Bio. Semana 4. Rubens Oda (Julio Junior)

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1 Semana 4 Rubens Oda (Julio Junior) Este conteúdo pertence ao Descomplica. Está vedada a cópia ou a reprodução não autorizada previamente e por escrito. Todos os direitos reservados.

2 CRONOGRAMA 07/03 Ciclos biogeoquímicos: Carbono e Oxigênio 08/03 Ciclos biogeoquímicos: Nitrogênio e Água 13:30 10/03 Desequilíbrios ecológicos 14/03 Exercícios: Biociclos, Biomas e Ciclos 15/03 Origem da vida 13:30

3 17/03 Evidências da evolução e teorias evolutivas 21/03 Especiação e evolução humana 22/03 Exercícios - Evolução 13:30 24/03 Água e sais minerais 28/03 Glicídios e Lipídios

4 29/03 Proteínas 31/03 Vitaminas e ácidos nucléicos

5 Ciclos biogeoquímicos: Nitrogênio e Água 08 mar 01. Resumo 02. Exercício de Aula 03. Exercício de Casa 04. Questão Contexto

6 RESUMO Os Ciclos Biogeoquímicos são os ciclos dos vários elementos químicos entre as partes vivas (biótica) e não vivas (abiótica) do planeta. Os mais importantes são: carbono, oxigênio, nitrogênio e água. Ciclo da Água Presente em estado líquido nos mares, rios, lagos e oceanos, a água sofre um processo de evaporação, chegando até a atmosfera onde se condensa e se precipita em forma de chuva. A utilização da água pelos seres vivos retirando água da superfície e devolvendo a água através da transpiração correspondem a ouro ciclo. Assim, existem dois tipos: Ciclo curto ciclo onde não há participação dos seres vivos. Ciclo longo ciclo onde há participação dos seres vivos. Problemas Ambientais A qualidade da água presente nos corpos d água pode ser prejudicada através da poluição por lixões, agrotóxicos, metais pesados, fertilizantes, etc. A retirada da mata ciliar podem causar o assoreamento de rios e lagos e a retirada da vegetação também pode causar uma erosão pluvial, causando lixiviação do solo. Muitas doenças também podem ser transmitidas através da água contaminada. Ciclo do Nitrogênio É o ciclo mais complexo, onde o gás nitrogênio passa por uma série de transformações causadas principalmente por bactérias. Nela existem vários processos: Fixação ocorre a fixação do gás nitrogênio (N 2 ) do ar no solo produzindo amônia (NH 3 ). É causado por bactérias anaeróbicas como Rhizobium, Azotobacter e cianobactérias. Muitas destas bactérias fazem associação mutualística com leguminosas. Nitrificação transformação da amônia (NH 3 ) em nitrato (NO 3- ). Ele ocorre em duas etapas: 1. Nitrosação transformação da amônia (NH 3 ) em nitrito (NO2 - ). É feito por bactérias Nitrosomonas 2. Nitratação transformação do nitrito (NO2 - ) em nitrato (NO 3- ). É feito por bactérias Nitrobacter Amonificação processo de decomposição, onde o nitrato (NO 3- ) é transformado em amônia (NH3). É feito por fungos e bactérias. Desnitrificação processo de destruição do nitrato (NO 3- ) e gás nitrogênio (N 2 ). É feito por bactérias desnitrificantes como a Pseudomonas desnitrificans. Problemas Ambientais A queima de combustíveis fósseis podem gerar o aumento de NO2 na atmosfera, formando o ácido nítrico (H2NO3). Esse ácido acaba gerando o processo denominado chuva ácida que pode causar doenças respiratórias, poluição dos corpos d água e no solo (acidificação da água e do solo) e danificação de prédios e monumentos históricos. 7 EXERCÍCIOS DE AULA 1. (Enem) O sol participa do ciclo da água, pois além de aquecer a superfície da Terra dando origem aos ventos, provoca a evaporação da água dos rios, lagos e mares. O vapor da água, ao se resfriar, condensa-se em minúsculas gotinhas, que se agrupam formando as nuvens, neblinas ou névoas úmidas. As nuvens podem ser levadas pelos ventos de uma região para outra. Com a condensação e, em seguida, a chuva, a água volta à superfície da Terra, caindo sobre o solo, rios, lagos e mares. Parte dessa água evapora retornando à atmosfera, outra parte escoa superficialmente ou infiltra-se no solo, indo alimentar rios e lagos. Esse processo

