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Glándulas exocrinas y endocrinas Glándulas Endocrinas Son estructuras muy vascularizadas, es decir, irrigadas por una gran red de capilares sanguíneos, de paredes delgadas y porosas. Estas glándulas producen hormonas que son vertidas directamente al torrente sanguíneo y transportadas por los vasos sanguíneos hasta los tejidos blanco o diana, donde llegan a ejercer su función. Según la naturaleza química de las hormonas producidas por las glándulas endocrinas, los organelos de las células que las constituyen pueden alcanzar diferentes grados de desarrollo. De este modo, en células de glándulas que producen hormonas proteicas y polipeptídicas está muy desarrollado el RER y existen abundantes gránulos de secreción, mientras que, en las que secretan hormonas esteroidales, es el REL el que alcanza mayor desarrollo. Glándulas Exocrinas Este tipo de glándulas secretan sustancias a través de conductos dirigidos a la superficie del cuerpo o al interior de algunos órganos. Por ejemplo, son glándulas exocrinas las células caliciformes productoras de mucosidad, presentes en epitelios mucosos como el que recubre el intestino, y las glándulas sudoríparas, sebáceas y mamarias. Una hormona: es una sustancia química que se sintetiza en una glándula de secreción interna y ejerce algún tipo de efecto fisiológico sobre otras células hasta las que llega por vía sanguínea. Las hormonas actúan como mensajeros químicos y sólo ejercerán su acción sobre aquellas células que posean en sus membranas los receptores específicos (son las células diana o blanco). indica las diferencias entre la acción del sistema endocrino con el sistema nerviosos. Crecimiento de las plantas y caídas de las hojas y frutos con la acción de las auxinas. .1. Las hormonas vegetales Las hormonas vegetales o fitohormonas presentan dos diferencias fundamentales con respecto a las hormonas animales: - Las hormonas animales se producen en órganos específicos llamados glándulas, mientras que las vegetales se elaboran en células no especializadas ni localizadas sino distribuidas de manera difusa. - Las hormonas animales ejercen una acción y efecto fisiológicos específicos, mientras que la acción de las hormonas vegetales es menos específica debido a las interacciones que se producen entre todas ellas, así, una misma hormona puede producir efectos contrarios si la concentración presente es distinta. Tipos de hormonas vegetales Atendiendo a la acción que producen hay dos tipos de hormonas vegetales conocidas: Hormonas estimuladoras: - Auxinas Son hormonas que se sintetizan en los meristemos terminales del tallo desde donde se difunden hacia las partes inferiores de las plantas. Su acción es la de producir turgencia a las células por lo que sufren un alargamiento; el efecto inmediato es el de crecimiento en longitud del tallo. Actúa igualmente sobre la abscisión de hojas y frutos. - Giberelinas Se sintetizan en los tallos produciendo su alargamiento por favorecer el crecimiento en número y en tamaño de las células. También son estimuladoras de la germinación de las semillas por su intervención en el mecanismo de acción de enzimas que hidrolizan el almidón y las proteínas del albumen. - Citoquininas Se producen en las raíces y se difunden al resto de la planta; su acción es la de estimular la multiplicación celular por lo que producen un efecto de crecimiento en longitud del tallo pero a diferencia de las auxinas, estimulan el desarrollo de las yemas laterales. Hormonas inhibidoras Etileno Su acción es la de inhibir el crecimiento de la planta. Se produce especialmente en los frutos; al ser de naturaleza gaseosa se libera al exterior provocando la maduración de los frutos cercanos. Otro efecto es el de estimular la caída de los frutos maduros y de las hojas . Ácido abscísico Se sintetiza en las hojas desde donde se difunde a los demás órganos; su función es inhibidora del crecimiento de la planta, del desarrollo de las semillas y los frutos. El cierre y apertura de los estomas está en relación con esta hormona, ya que cuando