Transferência de elementos químicos entre os seres vivos e o ambiente. INTRODUÇÃO Ciclo da Água Ciclo do Oxigênio Ciclo do Carbono Ciclo do Nitrogênio “Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma ”. Antoine de Lavoisier
Químico : ciclo dos elementos e processos químicos de síntese e decomposição. CICLOS BIOGEOQUÍMICOS Ciclos : representam a troca e a circulação de matéria entre os componentes vivos e físico-químicos da biosfera. Bio : os organismos interagem no processo de síntese orgânica e na decomposição dos elementos. Geo : o meio terrestre ( solo ) é o reservatório dos elementos.
Representando fica assim....
C ICLO DA ÁGUA
CICLO DA ÁGUA (ciclo hidrológico) Troca contínua de água entre a atmosfera, solo, águas superficiais, águas subterrâneas e seres vivos. Transferência da água Influência direta nas condições climáticas do planeta. Infiltração – da superfície do solo para camadas mais profundas do solo. Escoamento – da superfície do solo para corpos de água. Precipitação – da atmosfera para corpos de água e solo. Evapotranspiração – dos seres vivos para a atmosfera. Evaporação – dos corpos de água para atmosfera.
O ciclo da água pode ser considerado sob dois aspectos : o pequeno ciclo , ou ciclo curto, e o grande ciclo , ou ciclo longo. C ICLO DA ÁGUA Embora a água não seja um elemento químico, e sim uma substância composta de hidrogênio e oxigênio, estudaremos o seu ciclo pelo fato de ela estar intimamente associada a todos os processos metabólicos.
No grande ciclo, a água é absorvida pelos seres vivos e participa do metabolismo deles, sendo posteriormente devolvida para o ambiente . PEQUENO CICLO No pequeno ciclo, a água dos oceanos, lagos, rios, geleiras e mesmo a embebida no solo sofre: evaporação pela ação do calor ambiental e passa à forma de vapor, dando origem às nuvens. Nas camadas mais altas da atmosfera, o vapor d’água sofre condensação, e a água líquida volta à crosta terrestre na forma de chuva . GRANDE CICLO
Pequeno ciclo : quando o percurso da H 2 O só ocorre no ambiente. Grande ciclo : quando o percurso da H 2 O passa pelos seres vivos do meio.
GELEIRAS ANIMAIS neve chuva evaporação respiração transpiração excreção chuva evaporação gutação sudação respiração evapotranspiração evaporação OCEANOS SUPERFÍCIE RIOS e LAGOS VEGETAIS atmosfera H 2 O (g) ingestão LENÇOL FREÁTICO ANIMAIS alimentação ingestão direta respiração transpiração excreção vegetais absorção pelas raízes respiração evapotranspiração sudação gutação CICLO DA ÁGUA
CICLO DO CARBONO
Presente na estrutura de todas as substâncias orgânicas. Reservatório: Atmosfera – CO2. Sai: Respiração, decomposição e combustão. Retorno: Fotossíntese Atuação do homem: Combustíveis fósseis. Atuação do homem: Efeito estufa – Sempre existiu, outros gases, e aquecimento global. CICLO DO CARBONO
Fotossíntese fixação do carbono Carbono - essencial aos seres vivos para síntese de matéria orgânica (carboidratos, proteínas, ácidos nucléicos, lipídios). Respiração Combustão Decomposição liberação do carbono CICLO DO CARBONO
CO 2 atmosférico Matéria Orgânica Fotossíntese respiração combustão decomposição
CO 2 e EFEITO ESTUFA Causas principais: Queima de combustíveis fósseis. Atividade industrial. Queimadas e desmatamentos de áreas florestais. O acúmulo de CO 2 na atmosfera aumenta a retenção de calor próximo a superfície terrestre (alterações climáticas).
atmosfera CO 2 ANIMAIS VEGETAIS DECOMPOSITORES alimento ORGANISMOS MORTOS E DETRITOS CARVÃO E PETRÓLEO combustão fermentação respiração fotossíntese ANIMAIS alimentos morte vegetais alimentação fotossíntese morte respiração alimentação respiração CICLO DO CARBONO
CICLO DO OXIGÊNIO
Oxigênio Receptor final de íons hidrogênio (respiração celular). Liberado a partir da fotólise da H 2 O (fotossíntese). 10NADH 2 + 2FADH 2 + 6 O 2 34ATP + 12H 2 O Respir. celular (cadeia respir.) 2H 2 O luz 4H + + O 2 + e- Fotossíntese (fotólise da H 2 O) CICLO DO OXIGÊNIO
Ciclo do oxigênio O 2 atmosf H 2 O respiração fotossíntese
atmosfera O 2 VEGETAIS FITOPLÂNCTON ANIMAIS fotossíntese respiração fixação direta H 2 O respiração fotossíntese óxidos metálicos ANIMAIS respiração transpiração excreção VEGETAIS fotossíntese respiração evapotranspiração H 2 O respiração MICRORGANISMOS AERÓBICOS CICLO DO OXIGÊNIO
CICLO DO NITROGÊNIO
Nitrogênio - constituição de aminoácidos (proteínas) e de nucleotídeos (ácidos nucléicos). CICLO DO NITROGÊNIO OBSERVAÇÕES Plantas e animais não utilizam diretamente o nitrogênio da atmosfera. As reações de fixação e transformação do nitrogênio são realizadas por bactérias presente no solo. Constitui cerca de 78% da composição atmosférica.
ETAPAS DO CICLO DO NITROGÊNIO Fixação biológica N 2 NH 3 Rhizobium Nitrosação NH 3 NO 2 - Nitrosomonas Nitração NO 2 - Nitrobacter NO 3 - Desnitrificação NO 3 - N 2 Pseudomonas
N 2 atmosférico nitrito NO 2 - nitrato NO 3 - animais amonificação (decomposição e excreção) desnitrificação amônia NH 3 Fixação biológica Fixação física plantas
Resumo dos processos no ciclo do Nitrogênio:
LEGUMINOSAS (feijão, soja, ervilha...) Possuem bactérias fixadoras de N 2 em associação mutualística nas suas raízes. O cultivo dessas plantas repõe nitrogênio no solo (adubação verde). Rotação de culturas Consorciação de culturas
VEGETAIS atmosfera N 2 ANIMAIS (morte) DECOMPOSITORES (húmus) excretas NH 3 Nitrossomonas NO 2 Nitrobacter (nitrosação) (nitratação) NO 3 NH 3 N 2 NH 3 N 2 NH 3 N 2 Rhizobium Micorrizas Cianoficeas H 2 O g (atm) solo NO 3 e NH 3 fixação industrial radiações cósmicas e relâmpagos (desnitrificação) (morte) Pseudomonas ANIMAIS alimentação excreção morte vegetais alimentação alimentação morte fixação industrial (N 2 ) fixação por simbiose (NH 3 ) (nitrificação) absorção do solo (NO 3 e NH 3 ) alimentação CICLO DO NITROGÊNIO