ok, embora nada indique a degradação co-metabólica tenha de ser por apenas um microorganismo

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1 1. [2.000] (IP: :57:59 21:11:18 13: ) Discuta detalhadamente a figura 6.9 A figura 6.9 demonstra a atividade da biomassa em relação à transformação dos xenobióticos no solo. Onde os microorganismos heterotróficos do solo irão realizar a transformação dos xenobióticos presentes no solo, que geralmente possuem cadeias longas, em metabólitos mais simples, ou seja, com cadeias menores, através da produção de enzimas extracelulares, co-metabolismo ou catabolismo. Os metabólitos formados a partir da transformação inicial dos xenobióticos podem ser incorporados na nova biomassa, pois servem de substrato para o metabolismo dos microorganismos, a biomassa pode sofrer mineralização ou servir como reservatório de carbono. Os metabólitos podem permanecer na forma residual no solo, sendo posteriormente incorporada na biomassa ou servir como reservatório de carbono e sofrer mineralização. O reservatório de carbono irá suprir as necessidades da população heterotrófica do solo. Além disso, estes metabólitos possuem ação reguladora, atuando sofre a produção das enzimas extracelulares, assim como dos processos catabólicos e co-metabólicos. Com o uso continuo de um determinado xenobiótico ocorre a seleção ou indução catabólica de organismos tolerantes e especializados na via de degradação deste, geralmente formando um consórcio microbiano especializado, denominado biomassa competente. 2. [2.000] (IP: :58:30 23:09:21 10: ) Diferencie biodegradação metabólica e co-metabólica. Considere em particular o nível de complexidade ecológica normalmente encontrado em solos, e discuta qual dos dois mecanimos é provavelmente mais importante em condições naturais. Basicamente a biodegradação metabólica diferencia-se da co-metabólica pelo fato de que na primeira a substância é metabolizada pelos organismos servindo de fonte de energia favorecendo o crescimento da população, enquanto que na co-metabólica a substância é degradada pelos organismos, mas não é utilizada como fonte de energia, por isso este não se beneficia do processo, necessitando de outras fontes de carbono para seu crescimento, portanto o crescimento da população não sofre influencia da concentração da substancia, podendo afetar negativamente os organismos devido ao uso de co-fatores reduzidos (NADH) ou por produzir metabólitos para competidores. Em condições naturais, provavelmente, o mecanismos metabólico é mais importante, pois a probabilidade de um conjunto de microorganismos diferentes atuando na degradação de uma determinada substancia é maior do que por uma população microbiana que é o caso dos que fazem o co-metabolismo. Além disso, os organismos que tem a capacidade de metabolizar os xenobióticos têm a vantagem de não necessitarem de uma fonte extra de carbono para o crescimento da sua população., embora nada indique a degradação co-metabólica tenha de ser por apenas um microorganismo 3. [2.000] (IP: :58:52 21:14:24 15: ) Discuta detalhadamente a figura 6.3 A figura em questão demonstra os processos e transformações que fazem a regulação da persistência, ou seja, do tempo que o produto permanece no solo, assim como do destino e os impactos potenciais provocados pelos xenobióticos quando inseridos no ambiente, nesse caso o solo. De acordo com a figura quando os xenobióticos são aplicados no solo, podem passar por diversas transformações e processos que irão alterar a sua concentração na solução do solo assim como a sua persistência, o que poderá acarretar num maior ou menor impacto destes sobre os organismos que são diretamente ou indiretamente dependentes desse ecossistema. Os xenobióticos podem ser perdidos por volatilização ou sofrer fotodecomposição, quando sensíveis a ação da luz. Além disso, podem sofrer diversas reações químicas, podem ser retidos fisicamente pelo húmus, adsorvidos nas partículas do solo, absorvido pelas plantas e pela biota do solo, provocando impacto afetando a organismos de um modo geral, inclusive de forma indireta através do processo de biomagnificação que potencializa os efeitos dessas substâncias tóxicas, devido a sua acumulação nos organismos ao longo da cadeia alimentar, afetando principalmente os que estão no topo desta, inclusive o homem.por outro lado, os microorganismos são os principais responsáveis pela degradação dos xenobióticos no solo, fazendo portanto, a biodegradação, onde as substâncias são metabolizadas e quebradas em substância mais simples, que podem ser menos ou mais tóxicas do que a

2 substância inicial, o que irá depender da substância em questão. Os xenobióticos quando adsorvidos nas partículas do solo ou dissolvidos na solução do solo podem atingir o subsolo e os corpos d água através dos processos de erosão e lixiviação, que são influenciados pelas condições ambientais, como taxa de precipitação, condições do solo e também do tipo de cultura utilizada. Além disso, a concentração e a persistência dos xenobióticos é muito influenciada pela estrutura química e características funcionais dessas substâncias, assim como a quantidade e a frequncia de aplicação destas. 4. [2.000] (IP: :00:09 22:54:57 54: ) Qual a conclusão da maioria dos trabalhos sobre o efeito de pesticidas bem manejados sobre a microbiota do solo? Discuta. Na maioria dos estudos realizados sobre os efeitos do uso de pesticidas sobre a microbiota do solo foi constatado que a população microbiana se recuperou rapidamente, em menos de 30 dias. Os pesticidas causam inicialmente uma queda brusca na população, mas com tempo esta consegue se adaptar aos efeitos destes, e aumentar a população novamente, tendo importante participação na degradação dos xenobióticos. Tais impactos são semelhantes aos efeitos provocados por causas naturais como condições de anaerobiose, compactação do solo, entre outras. No entanto o uso desses produtos pode causar a perda da diversidade da microbiota, devido a seleção de organismos resistentes. Admitiu-se porém, que os produtos com efeitos de duração superior a 60 dias são mais perigosos, entretanto poucos estudos apresentaram respostas críticas dos organismos a estes produtos. Alguns pesticidas podem ter efeitos irreversíveis sobre a microbiota do solo, causando danos permanentes, no entanto a maioria apresenta efeitos temporários. De um modo geral, o uso de pesticidas quando usados de maneira adequada não interferem de maneira significativa