Embed Size (px)
DESCRIPTION
CICLOS BIOQUIMICOS
Citation preview
NUTRICION
Y CICLOS BIOGEOQUIMICOS
Prof. Félix Huaranga Moreno
SUSTANCIAS NUTRITIVAS
Son todas aquellas
sustancias químicas
inorgánicas y orgánicas
aprovechables por los
diferentes organismos,
que hacen posible la vida
y que son necesarias de
acuerdo a requerimientos
específicos.
La disponibilidad de las
sustancias nutritivas no es
uniforme en los diferentes
ambientes.
IMPORTANCIALas sustancias nutritivas son esenciales para:
La supervivencia de los organismos vivos.
Crecimiento, porque proporcionan la energía necesaria para
que lo organismos realicen las diversas funciones vitales.
Desarrollo, regula todos los procesos químicos que tienen
lugar dentro de lo organismos.
Reproducción, forma y mantiene tejidos y órganos.
CLASES DE NUTRICIÓN
AUTÓTROFA HETERÓTROFA MIXOTROFA
* Holófita( fototrófica)
* Quimiotrófica
* Holozoica
* Saprofítica
* Parásita
NUTRICIÓN AUTOTRÓFICA HOLOFÍTICA O
FOTOTRÓFICA
Organismos
Autótrofos o
Productores
Compuestos
Orgánicos Esenciales
SUSTANCIAS
INORGANICAS sintetizan
A p
artir
Manantial primario
de energía
LUZ
NUTRICIÓN AUTOTRÓFICA QUIMIOTRÓFICA
CLOROFILA
ORGANISMOS VEGETALES
OXIDACION
DE SUSTANCIAS
ORGANICAS
E INORGANICAS
Desprovistos
de
Obtienen
energía, para
la construcción
de sus
Compuestos
Orgánicos.
NUTRICIÓN HETEROTRÓFICA HOLOZOICA
Animales de
vida libre
Aparato digestivo
especial
Ingerir alimentos sólidos
particulares
Dependen de los
tienen
Seres autótrofos
pueden
NUTRICIÓN HETEROTRÓFICA SAPROFÍTICA
Organismos
saprofíticos
carecen
Aparato digestivo
Absorben alimentos orgánicos
del ambiente
descargando
Enzimas hidrolíticas
del exterior
para
Degradar a las
sustancias orgánicas y
absorberlas.
Penicillum sp. Trichoderma sp.
Aspergillus sp.
NUTRICIÓN HETEROTRÓFICA PARÁSITA
Organismos
parásitos
Sobre el cuerpo
de otros
organismos
vivientes
En el interior de
los
organismos
vivientes
Obteniendo
alimento
orgánico
en el
cuerpo
de sus
huéspedes
3
“piojo”
Cuscuta pentagona parasitando una planta
de tomate
NUTRICIÓN MIXOTRÓFICA
Organismos
Mixotróficos
Nutrición
heterótrofa
Nutrición
autótrofa
realizan
El atrapamoscas (Dionaea muscipura).
Euglena sp
MECANISMOS DE NUTRICIÓN
ORGANISMOS MICRÓFAGOS
FILTRADORES
SEDIMENTÍVOROS
RAMONEADORES DE SUPERFICIE
ORGANISMOS MACRÓFAGOS
ORGANISMOS MICRÓFAGOS
Características:
• Capturan a su alimento de modo automático.
• Comen alimentos pequeños.
• Ingieren material de bajo valor alimenticio.
• Son poco activos, prefieren el alimento ya disuelto en
agua.
• Tienen metabolismo mas bajo que los macrófagos.
• Son eurifágicos.
• Pueden ser Filtradores, Sedimentívoros y
Ramoneadores.
Filtradores
Se encuentran en
ambientes acuáticos.
Su alimento se encuentra
en el agua y en el fango
fluido.
Realizan la filtración por
dispositivos de
locomoción, órganos de la
respiración, cavidades
vibrátiles, apéndices
articulados, etc. Emerita sp.
