Materia i energia

Biología # Cicles biogeoquímics. Energia endosomática y exosomàtica. Ecologia tròfica. Biomassa

  • Enviado por: Ana
  • Idioma: catalán
  • País: España España
  • 5 páginas
publicidad

UNITAT 3

EL CICLE DE LA MATÈRIA I EL FLUX D'ENERGIA

  • Matèria i energia

  • L' energia necessària per a que qualsevol ecosistema pugui funcionar prové del sol, aquesta es va passant de uns éssers al altres i així doncs parlarem de fluix d'energia.

    L'energia que entra a la terra pot ser de diferents tipus:

    • Raigs gamma

    • Raigs X

    • Raigs ultraviolats

    • Raig visible

    • Raigs infrarojos

    • Ones radio

    L'energia es transforma per la seva interacció amb l'atmosfera, la hidrosfera, la litosfera i també la biosfera.

    Tan sols l'1% de l'energia provinent del sol és usada directament per la vida.

    Els organismes són etapes transitòries del cicle de nutrients i del flux d'energia.

    Els éssers fotosintètics són els únics capaços de captar la energia lluminosa a través de la fotosíntesi que els permet sintetitzar matèria orgànica a partir de matèria inorgànica, com a font de C utilitzen CO2 i desprenen O2.

    Els organismes quimiosintètics utilitzen com a font d'energia la que procedeix de la oxidació de substàncies inorgàniques reduïdes.

    Els éssers heteròtrofs són els que obtenen l'energia i el carboni de la matèria orgànica que prèviament han fabricat els productors (autòtrofs).

    Respiració: procés de degradació de la matèria orgànica durant el qual s'allibera energia, te lloc en les cèl·lules i es produeix a tots els éssers vius.

    Respiració aeròbica: s'elimina l'H, s'allibera energia que combinada

    amb O donarà H2O

    Resp. Anaeròbica: l'acceptador final d'H no es O i no es desprèn H2O

    Fermentació: L'acceptador final de l'H és una molècula orgànica

  • Cicles biogeoquímics

  • La vida del organismes depèn, fonamentalment, de dos factor:

    Subministrament d'energia

    Disponibilitat de bioelements que son necessaris per a la síntesi de la

    matèria orgànica

    Els bioelements circulen de manera cíclica per la biosfera des del medi cap als éssers vius i des d'aquests cap al medi.

  • Cicle del Carboni

  • En el cicle del carboni intervenen diferents elements o organismes:

    • Els org. descomponedors transformen la matèria orgànica desprenen Co2.

    • Les restes orgàniques procedents de la descomposició s'incorporen al sòl en forma de carbons minerals o petrolis, amb el temps el C s'incorpora al medi a través de la combustió en forma de Co2

    • A través de la meteorització, les oques carbonatades procedents dels esquelets poden incorporar-se al cicle del C.

    • Les erupcions volcàniques també alliberen Co2

    • Els éssers fotosintètics respiren i tornen part del Co2 a l'atmosfera o a l'aigua, a través de la fotosíntesi capten Co2 i el transformen en O2.

  • Cicle del Nitrogen

  • El N forma part dels éssers vius i es troba principalment en les proteïnes i ens els àcids nucleics.

    • La majoria dels éssers autòtrofs han d'aconseguir nitrogen en forma de nitrar que troben al sòl, aquest incorporat a la matèria orgànica passa d'uns éssers a altres a través de la alimentació dels heteròtrofs. Per l'excreció una bona part del nitrogen torna al sòl en forma d'urea o amoníac.

    • Els microorganismes responsables de la putrefacció degraden la matèria nitrogenada dels cadàvers i la femta i la converteixen en NH3

    • Els bacteris nitrificants son capaços de convertir aquest NH3 en nitrats, aquest procés anomenat nitrificació te lloc en dues etapes:

    En la 1º els bacteris transformen NH3 en ió nitrit

    En la 2º els bacteris transformen el ió nitrit en ió nitrat

    En els mars i oceans els cossos dels organismes morts es descomponen en arribar al fons i les capes superiors (on es fa la fotosíntesi) són més pobres en nitrogen que el fons marí, al revés que a la sup. terrestre.

