domingo, 1 de abril de 2012

                                                                 

                                   Biosfera


Biosfera (do grego βίοςbíos = vida; e σφαίραsfaira = esfera; esfera da vida) é o conjunto de todos os ecossistemas da Terra. O termo foi introduzido em 1875 pelo geólogo austríaco Eduard Suess. Foi criado por analogia com outros conceitos que já existiam para nomear partes da estrutura interna da Terra, tais como litosfera (o conjunto dos sólidos da Terra), atmosfera (o conjunto dos gases da Terra) e hidrosfera (o conjunto das águas da Terra). Seguindo a mesma lógica, o termo biosfera designa o conjunto dos seres vivos da Terra e seus habitats.

Biociclos, biócoros e biomas

Biomas
Biomas terrestres
01. Florestas tropicais e subtropicais húmidas
02. Florestas tropicais e subtropicais secas
03. Florestas tropicais e subtropicais de coníferas
04. Floresta decídua temperada
05. Floresta temperada de coníferas
06. Taiga/Floresta boreal
07. Pastagens, savanas e matagais tropicais e subtropicais
08. Pastagens, savanas e matagais temperados
09. Savanas e campos inundados
10. Pastagens e matagais de montanha
11. Tundra
12. Floresta mediterrânea de bosques e arbustos
13. Desertos e matagais xéricos
14. Mangais
Polar
Mar e costas temperadas
Afloramento temperado
Afloramento tropical
Coral tropical
Profundezas do oceano
Fontes frias
Fontes hidrotermais
Zona bentónica
Zona pelágica
Zona abissal
Outros biomas
Zona endolítica
O conceito de biosfera pode ser interpretado como o conjunto formado pelos diferentes ecossistemas. Tendo em vista a abrangência dessa conceituação, costuma-se dividir a biosfera nos chamados biociclos, que representam conjuntos de ecossistemas dentro da biosfera. Os biociclos, por sua vez, são divididos em biócoros que podem se dividir em biomas. Existem três tipos de biociclos: epinociclo, talassociclo e limnociclo.[1]

Epinociclo

O epinociclo é o biociclo terrestre. É o conjunto dos seres vivos que vivem sobre terra firme e apresenta quatro biócoros bem distintos: as florestas, as savanas, os campos e os desertos.[1]
A biócora da floresta aparece em diversos biomas diferentes, exemplos:[1]
Alguns exemplos de biomas que apresentam a biócora da savana:[1]
Alguns exemplos de biomas que apresentam o biócoro do campo:[1]
Alguns exemplos de biomas que apresentam o biócoro do deserto:[1]
  • Bioma Deserto do Saara;
  • Bioma Deserto da Líbia;
  • Bioma Deserto da Arábia;
  • Bioma Deserto de Calaári.
  • Talassociclo

    talassociclo é o biociclo marinho. É o conjunto dos seres vivos que vivem em água salgada representados pelo plânctonnécton e benton. Os plânctons são seres microscópicos, tanto como o fitoplâncton quanto o zooplâncton; os néctons são os seres vivos macroscópicos que nadam livremente como, por exemplo, os peixes, os golfinhos etc. Os bentons são os seres vivos que passam a maior parte do tempo parados afixados nas rochas ou enterrados na areia do fundo dos mares e oceanos como, por exemplo, coraisostrasmariscos etc. O talassociclo apresenta três biócoros distintos:[1]
    • Biócoro da zona nerítica, que vai da superfície a até 200 metros de profundidade;
    • Biócoro da zona batial, que vai de 200 a até 2000 metros de profundidade;
    • Biócoro da zona abissal, que vai de 2000 a até o fundo do oceano em profundidades que variam em torno de 11.000 metros abaixo da superfície dos oceanos.
    • Limnociclo

      O limnociclo é o biociclo dulcícola, ou seja, é o conjunto dos seres vivos que vivem em água doce e apresenta dois biócoros distintos:[1]
      • O biócoro das águas lênticas: Águas lênticas são águas paradas como pântanos, brejos, poças de água e lagoas de água doce e parada;
      • O biócoro das águas lóticas: Águas lóticas são águas correntes como riachos, ribeirões, rios e lagos de água doce e corrente.
      • Espectro biológico