Synchaeta sp.
Lepas sp.Balanus. Sp.
Daphnia sp.
Calanus sp.
• Llamados Geófagos.
• Ingieren alimento mixto disgregado.
• Numerosas en el ambiente marino
Sedimentívoros
Poliquetos
Ramoneadores
• Llamados Browsers.
• A menudo se encuentran
sobre o en su alimento.
• Durante el día permanecen
inmóviles y de noche roen la
cubierta de algas y animales
de las rocas.
Chiton sp.
Asteria rubens
Gamba
(anfípodo)
Organismos Macrófagos
• Seleccionan su alimento.
• Persiguen a sus presas a veces de
mayor volumen.
• La captura está asociado aniveles
integrados del sistema nervioso.
• El genero de vida que desarrollan
les ofrece una mejor evolución.
INFLUENCIA DE SUSTANCIAS NUTRITIVAS
SOBRE LOS VEGETALES
Sustancias nutritivas
necesariasModerada
Pequeñas
cantidadesVestigiales
Carbono
Oxigeno
Hidrógeno
Nitrógeno
Azufre
Fósforo
Potasio
Calcio
Magnesio
Hierro
manganeso
Cobre
zinc
Molibdeno
Boro
SUSTANCIAS QUE
INTERVIENEN EN LA
NUTRICIÓN DE ANIMALES
PROTEINAS
HIDRATOS DE CARBONO
ALGUNAS SUBSTANCIAS
ACCESORIAS
GRASAS
SALES
VITAMINAS
Hormonas
• Regeneración
Es el proceso inverso a la descomposición en el ciclo de los materiales nutritivos en los ambientes naturales, es decir las substancias nutritivas ya usadas pueden volver a emplearse para el desarrollo de organismos.
Implican transformaciones químicas asociadas a un intercambio energético .
La trama alimentaria es un modelo de compartimentado, donde las especies son los compartimentos y los materiales y energía se mueven entre ellos.
Los elementos se reciclan rápidamente en unos y con mucha lentitud en otros , tanto las formas orgánicas como inorgánicas pueden abandonar la circulación rápida y estancarse en compartimentos poco accesibles a los transformadores .
Los microbios son los que posibilitan la devolución de estos compuestos orgánicos e inorgánicos .
IMPORTANCIA DE LA REGENERACION
Depende de la velocidad de descomposición y de la rapidez de la reincorporación de substancias nutritivas a la zona de crecimiento de los vegetales.
La rapidez con que se realiza este proceso, depende de la temperatura, precipitación y de niveles óptimos de oxigeno, así como de otras condiciones que intervienen en la actividad de las bacterias, hongos e invertebrados.
VELOCIDAD DE REGENERACION
LOS CICLOS
BIOGEOQUÍMICOS
El término ciclo biogeoquímico describe el movimiento cíclicode los elementos que forman parte de los organismos biológicos (bio) y los componentes del ambiente geológico (geo), en los que interviene un cambio químico.
CARACTERISTICAS
Reciclamiento de los elementos químicos entre los organismos y su entorno.
Inclusión de organismos vivos.
Contar con un deposito geológico.
Cambio químico.
CLASES DE CICLOS
BIOGEOQUIMICOS
SEDIMENTARIO : los nutrientes circulan principalmente en la corteza terrestre (suelo, rocas, sedimentos, etc), la hidrosfera y los organismos vivos.
GASEOSO : los nutrientes circulan principalmente entre la atmósfera y los organismos vivos
CICLO HIDROLOGICO: el agua circula entre el océano, la atmósfera, la tierra y los organismos vivos
GASEOSOS
SEDIMENTARIOS
HIDRÓSFERA
CICLO DEL CARBONO
El carbono es un elemento básico en la formación de
las moléculas de carbohidratos, lípidos, proteínas y
ácidos nucleicos, pues todas las moléculas orgánicas
están formadas por cadenas de carbonos enlazados
entre sí.
El fin del ciclo es la utilización del carbono para que
la energía fluya a través de los ecosistemas terrestres
y acuáticos.