  • Cicle del fòsfor

  • La major part del fòsfor es troba en forma de roques que en meteoritzar-se l'alliberen.

    • En els ecosistemes terrestres el fòsfor és més abundant que ens aquàtics, lo qual s'explica per dos raons:

    No passa des del sòl fins a l'atmosfera

    Hi ha força fosfats poc solubles en aigua

    • En el medi aquàtic, el fòsfor té tendència a desaparèixer de la zona il·luminada per no ser consumit pels organismes, quan aquests moren els seus cossos sedimenten cap al fons arrossegant el fòsfor i aquest queda fora l'abast dels éssers autòtrofs.

    El fòsfor és sovint un factor limitant de la productivitat en els medis aquàtics.

  • Cicle del sofre

  • Les plantes absorbeixen el sofre del sol i el redueixen a H2S, també trobem H2S a les aigües pantanoses i SO2 a l'atmosfera.

    Quan els vegetals i els animals moren els bacteris de la putrefacció actuen sobre les restes alliberant H2S(causant de la mala olor).

    Els sulfobacteris oxiden àcid sulfhídric transformant-lo en sulfats i d'aquesta manera es tanca el cicle.

  • Cicle de l'aigua

  • La calor que genera la radiació solar fa que l'aigua de la hidrosfera s'escalfi, s'evapori i es formen els núvols, quan es produeix un refredament, aquesta vapor d'aigua es condensa i baixa de nou a la superfície en forma de precipitacions.

    Els éssers vius capten part de l'aigua per mitja de aliment o ingerint-la directament, aquesta tornarà al medi a traves de la respiració, la transpiració, l'excreció, defecació o descomposició de cadàvers.

  • Energia endo/exosomàtica

  • Hi ha dos tipus d'energia:

    Endosomàtica: És la que aprofiten els org. mitjançant el metabolisme.

      • Producció 1º bruta: síntesi dels seus materials orgànics que realitzen les plantes.

      • Producció 1º neta: És la diferencia entre la prod. 1º bruta i la respiració i representa l'aliment disponible per als heteròtrofs.

    Exosomàtica: És la no utilitzada en la producció primària, escalfa la terra

    i posa en moviment les capes fluides, lo que afavoreix la

    circulació dels nutrients.

      • Producció 2º neta: la que queda emmagatzemada en els teixits dels

    éssers heteròtrofs.

  • Ecologia tròfica

  • L'energia que conté la matèria orgànica passa d'un estrat a un altre de superior en un sentit únic, cadascun d'ells s'anomena nivell tròfic.

    Se'n distingeixen quatre nivells:

    Productors (éssers autòtrofs):

    Ocupen el primer nivell tròfic, representen el 99% de la matèria

    orgànica de la biosfera i es divideixen en fotosintetitzadors i

    quimiosintetitzadors.

    Consumidors 1º (herbívors):

    Éssers heteròtrofs que aprofiten l'energia emmagatzemada en la

    mat. Orgànica pels productors.

    Consumidors 2º (carnívors):

    Organismes que s'alimenten de consumidors 1º.

    Descomponedors/transformadors (bacteris i fongs):

    Organismes heteròtrofs que converteixen substàncies orgàniques

    procedents de cadàvers, excrements, mudes, etc en productes

    orgànics (humus) per a que puguin ser consumides de nou pels

    productors.

    Les cadenes tròfiques:

    Entre els organismes d'un ecosistema s'estableix una relació de dependència alimentaria que anomenem cadena tròfica.

    Els nivells tròfics inferiors sostenen als superiors, cada nivell representa només el 10% del anterior.

  • Biomassa. Productivitat de l'ecosistema

  • Definim Biomassa com la massa total dels organismes que constitueixen la biocenosi.

      • La producció d'un ecosistema és la biomassa que subministren/temps

    Distingim entre:

    • Producció neta: biomassa a disposició pel nivell tròfic següent

    • Producció bruta: biomassa que assimilen les plantes

      • Rendiment o eficiència: producció neta/bruta

      • Productivitat bruta: producció bruta/biomassa.