UNIVERSIDAD YACAMBU
ESTUDIOS AMBIENTALES
Elaborado
por: Franklin Lezama, C.I. No. 8.532.822
SISTEMAS
BIOLOGICOS
Los sistemas
biológicos se definen como la interacción que se establece en los ciclos de vida
de todo ser viviente. Dominan la parte viva de la tierra, es decir a los seres vivos, entiéndase animales y
humanos, las plantas en fin todo lo que posea vida en nuestro planeta.
Un
análisis químico de los elementos constituyentes de todos los seres vivos
conocidos revelaría que casi todos de ellos están formados por los mismos
elementos químicos.
Si los
elementos químicos de los seres vivos están presentes en el planeta la
proporción en que se encuentran es diferente, e inculco diferente a la de la corteza
terrestre, que es el medio donde se desarrolla.
De todos
los elementos que se hallan en la corteza sólo 70 son componentes de los seres
vivos y de estos sólo 16 son comunes a todos ellos.
Se
denomina elementos biogénicos o bioelementos a aquellos elementos químicos que
forman parte de los seres vivos. En la actualidad se han identificado unos 70.
Se agrupan
en tres categorías:
.Bioelementos
principales C, H, O, N.
.Bioelementos
secundarios: S, P, Mg, Ca, Na, K, Cl
.Oligoelementos
Un
análisis químico de los elementos que constituyen la materia viva conocidos
revelaría que casi todos están formados cualitativa y cuantitativamente por lo
mismos elementos.
Comparando
la proporción en masa de los distintos elementos químicos en
Si bien
los elementos químicos que forman los seres vivos están presentes en el planeta
la proporción en la que se encuentra es diferente, incluso diferente a la de la
corteza que es el medio en el que se desarrolla la vida esto nos indica que los
seres vivos han seleccionado aquello elementos que son mas idóneos para su
estructura y sus funciones.
De todos
los elementos que se encuentra en la corteza solo 70 son componentes de los
seres vivos y de ellos solo 16 son comunes a todos los seres vivos esto nos
confirma la idea de que la vida se ha desarrollado sobre unos elementos
concretos no por azar sino porque esos elementos poseen unas propiedades
físico-química que los hacen idóneos en los procesos químicos que se
desarrollan en los seres vivos.
Los
bioelementos o elementos biogénicos son aquellos elementos químicas que forman
parte de los seres vivos, en la actualidad se han identificado unos 70.
Se pueden
clasificar en dos grupos:
Bioelementos primarios: Son
indispensables para la formación de biomoleculas orgánicas: Glucidos, Lípidos,
Proteínas y Ácidos nucleicos. El 95 % del total de la materia viva C,H,O,N,P,S.
Bioelementos secundarios: (Resto)
se dividen en:
-Indispensables:
son Ca, Na, K, Mg, Cl, Fe, Si, Cu, Mn, B, F, I.
-Variables:
son Br, Zn, Ti, V, Pb.
Los
bioelementos indispensables no pueden faltar en algunos organismos, existe otra
clasificación, que esta basada en su importancia y es que divide a los
bioelementos en bioelementos plásticos y oligoelementos.
Los
oligoelementos: Fe, Cu, Mg se denominan de esta forma al conjunto de elementos
químicos que están presentes en la materia viva en proporciones inferiores al
0,5%.
Se han aislado
60 oligoelementos en los cuales 14 son comunes para todos los seres vivos estos
son oligoelementos esenciales y son: Mn, Zn, F, I, B, Fe, Cu, Mg, Si, V, Cr,
Co, Se,Mo, Sn.
Las
razones por las que los bioelementos mayoritarios forman parte prácticamente
todas las moléculas son las siguientes:
-los seis
elementos C, H, O, N, P, S tienen capas electrónicas externas incompletas de
este modo pueden formar fácilmente enlaces covalentes compartiendo pares de
electrones dando lugar a todas las biomoleculas: estructuras y funciones
vitales.
-Estos
elementos poseen un numero atómico bajo por lo que electrones compartidos en la
formación de enlaces originadas son muy estables.
-Dado que
el O y N son electronegativas muchas biomoleculas son polares y para ello solubles
en agua que es el medio que tienen lugar todas las reacciones celulares.