El ciclo comienza cuando las plantas, a través de la
fotosíntesis, hacen uso del dióxido de carbono (CO2)
presente en la atmósfera o disuelto en el agua.
• Como vemos el ritmo creciente al que estamos devolviendo CO2 a la atmósfera, por la actividad humana, es motivo de preocupación respecto al nivel del efecto de invernadero que puede estar provocando el cambio climático.
CICLO DEL NITROGENO
• El nitrógeno es un elemento que esta presenteen plantas y animales.
• También es una parte importante del aire y latierra.
• Los átomos de nitrógeno no permanecen enun lugar. Se desplazan lentamente entre seresvivos o muertos, por el aire, la tierra y el agua.A este movimiento se le conoce como ciclodel nitrógeno.
CICLO DEL OXIGENO
• El oxígeno es el elemento químico más abundante enlos seres vivos.
• Forma parte del agua y de todo tipo de moléculasorgánicas.
• Como molécula, en forma de O2, su presencia en laatmósfera se debe a la actividad fotosintética de losorganismos vegetales.
El ciclo empieza con el proceso de la respiración; el
oxígeno actúa como aceptor final para los electrones
retirados de los átomos de carbono de los alimentos. El
producto es agua.
El ciclo se completa en la fotosíntesis cuando se captura
la energía de la luz para tomar los electrones respecto a los
átomos de oxígeno de las moléculas de agua.
CICLO DEL AGUA
• El agua existe en la Tierra en tres estados:sólido (hielo, nieve), líquido y gas (vapor deagua).
• Océanos, ríos, nubes y lluvia están enconstante cambio: el agua de la superficie seevapora, el agua de las nubes se precipita, lalluvia se infiltra por la tierra, etc.
• Sin embargo, la cantidad total de agua en elplaneta no cambia. La circulación yconservación de agua en la Tierra se llama ciclohidrológico, o ciclo del agua.
• La transferencia de agua desde la superficie de la Tierra hacia la atmósfera, en forma de vapor de agua, se debe a la evaporacióndirecta, a la evapotranspiración y transpiración por las plantas y animales y por sublimación (paso directo del agua sólida a vapor de agua).
• El vapor de agua es transportado por la circulación atmosférica y se condensa luego de haber recorrido distancias que pueden sobrepasar 1000 km. El agua condensada da lugar a la formación de nieblas y nubes y, posteriormente, a precipitación.
• La precipitación puede ocurrir en la faselíquida (lluvia) o en la fase sólida (nieve ogranizo).
• La precipitación incluye también el agua quepasa de la atmósfera a la superficie terrestrepor condensación del vapor de agua (rocío) opor congelación del vapor (helada) y porintercepción de las gotas de agua de lasnieblas (nubes que tocan el suelo o el mar).
El agua que se precipita en la tierra puede
tener varios destinos. Una parte es devuelta
directamente a la atmósfera por evaporación;
otra parte escurre por la superficie del terreno,
escorrentía superficial, que se concentra en
surcos y va a originar las líneas de agua.
CICLO DEL FOSFORO
El fósforo es un componente esencial de los
organismos.
Su reserva fundamental en la naturaleza es la corteza
terrestre.
Es el principal factor limitante en los ecosistemas.
Sin la intervención del fósforo no es posible que un ser
vivo pueda sobrevivir.
PASOS DEL CICLO DEL FÓSFORO:
1. Los depósitos de fosfatos de la litosfera representan
la reserva principal.
2. Estos fosfatos son intemperizados y posteriormente
formar parte del suelo.
3. Las plantas absorben los fosfatos del suelo .
4. Los animales se alimentan de las plantas.
5. Las bacterias de la descomposición degradan los
tejidos vegetales y animales muertos.
6. La mayor parte del fosfato del suelo se deslava por
las aguas superficiales.
7. Cantidades pequeñas de fosfato retornan a la
superficie terrestre.
8. El hombre extrae la roca fosfatada y guano para
utilizarlos como fertilizantes.
