Professor: Alex Santos

Ciclos biogeoquímicos – Parte 2

Ecologia e ciências ambientais

BIOLOGIA

Tópicos em abordagem: Parte 1 – Introdução a biogeoquímica e ciclo do carbono: I – Características gerais do nitrogênio II – Ciclo do nitrogênio III – Importância do nitrogênio nos ecossistemas

Ciclos biogeoquímicos

II – Ciclo do nitrogênio: 2.1 – Características gerais: • Compõe entorno de 78% do ar atmosférico;

• Elemento essencial a vida, presente nas moléculas de proteínas

(bem como seus aminoácidos constituintes) e ácidos nucleicos( bases nitrogenadas – A, T, C, G, U);

• Associado comumente como um nutriente limitante na natureza, e na agricultura. Ou seja, é o que tem a menor disponibilidade e limita o crescimento.

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2.2 – Processos biológicos que envolvem o nitrogênio: • Biossíntese de aminoácidos;

• Duplicação, transcrição e tradução gênica;

• Respiração celular;

• Quimiossíntese de bactérias nitrificantes e desnitrificantes;

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2.3 – Reservatórios de nitrogênio: • Atmosfera

• Solo

• Sedimentos de lagos, rios e oceanos, águas superficiais e

subterrâneas;

• Biomassa dos seres vivos

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2.4 – Etapas do ciclo: Se divide em 4 etapas, são elas: A) Fixação: N2(g) NH3

+(amônio) B) Nitrificação - Nitrosação: NH3 NO2

- (nitrito) - Nitratação: NO2

- NO3-(nitrato)

C) Assimilação: NO3

-

D) Desnitrificação: NO3

- N2(g)

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Bactérias nitrificantes

Nitrobacter

Rhizobium

Nitrosomonas

Bactérias desnitrificantes

Pseudomonas

Assimilação vegetal

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2.4 – Esquema do ciclo: 1 – Fixação 2 – Nitrificação 3 – Assimilação 4 – Desnitrificação

Créditos da imagem: modificado de Nitrogen cycle por Johann Dréo (CC BY-SA 3.0); a imagem modificada está licenciada sob uma licença CC BY-SA 3.0

IV – Importância ecológica do ciclo do nitrogênio: • Determinante na agricultura: Bactérias nitrificantes vivem em

simbiose nos nódulos das raízes de leguminosas (Fabaceae).

• Essa relação auxilia na fertilização do solo, reduzindo o uso de fertilizantes artificiais, contaminação do solo e lençóis freáticos, rios, lagos e etc.

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• Importante pra rotação de culturas (adubação verde) - na alternância de plantios sucessivos de espécies diferentes, para não haver esgotamento do solo. Plantam-se leguminosas, pois elas contêm em suas raízes as bactérias fixadoras de nitrogênio, o que aumenta o teor do mesmo no solo, uma forma natural de adubação

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IV – Perturbações no ciclo do nitrogênio: Em geral, a atividade humana libera nitrogênio no ambiente por 3 meios principais: • A queima de combustíveis fósseis gera óxido nítrico (N2O - um

gás estufa);

• Contaminação de água subterrânea e lagos que pode causar eutrofização nesses ecossistemas;

• Altos níveis de nitrogênio atmosférico - além de N2 - também estão associados a efeitos nocivos, como a produção de chuva ácida - como ácido nítrico HNO3

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EXERCÍCIO 1 – (UERJ) O ciclo do nitrogênio é extremamente importante para os seres vivos. Esse elemento faz parte de diversos compostos orgânicos, como proteínas e ácidos nucleicos. Na tabela, há exemplos de formas químicas do nitrogênio incorporadas por alguns seres vivos.

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No ciclo do nitrogênio, as bactérias desnitrificantes estão relacionadas à função apontada em: (A) conversão da amônia em nitrito (B) produção de nitrato a partir da amônia (C) liberação de gás nitrogênio para o ambiente (D) incorporaração de nitrogênio molecular em

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EXERCÍCIO 2 – (ENEM 2017) Uma grande virada na moderna história da agricultura ocorreu depois da Segunda Guerra Mundial. Após a guerra, os governos haviam se deparado com um enorme excedente de nitrato de amônio, ingrediente usado na fabricação de explosivos. A partir daí as fábricas de munição foram adaptadas para começar a produzir fertilizantes tendo como componente principal os nitratos.

SOUZA, F. A. Agricultura natural/orgânica como instrumento de fixação biológica e manutenção do nitrogênio no solo: um modelo

sustentável de MDL. Disponível em: www.planetaorganico.com.br. Acesso em: 17 jul. 2015

(adaptado).

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No ciclo natural do nitrogênio, o equivalente ao principal componente desses fertilizantes industriais é produzido na etapa de (A) nitratação. (B) nitrosação. (C) amonificação. (D) desnitrificação. (E) fixação biológica do N2. )

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EXERCÍCIO 3 – (ENEM 2016 - 2ª Aplicação) A modernização da agricultura, também conhecida como Revolução Verde, ficou marcada pela expansão da agricultura nacional. No entanto, trouxe consequências como o empobrecimento do solo, o aumento da erosão e dos custos de produção, entre outras. Atualmente, a preocupação com a agricultura sustentável tem suscitado práticas como a adubação verde, que consiste na incorporação ao solo de fitomassa de espécies vegetais distintas, sendo as mais difundidas as leguminosas.

ANUNCIAÇÃO. G. C. F. Disponível em: www.muzifsuidemlnesadubr. Acesso em: 20 dez 2012 (adaptado).

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A utilização de leguminosas nessa prática de cultivo visa reduzir a (A) utilização de agrotóxicos. (B) atividade biológica do solo. (C) necessidade do uso de fertilizantes. (D) decomposição da matéria orgânica. (E) capacidade de armazenamento de água no solo.

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OBRIGADO!

Sucesso nos estudos!

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