Ciclo
del carbono
El ciclo del carbono es un ciclo biogeoquímico por el cual el carbono se intercambia entre la biosfera, la litosfera, la hidrosfera y la atmósfera de la Tierra. Los conocimientos sobre esta circulación de carbono posibilitan apreciar la intervención humana en el clima y sus efectos sobre el cambio climático.
El carbono (C) es el cuarto elemento más abundante en el Universo, después del hidrógeno, el helio y el oxígeno (O). Es el pilar de la vida que conocemos.
En el planeta Tierra, el carbono circula a través de los océanos, de la atmósfera y de la superficie y el interior terrestre, en un gran ciclo biogeoquímico. Este ciclo puede ser dividido en dos: el ciclo lento o geológico y el ciclo rápido o biológico.
El balance global es el equilibrio entre intercambios (ingresos y pérdidas) de carbono entre los reservorios o entre una ruta del ciclo específica (por ejemplo, atmósfera - biosfera). Un examen del balance de carbono de un fondo o reservorio puede proporcionar información sobre si funcionan como una fuente o un almacén para el dióxido de carbono.
Ciclo
del nitrógeno
El nitrógeno es un elemento
esencial del cuerpo de los seres vivos, ya que forma parte de todas
las proteínas y ácidos nucleicos.
El nitrógeno es el elemento más
abundante de la atmósfera (78 %), donde se encuentra como N2, aunque la mayor
parte de los seres vivos no lo pueden utilizar directamente. Sólo unas
bacterias, fijadas a las raíces de algunas plantas, son capaces de fijar el
nitrógeno para que pueda ser utilizado por las plantas e introducirlo en la
cadena trófica.
El ciclo
del nitrógeno se puede resumir en los siguientes pasos:
Las bacterias fijadoras de
nitrógeno atmosférico del suelo utilizan el nitrógeno para
crear nitratos que las plantas pueden absorber por sus raíces y
sintetizar sus propias proteínas.
Los herbívoros, y después los
carnívoros, incorporarán el nitrógeno necesario a través de la alimentación.
Con este nitrógeno podrán crear sus propias proteínas y ácidos nucleicos.
Los microrganismos descomponedores
transforman las sustancias nitrogenadas originadas en la excreción de los seres
vivos, como la urea, y los restos de organismos muertos, para que puedan ser
utilizados nuevamente por las plantas.
Las bacterias
nitrificantes transforman el amonio producido por los microorganismos
descomponedores en nitratos que las plantas absorben. Las bacterias des
nitrificantes transforman parte de esos nitratos en nitrógeno, que es
devuelto a la atmósfera.
El nitrógeno es un factor
limitante para el desarrollo de las plantas, puesto que su escasez provoca
problemas en el desarrollo de las plantas. El exceso de abonos o fertilizantes
utilizados en agricultura puede provocar la eutrofización de lagos y
ríos.
El
ciclo del oxígeno
Es un ciclo biogeoquímico que consiste
en el paso del oxígeno en diversas formas a través de la atmósfera (aire), la
litosfera (corteza terrestre) y la biosfera (suma de los ecosistemas). Al igual
que el ciclo del carbono y el ciclo del nitrógeno, es un ciclo gaseoso; esto
significa que el oxígeno está depositado principalmente en la atmósfera y no en
la corteza terrestre, y es utilizado directamente desde ella, sin estar
combinado con algún otro elemento.
El oxígeno es un elemento químico (O) no metal que naturalmente se encuentra libre en el aire y disuelto en el agua de los océanos. Constituye alrededor del 20 por ciento de la atmósfera de la Tierra y las plantas son las únicas capaces de producirla, como producto de su proceso de fotosíntesis. Solo el nitrógeno supera al O en abundancia en la atmósfera. En la biosfera, la capa en donde habitan los seres vivos en el planeta, las aguas son las principales generadoras de oxígeno, pues las algas reemplazan un 90 por ciento de todo el oxígeno que se usa. Las plantas terrestres hacen el resto.
Se sabe qué hace millones de años, cuando la Tierra aún era joven, organismos primitivos que comenzaron a realizar la fotosíntesis permitieron que el O creciera en abundancia y que criaturas con vida pudieran existir. A través del complejo proceso de la evolución, los seres vivos dominaron el planeta, por lo tanto, la existencia de oxígeno en la atmósfera es gracias a la actividad fotosintética de muchos organismos.