        Espectro biológico é a representação dos níveis de organização da vida.
        • Os organismos vivos se organizam em populações
        • As populações se organizam em comunidades
        • As comunidades se organizam em ecossistemas
        • Os ecossistemas se organizam em biomas
        • Os biomas se organizam em biócoros
        • Os biócoros se organizam em biociclos
        • Os biociclos se organizam na biosfera
        • Molécula <> Organela <> Célula <> Tecido <> Órgão <> Sistema <> Organismo <> População <> Comunidade <> Ecossistema <> Bioma <>Biócoro <> Biociclo <> Biosfera <> Cosmo

        • O Homem e a Biosfera

          Planisfério evidenciando as regiões terrestres e marinhas de maior produtividade.
          homem, como ser vivo faz parte da biosfera, interage com os outros seres vivos mantendo relações ecológicas com eles, algumas vezes de forma harmônica mas na maioria das outras vezes de forma desarmônica, com isso causando constantes prejuízos para a vida da biosfera em geral. A devastação de até biomas inteiros, a pesca abusiva, a substituição dos ecossistemas naturais por áreas destinadas a monoculturas e pecuária, o agronegócio em geral. Os seres vivos não domesticados dependem uns dos outros nos ecossistemas e mantêm relações específicas entre uns e outros e todos eles também interagindo com o meio ambiente onde vivem, se o meio ambiente desaparece para ceder lugar aos agronegócios humanos todos aqueles seres vivos endêmicos daquela região, são extintos. O homem moderno e civilizado é adaptado apenas para viver em sociedade e dentro das cidades, ele consegue viajar e acampar temporariamente em quase todos os lugares do planeta mas, não consegue mais se adaptar à vida dos indígenas, ficou impossível para o homem moderno voltar a viver nú na natureza. Cada ser vivo tem um ambiente em que se adapta melhor e se o ecossistema em que ele vive for modificado pelo homem, a sobrevivência desses seres vivos fica ameaçada porque eles são dependentes desses ecossistemas que foram montados e organizados em teias alimentares estabelecidas durante milhões de gerações que fizeram a história da evolução genética dessas espécies que vivem por lá há milhões de anos, sendo por isso ecossistemas muito complexos dos quais pouco sabemos como funcionam realmente. Por isso, o homem tem uma responsabilidade acrescida na saúde da biosfera e compreender quão complexas e intrincadas são essas teias alimentares que demoraram milhões de anos em evolução para serem o que são hoje em dia, serem da forma como nós avistamos esses seres vivos que lutam pela sobrevivência nessas florestas e nesses oceanos cheios de vida mas que é uma vida frágil perante ao avanço do homem no afã de conquistar mais territórios para si mesmo sobre esses ecossistemas naturais e com isso causando a destruição deles.
          Neste sentido, a UNESCO lançou, em 1971, o programa internacional "O Homem e a Biosfera" para incentivar a cooperação entre os países no sentido de conhecer e encontrar formas de evitar a degradação da biosfera.[2]

          A Degradação da Biosfera

          Com o avanço da ocupação humana sobre os mais diversos ecossistemas, várias têm sido as formas de impacto sobre o equilíbrio ecológico. Os seres vivos e o meio ambienteestabelecem uma interacção dinâmica, porém frágil. O grande dilema das sociedades modernas é conciliar o desenvolvimento tecnológico e a carência cada vez maior de recursos naturais com o equilíbrio da natureza.
          A tentativa de conciliação ou harmonização começou a ser intensificada na década de 1980, quando se tornaram muito mais visíveis e preocupantes várias conseqüências da profunda interferência do homem na paisagem: o efeito estufa, as chuvas ácidas, as ilhas de calor nas cidades, o buraco de ozônio, a poluição dos oceanos, a grande extensão dos desmatamentos e extinção de espécies animais, o rápido esgotamento dos recursos não-renováveis, etc.

          O Desenvolvimento Sustentável

          desenvolvimento sustentável proposto desde então define-se pela continuidade dos investimentos econômicos, das pesquisas tecnológicas e da exploração de matéria-prima, de tal forma que se leve em consideração não só o presente, mas também as gerações futuras. As diferentes nações têm procurado encontrar os meios de atingir a fórmula, como explorar sem destruir ou, pelo menos, diminuir os impactos ambientais.