hay escasez de agua, aumenta la concentración de ácido abscísisco, lo que induce al cierre de los mismos, lo que evita su pérdida por transpiración. Está, asimismo en relación con el letargo invernal de los árboles de hoja caduca, de manera que aumenta su concentración en las hojas a medida que disminuye la duración del día, lo que provoca la caída de las mismas. Hormonas Lugar de síntesis Auxinas Brotes terminales de los tallos Giberelinas Función Crecimiento de los tallos por alargamiento celular. Regulan el crecimiento de las raíces. Tallos Germinación de las semillas. Citoquininas Raices Etileno Frutos Crecimiento de la planta por multiplicación celular. Estimulan el desarrollo de las ramas laterales. Maduración de los frutos. Ácido abscísico Hojas Inhibe el desarrollo de semillas. Controla el cierre de los estomas. Describir los factores bióticos y abióticos Factores Abióticos Todos los factores químico-físicos del ambiente son llamados factores abióticos (de a, "sin", y bio, "vida). Los factores abióticos más conspicuos son la precipitación (lluvia más nevadas) y temperatura; todos sabemos que estos factores varían grandemente de un lugar a otro, pero las variaciones pueden ser aún mucho más importantes de lo que normalmente reconocemos. No es solamente un asunto de la precipitación total o la temperatura promedio. Por ejemplo, en algunas regiones la precipitación total promedio es de más o menos 100 cm por año que se distribuyen uniformemente por el año. Esto crea un efecto ambiental muy diferente al que se encuentra en otra región donde cae la misma cantidad de precipitación pero solamente durante 6 meses por año, la estación de lluvias, dejando a la otra mitad del año como la estación seca. Igualmente, un lugar donde la temperatura promedio es de 20º C y nunca alcanza el punto de congelamiento es muy diferente de otro lugar con la misma temperatura promedio pero que tiene veranos ardientes e inviernos muy fríos. De hecho, la temperatura fría extrema –no temperatura de congelamiento, congelamiento ligero o varias semanas de fuerte congelamiento– es más significativa biológicamente que la temperatura promedio. Aún más, cantidades y distribuciones diferentes de precipitación pueden combinarse con diferentes patrones de temperatura, lo que determina numerosas combinaciones para apenas estos dos factores. Pero también otros factores abióticos pueden estar involucrados, incluyendo tipo y profundidad de suelo, disponibilidad de nutrientes esenciales, viento, fuego, salinidad, luz, longitud del día, terreno y pH (la medida de acidez o alcalinidad de suelos y aguas). Como ilustración, tomemos el terreno: en el Hemisferio Norte, las laderas que dan hacia el norte generalmente presentan temperaturas más frías que las que dan hacia el sur. O considere el tipo de suelo: un suelo arenoso, debido a que no retiene bien el agua, produce el mismo efecto que una precipitación menor. O considere el viento: ya que aumenta la evaporación, también puede tener el efecto de condiciones relativamente más secas. Sin embargo, estos y otros factores pueden ejercer por ellos mismos un efecto crítico. Resumiendo, podemos ver que los factores abióticos, que se encuentran siempre presentes en diferentes intensidades, interactúan unos con otros para crear una matriz de un número infinito de condiciones ambientales diferentes. Factores Bióticos Un ecosistema siempre involucra a más de una especie vegetal que interactúan con factores abióticos. Invariablemente la comunidad vegetal está compuesta por un número de especies que pueden competir unas con otras, pero que también pueden ser de ayuda mutua. Pero también existen otros organismos en la comunidad vegetal: animales, hongos, bacterias y otros microorganismos. Así que cada especie no solamente interactúa con los factores abióticos sino que está constantemente interactuando igualmente con otras especies para conseguir alimento, cobijo u otros beneficios mientras que compite con otras (e incluso pueden ser comidas). Todas las interacciones con otras especies se clasifican como factores