Los
bioelementos mayoritarios pueden incompararse fácilmente a los seres vivos
desde el medio externo CO2, H2O Nitratos, NO3- esto asegura el intercambio
constante de materia entre los organismos vivos y su ambiente
Los
bioelementos se combinan entre si formando moléculas mas o menos complejas que
reciben el nombre de biomoleculas o principios inmediatos desde el punto
de vista químico. Se clasifica en: inorgánicas y orgánicas.
Las
biomoleculas inorgánicas pueden encontrarse fuera de los seres vivos, tienen
una estructura química sencilla y las orgánicas son exclusivas de los seres
vivos.
Agua
Inorgánicas
Sales
Minerales
Biomoleculas
Glucidos
Lípidos
Orgánicas
Proteínas
Fotosíntesis
El funcionamiento de
los sistemas biológicos requiere de una fuente energética que alimente los
procesos físico-químicos que hacen posible la producción de biomasa por
síntesis de minerales simples y su estructuración en moléculas orgánica
complejas.
La mayor fuente de
energía en el planeta es la luz solar, disponible en toda la redondez del
planeta. Su umbral de entrada a los sistemas biológicos, es a través de su
fijación y almacenamiento en forma de energía química en compuestos orgánicos
estables, lo cual es realizado por los tejidos fotosintetizantes existentes en
los vegetales verdes, en sus órganos portadores de cloroplastos (hojas,
epidermis, etc
A este proceso por el
cual la energía es capturada y almacenada en compuestos orgánicos
se denomina FOTOSINTESIS, consistente en la transformación de la energía solar
(radiante) no aprovechable por la mayoría de los organismos como fuentes
energéticas, en energía química (actínica) susceptible a ser contenida en
enlaces químicos a partir de los cuales es fácilmente utilizable.
Es un delgado estrato,
una comparativamente leve película que tiene lugar en los primeros diez
kilómetros, desde unos quinientos metros bajo el nivel medio del océano. A
pesar de que -en términos de espacio- la biosfera conforma un universo de unos
3.840 millones de kilómetros cúbicos (3.840 x 10
LOS
REINOS FUNCIONALES
Se dividen en tres
grupos:
1.
Productores primarios,
conforman la mayor parte de la masa viva o biomasa del planeta, cuya
multiplicidad de formas va desde el minúsculo plankton acuático, de dimensiones
microscópicas, hasta los gigantescos árboles de los bosques. Su función es la
de producir materia viva, orgánica, no sólo para autoalimentación o su consumo
individual, sino para otros seres dependientes en el medio en el cual existen.
2.
Autótrofo o consumidores,
son incapaces de generar su
propio alimento, su diversidad es
también infinita, desde el más pequeño invertebrado hasta
los enormes cetáceos marinos, que forman el segundo grupo más importante en
volumen. Sus funciones son de ingerir tejido vivo proveniente de vegetales o de
animales para su existencia y para acumularlo en sus propios tejidos a través
de la productividad secundaria.
3.
Descomponedores o desintegradotes,
son incapaces de producir o
consumir materia orgánica, obtienen sus nutrientes de la reducción de materia
viva -animal o vegetal- se trata de cinco microorganismos también muy diversos:
bacterias, hongos, protistos, etc., cuya función es desintegrar la materia
orgánica en sus componentes minerales elementales, quienes de esa manera
vuelven a su entorno original.
Cada
uno de estas tres clases de seres ejerce su propia función en condiciones
bioquímicas, biofísicas y bioclimáticas variadas, lo que se refleja en cada
morfología, fisiología y conducta específica de cada estirpe biológica, lo que
a su vez da lugar a diversas comunidades de seres, donde cada especie tiene una
historia evolutiva que se pierde en la estela del tiempo geológico, pero cuyo
código genético está entrelazado, no sólo con aquellas especies con quienes
comparte su entorno, sino con el entorno mismo y sus características.
PRODUCCIÓN
Entendiéndose como la
capacidad de producirse energía en los sistemas ecológicos. Debemos considerar
que el planeta es el hábitat de todos
los seres vivos, entendiéndolos como seres humanos y animales, es el lugar al
cual pertenecemos y merece nuestra protección y cuidado; aunque se interponen
variables de tipo económico en donde el afán de lucro de las personas y de
algunas empresas, no dejan ver ante sus ojos, el deterioro físico y los cambios
climatológicos presentados en el mundo, a consecuencia de la destrucción de los
recursos naturales, renovables y no renovables capaces éstos de producir su
propia naturaleza.
