EXERCCIOS 1. (FUVEST) A figura abaixo mostra alguns dos integrantes do ciclo do carbono e suas relaes.

a) Complete a figura acima, indicando com setas os sentidos das linhas numeradas, de modo a representar a transferncia de carbono entre os integrantes do ciclo. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ b) Indique o(s) nmero(s) da(s) linha(s) cuja(s) seta(s) representa(m) a transferncia de carbono na forma de molcula orgnica. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ TEXTO PARA A PRXIMA QUESTO: O ciclo do nitrognio extremamente importante para os seres vivos. Esse elemento faz parte de diversos compostos orgnicos, como protenas e cidos nucleicos. Na tabela, h exemplos de formas qumicas do nitrognio incorporadas por alguns seres vivos.

Seres vivos Composto nitrogenado orgnico inorgnico

Plantas

aminocidos

amnia ( 3NH )

nitrato ( 3NO )

bactrias

amnia ( 3NH )

nitrato ( 3NO )

nitrito ( 2NO )

animais -

2. (UERJ) No ciclo do nitrognio, as bactrias desnitrificantes esto relacionadas funo apontada em: a) converso da amnia em nitrito b) produo de nitrato a partir da amnia c) liberao de gs nitrognio para o ambiente d) incorporao de nitrognio molecular em aminocidos 3. (UERJ) O esquema abaixo indica etapas do ciclo do carbono em um ecossistema lacustre. Os conjuntos A e B representam importantes atividades metablicas encontradas em seres vivos desse lago.

Considere as atividades metablicas encontradas em animais e em cianobactrias desse ecossistema. Aponte quais desses seres vivos realizam tanto o conjunto A quanto o conjunto B de atividades. Justifique sua resposta, utilizando as informaes do esquema. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4. (UPE) A vida na Terra est baseada fundamentalmente no elemento carbono, que compe a estrutura bsica de todas as molculas orgnicas. Em relao qumica desse elemento, a seu ciclo e dinmica planetria, analise as proposies e conclua. ( ) a versatilidade do carbono, cujos tomos podem se ligar entre si e com tomos de outros elementos qumicos, que torna possvel a existncia da grande diversidade de molculas orgnicas. ( ) O ciclo do carbono consiste na fixao desse elemento pelos hetertrofos, por meio da fotossntese ou da respirao, processos que incorporam o carbono proveniente das molculas de gs carbnico (CO2) do meio a molculas orgnicas, que ficam disponveis para os produtores e, atravs da cadeia alimentar, para os consumidores e decompositores, que restituem o CO2 para o meio atravs da quimiossntese ou da fermentao.

( ) O carbono acumulado nos combustveis fsseis no provm do perodo Quaternrio poca Recente, tendo sido retirado dos ecossistemas h muito tempo. Com a queima desses combustveis, como o carvo mineral, o petrleo e o gs natural, ocorreu liberao desse elemento, o que tem contribudo para diminuir a quantidade de gs carbnico na atmosfera. ( ) A tectnica de placas desempenha um papel decisivo para a vida na Terra, participando ativamente do ciclo do carbono. Parte do CO2 atmosfrico dissolve-se nos lagos e oceanos, formando, juntamente com o clcio, o composto carbonato de clcio (CaCO3), que se deposita no fundo submerso. Nas zonas de coliso, esse composto se decompe, liberando o CO2, que retorna atmosfera e evita o aquecimento da Terra. ( ) Se no ocorresse a reciclagem de gs carbnico, ocorreria reduo na taxa de fotossntese, ocasionando uma diminuio na oferta de alimento para os seres heterotrficos. 5. (UDESC) A preocupao com o meio ambiente tem levado muitos designers a elaborar embalagens a partir de materiais biodegradveis, contribuindo, dessa forma, para a construo de um ambiente mais sustentvel. Utilizando seus conhecimentos a respeito da ecologia de populaes e dos processos de degradao do ambiente natural, resolva as questes propostas abaixo. a) Os gases poluentes que chegam atmosfera tm sido apontados como responsveis pelo aumento da temperatura mdia global. Cite dois gases do efeito estufa e trs possveis fontes geradoras desses gases. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ b) Explique o que a resistncia do meio e indique quais fatores so responsveis por limitar o crescimento das populaes. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 6. (UNESP) Em comemorao aos cinco sculos do descobrimento do Pas, em 21 de setembro de 2000 foi inaugurado no Horto Florestal da cidade de So Paulo o Arboreto 500 anos. No local foram plantadas 500 mudas de 24 espcies de rvores nativas do Brasil. Em 2008, aos 8 anos, a rea possua exemplares com altura de at 26 metros, como o mutambo e o ing. Nesse ano, os organizadores do Arboreto 500

