Conceptos básicos de biología: Ciclo de la materia en los ecosistemas

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Por René Fester Kratz

Los organismos de los ecosistemas biológicos se conectan entre sí a través de su necesidad de materia y de energía. Todo organismo necesita moléculas como proteínas, carbohidratos y grasas para proporcionar las materias primas para la construcción de sus células.

Uno de los hechos más fascinantes acerca de la Tierra es que casi toda la materia en el planeta hoy en día ha estado aquí desde que se formó la Tierra por primera vez. Esto significa que todo el carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y otros elementos que componen las moléculas de los seres vivos han sido reciclados una y otra vez a lo largo del tiempo. En consecuencia, los ecologistas dicen que la materia circula a través de los ecosistemas.

Los científicos rastrean el reciclaje de los átomos a través de ciclos llamados ciclos biogeoquímicos.

Debido a que el elemento carbono forma la columna vertebral de las moléculas que componen las células, uno de los ciclos biogeoquímicos más importantes para la vida en la Tierra es el ciclo del carbono.

Los principales componentes del ciclo del carbono son

  • Las plantas toman dióxido de carbono de la atmósfera, utilizándolo para construir carbohidratos a través de la fotosíntesis.
  • El carbono se mueve a través de las cadenas alimenticias a medida que los organismos se comen a otros organismos, incorporando las moléculas que contienen carbono de su alimento a las moléculas orgánicas que conforman sus propios cuerpos.
  • El carbono pasa de los seres vivos al medio ambiente, ya que todos los tipos de organismos utilizan algunas de sus moléculas alimenticias como fuente de energía. Para transferir energía de su alimento a sus células, los organismos descomponen las moléculas de los alimentos en dióxido de carbono y agua en el proceso de respiración celular.
  • Además de ser animales que realizan respiración celular, los seres humanos también contribuyen al ciclo del carbono a través de procesos industriales. La combustión de combustibles fósiles produce dióxido de carbono y agua, contribuyendo a la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera.
  • Los combustibles fósiles que los humanos usan hoy en día se formaron hace cientos de millones de años cuando las plantas muertas fueron depositadas en la Tierra de una manera que ralentizó la actividad de las bacterias y hongos que normalmente descomponen la materia muerta. Debido a que las moléculas orgánicas en las plantas muertas no fueron descompuestas por estos descomponedores, las moléculas orgánicas podrían ser convertidas por fuerzas geológicas en petróleo, carbón y gas natural.
  • El dióxido de carbono se difunde desde el aire hacia los océanos, donde existe en forma disuelta, creando otra gran reserva de carbono.

Saque una hoja de papel para probar las preguntas de práctica. Para las preguntas 1-9, use los términos que siguen para etiquetar los eventos del ciclo del carbono que se muestran en la figura.

a. Respiración celular de los animales

b. Respiración celular por las plantas

c. Respiración celular por descomponedores (descomposición)

d. Dióxido de carbono atmosférico

e. Fotosíntesis

f. Dióxido de carbono disuelto

g. El carbono orgánico en los seres vivos

h. Combustión de combustibles fósiles

i. Conversión de carbono orgánico en combustibles fósiles

La siguiente es la forma en que se debe etiquetar la figura:

  1. d. Dióxido de carbono atmosférico
  2. b. Respiración celular por las plantas
  3. g. El carbono orgánico en los seres vivos
  4. a. Respiración celular de los animales
  5. e. Fotosíntesis
  6. h. Combustión de combustibles fósiles
  7. f. Dióxido de carbono disuelto
  8. c. Respiración celular por descomponedores (descomposición)
  9. i. Conversión de carbono orgánico en combustibles fósiles.

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