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El ciclo básico 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. El carbono (del CO2) pasa a formar parte de los tejidos vegetales en forma de hidratos de carbono, grasas y proteínas, y el oxígeno es devuelto a la atmósfera o al agua mediante la respiración. Así, el carbono pasa a los herbívoros que comen las plantas y de ese modo utilizan, reorganizan y degradan los compuestos de carbono. Gran parte de éste carbono es liberado:
pero parte se almacena en los tejidos animales y pasa a los
carnívoros, que se alimentan de los herbívoros. En resumen, los pasos más importantes del ciclo del carbono son los siguientes:
Combustibles fósiles: Efecto invernadero: 2. Ciclo del
nitrógeno
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Las bacterias del género
Rhizobium, viven en nódulos de las raíces de
leguminosas y de algunas plantas leñosas. |
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Nódulos en raíces de leguminosas: |
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imagen obtenida en: |
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Las cianobacterias, realizan
la mayor parte de la fijación del nitrógeno. Algunos
helechos acuáticos tiene cavidades donde viven las
cianobacterias. |
Nitrificación: proceso de oxidación
del amoníaco o ion amonio, realizado por dos tipos de
bacterias: Nitrosomonas y Nitrobacter
(comunes del suelo). Este proceso genera energía que
es liberada y utilizada por estas bacterias como
fuente de energía primaria.
Este proceso ocurre en dos etapas:
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Un grupo de bacterias, las Nitrosomonas y
Nitrococcus, oxidan el amoníaco a nitrito (NO2-): |
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Otro grupo de bacterias, Nitrobacter, transforman el nitrito en
nitrato, por este motivo no se encuentra nitrito en el suelo, que
además es tóxico para las plantas. |
Asimilación: las raíces de las plantas absorben el amoníaco (NH3) o el nitrato (NO3 -), e incorporan el nitrógeno en proteínas, ácidos nucleicos y clorofila. Cuando los animales se alimentan de vegetales consumen compuestos nitrogenados vegetales y los transforman en compuestos nitrogenados animales.
Amonificación: consiste en la conversión de compuestos nitrogenados orgánicos en amoníaco, se inicia cuando los organismos producen desechos como urea (orina) y ácido úrico (excreta de las aves), sustancias que son degradadas para liberar como amoníaco el nitrógeno en el ambiente abiótico. El amoníaco queda disponible para los procesos de nitrificación y asimilación. El nitrógeno presente en el suelo es el resultado de la descomposición de materiales orgánicos y se encuentra en forma de compuestos orgánicos complejos, como proteínas, aminoácidos, ácidos nucleicos y nucleótidos, que son degradados a compuestos simples por microorganismos - bacterias y hongos - que se encuentran en el suelo. Estos microorganismos usan las proteínas y los aminoácidos para producir sus propias proteínas y liberan el exceso de nitrógeno en forma de amoníaco (NH3) o ion amonio (NH4+).
Desnitrificación: es el proceso que realizan algunas bacterias ante la ausencia de oxígeno, degradan nitratos (NO3 -) liberando nitrógeno (N2) a la atmósfera a fin de utilizar el oxígeno para su propia respiración. Ocurre en suelos mal drenados. A pesar de las pérdidas de nitrógeno, el ciclo se mantiene gracias a la actividad de las bacterias fijadoras de nitrógeno, capaces de incorporar el nitrógeno gaseoso del aire a compuestos orgánicos nitrogenados.
El ciclo del agua (o ciclo hidrológico) es la circulación del agua de la tierra: el agua fresca de los lagos y ríos, los mares y océanos salados y la atmósfera. Comprende el proceso que recoge, purifica y distribuye el suministro fijo del agua en la superficie terrestre, abarcando algunos pasos importantes:
 | A través de la evaporación, el agua que está sobre la tierra y en los océanos se convierte en vapor de agua. |
| A través de la condensación, el vapor de agua se convierte en gotas del líquido, las cuales forman las nubes o la niebla. |
| En el proceso de precipitación, el agua regresa a la Tierra bajo la forma de rocío, de lluvia, granizo o nieve. |
| A través de la transpiración, el agua es absorbida por las raíces de las plantas, pasa a través de los tallos y de otras estructuras y es liberada a través de sus hojas como vapor de agua. |
| El agua se mueve desde la tierra hacia el mar, o bien desde la tierra hacia el suelo donde es almacenada y de donde regresa eventualmente a la superficie o a lagos, arroyos y océanos. |
| Con la condensación del agua, la gravedad provoca la caída al suelo. |
| La gravedad continúa operando empujando al agua a través del suelo (infiltración) y sobre el mismo en el sentido de las pendientes del terrenos (escurrimiento). |
La gravedad provoca que el agua alcance nuevamente los océanos y depresiones. El agua congelada atrapada en regiones heladas de la tierra ya sea como nieve o hielo, constituye reservorios que pueden permanecer largos períodos de tiempo. Lagos, lagunas, esteros y pantanos son reservorios temporales. Los océanos tienen agua salada por la presencia de minerales, los cuales no pueden llevarse con el vapor de agua. Así, la lluvia y la nieve contienen agua relativamente limpia, con la excepción de los contaminantes que el agua arrastra de la atmósfera.
