Ciclos biogeoquímicos

Question 1

O fluxo de energia nos ecossistemas é acíclico e unidirecional ou cíclico e direcional?

Answer 1

Acíclico e unidirecional.

Isto é, a energia é transferida ao longo das cadeias alimentares, dos produtores até os decompositores, passando ou não pelos consumidores.

Question 2

Nos ecossistemas, a matéria tem
um fluxo cíclico ou acíclico?

Answer 2

Cíclico.

Circulando constantemente entre os meios biótico e abiótico do ecossistema.

Question 3

Por que o carbono é um dos elementos químicos indispensáveis aos seres vivos?

Answer 3

Ele entra na constituição das moléculas de todas as substâncias orgânicas.

É no meio abiótico que está a fonte primária desse elemento químico: as moléculas de CO2 presentes na atmosfera e também dissolvidas nas águas dos ecossistemas aquáticos (rios, lagos, mares, etc.). Esse CO2
é absorvido pelos seres fotossintetizantes, sendo, então, utilizado para a síntese de moléculas orgânicas (glicose, por exemplo).

Question 4

Quais são as 2 formas da matéria orgânica fabricada pelos vegetais fotossintetizantes serem utilizadas?

Answer 4

• Na própria respiração do vegetal
• Serve de alimento para os animais

Question 5

Os cadáveres e restos orgânicos de animais e vegetais podem ter 2 destinos no meio ambiente, quais?

Answer 5

Sofrem decomposição ou se acumulam, dando origem, com o passar do tempo, aos combustíveis fósseis (petróleo, hulha).

As reações da decomposição e a queima desses combustíveis também liberam CO2 no meio ambiente. Aliás, a queima de qualquer matéria orgânica, como as que ocorrem nas queimadas de uma Floresta ou de um Campo, também libera CO2 na atmosfera.

Question 6

O CO2 é retirado do meio abiótico pela fotossíntese e devolvido através de 4 diferentes processos, quais?

Answer 6

• Respiração animal
• Respiração vegetal
• Decomposição
• Combustão

Question 7

O nitrogênio é um elemento indispensável aos seres vivos, uma vez que entra na constituição de muitas moléculas orgânicas, como as proteínas e os ácidos nucleicos, fundamentais para os processos vitais.

Qual é a fonte primária de nitrogênio para os seres vivos?

Answer 7

Atmosfera.

Question 8

Quantos % da atmosfera atual é constituída de N2?

Answer 8

78%.

Question 9

A maioria das espécies de seres vivos é incapaz de incorporar e metabolizar o nitrogênio em sua forma gasosa e elementar (N2). Assim, é preciso que o N2 atmosférico seja convertido em formas químicas que possam ser utilizadas pelos seres vivos, como amônia (NH3) e íons nitrato (NO3–). Essa transformação é denominada como?

Answer 9

Fixação de nitrogênio.

Question 10

Certas bactérias (Azotobacter, Rhizobium, cianobactérias) possuem uma enzima especifica e, por isso, conseguem incorporar o N2 da atmosfera, metabolizá-lo e fixá-lo sob a forma de amônia (NH3). Qual é o nome desta enzima?

Answer 10

Enzima nitrogenase.

Question 11

Como é conhecida a conversão do N2 em NH3?

Answer 11

Fixação biológica de nitrogênio, biofixação de nitrogênio ou fixação biótica de nitrogênio.

Question 12

Como são chamada as bactérias responsáveis pela transformação de nitrogênio em amônia?

Answer 12

Bactérias fixadoras de nitrogênio.

Question 13

Nos ecossistemas aquáticos, quais são os principais fixadores de nitrogênio?

Answer 13

As cianobactérias.

Question 14

No solo, existem gêneros de bactérias fixadoras de nitrogênio de vida livre e fixadoras que vivem em associação mutualística com raízes de plantas leguminosas. Quais são, respectivamente, esses gêneros de bactérias?

Answer 14

• Azotobacter
• Rhizobium

Question 15

As bactérias de vida livre no solo fixam apenas o nitrogênio necessário para o seu próprio. Quando que o nitrogênio fixado (sob a forma de amônia) será liberado?

Answer 15

Somente quando morrem e sofrem o processo de decomposição.

Question 16

Verdadeiro ou falso?

As bactérias que vivem em mutualismo com as raízes de leguminosas liberam para o solo parte do nitrogênio que fixam, recebendo das plantas os produtos da fotossíntese.

Answer 16

Verdadeiro.

Question 17

Além da biofixação, outros processos naturais também são responsáveis pela liberação ou formação de amônia (NH3) no meio ambiente. Quais são as outras 2 formas principais?

Answer 17

• Animais que, por meio da excreção, liberam amônia para o meio ambiente
• Decomposição de cadáveres e restos orgânicos de animais e plantas

Question 18

Há decomposição de cadáveres e restos orgânicos de animais e plantas que leva à produção de amônia recebe qual nome?