Producción y
Productividad primaria La productividad
primaria se ve definida por los principales productores de vida en nuestro
planeta: las plantas. Producción en
ecología significa la cantidad de materia viva -o biomasa- generada por
un ecosistema como efecto de la fijación y síntesis de minerales, con el
auxilio de la energía radiante del sol. Así, la producción se refiere al
ingreso, uso o disipación y acumulación o almacenamiento de tal energía en los
tejidos de los seres vivos a través de procesos metabólicos.
Si bien todos los
vegetales verdes son productores primarios, su capacidad de producción varía en
volumen por unidad individual, de peso y de tiempo. Así mismo, las comunidades
de plantas (vegetales verdes en general) en el ecosistema muestran diferentes
rangos de producción. Luego, al volumen de producción por unidad de espacio y
de tiempo es lo que se denomina productividad, cuyo ritmo está condicionado por
una serie de variables ambientales, entre las que podríamos destacar:
a. La disponibilidad de nutrientes y de
humedad.
b. Temperatura
c. Suficiente luz para la fotosíntesis.
Una óptima
productividad es el resultado de la favorable convergencia de tales
variables más la capacidad de la planta para aprovechar eficientemente sus
ventajas. Toda la estructura de la comunidad, la disposición de las células
fotosintetizantes, el diseño del sistema radicular de apoyo, las dimensiones de
los troncos y ramas, la disposición y dinámica de la comunidad planktónica.
Todo está dispuesto de manera tal que se pueden aprovechar al máximo la
intensidad de la luz. La variada morfología foliar y las diversas disposiciones
estructurales de los órganos fotosíntetizantes en las plantas verdes,
enraizadas o flotantes, son adaptaciones o tácticas auto ecológicas, medio
acuoso o aeroterrestre para facilitar la realización de la fotosíntesis
Como quiera que en los
sistemas biológicos reconocemos tres "reinos funcionales", hay
también tres modos de nutrición o maneras de captar u obtener energía. A los
seres Autótrofos, se les denomina también productores primarios, pues son
quienes realizan la producción básica, la generación de materia viva a partir
de minerales, agua y energía a través de la
fotosíntesis. La totalidad de la
materia producida por este medio es conocida como Producción
Primaria Bruta, la mayor parte de la cual es consumida por los mismos
productores en la respiración celular, mientras que el resto es acumulada y
"ahorrada" en el tejido vegetal, es decir, en biomasa vegetal, a la
que denominamos entonces Producción Primaria Neta, que va a enriquecer al
estrato básico de todo ecosistema.
PRODUCTIVIDAD
PRIMARIA
La productividad primaria se define como la tasa a la cual la energía radiante es almacenada por la actividad fotosintética en forma de materia orgánica, que puede ser utilizada como alimento en otros términos, es la tasa de conversión de energía radiante en energía química y materia orgánica. Se suele distinguir entre productividad primaria bruta y productividad primaria neta: la primera se refiere al total de la actividad fotosintética, incluyendo aquella parte de energía radiante captada pero usada en el proceso de respiración. La productividad primaria neta es la tasa de energía realmente incorporada a los tejidos de la planta. La productividad secundaria se refiere a la tasa de acumulación de energía en los niveles de consumidores o niveles heterotróficos superiores y convertidos en diferentes tejidos.
REDUCCIÓN
En los ciclos de los ecosistemas se presentan los procesos de reducción consistente en la toma de los nutrientes, tal es el caso del humus, el cual los consumidores lo reducen a la parte energética necesaria para su subsistencia, luego pasan éstos nutrientes nuevamente al ciclo donde se inicia nuevamente el proceso.
FOTOSINTESIS
El funcionamiento de
los sistemas biológicos requiere de una fuente energética que alimente los
procesos físico-químicos que hacen posible la producción de biomasa por
síntesis de minerales simples y su estructuración en moléculas orgánica
complejas.