e permente na atividade da microbiota do solo. 5. [2.000] (IP: :00:27 22:19:56 19: ) Discuta a periculosidade relativas de produtos não persistentes e persistentes, levando em consideração principalmente pontos de risco A persistência é o período em que o produto permanece no solo de várias formas como dissolvido na solução do solo, vaporizado no ar e adsorvido nas partículas minerais e orgânicas. Pode ser avaliada pelo tempo que o xenobiótico continua inalterado no solo ou através de taxas de desaparecimento, através de parâmetros como a meia vida, que correspondem ao tempo que a substancia leva para atingir metade da concentração inicial. Além disso, a persistência pode ser avaliada pelo tempo que pode se detectar a substancia no solo, que no caso do DDT pode chegar a 40 anos. Com base na meia vida os produtos podem ser classificados como: não-persistentes (< 3 meses), moderadamente persistentes (3-12 meses) e persistentes ou recalcitrantes (>12 meses). Quanto maior a persistência menor e a degradação e vice-versa. Portanto, os produtos persistentes são estáveis e demoram mais tempo para serem degradados, com o uso continuo tendem a se acumular no solo afetando os organismos dependentes desse ecossistema e de outros também, já que contaminam o lençol freático. Os xenobióticos de alta persistência, também conhecidos como poluentes orgânicos persistentes (POPs) tendem a sofrer o processo de bioconcentração, sendo transferido ao longo da cadeia trófica, afetando principalmente os organismos que estão no topo desta, inclusive o homem, devido a maior concentração das substancias tóxicas, provocando problemas nos sistemas reprodutivos, imunológicos e ainda serem potencialmente carcinogênicos. Os principais responsáveis por isso são os organoclorados, como o DDT, que já tiveram seu uso proibido em diversos países, tais substancias são lipossolúveis, ficando acumuladas nas células de gordura dos organismos, portanto não são eliminadas nos processos de excreção. Por outro lado, o uso destes pesticidas salvou milhares de vidas, principalmente em países subdesenvolvidos, onde há a alta incidência de doenças transmitidas por insetos como a malária. Os pesticidas pouco persistentes também são perigosos, podem ser carcinogênicos e provocar diversos distúrbios nos organismos, mas não sofrem o processo de bioconcentração, pois são solúveis em água e também são degradados rapidamente, transformando-se em compostos menos perigosos na maioria das vezes, apesar de alguns produtos secundários serem mais tóxicos do que o produto inicial.

3 ótimo 6. [2.000] (IP: :00:47 21:14:41 13: ) Como o aumento no uso de transgênicos pode se relacionar com a microbiota do solo em função de xenobióticos? Devemos esperar respostas semelhantes independentemente do transgênico de que estamos falando? Existem transgênicos que são capazes de resistir a ação tóxica dos herbicidas, como por exemplo, o Roundup ready que é uma soja resistente ao glifosato, portanto a aplicação desse produto não afeta o desenvolvimento da planta de interesse, o que faz que a aplicação deste seja intensificada no controle de plantas daninhas. Enquanto outros possuem a capacidade de resistir a ação de pragas, como o milho Bt que possui genes específicos de Bacillus thuringiensis que produzem substancias tóxicas para o controle de lagartas, portanto há uma diminuição do uso dos produtos que iriam atuar nesse controle. Dessa forma a utilização de transgênicos pode aumentar ou diminuir o uso de xenobióticos, que irão infuenciar a microbiota do solo de maneiras distintas dependendo do transgênico em questão. A constante utilização dos cidas, de um modo geral, acarretará no favorecimento dos microorganismos resistentes as substâncias presentes nestes. Além disso, muitos organismos passam a metabolizar esse xenobióticos, utilizando-os como fonte de energia, favorecendo o crescimento da população. Por outro lado os organismos que não são capazes de resistir a ação biocida, tão pouco de utilizar essas substâncias no seu metabolismo são afetados negativamente, pois sofrem uma redução na população. Portanto o uso de xenobióticos pode provocar a perda da diversidade da microbiota do solo, devido a seleção dos organismos tolerantes a estes em detrimento de outros que não são. 7. [0.000] (IP:0 00:01:10 --:--:-- --: ) Resuma e discuta o artigo desta semana de modo a permitir um bom entendimento do mesmo por um leitor que não o leia. Em branco 8. [2.000] (IP: :01:35 21:13:11 11: ) Discuta diversos efeitos do meio ambiente sobre a degradação de xenobióticos. Vários fatores ambientais como temperatura, matéria orgânica, ph, umidade, aeração, potencial de redox, adsorção, dessorção e até mesmo a forma de aplicação do xenobiótico influenciam na degradação dos xenobióticos. Isso porque esses fatores afetam a biomassa microbiana, principal responsável pela degradação dessas substâncias no solo. A temperatura é o fator ambiental que mais influencia na biodegradação, pois afeta muito o metabolismo celular da biomassa, além de influenciar as reações químicas dos pesticidas no solo. A matéria orgânica favorece o crescimento microbiano, mas por outro lado pode adsorver os xenobióticos, tornando-os indisponíveis para a degradação. A adsorção (retenção) e a dessorção (liberação) tem relação com área de superfície das partículas do solo e também da porosidade do solo, e irão influenciar na disponibilidade de nutrientes e dos xenóbioticos, afetando o crescimento microbiano e a degradação dos xenobióticos. A umidade e a aeração controlam a biomassa microbiana, assim como sua atividade e o tipo de metabolismo (aeróbio e anaeróbio), ou seja, o tipo de população ativa na degradação, ambientes inundados favorecem a degradação de aromáticos clorados. O ph do solo também influi no crescimento e a atividade microbiana, além de ter efeitos sobre a molécula orgânica afetando a disponibilidade e adsorção da substância e consequentemente a sua degradação. Os compostos organofosforados e os carbamatos são muito afetados pelo ph, enquanto que os organoclorados não sofrem influencia desse fator. O ph ideal para a maior parte das substancias varia entre 5,6 e 8,0. O potencial redox estabelece a relação entre os compostos oxidados e reduzidos, dependo das condições de aeração do solo podem ocorrer reações de oxidação ou redução, portanto solos inundados favorecem o metabolismo de redução enquanto que em solos bem aerados prevalece o oxidativo. A degradação também pode ser influenciada pela própria aplicação do xenobiótico, ou seja, a dose utilizada, freqüência de aplicação, formulação e reações com outros produtos que podem alterar o xenobiótico em questão. Além disso, a

