clase 4. ciclos biológicos

7/23/2019 Clase 4. Ciclos Biolgicos

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Ciclos biolgicos


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La materia circula desde los componentes abiticoshacia los

seres vivos y desde stos hacia el ambiente abiticoEsa circulacin constituyen los ciclos biogeoqumicos

Tanto el agua como el carbono, el oxgeno, elnitrgeno, el

fsforo, el azufre y otros elementos recorren estosciclos

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Se denomina ciclo geoqumico al movimiento de

cantidades masivas de carbono, nitrgeno, oxgeno,

hidrgeno, calcio, sodio, azufre, fsforo, potasio, y otros

elementos entre los seres vivos y el ambiente mediante

una serie de procesos de produccin y descomposicin.

En la biosfera la materia es limitada de manera que su

reciclaje es un punto clave en el mantenimiento de la

vida en la Tierra; de otro modo, los nutrientes se

agotaran y la vida desaparecera.

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De esta manera se relacionan los componentes biticos y

abiticos de la tierra.

Las sustancias utilizadas por los seres vivos no se pierden,

aunque pueden llegar a sitios donde resultan

inaccesibles para los organismos por un largo perodo.

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Un elemento qumico o molcula necesaria para lavida de un organismo, se llama nutriente o

nutrimento. Los organismos vivos necesitan de 30 a

40 elementos qumicos, donde el nmero y tipos deestos elementos vara en cada especie. Los

elementos requeridos por los organismos en

grandes cantidades se denominan:

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MACRONUTRIENTES: Carbono, oxgeno, hidrgeno,

nitrgeno, fsforo, azufre, calcio, magnesio y potasio.

Estos elementos y sus compuestos constituyen el 97% de

la masa del cuerpo humano, y ms de 95% de la masa

de todos los organismos.

MICRONUTRIENTES: Son los 30 ms elementos

requeridos en cantidades pequeas: Hierro, cobre, zinc,

cloro, yodo.

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La mayor parte de las sustancias qumicas de latierra no estn en formas tiles para los organismos.

Pero, los elementos y sus compuestos necesarios

como nutrientes, son reciclados continuamente en

formas complejas a travs de las partes vivas y no

vivas de la biosfera, y convertidas en formas tiles

por una combinacin de procesos biolgicos,

geolgicos y qumicos.

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El ciclo de los nutrientes desde el biotopo (en la atmsfera, lahidrosfera y la corteza de la tierra) hasta la biota, y visceversa,

tiene lugar en los ciclos biogeoqumicos (de bio: vida, geo: en

la tierra), ciclos, activados directa o indirectamente por la

energa solar, incluyen los del carbono, oxgeno, nitrgeno,

fsforo, azufre y del agua (hidrolgico).

Una sustancia qumica puede ser parte de un organismo en

un momento y parte del ambiente del organismo en otro

momento.

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Ciclo del AguaSe pudiera admitir que la cantidad total de agua que

existe en la Tierra, en sus tres fases: slida, lquida y

gaseosa, se ha mantenido constante desde la aparicin

de la humanidad. El agua de la Tierra que constituye lahidrsferase distribuye en tres reservorios principales:

Los ocanos, los continentes y la atmsfera, entre los

cuales existe una circulacin continua el ciclo del agua

o ciclo hidrolgico. El movimiento del agua en el ciclo

hidrolgico es mantenido por la energa radiante del sol

y por la fuerza de la gravedad.

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Dra. Flor Teresa Garca Huamn

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El ciclo hidrolgico se define como la secuencia de

fenmenos por medio de los cuales el agua pasa de lasuperficie terrestre, en la fase de vapor, a la atmsfera y

regresa en sus fases lquida y slida.

La transferencia de agua desde la superficie de la Tierra

hacia la atmsfera, en forma de vapor de agua, se

debe a la evaporacindirecta, a la transpiracinpor las

plantas y animales y por sublimacin (paso directo del

agua slida a vapor de agua).

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La cantidad de agua movida, dentro del ciclo hidrolgico,

por el fenmeno de sublimacin es insignificante en relacina las cantidades movidas por evaporacin y por

transpiracin, cuyo proceso conjunto se denomina

evapotranspiracin.

El vapor de agua es transportado por la circulacin

atmosfrica y se condensa luego de haber recorrido

distancias que pueden sobrepasar 1,000 km. El agua

condensada da lugar a la formacin de nieblas y nubes yposteriormente a la precipitacin.

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La precipitacin puede ocurrir en la fase lquida (lluvia) o en

la fase slida (nieveo granizo). El agua precipitada en la faseslida se presenta con una estructura cristalina, en el caso de

la nieve, y con estructura granular, regular en capas, en el

caso del granizo.

La precipitacin incluye tambin el agua que pasa de la

atmsfera a la superficie terrestre por condensacin del

vapor de agua (roco) o por congelacin del vapor (helada)

y por intercepcin de las gotas de agua de las nieblas (nubes

que tocan el suelo o el mar).

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El agua que precipita en tierra puede tener varios

destinos. Una parte es devuelta directamente a laatmsfera por evaporacin; otra parte escurre por

la superficie del terreno, escorrenta superficial, que

se concentra en surcos y va a originar las lneas de

agua. El agua restante se infiltra, esto es penetra en

el interior del suelo; esta agua infiltrada puede

volver a la atmsfera por evapotranspiracin o

profundizarse hasta alcanzar las capas freticas.

