CLASE SEPTIMO BIOLOGIA CICLOS BIOGEOQUIMICOS

ciclosbiogeoquímicos

Biologia -Septimo

¿Que son?

Los Ciclos Biogeoquímicos

La energía fluye, pero la materia se recicla.

La energía fluye direccionalmente a través de los ecosistemas de la Tierra; generalmente entra en forma de luz solar y sale en forma de calor. Sin embargo, los componentes químicos que forman a los seres vivos son diferentes: se reciclan.

¿Por qué los ciclos biogeoquímicos son fundamentales para la vida?

Puntos más importantes

La mayor parte del agua de la Tierra es el agua salada de los océanos, solo una pequeña fracción es agua dulce de fácil acceso, que es lo que necesitamos los humanos.

El agua que se encuentra en la superficie de la tierra circula rápidamente, pero mucha del agua del planeta se encuentra en el hielo, los océanos y los depósitos subterráneos, y esta circula lentamente.

El agua subterránea se encuentra entre las partículas del suelo y en las grietas de las rocas. Los mantos acuíferos son depósitos de agua subterránea que a menudo se aprovechan por medio de pozos.

El ciclo del agua

El ciclo del agua

Impulsado por la energia solar

El ciclo del agua

Con el tiempo, el vapor de agua en la atmósfera se condensa en nubes y finalmente cae como precipitación, en forma de lluvia o nieve. Cuando la precipitación llega a la superficie de la tierra, tiene pocas opciones: puede evaporarse de nuevo, fluir sobre la superficie o percolarse, filtrarse, en el suelo.

El ciclo del agua es impulsado por la energía solar. El sol calienta la superficie del océano y otras aguas superficiales, lo que evapora el agua líquida y sublima el hielo, convirtiéndolo directamente de sólido a gas. Estos procesos impulsados por el sol mueven el agua hacia la atmósfera en forma de vapor de agua

En los ecosistemas terrestres —que se encuentran sobre la tierra— en su estado natural, la lluvia generalmente golpea las hojas y otras superficies de las plantas antes de caer al suelo. Parte de esa agua se evapora rápidamente de la superficie de las plantas. El agua restante cae al suelo y, en la mayoría de los casos, es absorbida por este.

Los procesos geológicos lentos, entre los que están la formación de rocas sedimentarias y combustibles fósiles, contribuyen al ciclo del carbono a lo largo de escalas prolongadas de tiempo.

El ciclo del carbono

Algunas actividades humanas, como la quema de combustibles fósiles y la deforestación, aumentan el \text {CO}_2CO 2 ​ start text, C, O, end text, start subscript, 2, end subscript atmosférico y afectan el clima y los océanos de la tierra

El carbono es un elemento esencial en los cuerpos de los seres vivos. También es económicamente importante para los humanos modernos, en la forma de combustibles fósiles.

El ciclo del carbono

El carbono: elemento constitutivo y fuente de energía

El ciclo del carbono

el carbono existe en el aire mayoritariamente como dióxido de carbono —CO 2 ​ gaseoso, el cual se disuelve en el agua y reacciona con las moléculas de esta para producir bicarbonato:HCO 3. La fotosíntesis que llevan a cabo las plantas terrestres, las bacterias y las algas, convierte el dióxido de carbono o el bicarbonato en moléculas orgánicas. Las moléculas orgánicas producidas por los organismos fotosintetizadores pasan a través de las cadenas alimenticias, y la respiración celular convierte nuevamente el carbono orgánico en dióxido de carbono gaseoso.

El ciclo del carbono

El almacenamiento de carbono orgánico a largo plazo ocurre cuando la materia que proviene de los organismos vivos es enterrada profundamente bajo la tierra o cuando se hunde hasta el fondo del océano y forma rocas sedimentarias. La actividad volcánica y, en tiempos más recientes, la quema de combustibles fósiles, devuelven este carbono orgánico al ciclo. Aunque la formación de combustibles fósiles sucede en una escala de tiempo geológico lento, la liberación que hacen los humanos del carbono que contienen, en forma de CO 2 , sucede en una escala de tiempo extremadamente rápida.

El ciclo biológico del carbono

Los autótrofos capturan el dióxido de carbono del aire o los iones de bicarbonato del agua y lo usan para producir compuestos orgánicos como la glucosa. Los heterótrofos, como los humanos, que se alimentan de otros seres, consumen las moléculas orgánicas y así el carbono orgánico pasa a través de las cadenas y redes tróficas.

El carbono circula rápidamente a través de esta ruta biológica, especialmente en los ecosistemas acuáticos. En general, se estima que se mueven entre 1000 y 100 000 millones de toneladas métricas de carbono a través de la ruta biológica cada año

El ciclo geológico del carbono

En la tierra, el carbono se almacena en el suelo en forma de carbono orgánico proveniente de la descomposición de los organismos o como carbono inorgánico producto de la meteorización de las rocas y los minerales. Más profundo en el subsuelo se encuentran los combustibles fósiles como el petróleo, el carbón y el gas natural, que son los restos de plantas descompuestas bajo condiciones anaeróbicas, sin oxígeno. Los combustibles fósiles tardan millones de años en formarse; cuando los humanos los queman, el carbono es liberado a la atmósfera en forma de dióxido de carbono.

