ciclos del carbono, oxigeno, nitrógeno, fósforo y azufre
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U P L AUNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES
INGENIERÍA DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN
Tarea :
Ciclos del Carbono, Oxigeno, Nitrógeno,
Fósforo y AzufreCurso : Vida, Hombre y Biodiversidad
Profesor : Mg. Melecio Belisario Carlos Reyes Perteneciente a :
César Ramiro Alburquerque MartínezGrupo – aula : B1 – 101
Mediante la fotosíntesis, las plantas absorben el dióxido de carbono existente en el aire o el agua, y lo acumulan en los tejidos vegetales en forma de grasas, proteínas e hidratos de carbono
El carbono es parte fundamental y soporte de los organismos vivos, discurriendo en un ciclo de energía que fluye a través del ecosistema terrestre.
Ciclo del Carbono
Esa energía sigue varios caminos: por un lado es devuelto a la atmósfera como dióxido de carbono mediante la respiración de carbono.
Posteriormente, los animales herbívoros se alimentan de estos vegetales, de los que obtienen energía, para después, siguiendo las cadenas tróficas, transferir esa energía a los demás niveles (carnívoros que se alimentan de los herbívoros)
Ciclo del Carbono
En su acumulación en las zonas húmedas genera turba, resultado de una descomposición incompleta, lo que da lugar a la formación de depósitos de combustibles fósiles como petróleo, carbón y gas natural.
Por otro lado se deriva hacia el medio acuático, donde puede quedar como sedimentos orgánicos, o combinarse con las aguas para producir carbonatos y bicarbonatos (suponen el 71% de los recursos de carbono de la Tierra)
Ciclo del Carbono
Además de la actividad que llevan a cabo los reinos vegetal y animal en el ciclo del carbono, también entra dentro de éste el carbono liberado mediante la putrefacción y la combustión
El ciclo del carbono queda completado gracias a los organismos descomponedores, los cuales llevan a cabo el proceso de mineralizar y descomponer los restos orgánicos, cadáveres, excrementos, etc.
Ciclo del Carbono
otro 3% en los bosques; un 1% se utiliza en la fotosíntesis, y se encuentra circulando en la atmósfera; el 22% restante permanece fuera del ciclo en forma de combustibles fósiles y depósitos calizos.
Los océanos contienen el 71% de los recursos de carbono de la Tierra en forma de carbonatos y bicarbonatos; un 3% en el fitoplancton y la materia orgánica muerta….
Ciclo del Carbono
Actualmente, la combustión de los combustibles fósiles a la vez que se destruyen bosques más rápidamente que se regeneran, provoca que se incremente el dióxido de carbono emitido a la atmósfera; el resultado es el conocido efecto invernadero, que está alterando el clima mundial.
Utilizamos oxígeno para la respiración, un proceso que nunca podemos dejar de hacer hasta que morimos. Inhalamos oxígeno y exhalamos dióxido de carbono, al igual que todos los animales, plantas e incluso bacterias.
En la Tierra existe un ciclo que repone el suministro vital de oxígeno que todos los seres vivos necesitan para sobrevivir. ¿Por qué es tan importante el oxígeno?
Ciclo del Oxigeno
El oxígeno interviene en el proceso de oxidación de los metales.
Cuando las plantas y los animales mueren, se descomponen, y este proceso también utiliza el oxígeno, para hacer fuego se necesita la presencia de oxígeno.
Ciclo del Oxigeno
En resumen, el oxígeno es necesario para todos los procesos del planeta y con tantos organismos vivos que lo necesitan, es muy importante contribuir con su ciclo de reposición en el medio ambiente
Parte del oxígeno surge en la atmósfera, cuando la luz solar descompone el agua. Otra buena parte esta almacenada en los minerales oxidados de la corteza y el manto de la Tierra, llamada litosfera.
Ciclo del Oxigeno
Sin embargo este oxígeno se une a las rocas y no puede ser utilizado por los seres vivos, pero la mayor parte del oxígeno disponible para nosotros proviene de la fotosíntesis realizada por las plantas terrestres y el fitoplancton que flota en la superficie del océano.
La fotosíntesis es un proceso en el que las plantas, estimuladas por la luz solar, toman el dióxido de carbono y el agua, los sintetizan y liberan oxígeno y azúcar. Esta es la forma en que producen energía para sí mismas y por suerte, oxígeno para nosotros.