          A Degradação das Florestas

          A degradação ambiental pode ser das formações vegetais, como a destruição das florestas. Quando os portugueses chegaram ao Brasil, 61% das terras que hoje pertencem ao nosso país eram cobertos por matas. No Brasil, a preservação ambiental ocupa um espaço cada vez maior nos meios de comunicação que veiculam quase diariamente materiais de esclarecimento, alerta e denúncia sobre o assunto. Vários movimentos organizados, como o "S.O.S Mata Atlântica" trabalham em prol da defesa das florestas brasileiras. Quando há o rompimento do equilíbrio natural (o desmatamento das florestas) rompem-se a relação vegetação/solo que possibilita o desenvolvimento da vida vegetal e animal.

          A Degradação dos Ecossistemas Marinhos

          Além de reunir ecossistemas riquíssimos, os oceanos funcionam como fonte de alimento e de trabalho para milhares de pessoas em todo o mundo. Um dos principais problemas que atinge os ecossistemas próximos ao litoral, como mangues e os pântanos, é a grande concentração populacional ao longo da costa em vários países.
          No caso dos recifes de coral, sua destruição é provocada pela exploração de mergulhadores, que retiram material para colecionar e vender, mas, principalmente, pela poluição das águas dos próprios oceanos. Outro fenómeno recente é o branqueamento dos corais, que é atribuído ao aquecimento global.
          Mais de 80% da poluição oceânica vem do continente, trazida pelos rioschuvas e ventos. Entre os principais poluentes, estão: agrotóxicos utilizados em plantações; plásticoslatas,metaismadeiras, resíduos industriais como metais pesados (chumbomercúriocobreestanho); esgotos lançados sem tratamento, principalmente em países mais pobres e povoados do Terceiro Mundo.
          Mas também há contaminação devida às actividades humanas no mar: óleo e petróleo derramado devido a acidentes com navios-tanques, rompimentos de dutos e emissários submarinos, lixo radiativo depositado por alguns países no fundo do mar e materiais de pesca.
          Muitos desses poluentes trazem conseqüências devastadoras para a cadeia alimentar marinha. Peixes e outros animais contaminam-se com pesticidas, resíduos industriais, o que é repassado a diante para outros animais da cadeia, de maneira que o próprio homem acaba ingerindo peixes e mariscos contaminados.
          O esgoto e o escoamento da área cultivada levam às águas oceânicas grande quantidades de nitrogênio e fósforo presente em detergentes e fertilizantes. Esses elementos aumentam a quantidade de algas principalmente nas regiões costeiras. Seu grande crescimento diminui o nível de oxigênio da água, sufocando as demais espécies.





                                                   

                            Fotossíntese


Fotossíntese é um processo físico-químico realizado pelos seres vivos clorofilados, em que eles utilizam dióxido de carbono e água, para obter glicose através da energia da luz. 12H2O + 6CO2 → 6O2 + 6H2O + C6H12O6.
Este é um processo do anabolismo, em que a planta acumula energia a partir da luz para uso no seu metabolismo, formandoadenosina tri-fosfato, o ATP, a moeda energética dos organismos vivos.
A fotossíntese inicia a maior parte das cadeias alimentares na Terra. Sem ela, os animais e muitos outros seres heterotróficosseriam incapazes de sobreviver porque a base da sua alimentação estará sempre nas substâncias orgânicas proporcionadas pelasplantas verdes.

A relação da cor verde das plantas com a luz

Aristóteles tinha observado e descrito que as plantas necessitavam de luz solar para adquirir a sua cor verde. Só em 1771, o estudo do processo fotossintético começou a ser observado por Joseph Priestley. Este químico inglês, confinando uma planta numa redoma de cristal comprovou a produção de uma substância que permitia a combustão e que, em certos casos,avivava a chama de um carvão em brasa. Posteriormente, concluiu-se que a substância observada era o gás oxigênio.