El oxígeno es un elemento químico (O) no metal que naturalmente se encuentra libre en el aire y disuelto en el agua de los océanos. Constituye alrededor del 20 por ciento de la atmósfera de la Tierra y las plantas son las únicas capaces de producirla, como producto de su proceso de fotosíntesis. Solo el nitrógeno supera al O en abundancia en la atmósfera. En la biosfera, la capa en donde habitan los seres vivos en el planeta, las aguas son las principales generadoras de oxígeno, pues las algas reemplazan un 90 por ciento de todo el oxígeno que se usa. Las plantas terrestres hacen el resto.
Se sabe qué hace millones de años, cuando la Tierra aún era joven, organismos primitivos que comenzaron a realizar la fotosíntesis permitieron que el O creciera en abundancia y que criaturas con vida pudieran existir. A través del complejo proceso de la evolución, los seres vivos dominaron el planeta, por lo tanto, la existencia de oxígeno en la atmósfera es gracias a la actividad fotosintética de muchos organismos.
¿En qué consiste?
Las plantas producen oxígeno durante
la fotosíntesis, que se libera al aire.
El oxígeno pasa entonces a la
atmósfera.
Los animales, los seres humanos y
demás seres vivos autótrofos y heterótrofos que respiran obtienen oxígeno y
este pasa a su cuerpo donde es llevado a las células y tejidos para que estos
puedan funcionar.
Una vez que ha sido utilizado,
regresa al aire como desecho de la respiración en forma de dióxido de carbono
(CO2), la unión del carbono con el O.
Las algas en los
océanos y las plantas verdes de la tierra absorben el dióxido de carbono y lo
usan durante la fotosíntesis para sintetizar
proteínas y conseguir la glucosa que necesitan para vivir.
De nuevo, como resultado de la
fotosíntesis las plantas liberan el oxígeno al aire.
Así se completa el ciclo
IMPORTANCIA
El ciclo del oxígeno es relativamente
simple:
PLANTAS → OXÍGENO ATMOSFÉRICO → SERES
VIVOS → DIÓXIDO DE CARBONO ATMOSFÉRICO → PLANTAS.
Ciclo
del fósforo
El fósforo es un componente
de moléculas como los ácidos nucleicos (ADP y ATP) y el ATP, molécula que
utilizan los seres vivos para intercambiar energía en sus reacciones químicas.
Además, el fósforo es parte esencial de los esqueletos y cochas.
El ciclo del fósforo es muy
lento, en comparación con otros ciclos biogeoquímicos como el del carbono o el
nitrógeno.
El fósforo se encuentra en la naturaleza,
normalmente en forma de ion fosfato PO43-. La principal reserva de fósforo
son las rocas sedimentarias fosfatadas, pero no están al alcance de los
seres vivos.
Cuando las rocas fosfatadas se
meteorizan, el fósforo pasa al suelo y a las aguas superficiales.
Las plantas pueden absorber los
fosfatos del suelo e incorporarlos a sus estructuras. Los herbívoros, al
alimentarse de las plantas, harán que el fósforo pase de las plantas al resto
de niveles de la cadena trófica.
Cuando las plantas y animales mueren,
los fosfatos son liberados y pueden ser absorbidos por los organismos
detritívoros o incorporados al suelo.
Los fosfatos también pueden ser
transportados por el agua de escorrentía hacía ríos, lagos y océanos, donde los
organismos acuáticos pueden absorberlos.
Los compuestos fosfatados de los
cuerpos o desechos de los seres marinos se acumulan en el fondo y generan
nuevas rocas sedimentarias.
Estas rocas permanecerán aquí muchos años (de 20000 a 100000) hasta que los movimientos tectónicos levanten la roca hasta tierra firme y el fósforo vuelva a estar, nuevamente, a disposición de las plantas.
Estas rocas permanecerán aquí muchos años (de 20000 a 100000) hasta que los movimientos tectónicos levanten la roca hasta tierra firme y el fósforo vuelva a estar, nuevamente, a disposición de las plantas.
