Las sustancias que ejercen la función de nutrientes pueden ser de dos tipos: orgánicas e inorgánicas.

Transcripción

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2 Ecosistema Un ecosistema está formado por un conjunto de organismos vivos o componentes bióticos (también llamado biocenosis) y el medio físico o elementos abióticos (atmósfera, hidrosfera, litosfera) donde se relacionan. Al medio físico también se le llama biotopo o medio ambiente. En un ecosistema, los elementos químicos (oxígeno, carbono, nitrógeno, hidrógeno, cloro, sodio...) que forman los nutrientes van pasando de unos organismos a otros, de éstos al medio físico y viceversa. Este recorrido de los elementos recibe el nombre de ciclo. Las sustancias que ejercen la función de nutrientes pueden ser de dos tipos: orgánicas e inorgánicas. Las sustancias orgánicas se encuentran solamente en los seres vivos. Son los glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos (ADN y ARN). Las sustancias inorgánicas se encuentran tanto en el medio físico como en los seres vivos. Algunas sustancias inorgánicas presentes en los seres vivos son el agua y sales minerales como carbonato cálcico (carbono, oxígeno y calcio) y el fosfato de calcio (fósforo, oxígeno y calcio), presentes en huesos y caparazones.

3 Ecosistema

4 Ciclos en el ecosistema Ciclo del agua El agua se encuentra en la atmósfera en estado gaseoso (vapor de agua) o en estado líquido formando las nubes. Mediante las precipitaciones (lluvia, nieve y granizo) el agua de la atmósfera va a la hidrosfera (ríos, lagos, mares y océanos) y a la tierra. En la tierra, el agua puede desplazarse por la superficie hasta un río, lago o mar; este proceso recibe el nombre de escorrentía o escurrimiento. También puede introducirse en el interior de la tierra mediante el proceso de filtración. Es devuelta a la atmósfera a través de la evaporación que tiene lugar principalmente en mares y océanos; en menor medida, en lagos y ríos. Los seres vivos intervienen en el ciclo al beberla (animales) o al absorberla a través de las raíces (plantas). La devuelven mediante la orina (forma líquida) y mediante la transpiración (vapor de agua).

5 Ciclos en el ecosistema

6 Ciclos en el ecosistema Ciclo del nitrógeno El nitrógeno (N) es un elemento fundamental para la vida. Es el componente esencial de las proteínas. Se encuentra en grandes cantidades en la atmósfera, pero solamente unos microorganismos, las bacterias nitrificantes, son capaces de cogerlo de la atmósfera, depositarlo en el suelo y convertirlo en sustancias asimilables por las plantas.

7 Ciclos en el ecosistema Ciclo del carbono El carbono (C) se encuentra en la atmósfera en forma de dióxido de carbono (CO 2 ). El dióxido de carbono es absorbido por las plantas a través de las hojas. Mediante la reacción de la fotosíntesis, el carbono es incorporado a los nutrientes que fabrica la planta: glúcidos, lípidos y proteínas. En la respiración de los seres vivos se produce dióxido de carbono que es expulsado a la atmósfera, comenzando el ciclo de nuevo.

8 Ciclos en el ecosistema Ciclo del carbono

9 Ciclos en el ecosistema Ciclo del oxígeno El oxígeno es imprescindible para la vida. Se encuentra en forma libre (O 2 ) en la atmósfera y formando sales minerales (carbonatos, nitratos, sulfatos...) en la litosfera. Mediante la respiración, los seres vivos lo toman de la atmósfera, devolviéndolo en forma de dióxido de carbono (CO 2 ). Las plantas son capaces de devolverlo a la atmósfera en su forma libre (O 2 ) mediante la fotosíntesis.

10 La cadena trófica También llamada cadena alimentaria, es el proceso de transferencia de energía y nutrientes a través de los componentes de un ecosistema, tanto bióticos como abióticos. En la cadena trófica, cada ser vivo se alimenta del precedente y es alimento del siguiente.

11 La cadena trófica Toda cadena trófica se inicia con un organismo productor (vegetales) y continúa con los organismos consumidores. Existen dos tipos de seres consumidores: los que se comen a los productores, llamados herbívoros, y los que se comen a estos, los carnívoros. Algunos seres consumidores comen tanto productores como consumidores. Son los omnívoros (omni: todo) Al final de la cadena termina están los descomponedores. Son microorganismos que se alimentan de los restos de seres vivos: hojas secas, cadáveres y excrementos. Descomponen la materia orgánica y la convierten en sustancias inorgánicas que quedan en el suelo y pueden ser absorbidas de nuevo por los productores.

