PPTCES024CB31-A16V1 Clase Cadenas y tramas alimentarias. Ciclos biogeoquímicos

Fotosíntesis Estructuras celulares Etapas Factores Factores internos Presencia de estomas Pigmentos ATP, NADPH y oxígeno Estroma Tilacoides Glucosa, ADP y NADP+ Factores externos Contenido de agua Intensidad de la luz Temperatura Concentración de CO 2 Resumen de la clase anterior Cloroplastos Fase Luminosa Fase Oscura

Aprendizajes esperados Clasificar organismos según obtención de energía y de nutrientes. Definir cadena y trama alimentaria. Describir los niveles tróficos. Explicar el concepto de ciclos de la materia. Deducir el papel de los descomponedores en el funcionamiento de los ciclos. Páginas del libro desde la página 256 a la 266.

En el siguiente diagrama se muestran diferentes cadenas alimentarias que comienzan en el productor primario y terminan en el hombre: ¿En cuál de estas cadenas el hombre recibe del productor primario la mayor cantidad de energía? A) En la cadena 5. B) En la cadena 4. C) En la cadena 3. D) En la cadena 2. E) En la cadena 1. Pregunta oficial PSU Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Admisión PSU 2011.

1.Conceptos básicos 2.Relaciones tróficas 3.Ciclos biogeoquímicos

1. Conceptos básicos Primera ley de la termodinámica: “La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma”. 1.1 Leyes de la termodinámica Segunda ley de la termodinámica: “Una parte de la energía que se encuentra disponible para realizar trabajo, se transforma en calor al pasar de una forma a otra. Esta energía escapa al ambiente, perdiéndose.”

1.2 Componentes del ecosistema 1. Conceptos básicos Es un sistema interactivo, constituido por los componentes físicos, químicos y biológicos del ambiente. Conjunto de factores abióticos o sin vida del ambiente. Conjunto de factores bióticos o con vida del ambiente

La segunda ley de la termodinámica puede enunciarse como “cada vez que se produce una transformación de energía, parte de esta se dispersa en forma de calor no aprovechable, por lo que ninguna transformación de energía es 100% eficaz”. ¿Qué implicancia tiene esta ley para el funcionamiento de las cadenas alimentarias? A) La transferencia de energía de un organismo a otro en la cadena alimentaria, limita el número de eslabones que esta puede presentar. B) La energía transferida de un organismo a otro en la cadena alimentaria no se crea ni se destruye, solo se transforma. C) Las leyes de la termodinámica son solo aplicables a fenómenos físicos, no pueden explicar fenómenos biológicos. D) El traspaso de energía de un organismo a otro no produce eliminación de energía, solo su disipación. E) La energía se traspasa de un eslabón a otro de la cadena en forma de calor. ALTERNATIVA CORRECTA A Comprensión Ejercicio 6 “Guía del alumno” Ejercicio 6 “Guía del alumno” Ejercitación

2.1 Niveles tróficos 2. Relaciones tróficas Los seres vivos de los ecosistemas se organizan en los llamados niveles tróficos. Esta organización se centra en cómo la energía fluye en los procesos alimenticios de cada individuo, organizándose en las llamadas cadenas tróficas o alimenticias.

2.1 Niveles tróficos 2. Relaciones tróficas 1° Nivel trófico: Productores (organismos autótrofos), son los encargados de ingresar la energía al ecosistema. 2° Nivel trófico: Consumidores primarios (organismos heterótrofos), se alimenta del productor, por lo tanto es herbívoro.

2.1 Niveles tróficos 2. Relaciones tróficas 3° Nivel trófico: Consumidores secundarios (organismos heterótrofos), se alimenta del consumidor primario, por lo tanto es carnívoro. 4° Nivel trófico: Consumidores terciarios (organismos heterótrofos), se alimentan del consumidor secundario, por lo tanto son carnívoros.

Los organismos descomponedores son los que se sustentan de despojos o desechos que no son utilizados por los animales; permiten que algunos elementos químicos de la materia orgánica vuelvan al ecosistema. Pueden actuar en cualquier nivel trófico. Comprenden a hongos y bacterias. 2.1 Niveles tróficos 2. Relaciones tróficas

Los organismos detritívoros (también llamados saprófagos) son organismos que se alimentan de los desechos o detritos, de una comunidad (hojas, ramas y troncos de árboles muertos, heces fecales, exoesqueletos, etc.) incluyen a animales como buitres, el cóndor, los cangrejos, las lombrices de tierra, cochinillas de tierra, etc. Se pueden considerar consumidores que utilizan presas muertas en lugar de vivas. 2.1 Niveles tróficos 2. Relaciones tróficas