Answer 18

Amonificação (amonização).

Question 19

Ciclo do nitrogênio.

Uma pequena parte da amônia é absorvida por algumas plantas; outra parte pode se combinar com a água existente no solo, formando hidróxido de amônio (NH4OH), que, ionizando-se, produz íons amônio (NH4+) e hidroxila (OH–).

O que acontece, entretanto, com a maior parte da amônia?

Answer 19

É oxidada e convertida em nitrato (NO3–).

Question 20

Como é chamado o processo de oxidação de converte amônia em nitrato?

Answer 20

Nitrificação.

Question 21

A nitrificação é realizado por bactérias (Nitrosomonas, Nitrobacter) autótrofas quimiossintetizantes, que fazem a oxidação da amônia com a finalidade de liberar energia para a reação da quimiossíntese. Essas bactérias são denominadas como?

Answer 21

Bactérias nitrificantes.

Question 22

A nitrificação (amônia -> nitrato) é realizada em duas etapas, quais?

Answer 22

• Nitrosação - consiste na oxidação da amônia, produzindo nitrito (NO2–)
• Nitratação - converte os íons nitrito (NO2–) em nitrato (NO3–)

Question 23

Verdadeiro ou falso?

Além da nitrificação, os íons nitrato (NO3–) também podem ser produzidos naturalmente no ambiente, embora em menor escala, através da chamada fixação atmosférica de nitrogênio. Nesse tipo de fixação, que ocorre por ocasião de tempestades com raios, a descarga elétrica dos raios (relâmpagos) favorece a reação de N2 com O2, levando à produção de nitratos.

A fixação atmosférica de nitrogênio também pode ser feita artificialmente por processos industriais na produção de fertilizantes (fixação industrial de nitrogênio).
A fixação atmosférica natural de nitrogênio e a fixação industrial de nitrogênio são modalidades de fixação biológica ou fixação biótica de nitrogênio.

Answer 23

Falso.

Além da nitrificação, os íons nitrato (NO3–) também podem ser produzidos naturalmente no ambiente, embora em menor escala, através da chamada fixação atmosférica de nitrogênio. Nesse tipo de fixação, que ocorre por ocasião de tempestades com raios, a descarga elétrica dos raios (relâmpagos) favorece a reação de N2 com O2, levando à produção de nitratos.

A fixação atmosférica de nitrogênio também pode ser feita artificialmente por processos industriais na produção de fertilizantes (fixação industrial de nitrogênio).
A fixação atmosférica natural de nitrogênio e a fixação industrial de nitrogênio são modalidades de fixação não biológica ou fixação abiótica de nitrogênio.

Question 24

Qual é a forma pela qual a maior parte do nitrogênio é absorvida pelas raízes?

Answer 24

Nitrato.

Os íons nitrato (NO3–) provenientes da nitrificação e da fixação abiótica são absorvidos pelas plantas.

Question 25

Para qual finalidade as plantas utilizam o nitrato absorvido, proveniente da nitrificação e da fixação abiótica?

Answer 25

As plantas utilizam o nitrato absorvido para a síntese de seus compostos orgânicos nitrogenados (aminoácidos, proteínas, etc).

Question 26

Como os animais obtém os compostos nitrogenados?

Answer 26

Por meio da cadeia alimentar (nutrição), os animais obtêm das plantas esses compostos nitrogenados, metabolizando-os e utilizando-os na síntese de suas proteínas e de outros compostos orgânicos nitrogenados.

Question 27

Como os animais devolvem o nitrogênio para o meio abiótico?

Answer 27

Nos animais, os compostos nitrogenados, em especial as proteínas, ao serem metabolizados, originam produtos de excreção, como a amônia, a ureia e o ácido úrico. São as chamadas excretas nitrogenadas e precisam ser eliminadas para o meio externo, pois, quando em altas concentrações no meio interno, tornam-se tóxicas para o organismo animal. Assim, através da excreção, os animais devolvem nitrogênio para o meio abiótico.

Question 28

As excretas nitrogenadas dos animais, bem como os seus cadáveres e os das plantas, sofrem, no meio ambiente, a ação dos decompositores (bactérias e fungos). Essa decomposição produz o que?

Answer 28

Amônia (NH3).

Essa amônia, proveniente da amonificação, pode se combinar com a água e produzir íon amônio (NH4+), como também pode sofrer a nitrificação.

Question 29

Para completar o ciclo do nitrogênio, é necessário que o N2 seja devolvido à atmosfera. Isso é feito por qual processo?

Answer 29

Desnitrificação (denitrificação).

Question 30

Verdadeiro ou falso?

