CICLO DE NITRÓGENO EN LA PECERA DEL VECINO

Transcripción

1 CICLO DE NITRÓGENO EN LA PECERA DEL VECINO PROFESORA GILDA DIAZ TALLER DE CAPACITACIÓN 2015 Niveles: 4 TO A 12 VO UNIVERSIDAD INTERAMERICANA DE PUERTO RICO RECINTO DE BAYAMÓN Math and Science Partnership for the 21st Century Elementary and Middle School MSP-21 JUNIO 2015

2 ESTÁNDARES/INDICADORES EI.F.CF1.EM.3 Describe los procesos por los cuales las sustancias se combinan para formar compuestos. El énfasis está en los enlaces iónicos y covalentes simples, las estructuras de Lewis y los electrones de valencia. EI.T.CT2.IE.3 Identifica los componentes y describe el proceso que ocurre en los ciclos biogeoquímicos de carbono, nitrógeno y fósforo, entre otros.

3 ESTÁNDARES/INDICADORES EI.F.CF1.EM.8 Analiza las propiedades generales de los ácidos y las bases (sustancias alcalinas) y las aplica en la determinación cualitativa del ph de distintos materiales (mezclas y sustancias) como medio para clasificarlas como ácidas o alcalinas, así como proveer ejemplos de sus usos y aplicaciones en las ciencias y la vida cotidiana. Ejemplos pueden ser el uso de antiácidos para controlar el ph del jugo gástrico, el ph de las piscinas, lluvia ácida, productos de higiene y limpieza.

4 Niveles de Organización

5 DE LO SIMPLE LOS ELEMENTOS

6 LOS ELEMENTOS DE LA VIDA BIOELEMENTOS OLIGOELEMENTOS Primarios 96% Secundarios Indispensables Variables C carbono O oxígeno H hidrógeno N nitrógeno P fósforo S azufre Iones de Na + sodio K + potasio Mg +2 magnesio Ca +2 calcio Cl - cloro Iones de Mn Fe hierro Co Cu Zn B Al V Mo I Si

7 Qué los hace esenciales? La ingesta insuficiente del elemento provoca deficiencias funcionales. Sin el elemento el organismo no crece ni completa su ciclo vital. El elemento influye directamente en el organismo y está involucrado en sus procesos metabólicos. El efecto de ese elemento no puede ser reemplazado por ningún otro elemento.

8 Bioelementos principales Propiedades físico-químicas La estructura electrónica de carbono hace posible la unión de átomos de carbono entre sí para formar largas cadenas (lineales, ramificadas, cíclicas) permitiendo variedad de formas moleculares.

9 Bioelementos principales Propiedades físico-químicas Forman entre ellos enlaces covalentes, compartiendo electrones.

10 Bioelementos principales Propiedades físico-químicas A causa de la configuración tetraédrica de los enlaces del carbono, los diferentes tipos de moléculas orgánicas tienen estructuras tridimensionales diferentes, responsable de la actividad biológica.

11 ENLACES COVALENTES CON CARBONO C, H, O, N, S pueden compartir más de un par de electrones, formando enlaces SENCILLOS DOBLES TRIPLES

12 TIPOS DE CADENAS SE PUEDEN FORMAR ENTRE LOS ÁTOMOS DE C,H,O,N omoleculas/diapositivas/diapositiva41.jpg

13 Las combinaciones del carbono con otros BIOelementos permiten la aparición de una gran variedad de grupos funcionales que dan lugar a las diferentes familias de sustancias orgánica

14 Grupos funcionales 11_biomoleculas/diapositivas/Diapositiva54.JPG

15 BIOMOLÉCULAS COMPUESTOS CELULARES ORGÁNICOS: PROTEINAS CARBOHIDRATOS O GLÚCIDOS LÍPIDOS ÁCIDOS NUCLÉICOS COMPUESTOS INORGANICOS: GASES (OXÍGENO Y BIÓXIDO DE CARBONO AGUA SALES QUE CONTENGAN IONES DE SODIO, POTASIO, BICARBONATO, CLORURO, NITRATO, CALCIO, MAGNESIO

16 B I 0 M O L É C U L A S hiie

17 Presencia de C, H, O, N, S, P en los tipos principales biomoléculas

18 Bioelementos secundarios Magnesio (Mg +2 ) En forma iónica actúa como catalizador, junto con las enzimas, en muchas reacciones químicas del organismo. Forma parte de la molécula de clorofila. Calcio (Ca +2 ) Forma parte de los carbonatos de calcio de estructuras esqueléticas. En forma iónica interviene en la contracción muscular, coagulación sanguínea y transmisión del impulso nervioso. Sodio (Na + ) Catión abundante en el medio extracelular; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular Potasio (K + ) Catión más abundante en el interior de las células; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscula. Cloro (Cl-) Anión más frecuente; necesario para mantener el balance de agua en la sangre y fluído intersticial

19 MONÓMEROS DE LA PROTEÍNAS LA UNIDAD BÁSICA (MONÓMEROS) DE LA PROTEÍNA SON LOS AMINO ÁCIDOS

20 POLÍMEROS Cuando varios monómeros se unen por las interacciones moleculares, se forma una molécula mayor denominada polímero. Estos polímeros pueden seguir agregándose sucesivamente para ir formando distintas estructuras. Macromoléculas: cuando varias moléculas se unen entre sí para formar el polímero.

