Resumen de Ciclos Bioquímicos - PDF

BIOCHEMICAL CYCLES Unit 10  OBJETIVE Analizar la estructura y composición de los ciclos biogeoquímicos, para predecir los impactos de las actividades humanas en los ecosistemas y el cambio climático, utilizando modelos representativos.  TOPIC Ciclo del...

BIOCHEMICAL CYCLES Unit 10  OBJETIVE Analizar la estructura y composición de los ciclos biogeoquímicos, para predecir los impactos de las actividades humanas en los ecosistemas y el cambio climático, utilizando modelos representativos.  TOPIC Ciclo del oxígeno Ciclo del carbono Ciclo del nitrógeno Ciclo del fósforo Interacciones de los ciclos biogeoquímicos Impacto de las actividades humanas sobre los ciclos biogeoquímicos  10.1. OXYGEN CYCLE AND ITS IMPORTANCE FOR LIFE  OXYGEN Es un elemento químico muy abundante e indispensable para la vida. Su símbolo químico es O. El ciclo del oxígeno comprende una serie de situaciones y reacciones para pasar del estado libre al estado de combinación con otros elementos y volver nuevamente al estado libre. EL OXÍGENO, EN LA NATURALEZA, SE ENCUENTRA: Libre en la atmósfera. Puede encontrarse como molécula diatómica (O2) o como molécula triatómica u ozono (O3). Combinado con otros elementos forma óxidos Con Carbono, forma gas carbónico CO2 Con Hidrógeno, forma agua H2O Con otros minerales, forma minerales Como elementos biogeonésicos es componente fundamental de la materia viva.  OXYGEN CYCLE 1. En el aire el oxígeno está libre, sea como O2, O3 y como CO2. 2. Los animales lo respiran para generar energía para sus procesos vitales y lo devuelven a la atmósfera como CO2. 3. Libre en el aire interviene como oxidante en la combustión de los cuerpos. 4. Al ser un elemento químico muy activo, se combina con facilidad con otros elementos.  OXYGEN CYCLE 5. Combinado con el hidrógeno forma agua H2O. 6. Forma parte de las proteínas, grasas y glucosa de las células de los seres vivos. Al morir, sus restos oxigenados van al suelo. 7. Con la fotosíntesis, la clorofila descompone el agua liberando oxígeno que va a la atmósfera ATMÓSFERA EDÁFICA La constituyen el oxígeno y otros gases que se encuentran en el suelo. La aireación y oxígenación del suelo es muy importante para la respiración de las plantas y de los microorganismos que en él se encuentran. En un suelo sin suficiente aireación, las plantas no se desarrollan y pueden morir. Por esta razón el suelo debe ser removido de vez en cuando para mejorar su aireación y capacidad productiva. ENFERMEDADES POR FALTA DE OXÍGENO En los seres humanos, la falta de oxígeno en la sangre se denomina hipoxemia, que provoca: Cansancio, debilitamiento y fatiga Incorrecta secreción de hormonas. Problemas de digestión. Pérdida de la capacidad de pensar, razonar y decidir. Debilidad de la memoria.  10.2. CARBON CYCLE AND ITS IMPORTANCE FOR LIFE  CARBON Es el componente universal de la materia viva, fundamento y base de la vida. En estado puro forma el diamante y el grafito. Combinado con otros elementos químicos forma: Compuestos inorgánicos: más conocidos son CO2, caliza, mármol y petróleo. Compuestos orgánicos: permiten el desarrollo de la vida.  CARBON CYCLE: BIOLOGICAL CYCLE 3. Al nutrirse de las hojas y tallos, los herbívoros convierten en 1. El carbono en forma de CO2 se hidratos de carbono en glucosa encuentra en el aire. que se incorpora a las células como fuente de energía. 2. Las plantas lo toman del aire y 4. Con la respiración, el oxígeno luego con la fotosíntesis elaboran reacciona con la glucosa glucosa, alimento para los generando energía y CO2 que es animales. eliminado.  CARBON CYCLE: BIOGEOCHEMICAL CYCLE 1. Hace millones de 2. Los restos de las 3. Con la combustión años, muchos plantas en de las plantas, del bosques fueron descomposición carbón, del petróleo sepultados y por la forman el humus, y de sus derivados, el presión y rico en carbón se desprende temperatura se microorganismos en forma de CO2, convirtieron en que convierten la que va al aire y otra petróleo y carbón materia orgánica en parte se queda como mineral. inorgánica. ceniza.  CARBON CYCLE: BIOGEOCHEMICAL CYCLE 4. Algunos productos 5. Los volcanes 6. En ciertos lugares, de las plantas se arrojan carbono en el agua subterránea fermentan para forma de cenizas y descompone rocas, obtener cerveza y CO2. Las tierras ricas en carbonato vino. Con la negras de los Andes de calcio y brota fermentación se son cenizas como agua desprende CO2 que volcánicas, ricas en carbonotada. va al aire. carbono.  