anos resolveram calcular o sequestro de CO2 pelas rvores plantadas. Para isso, calcularam o volume dos troncos, ramos, razes e densidade da madeira das rvores do local. Estimaram que, em oito anos, o Arboreto absorveu 60 toneladas de CO2. Contudo, os pesquisadores acreditam que este nmero esteja subestimado, pois, ao longo dos oito anos de crescimento das rvores, o total de carbono sequestrado teria sido maior que aquele presente quando do clculo do volume dos troncos, ramos e razes. Outro importante fator deveria ter sido considerado.

Que processo fisiolgico permitiu s rvores o acmulo de 60 toneladas de carbono e que fator deveria ter sido considerado no cmputo do total de carbono sequestrado pelas rvores do Arboreto ao longo dos oito anos? Justifique suas respostas. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 7. (UFSC) O esquema abaixo mostra de maneira simplificada o ciclo do nitrognio na natureza. As letras A, B, C, D e E indicam processos metablicos que ocorrem neste ciclo.

Sobre este ciclo, correto afirmar que: 01) o processo mostrado em A realizado somente por bactrias simbiontes que vivem no interior das razes de leguminosas.

02) as mesmas bactrias que realizam o processo A, realizam os processos D e E. 04) o esquema mostra que produtos nitrogenados originados de animais ou vegetais podem ser reaproveitados no ciclo. 08) o processo mostrado em D constitui uma etapa fundamental no ciclo, chamada de fixao do nitrognio. 16) as plantas podem se utilizar diretamente da amnia e no dependem do processo que ocorre em C para obter os produtos nitrogenados. 32) o processo mostrado em E indica que os animais excretam a amnia. 64) o nitrognio importante para os seres vivos, pois entra na composio molecular dos aminocidos e dos cidos nucleicos. 8. (UFBA) Em artigo recente (Nature 461, 472-475 24 set. 2009), um grupo internacional de cientistas liderados por J. Rockstrm, diretor executivo do Stockholm Resilience Centre, na Sucia, props o conceito de limites planetrios (planetary boundaries) como forma de medir o nvel de estresse a que a Terra est submetida. Entre os mais importantes, trs a perda de biodiversidade, o ciclo do nitrognio e as mudanas climticas por ao antrpica j ultrapassaram o limite mximo aceitvel. Na ilustrao que destaca esse conceito, a rea sombreada interna representa o espao operacional seguro proposto para nove processos ambientais, e as reas hachuradas apresentam uma estimativa para a posio atual de cada varivel.

Antes do uso de fertilizantes qumicos nitrogenados, as nicas entradas de nitrognio via atmosfera nos ecossistemas eram feitas pela fixao biolgica de nitrognio e, em menor escala, por descargas eltricas atmosfricas. A humanidade consome atualmente cerca de 85 milhes de toneladas de fertilizantes nitrogenados, com 65% desse total aplicados no cultivo de cereais, a maior fonte global de alimentos. Acrescente-se ainda cerca de 30 milhes de toneladas de nitrognio pelo cultivo de plantas fixadoras e 45 milhes de toneladas pela queima de combustveis fsseis. (BUSTAMANTE; NARDOTO; PINTO, s/d, p. 81).