bióticos; algunos factores bióticos son positivos, otros son negativos y algunos son neutros. Agua Si dividimos la superficie la nuestro planeta en 10 partes iguales, siete de ellas estarían compuestas por agua, por lo que tranquilamente nuestro planeta se podría llamar Agua en lugar de Tierra. El origen del agua está íntimamente ligado al de la corteza terrestre debido a que los océanos se crearon a partir de “exudaciones” de la roca. El agua se recicla constantemente. Se limpia y renueva gracias al sol, la tierra y el aire, para mantener el equilibrio en la Naturaleza. Dicho en otras palabras el agua que tomamos ahora es la misma que tomaban nuestros antepasados pero reciclada. En estos momentos podrías estar tomando el mismo agua que tomo Ramses II, Edgar Alan Poe o simplemente un Tiranosaurio Rex. Ver más información acerca del agua. - Suelo Es la cubierta superficial que cubre la tierra. Está compuesto de minerales y partículas orgánicas que se producen por la acción combinada entre el viento, el agua y la temperatura. El suelo es el hábitat de conjunto de microorganismos y pequeños animales que constituyen el llamado edafon Las alteraciones que sufren las rocas, hasta llegar a constituir el suelo, se denomina, meteorización. Este proceso consiste en el deterioro y la transformación que se produce en la roca al fragmentarse por diferentes factores (físicos, químicos, biológicos, etc.). La lluvia, el viento y los cambios de temperatura son factores físicos más importantes que intervienen en la erosión de la roca. Esta se rompe formando rocas cada vez más pequeñas y se incorporan al suelo. Los minerales que poseen las rocas, al entrar en contacto con el agua o el aire, se disuelven o se oxidan, dando origen a nuevas sustancias químicas con propiedades diferentes a las de los minerales primitivos. Estos nuevos minerales al entrar en contacto con la roca inician su oxidación logrando una lenta descomposición (erosión por factores químicos) Los animales y plantas también interaccionan con la roca (factores biológicos). Los primeros la erosionan al excavar o al depositar sus excrementos en ella. Las plantas, por la presión de las raíces crecer, también producen una fragmentación de la roca. Los restos de animales y plantas luego de un proceso de descomposición, forman lo que se llama humus. Los suelos pueden cambia mucho su composición de un lugar a otro. La estructura física del suelo en un lugar dado está determinada por el tipo de material geológico del que se origina, por la cubierta vegetal, por la cantidad de tiempo en que ha actuado la meteorización, por la topografía y por los cambios artificiales resultantes de las actividades humanas. Las variaciones del suelo son lentas y graduales, excepto cuando se originan por un desastre natural. El cultivo de la tierra priva al suelo de su cubierta vegetal y de mucha de su protección contra la erosión del agua y del viento. El hombre, desde hace miles de años se dedico a contaminar el suelo depositando sustancias químicas y desechos de todo tipo y color. Tanto industrial como domésticas, ya sea a través de residuos líquidos, como las aguas servidas de las viviendas, o por contaminación atmosférica, debido al material articulado que luego se precipita a la tierra (lluvia acida) el suelo es continuamente agredido. - Luz La luz es un factor abiótico esencial del ecosistema, dado que constituye el suministro principal de energía para todos los organismos. La energía luminosa es convertida por las plantas en energía química gracias al proceso llamado fotosíntesis. Ésta energía química es encerrada en las sustancias orgánicas producidas por las plantas. Es inútil decir que sin la luz, la vida no existiría sobre la Tierra. La luz visible no es la única forma de energía que nos llega desde el Sol. El Sol nos envía varios tipos de energía, desde ondas de radio hasta rayos gamma. La luz ultravioleta (UV) y la radiación infrarroja (calor) se encuentran entre estas formas de radiación solar. Ambas son factores ecológicos muy valiosos. - Temperatura Ésta es un factor fundamental en