La mayor fuente de
energía en el planeta es la luz solar, disponible en toda la redondez del
planeta. Su umbral de entrada a los sistemas biológicos, es a través de su
fijación y almacenamiento en forma de energía química en compuestos orgánicos
estables, lo cual es realizado por los tejidos fotosintetizantes existentes en
los vegetales verdes, en sus órganos portadores de cloroplastos (hojas,
epidermis, etc)
A este proceso por el
cual la energía es capturada y almacenada en compuestos orgánicos
se denomina FOTOSINTESIS, consistente en la transformación de la energía
solar (radiante) no aprovechable por la mayoría de los organismos como fuentes
energéticas, en energía química (actínica) susceptible a ser contenida en
enlaces químicos a partir de los cuales es fácilmente utilizable.
CONSUMO
En los sistemas se
define como el gasto interno necesario
para la subsistencia o preservación de las especies.
FLUJO DE ENERGIA
El diagrama anterior muestra como la energía (flechas
oscuras) y los nutrientes inorgánicos (flechas claras) fluyen a través del
ecosistema. Debemos, primeramente, aclarar algunos conceptos. La energía
"fluye" a través del ecosistema como enlaces carbono-carbono. Cuando
ocurre respiración, los enlaces carbono-carbono se rompen y el carbono se
combina con el oxígeno para formar dióxido de carbono (CO2). Este
proceso libera energía, la que es usada por el organismo (para mover sus
músculos, digerir alimento, excretar desechos, pensar, etc.) o perdida en forma
de calor. Las flechas oscuras en el diagrama representa el movimiento de esta
energía. Observe que toda la energía proviene del sol, y que el destino final
de toda la energía es perderse en forma de calor. ¡La energía no se recicla
en los ecosistemas!
AUTOECOLOGIA
Es la forma como se estudian las especies que
conforman un ecosistema.
ECOSISTEMAS.
RELACION BIOTA-BIOTOPO
El concepto, que empezó a desarrollarse en las décadas de
1920 y 1930, tiene en cuenta las complejas interacciones entre los organismos —plantas, animales, bacterias, algas, protozoos y hongos, entre otros— que forman la comunidad y los
flujos de energía y materiales que la
atraviesan. Los Ecosistemas son relativamente
autónomos formados por una comunidad natural y
su medio ambiente físico.
Hay muchas formas de clasificar
ecosistemas, y el propio término se ha
utilizado en contextos distintos. Pueden describirse como ecosistemas zonas tan
reducidas como los charcos de marea de las rocas
y tan extensas como un bosque completo.
Pero, en general, no
es posible determinar con exactitud dónde termina un ecosistema
y empieza otro. La idea de ecosistemas claramente separables es, por tanto,
artificiosa. Por todo lo antes expuesto sería imposible no relacionar el
enfoque de los ecosistemas con
biota-biotopo.
INFOGRAFIAS
CAMBIO CLIMATICO
Actualmente, existe un
fuerte consenso científico que el clima global se verá alterado
significativamente, en el próximo siglo, como resultado del aumento de
concentraciones de gases invernadero tales como el dióxido de carbono, metano,
óxidos nitrosos y clorofluorocarbonos (Houghton et al., 1990, 1992). Estos
gases están atrapando una porción creciente de radiación infrarroja terrestre y
se espera que harán aumentar la temperatura planetaria entre 1,5 y
http://www.monografias.com/trabajos13/clima/clima.shtml
IMPACTO AMBIENTAL
Causa de las
actividades industriales. Otras actividades contaminantes del ambiente. Impacto
de las actividades agropecuarias sobre el medio ambiente. Atributos
ambientales. Protección del ambiente. Instrumentos legales para la defensa del
medio ambiente.
http://www.monografias.com/Ecologia/index.shtml
FLUJO DE ENERGIA Y CADENA TROFICA
En esta sección se tratará de explicar la manera por
la cual la energía fluye por un ecosistema. La comprensión del concepto de
flujo energético permite comprender el estado de equilibrio de los ecosistemas,
como puede ser afectado por las actividades humanas y la manera en que las
sustancias contaminantes se mueven a través del ecosistema.
http://www.jmarcano.com/nociones/trofico.html
FUENTES DE INFORMACIÒN
elibros
Charles J. Kbrebs “Ecologia. Estudio de la distribución
y
Vásquez. “Ecologia y Formación Ambiental” Mc Graw
Hill 2001
Monografías.com