Com base nas informaes da ilustrao e dos textos, explique a implicao da ocorrncia de elevadas taxas de nitrognio sobre a integridade dos ecossistemas. o modo como ocorre, nos ecossistemas, a entrada do nitrognio atmosfrico por ao biolgica. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 9. (UEPG) Na natureza, tomos como os de nitrognio, hidrognio, carbono e oxignio no so criados ou destrudos, nem transformados uns nos outros. A matria que constitui os componentes dos ecossistemas constantemente reciclada. Esses componentes da natureza tm movimento cclico no ecossistema. o caso da gua. Sobre o ciclo da gua na natureza, assinale o que for correto.

01) A maior parte da gua do planeta fica nos oceanos. O calor do Sol faz com que a gua de mares, rios e lagoas evapore constantemente. O vapor de gua que fica na atmosfera se condensa na forma de nuvem e volta superfcie sob a forma de chuva, neve ou granizo, recompondo o volume hdrico de rios, lagoas e oceanos. 02) Nos oceanos h muito mais evaporao do que chuvas. Isso ocorre porque grande parte da gua evaporada dos oceanos carregada pelo vento em forma de nuvens at os continentes, nos quais ocorre exatamente o fenmeno inverso: mais chuva do que evaporao. 04) A respirao de todos os seres vivos produz como subproduto gua, mas sua quantidade to insignificante que no includa no ciclo da gua. 08) A gua evaporada do continente provm muito mais da evaporao de massas aquticas do que da transpirao da cobertura vegetal do planeta. 16) Os animais, inclusive o ser humano, ingerem gua diretamente ou a obtm do seu alimento. Parte dessa gua devolvida ao ciclo pela transpirao, pela urina e pelas fezes, fazendo parte, portanto, do ciclo da gua. 10. (FUVEST) No esquema adiante, as setas numeradas de I a IV indicam transferncias de molculas ou energia entre seres vivos e entre eles e o ambiente.

Assinale a alternativa do quadro a seguir que mostra, corretamente, as passagens em que h transferncia de gs carbnico, de molculas orgnicas ou de energia.

Transferncia de

Gs carbnico

Molculas orgnicas

energia

a) I e II I e IV I e III

b) I e IV II I, III e IV

c) I, II e IV III I, II, III e IV

d) I, II e III III e IV I, II, III e IV

e) II, III e IV II e III I e III

11. (UFG) Observe as reaes a seguir.

3 2 2 2

2 2 3

2NH 3O 2NO 2H O 2H Energia

2NO O 2NO Energia

+

+ + + +

+ +

Estas reaes ocorrem em solos aerados na presena de micro-organismos decompositores da matria orgnica, tais como bactrias. Na ausncia desses micro-organismos, qual composto, essencial para a nutrio das plantas, faltar no solo? a) gua b) Sulfato c) Nitrato d) Fosfato e) Oxignio 12. (UNESP) Observe a figura.

A figura sugere que as rvores, e por implicao a floresta amaznica, representam o pulmo do mundo e seriam responsveis pela maior parte do oxignio que respiramos. No que se refere troca de gases com a atmosfera, podemos dizer que as rvores tm funo anloga do pulmo dos vertebrados e so produtoras da maior parte do oxignio que respiramos? Justifique sua resposta. _______________________________________________________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 13. (UNICAMP) Muito se tem comentado sobre o aquecimento global, e um dos assuntos mais debatidos o aumento do aquecimento provocado por emisses de CO2 e sua relao com o efeito estufa. Um dos mtodos mais discutidos para neutralizar o CO2 consiste na realizao de clculos especficos para saber quanto CO2 lanado na atmosfera por determinada atividade, e quantas rvores devem ser plantadas para absorver esse CO2. Por outro lado, sabe-se que se, por absurdo, todo o CO2 fosse retirado da atmosfera, as plantas desapareceriam do planeta.

a) Explique como as plantas retiram CO2 da atmosfera e por que elas desapareceriam se todo o CO2 fosse retirado da atmosfera.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

b) Considerando o ciclo do carbono esquematizado na figura a seguir, identifique e explique os processos biolgicos responsveis pelo retorno do CO2 para a atmosfera.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

14. (UEPG) Na natureza, tomos como os de nitrognio, hidrognio, carbono e oxignio no so criados ou destrudos, nem transformados uns nos outros. A matria que constitui os componentes dos ecossistemas constantemente reciclada. Fala-se ento de ciclo da matria ou ciclos biogeoqumicos. Sobre este tema, assinale o que for correto.