[editar]A descoberta da fotossíntese

Em 1778Jan Ingenhousz, físico-químico neerlandês, verificou que uma vela colocada dentro dum frasco fechado não se apagava, desde que houvesse também no frasco partes verdes de plantas e o frasco estivesse exposto à luz, ou seja que, na presença de luz, as plantas libertam oxigénio.[1]

[editar]A incorporação da água pelas plantas

Nicolas-Théodore de Saussure, já no início do século XIX descobriu que os vegetais incorporavam água em seus tecidos. Com o passar do tempo, os avanços no campo óptico e as tecnologias de estudo aprimoradas, possibilitaram o conhecimentos em relação a nutrição vegetal.

A descoberta da retirada de nutrientes do solo

Células vegetais com cloroplastos visíveis.
Uma observação importante foi que o azoto, assim como diversos sais e minerais, era retirado do solo pelas plantas e que aenergia proveniente do Sol se transformava em energia química, ficando armazenada numa série de produtos em virtude de um processo que então acabou por ser chamado de fotossíntese.
A substância chamada de clorofila foi isolada na segunda década do século XIX. Ainda naquele século, descobriu-se que a clorofila era a responsável pela cor verde das plantas, além de desempenhar um papel importante na síntese da matéria orgânicaJulius von Sachs demonstrou que a clorofila se localizava nos chamados organelos celulares, que, por meio de estudos mais apurados, foram chamados de cloroplastos.

A reprodução do ciclo da clorofila em laboratório

Ao avançarem as técnicas bioquímicas, em 1954 foi possível o isolamento e extracção destes organelos. Foi Daniel Israel Arnonquem obteve cloroplastos a partir das células do espinafre, conseguindo reproduzir em laboratório as reacções completas da fotossíntese.

As etapas da fotossíntese

Com estas técnicas, descobriu-se, por exemplo, que a fotossíntese ocorre ao longo de duas etapas:
  • A fase fotoquímica, fase luminosa ou fase clara (fase dependente da luz solar) é a primeira fase do processo fotossintético. A energia luminosa é captada por meio de pigmentos fotossintetizantes, capazes de conduzi-la até o centro de reação. Tal centro é composto por um par de clorofilas 'a' também denominado P700 porque absorve a onda luminosa com 700 nanometros de comprimento. Os elétrons excitados da P700 saem da molécula e são transferidos para uma primeira substância aceptora de elétrons, a ferredoxina. Esta logo os transfere para outra substância, e assim por diante, formando uma cadeia de transporte de elétrons. Tais substâncias aceptoras estão presente na membrana do tilacóide. Nessa transferência entre os aceptores, os elétrons vão liberando energia gradativamente e esta é aproveitada para transportar hidrogênio iônico de fora para dentro do tilacóide, reduzindo opH do interior deste. A redução do pH ativa o complexo protêico "ATP sintetase". O fluxo de hidrogênios iônicos através do complexo gira, em seu interior, uma espécie de "turbina proteica", que promove a fosforilação de moléculas de adenosina difosfato dando origem à adenosina trifosfato. Ao chegarem ao último aceptor, os elétrons têm nível energético suficientemente baixo e retornam ao par de clorofilas 'a', fala-se em fotofosforilação cíclica.
  • Porém, existe outra forma de fosforilação, a fotofosforilação acíclica onde os elétrons das moléculas de clorofila 'a' (P700), excitados pela luz, são captados pela ferredoxina, mas ao em vez de passarem pela cadeia transportadora são captados pelo NADP (nicotinamida adenina dinucleotídeo Fosfato) e não retornam para o P700. Este fica temporariamente deficiente de elétrons. Esses elétrons são repostos por outros provinientes de outro fotossistema onde o par de clorofilas 'a', dessa vez P680, excitado pela energia luminosa, libera elétrons que são captados por uma primeira substância aceptora: a plastoquinona. Em seguida passa aos citocromos e plastocianina até serem captados pelo P700, que se recompõe. Este processo de transporte também promove a síntese do ATP. Já o P680 fica deficiente de elétrons. Esses elétrons serão repostos pela fotólise da água. A quebra da molécula da água por radiação (fotólise da água) produz iôns de hidrogênios e hidróxidos. Os elétrons dos iôns hidróxidos são utilizados para recompor o P680 e os iôns hidrogênio são aceptados pelo NADP, com isso ocorre a formação de água oxigenada (H2O2) oriunda da reação de síntese entre as hidroxilas. A água oxigenada é decomposta pela célula em água e O2 sendo este último liberado do processo como resíduo. Com a repetição do processo forma-se o aporte energético e de NADPHs necessários para a fase escura.
Equação: 12H2O + 6NADP + 9ADP + 9P -(luz)→ 9ATP + 6NADPH2 + 3O2+ 6H2O
  • A fase química ou "fase escura", onde se observa um ciclo descoberto pelos cientistas Melvin CalvinAndrew Benson eJames Bassham. Nessa fase chamada de ciclo de Calvin ou ciclo das pentoses, que ocorre no estroma do cloroplasto, o tilacóide fornece ATP e NADPH2 ao estroma do cloroplasto, onde se encontra a pentose (ribulose fosfato), essa pentose ativada por um fosfato, fixa o carbono que provém do dióxido de carbono do ar sob a ação catalisadora da "rubisco" (ribulose bifosfato carboxilase-oxidase) e em seguida é hidrogenada pelo NAPH2 formando o aldeído que dará origem à glicose. Para a síntese de uma molécula de glicose são fixadas seis de dióxido de carbono, permitindo que o processo recicle a ribulose fosfato. devolvendo-a ao estroma. Desta fase resulta a formação de compostos orgânicos como a glicose, necessária à atividade da planta. Esta fase é denominada fase escura, no entanto é um termo utilizado de forma inadequada pois para a "rubisco" entrar em atividade determinando a fixação do CO2 atmosférico para a formação de moléculas de glicose, ela precisa estar num estado reduzido, e para isso acontecer é necessário que a luz esteja presente.
Equação: 6CO2 + 12NADPH2 + 18ATP -(enzimas)→ 12NADP + 18ADP + 18P + 6H2O + C6H12O6
Plantas jovens consomem mais dióxido de carbono e libertam mais oxigénio, pois o carbono é incorporado a sua estrutura física durante o crescimento.
É importante realçar que a fase escura não ocorre apenas à noite ou na ausência de luz, o nome refere-se ao facto desta fase não necessitar da luz para funcionar. Ela acontece logo após a fase clara numa reação em cadeia até que o substrato se esgote.
A equação geral da formação de glicose é resultado da soma das duas equações:
Equação simplificada da fase fotoquímica: 12H2O + 12NADP + 18ADP + 18P -(luz)→ 18ATP + 12NADPH2 + 6O2
Equação simplificada da fase química: 6CO2 + 12NADPH2 + 18ATP -(enzimas)→ 12NADP + 18ADP + 18P + 6H2O + C6H12O6
Somando-as e simplificando, obtem-se a equação geral da fotossíntese: 12H2O + 6CO2 → 6O2 +C6H12O6 + 6H2O.

