Ciclo do Nitrogênio

O nitrogênio se mostra como um dos elementos de caráter fundamental na composição dos sistemas vivos. Ele está envolvido com a coordenação e controle das atividades metabólicas. Entretanto, apesar de 78% da atmosfera ser constituída de nitrogênio, a grande maioria dos organismos é incapaz de utilizá-Io, pois este se encontra na forma gasosa (N₂) que é muito estável possuindo pouca tendência a reagir com outros elementos. 

Os consumidores conseguem o nitrogênio de forma direta ou indireta através dos produtores. Eles aproveitam o nitrogênio que se encontra na forma de aminoácidos. Produtores introduzem nitrogênio na cadeia alimentar, através do aproveitamento de formas inorgânicas encontradas no meio, principalmente nitratos (NO₃) e amônia (NH₃⁺). O ciclo do nitrogênio pode ser dividido em algumas etapas:

 • Fixação: Consiste na transformação do nitrogênio gasoso em substâncias aproveitáveis pelos seres vivos (amônia e nitrato). Os organismos responsáveis pela fixação são bactérias, retiram o nitrogênio do ar fazendo com que este reaja com o hidrogênio para formar amônia. 
• Amonificação: Parte da amônia presente no solo, é originada pelo processo de fixação. A outra é proveniente do processo de decomposição das proteínas e outros resíduos nitrogenados, contidos na matéria orgânica morta e nas excretas. Decomposição ou amonificação é realizada por bactérias e fungos.
• Nitrificação: É o nome dado ao processo de conversão da amônia em nitratos.
• Desnitrificação: As bactérias desnitrificantes (como, por exemplo, a Pseudomonas denitrificans), são capazes de converter os nitratos em nitrogênios molecular, que volta a atmosfera fechando o ciclo. 

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Ciclo do Carbono  As plantas realizam fotossíntese retirando o carbono do CO2 do ambiente para formatação de matéria orgânica. Esta última é oxidada pelo processo de respiração celular, que resulta em liberação de CO2 para o ambiente. A decomposição e queima de combustíveis fósseis (carvão e petróleo) também libera CO2 no ambiente. Além disso, o aumento no teor de CO2 atmosférico causa o agravamento do "efeito estufa" que pode acarretar o descongelamento de geleiras e das calotas polares com conseqüente aumento do nível do mar e inundação das cidades litorâneas.                 Efeito estufa O Efeito Estufa é a forma que a Terra tem para manter sua temperatura constante. A atmosfera é altamente transparente à luz solar, porém cerca de 35% da radiação que recebemos vai ser refletida de novo para o espaço, ficando os outros 65% retidos na Terra. Isto deve-se principalmente ao efeito sobre os raios infravermelhos de gases como o Dióxido de Carbono, Metano, Óxidos de Azoto e Ozônio presentes na atmosfera (totalizando menos de 1% desta), que vão reter esta radiação na Terra, permitindo-nos assistir ao efeito calorífico dos mesmos. Nos últimos anos, a concentração de dióxido de carbono na atmosfera tem aumentado cerca de 0,4% anualmente; este aumento se deve à utilização de petróleo, gás e carvão e à destruição das florestas tropicais. A concentração de outros gases que contribuem para o Efeito de Estufa, tais como o metano e os clorofluorcarbonetos também aumentaram rapidamente. O efeito conjunto de tais substâncias pode vir a causar um aumento da temperatura global (Aquecimento Global) estimado entre 2 e 6 ºC nos próximos 100 anos. Um aquecimento desta ordem de grandeza não só irá alterar os climas em nível mundial como também irá aumentar o nível médio das águas do mar em, pelo menos, 30 cm, o que poderá interferir na vida de milhões de pessoas habitando as áreas costeiras mais baixas. Se a terra não fosse coberta por um manto de ar, a atmosfera, seria demasiado fria para a vida.   As condições seriam hostis à vida, a qual de tão frágil que é, bastaria uma pequena diferença nas condições iniciais da sua formação, para que nós não pudessemos estar aqui discutindo-a. O Efeito Estufa consiste, basicamente, na ação do dióxido de carbono e outros gases sobre os raios infravermelhos refletidos pela superfície da terra, reenviando-os para ela, mantendo assim uma temperatura estável no planeta. Ao irradiarem a Terra, parte dos raios luminosos oriundos do Sol são absorvidos e transformados em calor, outros são refletidos para o espaço, mas só parte destes chega a deixar a Terra, em consequência da ação refletora que os chamados "Gases de Efeito Estufa" (dióxido de carbono, metano, clorofluorcarbonetos- CFCs- e óxidos de azoto) têm sobre tal radiação reenviando-a para a superfície terrestre na forma de raios infravermelhos. Desde a época pré-histórica que o dióxido de carbono tem tido um papel determinante na regulação da temperatura global do planeta. Com o aumento da utilização de combustíveis fósseis (Carvão, Petróleo e Gás Natural) a concentração de dióxido de carbono na atmosfera duplicou nos últimos cem anos. Neste ritmo e com o abatimento massivo de florestas que se tem praticado (é nas plantas que o dióxido de carbono, através da fotossíntese, forma oxigênio e carbono, que é utilizado pela própria planta) o dióxido de carbono começará a proliferar levando, muito certamente, a um aumento da temperatura global, o que, mesmo tratando-se de poucos graus, levaria ao degelo das calotes polares e a grandes alterações a nível topográfico e ecológico do planeta.http://www.sobiologia.com.br/

