Ciclo do cálcio

OBJETIVO: Discutir as fontes de cálcio para os organismos vivos, a importância do cálcio para os seres humanos e o ciclo do cálcio na natureza. 

MATERIAIS NECESSÁRIO PARA EXECUÇÃO DA ATIVIDADE: 

• 1 vaso com alguma planta (preferencialmente grama); não se recomenda o uso de vasos com flores, pois não há interação prevista em que os animais ingerem o cálcio presente nas gramíneas;

• amostra de rocha calcária; 

• conchas marinhas;

• ossos de animais, devem ser devidamente limpos, sem nenhum resquício de carne, para evitar maus odores;

• miniatura de uma vaca ( na ausência utilizar uma foto de uma vaca retirada da internet);

• um pouco de calcário em pó (Na falta deste pode ser usada cal virgem ou cal hidratada usadas em construções, que também são provenientes do calcário).

PROCEDIMENTOS: Sobre uma mesa, todos os materiais devem ser organizados na seguinte ordem: amostra de rocha calcária, calcário em pó, vaso com uma planta (preferencialmente uma gramínea), miniatura de uma vaca, caixa de leite vazia, ossos de animais e conchas.

Inicia-se a atividade apresentando a rocha calcária, explicando que se trata de uma rocha rica em cálcio. No Brasil, ela é amplamente minerada para diversos usos, como na produção de cimento, cal e calcário moído. Em seguida, mostra-se o calcário em pó, destacando que ele é utilizado na agricultura para corrigir solos pobres em cálcio. Essa correção é importante, pois o calcário ajuda a regular o pH do solo, reduzindo sua acidez e favorecendo o crescimento das plantas.

Ao mostrar o vaso com a gramínea, explica-se que as plantas absorvem o cálcio presente no solo por meio das raízes, junto com a água. Esse cálcio é transportado até as folhas, que servirão de alimento para animais herbívoros, como a vaca. Em seguida, apresenta-se a miniatura da vaca, reforçando que, ao se alimentar da planta, ela também consome o cálcio, que será utilizado em seu organismo e também presente no leite que produz.

Mostra-se então a caixa de leite vazia, chamando a atenção para a tabela nutricional impressa, na qual se destaca a presença do cálcio. Ressalta-se a importância do leite na alimentação humana, especialmente por ser uma fonte acessível e rica desse mineral, essencial para a saúde dos ossos.

A seguir, são exibidos ossos de animais, explicando que o cálcio ingerido é armazenado principalmente nos ossos, sendo fundamental para sua formação e manutenção. Além disso, o cálcio tem papel importante na condução de impulsos nervosos, na contração muscular e na coagulação sanguínea. Também se comenta que, após a morte de seres vivos, esse cálcio retorna ao solo, dando continuidade ao ciclo.

Por fim, apresenta-se uma concha marinha, destacando que parte do cálcio presente no solo e nas rochas é levada pelos rios até os oceanos. Lá, esse mineral é utilizado na formação de conchas e estruturas de organismos marinhos. Com o tempo, essas conchas podem se acumular no fundo oceânico e formar novamente rochas calcárias, completando o ciclo do cálcio na natureza.

CONCLUSÃO: As principais fontes de cálcio na natureza são as rochas calcárias. Com o tempo, essas rochas passam por processos de desgaste causados por agentes naturais, liberando cálcio para o solo. Esse cálcio pode ser transportado pela água da chuva até rios e mares, onde tende a se acumular no fundo.

O processo se inicia quando o dióxido de carbono (CO₂) presente na atmosfera se dissolve na água da chuva, formando o ácido carbônico (H₂CO₃). Essa solução levemente ácida, ao infiltrar-se no solo, facilita a decomposição de rochas silicatadas e a liberação de íons como o cálcio (Ca²⁺) e o bicarbonato (HCO₃⁻), que são então carreados para os oceanos.

