1. Ciclos
biogeoquímicos

2. • Ciclos Biogeoquímicos são as trocas cíclicas dos
elementos químicos que ocorrem entre os seres
vivos e o meio ambiente.
O que são?
• Todos os elementos químicos naturais
apresentam um movimento dinâmico nos
ecossistemas transitando constantemente entre
o meio físico e os organismos.
• Estes ciclos envolvem etapas biológicas, físicas e
químicas, alternadamente, daí o seu nome.

3. Ciclos
biogeoquímicos
• De entre as várias transferência de elementos
químicos entre os seres vivos e o meio ambiente
iremos estudar:
• O ciclo da água
• O ciclo do carbono
• O ciclo do oxigénio
• O ciclo do azoto

4. Ciclo da água
• Embora a água não seja um elemento
químico, mas antes uma substância composta
por hidrogénio e oxigénio, estudaremos o seu
ciclo pelo facto de estar intimamente associada a
todos os processos metabólicos.

5. Água
•
Ciclo da água
Componente mais abundante dos seres vivos.
•
75% da superfície da Terra é coberta por água.
•
Menos de 1% da água está disponível para o
consumo.
•
Reservatório: Oceanos, rios e lagos.
•
Sujeito à atuação do homem – Desflorestação e
eutrofização

6. Ciclo da água
Pequeno ciclo : quando no
percurso da H2O não entram
os seres vivos.
Grande ciclo : quando o
percurso da H2O passa pelos
seres vivos do meio.

7.  Pequeno ciclo
 No pequeno ciclo, a água dos
Ciclo da água
oceanos, lagos, rios, icebergs e mesmo a embebida
no solo sofre evaporação pela ação do calor
ambiental passa à forma de vapor, dando origem às
nuvens. Nas camadas mais altas da atmosfera, o
vapor de água sofre condensação, e a água líquida
volta à superfície terrestre na forma de chuva.
 Grande ciclo
 No grande ciclo, a água é absorvida pelos seres vivos
e participa do seu metabolismo, sendo
posteriormente devolvida ao ambiente.

8. • Na natureza, observa-se, diariamente, uma grande
evaporação da água a partir dos oceanos, lagos, rios, seres
vivos etc.
• O vapor de água eleva-se na atmosfera e, em contato com
Particularidades
do ciclo da água
os ventos frios das grandes alturas, condensa-se em
gotinhas, formando as nuvens e neblinas.
• As plantas absorvem, por meio das suas raízes, a água
infiltrada no solo.
• A água é uma das matérias-primas da fotossíntese: os seus
átomos de hidrogénio irão fazer parte da glicose
fabricada, e os seus átomos de oxigénio unem-se para
formar o O2 (oxigénio) libertado para a atmosfera.
• Na respiração, as plantas degradam as moléculas
orgânicas que elas mesmas fabricaram para obter
energia, libertando dióxido de carbono e água.
• As plantas estão sempre a perder água por meio da
transpiração, principalmente durante o dia, quando seus
estômatos estão abertos.

9. Desequilíbrios provocados pelo Homem no ciclo da água:
Poluição das
águas
Matéria
orgânica
Esgotos
domésticos
Metais
Petróleo
Esgotos
industriais e
derrames
Eutrofização

10. Desequilíbrios provocados pelo Homem no ciclo da água:
Desperdício
Agricultura
Rega sem
planeamento
Residências
Consumo excessivo
Rebentamento de
canalizações
Indústria
Ausência de sistemas de
reaproveitamento

11. O carbono existente na atmosfera como CO2
Ciclo do
carbono
entra na composição das moléculas
orgânicas dos seres vivos, a partir da
fotossíntese.
A sua devolução à atmosfera ocorre através
da respiração aeróbia, da decomposição e
da combustão da matéria orgânica.
Parte do carbono retirado ao ar passa a
constituir a biomassa dos seres. Esta poderá
ser transferida primeiro para um herbívoro e
depois para um carnívoro. Dessa forma, o
carbono fixado na fotossíntese vai passando
através das cadeias alimentares de um nível
trófico para outro nível trófico superior.

12. Ciclo do carbono

13. Ciclo do
carbono
Fotossíntese
CO2
atmosférico
respiração
Matéria
Orgânica
combustão
decomposição

14. Desequilíbrios
provocados pelo
homem no ciclo do
carbono:
AUMENTO DA CONCENTRAÇÃO DE CO2
• Após a revolução industrial, a emissão de
poluentes derivados da queima de
combustíveis fósseis têm aumentado
surpreendentemente.
• A queima destes combustíveis provoca:
o desertificação
o diminuição da biodiversidade.
DIMINUIÇÃO DO CONSUMO DE CO2
• Pelo petróleo derramado pelos oceanos, que
provoca.
• Pela morte do plancton pela obstrução da
passagem da luz;
• Pela desflorestação.

15. CO2 e o Efeito de
estufa
A acumulação de
CO2 na atmosfera
aumenta a retenção
de calor próximo a
superfície terrestre
provocando o
aumento do efeito
de estufa.

16. Efeito de
estufa
O dióxido de carbono e o monóxido de
carbono
ficam
concentrados
em
determinadas regiões da atmosfera
formando uma camada que bloqueia a
dissipação do calor.
Esta camada de poluentes, tão visível
nas grandes cidades, funciona como um
isolante térmico do planeta Terra.
O calor fica retido nas camadas mais
baixas da atmosfera trazendo graves
problemas ao planeta.

