ECOLOGÍA I. Cómo podemos cuidar la casa de todos?

Transcripción

1 Cómo podemos cuidar la casa de todos? ECOLOGÍA I PRUEBA DE SELECCIÓN UNIVERSITARIA CIENCIAS: BIOLOGÍA Profesora: Daniela del Pilar Marchant Cantillana dmarchantcan@veterinaria.uchile.cl

2 Introducción La Ecología es la especialidad basada en el estudio y análisis del vínculo que surge entre los seres vivos y el entorno que los rodea, entendido como la combinación de los factores abióticos (entre los cuales se puede mencionar al clima y a la geología) y los factores bióticos (organismos que comparten el hábitat) La ecología analiza también la distribución y la cantidad de organismos vivos como resultado de la citada relación

3 Introducción Oikos (casa) Logos (estudio) ECOLOGÍA

4 Conceptos básicos Organismo Población Comunidad Ecosistema

5 No confundir!!!! Ecología: es una rama científica. El ecólogo es el que estudia esta disciplina Ecologismo: es un movimiento político y social que defiende la protección del medio ambiente. El que promueve este movimiento es un ecologista

6 Circulación de la materia y flujo de energía en el ecosistema Todo flujo de energía y circulación de la materia comienza con la incorporación de moléculas inorgánicas al ecosistema. Los seres vivos que inician este flujo son los organismos autótrofos, que son los seres vivos capaces de elaborar o sintetizar sus propios nutrientes, a través de la fotosíntesis o quimiosíntesis

7 Fotosíntesis La Fotosíntesis es un proceso anabólico que se lleva a cabo en los cloroplastos, la realizan los organismos que poseen clorofila. Este proceso consiste en la formación de moléculas orgánicas ricas en energía (carbohidratos), a partir de moléculas inorgánicas simples como el CO2 y H2O, usando como fuente de energía la luz solar

8 Fases de la Fotosíntesis Fase Clara Fase Clara (Reacciones luminosas). Ocurre en las membranas tilacoideas de las granas de los cloroplastos. Estas reacciones convierten la energía luminosa en energía química (ATP y NADPH), liberando O2 gaseoso como producto

9 Fases de la Fotosíntesis Fase Oscura (Ciclo de Calvin). Ocurre en el estroma del cloroplasto, no es fotodependiente, sin embargo, necesita de los productos de la fase clara. Esta fase consta de una serie cíclica de reacciones, que ensamblan moléculas orgánicas de carbohidratos, utilizando moléculas inorgánicas de CO2 y una molécula de 5 carbonos denominada ribulosa bifosfato la que actúa como aceptora de éste

10 Resumen de la Fotosíntesis

11 Resumen de la Fotosíntesis Ecuación General de la Fotosíntesis

12 Resumen de la Fotosíntesis FASE DEPENDIENTE DE LA LUZ FASE INDEPENDIENTE DE LA LUZ LUGAR DONDE SE REALIZA En la membrana de los tilacoides En el estroma de los cloroplastos ELEMENTOS REQUERIDOS (REACTANTES) Agua Luz solar Pigmentos Coenzima NADP PRODUCTOS ATP O2 NADP RESUMEN DEL PROCESO Durante esta fase se produce la fotólisis del agua, fotofosforilación para la formación de ATP, fotooxídación de los fotopigmentos y fotoreducción del NADP ATP NADPH CO2 Glucosa. Otras moléculas orgánicas (Sacarosa, Almidón, Celulosa, Lípidos, proteínas, etc.) Durante esta fase se forma glucosa gracias a la fijación de CO2, y a la utilización de ATP y NADPH

13 Flujo de energía y estructura trófica Los seres vivos de los ecosistemas se organizan en los llamados Niveles tróficos. Esta organización se centra en como la energía fluye en los procesos alimenticios de cada individuo, organizándose en las llamadas cadenas tróficas o alimenticias

14 Flujo de energía y estructura trófica

15 Niveles tróficos Primer Nivel: PRODUCTORES U ORGANISMOS AUTÓTROFOS La mayoría de los productores comprende a los organismos fotosintetizadores que permiten el ingreso de la energía al ecosistema, gracias a que transforman la energía solar en energía química. Dentro de los organismos productores se considera a los organismos quimiosintetizadores

16 Niveles tróficos El grupo de los organismos autótrofos quimiosintetizadores, no es tan abundante. Emplean la energía liberada por la oxidación de determinadas sustancias inorgánicas, entre las que se encuentran los compuestos de azufre, hierro, nitrógeno, y también el oxígeno. La energía obtenida de estas transformaciones químicas la utilizan para sintetizar compuestos orgánicos, a partir del CO2 y el agua que obtienen del medio en que viven

17 Niveles tróficos Segundo Nivel: CONSUMIDOR PRIMARIO Son aquellos que se alimentan directamente de los productores. Son herbívoros

18 Niveles tróficos Tercer Nivel: CONSUMIDOR SECUNDARIO Son aquellos que se alimentan de los consumidores primarios. Son omnívoros

19 Niveles tróficos Cuarto Nivel: CONSUMIDOR TERCIARIO Son aquellos que se alimentan de los consumidores secundarios. Son carnívoros

20 Niveles tróficos Los organismos descomponedores son los que se sustentan en despojos o desechos que no son utilizados por los animales, permiten que algunos elementos químicos de la materia orgánica vuelvan al ecosistema. Pueden actuar en cualquier nivel trófico. Comprenden a hongos y bacterias.