la vida de los organismos ya que regula las funciones vitales que realizan las enzimas de carácter proteico. Cuando la temperatura es muy elevada o muy baja, estas funciones se paralizan llevando a la destrucción de los organelos celulares o la propia célula. Organismos tales como aves y mamíferos invierten una gran cantidad de su energía para conservar una temperatura constante óptima con el fin de asegurar que las reacciones químicas, vitales para su supervivencia, se realicen eficientemente - Atmosfera Está compuesta por una mezcla de varios gases que rodea un objeto celeste (como la Tierra) cuando éste cuenta con un campo gravitatorio suficiente para impedir que estos escapen. a atmósfera terrestre está constituida principalmente por nitrógeno (78%) y oxígeno (21%). El 1% restante lo forman el argón (0,9%), el dióxido de carbono (0,03%), distintas proporciones de vapor de agua, y trazas de hidrógeno, ozono, metano, monóxido de carbono, helio, neón, kriptón y xenón. Las actividades humanas están variando la composición global de la atmósfera terrestre. Uno de los principales impactos, debido fundamentalmente al uso de combustibles fósiles, ha sido el incremento de la concentración de dióxido de carbono que puede afectar al clima planetario a través del proceso conocido como efecto invernadero. La emisión de dióxido de azufre y de óxidos de nitrógeno emitidos a la atmósfera por las industrias y los vehículos origina la lluvia ácida, de efectos dañinos sobre el medio ambiente. Niveles de organización biótica La biosfera representa la totalidad de la vida organizada en poblaciones, comunidades y ecosistemas. Por lo general, los seres vivos no viven aislados, sino en grupos, por esto en la naturaleza existen distintos niveles de organización. Algunos de estos niveles son población, comunidad biológica y ecosistema. Población Cuando los organismos de una especie determinada (plantas, animales, entre otros) se asocian en un tiempo y espacio comunes, constituyen el nivel de organización conocido como población. Por eso, al referirse a una población, se debe determinar el lugar donde se encuentra y el tiempo de existencia de dicha población. Así se tiene la población de manglares del Parque Nacional Morrocoy del año 2001, la población de pinos de la zona central del año 1981, la población de peces de Bahía de Cata del año 1998, la población de frailejones del Parque Nacional Sierra Nevada del año 1970, entre muchos otros. Comunidad biológica Cada población interactúa con otras poblaciones y con el medio, esto determina una nueva organización, que se denomina comunidad. Una comunidad biológica incluye todas las poblaciones de organismos de distintas especies: animales y plantas que interactúan en un ambiente común, por ejemplo, un prado, un bosque, un estanque. Ecosistema La comunidad biológica interactúa con el ambienteabiótico (agua, luz, temperatura, aire, entre otros) para formar un sistema equilibrado denominado ecosistema. Esto quiere decir, que un ecosistema es el conjunto de factores abióticos ybióticos de una determinada zona, y la interacción que se establece entre ellos. Las diferentes poblaciones que viven en un ecosistema dependen unas de otras y también del ambiente físico que las rodea. La interacción entre el medio abiótico y biótico se produce cada vez que un animal se alimenta y después elimina sus desechos, cada vez que ocurre fotosíntesis, al respirar y así sucesivamente. Esta interacción de los componentes bióticos y abióticos del ecosistema significa un intercambio continuo de energía entre los seres vivos y su ambiente. Un ejemplo de ecosistema en el que puede verse claramente los elementos comprendidos en la definición, es la selva tropical. Allí coinciden millares de especies vegetales, animales y microbianas que habitan el aire y el suelo, además, se producen millones de interacciones entre los organismos, y entre éstos y el medio físico. La extensión de un ecosistema es siempre relativa, no constituye una unidad funcional indivisible y única, sino que es posible subdividirlo en infinidad de