REVISÃO

1- (UFRS) O parágrafo a seguir apresenta destacados e numerados, itens alimentares consumidos por formigas.As formigas saúva do gênero Atta alimentam-se de um FUNGO (1) cultivado no formigueiro, que tem como substrato orgânico folhas e gravetos, coletados pelas operárias. Outro tipo de formiga, do gênero Pseudomyrmex, alimenta-se do NÉCTAR (2) que certas acácias produzem nas suas folhas, bem como de OVOS E LARVAS (3) de insetos herbívoros que fazem sua postura no tronco da árvore.

Quando se alimentam de 1, 2 e 3, as formigas pertencem, respectivamente, aos níveis tróficos de

a) consumidor primário - consumidor primário - consumidor terciário.

b) consumidor secundário - consumidor secundário - consumidor secundário.

c) decompositor - consumidor secundário - consumidor terciário.

d) consumidor secundário - consumidor primário - consumidor secundário.

e) decompositor - consumidor primário - consumidor secundário.

2 (PUC - RJ-2007) SSão processos biológicos relacionados diretamente a transformações energéticas celulares:

a) respiração e fotossíntese.

b) digestão e excreção.

c) respiração e excreção.

d) fotossíntese e osmose.

e) digestão e osmose.

3-(UECE-2007) Certas organelas produzem moléculas de ATP e outras utilizam o ATP produzido, pelas primeiras,

para a síntese orgânica a partir do dióxido de carbono. Estamos falando, respectivamente, de

a) lisossomos e cloroplastos.

b) mitocôndrias e complexo de Golgi.

c) mitocôndrias e cloroplastos.

d) lisossomos e mitocôndrias.

4- (Fuvest-2000) A maior parte da massa de matéria orgânica de uma árvore provém de:

a) água do solo.

b) gás carbônico do ar.

c) gás oxigênio do ar.

d) compostos nitrogenados do solo.

e) sais minerais do solo.

 5- (UFAC-1997) Das frases abaixo, assinale a que está correta:

 a) a fotossíntese é o processo de conversão da energia química em energia luminosa feito pelas plantas.

b) os heterótrofos são a base das cadeias alimentares.

c) uma planta que tem uma taxa fotossintética maior que sua taxa de respiração consegue acumular matéria orgânica.

d) a glicose produzida no processo de respiração é a fonte energética dos organismos clorofilados.

e) a fermentação é o principal meio dos organismos obterem energia.

6- (FUVEST-2008) A energia luminosa fornecida pelo Sol

a) é fundamental para a manutenção das cadeias alimentares, mas não é responsável pela manutenção da

pirâmide de massa.

b) é captada pelos seres vivos no processo da fotossíntese e transferida ao longo das cadeias alimentares.

c) tem transferência bidirecional nas cadeias alimentares por causa da ação dos decompositores.

d) da intensidade luminosa e da concentração de CO2, apenas.

e) da intensidade luminosa, da temperatura e da concentração de CO2.