7 é chamado de ciclo da água. Considere, então, as seguintes afirmativas: I. a evaporação é maior nos continentes, uma vez que o aquecimento ali é maior do que nos oceanos. II. a vegetação participa do ciclo hidrológico por meio da transpiração. III. o ciclo hidrológico condiciona processos que ocorrem na litosfera, na atmosfera e na biosfera. IV. a energia gravitacional movimenta a água dentro do seu ciclo. V. o ciclo hidrológico é passível de sofrer interferência humana, podendo apresentar desequilíbrios. a) somente a afirmativa III está correta. b) somente as afirmativas III e IV estão corretas c) somente as afirmativas I, II e V estão corretas. d) somente as afirmativas II, III, IV e V estão corretas. e) todas as afirmativas estão corretas. 2. (Enem 2003) A falta de água doce no Planeta será, possivelmente, um dos mais graves problemas deste século. Prevê-se que, nos próximos vinte anos, a quantidade de água doce disponível para cada habitante será drasticamente reduzida. Por meio de seus diferentes usos e consumos, as atividades humanas interferem no ciclo da água, alterando a) a quantidade total, mas não a qualidade da água disponível no Planeta. b) a qualidade da água e sua quantidade disponível para o consumo das populações. c) a qualidade da água disponível, apenas no sub-solo terrestre. d) apenas a disponibilidade de água superficial existente nos rios e lagos. e) o regime de chuvas, mas não a quantidade de água disponível no Planeta (FATEC) Sabendo-se que: O maior reservatório de nitrogênio do planeta é a atmosfera, onde esse elemento químico se encontra na forma de nitrogênio molecular (N2). Apenas umas poucas espécies de bactérias, conhecidas genericamente como fixadoras de nitrogênio são capazes de utilizar diretamente o N2, incorporando esses átomos em suas moléculas orgânicas. Algumas bactérias do gênero Rhizobium (rizóbios), fixadoras de N2, vivem no interior de nódulos formados em raízes de plantas leguminosas, como a soja e o feijão. A soja e o feijão, graças à associação com os rizóbios, podem viver em solos pobres de compostos nitrogenados. É correto concluir que, sobre o ciclo do nitrogênio na natureza: a) Os rizóbios recebem nitrogênio molecular das leguminosas. b) As plantas fixam o nitrogênio molecular ao fazerem fotossíntese. c) Os herbívoros obtêm nitrogênio na natureza ao comerem as plantas. d) O nitrogênio atmosférico pode ser absorvido pelas folhas das leguminosas. e) As leguminosas usadas na recuperação de solos pobres fixam diretamente o nitrogênio molecular.

8 4. (UFV) O esquema refere-se a parte do ciclo biogeoquímico do nitrogênio. Os números (I a IV) correspondem às etapas que estão envolvidas na dinâmica desse ciclo. Assinale a alternativa que contém duas correspondências incorretas: a) Fixação (I) e nitrificação (II). b) Desnitrificação (II) e fixação (IV). c) Nitrificação (II) e nitrificação (III). d) Desnitrificação (IV) e desnitrificação (III). 5. (UFLA) Durante o ciclo do nitrogênio, verifica-se a participação de vários organismos, como bactérias e fungos, por exemplo. Com relação às bactérias chamadas desnitrificantes, podemos afirmar que: a) Transformam a amônia em nitrato. b) Liberam o nitrogênio dos aminoácidos existentes nas raízes. c) Convertem os nitratos em nitrogênio gasoso (N 2 ). d) Utilizam o nitrogênio gasoso para produzir nitrato. e) Transformam nitratos em nitritos. 9 EXERCÍCIOS DE CASA 1. (ANGLO) O ciclo da água, na natureza, depende de vários aspectos físicos do ambiente como a temperatura, por exemplo e de fenômenos como a evaporação e a condensação. Por outro lado, os seres vivos, devido a sua dependência da água para vários processos biológicos, têm uma ativa participação nesse ciclo. Considere os seguintes processos e mecanismos presentes nos seres vivos: I. A locomoção dos animais terrestres. II. A respiração celular nos seres vivos em geral. III. A transpiração nos organismos terrestres. IV. A transmissão da informação genética. V. A fotossíntese. VI. A coordenação nervosa. VII. A excreção. Escolha, entre as alternativas abaixo, aquela que contém um conjunto de processos em que os organismos retiram água do ambiente ou a devolvem a ele:

9 a) I, II, III e IV. b) II, III, V e VII. c) II, III, IV e V. d) III, V, VI e VII. e) III, IV, V e VI. 2. (Fesp-PE) Todos os seres vivos participam de alguma forma e constantemente do ciclo da água na natureza porque consomem água do meio e liberam depois em decorrência de suas atividades vitais. Assinale: a) Se a afirmação e a razão estiverem corretas. b) Se a afirmação estiver correta e a razão estiver errada. c) Se a afirmação estiver errada e a razão estiver correta. d) Se a afirmação e a razão estiverem erradas. e) Se a afirmação e a razão estiverem corretas, mas a razão não justificar a afirmação. 3. (Enem 2008) Os ingredientes que compõem uma gotícula de nuvem são o vapor de água e um núcleo de condensação de nuvens (NCN). Em torno desse núcleo, que consiste em uma minúscula partícula em suspensão no ar, o vapor de água se condensa, formando uma gotícula microscópica, que, devido a uma série de processos físicos, cresce até precipitar-se como chuva. Na floresta Amazônica, a principal fonte natural de NCN é a própria vegetação. As chuvas de nuvens baixas, na estação chuvosa, devolvem os NCNs, aerossóis, à superfície, praticamente no mesmo lugar em que foram gerados pela floresta. As nuvens altas são carregadas por ventos mais intensos, de altitude, e viajam centenas de quilômetros de seu local de origem, exportando as partículas contidas no interior das gotas de chuva. Na Amazônia, cuja taxa de precipitação é uma das mais altas do mundo, o ciclo de evaporação e precipitação natural é altamente eficiente. Com a chegada, em larga escala, dos seres humanos à Amazônia, ao longo dos últimos 30 anos, parte dos ciclos naturais está sendo alterada. As emissões de poluentes atmosféricos pelas queimadas, na época da seca, modificam as características físicas e químicas da atmosfera amazônica, provocando o seu aquecimento, com modificação do perfil natural da variação da temperatura com a altura, o que torna mais difícil a formação de nuvens. Paulo Artaxo et al. O mecanismo da floresta para fazer chover. In: Scientific American Brasil, ano 1, n0. 11, abr./2003, p (com adaptações). 10 Na Amazônia, o ciclo hidrológico depende fundamentalmente a) da produção de CO 2 oriundo da respiração das árvores. b) da evaporação, da transpiração e da liberação de aerossóis que atuam como NCNs. c) das queimadas, que produzem gotículas microscópicas de água, as quais crescem até se precipitarem como chuva. d) das nuvens de maior altitude, que trazem para a floresta NCNs produzidos a centenas de quilômetros de seu local de origem. e) da intervenção humana, mediante ações que modificam as características físicas e químicas da atmosfera da região.

10 4. (UPE) Todos os seres vivos participam de alguma forma e constantemente do ciclo da água na natureza porque consomem água do meio e liberam depois em decorrência de suas atividades vitais. Assinale: a) Se a afirmação e a razão estiverem corretas. b) Se a afirmação estiver correta e a razão estiver errada. c) Se a afirmação estiver errada e a razão estiver correta. d) Se a afirmação e a razão estiverem erradas. e) Se a afirmação e a razão estiverem corretas, mas a razão não justificar a afirmação. 5. (CEDERJ) Na área ocupada pelos oceanos, a quantidade de água que cai na forma de chuva é menor que a quantidade de água evaporada nessa área, uma diferença de quilômetroscúbicos. Nas áreas continentais, a quantidade de água que cai na forma de chuva supera a quantidade de água evaporada nessas áreas. Em relação ao tema, avalie as afirmativas a seguir: I. A área ocupada pelos oceanos é cerca de três vezes maior que a área ocupada pelos continentes, logo a quantidade de água das chuvas que cai nos oceanos supera a quantidade de água evaporada dos oceanos. II. Nas áreas continentais, o sol aquece a água com muita intensidade provocando a evaporação de grande quantidade de água que cairá em forma de chuva. Isso explica a maior quantidade de água que cai sob a forma de chuva nos continentes. III. Os ventos sopram tanto do mar para a terra como vice-versa. Os ventos têm a capacidade de transportar a água em forma de vapor das nuvens do mar para a terra e vice-versa. IV. A água evaporada dos oceanos que não cai na forma de chuva sobre os oceanos é empurrada pelo vento para os continentes lá caindo sob a forma de chuva. Isso explica o destino dos quilômetros cúbicos de água evaporada dos oceanos. 11 As afirmativas corretas são: a) I e II. b) I e III. c) II e III. d) II e IV. e) III e IV. 6. (UFF) Certas atividades humanas vêm provocando alteração no nível de nitrogênio do solo. Uma dessas atividades consiste na substituição da vegetação natural por monoculturas de leguminosas como, por exemplo, a soja. As leguminosas alteram o nível de nitrogênio do solo porque possuem, em suas raízes, bactérias com capacidade de: a) Sintetizar amônia, utilizando o nitrogênio atmosférico. b) Transformar ureia em amônia. c) Decompor substâncias nitrogenadas das excretas. d) Eliminar nitrito do solo. e) Transformar amônia em nitrato.