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Tanto el escurrimiento superficial como el subterrneo van a

alimentar los cursos de agua que desaguan en lagos y en

ocanos.

La escorrenta superficial se presenta siempre que hay

precipitacin y termina poco despus de haber terminado la

precipitacin. Por otro lado, el escurrimiento subterrneo,

especialmente cuando se da a travs de medios porosos, ocurre

con gran lentitud y sigue alimentando los cursos de agua mucho

despus de haber terminado la precipitacin que le dio origen.

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As, los cursos de agua alimentados por capasfreticas presentan unos caudales ms regulares.

Los procesos del ciclo hidrolgico decurren en laatmsfera y en la superficie terrestre por lo que se

puede admitir dividir el ciclo del agua en dos

ramas: area y terrestre.

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El agua que precipita sobre los suelos va a

repartirse, a su vez, en tres grupos: una que es

devuelta a la atmsfera por evapotranspiracin y

dos que producen escurrimiento superficial y

subterrneo. Esta divisin est condicionada por

varios factores, unos de orden climtico y otros

dependientes de las caractersticas fsicas del lugar

donde ocurre la precipitacin.

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As, la precipitacin, al encontrar una zona impermeable, origina

escurrimiento superficial y la evaporacin directa del agua que se

acumula y queda en la superficie.

Si ocurre en un suelo permeable, poco espeso y localizado sobre

una formacin geolgica impermeable, se produce entonces

escurrimiento superficial, evaporacin del agua que permanece en

la superficie y an evapotranspiracin del agua que fue retenida

por la cubierta vegetal.

En ambos casos, no hay escurrimiento subterrneo; este ocurre en el

caso de una formacin geolgica subyacente permeable y espesa.

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La energa solar es la fuente de energa trmica

necesaria para el paso del agua desde las fases

lquida y slida a la fase de vapor, y tambin es el

origen de las circulaciones atmosfricas que

transportan el vapor de agua y mueven las nubes.

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Ciclo del oxigeno

La reserva fundamental de oxgeno utilizable por

los seres vivos est en la atmsfera. Su ciclo est

estrechamente vinculado al del carbono pues el

proceso por el que el C es asimilado por las plantas

(fotosntesis), supone tambin devolucin del

oxgeno a la atmsfera, mientras que el proceso de

respiracin ocasiona el efecto contrario.

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Otra parte del ciclo natural del oxgeno que tiene un

notable inters indirecto para los seres vivos de lasuperficie de la Tierra es su conversin en ozono. Las

molculas de O2, activadas por las radiaciones muy

energticas de onda corta, se rompen en tomos libres

de oxgeno que reaccionan con otras molculas de O2,

formando O3 (ozono). Esta reaccin es reversible, de

forma que el ozono, absorbiendo radiaciones

ultravioletas vuelve a convertirse en O2.

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El ciclo del oxgeno es la cadena de reacciones y procesos que

describen la circulacin del oxgeno en la biosfera terrestre.

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Abundancia en la tierra

El oxgeno es el elemento ms abundante en masaen la corteza terrestre y en los ocanos, y el

segundo en la atmsfera.

En la corteza terrestre la mayor parte del oxgeno

se encuentra formando parte de silicatos y en los

ocanos se encuentra formando parte de la

molcula de agua.

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En la atmsfera se encuentra como oxgeno

molecular (O2), dixido de carbono(CO2), y en

menor proporcin en otras molculas como

monxido de carbono (CO), ozono (O3), dixido de

nitrgeno (NO2), monxido de nitrgeno (NO) o

dixido de azufre (SO2).

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Atmsfera

El O2le confiere un carcter oxidante a la atmsfera. Se

form por fotlisis de H20, formndose H2y O2: H2O +

h1/2O2.

El oxgeno molecular presente en la atmsfera y eldisuelto en el agua interviene en muchas reacciones de

los seres vivos. En la respiracin celular se reduce

oxgeno para la produccin de energa y generndose

dixido de carbono, y en el proceso de fotosntesis se

origina oxgeno y glucosa a partir de agua, dixido de

carbono (CO2) y radiacin solar.

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Corteza terrestre

El carcter oxidante del oxgeno provoca que algunos

elementos estn ms o menos disponibles. La oxidacin

de sulfuros para dar sulfatos los hace ms solubles, al

igual que la oxidacin de iones amonio a nitratos.

Asimismo disminuye la solubilidad de algunos elementos

metlicos como el hierro al formarse xidos insolubles.

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Hidrsfera y atmsfera qumica bsica estructura ltica

El oxgeno es ligeramente soluble en agua, aumentando

su solubilidad con la temperatura. Condiciona las

propiedades rdox de los sistemas acuticos. Oxida

materia bioorgnica dando el dixido de carbono y

agua.

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El dixido de carbono tambin es ligeramente solubleen agua dando carbonatos; condiciona las

propiedades cido-base de los sistemas acuticos. Una

parte importante del dixido de carbono atmosfrico es

captado por los ocanos quedando en los fondos

marinos como carbonato de calcio.

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