4 presença de metais pesados também interfere no comportamento da biomassa microbiana, podendo inibir a sua capacidade de degradação. excelente 9. [1.500] (IP: :01:59 22:19:50 17: ) Discuta detalhadamente a figura 6.7 A figura 6.7 representa a magnitude e a reversibilidade das respostas dos organismos devido a aplicação de xenobióticos. Avaliando os efeitos reversíveis e irreversíveis do uso dos xenobióticos e a resposta relativa e absoluta dos organismos em função do tempo. Os efeitos reversíveis podem provocar uma depressão temporária, sendo possível avaliar o tempo necessário para a recuperação da resposta ao nível do controle, ou seja, sem a utilização do produto, determinando a magnitude do impacto e o tempo necessário para restabelecer a atividade original da população. Na resposta relativa verifica-se que com o uso do pesticida há uma queda na população avaliada, até atingir uma depressão máxima e com o passar do tempo há uma recuperação chegando a ultrapassar o nível do controle. Na resposta absoluta também observa-se uma queda na resposta dos organismos, e com o tempo há a recuperação ao nível, do controle, no entanto o atraso máximo verificado na resposta absoluta é menor em relação ao da resposta relativa. Os efeitos não-reversíveis causados pelos produtos provocam um déficit permanente nas respostas dos organismos em relação ao tempo. Tanto na resposta relativa quanto na absoluta a resposta dos organismos ao uso de pesticidas não alcançam o nível do controle, portanto o uso do pesticida provoca uma queda na população, menor do que a alcançada nos efeitos reversíveis, mas que se mantém constante e estável em relação ao tempo considerado. o final está confuso 1. [2.000] (IP: :04:42 22:03:13 58: ) Discuta diversos efeitos do meio ambiente sobre a degradação de xenobióticos. Os compostos denominados xenobioticos são sujeitos a processo de degradação (fotoquímica, quimica e biodegradação) podendo proporcionar uma perda de atividade ou desaparecimento do xenobiotico do meio que está contaminando. Entretanto a condições ambientais podem interferir sobre a atividade degradativa dos xenobioticos, o meio ambiente apresenta fatores abioticos (luz, temeratura, ar, água) e bioticos organismos vivos que atuam na degradação dos xenobioticos e que também apresentam interações que podem influenciar na atividade degradativa de xenobioticos. Entre efeitos do meio ambiente que podem influenciar sobre a degradação podemos destacar para fatores abioticos, a luz, processo de degradação fotoquímica quando ocorre a quebra da molécula pela absorção de luz solar, processos químicos envolvendo reações de hidrolise ou de oxidorredução, controlado por fatores ambientais como umidade, ph, temperatura, potencial redox. Quando nos referimos de fatores bioticos do meio ambiente que podem atuar sobre a degradação de xenobioticos está é mediada pela atividade metabólica dos microrganismos (biodegradação) a atividade microbiana é afetada muitas vezes por parâmetros ambientais tais como: temperatura, ph, umidade do solo, teor de oxigênio. Por exemplo, temperatura é uma variável ambiental importante na degradação em virtude de seu efeito na atividade microbiana, por exemplo, a degradação do herbicida atrazina em solos do EUA foi 2 a 4 vezes menor sob temperatura de 10 C em comparação a incubação de 20 C, o ph do solo também exerce influencia marcante na biodegradação por afetar a atividade dos microrganismos e a sorção dos xenobiticos, para o carbofurano, o aumento do ph favorece sua degradação pelos microrganismos, além do ph o potencial redox também exerce influencia sobre a bidegradação já que é responsável por mudanças na atividade microbiana, por exemplo a medida com que o potencial redox diminui, ocorre a transição da predominância de aeróbios para facultativos, e em seguida para anaeróbios, em função disso a degradação e persistência de xenobioticos poderá ser alterada 2. [1.500] (IP: :06:40 22:03:46 57: ) Qual a conclusão da maioria dos trabalhos sobre o efeito de pesticidas bem manejados sobre a microbiota do solo? Discuta. Os efeitos dos pesticidas sobre a microbiota do solo são muito variáveis e difíceis de serem avaliados em condições de campo, quando aplicados sob condições adequadas de manejo respeitando questões como

5 dosagem correta, frequência de aplicação e condições ambientais (solo, clima, vegetação ou cultura) os pesticidas, tem efeito estimulatório para microrganismos resistentes que passam a usar os pesticidas como fonte de energia e nutrientes. Em alguns estudos como o de Haney et al.,(2002) que avaliando uma aplicação associada de atrazina e glifosato prática esta bastante utilizada para algumas culturas, observou uma maior atividade microbiano quando comparada a aplicação apenas de atrazina, pois a aplicação deste herbicidas em associação atuam como uma fonte de energia e nutrientes como o nitrogênio importantes para atividade metabólica da microbiota do solo. Outro estudo de Rogério, (2008), avaliando a influencia da aplicação de herbicida sobre a meso e macrofauna edáfica em plantios de acácia, concluir que a aplicação de herbicida não comprometeu a diversidade e a densidade de organismos. Outros estudos também mostram que aplicação de pesticidas como herbicidas pode atenuar indiretamente sobre a meso e macrofauna, isto porque este herbicida pode acelerar o processo de decomposição da cobertura vegetal, e no sistema solo a adição ou aceleração de processos energéticos relacionados aos resíduos vegetais é considerado um misto de alimento e habitat contribuindo para aumento da densidade e diversidade de micro e meso fauna., mas pedi uma generalização, não relatos de caso. De um modo geral, o efeito é descrito como relativamente temporário, no meu entendimento. 