7-(Fatec-2005) Se forem reflorestadas várias áreas, ao redor e dentro de grandes centros urbanos, podem-se

combater os poluentes liberados pela queima de combustíveis fósseis. O dióxido de carbono é um dos

poluentes mais abundantes, e sua remoção envolve a elaboração de um produto por um evento metabólico.

Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, o produto e o fenômeno metabólico do processo descrito.

a) Carboidrato e fotossíntese.

b) Proteína e fermentação.

c) Carboidrato e fermentação.

d) Proteína e fotossíntese.

e) Oxigênio e respiração aeróbica

8- (Vunesp-2005) Com relação às equações que descrevem  dois importantes processos biológicos

I. 12H₂O + 6CO₂ →C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O

II. C₆H₁₂O₆ + 6O₂ →6H₂O + 6CO₂

Pode-se afirmar que

a) I ocorre nos cloroplastos, apenas em células vegetais, e II ocorre nas mitocôndrias, apenas em células animais.

b) I ocorre nas mitocôndrias, tanto em células animais quanto vegetais, e II ocorre nos cloroplastos, apenas em

células vegetais.

c) I ocorre nas mitocôndrias, apenas em células animais, e II ocorre nos cloroplastos, apenas em células vegetais.

d) I ocorre nos cloroplastos, apenas em células vegetais, e II ocorre nas mitocôndrias, tanto em células animais quanto vegetais.

e) I ocorre nos cloroplastos e mitocôndrias, apenas em células vegetais, e II ocorre nas mitocôndrias, apenas em

células animal

RELAÇÕES ALIMENTARES

RELAÇÕES ALIMENTARES

As interações dos vários organismos no ambiente natural e artificial resultam em um ciclo de matéria e um fluxo de energia. Esse fluxo é gerado a partir da transformação da energia luminosa em energia química realizada pelos seres autotróficos.

A essa interação de elementos vivos (bióticos) e não vivos (abióticos) através da qual flui a energia e a matéria, damos o nome de ecossistema.

A matéria está constantemente ciclando dentro de um ecossistema, ou seja, o que os seres vivos retiram do ambiente, eles devolvem. Tem sido assim desde o início da existência da vida da terra, até os dias de hoje. Trata-se de um ciclo eterno. Os ecossistemas possuem uma constante passagem de matéria e energia de um nível para outro até chegar aos decompositores, os quais reciclam parte da matéria total utilizada nesse fluxo. A esse percurso de matéria e energia que se inicia sempre por um produtor e termina em um decompositor, chamamos de cadeia alimentar. A cada grupo de organismos com necessidades alimentares semelhantes quanto à fonte principal de alimento, chamamos de nível trófico (trofos, do grego significa alimento).No entanto, somente a representação das cadeias alimentares não mostra o quão complexas são as relações tróficas em um ecossistema. Para isso utiliza-se outra representação que evidencia as interligações existentes entre as diferentes cadeias alimentares e que se denomina teia alimentar.São chamados de produtores os seres capazes de produzir e acumular energia através de processos bioquímicos utilizando como matéria prima a água, gás carbônico e luz. Já os organismos que se alimentam dos produtores são chamados de consumidores primários.Os consumidores primários podem ser desde microscópicas larvas, ou invertebrados bentônicos (de fundo) pastadores, até grandes planctônicas mamíferos terrestres. Os consumidores secundários são os organismos que se alimentam dos herbívoros, normalmente a primeira categoria de animais carnívoros. Os terciários são os grandes predadores que capturam grandes presas, sendo considerados os predadores de topo de cadeia. Tem como característica, normalmente, grandes tamanhos e menores densidades populacionais. Decompositores são seres vivos que se alimentam de organismos mortos, desintegrando-os gradualmente e transformando-os em partículas cada vez menores, que são incorporadas ao solo, à água e ao ar. Assim eles fazem parte das cadeias e teias alimentares exercendo um papel importante na reciclagem dos materiais. Vários organismos como fungos, bactérias, larvas de diversos insetos, minhocas, tatuzinho de jardim, alguns besouros, algumas formigas e algumas baratas fazem  parte deste grupo, exercendo papéis distintos. Outro aspecto importante é o fato de que a quantidade de energia disponível diminui à medida que é transferida de um nível trófico para outro. Assim, em alguns exemplos de cadeias alimentares, o gafanhoto obtém, ao comer as folhas da árvore, energia química; porém, essa energia é muito menor que a energia solar recebida pela planta. Essa perda nas transferências ocorre sucessivamente até se chegar aos decompositores.