Una reserva importante de fósforo son
las acumulaciones de los excrementos de aves marinas,
llamadas “guano”, que pueden ser utilizadas como abono. Como vimos en
el caso del nitrógeno, el exceso de estos elementos puede provocar problemas de
eutrofización.
El fósforo es el principal factor
limitante de los ecosistemas acuáticos. En las zonas donde las corrientes
marinas suben fósforo del fondo marino, se produce la proliferación del
plancton y de los peces que se alimentan de ellos.
Niveles de organización de los seres vivos
La
materia se organiza en diferentes niveles de complejidad creciente
denominados niveles de
organización.
Cada
nivel proporciona a la materia propiedades
que no se encuentran en los niveles inferiores.
Los sistemas vivos tienen bases químicas, pero la cualidad de vida por sí misma surge a nivel celular. Las
interacciones entre los componentes de cada nivel y de los niveles debajo de él,
permiten el desarrollo del siguiente nivel de organización.
Los
niveles van desde las partículas subatómicas hasta organismos complejos, los
que a su vez forman comunidades que se relacionan unas a otras por el flujo de
la energía y la materia. Cada una de las partes que componen a los seres vivos cumple
una función determinada.
El último
nivel de organización biológica, la biósfera, resulta de las interacciones reciprocas entre
arqueobacterias, eubacterias, protistas, hongos, plantas, y animales y de sus
interacciones con los factores físicos del ambiente.
Los
niveles son los siguientes:
Subatómico, formado por las partículas
constituyentes del átomo (protones, neutrones y electrones).
Atómico, compuesto por los átomos
que son la parte más pequeña de un elemento químico. Ejemplo: el átomo de
hierro, el de carbono, nitrógeno u oxígeno.
Molecular, formado por las moléculas
que son agrupaciones de dos o más átomos iguales o distintos. Por ejemplo ADN,
proteínas, agua, glucosa, etc.
Celular, la unidad más pequeña de vida. Ej. Células
epiteliales, células nerviosas, células bacterianas, etc.
Tejido, Grupo de células que desempeñan una función
específica. Ej Tejido nervioso.
Órgano, Estructura compuesta por varios tipos de tejidos
que forman una unidad funcional. Ej. Cerebro,
Sistema
de órganos, dos o más órganos que actúan
juntos para realizar una función corporal específica. Ej. Sistema nervioso.
Organismo multicelular, Ser
vivo individual formado de muchas células. Ej, elefante.
Especie, Organismos muy similares que, en potencia pueden
cruzarse.
Población, conjunto
de individuos de la misma especie que viven en una misma zona y en un mismo
tiempo. Ej. Manada de elefantes.
Comunidad, dos o más poblaciones de
diferentes especies que viven e interactúan en la misma área. Ej. Víbora,
antílope, halcón, arbustos, pasto.
Ecosistema, una comunidad, junto a su
ambiente inanimado y las relaciones que establecen entre ellas. Ej. Riachuelo,
víbora, antílope, halcón, arbustos, pasto, piedras.
Biósfera, La parte de la Tierra
habitada por seres vivos, incluye los componentes tanto vivos como no vivos, es
decir, la superficie de la Tierra.
Ahora nos
centraremos en el análisis específico de los seres vivos, es decir a nivel
celular.
Los seres vivos están formados por células
El cuerpo
de todos los seres vivos está compuestos por células. La célula es la parte más
pequeña de la que están formados los seres vivos y es capaz de actuar de manera
autónoma, es decir, realizan las funciones de nutrición, relación y
reproducción. Se miden en centésimas o milésimas de milímetro. Para observarlas
se precisa un microscopio.
Algunos
seres vivos se componen de una sola célula (unicelulares), pero la mayoría
tienen muchas más células (pluricelulares): por ejemplo en nuestro cuerpo, hay
al menos unos diez billones de células.
Existen
diversas clases de células, con formas y tamaños muy diferentes.
·
Partes de
la célula
Aunque
parezcan muy diferentes, todas las células poseen la misma estructura:
La
membrana: Es una
cubierta que rodea la célula y la separa del exterior.
El
núcleo: Es la
parte que controla el funcionamiento de la célula. Tiene forma redondeada y se
encuentra dentro del citoplasma.