Ciclo del Oxigeno
El ciclo del oxígeno es complejo, una vez que ese elemento es utilizado y liberado por los seres vivos en diferentes formas de combinación química. El principal reservorio de oxigeno para los seres vivos es la atmósfera, donde ese elemento se encuentra en la forma de gas oxigeno (O2) y de gas carbono (CO2).
Las tres principales fuentes no vivas de átomos de oxigeno para los seres vivos son por tanto, gas oxígeno (O2), gas carbono (CO2) y agua (H2O). Esos tres tipos de moléculas están constantemente intercambiando átomos de oxigeno entre si, durante los procesos metabólicos de la biosfera
Ciclo del Oxigeno
El ciclo del nitrógeno es cada uno de los procesos biológicos y abióticos en que se basa el suministro de este elemento de los seres vivos. Es uno de los ciclos bioquímicos importantes en que se basa el equilibrio dinámico de composición de la biosfera terrestre.
Ciclo del Nitrógeno
Los seres vivos cuentan con una gran proporción de nitrógeno en su composición química. El nitrógeno oxidado que reciben como nitrato (NO3
–) es transformado a grupos aminoácidos (asimilación).
Para volver a contar con nitrato, hace falta que los descomponedores lo extraigan de la biomasa, dejándolo en la forma reducida de ion amonio (NH4
+), proceso que se llama amonificación y que luego el amonio sea oxidado a nitrato, proceso llamado nitrificación.
Ciclo del Nitrógeno
Así parece que se cierra el ciclo biológico esencial. Pero el amonio y el nitrato son sustancias extremadamente solubles, que son arrastradas fácilmente por la escorrentía y la infiltración, lo que tiende a llevarlas al mar.
Al final todo el nitrógeno atmosférico habría terminado, tras su conversión, disuelto en el mar. Los océanos serían ricos en nitrógeno, pero los continentes estarían prácticamente desprovistos de él, convertidos en desiertos biológicos, si no existieran otros dos procesos, mutuamente simétricos….
Ciclo del Nitrógeno
en los que está implicado el nitrógeno atmosférico (N2). Se trata de la fijación de nitrógeno, que origina compuestos solubles a partir del N2, y la desnitrificación, una forma de respiración anaerobia que devuelve N2 a la atmósfera. De esta manera se mantiene un importante depósito de nitrógeno en el aire (donde representa un 78 % en volumen).
El primer paso en el ciclo es la fijación del nitrógeno de la atmósfera (N2) a formas distintas susceptibles de incorporarse a la composición del suelo o de los seres vivos, como el ion amonio (NH4
+) o los iones nitrito (NO2–) o nitrato (NO3
–) (aunque el amonio puede usarse por la mayoría de los seres vivos…..
Ciclo del Nitrógeno
las bacterias del suelo derivan la energía de la oxidación de dicho compuesto a nitrito y últimamente a nitrato), y también su conversión a sustancias atmosféricas químicamente activas, como el dióxido de nitrógeno (NO2), que reaccionan fácilmente para originar alguna de las anteriores.
Fijación abiótica: La fijación natural puede ocurrir por procesos químicos espontáneos, como la oxidación que se produce por la acción de los rayos, que forma óxidos de nitrógeno a partir del nitrógeno atmosférico.
Ciclo del Nitrógeno
Fijación biológica de nitrógeno: Es un fenómeno fundamental que depende de la habilidad metabólica de unos pocos organismos, llamados diazótrofos en relación a esta habilidad, para tomar N2 y reducirlo a nitrógeno orgánico:N2 + 8H+ + 8e− + 16 ATP → 2NH3 + H2 + 16ADP + 16 Pi
El ciclo del fósforo es un ciclo biogeoquímico que describe el movimiento de este elemento químico en un ecosistema.
Ciclo del Fósforo
Los seres vivos toman el fósforo en forma de fosfatos a partir de las rocas fosfatadas, que mediante meteorización se descomponen y liberan los fosfatos. Éstos pasan a los vegetales por el suelo y, seguidamente, pasan a los animales. Cuando éstos excretan, los descomponedores actúan volviendo a producir fosfatos.
De las rocas se libera fósforo y en el suelo, donde es utilizado por las plantas para realizar sus funciones vitales. Los animales obtienen fósforo al alimentarse de las plantas o de otros animales que hayan ingerido.
