Mapa mental - Ciclos biogeoquimicos

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I
Ciclo do carbono
são processos naturais cíclicos relativos a substâncias importantes para 
os seres vivos
a energia flui em sentido único; a matéria, em ciclos
cada elemento transita por formas físicas e químicas diferentes
1) Fotossíntese:
2) Respiração metabólica:
3) Decomposição:
4) Combustão:
5) Formação de combustíveis fósseis: 
realizada pelos produtores
conversão do carbono inorgânico em carbono orgânico
sequestro de carbono
CO2 + H2O C6H12O6 + O2
energia 
luminosa
devolução de CO2 para a atmosfera
seres vivos oxidam compostos orgânicos para obter energia e lançam 
CO2 no ambiente
fungos e bactérias degradam matéria orgânica morta e liberam carbono em 
suas formas orgânica e inorgânica
CO2CH4
a queima de matéria orgânica (de forma natural ou antrópica) libera CO2 
na atmosfera
C6H12O6 + O2 CO2 + H2OCiclos biogeoquimicos
são formados a partir da decomposição de matéria orgânica soterrada, sob 
condições específicas
 1. Acúmulo de matéria orgânica
restos de matéria orgânica se acumulam no fundo de ambientes 
como pântanos, mares ou lagos
essa matéria orgânica não se decompõe totalmente, devido à escassez 
de oxigênio
2. Soterramento
a matéria orgânica se acumula e é coberta por camadas de sedimentos
3. Alta pressão e temperatura
essas condições transformam a matéria em substâncias ricas em 
carbono, como o petróleo e o gás natural
CO2
fotossíntese matéria 
orgânica
decomposição 
incompleta soterramento
tempo
(pressão + calor) petróleo e 
gás natural
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ICO2 
atmosférico
queima de combustíveis 
fósseis;
desmatamento
efeito estufa
 Ruminantes como bois, vacas e ovelhas liberam gás metano (CH4) 
durante sua digestão
as bactérias metanogênicas presentes em seus organismos 
fermentam a celulose, ocasionando assim a liberação de CH4 
o CO2 e o CH4 são uns dos principais gases do efeito estufaobs!
os oceanos são grandes sequestradores de carbono atmosférico
armazenam o carbono em carbonatos
H2O + CO2 H2CO3 HCO3 + H
- +
processo de formação dos carbonatos:
Ciclo do carbono
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I
Ciclo da agua
1) Evaporação: água líquida água gasosa
2) Condensação: água gasosa água líquida
3) Transpiração: as plantas liberam água pelos estômatos
transpiração + evaporação = evapotranspiração
4) Precipitação: chuva, neve, granizo
a impermeabilização dos 
solos diminui a infiltração
o vapor de água na atmosfera esfria ao subir, formando gotículas líquidas 
que se agrupam em nuvens
5) Escoamento superficial:
parte da água que cai como precipitação escorre pela superfície do solo 
até rios, lagos, oceanos
6) Infiltração:
outra parte da água se infiltra no 
solo, alimentando o lençol freático
o escoamento superficial e a infiltração são diretamente 
ligados ao nível de cobertura vegetal do solo
7) Ação antrópica:
desmatamento, impermeabilização do solo, poluição etc.
Ciclo curto da água : envolve apenas processos físicos (como 
evaporação, condensação e precipitação), sem participação dos 
seres vivos e sem armazenamento prolongado.
Ciclo longo da água : envolve a participação de seres vivos 
(como na transpiração) e/ou o armazenamento da água em 
geleiras ou aquíferos subterrâneos.
obs!