01) Nos ciclos biogeoqumicos, a atividade dos decompositores fundamental. Eles degradam os restos dos animais e vegetais, devolvendo ao solo a

gua e ao ar os materiais que constituem esses restos, que podem ento ser reutilizados. 02) Quatro categorias de bactrias participam do ciclo de nitrognio: fixadoras, decompositoras, nitrificantes e desnitrificantes. 04) As leguminosas so capazes de absorver, pelas folhas, nitrognio atmosfrico, a partir do qual sintetizam nitratos. 08) Todas as molculas orgnicas dos seres vivos - carboidratos, protenas, lipdios e cidos nucleicos - apresentam tomos de carbono em sua composio. 16) O fsforo, um dos elementos que circulam nos ecossistemas, de grande importncia para a vida. Ele faz parte dos cidos nucleicos, do ATP e dos fosfolipdios, alm de constituir, nos animais, um componente mineral dos ossos e dos dentes. 15. (UFMG) Nesta figura, os canudos simbolizam fontes de retirada de gua do Planeta:

1. Considere esta afirmativa:

"A gua da Terra est acabando."

a) APRESENTE um argumento a favor dessa afirmativa.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

b) APRESENTE um argumento contra essa afirmativa.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Em um dos processos metablicos de obteno de energia conhecidos, os seres vivos devolvem gua ao ambiente. EXPLIQUE como ocorre esse processo.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

GABARITO 1: a) Teremos as seguintes setas e sentidos:

b) Os nmeros sero: 6, 7, 8, 9 e 10. Plantas Animais .... 6 Animais Fungos decompositores .... 7 Plantas Fungos decompositores .... 8 Plantas Combustveis fsseis .... 9 Animais Combustveis fsseis .... 10 2: [C] As bactrias desnitrificantes so responsveis pela

liberao do gs nitrognio ( )2N a partir de compostos

nitrogenados como a amnia ( )3NH e nitrato ( )3NO . 3: Cianobactrias. Essas bactrias realizam tanto a respirao quanto a fotossntese, formando matria orgnica, liberando oxignio e consumindo gs carbnico e gua nesse processo. 4: V F F F V. A fixao do carbono em compostos orgnicos realizada pelos organismos auttrofos fotossintetizantes e quimiossintetizantes. O carbono acumulado nos combustveis fsseis provm do perodo carbonfero, da era Paleozoica, ocorrido h cerca de 350 a 450 milhes de anos.

O 2CO um dos gases estufa que contribui para o aquecimento da atmosfera. 5: a) Gs carbnico (CO2), gs metano (CH4), oxido nitroso (N2O). Fontes geradoras: desmatamento, queimadas em florestas, consumo de combustveis fosseis como o petrleo e o carvo mineral. b) Resistncia ambiental o efeito da natureza sobre as populaes impedindo que estas aumentem demasiadamente o numero de indivduos. Fatores como espao, alimento e clima limitam o crescimento das populaes. Competio, predatismo e parasitismo tambm colaboram para evitar um aumento populacional.

6: O acmulo de carbono nas rvores ocorreu atravs da fixao desse elemento na forma de compostos orgnicos pela fotossntese realizada pelas plantas. No cmputo geral, deveria ser considerado o carbono desprendido durante a respirao celular, bem como a sua quantidade presente nas folhas, flores, frutos e sementes produzidas pelas rvores ao longo do intervalo de tempo considerado. 7: 04 + 64 = 67