unidades de menor tamaño. Por ejemplo, el ecosistema selva abarca, a su vez, otros ecosistemas más específicos como el que constituyen las copas de los árboles o un tronco caído. Elementos del ecosistema La ecología es la disciplina de la biología que se encarga de estudiar las interacciones que se dan entre los organismos y su ambiente, e igualmente ha descrito los componentes que se encuentran en los ecosistemas: Elementos abióticos: agua, temperatura, humedad, sales minerales y otros factores, incluyendo la energía que fluye a través del sistema. Elementos bióticos : Organismos productores o autótrofos, formados por los vegetales que son los organismos especializados en captar la energía luminosa del sol y transformarla mediante el proceso de fotosíntesis en energía química y en alimentos. Organismos consumidores o heterótrofos: son aquellos incapaces de elaborar su propio alimento y se ven en la necesidad de conseguirlo en su medio ambiente. Entre ellos se encuentran los animales herbívoros y carnívoros. Descomponedores: son organismos que descomponen la materia orgánica muerta como troncos, hojas secas y restos de animales, entre otros. Entre ellos se encuentran los hongos y las bacterias. Hábitat y nicho ecológico Dos conceptos en estrecha relación con el de ecosistema son el de hábitat y el de nicho ecológico porque permiten describir dónde vive un organismo y lo que hace como integrante de su ecosistema. El hábitat de un organismo es el lugar donde vive, su área física, alguna parte específica de su ambiente abiótico. El hábitat puede ser muy amplio como un lago o muy restringido como un tronco podrido o el intestino de un rumiante. El hábitat es como el hogar de un determinado organismo dentro del ecosistema. El nicho ecológico describe la función del organismo dentro del ecosistema, es el modo en que un organismo se relaciona con los factores bióticos y abióticos de su ambiente. Incluye las condiciones físicas, químicas y biológicas que una especie necesita para vivir y reproducirse en un ecosistema. Se dice que el nicho ecológico es la profesión del organismo dentro de su ecosistema. Equilibrio ecológico Generalmente los ecosistemas están en equilibrio, es decir, los organismos que los componen tienen las mismas posibilidades de sobrevivir y desarrollarse. Pero, cuando alguno de los factores que componen el ecosistema se modifica, se altera el equilibrio del ecosistema. En ocasiones, las personas alteran los ecosistemas para obtener los recursos que necesitan para alimentarse, vestirse o hacer su vivienda. Cuando esto pasa, el ecosistema pierde el equilibrio y disminuyen las posibilidades de sobrevivir de los seres que habitan allí. Por esta razón es importante utilizar los recursos naturales de manera racional y controlada, con el fin de mantener el equilibrio de los ecosistemas del planeta. Todas las personas están llamadas a proteger y cuidar su medio ambiente, para que todos los organismos puedan existir en su medio natural de manera adecuada. Definir los componentes de los ciclos biogeoquimicos LOS CICLOS BIOGEOQUIMICOS La materia circula desde los seres vivos hacia el ambiente abiótico, y viceversa. Esa circulación constituye los ciclos biogeoquímicos, que son los movimientos de agua, de carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y otros elementos que en forma permanente se conectan con los componentes bióticos y abióticos 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 período. Sin embargo, casi siempre la materia se reutiliza y a menudo circula varias veces, tanto dentro de los ecosistemas como fuera de ellos. Nuestro planeta actúa como un sistema cerrado donde la cantidad de materia existente permanece constante, pero sufre permanentes cambios en su estado químico dando lugar a la producción de compuestos simples y complejos. Es por ello que los ciclos de los elementos químicos gobiernan la vida sobre la Tierra, partiendo desde un estado elemental para formar componentes inorgánicos, luego orgánicos y regresar a su estado elemental. En las cadenas alimentarias, los productores