Organismos fotossintetizadores

Além das plantas verdes, incluem-se entre os organismos fotossintéticos, as algas (como as diatomáceas, as euglenófitas), as cianófitas (algas verde-azuladas) e diversas bactérias.

Organismos fotossintetizadores

Além das plantas verdes, incluem-se entre os organismos fotossintéticos, as algas (como as diatomáceas, as euglenófitas), as cianófitas (algas verde-azuladas) e diversas bactérias.

Ponto de compensação fótico

É chamado "ponto de compensação fótico" o instante em que as velocidades de fotossíntese e respiração são exatamente as mesmas. Neste instante toda a glicose produzida na fotossíntese é "quebrada" na respiração, e todo dióxido de carbono(CO2) gasto na fotossíntese é produzido na respiração.


A importância da fotossíntese

A fotossíntese é o principal processo de transformação de energia na biosfera. Ao alimentarmo-nos, parte das substâncias orgânicas, produzidas graças à fotossíntese, entram na nossa constituição celular, enquanto outras (os nutrientes energéticos) fornecem a energia necessária às nossas funções vitais, como o crescimento e a reprodução. Além do mais, ela fornece oxigênio para a respiração dos organismos heterotróficos. É essencial para a manutenção da vida na Terra.


Subprodutos remotos da fotossíntese

De acordo com a teoria da geração orgânica do petróleo, indiretamente energia química presente no petróleo e no carvão, que são utilizados pelo ser humano como combustíveis, têm origem na fotossíntese, pois, são produtos orgânicos provenientes de seres vivos (plantas ou seres que se alimentavam de plantas) de outras eras geológicas.