3. [2.000] (IP: :07:04 22:04:22 57: ) Discuta detalhadamente a figura 6.7 A figura estabelece o efeito dos pesticidas sobre a biota do solo avaliando quanto a sua magnitude e reversibilidade do efeito adverso. Os efeitos dos pesticidas sobre a microbiota do solo podem ser negativos ou positivos. O gráfico 6.7a mostra uma resposta reversível a aplicação de um determinado produto no solo, o que acontece é que quando se aplica o produto no solo este proporciona um efeito depressivo temporário (depressão máxima) é bem visível está depressão ao comparar com o controle que está sem o produto, só que com o passar do tempo é observado uma recuperação do tratamento com pesticida chegando atingindo uma resposta ao nível original de atividade e até a passar o tratamento controle, caracterizando um efeito reversível, onde se tem-se uma queda no inicio seguido por uma recuperação da biota no tratamento com aplicação de pesticida). Esse tipo de análise permite determinar o grua de impacto (magnitude da depressão) e o tempo para recuperação do nível da atividade original em função de alguma ação mitigadora do impacto. Para produtos com efeito irreversíveis (gráfico 6.7b) é visto que em relação ao controle e pesticida tem-se um déficit permanente na resposta ao longo do tempo, que pode variar com o tempo, mas sempre existirá ao longo do período analisado. 4. [2.000] (IP: :07:21 22:04:59 57: ) Discuta detalhadamente a figura 6.9 Na figura 6.9 relaciona a atividade da biomassa na transformação dos xenobioticos no solo, os xenobioticos no solo sofrem mecanismos bioquímicos de degradação, através da ação de microrganismos que se dá através da ação de enzimas extracelulares por co-metabolismo ou catabolismo, transformando os xenobioticos em metabólicos diversos, que podem ser utilizados como substrato por microrganismo eficientes em usar esse metabolitos como fonte de energia, esses organismos podem ser os mesmos que promoveram a transformação ou por outros no caso de co-metabolismo, produzindo novas células (biomassa) de onde podem ser mineralizados passando de compostos orgânicos para compostos inorgânicos como CO2, NH4, etc, ou esses metabolitos diversos podem se transformar em metabolitos residuais no solo atuando como reservatório de carbono (matéria orgânica) que também podem ser usados pela biomassa, sofrer a mineralização e até ser usado como fonte de energia e nutrientes pela microbiota heterotrófica do solo. 5. [2.000] (IP: :07:48 22:05:33 57: ) Diferencie biodegradação metabólica e co-metabólica. Considere em particular o nível de complexidade ecológica normalmente encontrado em solos, e discuta qual dos dois mecanimos é provavelmente mais importante em condições naturais.

6 A biodegradação metabólica é quando o xenobiotico tem a possibilidade de percorrer todos os passos catalíticos, tornando-se uma possibilidade nutritiva para os microrganismos, sendo os produtos de sua degradação aproveitados pelo seu metabolismo construtivo e energético, resultando em crescimento microbiano. No co-metabolismo a transformação é feita por um único microrganismo que não ganha energia ou nenhum benefício dessa transformação para o seu crescimento, ou seja, os microrganismos são capazes de transformar parcialmente os compostos quimicos para produtos que não produzem energia para o seu crescimento, é um metabolismo não programado que acontece por acaso por enzimas de pouca especificidade de substrato como exemplo temos as oxigenases. Como no solo tem-se uma grande diversidade de microrganismos o co-metabolismo deve apresentar maior importância, isto porque geralmente nenhum microrganismo possui todas as enzimas necessárias para a metabolização completa de um xenobiotico, sendo assim necessária a ação de diferentes microrganismos para a biodegradação dos xenobioticos e porque através da biodegradação por via co-metabolica ocorre a produção de compostos que podem ser usados como substratos por outros organismos. 6. [2.000] (IP: :08:16 22:06:14 57: ) Discuta detalhadamente a figura 6.3 A figura estabelece os processos e transformações que regulam a persistência, o destino e os impactos potencias dos xenobioticos. Os xenóbioticos são aplicados geralmente sobre as plantas ou indiretamente sobre o solo. Quando aplicados sobre o solo os xenobioticos podem sofrer inúmeras interações químicas, que podem resultar em seu desaparecimento ou persistência no sistema, os xenobioticos podem ser transferido do solo para organismos (plantas e biota) através da absorção e podem ainda sofrer transformações químicas que promovem sua volatilização e decomposição fotocatalítica quebra da molécula pela absorção de luz solar. Parte dos xenobioticos adsorvidos as partículas do solo dependendo das condições do solo, precipitação e cultura, podem ser perdido por erosão chegando a atingir subsolos e corpos de águas exercendo enorme impacto na qualidade da água e na vida aquática. Os xenobioticos no solo também podem sofrer reações químicas, processo de sorção e retenção física (húmus) influenciando em sua persistência e concentração na solução do solo, quando em solução os xenobioticos são passiveis de perdas através da lixiviação atingindo o subsolo e corpos de água, geralmente este risco de lixiviação, está associado a uma menor retenção do xenobiotico. Outra parte dos xenobioticos deste compartimento pode sofrer a biodegradação, através da ação da biota do solo produzindo compostos mais simples que podem ser usados pelos próprios microrganismos como substrato, ou também podem atingir o subsolo e corpos de água, exercendo efeito na atividade do ecossistema vindo a proporcionar impacto ambiental, bioacumulação e sérios riscos a saúde publica. 7. [2.000] (IP: :08:45 22:06:38 57: ) Como o aumento no uso de transgênicos pode se relacionar com a microbiota do solo em função de xenobióticos? Devemos esperar respostas semelhantes independentemente do transgênico de que estamos falando? Quando nos referimos a culturas transgênicas, são culturas geneticamente modificadas desenvolvidas para conferir tolerância a herbicidas. Alguns dos motivos de modificação desses alimentos são para que as plantas possam resistir às pragas (insetos, fungos, vírus, bactérias e outros) e a herbicidas. Um grande exemplo é o uso das culturas tolerantes ao herbicida glifosato, resultando no uso de grandes quantidades desse herbicidas. Só que a aplicação destes herbicidas não só atingem OS ORGANISMOS-ALVO, as plantas, como também o solo e a sua microbiota. Estes xenobioticos atingem a microrganismos que podem não ser resistente a ação biocida do produto, resultando em uma queda dessa parte da microbiota, como também chegar atingir uma microbiota do solo que podem ser tolerantes aos xenobioticos podendo essa microbiota ser favorecidas, já que a degradação completa desses xenobioticos por esse microrganismos resulta em moléculas, que atuam como fonte de carbono, energia e nutrientes inorgânicos importantes para atividade metabólica dos microrganismos, outra vantagem é que o material celular dos microrganismos mortos (não tolerantes ao xenobiotico) tornaria substrato prontamente disponível para os sobrevivente