utilizan la materia inorgánica y la convierten en orgánica, que será la fuente alimenticia para todos los consumidores. La importancia de los descomponedores radica en la conversión que hacen de la materia orgánica en inorgánica, actuando sobre los restos depositados en la tierra y las aguas. Esos compuestos inorgánicos quedan a disposición de los distintos productores que inician nuevamente el ciclo. Los ciclos biogeoquímicos más importantes corresponden al agua, oxígeno, carbono y nitrógeno. Gracias a estos ciclos es posible que los elementos principales (carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre) estén disponibles para ser usados una y otra vez por otros organismos. Los ciclos biogeoquímicos pueden ser gaseosos, sedimentarios y mixtos. -Ciclos gaseosos Los elementos casi siempre se distribuyen tanto en la atmósfera como en el agua y de ahí a los organismos, y así sucesivamente. Los elementos que cumplen ciclos gaseosos son el carbono, el oxígeno y el nitrógeno. La transformación de elementos de un estado a otro es relativamente rápida. -Ciclos sedimentarios Son aquellos donde los elementos permanecen formando parte de la tierra, ya sea en las rocas o en el fondo marino, y de ahí a los organismos. En estos, la transformación y recuperación de estos elementos es mucho más lenta. Ejemplos de ciclos sedimentarios son el del fósforo y el del azufre. -Ciclos mixtos El ciclo del agua es una combinación de los ciclos gaseoso y sedimentario, ya que esa sustancia permanece tanto en la atmósfera como en la corteza terrestre. Los ciclos biogeoquímicos más importantes corresponden al agua, oxígeno, carbono y nitrógeno. EL AGUA Toda el agua de la Tierra forma la hidrosfera, que se distribuye en tres reservorios principales: los océanos, los continentes y la atmósfera. Entre estos reservorios existe una circulación continua. Alrededor del 70% de la superficie del planeta está cubierta por las aguas de los océanos, lagos, ríos, arroyos, manantiales y glaciares. Al perforar el subsuelo, por lo general se puede encontrar agua a profundidades diversas (agua subterránea o mantos freáticos). La luz solar es la fuente de energía térmica necesaria para el paso del agua desde las fases líquida y sólida a la fase de vapor, y también es el origen de las circulaciones atmosféricas que transportan el vapor de agua y mueven las nubes. Ciclo del agua Los rayos solares calientan las aguas. El vapor sube a la troposfera en forma de gotitas. El agua se evapora y se concentra en las nubes. El viento traslada las nubes desde los océanos hacia los continentes. Diagrama del ciclo del agua A medida que se asciende bajan las temperaturas, por lo que el vapor se condensa. Es así que se desencadenan precipitaciones en forma de lluvia y nieve. El agua caída forma los ríos y circula por ellos. Además, el agua se infiltra en la tierra y se incorpora a las aguas subterráneas (mantos freáticos). Por último, el agua de los ríos y del subsuelo desemboca en los mares. ANIMACIÓN EL CARBONO Es uno de los elementos más importantes de la naturaleza. Combinado con oxígeno forma dióxido de carbono (CO2) y monóxido de carbono (CO). La atmósfera contiene alrededor de 0.03 % de dióxido de carbono. Es el elemento básico de los compuestos orgánicos (hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). El carbono también forma parte de sales llamadas carbonatos, como el carbonato de sodio (Na2CO3) y el carbonato de calcio (CaCO3), entre otras. Ciclo del carbono El carbono, como dióxido de carbono, inicia su ciclo de la siguiente manera: Durante la fotosíntesis, los organismos productores (vegetales terrestres y acuáticos) absorben el dióxido de carbono, ya sea disuelto en el aire o en el agua, para transformarlo en compuestos orgánicos. Los consumidores primarios se alimentan de esos productores utilizando y degradando los elementos de carbono presentes en la materia orgánica. Gran parte de ese carbono es liberado en forma de CO2por la respiración, mientras que otra parte se almacena en los tejidos animales y pasa a los carnívoros (consumidores secundarios), que