O processo converso do nitrognio atmosfrico ( )2N

em amnia ( )3NH realizado por bactrias e cianobactrias. O processo D realizado por bactrias desnitrificantes e a etapa E por bactrias decompositoras. As plantas absorvem e utilizam o on

nitrato ( )3NO para produzir aminocidos, protenas, cidos nucleicos, etc. Os animais que excretam preferencialmente amnia so aquticos ou vivem em ambientes midos. 8: a) A vida se desenvolveu em sinergia com o meio, mantendo um equilbrio dinmico, que envolve o ciclo do nitrognio. Ultrapassando a capacidade de absoro do elemento pelo sistema vivo, as entradas adicionais do nitrognio, em larga escala, vm afetando a integridade dos ecossistemas. Assim, h a contaminao dos lenis freticos, dos ambientes marinhos e de gua doce, aumentando a sua concentrao no solo e comprometendo as condies a que esto adaptadas as diferentes espcies da comunidade. Esses fatores repercutem na dinmica do ecossistema e conduzem perda da biodiversidade. b) A entrada, por ao biolgica, do nitrognio atmosfrico nos ecossistemas, ocorre pela fixao biolgica desse elemento, efetuada por determinadas espcies de micro-organismos, principalmente bactrias que vivem no solo e bactrias que vivem nos ndulos das razes da leguminosas e, tambm, pelas cianobactrias. Tais micro-organismos dispem de um sistema enzimtico especfico que fixa o nitrognio, convertendo-o em forma til planta. 9: 01 + 02 + 16 = 19 A respirao dos seres vivos produz gua, numa quantidade que no pode ser desprezada, sendo includa no ciclo da gua. A maior parte da gua evaporada dos continentes vem da evapotranspirao da sua cobertura vegetal. As afirmativas 04 e 08 esto incorretas. 10: [C] Os produtores, ao realizarem fotossntese, retiram o gs carbnico do ambiente (I), produzindo matria orgnica (III) que transferida aos consumidores na cadeia alimentar. O gs carbnico produzido pelos produtores (II) e consumidores (IV) durante a respirao celular liberado para o ambiente. Em todos os processos (I, II, III e IV) h transferncia de energia. Esse esquema resume o ciclo do carbono na natureza.

11: [C] A primeira reao ilustra o processo de nitrificao realizado por bactrias do gnero Nitrosomonas, que

oxidam a amnia (NH3) produzindo nitrito ( )2NO . A segunda reao corresponde nitratao, ou seja, a

oxidao do nitrito ( )2NO pelas bactrias do gnero

Nitrobacter, produzindo nitrato ( )3NO . Essas reaes fazem parte do ciclo do nitrognio. 12: Como a floresta amaznica uma comunidade clmax, est em equilbrio com o ambiente e, portanto, no o pulmo do mundo. Estando em equilbrio, todo O2 produzido na atividade fotossinttica amaznica consumido pelos seres aerbios da prpria floresta. Em relao respirao, podemos afirmar que a rvore anloga ao pulmo dos vertebrados porque ambos retiram O2 do ar atmosfrico e fornecem CO2 ao mesmo. Em relao fotossntese, a planta no anloga ao pulmo dos vertebrados porque ela retira CO2 do ar e fornece O2 ao mesmo. O produtor da maior parte do oxignio que respiramos o fitoplncton. 13: a) O CO2 absorvido pelas plantas por difuso, atravs dos estmatos e da cutcula. O gs carbnico utilizado no processo de fotossntese, por meio do qual as plantas produzem alimento orgnico.

b) Os processos so a respirao animal e vegetal, decomposio e queima de combustveis. Na respirao, o carbono eliminado sob a forma de gs carbnico; os processos de decomposio tambm liberam esse gs, tanto por fermentao como por respirao. Combusto de matria orgnica devolve atmosfera carbono sob a forma de gs carbnico. 14: 1 +2 + 8 +16 = 27 15: 1. a) A gua POTVEL, utilizvel, realmente est acabando, devido destruio de mananciais e florestas.

b) A gua reciclada, portanto, mesmo imprpria, em algum local do planeta, a gua estar presente, de uma maneira aproveitvel ou no.

2. A respirao aerbia uma reao exotrmica que, atravs da oxidao de compostos orgnicos, libera gua para o ambiente.

O2 + (cH2O)n CO2 + H2O + E