7 (tolerantes), podendo também esses produtos promover modificações físicas, químicas e físico-quimicas no solo sendo estes fatores favoráveis a proliferação desta comunidade microbiana tolerante. 8. [1.500] (IP: :08:58 22:07:41 58: ) Discuta a periculosidade relativas de produtos não persistentes e persistentes, levando em consideração principalmente pontos de risco A persistência é definida como o período em que o produto permanece no solo em forma dissolvida na água, vaporizada no ar, adsorvido ou ocluso nas partículas minerais e orgânicas do solo. Podemos ter produtos persistentes que são detectáveis no solo por mais tempo, estes produtos podem apresentar como principais riscos a bioconcentração, o que facilitar sua transferência na cadeia trófica, ou seja, esse acumulo favorece um risco a longo prazo. Por exemplo, um produto de alta persistência de baixa susceptibilidade à degradação (baixa volatilização, lixiviação, mobilidade e alta retenção no solo) pode proporcionar o risco de contaminar corpos da água, exercendo impacto na qualidade da água e na vida aquática entrando na cadeia alimentar, já que as partículas sólidas podem ser arrastadas pela erosão até corpos de água. Em relação aos produtos não persistentes que apresentam rápida degradação estes podem proporciona risco para o subsolo, podendo atingir o lençol freático e aquífero, comprometendo a qualidade dos reservatórios subterrâneos de água, já que são passíveis de perdas através de lixiviação, podem contaminar a atmosfera (volatilização). Outro risco com produtos de baixa persistência é que muitas vezes a dissipação de alguns desses produtos podem gerar produtos mais tóxicos que a molécula original, por exemplo, o fungicida clorotalonil que apresenta baixa persistência no solo, sua degradação produz três metabólicos diferentes e um deles é o 1,3-diciano-4- hidroxi-2,5,6-triclorobenzeno, que é cerca de 30 vezes mais tóxica que a molécula original. algo confuso. Por exemplo, na quarta linha, ao descrever um produto de alta persistência, inclui baixa lixiviação e alta retenção, mas logo em seguida fala no risco de contaminar a água. Só que como vai contaminar a água se não sai do solo? 9. [0.000] (IP:0 10:09:33 --:--:-- --: ) Resuma e discuta o artigo desta semana de modo a permitir um bom entendimento do mesmo por um leitor que não o leia. Em branco 1. [0.000] (IP: :48:36 20:23:46 35: ) Discuta diversos efeitos do meio ambiente sobre a degradação de xenobióticos. Muitos xenobióticos produtos estranhos ao meio ambiente, contêm anéis aromáticos e alicíclicos, ou seja, produtos derivados de benzeno ou do petróleo, incluindo os pesticidas e, destes, os cloroaromáticos, como cloroanilinas, cloroacetamidas e triazinas representam classes de pesticidas mais utilizadas mundialmente, estando num extremo de persistência no ambiente. A biodegradação por microrganismos é o meio mais importante de destruir essas moléculas no ambiente. Por outro lado, plantas podem ser úteis na estabilização e fitorremediação de solos poluídos, atuando diretamente através do seu próprio metabolismo ou através de estimulação de rizobactérias indígenas (bactérias que colonizam o sistema radicular) que podem metabolizar esses poluentes. Muitos dos poluentes são fitotóxicos e, nesses casos, seria vantajoso combinar o tratamento de solos contaminados com a utilização de plantas e rizobactérias. Além disso, a atividade microbiana de rizobactérias pode proteger plantas cultivadas dos efeitos fitotóxicos quando desenvolvidas em solos contaminados por herbicidas.certos pesticidas sintéticos, devido a sua toxicidade e bioacumulação, geram efeitos catastróficos de desequilíbrio ao meio ambiente. De particular interesse estão os compostos que têm alta persistência e que contaminam muito, como os organoclorados utilizados na agricultura. O destino final de resíduos e embalagens no campo, de excedentes ou derivados da matéria-prima, ou transporte inadequado são fontes graves de poluição. Embora bactérias tenham evoluído mecanismos para degradar compostos naturais complexos (-lignina, material húmico), certas estruturas químicas eram ausentes ou raras no ambiente antes da sua manufatura e uso como pesticidas. Os xenobióticos, por possuírem freqüentemente estas novas estruturas, fornecem uma oportunidade única para estudar a evolução microbiana de novas vias degradativas.os microrganismos são responsáveis por numerosas transformações orgânicas e inorgânicas, ciclos geoquímicos de energia e de nutrientes. Estes microrganismos são responsáveis por 80-90% do

8 metabolismo no solo e estão associados ao equilíbrio e manutenção da fertilidade. Técnicas para a descontaminação dessas áreas são de alto custo e normalmente apresentam problemas associados, como por exemplo: a incineração de resíduos produzem gases tóxicos (dioxinas). O uso de técnicas de biorremediação, através de microrganismos ou a fitorremediação que utiliza espécies de plantas seriam as melhores estratégias. Certas espécies de plantas são particularmente úteis para a remediação de solos com baixo nível de contaminação ou solos no qual o contaminante apresenta baixa solubilidade em água e partição lenta na solução do solo. o que diabos é "estando num extremo de persistência"? a linguagem científica (e você está aprendendo justamente isto) é antes de mais nada precisa... frases como esta só conseguem complicar a vida do leitor, não ajudar ele a entender melhor o assunto. Para piorar a maior parte da resposta tem entre pouco e nada a ver com a pergunta, já que não trata dos efeitos do ambiente sobre a degradação, tais como temperatura, intensidade luminosa, sorção a partículas do solo [1.000] (IP: :50:05 20:24:31 34: ) Como o aumento no uso de transgênicos pode se relacionar com a microbiota do solo em função de xenobióticos? Devemos esperar respostas semelhantes independentemente do transgênico de que estamos falando? As plantas transgênicas são capazes de resistir a toxidez de substância xenobióticas. As plantas transgênicas não são afetadas com a ação de herbicidas, contudo o uso exagerado desses xenobióticos pode afetar diretamente a microbiota do solo, todavia existe também plantas transgênicas que podem diminuir a utilização desses herbicidas (xenobióticos). Vale ressaltar que a utilização contínua de