais as vantagens para as bactérias. Os estudantes devem identificar que dentro das raízes, as bactérias têm proteção e disponibilidade de outros nutrientes. Apresente as informações do slide. Explique que as espécies de plantas que fazem esta relação simbiótica, isto é, uma associação íntima entre dois ou mais organismos, são as leguminosas, plantas cujas sementes estão contidas em frutos denominados vagens, como feijão, soja e ervilha. Esse tipo de planta é muito importante para o solo, pois ele enriquece o solo com nitrogênio.  

34. Slide 11 Dinâmica de condução:  pergunte aos estudantes se eles se lembram o que ocorre após a fixação e a transformação de amônia em amônio. Eles devem se lembrar do processo de nitrificação, onde há formação de nitritos e nitratos. Explique que, assim como a fixação, a nitrificação também é feita por bactérias presentes no solo. Existem diferentes gêneros e espécies que conseguem fazer este processo, mas apresente os gêneros citados no slide, inclusive utilizando a imagem para apresentar como é uma bactéria fixadora de nitrogênio. Caso os estudantes perguntem, as bactérias não têm uma organela para metabolismo do nitrogênio (ela utiliza enzimas, proteínas que aceleram reações químicas).  

35. Slide 12 Dinâmica de condução:  pergunte aos estudantes de onde vem o nitrogênio presente em seus corpos? Eles devem identificar que o elemento provém de sua alimentação. Apresente as informações do slide e reforce com os estudantes que as plantas são os organismos que vão transformar nitratos e amônio em compostos nitrogenados orgânicos que darão origem a aminoácidos, proteínas e ácidos nucleicos. Uma vez dentro das plantas, esses compostos viajam dentro dos organismos vivos por meio das relações de consumo entre os níveis tróficos. Mostre a imagem do slide, oriente o olhar do estudante para o que a ave está comendo: um fruto. Ela está consumindo nitrogênio direto na fonte da assimilação.  

36. Slide 13 Dinâmica de condução:  pergunte aos estudantes como o nitrogênio dos compostos orgânicos volta ao seu reservatório natural, a atmosfera? Aguarde as respostas. Provavelmente eles responderão que se trata dos decompositores que farão esta conversão. Corrija-os, pois os decompositores são responsáveis por ciclar o nitrogênio na forma de amônia, enquanto a transformação em composto inorgânico é feita por outro tipo de bactéria: as bactérias desnitrificantes. Apresente as informações e imagem do slide. A imagem ilustra o maior reservatório de nitrogênio do planeta, lembrando que o gás nitrogênio compreende cerca de 78% da atmosfera.  

37. Slide 14 Dinâmica de condução:  como atividade de fixação e assimilação de conteúdo, os estudantes devem responder a três perguntas sobre as relações dos diferentes seres vivos com o ciclo do nitrogênio. Nesta atividade, peça que os estudantes registrem suas respostas em seu material, mas que podem utilizar suas palavras, sem se preocupar em acertar nomes específicos, mas sim organizar e sistematizar ideias.  

38. Slide 16 Dinâmica de condução:  apresente os conteúdos estudados na aula de hoje e faça as perguntas disparadoras. Expectativas de respostas: A atmosfera. Por meio da fixação feita, em grande parte, por bactérias.  

39. Slide 22 Expectativas de respostas: o enunciado da questão deixa claro que se trata de informações acerca do ciclo do nitrogênio, em especial da passagem de compostos nitrogenados para animais. Para isso, é importante lembrar que os grandes protagonistas do ciclo deste elemento são as bactérias, que fixam e transformam o nitrogênio em diferentes compostos, mas as plantas que fazem a assimilação, isto é, transformam o nitrogênio em moléculas úteis para os animais. Logo, os animais adquirem nitrogênio pela ingestão de plantas (consumidores primários) ou pela ingestão desses consumidores primários ou, resumidamente, por meio das cadeias tróficas. Sendo assim, a alternativa correta é a D .  

40. Slide 24 Expectativas de respostas: o enunciado cita dois compostos específicos para a hidroponia, nitrato e ureia. Ambos compostos têm em sua composição nitrogênio. Com este dado, associado à informação de que “a técnica dispensa bactérias fixadoras no solo”, fica claro que se trata do ciclo do nitrogênio, pois as bactérias fixadoras deste elemento encontram-se no solo. Logo, a alternativa correta é a C.