21 BIOMOLÉCULAS FORMADAS DE AMINO ACIDOS NECESARIAS PARA REPARAR Y CONSTRUIR ESTRUCTURAS CORPORALES Y REGULAR PROCESOS DEL CUERPO Enzimas: Catalizan reacciones químicas Trasportadoras de membrana : Salida y entrada de sustancias en las células Movimientos Trasportadores en líquidos Estructurales en células y tejidos Mensajeras Regulación genética Receptoras de estímulos Toxinas y defensa frente a infecciones Coaguladoras

22 PROTEÍNAS Polímeros lineales de aminoácidos Normalmente se componen de 50 a 200 aminoácidos aunque las hay más pequeñas (péptidos) y más grandes Existen 20 aminoácidos diferentes pero iguales para todos los seres vivos La secuencia de aminoácidos determina las características de las proteínas

23 LOS AMINO ÁCIDOS CAMBIA LA ESTRUCTURA DE R

24 PROTEÍNAS Cada célula forma sus propias proteínas a partir de los aminoácidos Lo hacen en unos orgánulos llamados ribosomas Los aminoácidos se toman del exterior o algunos, si es necesario, se sintetizan en las células La falta de aminoácidos causa graves trastornos a las células y al organismo

25 ACIDOS NUCLEICOS Polímeros de nucleótidos Muy variables en tamaño; de decenas a muchos millones Relacionados con la información genética ADN Doble cadena de nucleótidos. En ella se encuentra la información genética Forma los cromosomas, cada uno es una cadena de ADN unido a proteínas ARN Paso de la información del ADN a las células Varios tipos con funciones muy diversas ARNm ARNt ARNr... Los nucleótidos aislados, especialmente el ATP son los responsables del traspaso de energía en las células

26 CICLO DEL NITRÓGENO

27 FACTORES QUE AFECTAN LA PECERA

28 ANALIZA LA GRÁFICA DEL CICLO DE NITROGENO EN UNA PECERA

29 FOSFATOS COMO FUENTE Fosfato PO 4-3 DE FÓSFORO El fosfato es importante en el acuario, ya que es necesario para el metabolismo de los peces. Si hay muchos peces, el fosfato va a ser elevado Una cantidad muy alta provoca algas.

30 CICLO DE NITRÓGENO

31 CICLO DE NITRÓGENO EN SUELO

32 LA PECERA DEL LADO KH HARDNESS O DUREZA POR CARBONATOS La capacidad tampón (buffer) se refiere a la habilidad del agua para mantener estable el ph cuando se le añaden ácidos o bases. La capacidad tampón tiene consecuencias tanto positivas como negativas. En el lado positivo, el ciclo de nitrógeno produce ácido nítrico (nitrato). Sin la capacidad tampón, el ph de su tanque bajaría a lo largo del tiempo (una cosa mala). Con suficiente capacidad tampón, el ph se mantiene estable (una cosa buena). En acuarios de agua dulce, gran parte de la capacidad tampón del agua es debida a los carbonatos y bicarbonatos. Por ello, los términos "dureza carbónica" (KH), "alcalinidad" y "capacidad tampón" puede ser usados indistintamente. Aunque técnicamente no son lo mismo, son equivalentes a nivel práctico en el contexto de la acuariofilia. Nota: el término "alcalinidad" no debería confundirse con "alcalino". Alcalinidad se refiere a capacidad tampón, mientras que "alcalino" se refiere a que es básico (esto es, ph superior a 7).

33 DUREZA DE AGUA, KH La dureza de carbonatos es el resultado de la suma de los compuestos de calcio y magnesio con ácido carbónico. La dureza de carbonatos concentra ácidos, evitando la bajada peligrosa del valor ph. Este test se realiza con acuarios de agua salada y de agua dulce. EXISTE UNA DEPENDENCIA ENTRE LA CONCENTRACION DE CO 2 DISUELTO, EL ph Y LA DUREZA DE AGUA (SALES DE CARBONANO, CO 3-2 )

34 DUREZA GENERAL, GH CARBONATO DE CALCIO CARBONATO DE MAGNESIO Dureza general en dh Dureza general en ppm La dureza general (GH) se refiere a las concentraciones disueltas de iones de magnesio y calcio. Cuando se dice que los peces prefieren agua "blanda" o "dura", se refiere al GH. 0-4 dh 0-70 ppm muy blanda 4-8 dh ppm blanda 8-12 dh ppm poco dura dh ppm bastante dura dh ppm dura superior roca liquida (Lake Malawi y Los Angeles, CA)

35 VALORES DE NH 3 / NH 4 + Los valores elevados de NH 4+ indican un trastorno en la población de bacterias limpiadoras, por ejemplo tras el montado del acuario o tras una limpieza. Si el valor de ph se sitúa por encima de 7, gran parte del NH 4 + se convierte en NH 3, que resulta peligroso para los peces. de esta manera los peces corren el peligro de asfixia por daño en las branquias. Los contenidos de NH 4+ deberían ser nulos, y empiezan a ser tóxicos desde los 0.02 mg/l. EVALUEMOS LA PECERA DEL LADO

36 VALORES DE NITRITO, NO 2 - El NO 2- es un grado intermedio de la degradación de las sustancias perjudiciales. En una elevada concentración es como veneno para los peces. Cuando el valor es demasiado alto se debe efectuar un cambio parcial del agua.

37 REFERENCIA Ciclo de nitrógeno en la pecera nueva PMF Principiantes: Química básica del agua