Resumo: Aula 9 – Transferência de energia e biomassa I

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LICENCIATURA EM

CIÊNCIAS BIOLÓGICAS – CEDERJ - UENF

SEGUNDO PERÍODO

DISCIPLINA: Elementos

de Ecologia e Conservação

Resumo: Aula 9 – Transferência de energia e biomassa I

· O Princípio das Propriedades Emergentes

postula que quando componentes e subconjuntos se combinam formando sistemas

funcionais maiores, surgem novas propriedades.

· Há casos em que a soma das propriedades das partes

não é igual às propriedades do todo.

· Sadi Carnot foi quem formulou pela primeira vez o

segundo princípio da termodinâmica. Este princípio diz que em sistemas

fechados, como nas máquinas térmicas, os fenômenos físicos tendem a ir da ordem

para desordem, alcançando o equilíbrio.

· No final do século XIX, o pensamento evolucionista

mostrava que o universo vivo caminha da desordem para ordem, ou seja, o oposto

da entropia.

· Bertalanffy observou que no mundo vivo, ao

contrário das máquinas, o sistema é aberto, mantendo-se afastado do equilíbrio.

· Um sistema aberto é aquele que além da saída (s),

recebe entrada de matéria e energia de outro (s) sistema (s). E este fluxo de

energia é responsável por manter os sistemas vivos longe do equilíbrio.

· Na década de 70 o químico Ilya Prigogine reavalia a

segunda lei aprimorando as ideias de Bertalanffy por meio da definição das

"estruturas dissipativas" dos sistemas em auto regulação energética.

· As estruturas dissipativas dos sistemas vivos são

responsáveis pela dissipação de energia ao longo do processo de entrada,

assimilação e transformação no interior dos organismos.

· Em uma cadeia ou teia alimentar a medida que um

indivíduo de um nível trófico se alimenta de outro de nível inferior, parte da

energia contida nos nutrientes é dissipada em forma de calor pela respiração,

como resíduo por meio da excreção e por fim pela decomposição por organismos

decompositores como fungos, bactérias e artrópodes de animais e plantas mortas,

quebrando em nutrientes básicos que serão disponibilizados para as plantas.

· A Teoria Gaia sustenta que os organismos,

principalmente os microrganismos evoluíram junto com o ambiente físico,

formando um complexo sistema que mantem as condições favoráveis de vida na

Terra.

· Hoje já se sabe que tanto os organismos se adaptam

a seu ambiente físico como também adaptam o ambiente geoquímico às suas

necessidades biológicas.

· As cianobactérias eram os organismos

fotossintetizantes primitivos, a cerca de 3,5 bilhões de anos, contribuindo

para o aumento do nível de oxigênio no planeta e surgimento de organismos

aeróbios.

REAÇÕES

BÁSICAS NAS TRANSFORMAÇÕES BIOLÓGICAS DA ENERGIA

· Quando um átomo de carbono recebe

elétrons de outro elemento ocorre a chamada reação de redução química.

· Quando um átomo de carbono cede

elétrons a outro elemento ocorre a oxidação.

· Para armazenar a energia solar, as

plantas reduzem o carbono gerando compostos fotossintéticos como a glicose

(C6H12O6).

· Para seu crescimento, as plantas e

animais liberam energia desfazendo-se dos compostos

fotossintéticos, oxidando o carbono novamente em CO2.

BALANÇO

QUÍMICO DA FOTOSSÍNTESE. A PRODUÇÃO PRIMÁRIA.

· A fotossíntese une quimicamente dois

produtos inorgânicos comum CO2 e H2O para formar um produto orgânico (C6H1206)

liberando O2.

· O processo de fotossíntese significa o

armazenamento da energia solar sob forma de energia potencial

("presa") no alimento (glicose), que posteriormente será utilizada

nos processos de crescimento da planta, sendo transformadas em gorduras, óleos

e celulose por exemplo.

· Nas plantas pode ser encontrado duas

medidas de energia assimiladas:

1.

Produção

bruta: energia total assimilada.

2.

Produção

líquida: acumulada na biomassa.

· A produção primária bruta e líquida e

realizada pelos organismos produtores (autótrofos), e a secundária pelos

consumidores (heterótrofos).

UMA VISÃO

RESUMIDA DO METABOLISMO VEGETAL

· As enzimas catalisadoras desempenham um

papel crucial dentro das células, que é o de aumentar a velocidade das reações

químicas, e sem serem, no entanto, consumidas neste processo.

· As enzimas são tão altamente

especializadas que cada uma catalisa uma reação química específica. Catalisam

em segundos o que um laboratório de química poderia levar meses para catalisar.

E ainda assim, são as unidades mais simples da atividade metabólica.

· As sequências multienzimáticas

funcionam como uma esteira de montagem em que várias enzimas atuam de maneira

consecutiva e interligada, podendo ocorrer a participação de 2 a 20 enzimas. Os

produtos destas transformações são chamados de intermediários metabólicos ou

metabólitos.

· O metabolismo tem duas fases:

catabolismo e anabolismo.

· Catabolismo: degradação de moléculas, ocorrendo

liberação de energia contida nas moléculas orgânicas. A energia liberada será

armazenada nas moléculas de ATP e NADPH, sendo posteriormente utilizados no

processo de anabolismo.

· Anabolismo: fase construtiva do metabolismo. As

pequenas moléculas são reunidas formando as macromoléculas, como as proteínas e

os ácidos nucléicos. O processo construtivo ou biossíntese requer gasto de

energia, sendo utilizado para isso a quebra de moléculas de ATP em ADP.

· Fase clara da fotossíntese: clorofila e

outros pigmentos absorvem energia radiante e a conservam em moléculas de ATP e

NADP, liberando oxigênio.

· Fase escura: O ATP e NADPH são

utilizados para redução do dióxido de carbono, formando a glicose e outras

moléculas orgânicas.

· A fixação de CO2 na fase escura são de

três tipos: em plantas C3, C4 e CAM.