Nos ambientes marinhos, esses íons são absorvidos por organismos que os utilizam na formação de suas estruturas calcárias, como conchas e carapaças. Após a morte desses seres, seus restos se acumulam no fundo dos oceanos, formando depósitos que, ao longo do tempo, se transformam em rochas sedimentares, como o calcário.

Movimentos geológicos, como a ação das placas tectônicas, podem trazer essas rochas sedimentares de volta à superfície dos continentes. O calcário, quando moído, forma um material rico em calcita, embora possa conter impurezas. Ele apresenta boa solubilidade, exceto em climas secos, sendo a dissolução o principal processo de intemperismo.

Em água pura, a solubilidade da calcita é limitada. No entanto, quando há presença de CO₂, forma-se ácido carbônico (H₂CO₃), que reage com a calcita (CaCO₃), gerando bicarbonato de cálcio [Ca(HCO₃)₂], altamente solúvel:

formação de ácido carbônico

H₂O + CO₂ → H₂CO₃

bicarbonato de cálcio
H₂CO₃ + CaCO₃ → Ca(HCO₃)₂

O cálcio (Ca) é um nutriente essencial para as plantas. Apesar de presente no solo, apenas uma pequena fração está disponível para absorção imediata. Como o cálcio é pouco móvel dentro da planta, é necessário um fornecimento constante. Aproximadamente 90% do cálcio vegetal localiza-se nas paredes celulares, especialmente na lamela média.

Nos frutos, o cálcio garante firmeza e qualidade, além de melhorar o armazenamento. A sua deficiência pode causar desintegração celular e distúrbios como a podridão apical em tomates (fundo escuro), um problema fisiológico comum. Também é fundamental para o crescimento de raízes e brotações e aumenta a resistência das plantas a estresses ambientais como calor, vento e frio.

Nos animais, o cálcio é obtido principalmente pela ingestão de plantas. Ele é armazenado principalmente nos ossos e dentes, sendo essencial para a formação e manutenção do esqueleto. Nos mamíferos, outra fonte importante de cálcio é o leite.

Além de sua função estrutural, o cálcio participa de processos metabólicos importantes, como a coagulação do sangue e a contração muscular. Em invertebrados, é componente de exoesqueletos e conchas.

Quando animais e vegetais morrem e se decompõem, o cálcio retorna ao solo, completando o ciclo natural.

A principal fonte de cálcio na dieta humana são os produtos lácteos, como leite, queijo e iogurte. No entanto, algumas fontes vegetais consumidas regularmente pela população brasileira também contêm cálcio. Apesar disso, a absorção do cálcio presente nesses vegetais pode ser menor, devido à presença de substâncias que interferem na sua assimilação durante a digestão intestinal. 

A quantidade de cálcio (Ca²⁺) no solo pode variar de 0,1% até mais de 25%, sendo mais abundante em solos calcários de regiões áridas. Ele se apresenta principalmente em duas formas: trocável, predominante em solos argilosos, e solúvel, geralmente em baixa concentração nos solos ácidos de regiões tropicais.

Nas plantas, o cálcio é absorvido pelas raízes na forma de Ca²⁺, porém possui baixa mobilidade interna, especialmente no floema. Acumula-se em paredes celulares, vacúolos e cloroplastos, contribuindo para a estrutura celular e estabilidade das membranas.

Entre suas principais funções estão:

• Formação do pectato de cálcio, que confere rigidez às paredes celulares;
  
  

• Participação em atividades enzimáticas, no desenvolvimento radicular, na germinação do pólen e no crescimento de frutos e sementes.
  
  

Devido à sua redistribuição limitada, a deficiência de cálcio se manifesta principalmente em tecidos novos, provocando clorose, escurecimento das raízes e morte dos meristemas.

As fontes mais comuns de cálcio para correção do solo incluem:

• Calcário calcítico e dolomítico;
  
  

• Gesso agrícola;
  
  

• Superfosfato simples;
  
  

• Escória básica.
  