ATIVIDADE SUBSTITUTIVA 

1-COMPARE A RESPIRAÇÃO CELULAR COM A FOTOSSÍNTESE.

2- UMA CÉLULA ANIMAL EM LABORATÓRIO FOI MANTIDA EM CONDIÇÕES NORMAIS,PORÉM FOI COLOCADO O PIGMENTO CLOROFILA,.APÓS ALGUNS DIAS QUAL O POSSÍVEL RESULTADO?

3-EXPLIQUE POR QUE ALTAS TEMPERATURAS PODEM DIMINUIR O RENDIMENTO DE UMA PLANTA.

4-ESQUEMATIZE A EQUAÇÃO SIMPLIFICADA DA FOTOSSÍNTESE E INDIQUE CADA ELEMENTO.

5-ESCREVA A IMPORTÂNCIA DO FITOPLÂNCTON E VEGETAIS PARA A VIDA NO PLANETA.

Discovery Brasil

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A Mary River Turtle é um dos animais mais conhecidos da Austrália. Em 1960-1970, a tartaruga se tornou animal de estimação de muitas famílias australianas. Conhecidas pelos seus moicanos, elas podem ter o casco e a cabeça cobertos por algas, ajudando na camuflagem. Isso sim é um animal com estilo.

alunos o que são algas e qual a sua importância??

Fotossíntese é basicamente um processo celular pelo qual a maioria dos seres autótrofos produz seu próprio alimento (substâncias orgânicas) a partir de elementos inorgânicos. A energia para a realização desse processo vem da luz, tendo como principal fonte o próprio Sol. A energia luminosa solar fica armazenada nas moléculas de glicídios, e passa a ser utilizada como reserva de nutrientes ou fonte de alimento para outros seres vivos.

Praticamente todo gás oxigênio presente em nossa atmosfera (20% aproximadamente) foi resultante do processo de fotossíntese; alguns cientistas chegam a afirmar que são necessários cerca de 2000 anos para se renovar toda essa quantidade de oxigênio presente na Terra.

Para se realizar a fotossíntese, a maioria dos seres autótrofos utiliza como reagente o gás carbônico e a água, assim, produzem oxigênio e glicídios. Os glicídios produzidos são armazenados e podem ser utilizados como fonte de energia e de matéria-prima para a formação de novas estruturas e compostos.

A maioria dos seres autótrofos, como as plantas por exemplo, conseguem realizar esse incrível processo graças à presença de uma substância de cor verde conhecida como clorofila; que tem a capacidade de absorver a energia luminosa presente na luz solar e transformá-la em energia, que depois é convertida em glicídios.

Nas plantas, as folhas apresentam uma enorme quantidade de clorofila, por isso são verdes. Entretanto, existem plantas que apresentam células clorofiladas em seu caule, como é o caso dos cactos.

A fotossíntese das plantas é dividida em etapas, uma vez que estamos falando de um processo bastante complexo, e durante essas etapas existem condições que interferem, prejudicando ou potencializando o processo fotossintetizante. Vamos conhecer alguns deles:

1. Temperatura – estudos comprovaram que condições favoráveis à taxa de fotossíntese cresce até a temperatura de 35º C, após essa temperatura os níveis de produção de seus compostos diminui em razão da desnaturação das proteínas em temperaturas elevadas.

2. Concentração de Gás Carbônico – naturalmente existem 0,03% de CO2 na atmosfera, mas, experimentalmente, cientistas conseguiram elevar essa quantidade e potencializar o processo de fotossíntese. O limite máximo de CO2 chegou a 0,3%, ou seja 10 vezes a quantidade presente na atmosfera. Isso quer dizer que a planta não faz mais fotossíntese por que a quantidade de CO2 é reduzida.

3. Luz – um dos fatores para ocorrer fotossíntese é a presença de luz, dessa forma, à medida que a luminosidade aumenta, a taxa de fotossíntese aumenta.

O processo de fotossíntese contribui também com a vida dos organismos que a realizam, uma vez que se tornam autossuficientes em relação à sua alimentação e a de outros animais, que, na busca por alimento, consomem tais plantas.

Fabrício Alves Ferreira
Graduado em Biologia
Equipe Brasil Escola