Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Coahuila Producción A Ecología y Medio Ambiente Flujo de la Materia y Energía(Ciclos biogeoquimicos) Ciclo del Nitrógeno Equipo #1 Ing. Felipe Ramos Villalobos Villa de Agujita,Coah 12/03/13

Introducción En el trabajo que se presentara a continuación se desarrollaran los temas de Flujo de la Materia y Energía(Ciclo biogeoquimico) y Ciclo del Nitrógeno el cual hablaremos de su definición, proceso y efectos.

Flujo de la materia y energía (ciclo biogeoquimico) El flujo de energía ingresa a los sistemas a través de los productores y los abandona a distintos niveles tróficos en forma de calor. En los sistemas comunitarios la materia sigue las mismas vías por las cuales fluye la energía; sin embargo, a diferencia de esta, la materia o los compuestos inorgánicos que componen la materia viva, fluyen en forma cíclica en el ecosistema.

Entre las sustancias inorgánicas que forman parte de los organismos vivos, las más significativas son: agua. Carbono, nitrógeno, fósforo, potasio, sulfuro, calcio, magnesio, sodio, cloro y algunos minerales, como fierro, cobalto, molibdeno y zinc. En general, el flujo de estas sustancias en el ecosistema se mueve en los distintos niveles tróficos, pero además fluyen a través de los sistemas geofísicos: la atmósfera, la corteza terrestre y las fuentes de agua.

Así, debido a que este movimiento atraviesa tanto el componente biótico como el abiótico del ecosistema, los ciclos que describen estas sustancias son conocidos como ciclos biogeoquímicos.

Todos los seres vivos necesitan materia y energía para llevar a cabo sus por eso se dice que la energía que atraviesa un ecosistema es unidireccional, es dfunciones vitales. Toda la energía utilizada por los seres vivos proviene del Sol, está energía es consumida y ya no volverá a ser utilizada por los seres vivos, ecir, fluye en una sola dirección. La materia orgánica procedente de restos y cadáveres de seres vivos es transformada por algunos microorganismos en materia inorgánica. Esta materia es consumida por los seres autótrofos y heterótrofos. A su vez, cuando estos mueren, sus restos son de nuevo transformados en materia inorgánica, es por ello, que la materia constituye un ciclo cerrado en el ecosistema.

Tipos de ciclos biogeoquimicos 1.- Sedimentarios: los nutrientes circulan principalmente en la corteza terrestre (suelo, rocas, sedimentos, etc) la hidrosfera y los organismos vivos. Los elementos en estos ciclos son generalmente reciclados mucho más lentamente que en el ciclo gaseoso, además el elemento se transforma de modo químico y con aportación biológica en un mismo lugar geográfico. Los elementos son retenidos en las rocas sedimentarias durante largo periodo de tiempo con frecuencias de miles a millones de años. Ejemplos de este tipo de ciclos son el fosforo y el azufre. 2.- Gaseoso: los nutrientes circulan principalmente entre la atmósfera y los organismos vivos. En la mayoría de estos ciclos los elementos son reciclados rápidamente, con frecuencia de horas o días. Este tipo de ciclo se refiere a que la transformación de la sustancia involucrada cambia de ubicación geográfica y que se fija a partir de una materia prima gaseosa. Ejemplos de ciclos gaseosos son el carbono, el nitrógeno y oxigeno. 3.- El Ciclo Hidrológico: el agua circula entre el océano, la atmósfera, la tierra y los organismos vivos, este ciclo además distribuye el calor solar sobre la superficie del planeta

Ciclo del nitrogeno El ciclo del nitrógeno es cada uno de los procesos biológicos y abióticos en que se basa el suministro de este elemento de los seres vivos. Es uno de los ciclos biogeoquímicos importantes en que se basa el equilibrio dinámico de composición de la biosfera terrestre.

Es un elemento básico de la vida y está presente en determinadas reacciones químicas e intercambios entre la atmósfera, suelos y seres vivos, que se realizan en la naturaleza de forma cíclica (ciclo biogeoquímico del carbono).  Intervienen fundamentalmente en este ciclo los vegetales y las bacterias fijadoras del nitrógeno. En ese proceso, el nitrógeno es incorporado al suelo, que será absorbido por los organismos vivos antes de regresar de nuevo a la atmósfera.

Proceso Los organismos vivos no pueden utilizar directamente el nitrógeno que se encuentra en la atmósfera en forma gaseosa, y que supone el 71% del total; para ello, debe ser transformado previamente en nitrógeno orgánico (nitratos o amoniaco).

Esto se consigue, fundamentalmente, mediante la fijación biológica, aunque también las radiaciones cósmicas y la energía que producen los rayos en la atmósfera intervienen en este proceso en menor medida combinando nitrógeno y oxígeno que una vez transformado es enviado a la superficie terrestre por las precipitaciones.

La influencia humana en el ciclo del nitrógeno Los humanos influyen en el ciclo del nitrógeno y pueden sobrecargarlo. Esto puede ser observado en los cultivos intensivos (que obligan a añadir fertilizantes nitrogenados para fertilizar las tierras) y la tala de árboles, que hacen descender el contenido de nitrógeno de los suelos.

El nitrogenados es bien importante para los organismos vivos, ya que es parte de los ácidos nucléicos y de las proteínas.  El ciclo del nitrógeno involucra la conversión enzimática de compuestos nitrogenosos encontrados en el suelo, y del nitrógeno gaseoso de la atmósfera, en compuestos inorgánicos de nitrógeno que son utilizados por las plantas para la síntesis de estas macromoléculas. 

El ciclo posee 4 fases distintas:   1.  Amonificación:  Degradación secuencial de compuestos orgánicos nitrogenosos como por ejemplo los aminoácidos y la liberación de  ammonia. 2.  Es la oxidación Nitrificación: e ammonia a nitrito (NO2-) y luego a nitrato (NO3-), una forma nutricional de nitrógeno que puede ser  asimilada por las plantas. 3. Denitrificación:  Reducción de nitratos no utilizados por las plantas a  nitrógeno gaseoso (N2). 4. Fijación de Nitrógeno: Combinación química de nitrógeno libre (N2) con otros elementos para formar nitrógeno fijado (compuestos conteniendo nitrógeno).

Conclusión Pudimos conocer, analizar e investigar los datos generales, en tanto de aplicaciones de un elemento tan común y vital muy presente en nuestro ambiente como lo es el nitrógeno. También pudimos observar que todos los seres vivos cuentan con porciones importantes de nitrógeno que es vital para poder vivir. Ciclo biogeoquimicos son elementos más importantes que forman parte de la materia viva están presentes en la atmósfera, hidrosfera y geosfera y son incorporados por los seres vivos a sus tejidos. También el ciclo es rápido pero hay poca cantidad de tales sustancias formando parte de los seres vivos. Entre las sustancias inorgánicas que forman parte de los organismos vivos, las más significativas son: agua,carbono, nitrógeno, fósforo, potasio, sulfuro, calcio, magnesio, sodio, cloro y algunos minerales