ALTERNATIVA CORRECTA D Comprensión Ejercicio 9 “Guía del alumno” Ejercicio 9 “Guía del alumno” Ejercitación ¿Qué organismo(s) es (son) esencial(es) para que se produzca un flujo cíclico de materia en el ecosistema? I) Productores II) Consumidores III) Descomponedores A) Solo I D) Solo I y III B) Solo II E) Solo II y III C) Solo III

Una cadena alimentaria (o cadena trófica) corresponde a la corriente de energía y nutrientes que se establece entre las distintas especies de un ecosistema en relación con su nutrición. 2.2 Cadenas alimentarias 2. Relaciones tróficas

Las cadenas tróficas no tienen más de 4 o 5 niveles tróficos debido a que un alto porcentaje de la energía que reciben los organismos se emplea en los procesos vitales y se libera al ambiente en forma de calor y solo un 10% de la energía, aproximadamente, es transferida a los siguientes niveles (regla del 10%). 2.2 Cadenas alimentarias 2. Relaciones tróficas

En la naturaleza no existen cadenas tróficas como tal, en su concepto lineal. Existen conjuntos de cadenas superpuestas que interactúan entre sí, las llamadas tramas o redes alimentarias (o tróficas). 2.3 Redes alimentarias 2. Relaciones tróficas

En el esquema se muestra una trama trófica: Con respecto a esta, ¿cuál(es) de las siguientes opciones relaciona(n) correctamente el organismo de la trama trófica con su determinado nivel trófico? I) Los ácaros depredadores se encuentran en el tercer nivel trófico. II) Los escarabajos ocupan más de un nivel trófico. III) Los caracoles son consumidores secundarios. A) Solo I D) Solo I y II B) Solo II E) I, II y III C) Solo III ALTERNATIVA CORRECTA D Comprensión Ejercicio 12 “Guía del alumno” Ejercicio 12 “Guía del alumno” Ejercitación

La pirámide ecológica es otra forma de representar las relaciones tróficas que se establecen en un ecosistema. Existen distintos tipos de pirámides. 2.4 Pirámides ecológicas 2. Relaciones tróficas Productores Herbívoros Carnívoros

2.4 Pirámides ecológicas 2. Relaciones tróficas Pirámide de Número Pirámide de Biomasa

2.4 Pirámides ecológicas 2. Relaciones tróficas Pirámide de Energía Esta pirámide no se puede invertir, ya que responde a las leyes de la termodinámica.

El siguiente esquema representa la pirámide de número de una comunidad. A partir del análisis de la pirámide, es correcto afirmar que I) el número de productores es bajo, pero presenta alto rendimiento fotosintético. II) la comunidad representada podría ser un bosque con gran abundancia de vegetación. III) el número de consumidores es superior al número de productores. A) Solo I D) Solo I y III B) Solo II E) I, II y III C) Solo III ALTERNATIVA CORRECTA D ASE Ejercicio 14 “Guía del alumno” Ejercicio 14 “Guía del alumno” Ejercitación

2.5 Amplificación biológica 2. Relaciones tróficas Son sustancias potencialmente bioacumulables los metales pesados, los compuestos organoclorados (p.e. DDT y lindano), organometálicos (p.e. metilmercurio), los compuestos organofosforados, entre otros. Concentración creciente a medida que se avanza en los niveles tróficos. Proceso por el cual los organismos que viven en un medio, que contiene una concentración relativamente baja de una sustancia química, pueden llegar a aumentarla en sus tejidos, alcanzando concentraciones considerablemente más altas que las existentes en el medio

Una industria arrojó a las aguas de un lago una sustancia contaminante. Transcurridas dos semanas, se investigó el efecto de esta contaminación, obteniéndose los resultados de la tabla: ¿Cuál(es) de las siguientes afirmaciones es (son) correcta(s) a partir de los resultados? I) Los diferentes niveles de las tramas tróficas del lago fueron afectados de igual forma. II) El grado de contaminación aumenta a medida que transcurren los niveles tróficos. III) La sustancia contaminante se encuentra solo en los elementos bióticos del ecosistema. A) Solo I D) Solo I y III B) Solo II E) I, II y III C) Solo III ALTERNATIVA CORRECTA B ASE Ejercicio 16 “Guía del alumno” Ejercicio 16 “Guía del alumno” Ejercitación

Los ciclos biogeoquímicos presentan reservas en las que almacenan los elementos. Estas reservas son generalmente factores abióticos, por lo que se clasifican en: 3.1 Clasificación 3. Ciclos biogeoquímicos Ciclo gaseoso: Los elementos circulan principalmente, entre la atmósfera y los organismos, a través de grandes extensiones de superficie, por lo que presentan alta velocidad de reciclaje. Ej. oxígeno. Ciclo sedimentario: Los elementos circulan entre la litósfera, la hidrósfera y los seres vivos, con una muy lenta velocidad de reciclaje. Ej. fósforo. Ciclo hidrológico: El ciclo del agua, presenta gran estabilidad molecular, donde el agua interactúa con los otros tipos de ciclos.