Ciclo del Fósforo
La lluvia puede transportar este fosfato a los mantos acuíferos o a los océanos. El ciclo del fósforo difiere con respecto al del carbono, nitrógeno y azufre en un aspecto principal. El fósforo no forma compuestos volátiles que le permitan pasar de los océanos a la atmósfera y desde allí retornar a tierra firme
En la descomposición bacteriana de los cadáveres, el fósforo se libera en forma de ortofosfatos (H3PO4) que pueden ser utilizados directamente por los vegetales verdes, formando fosfato orgánico (biomasa vegetal)
Una vez en el mar, solo existen dos mecanismos para el reciclaje del fósforo desde el océano hacia los ecosistemas terrestres. Uno es mediante las aves marinas que recogen el fósforo que pasa a través de las cadenas alimentarias marinas y que pueden devolverlo a la tierra firme en sus excrementos.
Ciclo del Fósforo
El hombre también moviliza el fósforo cuando explota rocas que contienen fosfato.La proporción de fósforo en la materia viva es relativamente pequeña, pero el papel que desempeña es vital.
Además de la actividad de estos animales, hay la posibilidad del levantamiento geológico de los sedimentos del océano hacia tierra firme, un proceso medido en miles de años.
Es componente de los ácidos nucleicos como el ADN. Muchas sustancias intermedias en la fotosíntesis y en la respiración celular están combinadas con el fósforo, y los átomos de fósforo proporcionan la base para la formación de los enlaces de alto contenido de energía del ATP, se encuentra también en los huesos y los dientes de animales. Este elemento en la tabla periódica se denomina como "P".
Ciclo del Fósforo
El fósforo (P4) es un elemento esencial para los seres vivos, y los procesos de la fotosíntesis de las plantas, como otros procesos químicos de los seres vivos, no se pueden realizar sin ciertos compuestos en base a fósforo. Sin la intervención del fósforo no es posible que un ser vivo pueda sobrevivir.
Las plantas absorben los iones de fosfato y los integran a su estructura en diversos compuestos. Sin fósforo las plantas no logran desarrollarse adecuadamente.
Ciclo del Fósforo
El guano de las islas se forma en base del excremento de las aves guaneras (guanay, piqueros y alcatraz) con el fósforo acumulado de los peces que consumen esas aves. Estos yacimientos son renovables, porque se acumulan continuamente mientras existan aves guaneras. En la actualidad se producen unas 20 000 t/año de guano de islas, mientras en el pasado se producía hasta 200 mil t por el mayor número de aves guaneras (unas 28 millones).
Los animales herbívoros toman los compuestos de fósforo de las plantas y los absorben mediante el proceso de la digestión, y los integran a su organismo, donde juegan un rol decisivo en el metabolismo, Los carnívoros toman el fósforo de la materia viva que consumen y lo integran a su estructura orgánica.
El azufre forma parte de aminas y de otras moléculas clave como la coenzima A, donde se halla en forma reducida (principalmente como grupo sulfhidrilo) y el NAFPH.
Ciclo del Azufre
Las plantas y otros productores primarios lo obtienen en su forma líquida, principalmente como ion sulfato (SO4
2-) que, tras ser reducido se incorpora a sus proteínas en forma sólida. Los organismos que ingieren estas plantas lo incorporan a su vez a sus proteínas, y de esta forma pasa a los organismos del nivel trófico superior.
Al morir, el azufre reducido de las proteínas entra en el ciclo del azufre y es oxidado por bacterias a forma que las plantas puedan asimilar (sulfato) y los animales puedan digerir.
Ciclo del Azufre
Los intercambios de azufre, principalmente en su forma de dióxido de azufre SO2, se realizan entre las comunidades acuáticas, terrestres y marinos, de una manera y de otra en la atmósfera, en las rocas y en los sedimentos oceánicos o pavimentos, en donde el azufre se encuentra almacenado.
El SO2 atmosférico se disuelve en el agua de lluvia o se deposita en forma de vapor seco. El reciclaje local del azufre, principalmente en forma de ion sulfato y sulfuro, se lleva a cabo en ambos casos. Una parte del sulfuro de hidrógeno (H2SOC), producido durante el reciclaje local del sulfuro, se oxida y se forma SOL69.
Ciclo del Azufre
El azufre, como sulfato, es aprovechado e incorporado por los vegetales para realizar sus funciones vitales.
Los consumidores primarios adquieren el azufre cuando se alimentan de estas plantas.
Ciclo del Azufre
El azufre puede llegar a la atmósfera como sulfuro de hidrógeno (H2S) o dióxido de azufre (SO2), ambos gases provenientes de volcanes activos y por la descomposición de la materia orgánica.
Cuando en la atmósfera se combinan compuestos del azufre con el agua, se forma ácido sulfúrico (H2SO4) y al precipitarse
lo hace como lluvia ácida.
Ciclo del Azufre
Gracias……..