A desnitrificação consiste na liberação do nitrogênio presente nos íons amônio, no nitrito, no nitrato ou na amônia. Esse processo é realizado por bactérias, como as da espécie Pseudomonas denitrificans. Essas bactérias desnitrificantes são anaeróbias facultativas; assim, quando não há disponibilidade de O2 no meio, passam a fazer a respiração anaeróbia, utilizando os compostos nitrogenados como aceptores finais de elétrons.

Answer 30

Verdadeiro

Question 31

A desnitrificação é um processo d qual tipo de espiração?

Answer 31

Respiração anaeróbia.

Question 32

Qual tipo de ambiente é mais propicio para que ocorra a desnitrificação de forma mais intensa?

Answer 32

São aqueles onde há pouca disponibilidade de O2 (pântanos, por exemplo, onde há pouco O2 dissolvido na água).

Uma vez que as bactérias desnitrificantes também podem fazer a respiração aeróbia, fica fácil entender que a desnitrificação não ocorre em ambientes onde há boa disponibilidade de O2.

Question 33

O ciclo do nitrogênio apresenta três etapas básicas ou fundamentais, quais?

Answer 33

• Fixação
• Nitrificação
• Desnitrificação

Question 34

Verdadeiro ou falso?

A água recobre, aproximadamente, 75% da superfície terrestre. De toda essa água, cerca de 97% pertencem ao talassociclo e o restante, cerca de 3%, ao limnociclo.

Answer 34

Verdadeiro.

Question 35

Verdadeiro ou falso?

A água evapora-se frequentemente das superfícies aquáticas (rios, mares, etc.) e do solo, formando as nuvens, condensa-se e precipita-se sob a forma de chuva, neve ou granizo. No solo, a água pode percolar, isto é, atravessar as camadas do solo, atraída pela força da gravidade, e atingir um lençol freático, através do qual chega até um curso-d’água (rio, riacho, etc.). Parte da água precipitada também pode ser retida pelo solo e absorvida pelas plantas, através do seu sistema radicular (raízes).

Answer 35

Verdadeiro.

Question 36

Nós vegetais, como ocorre a perda de água para o meio abiótico?

Answer 36

Nos vegetais, a perda de água para o meio abiótico se faz pela transpiração e sudação.

Question 37

Como os animais obtém a água?

Answer 37

através da alimentação e inserindo-a diretamente.

Question 38

O processo de eliminação de água pelos animais é variável, podendo ocorrer através de diferentes formas, quais são as 4 principais?

Answer 38

• Urina
• Fezes
• Respiração
• Suor

Vale lembrar, também, que durante algumas reações do próprio metabolismo, ocorre a formação de água. A água formada no interior das células também pode ser eliminada para o meio abiótico e, dessa forma, incorporar-se ao ciclo dessa substância.

Question 39

Parte da água que plantas e animais têm no corpo fica incorporada a suas células e tecidos, sendo devolvida ao ambiente apenas pela ação de quem?

Answer 39

Decompositores

Question 40

Qual é o segundo componente mais abundante da atmosfera atual?

Answer 40

O oxigênio molecular (O2), indispensável à respiração aeróbia, é o segundo componente mais abundante da atmosfera atual, na qual existe na proporção de, aproximadamente, 20%.

Question 41

O oxigênio da atmosfera pode ser consumido através de 4 vias, quais?

Answer 41

• Atividade respiratória dos seres vivos
• Combustão
• Degradação, principalmente pela ação de raios ultravioletas, com formação de ozônio (O3)
• Combinação com metais existentes no solo (principalmente o ferro), formando óxidos metálicos

Question 42

Há um contínuo reabastecimento de O2 na atmosfera, promovido por qual atividade?

Answer 42

Fotossíntese.

Question 43

Há um contínuo reabastecimento de O2, promovido pela atividade de fotossíntese, principalmente a realizada por quem?

Answer 43

Pelo fitoplâncton marinho, o verdadeiro “pulmão do mundo”.

Question 44

A circulação do oxigênio entre os meios abiótico e biótico também está intimamente associada a 2 outros ciclos, quais?

Answer 44

Ciclos do carbono e da água.

Question 45

Verdadeiro ou falso?

Sais de cálcio, como carbonatos e fosfatos de cálcio, são indispensáveis para que muitos animais possam formar suas estruturas esqueléticas (conchas, ossos, carapaças). Além disso, os íons Ca++ atuam em importantes processos metabólicos, como a condução dos impulsos nervosos, a contração muscular e a coagulação sanguínea. O cálcio relaciona-se com a atividade de muitas enzimas. Também é um dos macronutrientes exigidos, por exemplo, pelas plantas, nas quais participa da constituição da lamela média de paredes celulares

Answer 45

Verdadeiro.

Question 46

Qual é a fonte primária de cálcio no seu ciclo?