  

A calagem é a prática mais usada para corrigir a acidez do solo e fornecer cálcio. Já o gesso agrícola melhora o enraizamento em solos com subsuperfícies ácidas, sem alterar o pH.

A deficiência de cálcio é mais observada em culturas como amendoim e hortaliças, como o tomate, em que pode ocorrer a podridão estilar. Mesmo com teores adequados de Ca nas folhas, a baixa mobilidade do nutriente dificulta seu transporte para os frutos. Essa deficiência é agravada pela lixiviação, erosão e acidificação do solo.

EXERCICÍOS: 

1. (V/F) O cálcio é altamente solúvel em água pura, independentemente da presença de dióxido de carbono (CO₂).
Gabarito: Falso

Em água pura, a solubilidade é limitada; a presença de CO₂ forma ácido carbônico, aumentando a solubilidade.

2. (Múltipla escolha) A principal fonte de cálcio para os solos é:
a) Matéria orgânica
b) Rocha basáltica
c) Rocha calcária
d) Cinzas vulcânicas
Gabarito: c) Rocha calcária

3. (V/F) A deficiência de cálcio nos frutos pode causar problemas como a podridão apical em tomates.
Gabarito: Verdadeiro

4. (Múltipla escolha) Qual das alternativas apresenta uma função do cálcio nas plantas?
a) Participa da fotossíntese
b) Ativa a síntese de clorofila
c) Fortalece paredes celulares
d) Aumenta a solubilidade do fósforo
Gabarito: c) Fortalece paredes celulares

5. (V/F) O cálcio é um elemento móvel dentro da planta, sendo facilmente redistribuído entre os tecidos.
Gabarito: Falso

O cálcio é pouco móvel dentro da planta; seu fornecimento precisa ser constante.

6.Explique como o cálcio é liberado das rochas e incorporado ao solo.
Gabarito esperado:O CO₂ atmosférico dissolve-se na água da chuva, formando ácido carbônico (H₂CO₃), que reage com rochas calcárias e silicatadas, liberando íons como o cálcio (Ca²⁺), que é transportado pela água até o solo.

7.Descreva duas funções importantes do cálcio nas plantas.
Gabarito esperado:

• Fortalece as paredes celulares, especialmente na lamela média.
  
  

• Garante qualidade e firmeza dos frutos, além de ajudar no crescimento das raízes e brotações.
  (outras respostas também são válidas, como: aumenta a resistência a estresses ambientais).
  
  

8.O que acontece com o cálcio quando organismos morrem?
Gabarito esperado:O cálcio presente em tecidos animais e vegetais retorna ao solo por meio do processo de decomposição, completando o ciclo natural do cálcio.

9.Explique por que o cálcio presente em vegetais pode ser menos absorvido pelo corpo humano do que o presente em produtos lácteos.
Gabarito esperado: Porque vegetais contêm substâncias que interferem na absorção do cálcio durante a digestão, reduzindo sua assimilação pelo organismo.

10.Descreva como ocorre a formação de bicarbonato de cálcio e sua importância no ciclo do cálcio.
Gabarito esperado:O ácido carbônico (H₂CO₃), formado da reação entre CO₂ e H₂O, reage com calcita (CaCO₃) formando bicarbonato de cálcio [Ca(HCO₃)₂], uma forma solúvel que pode ser transportada na água, permitindo o deslocamento do cálcio no ambiente.

REFERÊNCIAS: LIMA, Marcelo Ricardo de (ed.). Experimentos na educação em solos. 2020. Disponível em: Experimentos na educação em solos (ufpr.br) Acesso em: 28 set. 2024.

DECHEN, Antonio Roque; NACHTIGALL, Gilmar Ribeiro. ELEMENTOS ESSENCIAIS E BENÉFICOS ÀS PLANTAS SUPEIRORES. 2006. Disponível em: https://pt.scribd.com/doc/93171767/Livro-Nutricao-Mineral-de-Plantas-1. Acesso em: 7 jul. 2025.