xenobióticos pode favorecer ao aumento da população de microrganismos que sejam tolerantes a estes herbicidas e a diminuição ou até mesmo perda daqueles microrganismos que não são tolerantes aos xenobióticos. O favorecimento pode ser ocasionado por determinados microrganismos possuírem a capacidade de utilizar os xenobióticos como fonte de energia e carbono, fator esse que não é evidenciado em outros microrganismos. É importante ressaltar que o xenobiótico age de diferentes formas em cada tipo de plantas transgênicas e em cada população de microrganismo. Enfim, a microbiota do solo pode ser muito modificada com a utilização excessiva dos xenobióticos agindo de formar a aumentar a população de microrganismos e diminuindo ou até mesmo acabando com a população dos outros microrganismos, devido a seleção de sobrevivência a resistência dos xenobióticos. alto lá... a resistência a glifosato é apenas uma das transgenias mais comum, enquanto a outra (BT) não tem nada a ver com resistência a xenobióticos. Além disto, mesmo no caso da resistência é somente ao glifosato, não como você colocou a xenobióticos de modo geral. a parte final da resposta está, mas não menciona possíveis efeitos de transgênicos BT 3. [2.000] (IP: :50:41 20:25:00 34: ) Diferencie biodegradação metabólica e co-metabólica. Considere em particular o nível de complexidade ecológica normalmente encontrado em solos, e discuta qual dos dois mecanimos é provavelmente mais importante em condições naturais. Biodegradação metabólica consiste na degradação do xenobiótico e sua utilização na obtenção de energia e ou carbono o qual favorece o crescimento da população microbiana, enquanto que no co-metabolismo não ocorre o aumento da população microbiana, ele é o mecanismo mais importante em condições naturais. O solo é um corpo dinâmico composto por uma diversidade muito grande de microrganismo, onde menos de 1% dessa diversidade foi identificada, logo a atuação desses diferentes organismos na degradação das substâncias são mais prováveis do que todo o processo sendo realizado em apenas um indivíduo. Como exemplo temos a biorremediação, um processo que utiliza organismos com alta capacidade de degradar poluentes (xenobióticos), geralmente estes organismos são espécies altamente seletivas, possuindo elevado potencial para degradação de determinados xenobióticos. Todavia, nem toda molécula do xenobiótico terá sido degradada por estes mesmos microrganismos, na maioria dos casos elas sofrem perdas dos grupos funcionais ou alterações nas suas estruturas se transformando em produtos menos tóxicos, logo se faz necessário a atuação de outros microrganismos para a degradação desse resto de moléculas de

9 xenobióticos. Além disso, o co-metabolismo abrange muitos organismos de forma individual ou em cadeia trófica, envolvendo mecanismos diferentes de degradação enzimáticas dos xenobióticos. 4. [2.000] (IP: :51:06 20:32:39 41: ) Discuta detalhadamente a figura 6.9 A figura 6.9 mostra a importância da atividade da biomassa em relação à transformação de xenobióticos no solo. Os microrganismos, através da produção de enzimas extraceluçares, co-metabolismo e catabolismo, transformam os xenobióticos em matabólitos (produtos da transformação inicial do xenobiótico), utilizados como substrato pelo microrganismo que promoveu a transformação, por co-metabolismo, ou por enzimas extracelulares. Na utilização como substrato pelos organismos novas células são produzidas, acontecendo a mineralização dos xenobióticos. Já os matabólitos iniciais podem permanecer no reservatório de carbono no solo, como também os novos organismos depois de completarem o seu ciclo. Contudo, somente parte da biomassa do solo é ativa e apenas parte dessa biomassa é competente para a degradação de determinadas substâncias. É importante ressaltar que o processo de degradação, muitas vezes é executado por um consórcio microbiano e não por uma determinada população de microrganismos. metabólitos não matabólitos, de resto superficial mas 5. [1.500] (IP: :51:29 20:33:05 41: ) Discuta detalhadamente a figura 6.7 A figura 6.7 mostra uma representação da magnitude e reversibilidade das respostas dos organismos e processos à aplicação de xenobiótico (efeito dos pesticidas), em uma resposta relativa e absoluta em função do tempo necessário para recuperação ocorrendo de forma direta ou indireta através dos seus efeitos sobre as plantas e sobre a exsudação radicular. Para os efeitos reversíveis em relação a resposta relativa, o gráfico apresenta uma menor população e diversidade em curto espaço de tempo ocorrendo uma depressão máxima, havendo portanto um aumento na medida, com o aumento do tempo, recuperando o nível da atividade original em função da ação mitigadora do impacto, chegando a passar o controle. No efeito irreversível a resposta ao controle permanece estável em relação ao tempo, logo os pesticidas tendem a diminuir inicialmente, vindo a se estabilizar, considerando possivelmente essas diferenças à interações diversas entre organismos, grupos e processos bioquímicos no solo. Na Resposta absoluta, nos efeitos reversíveis o controle aumenta em um menor espaço de tempo em relação ao pesticida, podendo ser ocasionado pelo aumento da Matéria orgânica e da quantidade de microrganismos atuante, apresentando o mesmo comportamento quando comparado ao efeito irreversível. simplesmente descreveu a figura, sem qualquer discussão de possíveis porques 6. [1.750] (IP: :51:52 20:35:07 43: ) Discuta a periculosidade relativas de produtos não persistentes e persistentes, levando em consideração principalmente pontos de risco Os produtos persistentes são compostos orgânicos que resistem à degradação química, fotolítica e biológica, de origem essencialmente antropogênica. São compostos que possuem baixa solubilidade na água, mas alta solubilidade nos lípidos, o que tem como principal consequência a sua acumulação nos tecidos adiposos. Esta característica, aliada à sua persistência (intervalo de tempo que um composto é capaz de permanecer no ambiente antes de ser degradado em outros compostos mais simples), potencia a sua perigosidade ao nível da cadeia alimentar, e consequentemente, os riscos de exposição dos consumidores de topo, como é o caso do homem. A sua semi-volatilidade favorece o seu aparecimento em fase gasosa e a sua adsorção em