IMPORTANCE OF THE CARBON CYCLE 1. Por su capacidad para unirse con otros átomos, forma una gran variedad de compuestos orgánicos, necesarios para la vida 2. En el ser humano y en los animales, la glucosa es fuente de energía. 3. En la atmósfera el CO2 ayuda a mantener el calor en la Tierra. 4. La inhalación continua de CO2 o de CO es nocivo para los seres vivos. ENFERMEDADES POR EL CO2 Y EL CO Irritación de la mucosa nasal Asma Neumonía Bronquitis Enfisema Enfermedades cardiovasculares 10.3. NITROGEN CYCLE AND ITS IMPORTANCE FOR LIFE  NITROGEN En estado libre, este elemento químico constituye el 78% del aire. Combinado con otros elementos químicos forma compuestos inorgánicos como el amoníaco y también compuestos orgánicos como las proteínas y la clorofila. Forma parte de los elementos biogenésicos. Los seres vivos no lo asimilan directamente, es necesario una serie de pasos:  NITROGEN CYCLE 1. El nitrógeno como N2 está libre en la atmósfera. 2. Por las descargas eléctricas, se combina con el oxígeno y forma NO2 (nitrito) y NO3 (nitrato) que son arrastrados al suelo por las lluvias. 3. Las bacterias nitrificantes lo toman directamente del aire y lo convierten en amoníaco NH3 del que a su vez se forman NO2 y NO3. 4. Los NO2 y NO3, con la humedad del suelo, se convierten en nutrientes para las plantas.  NITROGEN CYCLE 5. Las plantas absorben los nitratos disueltos en el agua y, durante la fotosíntesis, los combinan con otros elementos químicos para elaborar proteínas y clorofila. 6. Los animales herbívoros transforman las proteínas vegetales en proteínas animales. 7. Cuando mueren los animales y vegetales, sobre sus restos actúan las bacterias desnitrificantes que liberan N2. IMPORTANCIA PARA LA AGRICULTURA El nitrógeno es esencial para la agricultura, como fertilizante. Se utiliza con el nombre de urea, muy soluble en agua, lo que facilita su absorción por las plantas. Favorece la formación de clorofila y desarrollo del follaje, hay más fotosíntesis y más producción. Las hojas amarillentas suelen ser síntomas de falta de nitrógeno. LAS LEGUMINOSAS Y EL NITRÓGENO En las raíces de las leguminosas se forman nódulos bacterianos. Las bacterias captan el nitrógeno atmosférico y lo convierten en compuestos útiles para la planta. Para nitrogenar de manera natural un suelo, se siembran leguminosas.  EL NITRÓGENO Y LA SALUD En la sangre, provoca que la hemoglobina pierda su capacidad de transportar oxígeno. Afectan el funcionamiento de la glándula tiroides. Impiden el normal amacenamiento de la vitamina A en el hígado. Acelera la producción de sustancias que provocan cáncer. El dióxido de nitrógeno es un compuesto químico muy tóxico presente en el humo del tabaco  10.4. PHOSPHORUS CYCLE AND ITS IMPORTANCE FOR LIFE  PHOSPHORUS A diferencia del oxígeno, del CO2 y del nitrógeno, el fósforo no se encuentra en la atmósfera Su ciclo puede ser terrestre y acuático  EARTH CYCLE El fósforo se encuentra en el suelo por la erosión y meteorización de las rocas. Las plantas absorben los fosfatos disueltos en el suelo. Los animales herbívoros lo incorporan de las plantas y los carnívoros de sus víctimas. Sobre los restos de los seres vivos actuan los microorganismos descomponedores. Al regresar al suelo, una parte es absorbida las plantas y otra llega a los cuerpos de agua.  AQUATIC CYCLE En los lagos, la acumulación de fósforo causa eutrofización. En los lagos, puede sedimentarse y, con el tiempo, convertirse en roca fosfatada. El fósforo llevado por los ríos llega a los océanos donde: Una parte es asimilado por el fitoplancton y por las algas. Otra parte va al fondo marino y es removido por las corrientes o se sedimenta para formar rocas sedimentarias. IMPORTANCE OF PHOSPHORUS FOR CROPS Reacciona con los nitritos y nitratos formando minerales útiles para las plantas Proporciona suficiente energía y vitalidad para mantener y elevar su productividad PHOSPHORUS AND ITS HEALTH BENEFITS En forma de fosfato, es muy importante en la formación de huesos, dientes y proteínas. Interviene en el normal funcionamiento de los riñones, músculos y el sistema nervioso. El consumo de alimentos ricos en fósforos ayudan a mantener un estado de energía y vigor.