se alimentan de los herbívoros. Es así como el carbono pasa a los animales colaborando en la formación de materia orgánica. Los organismos de respiración aeróbica (los que utilizan oxígeno) aprovechan la glucosa durante ese proceso y al degradarla, es decir, cuando es utilizada en su metabolismo, el carbono que la forma se libera para convertirse nuevamente en dióxido de carbono que regresa a la atmósfera o al agua. Los desechos de las plantas, de los animales y de restos de organismos se descomponen por la acción de hongos y bacterias. Durante este proceso de putrefacción por parte de los descomponedores, se desprende CO2. Diagrama del ciclo del carbono En niveles profundos del planeta, el carbono contribuye a la formación de combustibles fósiles, como el petróleo. Este importante compuesto se ha originado de los restos de organismos que vivieron hace miles de años. Durante las erupciones volcánicas se libera parte del carbono constituyente de las rocas de la corteza terrestre. Una parte del dióxido de carbono disuelto en las aguas marinas ayuda a determinados organismos a formar estructuras como los caparazones de los caracoles de mar. Al morir, los restos de sus estructuras se depositan en el fondo del mar. Con el paso del tiempo, el carbono se disuelve en el agua y es utilizado nuevamente durante su ciclo. Los océanos contienen alrededor del 71% del carbono del planeta en forma de carbonato y bicarbonato. Un 3% adicional se encuentra en la materia orgánica muerta y el fitoplancton. El carbón fósil representa un 22%. Los ecosistemas terrestres, donde los bosques constituyen la principal reserva, contienen alrededor del 3-4% del carbono total, mientras que un pequeño porcentaje se encuentra en la atmósfera circulante y es utilizado en la fotosíntesis. ANIMACIÓN EL OXÍGENO La atmósfera posee un 21% de oxígeno, y es la reserva fundamental utilizable por los organismosvivos. Además forma parte del agua y de todo tipo de moléculas orgánicas. Ciclo del oxígeno El ciclo del oxígeno está estrechamente vinculado al del carbono, ya que el proceso por el cual el carbono es asimilado por las plantas (fotosíntesis) da lugar a la devolución del oxígeno a la atmósfera, mientras que en el proceso de respiración ocurre el efecto contrario. Otra parte del ciclo natural del oxígeno con notable interés indirecto para los organismos vivos es su conversión en ozono (O3). Las moléculas de O2, activadas por las radiaciones muy energéticas de onda corta, se rompen en átomos libres de oxígeno (O) que reaccionan con otras moléculas de O 2, formando ozono. Esta reacción se produce en la estratosfera y es reversible, de forma que el ozono vuelve a convertirse en oxígeno absorbiendo radiaciones ultravioletas. EL NITRÓGENO La reserva fundamental es la atmósfera, que está compuesta por un 78% de nitrógeno. No obstante, la mayoría de los seres vivos no lo puede utilizar en forma directa, con lo cual dependen de los minerales presentes en el suelo para su utilización. En los organismos productores el nitrógeno ingresa en forma de nitratos, y en los consumidores en forma de grupos amino. Existen algunas bacterias especiales que pueden utilizar directamente el nitrógeno atmosférico. Esas bacterias juegan un papel muy importante en el ciclo al hacer la fijación del nitrógeno. De esta forma convierten el nitrógeno en otras formas químicas como amonio y nitratos, para que puedan ser aprovechadas por las plantas. Ciclo del nitrógeno Está compuesto por las siguientes etapas. 1- Fijación: se produce cuando el nitrógeno atmosférico (N2) es transformado en amoníaco (NH3) por bacterias presentes en los suelos y en las aguas. Las bacterias del género Rhizobium sp. viven en simbiosis dentro de los nódulos que hay en las raíces de plantas leguminosas. En ambientes acuáticos, las cianobacterias son importantes fijadoras de nitrógeno. 