ciclos biogeoquímicos gabriel padilla · 2020. 5. 4. · departamento de microbiologia...
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OrigemdosMicro-organismos
Ø Origem: em ambientes extremos da terraprimitiva
Ø Evolução:≅3,5bilhõesdeanos(BA)
Ø Diversidademetabólica:ocupamtodososnichosdisponíveis
Ø Adaptação: Interação com diferentesespécies
Ø Interação: Co-evolução com organismosmaiscomplexos
Estromatólito(3,5bilhõesdeanos)-arqueano
Edwardsetal.(2015)PNAS.112(8):E911–E92
Diversidadedebactériasassociadasàplantadearroz
FuncionalidadedoEcossistema
• A quantidade dos elementos é relativamente constante nanatureza,emboraestejamdistribuídosdeformaheterogêneae se apresentam de diferentes formas, sendo algumasmaisbiodisponíveisqueoutras.
• Portanto, a biogeoquímica estuda osmecanismos de trocasentreasformasorgânicasenãoorgânicas.
• Equalopapeldosmicro-organismosnesteprocesso????
Ciclosbiogeoquímicos
Biodegradação
• Degradaçãocausadaporprocessoenzimáticoprovenientedecélulas.• Paracadaclassedecompostosdeveestarpresentesasenzimasnecessárias• Biodisponibilidadeéafraçãodoelementoquepodeserutilizadaparasuprir
demandas\isiológicasdoorganismospresentes
• Ambientais:Temperaturadosolo(ouágua),pH,concentraçãodenutrientes(PeN),teordeumidade(solosaturadotemmaiorumidadeebaixapressãodeO2)
• Físicos:biodisponibilidadedoscompostos,presençadeágua,suprimentodoaceptordeelétronsadequado.
• Químicos:estruturamoleculardocompostoeformadoelemento
• Biológico:predação,competição.
Fatoresqueafetamabiodegradação
Biodegradaçãoebio-disponibilização
BiodegradaçãodoGlifosato
Adegradaçãodeglifosatoéafetadapeladisponibilidadedefósforonoambiente
CiclodoCarbono
CiclodoCarbono–degradaçãodecompostoslignocelulósicos
ü Importantepapelmicrobiano(fungosebactérias)ü Fontedeenergiaü DisponibilizaoCarbono\ixadoparaoutrosorganismos
CiclodoCarbono–degradaçãodacelulose
CiclodoCarbono
Ciclodocarbononomar:1) Fotossíntese:conversãodecarbonoinorgânico
(CO2)acarbonoorgânico;2) Liberaçãodematériaorgânicadissolvida–DOM
(carbonoorgânicodissolvido–DOC;nitrogênioorgânicodissolvido-DON;fósforoorgânicodissolvido-DOP)ematériaorgânicaparticulada–POM(carbonoorgânicoparticulado–POC;nitrogênioorgânicoparticulado–PON;fósforoorgânicoparticulado-POP)
3) Consumode\ito-plânctonporzoo-plânctonemineralizaçãodocarbono(liberaçãodeCO2viarespiração;
4) Reciclagemdematériaorgânicaporbactériasheterotró\icas;
5) Transformaçãodecarbonoorgânicoemcarbonorecalcitrante(DOC)–podesemantersequestradopormilharesdeanos;
6) Matériaorgânicaparticulada(POM)quepermanecenofundodosoceanosnaformademicro-organismos;
7) ContribuiçãodosvírusparalisedecélulaseliberaçãodeDOMePOM.
ü Importanteemambientesanaeróbiosü Feitaporarquéiaspreferencialmente
ü Fontedeenergiaü Emissãodegasesdoefeitoestufa
CiclodoCarbono–metanogênese
CiclodoNitrogênio
ü A\ixaçãodenitrogênio(químicaoubiológica)éaprimeiraetapaparadisponibilizarN2nacadeiaalimentar.
ü DegradaçãodeproteínasdisponibilizamNparaosorganismosdosambiente.
InfecçãodaplantaporRhizobium
CiclodoNitrogênio
• Remoçãodenitrogênio(denitri\icação)éumfatorimportantenotratamentodee\luentes.
• Denitri\icaçãoanaeróbica:NO3+orgânicos→N2
CiclodoFósforo
CiclodoFósforo
Biodisponibilidadedofósforo
• AbiodisponibilidadedofósforoestáassociadaaopHdosoloeàpresençadeoutroselementos.
Biodisponibilidadedofósforo
• AbiodisponibilidadedofósforoestáassociadaaopHdosolo.• Adisponibilidadeaumentaemsolosmaisácidos.
CiclodoFósforo
Ciclosdoselementos
Horadeaulaprática…….15minutosparadescansoelanche