El
citoplasma: Es un
material gelatinoso. Es la parte que queda entre la membrana y el núcleo.
Está formado por agua con numerosas sustancias disueltas. Además en él
encontramos diversos orgánulos, que son distintas partes de la célula, cada una
con una función.
Las células vegetales poseen, además, una pered dura por fuera de la
membrana. Por eso los tallos de algunas plantas son tan duros (ramas y
troncos). Son normalmente más grandes que las de los animales y su forma es más
regular, prismática. Además las células vegetales poseen unos orgánulos
llamados cloroplasto.
Las células animales tienen formas muy variadas: Esféricas,
cúbicas, estrelladas, y a veces son muy irregulares.
·
Organización
de los seres vivos
Todos los
seres vivos, como decíamos, están formados por células. Los animales y las
plantas están formados por un número muy alto de células y reciben el nombre de
seres pluricelulares.
Otros
seres vivos en cambio, están formados por una sola célula. Se llaman
seres unicelulares. Su única célula lleva a cabo todas las
funciones vitales. Son unicelulares las bacterias y los protozoos, como los
paramecios y las amebas. También ciertos hongos, como las levaduras y algunas
algas.
Los
seres pluricelulares, ya sean animales o plantas, están formados
por células de muchos tipos diferentes. Estas células se organizan y se unen
entre sí de un modo determinado, como las piezas de un puzle.
Las células
diferenciadas y especializadas pueden organizarse formando:
Las
células forman tejidos.
Los tejidos están formados por células similares que realizan la misma función.
Por ejemplo, el tejido muscular se forma por la unión de numerosas células musculare
Estas células son especializadas en producir movimientos.
Los tejidos están formados por células similares que realizan la misma función.
Por ejemplo, el tejido muscular se forma por la unión de numerosas células musculare
Estas células son especializadas en producir movimientos.
Los
tejidos forman órganos.
Los órganos están formados por varios tejidos que trabajan conjuntamente para realizar
una función. Por ejemplo, los músculos, el corazón y los huesos son órganos.
Los órganos están formados por varios tejidos que trabajan conjuntamente para realizar
una función. Por ejemplo, los músculos, el corazón y los huesos son órganos.
Los
órganos forman sistemas.
Los sistemas están formados por órganos que realizan la misma función.
Por ejemplo el sistema óseo está formado por los huesos
Los sistemas y los órganos forman aparatos.
Los aparatos están formados por sistemas y órganos diferentes que realizan
coordinadamente una función. Por ejemplo el sistema óseo y el sistema muscular
constituyen el aparato locomotor.
Los sistemas están formados por órganos que realizan la misma función.
Por ejemplo el sistema óseo está formado por los huesos
Los sistemas y los órganos forman aparatos.
Los aparatos están formados por sistemas y órganos diferentes que realizan
coordinadamente una función. Por ejemplo el sistema óseo y el sistema muscular
constituyen el aparato locomotor.
La unión
de los aparatos y sistemas da lugar a un organismo.
Un organismo es un ser vivo completo.
Un organismo es un ser vivo completo.
En resumen,
en los seres pluricelulares, las células se agrupan y pueden formar tejidos,
órganos, aparatos y sistemas.
Est
Sistemas
internos de membrana: aunque escasos entre las bacterias, algunas, como
muchas bacterias autótrofas, presentan sistemas internos de membrana, conectados o no
con la membrana celular, y asociados en general con determinados procesos metabólicos.
muchas bacterias autótrofas, presentan sistemas internos de membrana, conectados o no
con la membrana celular, y asociados en general con determinados procesos metabólicos.
Re
Transformación (fragmentos
de ADN libres en el citoplasma, plásmidos, pasan a través de
la membrana de una bacteria donadora a la receptora).
la membrana de una bacteria donadora a la receptora).
Conjugación (una
bacteria donadora transmite una réplica de su propio cromosoma a otra
bacteria receptora).
bacteria receptora).
Transducción (en la que un virus actúa como vehículo de la molécula de ADN que se
transfiere entre bacterias).
La estructura de una célula eucariota tipo consta de los siguientes elementos:
La membrana
plasmática, que constituye el límite externo de la célula y cuya función
primordial consiste en regular el transporte e intercambio de sustancias con el medio
exterior.
primordial consiste en regular el transporte e intercambio de sustancias con el medio
exterior.
