ECOLOGIA: ciência do habitat (lugar onde se vive)
ECOLOGIA: estudo do lugar onde se vive com ênfase na totalidade ou no padrão de relações entre organismos e o seu ambiente.
CONCEITO MODERNO: Ecologia é a totalidade da ciência das relações do organismo com o meio ambiente, compreendendo, no sentido amplo, todas as "condições de existência".
ECOLOGIA PROCESSOS FÍSICOS E BIOLÓGICOSCIÊNCIAS NATURAIS E SOCIAIS
COMPONENTE BIÓTICO -> biológico
COMPONENTE ABIÓTICO -> não biológico
SISTEMA conjunto de componentes interdependentes que interagem regularmente e formam um todo unificado. Conjunto de relações mútuas que constitui uma entidade identificável, real ou postulada.
COMP. BIÓTICO+COMP ABIÓTICO =>BIOSSISTEMA
BIOSSISTEMA => sistema que contém componentes vivos. Ex. fungos, algas
POPULAÇÃO - grupo de indivíduos que ocupa uma dada área.
COMUNIDADE => todas as populações que ocupam uma dada área.
COMUNIDADE + AMBIENTE NÃO VIVO ecossistema
BIOCENOSE COMUNIDADE BIOGEOCENOSE ECOSSISTEMA
BIOMA grande biossistema regional ou subcontinental Ex. floresta tropical.
BIOSFERA OU ECOSFERA siste biológico que inclui todos os organismos vivos da terra que interagem com um ambiente físico, como um todo, para manter um sistema de estado contínuo intermediário no fluxo de energia entre a entrada de energia solar e o dissipador térmico do espaço.
ECOLOGIA DE ECOSSSITEMA: estuda os transportes de matéria, os fluxos de energia e as interrelações entre os constituintes de um ecossistema, envolvendo conceitos de cadeia e teia alimentar, biomassa, produtividade e rendimento.
ECOSSISTEMA
I) CONCEITO: é o biosssitema que abrange todos os organismos que funcionam em conjunto (comunidade biótica) num determinado espaço, interagindo com o ambiente físico (meio abiótico) de tal forma que um fluxo de energia produza estruturas funcionais claramente definidas e uma ciclagem de materiais entre as partes vivas e não vivas.
COMPOSIÇÃO DE ECOSSISTEMA:
Componente físico-solo, luz, temperatura...
Componente químico-substrato, oligoelementos, oxigênio, gás carbônico...
Componente biológico-predadores, comensais, simbiônticos, parasitas...
OBS.: 1) ECOSSISTEMA unidade básica da ecologia pois envolve tanto os organismos quanto o ambiente abiótico, onde cada componente influenciam nas propriedades do outro e cada um é necessário para a manutenção da vida da terra.
ECOSSISTEMA = sistema aberto ambiente de entrada e saída. Pode-se admitir um sistema em que todo material químico é recirculado, porém o recipiente tem que pelo menos ser transparente, para permitir a penetração da luz como fonte de energia.
1ª Lei da Termodinâmica: Lei da conservação da energia
2ª Lei da Termodinâmica: Em todas transformações termodinâmicas parte da energia é transformada em calor.
NUTRIÇÃO Þ Processo de obtenção de matéria e energia do meio para construção do organismo:
-crescimento e multiplicação
-atividades vitais.
Formas de nutrição - A obtenção de matéria e energia pelos organismos:
Assimilação de substrato orgânico existente no meio
Síntese do substrato orgânicos
Produção de substrato orgânico Þ Carbono simples (CO2)+Energia
Autótrofos (vegetais) Þ seres que não dependem da existência de matéria orgânica no meio em que vivem pois eles tem a capacidade de sintetizar o próprio substrato a partir do gás carbônico. (produtores)
Heterótrofos (animais, fungos e bactérias) Þ seres que necessitam da existência de matéria orgânica no meio por não ter capacidade de sintetiza-la. (DECOMPOSITORES)
FOTOSSÍNTESE E RESPIRAÇÃO AERÓBIA
Fotossíntese: é o processo em que vegetais clorofilados fotossintetizantes, sintetizam compostos orgânicos utilizando o CO2 como fonte de carbono e a luz solar como fonte de energia. (Nutrição dos autótrofos)
6 CO2 + 6 H2O ® C6H12O6 + 6 O2
Respiração aeróbia: Processo de oxidação bioquímica onde oxigênio é consumido havendo liberação de carbono sob a forma de CO2 e energia
C6H12O6 + 6 O2 ® 6 CO2 + H2O + Energia
CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
CICLO DO CARBONO
CARBONO Þ componente principal da matéria orgânica.
Þ matéria prima constituinte básico dos organismos vivos.
1) O carbono associado ao oxigênio, na forma de CO2, está presente na atmosfera ou dissolvido na água
2) Seres autótrofos utilizam o CO2 para, através da fotossíntese, produzir matéria orgânica, representando a produtividade primária no 1o nível trófico
3) Seres heterotróficos consomem a matéria orgânica sintetizada pelos autotróficos, produzindo biomassa ao longo da cadeia trófica.
4) Liberação do carbono assimilado na forma de CO2, pela oxidação da matéria orgânica , por processo respiratório dos heterótrofos
5) Retorno do carbono para o meio abiótico, na forma de CO2, pela ação dos microorganismos decompositores sobre a matéria orgânica morta
6) Matéria orgânica recalcitrante, não totalmente degradada, permanece armazenada no subsolo na forma de depósitos fósseis (hulha, petróleo).
7) Liberação de CO2 para o meio pela queima de combustíveis fósseis.
8) Carbono componente da estrutura das conchas, passam a integrar os depósitos calcários após a morte desses moluscos.