21 Niveles tróficos Los organismos detritívoros, o también llamados saprófagos, son organismos que se alimentan de los desechos o detritos, de una comunidad (hojas, ramas y troncos de árboles muertos, heces fecales, exoesqueletos, etc.) incluyen a animales como buitres, el cóndor, los cangrejos, las lombrices de tierra, cochinillas de tierra, etc. Los detritívoros se pueden considerar consumidores que utilizan presas muertas en lugar de vivas

22 Productividad Es el grado de aprovechamiento de los flujos de energía, sea en un organismo, una población, una comunidad o un ecosistema. Según se evalúe en organismos fotosintéticos, es decir, en vegetales y cianobacterias, o en organismos consumidores de cualquier otro rango, la productividad se diferencia en primaria y secundaria

23 Productividad Producción primaria bruta: es una medida de la energía solar total asimilada, por lo tanto, es equivalente a la fotosíntesis total Producción primaria neta: es la energía que permanece como materia orgánica almacenada (disponible para los heterótrofos) después de restar, a la producción primaria bruta, la energía que se gasta en reproducción y mantención (metabolismo) Producción secundaria: Es la acumulación de energía por los organismos consumidores. Ésta depende de la eficiencia del proceso digestivo, del tipo de herbívoros, etc. En promedio, sólo un 10% de la biomasa del primer nivel trófico se transforma en biomasa del segundo nivel. Uno de los factores que limitan la producción secundaria son las características metabólicas del consumidor

24 Pirámides ecológicas Es una representación gráfica del número, biomasa y contenido energético en los niveles tróficos de un ecosistema Pirámide de Energía Pirámides ecológicas Pirámide de Número Pirámide de Biomasa

25 Pirámide de Energía La transferencia neta de energía entre los niveles tróficos tiene una eficiencia aproximada de 10%, Esto significa que la energía almacenada en los consumidores primarios; los herbívoros, corresponde sólo al 10% de la energía almacenada en los productores En otras palabras, por cada 100 calorías de energía solar captadas por el pasto, sólo 10 calorías se convierten en biomasa de herbívoros y sólo 1 de los carnívoros Siempre lo hace desde los productores hacia los consumidores y no tiene la posibilidad de invertirse, pues responde a la primera y segunda ley de la termodinámica

26 Pirámide de Energía

27 Pirámide de Número En esta pirámide los rectángulos son proporcionales al número de individuos por unidad de superficie o volumen que componen la biocenosis. También es este caso la pirámides pueden ser invertidas Por ejemplo, el número de los insectos herbívoros (consumidores) es, con frecuencia, muy superior al número de plantas (productores) Este esquema es poco utilizado por su poca representatividad, precisamente por las notables diferencias físicas entre individuos; nótese que un ciervo contaría como un saltamontes en el nivel de los herbívoros

28 Pirámide de Biomasa La pirámide de biomasa representa la cantidad de materia viva que presenta un ecosistema. Se calcula en gramos por metro cuadrado. Y considera sólo el peso seco de los seres vivos Esta pirámide se puede invertir, como ocurre en ecosistemas acuáticos

29 Magnificación biológica Proceso que se caracteriza por la concentración en la cadena de alimentos de sustancias que una vez liberadas al ambiente, los organismos de niveles tróficos inferiores incorporan, pero que no metabolizan y que, por el contrario, se acumula en su tejido graso, cuando esos individuos sean consumidos por los del nivel trófico superior, esta sustancia pasará a formar parte de sus cuerpos, pero la determinada cantidad de sustancia ahora estará distribuida en una menor cantidad de biomasa total, estando más concentrada y pudiendo causar daño

30 Magnificación biológica Las sustancias potencialmente bioacumulables son: los compuestos de mercurio, el DDT, el Lindano, los compuestos Organofosforados, los compuestos que contienen Bifenilos policlorados (policloruro de bifenilo o PCBs), el Trióxido de antimonio, entre otros. También son bioacumulables los metales pesados

31 Pregunta 40- Modelo Prueba Ciencias Biología. Proceso Admisión 2016 La enfermedad de Minamata es un síndrome neurológico grave, producido por envenenamiento con mercurio derivado del consumo de pescados y mariscos contaminados. El fenómeno vinculado a esta enfermedad corresponde a la: A) biodegradación. B) bioacumulación. C) eutroficación. D) biosíntesis. E) marea roja.

32 Pregunta 42- Modelo Prueba Ciencias Biología. Proceso Admisión 2016 En el gráfico se muestra la concentración de pesticida en cinco organismos que componen una cadena trófica completa, después de cierto tiempo de ser vertido en un ecosistema. De acuerdo con lo anterior, cuál de los organismos corresponde a un consumidor primario en la cadena? A) Q B) R C) S D) T E) U

33 Entreguen su tarea!!!!!

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35 Cómo podemos cuidar la casa de todos? ECOLOGÍA I PRUEBA DE SELECCIÓN UNIVERSITARIA CIENCIAS: BIOLOGÍA Profesora: Daniela del Pilar Marchant Cantillana dmarchantcan@veterinaria.uchile.cl