En el ciclo del agua la energía es provista por el sol, el cual produce la evaporación y, además, provee la energía para los sistemas climáticos que permiten el movimiento del vapor de agua (nubes) de un lugar a otro (de otro modo siempre llovería solo sobre los océanos).
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Los organismos juegan un rol muy importante en el ciclo del agua, la mayoría contienen importantes cantidades de agua (hasta un 90% en peso). Animales y plantas pierden agua de sus cuerpos por evaporación. En las plantas el agua tomada por las raíces se mueve hacia las hojas donde se pierde por transpiración. Tanto en plantas como en animales, la ruptura de los carbohidratos (azúcares) para producir energía (respiración) produce CO2 y agua como productos de desecho. La fotosíntesis invierte esta reacción, el agua y el CO2 se combinan para formar carbohidratos
Curiosidad:
¿Cómo afecta la acción humana al ciclo del agua?
Las
acciones humanas pueden agotar el suministro del agua
subterránea, causando una escasez de ésta y el
consecuente hundimiento de la tierra al ser extraído el
líquido. Al remover la vegetación, el agua fluye sobre
el suelo más rápidamente de modo que tiene menos
tiempo para absorberse en la superficie. Esto provoca un
agotamiento del agua subterránea y la erosión
acelerada del suelo.
| Amonificación: proceso por el cual los descomponedores degradan las proteínas y los aminoácidos, liberando el exceso de nitrógeno en forma de amoníaco (NH3) o ion amonio (NH4+) |
| Asimilación (de nitrógeno): conversión de nitrógeno inorgánico a moléculas inorgánicas de los seres vivos. |
| Carbohidrato: compuesto que contiene carbono, hidrógeno y oxígeno en la proporción aproximada de C:2H:O; por ejemplo: azúcares, almidón y celulosa. |
| Condensación: cambio físico en el que el agua en estado de vapor o gaseoso pasa al estado líquido. |
| Desnitrificación: proceso por el cual ciertas bacterias que viven en suelos pobremente aireados degradan nitratos utilizando el oxígeno para su propia respiración y devolviendo el nitrógeno a la atmósfera. |
| Evaporación: cambio físico en el que un líquido pasa al estado gaseoso o de vapor. |
| Fijación del nitrógeno: conversión de nitrógeno atmosférico en amoníaco. |
| Fotosíntesis: serie completa de reacciones químicas en las que se utiliza la energía de la luz para sintetizar moléculas orgánicas energéticas, por lo general carbohidratos, a partir de moléculas inorgánicas poco energéticas, generalmente dióxido de carbono y agua. |
| Gas natural: El que procede de formaciones geológicas o aceites naturales. Ej.: la calefacción de casa funciona con gas natural. |
| Hulla: mineral fósil negro y brillante, muy rico en carbono (entre 75 y 90 %), se usa como combustible, y un contenido en volátiles que oscila entre 20 y 35 %. Tiene un poder calorífico |
| Nitrificación: la oxidación del amoníaco o del amonio a nitritos y nitratos, como ocurre por la acción de las bacterias nitrificantes. |
| Nitrogenasa: enzima utilizada por las bacterias fijadoras de nirógeno. |
| Petróleo: Líquido natural oleaginoso e inflamable, constituido por una mezcla de hidrocarburos, que se extrae de lechos geológicos continentales y marítimos y tiene múltiples aplicaciones químicas e industriales: el gasoil y la nafta se obtienen del petróleo. |
| Precipitación: agua en forma de lluvia, granizo o nieve que cae desde la atmósfera sobre la tierra y cuerpos de agua. |
| Transpiración: evaporación de agua a través de los estomas de una hoja. |
| Audesirk, T.Y Audesirk, G. Biología. La Vida en la Tierra. Prentice Hall. |
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Campbell, Neil A., Mitchell, Lawrence G., Reece, Jane B. Biología. Conceptos y Relaciones. Tercera Edición. Pearson Educación. |
| G. Tyler Miller, Jr. Ecología y Medio Ambiente. Grupo Editorial Iberoamérica. |
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Solomon, Eldra P., Berg, Linda, Martín, Diana. Biología. Mc Graw Hill - Interamericana. |
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