OBS.: a permanência constante das concentrações de carbono na atmosfera é um indicativo do equilíbrio dinâmico entre síntese e degradação de compostos orgânicos através dos processos de fotossíntese e respiração.
CICLO DO OXIGÊNIO
OXIGÊNIO Þ elemento comburente nos processos energéticos do metabolismo dos seres vivos.
Þ constitui 21% da composição natural do ar atmosférico, sendo constantemente renovado por processos fotossintéticos. A [O2] na água é f (temperatura, pressão e salinidade).
1) O oxigênio é encontrado:
a) Na forma gasosa O2 Þ na atmosfera ou dissolvido nas águas.
b) Associado ao carbono constituindo o CO2.
c) Associado ao hidrogênio na forma de água.
2) O oxigênio atmosférico ou dissolvido nas águas é absorvido:
a) Pelas plantas através dos estômatos das folhas.
b) Pelos animais através do sistema respiratório ou por difusão.
3) O processo de respiração, consistindo numa reação de oxidação, libera CO2, H2O e energia.
4) O oxigênio fixado associa-se a átomos de hidrogênio formando moléculas de H2O, que podem fornecer hidrogênio e oxigênio para a síntese de matéria orgânica.
5) O oxigênio constituinte da matéria orgânica é liberado para o meio como H2O e CO2, nos processos de queima da matéria orgânica por respiração e decomposição.
6) A água utilizada nos processos fotossintéticos tem suas moléculas quebradas, onde o hidrogênio passa a integrar a matéria orgânica sintetizada, liberando O2 para o meio.
OBS.: O metabolismo dos seres vivos promove uma troca constante dos átomos de oxigênio entre as moléculas da água, do gás carbônico e do oxigênio sob a forma molecular, promovendo uma interação entre os ciclos do oxigênio e do carbono.
CICLO DO NITROGÊNIO
NITROGÊNIOÞ componente das moléculas de proteínas e bases nitrogenadas dos ácidos nucléicos.
Þ na forma molecular (N2) constitui @ 78% da composição do ar atmosférico. É um gás inerte sendo difícil sua assimilação, passando pelos sistemas respiratórios dos seres vivos retornando ao meio sem participar dos processos biológicos.
1) O nitrogênio atmosférico ou dissolvido em água, pode ser fixado por:
a) Bactérias simbionticas que atuam em nódulos nos sistemas radiculares das leguminosas.
b) Por bactérias de vida livre do solo aeróbias, anaeróbias e fotossintetizantes.
c) Por algas cianofícias.
2) O N2 depois de fixado é transformado em matéria orgânica nitrogenada onde, após a morte dos microorganismos fixadores, são convertidos a nitratos
(NO3) pelo processo de nitrificação.
3) Os nitratos, solúveis em água, são absorvidos pelos vegetais que sintetizam compostos orgânicos nitrogenados e que são transferidos para os consumidores ao longo da cadeia alimentar.
4) As proteínas e aminoácidos são transformados em amônia pela atuação dos microorganismos decompositores sobre a matéria orgânica morta e sobre os excretas nitrogenados, subprodutos do metabolismo dos heterótrofos tais como: ácido úrico, uréia etc. pelo processo de amonificação.
5) Os microorganismos nitrificantes transformam a amônia em nitratos num processo realizado em duas etapas:
a) Bactérias quimiossintetizantes (nitrossomonas) convertem a amônia em nitritos através do processo de nitrosação.
NH3 + O2 ® NO2 + H2O + energia
b) Bactérias quimiossintetizantes (nitrobacter) transformam os nitritos em nitratos pelo processo de nitração.
NO2 + O2 ® NO3 + energia
6) Bactérias denitrificantes transformam NH3 e NO3 em nitrogênio molecular que retorna a atmosfera.
7) O nitrogênio é também fixado em menor escala por fenômenos físicos ionizantes como relâmpagos, que funciona como fonte de energia para o processo .O oxigênio atmosférico reage com o nitrogênio formando óxidos, sendo em seguida transformado em nitritos e nitratos.
CICLO DO FÓSFORO
FÓSFORO Þ integrante da estrutura dos ácidos nucléicos.
Þ reserva constituída por rochas fosfatada.
1) Rochas fosfatadas são desagregadas pela ação do intemperismo, fornecendo fosfatos que são utilizados pelos produtores e ficando disponíveis para os consumidores ao longo da cadeia alimentar.
2) Com a morte de vegetais e animais, os decompositores atuam sobre a matéria orgânica liberando fósforo na forma de fosfato assimilável pelos autótrofos.
3) Uma parcela do fósforo é depositado nos oceanos em decorrência da erosão e outra é reciclada pelo consumo de seres aquáticos.
4) O fósforo volta a fertilizar o ciclo continental através dos humanos e dos restos de seres aquáticos mortos.
CICLO DO ENXOFRE
ENXOFRE Þ constituinte da estrutura de alguns aminoácidos.
Þ encontrado em rochas, sedimentos e na atmosfera, sendo assimilado pelos autótrofos na forma de sulfatos( SO4).
1) Na crosta terrestre, microorganismos oxidam o enxofre, tornando-o disponíveis para os organismos autótrofos.
2) Grandes quantidades de enxofre são introduzidos na biosfera em decorrência de atividades vulcânicas e outros processos geoquímicos, tais como erosão, lixiviação e precipitação pulviométrica.
3) Os sulfatos são incorporados pelos seres autótrofos e são reciclados para os sedimentos sulfatados.
4) Nos sedimentos ocorre formação de sulfeto de ferro (FeS) e o fósforo é convertido para uma forma solúvel integrando os dois ciclos.