10 partículas atmosféricas, o que facilita o transporte aéreo por longas distâncias. Os seres humanos podem ser expostos aos produtos persistentes, através da alimentação, de acidentes e através da poluição ambiental. Já os podutos não persistentes são aqueles que possuem uma meia vida inferior a três meses, ou seja eles são degradados mais rapidamente do que os produtos persistentes e geralmente são menos perigosos a saúde humana. na própria questão você vê a palavra certa... perigosidade não existe, e sim periculosidade,,,, de resto, exceto quanto aos pontos de risco 7. [2.000] (IP: :52:23 20:35:43 43: ) Discuta as duas principais linhas de pesquisa da literatura sobre o efeito de xenobióticos sobre a microbiota do solo As duas linhas de pesquisa sobre o efeito de xenobióticos sobre a microbiota do solo são a biodegradação e a biodisponibilidade. A biodegradação de um composto químico no meio ambiente depende da presença de uma população de microrganismos capazes de metabolizar a molécula original e seus produtos de degradação. Alguns xenobióticos podem ser biodegradados por microrganismos que possuam enzimas capazes de catabolizar moléculas específicas. A biodegradação será mais provável quando a estrutura química do xenobiótico for semelhante à estrutura de moléculas naturais, pois as enzimas que catabolizam a degradação de compostos naturais podem apresentar baixa especificidade pelo seu substrato, portanto os xenobióticos com estrutura química semelhante a compostos naturais podem ser reconhecidos pelo sítio ativo da enzima, possibilitando, assim, que sejam quimicamente transformados. Logo, as características físico-químicas e nutricionais do meio externo e o compartimento intracelular microbiano estão diretamente relacionados, pois mesmo que um sistema microbiano porte todos os requisitos bioquímicos e genéticos necessários para a degradação de um xenobiótico, sem as características físico-químicas e componentes nutricionais do meio não será possível uma biodegradação. Já a biodisponibilidade da molécula de xenobióticos possuem caráter apolar, o que muitas vezes não é compatível com sítios de entrada e transportadores da membrana celular, tornando-o indisponível para o metabolismo intracelular. Alguns microrganismos contornam este obstáculo produzindo surfactantes, possibilitando dessa forma a entrada de moléculas apolares para o interior da célula. Enfim na biodisponibilidade as espécies apresentam capacidade de dissolver contaminantes para depois degradá-los. a primeira parte está bastante boa, mas na segunda se complicou um pouco mais, começando por não definir que a biodisponibilidade se refere à disponibilidade do composto para a ação bioológica 8. [2.000] (IP: :52:50 20:36:19 43: ) Resuma e discuta o artigo desta semana de modo a permitir um bom entendimento do mesmo por um leitor que não o leia. O artigo trata sobre os desafios enfrentados na recuperação de terras degradadas no Brasil, pois o maior problema é de encontrar espécies de plantas específicas para solos degradados, já que os nutrientes essenciais e os horizontes das camadas do solo encontram-se comprometidos neste tipo de solos. Esses fatores físicos e químicos dificultam muito o crescimento das culturas, contudo as leguminosas são capazes de formar simbiose com bactérias fixadoras de N2 e fungos micorrízicos arbusculares, dando uma superior capacidade de crescimento das leguminosas em substratos pobres e degradados. Estima-se que 28% dos solos do mundo apresentam algum grau de degradação. No Brasil as áreas mais degradadas encontram-se na pastagem do Cerrado central, a qual foi ocasionada devido a ausência de fertilização, queima regular de vegetação etc. Estudos mostram que a agricultura não sustentável e outras atividades de uso da terra são as causas apontadas para tal degradação das florestas nativas. Os subsolos exposto em barrancos, estradas, canteiros de obras e atividades de mineração, são bastante limitados devido as condições de degradação do solo. Diante do fator das leguminosas terem a capacidade de obter nitrogênio a partir do ar através da simbiose das bactérias fixadoras de N2, se teve a idéia de que essas leguminosas poderiam ser uteis para revegatação de solos degradados para aceleração da sucessão natural.

11 A maioria das espécies de árvores leguminosa são capazes de formar simbiose com fungos micorrízicos arbusculares, os quais melhoram a capacidade da planta na absorção de fósforo e outros micronutrientes e na mitigação de água para a planta. Todavia tais bactérias são quase que totalmente ausente em subsolos, sendo necessário o desenvolvimento de mudas dessa árvore inoculada, objetivando a recuperação de áreas degradadas como barrancos, encostas desmatadas etc. com a utilização de árvores leguminosas. Esses estudos vem resultando na identificação de várias espécies nodulares, para o desempenho da recuperação dessas áreas degradas é necessário a seleção das árvores leguminosas e da sua bactéria específica, destinada para cada ambiente diferente. A atividade de mineralização a céu aberto, causa muita destruição das floresta tropicais no Brasil, contudo essa destruição é muito pequena se comparada com a destruição das floresta para fins da agricultura. Esses impactos ambientais são a maior causa da perda da biodiversidade, erosão do solo, as emissões de poeira, assoreamento e contaminação dos rios entre outros. Outro grande impacto ambiental é a extração de piçarra (material composto de areia, silte e cascalho) utilizado na terraplanagem do petroléo. O processo de mineração consiste em remover a vegetação nativa, no fim da mineralização deve-se preencher os buracos e recontituir a topografia da superfície e o aterro deve ser revegetado, a grande dificuldade para a revegatação é que muitas vezes a estação climática não colabora com a vegetação, além de ser necessário uma espécie específica de bactéria para a árvore leguminosa. O objetivo principal de se recuperar áreas degradadas é promover rapidamente a colonização da planta, objetivando a proteção do solo contra a erosão e a entrada de nova biomassa (carbono para o sistema). Por isso o plantio com árvores leguminosas, tem provado ser muito eficiente nesse processo, pois elas ainda adicionam grandes quantidades de matéria orgânica e de nitrogênio no solo através da serrapilheira (restos vegetais como folhas), a curto tempo. A matéria orgânica é de grande importância em solos tropicais uma vez que elas desenpenham um papel na formação e manutenção da estrutura do solo, fertilidade, disponibilidade de água e de nutrientes. Outro objetivo secundário, porém muito