En
ocasiones, rodeando a la membrana plasmática, existe una pared
celular rígida,
fundamentalmente de celulosa en las células vegetales y de quitina en el caso de algunos
hongos.
fundamentalmente de celulosa en las células vegetales y de quitina en el caso de algunos
hongos.
El citoplasma celular contiene los orgánulos celulares y está ocupado por un entramado de
filamentos proteicos que compone el esqueleto celular o citoesqueleto, implicado también
en la formación de cilios y flagelos, los movimientos intracelulares y la división celular.
Los ribosomas presentan
un coeficiente de sedimentación de 80 S, mayor que en las
células procariotas, y su función, al igual que en éstas, consiste en la síntesis de proteínas
células procariotas, y su función, al igual que en éstas, consiste en la síntesis de proteínas
Mitocondrias y cloroplastos,
orgánulos relacionados con la obtención de energía mediante
los procesos de respiración y fotosíntesis, respectivamente. Ambos orgánulos están
rodeados por una membrana doble, si bien los cloroplastos son exclusivos de las células
vegetales.
Las células eucariotas poseen un complejo sistema interno de membranas constituido por
el retículo endoplasmático, conectado con la membrana nuclear, y el complejo de Golgi,
orgánu1os relacionados con la biosíntesis de moléculas y su distribución dentro de la
célula, así como con la secreción de sustancias al exterior. Otros orgánulos membranosos
son lasvacuolas, que alcanzan un gran desarrollo en las células vegetales, y loslisosomas,
relacionados con el complejo de Golgi, que contienen enzimas esenciales para la
degradación de sustancias en el interior de vacuolas digestivas.
los procesos de respiración y fotosíntesis, respectivamente. Ambos orgánulos están
rodeados por una membrana doble, si bien los cloroplastos son exclusivos de las células
vegetales.
Las células eucariotas poseen un complejo sistema interno de membranas constituido por
el retículo endoplasmático, conectado con la membrana nuclear, y el complejo de Golgi,
orgánu1os relacionados con la biosíntesis de moléculas y su distribución dentro de la
célula, así como con la secreción de sustancias al exterior. Otros orgánulos membranosos
son lasvacuolas, que alcanzan un gran desarrollo en las células vegetales, y loslisosomas,
relacionados con el complejo de Golgi, que contienen enzimas esenciales para la
degradación de sustancias en el interior de vacuolas digestivas.
Por último, todas las células eucariotas presentan
un núcleo delimitado por una doble membrana.
En su interior se encuentra lacromatina, constituida por ADN asociado a histonas y cuya unidad
estructural es el nucleosoma. La membrana nuclear doble tiene unos poros que comunican el
nucleoplasma y el citoplasma
En su interior se encuentra lacromatina, constituida por ADN asociado a histonas y cuya unidad
estructural es el nucleosoma. La membrana nuclear doble tiene unos poros que comunican el
nucleoplasma y el citoplasma
Diferencias entre células
procariotas y células eucariotas.
D
Videos relacionados al tema:
https://www.youtube.com/watch?v=_k46MwTzT48
https://www.youtube.com/watch?v=UBu_Gu36QGc
https://www.youtube.com/watch?v=eBNMhVykyfE
Bibliografia
Recuperado de:
http://www.ielapresentacion.edu.co/wp-content/uploads/2013/09/Ciclos_BiogeoQuimicos_11_bIOLOGIA.pdf
http://www.iib.unsam.edu.ar/archivos/docencia/licenciatura/biotecnologia/2018/QuimicaBiol/1528215167.pdf
http://biblio3.url.edu.gt/Libros/2011/biolo/4.pdf
http://www.bionova.org.es/biocast/documentos/tema11.pdf
http://cleuadistancia.cleu.edu.mx/cleu/flash/PAG/lecturas/estudios/ESTRUCTURA%20Y%20FUNCION%20CELULAR.pdf
https://portalacademico.cch.unam.mx/materiales/prof/matdidac/sitpro/exp/bio/bio1/GuiaBioI/Anexo2EST.pdf
No hay comentarios.:
Publicar un comentario