17. Consequências
do aumento do
efeito de estufa:
 Alterações climáticas que poderão
influenciar negativamente muitos
ecossistemas levando a que espécies
vegetais e animais possam ser extintos e a
alterações da produção agrícola de vários
países, reduzindo a quantidade de
alimentos no nosso planeta.
 Degelo dos icebergues e o alagamento de
ilhas e regiões do litoral.
 Desvio do curso das correntes
marítimas, podendo diminuir a
quantidade de peixes nos mares.

18. Ciclo do oxigénio
O2
respiração
fotossíntese
atmosf
H2 O

19. OXIGÉNIO
- Consumido na respiração celular
CICLO DO
OXIGÉNIO
- Libertado na fotossíntese
Curiosidade
Respir. celular
(cadeia respir.)
Fotossíntese
(fotólise da H2O)
10NADH2 + 2FADH2 + 6O2
luz
2H2O
4H+ + O2
38ATP + 6H2O

20. CICLO DO
OXIGÉNIO
• Reservatório: Atmosfera – 21%.
• Produção: Fotossíntese
• Consumo: Respiração
aeróbia, decomposição e combustão.
• Atuação do homem: Camada de
ozono

22. Ciclo do Azoto
O Azoto também designado de nitrogénio é
indispensável à vida, uma vez que entra na
constituição das proteínas e ácidos nucléicos.
Admite-se que, no corpo humano, 16% do peso
é constituído por proteínas.
A mais importante fonte de azoto é a atmosfera.
Cerca de 78% do ar é formado por azoto livre
(N2), mas a maioria dos seres vivos é incapaz
de aproveitá-lo no seu metabolismo.
Os únicos seres que fixam o azoto são
bactérias, cianobactérias e os fungos por
apresentarem enzimas apropriadas a essa
função.

23. Ciclo do Azoto
Reservatório: Atmosfera – 78%.
Indispensável na formação de
ácidos nucléicos e proteínas.
Fixação: Descargas elétricas
(raios), bactérias e cianofíceas
NO2-- NH3 ou NO3Retorno: Decomposição

24. ETAPAS DO
CICLO DO
AZOTO
 O azoto molecular, N2 é um gás biologicamente nãoutilizável pela maioria dos seres vivos. A sua
entrada no mundo vivo ocorre graças à atividade
dos microrganismos fixadores, as algas azuis e
algumas bactérias, que o transformam em amônia.
 No processo de nitrificação, outras bactérias
transformam a amônia em nitritos e nitratos.
 Essas três substâncias são utilizadas pelas plantas
para a produção de compostos orgânicos azotados
que serão aproveitados pelos animais.
 O ciclo fecha-se a partir da atividade de certas
espécies de bactérias, que efetuam a desnitrificação
e devolvem o azoto molecular, N2 à atmosfera.

25. N2
atmosférico
NO3
nitrato
NO2
nitrito
NH3
amônia

26. PARTICULARIDADES
DO CICLO DO
AZOTO
A plantação de leguminosas (feijão, por
exemplo),a
chamada
adubação
verde, enriquece o solo com compostos
azotados, uma vez que nas raízes dessas
plantas há nódulos repletos de bactérias
fixadoras de azoto.
Outro procedimento agrícola usual é a
rotação de culturas, na qual se alterna a
plantação de não-leguminosas, que retiram
do solo os nutrientes azotados, com
leguminosas
que
devolvem
esses
nutrientes ao solo.

27. NITRIFICAÇÃO
N2 atmosférico
Chuva
DESNITRIFICAÇÃO
Assimilação pelos herbívoros
Etapas do ciclo do
azoto
Absorção pelas raízes
Excreção
Rhizobium:
Bactérias
fixadoras de
N2 nos
nódulos de
raízes de
leguminosas
Morte
NO3(nitrato)
Decompositores
NH3 (amônia)
Bactérias
fixadoras de N2
no solo
Bactérias
desnitrificantes
Nitrosomonas
Absorção
de NH3 por
algumas plantas
NO2 (nitrito)
NITRIFICAÇÃO
NITRA
TAÇÃO
Nitrobacter

28. CICLO DO AZOTO
Azoto – entra na constituição de aminoácidos
(proteínas) e nucleótidos (ácidos nucleicos)
Para recordar
As plantas e os animais não utilizam diretamente
o azoto da atmosfera.
As reações de fixação e transformação do azoto
são realizadas por bactérias (solo)

29. Fixação física
Fixação biológica
N2
atmosférico
desnitrificação
NH3
NO2-
NO3-
amônia
nitrito
nitrato
decomposição
excreção
plantas
animais

30. FIXAÇÃO FÍSICA
Neste caso, o N2 atmosférico, se
houver
fornecimento
de
grande
quantidade de energia, o que ocorre em
tempestades com aparecimento de
relâmpagos, é fixado, transformando-se
em óxidos de azoto.
Estes, ao serem hidratados pelo vapor
de
água,
transformam-se
em
nitratos, que são levados para a terra
pela chuva.
N2 + 02 ------ > NO3
(Nitrato)

31. - É a principal forma de fixação.
FIXAÇÃO
BIOLÓGICA
- Algumas espécies de cianobactérias e de
bactérias são capazes de transformar o
azoto atmosférico (N2) em amônia
(NH3), sendo por isso chamadas fixadoras
de azoto.
- As plantas da família das leguminosas
(soja, feijão...) apresentam nas suas raízes
nódulos de bactérias do gênero
Rhizobium, que são capazes de realizar a
fixação biológica, o que as permitem
realizar técnicas de reposição de
nutrientes, através de rotação de culturas e
plantio simultâneo.

32. NÓDULOS DE BACTÉRIAS EM LEGUMINOSAS

33. Rotação de
culturas
Associação de culturas