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I
Ciclo do fosforo
fundamental para formar ácidos nucleicos, ATP e fosfolípidios
é um mineral mais comumente encontrado na forma de fosfato inorgânico
PO4
-3
encontrado em rochas e sedimentos; por isso, o ciclo do fósforo é 
intimamente ligado ao ciclo sedimentar
1) Intemperismo:
o fósforo está em rochas fosfatadas
o desgaste físico e químico dessas rochas libera o íon fosfato (PO4 )
2) Absorção por produtores:
as plantas absorvem o fosfato do solo e o usam para formação de 
moléculas orgânicas
os animais obtêm fósforo ao comer plantas ou outros animais
-3
4) Sedimentação e devolução:
3) Decomposição:
os decompositores transformam matéria orgânica morta e devolvem 
o fosfato ao solo 
parte do fósforo vai para corpos d’água
pode ser usado por organismos aquáticos ou formar sedimentos
uma outra parte permanece no solo
pode ser absorvido pelas plantas ou se fixar a minerais do solo
Interferência humana
uso de fertilizantes: adiciona grandes quantidades de fosfato ao solo
fertilizante NPK
detergentes fosfatados
a interferência humana no ciclo do fósforo pode desencadear 
processos de eutrofização em ambientes aquáticos
essencial para a formação de ATP
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I
Ciclo do enxofre
o enxofre é utilizado na formação de aminoácidos, proteínas, enzimas, 
vitaminas
1) Liberação do enxofre no ambiente
principais fontes: atividade vulcânica (libera SO2 e H2S)
queima de combustíveis fósseis (libera SO2 e SO3)
decomposição de matéria orgânica
intemperismo
2) Atmosfera
gases como SO2 e SO3 podem reagir com a água da atmosfera e formar 
ácido sulfúrico
voltam à superfície na forma de chuva ácida
SO3 + H2O H2SO4
3) Solo e água
presente principalmente na forma de íon sulfato (SO4 )
plantas absorvem sulfato como sal mineral pelas raízes
-2
4) Seres vivos
as plantas usam o sulfato para produzir moléculas orgânicas
animais obtêm enxofre ao consumir plantas ou outros animais
5) Sedimentação
parte do enxofre se acumula no fundo de corpos hídricos e forma 
rochas sedimentares
Bactérias sulforredutoras (bactérias redutoras de enxofre)
reduzem compostos que contêm enxofre em formas oxidadas
agem em ambientes anaeróbicos
principal exemplo:
SO4
-2
sulfato
H2S
sulfeto de 
hidrogênio
gás com cheiro de ovo podre
Sulfobactérias (bactérias oxidantes de enxofre)
oxidam compostos que contêm enxofre em formas reduzidas
agem em ambientes aeróbicos
principal exemplo:
H2S SO4
-2
sulfeto sendo oxidado de 
volta a sulfato
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I
Ciclo do nitrogenio
permite que o nitrogênio atmosférico, essencial para a formação de 
aminoácidos, ácidos nucleicos e outras moléculas, seja transformado em formas 
utilizáveis pelos organismos
78% da atmosfera é composta por N2
1) Fixação do nitrogênio:
transforma nitrogênio molecular em amônia ou no íon amônio
N2 NH3 ou NH4
+
fixação física/atmosférica: descargas elétricas quebram a molécula de N2 e 
formam compostos de nitrogênio
fixação industrial: N2 + 3H2 2NH3 processo usado na 
produção de fertilizantes
as plantas ganham compostos nitrogenados
as bactérias têm seu alimento garantido 
bactérias Rhizobium:
podem viver no solo ou nas raízes de plantas
em plantas, estão localizadas principalmente em 
nódulos das raízes de leguminosas
formam uma relação mutualística com as raízes das plantas:
fixação biológica: realizada por micro-organismos que têm a enzima 
nitrogenase (capaz de quebrar a molécula de N2)
bactérias do gênero Rhizobium;
cianobactérias.
rotação de culturas: técnica de manejo sustentável do solo
plantio de leguminosas na rotação visando a melhora da 
fertilidade do solo
obs!
2) Amonificação:
conversão de compostos orgânicos nitrogenados em amônia (NH3) ou 
em íon amônio (NH4 )
realizada por bactérias e fungos decompositores
o NH4 pode ser : usado diretamente pelas plantas;
convertido em nitrato via nitrificação.
+
+
mais importante e recorrente que os outros tipos de fixação
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I
Ciclo do nitrogenio
3) Nitrificação:3) Nitrificação:
processo de oxidação do NH3 (ou do NH4)
ocorre no solo e é realizada por bactérias nitrificantes 
+
os nitratos formados podem ser:
absorvidos pelas plantas
lixiviados
convertidos em gás N2 pelas 
bactérias desnitrificantes
NH3 NO2 NO3nitrosação nitratação
nitrosomonas nitrobacter
o nitrato é a forma de nitrogênio 
mais disponível no solo e a preferida 
pelas plantas para absorção
amônia
(NH3/NH4 )
nitrito 
(NO2)
realizada por bactérias 
do gênero Nitrosomonas
etapa 1: etapa 2:
nitrito
(NO2)
nitrato
(NO3)
realizada por bactérias 
do gênero Nitrobacter
nitrosação nitratação- --
- -
4) Desnitrificação: 
devolve o nitrogênio do solo de volta à atmosfera
NO3 / NO2 N2
etapa realizada por bactérias desnitrificantes em ambientes anaeróbicos
5) Assimilação:
as plantas absorvem compostos nitrogenados (nitrato e amônio) do solo e 
os incorporam em suas moléculas orgânicas 
a planta será consumida por animais herbívoros e o nitrogênio 
será transferido para outros animais pela cadeia alimentar
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