3.2 Ciclo del carbono y del oxígeno 3. Ciclos biogeoquímicos

3.3 Ciclo del nitrógeno 3. Ciclos biogeoquímicos

3.4 Ciclo del fósforo 3. Ciclos biogeoquímicos

3.5 Ciclo del agua 3. Ciclos biogeoquímicos

ALTERNATIVA CORRECTA C Reconocimiento Ejercicio 19 “Guía del alumno” Ejercicio 19 “Guía del alumno” Ejercitación Con respecto a los ciclos biogeoquímicos, es correcto afirmar que A) son ciclos de los nutrientes dentro del ambiente no vivo (depósitos en la atmósfera, la hidrósfera y la corteza de la tierra). B) se refieren al estudio del intercambio de sustancias químicas entre formas bióticas. C) son movimientos de cantidades masivas de carbono, nitrógeno, oxígeno, y otros elementos, entre los componentes vivientes y no vivientes del ambiente. D) son movimientos de los componentes inorgánicos de flujo lento y de poco uso en los organismos vivos. E) se refieren al intercambio de los componentes más pequeños que se desplazan entre los organismos vivos.

La productividad primaria bruta (PPB) de un ecosistema se refiere a la cantidad de energía química que fijan sus productores (organismos autótrofos) durante un cierto tiempo y en un área determinada. La fórmula para determinar la PPB es la siguiente: Si quisiéramos calcular la PPB de un campo de trigo de 3000 m 2 que produce de Kcal al año, esta sería A) PPB = 6000 Kcal/m 2 al año. B) PPB = 3500 Kcal/m 2 al año. C) PPB = 3000 Kcal/m 2 al año. D) PPB = 2000 Kcal/m 2 al año. E) PPB = 1500 Kcal/m 2 al año. Ejercicio HPC Nº4 ALTERNATIVA CORRECTA C Aplicación Habilidad de pensamiento científico: Procesamiento e interpretación de datos y formulación de explicaciones, apoyándose en los conceptos y modelos teóricos.

En el siguiente diagrama se muestran diferentes cadenas alimentarias que comienzan en el productor primario y terminan en el hombre: ¿En cuál de estas cadenas el hombre recibe del productor primario la mayor cantidad de energía? A) En la cadena 5. B) En la cadena 4. C) En la cadena 3. D) En la cadena 2. E) En la cadena 1. Pregunta oficial PSU ALTERNATIVA CORRECTA A Comprensión Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Admisión PSU 2011.

Tabla de corrección NºClaveUnidad temáticaHabilidad 1 E Ecosistema Comprensión 2 D Ecosistema Comprensión 3 E Ecosistema Comprensión 4 C Ecosistema Aplicación 5 D Ecosistema Comprensión 6 A Ecosistema Comprensión 7 B Ecosistema Comprensión 8 E Ecosistema ASE 9 D Ecosistema Comprensión 10 A Ecosistema Reconocimiento 11 B Ecosistema ASE 12 D Ecosistema Comprensión

Tabla de corrección NºClaveUnidad temáticaHabilidad 13 E Ecosistema Reconocimiento 14 D Ecosistema ASE 15 E Ecosistema Comprensión 16 B Ecosistema ASE 17 D Ecosistema Comprensión 18 D Ecosistema Comprensión 19 C Ecosistema Reconocimiento 20 D Ecosistema ASE 21 B Ecosistema Comprensión 22 B Ecosistema Reconocimiento 23 D Ecosistema Reconocimiento 24 E Ecosistema ASE 25 D Ecosistema Reconocimiento

Síntesis de la clase organizados en… ECOSISTEMA formado por organismos… Productores Consumidores Descomponedores Productores Consumidores Descomponedores depende del aporte de… Energía se comporta según las… Materia se comporta… Cíclicamente La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma. En cada traspaso energético parte de la energía se pierde como calor. Cadenas y tramas alimentarias Leyes de la termodinámica Pirámides ecológicas de número de energía de biomasa formando… Agua Carbono y oxígeno Nitrógeno Fósforo

Prepara tu próxima clase En la próxima sesión, realizaremos Población y comunidad

Propiedad Intelectual Cpech RDA: ESTE MATERIAL SE ENCUENTRA PROTEGIDO POR EL REGISTRO DE PROPIEDAD INTELECTUAL. Equipo Editorial Área Ciencias: Biología