El nivel de dióxido de carbono en la atmósfera se ve afectado por la reserva de carbono en los océanos y viceversa. El dióxido de carbono atmosférico se disuelve en agua y reacciona con las moléculas de agua en las siguientes reacciones:

El carbono circula rápidamente a través de esta ruta biológica, especialmente en los ecosistemas acuáticos. En general, se estima que se mueven entre 1000 y 100 000 millones de toneladas métricas de carbono a través de la ruta biológica cada año

CICLO DEL OXIGENO

El ciclo del oxígeno es la circulación del elemento oxígeno en el interior y en la superficie de la Tierra a través de procesos químicos, físicos, geológicos y biológicos.

La importancia del ciclo del oxígeno radica en lo imprescindible que es este elemento para la vida en el planeta. El proceso de transformación de su recorrido se define como un ciclo biogeoquímico. En este sentido, el oxígeno pasa por mutaciones físicas, químicas, geológicas y biológicas en el proceso.

Características del ciclo del oxígeno

Los ciclos lentos o geológicos son aquellos que forman parte del proceso geológico de la Tierra como, por ejemplo, el ciclo hidrológico.

El oxígeno, como elemento químico, se encuentra en abundancia y en diversas combinaciones químicas en la naturaleza. Como tal, su forma más común son gas oxígeno (O2), gas carbónico (CO2) y agua (H2O). Como tal, el ciclo del oxígeno se caracteriza por ser una combinación de los ciclos: del oxígeno como gas oxígeno, del carbono como gas carbónico, y del agua en sus distintos estados de agregación.

El ciclo del oxígeno se manifiesta en dos tipos de procesos: ciclo lento o geológico y ciclo rápido o biológico.

El ciclo hidrológico es el recorrido que hacen dos moléculas de oxígeno junto con una molécula de hidrógeno por la superficie y el interior de la Tierra, a través de las etapas de evaporación, condensación, precipitación, infiltración y escorrentía

Características del ciclo del oxígeno

Ejemplo de ciclos rápidos o biológicos del oxígeno son la respiración que se manifiesta en dos pasos: la absorción del oxígeno y liberación del dióxido de carbono. Asimismo, la fotosíntesis también forma parte de los ciclos biológicos del oxígeno que se resume en los mismos dos pasos que la respiración pero absorbiendo dióxido de carbono y liberando oxígeno.

Por otro lado, los ciclos rápidos o biológicos son aquellos que constituyen parte de los procesos biológicos de los seres vivos.

CICLO DEL AGUA

CICLO DEL NITROGENO

Se denomina como ciclo del nitrógeno a cada uno de los procesos biológicos (de plantas, animales y microorganismos) y abióticos (de la luz, pH, características del suelo, entre otros) en que se basa el suministro de este elemento en los seres vivos

CICLO DEL NITROGENO

FIJACION BIOLOGICA DEL NITROGENO

El nitrógeno es un elemento increíblemente versátil que existe en forma inorgánica y orgánica, y a la vez en muchos y diferentes estados de oxidación.

CICLO DEL NITROGENO

Son pocos los organismos capaces de asimilarlo, entre ellos los procariotas como las cianobacterias y las azotobacterias.

Todas las formas de vida dependen del nitrógeno. Es el componente esencial de proteínas, ácidos nucleicos y otras macromoléculas fundamentales del metabolismo.

No se conoce ningún eucariota que fije nitrógeno. Los organismos fotoautótrofos (plantas o algas) requieren por lo general de nitrato (NO3 - ) como forma de ingresar su nitrógeno; los heterótrofos (p.ej. los animales) necesitan el nitrógeno ya reducido, en forma de radicales amino, que es como principalmente se presenta en la materia viva.

El principal reservorio es la atmósfera. El 78% de la atmósfera es N2 gaseoso. El triple enlace es difícil de romper y se requieren condiciones especiales. La mayoría de los ecosistemas contienen cantidades escasas de N. El nitrógeno es soluble en agua y circula a través del aire, el agua y los tejidos vivos (en estado reducido).

CICLO DEL NITROGENO

Proceso por el cual el nitrógeno circula y recircula a través del mundo. Las tres etapas principales de este ciclo son: 1- Amonificación 2- Nitrificación 3- Asimilación

Amonificación

Es el proceso por el cual los compuestos nitrogenados encontrados en el suelo, productos de la descomposición de materiales orgánicos complejos tales como proteínas, aminoácidos, ácidos nucleicos y nucleótidos son degradados a compuestos simples por organismos que habitan el suelo, principalmente bacterias y hongos. Estos microorganismos metabolizan estos compuestos y liberan el exceso de nitrógeno en forma de amoníaco o ión amonio. La amonificación es la conversión del nitrógeno que en la materia viva aparece principalmente como grupos amino (-NH2 ) o imino (-NH-) a ion amonio .

Nitrificación

La nitrificación es el proceso por el cual varias especies de bacterias comunes en los suelos son capaces de oxidar el amoníaco o el ión amonio. Es un proceso generador de energía, y la energía liberada es utilizada por estas bacterias como fuente de energía primaria. Un grupo de bacterias oxida el amoníaco o ión amonio a nitrito y luego otro grupo lo oxida a nitrato.

Asimilación

El ciclo se completa

El ciclo se completa

¡Gracias!