Transcript aula 15 e 16

CICLOS
BIOGEOQUÍMICOS
CICLO DO NITROGÊNIO
O nitrogênio é incorporado em compostos
orgânicos formando aminoácidos e
consequentemente proteínas; e ácidos
nucléicos, além de vários compostos menores.
Existe em muitos estados de oxidação desde
-3 (NH 3 ) a +5 (NO 3 - ) formando uma ampla
gama de reações químicas .
CICLO DO NITROGÊNIO
Apesar da abundância de formas químicas
cerca de 78% do peso de nitrogênio ocorre na
forma molecular (N 2 ) que é mais estável e por
isso a mais inerte.
Microrganismos fixadores de nitrogênio atuam
como um “gargalo” biológico disponibilizando
o N 2 em outras formas que podem ser usadas
pela biota.
CICLO DO NITROGÊNIO
Existem poucos grupos de microrganismos
fixadores de nitrogênio.
Clostridium pasteurianum
Rhizobium
Azotobacter
Beijerinckia
CICLO DO NITROGÊNIO
Alguns tipos de bactérias fototróficas
anoxigênicas também podem fixar o
nitrogênio molecular.
No processo biológico de fixação o N 2 se
converte em amônia (NH 3 ).
Cerca de 60% da fixação ocorre em ambiente
terrerstre e 40% em ambiente marinho.
CICLO DO NITROGÊNIO
Nitrificação:
Converte a amônia ou o íon amônio (NH 4 + ) e
depende de oxigênio molecular
CICLO DO NITROGÊNIO
Nitrificação:
Tanto o amônio quanto o nitrato podem ser
assimilados por algas e vegetais superiores,
geralmente formando aminoácidos.
CICLO DO NITROGÊNIO
Desnitrificação:
Pode ocorrer em condições óxicas ou
anóxicas. A partir de compostos orgânicos
putrefatos pode ocorrer a desaminação e
produção de amônia.
CICLO DO NITROGÊNIO
Desnitrificação:
Realizado por
Pseudomonas,
Bacillus e outros
gêneros
aérobios
facultativos.
CICLO DO NITROGÊNIO
CICLO DO NITROGÊNIO
Estoques:
 O maior estoque está nas rochas 19 x 10 19 Kg
 Na atmosfera é de 0,38 x 1019 Kg.
 Assimilado na biota 12,3 x 1012 Kg.
Fluxo:
 Fixação na biota por ano: 0,24 x 1012 Kg.
CICLO DO FÓSFORO
O fósforo não esta presente como gás, mas há
um transporte eólico de poeiras fosfatadas.
No solo o fósforo se encontra como fosfato
(PO 4 -3 ) associado a cátions (Ca, K, Mg e Fe),
formando compostos pouco solúveis em água.
CICLO DO FÓSFORO
Nos organismos vivos o fósforo está presente:
 na estrutura dos ácidos nucléicos;
 em moléculas energéticas (ADP-ATP);
 sinalizadoras (AMPc e GMPc);
 em coenzimas nucleotídicas (NADP);
 em fosfolipídeos e diversos outros
compostos;
 Atua no desenvolvimento de ossos e dentes.
CICLO DO FÓSFORO
O ciclo do fósforo em relação aos ciclos do C e N é
relativamente lento (entre mil a 1 milhão de anos) e
basicamente endogênico.
É regulado por processos de intemperismo sendo
pouco disponibilizado no ambiente por ser pouco
solúvel em água. O fósforo livre é ativamente
assimilado por vegetais.
Boa parte do fósforo disponível é reciclado do
próprio ambiente.
CICLO DO FÓSFORO
CICLO DO FÓSFORO
CICLO DO FÓSFORO
Estoques e fluxos
do fósforo
RESUMO COMPARATIVO DOS CICLOS
EFEITOS DA MUDANÇA NAS TAXAS DOS
CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Poluição por nitrogênio
Nitratos e óxido nitroso (N 2 O) lançados na
atmosfera podem reagir com a água e formar
ácido nítrico (HNO 3 ) contribuindo para a
formação de chuvas ácidas.
O N 2 O também atua como um gás estufa
cerca de 250 vezes mais potente que o CO 2 .
EFEITOS DOS CICLOS
BIOGEOQUÍMICOS EM RELAÇÃO À
SAÚDE HUMANA
Poluição por fósforo
Produtos organofosforados
são altamente tóxicos para
animais, sendo usados como
inseticidas.
São inibidores da
acetilcolinesterase
deprimindo o sistema
nervoso central.
EFEITOS DOS CICLOS
BIOGEOQUÍMICOS EM RELAÇÃO À
SAÚDE HUMANA
Poluição por fósforo
Podem resultar em vários sintomas de acordo com a
dose de exposição:
Sudorese, lacrimejamento, borramento visual,
náusea, vômito, diarréia, hipersecreção brônquica,
cianose, bradicardia ou taquicardia, hipotensão ou
hipertensão, incontinência urinária, cãibras,
paralisia, insuficiência ou parada respiratória por
fraqueza muscular, sonolência, coma, cefaléia,
tremores, convulsões, depressão respiratória e
cardiovascular.
EFEITOS DOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS EM
RELAÇÃO À SAÚDE HUMANA
São exemplos de Organofosforados: Azinfós etílico
(Gusathion A ® ), Clorpirifós (Dursban ® , Lorsban ® ),
Diclorvos (DDVP ® , Nuvan ® , Vapona ® ), Dimetoato
(Dimexion ® , Perfektion ® ), Diazinon (Basudin ® ,
Diazitol ® ), Fenitrotion (Sumigran ® , Sumithion ® ),
Fention (Baytrex ® , Lebaycid ® ), Fosfamidon
(Dimecron ® ), Malation (Carbofós ® , Malatol,
Malaton ® ), Metamidofós (Tamaron ® ), Monocrotofós
(Azodrin ® , Nuvacron ® ), Paration metilico (Folidol ® ).
Visto em:
http://ltc.nutes.ufrj.br/toxicologia/mXII.orga.htm
EUTROFIZAÇÃO
Processo de enriquecimento de nutrientes em
um ecossistema pelo aporte alóctone.
Desestabiliza as comunidades de organismos
que vivem neste ambiente.
EUTROFIZAÇÃO
Entrada de N e P provenientes de atividades
humanas são a principal causa de eutrofização
dos ecossistemas aquáticos:
 Aporte de esgoto in natura.
 Excesso de fertilizantes usados na agricultura.
 Destruição da cobertura vegetal e lixiviação dos
nutrientes.
EUTROFIZAÇÃO
Os efeitos associados dependem do
ecossistema considerado:
 Aumento de matéria orgânica morta.
 Floração de cianobactérias e dinoflagelados.
 Depleção do oxigênio dissolvido na água.
EUTROFIZAÇÃO
 Floração de cianobactérias e dinoflagelados.
Podem liberar toxinas na água que se
bioacumulam ao longo da cadeia trófica.
EUTROFIZAÇÃO
 Depleção do oxigênio dissolvido na água.