importante na restauração de áreas degradadas é estimular a adaptação do ecossistema pelos processos de sucessão natural, isto inclui a colonização de espécies de plantas nativas, a restauração da saúde do solo e o retorno da fauna. bom resumo 9. [2.000] (IP: :53:15 20:37:12 43: ) Discuta detalhadamente a figura 6.3 A figura 6.3 mostra os processos e transformações que regulam a persistência, o destino e os impactos potenciais dos xenobióticos. Os xenobióticos quando aplicados no solo desaparecem (dissipa) devido a processos como mineralização, degradação, formação de complexos com outros compostos, absorção e transporte. A intensidade ou a quantidade do xenobiótico que segue um destes caminhos de dissipação pode resultar em impacto ambiental resultando em problemas para a população de seres vivos. Quando o xenobiótico é aplicado sobre as plantas ou diretamente no solo a sua dissipação pode ocorrer dentro do solo ou sair, quando ele sai do solo, pode ser volatilizado ou fotodecomposto além de ser absorvido pelas plantas e biota do solo. Na absorção pelas plantas e biota, os xenobióticos são conhecidos pela sua característica de biomagnificação podendo atingir o homem por diversas rotas. De acordo com as condições do solo (textura, relevo etc.), precipitação pluvial e tipo de cultura, os xenobióticos podem ser perdidos por processo de erosão, quando adsorvidos nas partículas, alcançando corpos d água e podendo dessa forma gerar impactos ambientais e risco a saúde da população dos seres vivos (homem). Os xenobióticos quando aplicado no solo pode persistir devido a reações químicas incluindo sorção e retenção no húmus, podendo ser lixiviado alcançando assim os lençóis freáticos acarretando mudanças no ecossistema e gerando impactos ambientais. Contudo, os organismos do solo são os responsáveis pela biodegradação dos xenobióticos, neste processo biológico os xenobióticos são metabolizados sendo decompostos em substâncias mais simples, muitas vezes estas substâncias simples são mais tóxicas do que o produto inicial como exemplo temos o DDE e o DDD, subprodutos do DDT. Enfim, o principal controlador das vias que os xenobióticos utilizaram para sua dissipação pode ser atribuído

12 a estrutura química da molécula, suas características funcionais e a quantidade e freqüência de aplicação influenciando a concentração na solução e persistência no meio ambiente. 1. [2.000] (IP: :09:46 22:04:16 54: ) Como o aumento no uso de transgênicos pode se relacionar com a microbiota do solo em função de xenobióticos? Devemos esperar respostas semelhantes independentemente do transgênico de que estamos falando? Organismos transformados geneticamente (transferência ou introdução de um ou vários genes em um organismo, sem fecundação ou cruzamento) são chamados transgênicos, sendo plantas transgênicas aquelas transformadas geneticamente. As plantas transgênicas tem a capacidade de resistência (a herbicidas e a inseticidas) à atividade tóxica de substâncias xenobióticas. A soja Round up Ready possui resistência ao herbicida glifosato (resistência obtida pela introdução do gene EPSPS clonado da bactéria Agrobacterium tumefaciens, estirpe CP4), o que leva a um aumento na utilização de glifosato. Já para o milho Bt, o uso de xenobióticos contendo genes que produzem substâncias tóxicas ao ataque de pragas (plantas transgênicas resistentes a insetos) reduz, diminuindo o uso de inseticidas. Dessa forma, a microbiota do solo pode ser alterada pelo uso demasiado de xenobiótico, uma vez que o aumento da utilização desse promove o aumento da população microbiana que é tolerante, além de utilizar uma fonte de carbono e energia, onde tais características em outros organismos não são observadas., mas esta é a segunda resposta que fala no BT, mas não como ele poderia afetar. Neste caso temos dois efeitos prováveis. O primeiro é a redução do uso de inseticida, e portanto seu possível efeito sobre a microbiota bem como perda do C dele. O segundo é o possível efeito do próprio "inseticida" produzido pelo OGM 2. [2.000] (IP: :36:40 20:59:04 22: ) Qual a conclusão da maioria dos trabalhos sobre o efeito de pesticidas bem manejados sobre a microbiota do solo? Discuta. De acordo com Ribeiro et al. (2008), os pesticidas são substâncias naturais, químicas ou sintéticas utilizadas para prevenir a atuação, controlar ou erradicar pragas (como insetos, fungos, bactérias, entre outros animais ou vegetais), prejudiciais ou indesejáveis à pecuária e agricultura. Estudos mostraram que a aplicação de pesticidas específicos, em doses recomendadas, não resultam em efeitos crônicos prejudiciais aos microrganismos, e aos processos microbiológicos do solo, sendo pouco afetados. Há poucas evidências de que os pesticidas, quando aplicados adequadamente, interfiram significativa e permanentemente na atividade microbiana no solo. Desde que os pesticidas sejam aplicados de acordo com as recomendações técnicas, seus efeitos ecológicos e funcionais na comunidade microbiana do solo são geralmente temporários. Contudo, apesar de benefícios no controle e combate às pragas que evitam que evitam a diminuição na produção de alimentos, os pesticidas são considerados poluentes do ambiente, e quando em dose excessiva promove o risco à saúde animal e humana. Quando avaliado o potencial de impacto sobre o solo, deve-se considerar a toxicidade do produto, sua taxa de acumulação, de acordo com a quantidade utilizada e a sua persistência. Dessa forma, a utilização de pesticida deve ser evitada quando possível, principalmente o uso prolongado de produtos do mesmo princípio ativo ou com ação semelhantes, podendo causar alterações qualitativas sobre a comunidade microbiana, produzindo prejuízos a atividades agrícolas. só não entendi porque esta definição de pesticida [2.000] (IP: :36:53 20:59:17 22: ) Discuta detalhadamente a figura 6.9 A figura ilustra a atividade da biomassa relacionada à transformação de xenobióticos no solo. A partir da entrada de xenobiótico, que possui cadeia longa, e esta ao ser quebrada passará para outros produtos, que não o CO2, são os chamados produtos metabólitos (transformação inicial do xenobiótico). Esses produtos poderão induzir o aumento da atividade de microrganismos (indução catabólica). Os metabólitos podem seguir como substrato participando da biomassa, ou pode ser metabólito residual ( lixo ). Com o metabólito residual, podem acontecer duas situações: pode ser seco, sendo um composto orgânico, permanecendo na