Answer 46

São as rochas calcárias que, ao sofrerem o desgaste pelas águas das chuvas e correntezas, liberam sais de cálcio para o solo. Parte desse cálcio do solo é absorvida pelas plantas terrestres e parte é levada para os rios e oceanos. Nesses ambientes, o cálcio dissolvido na água pode ser absorvido pelas plantas aquáticas, como também ingerido pelos animais. Uma parte, entretanto, sedimenta-se no fundo dos rios e mares, formando rochas calcárias. Caso ocorra uma elevação do terreno, essas rochas afloram à superfície e são, então, desgastadas por ação das águas das chuvas e das correntezas, liberando sais de cálcio no solo e recomeçando um novo ciclo.

Question 47

Qual é a participação dos seres vivos (plantas e animais) no ciclo do cálcio?

Answer 47

As plantas absorvem do solo ou da água os sais de cálcio, e os animais o obtêm através da cadeia alimentar. Com a decomposição dos animais e vegetais mortos, o cálcio retorna ao meio abiótico (solo e água

Question 48

Os solos utilizados na agricultura também podem ser enriquecidos com sais de cálcio por meio de qual processo?

Answer 48

Calagem.

Para a maioria das culturas, o pH ótimo está em torno de 6,5. A chuva e a decomposição de substâncias orgânicas diminuem o pH do solo. Tal acidificação pode ser revertida por calagem.

A calagem consiste na aplicação de compostos popularmente conhecidos por cal, como o carbonato de cálcio, o hidróxido de cálcio ou o carbonato de magnésio. A adição desses compostos leva à remoção de íons H+ do solo. A calagem também aumenta a disponibilidade de cálcio para as plantas, que o exigem como um macronutriente.

Question 49

O fósforo é um elemento indispensável para qualquer sistema vivo, uma vez que entra na constituição dos ácidos nucleicos (DNA e RNA), das moléculas energéticas de ATP e dos fosfolipídios da membrana plasmática.

Como as plantas obtêm o fósforo?

Answer 49

Absorvendo fosfatos (PO43 –) que se encontram dissolvidos na água e no solo.

Question 50

O fósforo é um elemento indispensável para qualquer sistema vivo, uma vez que entra na constituição dos ácidos nucleicos (DNA e RNA), das moléculas energéticas de ATP e dos fosfolipídios da membrana plasmática.

Como os animais obtêm o fósforo?

Answer 50

Pbtêm fosfatos nos alimentos ingeridos e na água que bebem.

Question 51

Quais são os 3 processos que devolvem para o meio abiótico (solo e água) o fósforo que fazia parte da matéria orgânica?

Answer 51

• A excreção dos animais
• Decomposição de plantas
• Decomposição de animais

Question 52

Verdadeiro ou falso?

A excreção dos animais e a decomposição de plantas e animais são processos que devolvem para o meio abiótico (solo e água) o fósforo que fazia parte da matéria orgânica. Parte do fósforo do solo é arrastada pelas chuvas para os rios, lagos e mares, onde se sedimenta, originando rochas fosfatadas (rochas ricas em minerais de fosfato). Após certo tempo, quando se elevarem em consequência de processos geológicos, essas rochas, agora na superfície, sofrerão lentamente a erosão (desgaste) pela água das chuvas, liberando no solo os fosfatos que, então, serão absorvidos pelas plantas que os utilizam para a produção de ATP, de ácidos nucleicos e de outros compostos. Através da cadeia alimentar, os fosfatos das plantas passam para os animais, que os utilizam da mesma forma que os vegetais. Os animais também podem obter sais fosfatados que estejam dissolvidos na água que bebem.

Answer 52

Verdadeiro.

Question 53

A maioria dos depósitos de fosfato é de origem marinha. Uma parte é utilizada pelos organismos marinhos e outra permanece sedimentada no fundo dos mares, como parte de rochas.

Através da cadeia alimentar, o fosfato absorvido pelas algas marinhas é transmitido para os peixes e, destes, passam para as aves marinhas. Essas aves, por sua vez, eliminam excretas que se depositam sobre as rochas litorâneas, formando o que?

Answer 53

Guano.

O homem aproveita os vastos depósitos de guano, como os das ilhas costeiras do Peru ou da ilha de Nauru, no Pacífico Sul, usando-os como adubos fosfatados, promovendo, assim, o retorno mais rápido do fósforo a seu ciclo. O homem também pode obter o fósforo pela mineração de rochas fosfatadas, usadas como adubo na agricultura.

Question 54

Qual é a particularidade do ciclo do fósforo em relação aos demais (carbono, nitrogênio, oxigênio, água)?

Answer 54

Ausência de fase gasosa, já que não são comuns os compostos gasosos contendo fósforo.

Dessa forma, praticamente não há passagem pela atmosfera. Algum fósforo pode ser transportado em partículas de poeira, mas, em geral, a atmosfera exerce um papel muito secundário no ciclo desse elemento.