Ciclos biogeoquímicos

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Thaís Regina Lemfers 
MedVet 02 - 2012 
 
 
CICLOS BIOGEOQUÍMICOS 
Essa área iniciou-se no início do séc. XX, com o estudo da “geoquímica” – onde estudava a composição 
química do planeta e suas trocas nos diferentes componentes. Percebendo a necessidade de estudar o 
trânsito dos elementos químicos do planeta entre os componentes bióticos (vivos) e abióticos (não-vivos) – 
estudando então a “biogeoquímica”. 
 Definição curta: Circulação de átomos de diversos elementos entre os diversos 
componentes orgânicos e inorgânicos do planeta. 
Importância dos Ciclos: 
 - Pequenas variações nos estoques de um determinado elemento podem causar mudanças de largo 
espectro. Ex: Co2 e aquecimento global. 
 - Acumulação de elementos em alguns estoques via ação antrópica, causando poluição. Ex: 
desperdício de nutrientes que causará toxidez. 
 
 
 
Ciclagem de nutrientes: é o ciclo de elementos essenciais à vida, ou seja, “ciclos biogeoquímicos”. Sendo 40 
elementos: 
 Macroelementos/macronutrientes (necessários a vida em grandes quantidades) 
o Ex: carbono, nitrogênio, oxigênio, cálcio, fósforo, potássio. 
 Microelementos/micronutrientes (necessários em pequenas quantidades, e caso aumente essa 
quantidade se torna prejudicial). 
o Ex: zinco, iodo, cobre, selênio, cloro. 
Enquanto o fluxo de energia é UNIDIRECIONAL, o trânsito de elementos é cíclico, e 
acontece somente por meio de uso de energia. 
 
Logo, estes elementos químicos permanecem no ecossistema, sendo continuamente reutilizados. 
Sendo que nem todas as transformações químicas ocorrem por vias biológicas, por ex: 
intemperismo de rochas, relâmpagos produzindo amônia, etc. 
Thaís Regina Lemfers 
MedVet 02 - 2012 
 
 
 
Formas de classificação dos ciclos de elementos: 
 
 - Possuindo dois grandes componentes ou estoques: 
 Estoque Reservatório: 
o São locais que possuem uma grande quantidade de determinado elemento. Geralmente este 
elemento está organizado de forma inorgânica e estão muito distantes do meio biótico. 
o A ciclagem dentro deste estoque se dá de forma muito lenta, e quase sempre ocasionada a 
fatores físicos; gerando um recurso indisponível conforme o tempo. 
o Ex: Jazidas de carvão mineral, bacias petrolíferas. 
 
 Estoque Lábio ou de Ciclagem ou de Trocas: 
o Quantidade de elementos muito baixa quando comparada ao estoque reservatório, levando o 
trânsito/trocas entre a interface biótica e abiótica são muito rápidos. 
o Ex: Fotossíntese. 
- Localização dos elementos: 
 Gasoso: elementos na atmosfera e na hidrosfera (oceanos). Ex: gás carbônico ≈ carbonato. 
 Sedimentares: elementos da crosta terrestre que são disponibilizados geralmente por fatores 
climáticos. Ex: erosão. 
- Elemento de: 
 Assimilação: transformações que incorporam elementos inorgânicos a moléculas orgânicas. 
o Ex: fotossíntese. 
 Desassimilação: quebra de moléculas orgânicas em elementos inorgânicos. 
o Ex: respiração, decomposição. 
- Transformação de energia: 
 Oxidação: perda de elétrons, liberação de energia. 
o Ex: respiração. 
 Redução: ganho de elétrons, consumo de energia. 
o Ex: fotossíntese. 
 
DESASSIMILAÇÃO + OXIDAÇÃO / ASSIMILAÇÃO + REDUÇÃO 
 
 
CICLO HIDROLÓGICO: 
 - 98% está sob a forma líquida compondo o talassociclo (ambiente marinho, água salgada) e 
limnociclo (água doce); 
 - Associada aos processos metabólicos de 
todos os seres vivos; 
 - Reciclagem de lagos, rios, e mares. 
 
Talassociclo basicamente: oceano > evaporação > 
condensação > precipitação > oceano. 
 
Limnociclo: transpiração/evaporação > 
condensação > precipitação > absorção. 
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CICLO DO CARBONO: 
 - O carbono presente nos seres vivos é originário do gás carbônico; 
 - Três processos principais fazem o carbono circular: 
* fotossíntese, respiração * troca de CO2 entre atmosfera e oceanos * sedimentação de carbonato 
 
 Na fotossíntese o carbono ganha elétrons e é reduzido, ganhando energia química, que é liberada na 
respiração (oxidação). 
 Troca com os oceanos: o oceano possui 50x mais CO2 do que a atmosfera, assim esta troca ar x mar 
conecta os ciclos dos ecossistemas terrestres e aquáticos. Oceano repositório de CO2: 
Queima de combustíveis fósseis -> aumento no CO2 atmosférico -> aumento do CO2 nos oceanos. 
 
Temperatura mais alta: liberação de CO2 da água, por causa da agitação térmica das moléculas. 
Temperatura mais baixa: absorção de CO2 da atmosfera. 
 
 Na precipitação de carbonatos, o CO2 na água se dissocia em carbonatos e bicarbonatos. Assim, estes 
se ligam a Ca, Mg, Na, etc., precipitando e formando sedimentos. 
 
 
 
 
 
 
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CICLO DO OXIGÊNIO: 
 O elemento oxigênio utilizado pelos seres vivos é proveniente principalmente do O2, CO2 e H2O. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CICLO DO NITROGÊNIO: 
 - Elemento indispensável na constituição de proteínas e ácidos nucléicos. 
Processos: 
 Biofixação (bactérias e cianobactérias); simbiose (bactéria+planta): N2 -> NH3 
 Nitrificação (nitratação + nitrozação). 
o Nitratação – NO2 + O2 -> NO3(nitrato). Ex: nitrosococcus e nitrosomonas. 
o Nitrozação – NH3 + O2 -> NO2(nitrito). Ex: nitrobacter. 
 
 
Thaís Regina Lemfers 
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CICLO DO FÓSFORO: 
 Elemento presente em ácidos nucléicos, membranas células, ossos, além de ser peça 
importante para o metabolismo energético. 
- Formação de ATP durante a fosforilação oxidativa 
- Geralmente é adicionado ao ambiente por intemperismo de rochas. 
- A sua disponibilidade está sempre ligada ao pH. 
O principal reservatório do íon fosfato na natureza são as rochas, onde permanece por um 
longo tempo. Com o passar dos anos, as rochas sofrem uma degradação e são transformados em 
solo por meio de um conjunto de fenômenos físicos e químico denominado intemperismo, e, assim, o 
íon fosfato é liberado, voltando ao ecossistema. Por ser um composto solúvel, esse íon é facilmente 
carregado pelas chuvas até as águas dos mares e dos rios. 
 
 
 
 
 
CICLO DO ENXOFRE: 
 Componente dos aminoácidos metionina e cisteína, presente no ambiente também em muitas 
formas oxidadas e reduzidas. Ex: SO4
-2 (oxidado) utilizado, assim como nitrito e nitrato, como 
oxidantes na ausência de oxigênio por microorganismos anaeróbicos. 
Formas reduzidas utilizadas por bactérias autotróficas qumiossintetizantes para obter energia 
para a transformação de C inorgânico em C orgânico.