CICLO DEL AZUFRE
- La fuente principal de azufre disponible para los
seres vivos esta constituida por los sulfatos.
- La mayor parte del ciclo de este elemento es de
carácter sedimentario y se establece entre el
agua y los suelo.
- Las diversas etapas de este ciclo son reversibles,
lo que permite la reutilización de las reservas
sedimentarias.
Pasos del ciclo del azufre:
1. La intemperización extrae sulfatos de las rocas,
los que circulan en los ecosistemas.
2. La mineralización del azufre ocurre en las capas
superiores del suelo.
3. El azufre es absorbido por las plantas en
forma de sulfatos.
8. El azufre no solo ingresa a la planta a través
del sistema radicular, sino también por las
hojas en forma de SO2.
LEY DEL MINIMO DE LIEBIG
ENUNCIADO:
La productividad agronómica está determinada por el material esencial que se encuentra en concentraciones mínimas.
LOS FACTORES LIMITATIVOS Y EL AMBIENTE
- En las plantas, el factor abiótico que con mayor
frecuencia es limitante es el agua. Esto es:
Especie Cantidad Optima de Lluvia
Tolerancia
Arboles 150 cm por año 75 cm por año
Pastos (gramíneas)
25 cm por año
Otros 5 - 10 cm por año
- La temperatura es otro factor limitante, pues su efecto se
superpone al de la pluviometría, influyendo además en la
evaporación del agua.
- En ciertos casos, un factor abiótico diferente a la precipitación o
temperatura puede ser el factor limitante principal.
Del estado estable: Se aplica solo en condiciones de relativa estabilidad
- Los factores esenciales no deben estar cambiando y deben estar disponibles.
De interacción : Asume que determinados factores pueden interactuar.
- ej: conchas moluscos :si el estroncio abunda pueden sustituir al calcio, si este es escaso
PRINCIPIOS SUBSIDIARIOS
LEY DE TOLERANCIA DE SHELFORD
No sólo la deficiencia de un factor condicionante de la producción puede ser limitativo, sino también el exceso puede
acercarnos al limite de tolerancia .
Términos Generales con Respecto al Grado Relativo de Tolerancia
Tolerancia baja y amplia
• Estenotermo-euritermo “temperatura”
• Estenohidrico-eurihidrico agua
• Estenohalino-eurihalino salinidad
• Estenofagicoo-eurifagicoo alimentos
• Estenoecio-euriecio selección de habitat
PRINCIPIOS SUBSIDIARIOS DE LA LEY
DE TOLERANCIA
1. Los organismos pueden tener una amplia tolerancia para un factor , pero angosta para otro.
2. Los organismos que tienen mucha tolerancia para todos los factores tienden a distribuirse mucho mas extensamente.
3. Cuando las condiciones no son optimas para una especie , los limites de tolerancia pueden disminuir en relación a otros factores.
4. Generalmente sucede que los organismos no viven en condiciones optimas en relación con un factor físico particular, en estos casos otro factor tendrá mayor importancia.
5. En época de reproducción los factores ambientales tienden a ser mas limitativos.
Vemos así que los limites de tolerancia mas angostos son para los organismos en reproducción ( huevo, embriones, semillas ), que para los animales adultos
ELEMENTOS NUTRITIVOS DISUELTOS
PLANTAS
HERBÍVOROS
CARNÍVORO
DETRITIVOROS
CARNÍVOROS
COMEDORES
DE BACTERIAS Y
HONGOS
Excreción
Excreción
Excreción
Excreción
Excreción
SUBSTRATO
BACTERIAS
Y HONGOS
Detritus orgánico
Vías de
renovación
de ciclo I:
Excreción
animal
primaria.
Autolisis
Hidrólisis microbiana
Microbios
simbióticos Via de
renovacion de
ciclo
II:Descomposi
cion
microbiana de
detritus.
Vías de renovación
directa de
ciclo III
VIAS DE RENOVACION
VIAS DE RENOVACIÓN
FIN
