CICLO DO FÓSFORO O fósforo é um não-metal multivalente pertencente à série química do nitrogênio (grupo 15 ou 5 A) que se encontra na natureza combinado, formando fosfatos inorgânicos, inclusive nos seres vivos. Não é encontrado no estado nativo porque é muito reativo, oxidando-se espontaneamente em contato com o oxigênio do ar atmosférico. O fósforo é o único macronutriente que não existe na atmosfera, se não unicamente quando encontrado em forma sólida nas rochas. Ao mineralizar-se, é captado pelas raízes das plantas e se incorpora a cadeia trófica dos consumidores, devolvendo ao solo, nos excrementos ou através da morte. Uma parte do fósforo é transportada por correntes de água. Ali, se incorpora na cadeia trófica marinha ou se acumula e se perde nos solos marinhos, aonde não pode ser aproveitada pelos seres vivos, até que o afloramento de algas profundas possam reincorporá-lo na cadeia trófica. A partir do "guano" ou excremento de aves pelicaniformes, o fósforo pode ser reutilizado como "guano" reiniciando um novo ciclo.
Formas do fósforo: -Ortofosfatos: PO 4 3-, HPO 4 2-, H 2 PO 4 -, H 3 PO 4
Formas do fósforo: -Polifosfatos: lineares de fórmula geral [P n O 3n+1 ] (n+2)- e os cíclicos, [P n O 3n ] n- Ex: íon trifosfato P 3 O 10 5- (b) muito usado em detergentes -Fósforo orgânico: ATP, DNA, Fosfolipídeos, etc...
- O intemperismo das rochas por longos períodos é a fonte da maior parte do fósforo (na forma de fosfatos (PO 4 3- ) presente na solução do solo. - Liberação do P de tecidos mortos pela atividade de decompositores (Bactérias fosfatizadoras) convertem fósforo orgânico em íons fosfatos. - As plantas assimilam fósforo como íons fosfatos do solo ou água. - Os animais eliminam o excesso através da excreção de sais de fosfato pela urina.
Importância do fósforo: -ATP (Adenosina Trifosfato) A ATP (ou Adenosina Trifosfato) é uma molécula cuja energia potencial pode ser facilmente mobilizada pela célula, constituindo a mais importante fonte de energia diretamente utilizável por esta. É formada por adenosina, por sua vez composta por uma adenina (base azotada) e uma ribose (açúcar com cinco carbonos) e três grupos de fosfato conectados em cadeia. A energia potencial, proveniente da respiração celular e da fotossíntese, é armazenada nas ligações entre os fosfatos, podendo ser mobilizável pelas células para todo o tipo de processos biológicos.
Importância do fósforo: -DNA (ADN, em português: ácido desoxirribonucleico) O ácido desoxirribonucleico é um composto orgânico cujas moléculas contêm as instruções genéticas que coordenam o desenvolvimento e funcionamento de todos os seres vivos e alguns vírus. O seu principal papel é armazenar as informações necessárias para a construção das proteínas e ARNs. Do ponto de vista químico, o ADN é um longo polímero de nucleotídeos, cujo cadeia principal é formado por moléculas de açúcares e fosfato intercalados unidos por ligações fosfodiéster.
-DNA
-DNA
Importância do fósforo: -Tampão do sangue (NaH 2 PO 4 / Na 2 HPO 4 ) - Ossos : fosfato de cálcio Ca 3 (PO 4 ) 2 - Fosfolipídeos São lipídeos constituídos por uma molécula de glicerol, duas cadeias de ácidos graxos (uma saturada e uma insaturada), um grupo fosfato e uma molécula polar ligada a ele. São moléculas anfipáticas, isto é, possuem uma cabeça constituída pelo grupo fosfato que é polar ou hidrofílica e uma cauda constituída pelas cadeias de ácidos graxos apolar ou hidrofóbica. Os fosfolipídeos são os constituintes principais das membranas celulares.
Fontes do fósforo: -Minerais - Apatitas Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2, Ca 10 (PO 4 ) 6 (F) 2, Ca 10 (PO 4 ) 6 (Cl) 2, Ca 10 (PO 4 ) 6 (Br) 2 A apatita é uma importante fonte de fósforo, existindo jazidas relevantes deste mineral em Marrocos, Rússia, EUA e em outros países - fosfato de cálcio Ca 3 (PO 4 ) 2 - fosfato de alumínio AlPO 4 - fosfato de ferro FePO 4 Depósitos de rocha fosfatada Fertilizantes agrícolas Contaminação por cádmio. O fosfato (PO 4 3- ) está presente principalmente na apatita, uma rocha formada pela sedimentação no fundo dos oceanos. Em seguida, através do movimento das placas, a apatita sobe para a superfície. Finalmente, o fósforo é liberado no solo devido à erosão destas rochas. Assim ele é atraído por plantas e reintroduzido na cadeia alimentar.
Fontes do fósforo: -Guano Guano é o nome dado às fezes das aves e morcegos quando estas se acumulam. Pode ser usado como um excelente fertilizante devido aos seus altos níveis de nitrogênio. O solo que é deficiente em matéria orgânica pode tornar-se mais produtivo com a adição de fezes. O guano é composto de amoníaco, ácido úrico, ácido fosfórico, ácido oxálico, ácido carbônico, sais e impurezas da terra. O guano é coletado em várias ilhas do Oceano Pacífico (principalmente nas do Peru) e em outros oceanos. Estas ilhas tem sido o habitat de colônias de aves marinhas por séculos, acumulando vários metros deste material.
Compostos fosforarados em águas
-Polifosfatos e fertilizantes: Fosfatos inorgânicos condensados (Polifosfatos) são adicionados aos detergentes em pó, com o objetivo de complexar os íons metálicos responsáveis pela dureza das águas e tornar o meio alcalino, melhorando a ação de limpeza (=builder). Detergentes comerciais típicos da década de 50, por exemplo, continham cerca de 40% de tripolifosfato de sódio ou uma mistura deste com pirofosfato de sódio. Com o passar do tempo, a utilização crescente desses produtos de limpeza aliada à aplicação não criteriosa de fertilizantes fosfatados nas lavouras levou ao surgimento de problemas ambientais de poluição de águas. Os fosfatos não atuam como materiais tóxicos no meio ambiente, mas sim como nutrientes. Em águas naturais estagnadas, o resultado é o crescimento excessivo de algas, que pode provocar eutrofização do manancial. Sob a pressão dos ambientalistas, surgiram legislações restringindo a adição de fosfatos em detergentes em diversas regiões do mundo. No Brasil, uma consulta às embalagens de detergentes em pó, nos supermercados, esclarece que quase todas utilizam fosfatos.
De acordo com um estudo de 2009, dos 17,5 milhões de toneladas de fósforo extraído em 2005, 14 milhões foram utilizados para a fertilização do solo. Mas apenas 3 milhões foram recebidos em nossos pratos, ou cerca de 21%. Isto significa que o resto - 11 milhões de toneladas - não foi absorvido pelas plantas e, eventualmente, acaba nos ecossistemas aquáticos. Além disso, de acordo com este estudo, 30 a 40% da comida é desperdiçada, o que corresponde a cerca de um milhão de tonelada de fósforo adicional perdido. À força de perda e desperdiço, o esgotamento de fontes de fósforo é muito preocupante. Alguns agricultores pobres não podem pagar para fertilizar suas terras. O preço do fosfato aumentaram 700% entre 2007 e 2008. E um país detém cerca de 90% das reservas estimadas: Marrocos.