12 La cadena trófica Además de la relación de depredación (un ser caza a otro para comérselo), entre los seres vivos que habitan un ecosistema pueden establecerse otros tipos de relaciones: Mutualismo. Es la relación en la que dos especies se benefician mutuamente. Ejemplo: asociación entre rinocerontes y pájaros; los pájaros se alimentan de los insectos que lleva el rinoceronte y éste, a su vez, es liberado de la irritación que le producen los insectos. Comensalismo. Es la asociación donde sólo una de las especies se beneficia, sin perjudicar a la otra. Ejemplo: relación entre el pez rémora y el tiburón; el pez rémora se adhiere a la parte inferior del tiburón, alimentándose de los restos de comida del tiburón y siendo protegido de sus enemigos por el tiburón. Parasitismo. Es una relación en la que una especie obtiene beneficio de otra causándoles perjuicio, aunque no necesariamente la muerte. Ejemplo: la pulga es un parásito del hombre y de muchos animales. Competencia. Las dos especies se perjudican en la relación. Ejemplo: la hierba que crece entre los diferentes cultivos; los agricultores deben eliminarlas para que no compitan con la planta cultivada.

13 La cadena trófica Seres productores Los productores constituyen el primer eslabón de la cadena alimentaria. Se conocen también con el nombre de autótrofos (auto: por sí mismos; trofia: alimentación). Los seres autótrofos son capaces de fabricar las sustancias orgánicas que necesitan a partir de sustancias inorgánicas, es decir, pueden alimentarse por sí mismos. Esto no lo pueden hacer los consumidores, llamados heterótrofos, por lo que deben tomar las sustancias orgánicas comiéndose a un productor o a otro consumidor. La casi totalidad de los vegetales son seres autótrofos. En sus hojas tiene lugar la fotosíntesis, reacción importantísima para la vida en el planeta.

14 Las reacciones químicas en el ecosistema La fotosíntesis La fotosíntesis (foto: luz; síntesis: fabricación) es una reacción química en la que se obtiene materia orgánica a partir de materia inorgánica. Para la realización de esta reacción química se precisa la energía que proporciona luz solar. Esta energía es captada por la clorofila, sustancia de color verde que se encuentra en los vegetales. Materia inorgánica + Materia orgánica + Agua CO 2 Glucosa clorofila O 2 La fotosíntesis tiene lugar en cualquier parte de la planta con clorofila, pero especialmente en las hojas. El agua es absorbida por las raíces y el dióxido de carbono (CO 2 ) se toma directamente de la atmósfera a través de unas aberturas microscópicas de las hojas llamadas estomas. La glucosa se queda en la planta y el oxígeno (O 2 ) es expulsado a la atmósfera a través de los estomas.

15 Las reacciones químicas en el ecosistema La fotosíntesis Es una reacción fundamental para la vida. Mantiene el equilibrio entre oxígeno y dióxido de carbono en la atmósfera. Es la fuente de nutrientes para la mayoría de los seres vivos del planeta. A partir de la glucosa, las plantas fabrican el resto de nutrientes (proteínas, glúcidos, lípidos) añadiendo los diferentes elementos absorbidos a través de las raíces.

16 Las reacciones químicas en el ecosistema La respiración celular Es el conjunto de reacciones químicas por las cuales determinadas sustancias orgánicas son oxidadas para obtener energía. En la mayoría de los seres vivos, estas reacciones necesitan oxígeno para producirse. Habitualmente, la sustancia orgánica empleada como combustible es la glucosa pero también pueden emplearse otros glúcidos, ácidos grasos e incluso los aminoácidos de las proteínas. En los animales, estas sustancias provienen de los alimentos o de las reservas corporales. Las plantas emplean la glucosa proveniente de la fotosíntesis y también sus reservas. En esta reacción se obtienen sustancias inorgánicas. Se puede decir que la respiración es la reacción inversa a la fotosíntesis. Sustancia orgánica Glucosa O 2 Energía Respiración + + Fotosíntesis Sustancias inorgánicas Agua CO 2 Energía

17 Las reacciones químicas en el ecosistema Las fermentaciones Algunas bacterias y levaduras obtienen su energía mediante reacciones químicas en las que no es necesario el oxígeno. Son reacciones anaeróbicas (an: sin; aeróbica: aire) y las fermentaciones son un tipo de ellas. Al contrario que en la respiración celular de la mayoría de los seres vivos (reacción aeróbica), el producto final de las fermentaciones no son sustancias inorgánicas, sino otras sustancias orgánicas. Algunas de estas fermentaciones son de gran utilidad para el hombre. Fermentación láctica Las bacterias del género Lactobacillus transforman el glúcido lactosa presente en la leche en ácido láctico. De esta forma, la leche pasa a ser sólida y tener un gusto ácido; se ha transformado en yogur.

18 Las reacciones químicas en el ecosistema Fermentación alcohólica Las levaduras Saccharomycs transforman los glúcidos presentes en las frutas (uva, manzana, etc.) o en los cereales (trigo, cebada, etc.) en etanol y dióxido de carbono. De esta forma se fabrican las bebidas alcohólicas fermentadas tales como el vino, la cerveza y la sidra. También se fabrica el pan. La esponjosidad de la miga se debe a las burbujas de dióxido de carbono que quedan atrapadas en la masa húmeda. El etanol se evapora durante la cocción de la masa. Fermentación acética Las bacterias del género Acetobacter transforman el alcohol en ácido acético. Así, a partir de la sidra, el vino y otras bebidas alcohólicas fermentadas se fabrica vinagre.