11 7. (UEMA) O Nitrogênio é fundamental para a sobrevivência dos seres vivos, pois faz parte da composição de substâncias importantes como os ácidos nucleicos. Como esse elemento químico está presente na atmosfera na forma N2, não pode ser usado diretamente, devendo ser convertido à amônia (NH 3 ). LINHARES, S.; GEWANDSNAJDER, F. Biologia hoje. v. 3. São Paulo: Ática, A formação da amônia presente no solo, processo conhecido por amonificação, é feita a partir da: a) Oxidação de nitrito por bactérias nitrosas. b) Redução de resíduos líquidos por fermentação. c) Decomposição de matéria orgânica por fungos e bactérias. d) Decomposição de glicídios com liberação de N 2. e) Fermentação anaeróbia de nitratos por bactérias nítricas. 8. (UEL) Considere as seguintes etapas do ciclo biogeoquímico do nitrogênio e os microrganismos que delas participam: 1. Transformação do nitrogênio atmosférico em amônia. 2. Transformação da amônia em nitritos e nitratos. 3. Transformação de substâncias nitrogenadas em amônia. 4. Transformação da amônia em nitrogênio. a. Bactérias e fungos decompositores. b. Bactérias quimiossintetizantes. c. Bactérias desnitrificantes. d. Bactérias em associação mutualista com raízes. 12 A associação correta é: a) 1 a; 2 d; 3 c; 4 b. b) 1 c; 2 b; 3 a; 4 d. c) 1 c; 2 d; 3 b; 4 a. d) 1 d; 2 a; 3 b; 4 c. e) 1 d; 2 b; 3 a; 4 c. 9. (UFAC) Marque a alternativa cuja sequência preenche respectiva e corretamente as lacunas da frase abaixo: Uma das etapas do ciclo do nitrogênio é a nitrificação, em que ocorre a ação das bactérias nitrosas (Nitrosomonas e Nitrosococcus) e nítricas (Nitrobacter), que transformam, respectivamente, a amônia produzida pelas bactérias fixadoras em e, depois, em. a) hidróxido de amônio e nitrito. b) hidróxido de amônio e nitrato. c) ácido nitroso e água. d) nitrito e nitrato. e) nitrato e nitrito.

12 10. (PUC-RIO) Apesar de a atmosfera terrestre ser constituída em sua maior parte por nitrogênio, este não pode ser diretamente absorvido pelas plantas. As plantas podem obter do solo e da água, sob a forma de nitratos, o nitrogênio utilizado pelos organismos. Os nitratos são produzidos por: a) Decomposição das rochas por ação das intempéries. b) Bactérias nitrificantes. c) Decompositores em geral. d) Plantas em putrefação. e) Animais em decomposição. QUESTÃO CONTEXTO Se você bebeu água hoje, lavou roupa ou comeu uma fruta, é preciso agradecer à floresta. (Fonte: -agua/) Conforme o texto sugere, a preservação das florestas é fundamental para a manutenção do Ciclo da água, já que tanto nós quanto os outros seres vivos necessitamos de água potável para abastecimento. Explique por que existe esta associação entre as árvores e a água. 13 GABARITO 01. Exercício de aula 1. d 2. b 3. c 4. b 5. c 02. Exercício de casa 1. b 2. a 3. b 4. a 5. e 6. a 7. c 8. e 9. d 10. b 03. Questão Contexto As árvores tem um papel fundamental no ciclo da água, pois ela ajuda na evapotranspiração que devolve a água de volta para a atmosfera. Além disso, as árvores ajudam a manter as nascentes de rios, fazendo com que os seres vivos terrestres possam se abastecer, mantendo assim o ciclo longo da água. Quando ocorre o desmatamento de árvores perto das nascentes de rios, não há a recarga de água e a água tenderá a evaporar com maior frequência, alimentando mais o ciclo curto da água, onde não participa a biota, que por fim é prejudicada.