2- Amonificación: es la transformación de compuestos nitrogenados orgánicos en amoníaco. En los animales, el metabolismo de los compuestos nitrogenados da lugar a la formación de amoníaco, siendo eliminado por la orina como urea (humanos y otros mamíferos), ácido úrico (aves e insectos) o directamente en amoníaco (algunos peces y organismos acuáticos). Estas sustancias son transformadas en amoníaco o en amonio por los descomponedores presentes en los suelos y aguas. Ese amoníaco queda a disposición de otro tipo de bacterias en las siguientes etapas. 3- Nitrificación: es la transformación del amoníaco o amonio (NH4+) en nitritos (NO2–) por un grupo de bacterias del género Nitrosomas para luego esos nitritos convertirse en nitratos (NO3–) mediante otras bacterias del género Nitrobacter. 4- Asimilación: las plantas toman el amonio (NH4+) y el nitrato (NO3–) por las raíces para poder utilizarlos en su metabolismo. Usan esos átomos de nitrógeno para la síntesis de clorofila, de proteínas y de ácidos nucleicos (ADN y ARN). Los consumidores obtienen el nitrógeno al alimentarse de plantas y de otros animales. 5- Desnitrificación: proceso llevado a cabo por bacterias desnitrificantes que necesitan utilizar el oxígeno para su respiración en suelos poco aireados y mal drenados. Para ello, degradan los nitratos y liberan el nitrógeno no utilizado a la atmósfera. ANIMACIÓN Diagrama del ciclo del nitrógeno NITRIFICACIÓN: transformación bacteriana de amoníaco en nitratos. DESNITRIFICACIÓN: transformación bacteriana de nitratos en nitrógeno. AMONIFICACIÓN: transformación de los desechos orgánicos en amoníaco por los descomponedores. ASIMILACIÓN: absorción de nitratos y amonio por las raíces de las plantas. FIJACIÓN: transformación bacteriana del nitrógeno atmosférico en amoníaco. EL FOSFORO La proporción de fósforo en la materia viva es bastante pequeña, pero el papel que desempeña es vital. Es componente de los ácidos nucleicos como el ADN. Se encuentra presente en los huesos y piezas dentarias. En la fotosíntesis y en la respiración celular, muchas sustancias intermedias están combinadas con el fósforo, tal el caso del trifosfato de adenosina (ATP) que almacena energía. El fósforo es el principal factor limitante del crecimiento para los ecosistemas, porque su ciclo está muy relacionado con su movimiento entre los continentes y los océanos. La mayor reserva de fósforo está en la corteza terrestre y en los depósitos de rocas marinas. El fósforo se encuentra en forma de fosfatos (sales) de calcio, hierro, aluminio y manganeso. Ciclo del fósforo La lluvia disuelve los fosfatos presentes en los suelos y los pone a disposición de los vegetales. El lavado de los suelos y el arrastre de los organismos vivos fertilizan los océanos y mares. Parte del fósforo incorporado a los peces es extraído por aves acuáticas que lo llevan a la tierra por medio de la defecación (guano). Otra parte del fósforo contenido en organismos acuáticos va al fondo de las rocas marinas cuando éstos mueren. Las bacterias fosfatizantes que están en los suelos transforman el fósforo presente en cadáveres y excrementos en fosfatos disueltos, que son absorbidos por las raíces de los vegetales. Diagrama del ciclo del fósforo EL AZUFRE El azufre está presente dentro de todos los organismos en pequeñas cantidades, principalmente en los aminoácidos (sustancias que dan lugar a la formación de proteínas). Es esencial para que tanto vegetales como animales puedan realizar diversas funciones. Las mayores reservas de azufre están en el agua del mar y en rocas sedimentarias. Desde el mar pasa a la atmósfera por los vientos y el oleaje. Ciclo del azufre Gran parte del azufre que llega a la atmósfera proviene de las erupciones volcánicas, de las industrias, vehículos, etc. Una vez en la atmósfera, llega a la tierra con las lluvias en forma de sulfatos y sulfitos. Su combinación con vapor de agua produce el ácido sulfúrico. Cuando el azufre llega al suelo, los vegetales lo incorporan a través de las raíces en forma de sulfatos solubles. Parte del azufre presente en los organismos vivos queda en los suelos cuando éstos mueren. La descomposición de la materia orgánica produce ácido sulfhídrico, de mal olor, devolviendo azufre a la atmósfera. Ciclo del azufre VER CICLOS BIOGEOQUIMICOS EN POWERPOINT .