Tipos de Sistemas

Ecuación de la fotosíntesis 6CO2 + 12 H2O Energía solar Carbohidrato + O2 Clorofila C6H12O6 Glucosa

Cloroplasto

Fases de la fotosíntesis Fase clara (primaria) Fase oscura (secundaria) La primera etapa de la fotosíntesis, que convierte la energía solar en energía química. Se produce la lisis del agua, por acción de la luz (fotolisis), se fabrica oxigeno, además se produce ATP y NADPH, que son utilizados en la fase secundaria. Se denomina fase luminosa o clara, ya que al utilizar la energía lumínica, sólo puede llevarse a cabo en condiciones de alta luminosidad, ya sea natural o artificial. La fase oscura de la fotosíntesis son un conjunto de reacciones independientes de la luz (mal llamadas reacciones oscuras porque pueden ocurrir tanto de día como de noche) que convierten el dióxido de carbono y otros compuestos en glucosa. Estas reacciones toman los productos de la fase luminosa (principalmente el ATP y NADPH) y realizan más procesos químicos sobre ellos.

Fases de la fotosíntesis H2O Fase clara NADPH + ATP CO2 Fase oscura C6H12O6

BIOMASA ES UNA ESTIMACIÓN DE LA CANTIDAD DE MATERIA ORGÁNICA PRESENTE EN EL NIVEL TRÓFICO O UN ECOSISTEMA. SE EXPRESA EN GRAMOS (G) O KILOGRAMOS (KG) DE MATERIA ÓRGANICA POR UNIDAD DE ÁREA. g/m2 o Kg/ m2

PRODUCTIVIDAD PRIMARIA BRUTA (PPB) ES LACANTIDAD DE ENERGÍA QUÍMICA FIJADA POR LOS ORGANISMOS AUTOTRÓFOS DURANTE UN TIEMPO DETERMINADO, EN UNA SUPERFICIE DADA. Es la energía primaria total de un ecosistema incluida la respiración y la productividad primaria neta.

Productividad primaria neta ( PPN) ES LA CANTIDAD DE ENERGÍA ALMACENADA EN LA BIOMASA DE LOS PRODUCTORES, CORRESPONDE A: ES LA CANTIDAD DE ENERGÍA QUE ESTÁ DISPONIBLE PARA SER EMPLEADA POR LOS CONSUMIDORES. Es la energía química disponible para los consumidores. Es la biomasa o energía disponibles después de sustraer las pérdidas por respiración. PPN= PPB – RESPIRACIÓN CELULAR

Organización de la materia Partículas subatómicas Existen distintos niveles de organización de la materia de acuerdo al tamaño y a la función. Éste es un modo en que los científicos clasifican los patrones de la materia que se encuentran en la naturaleza: Biósfera: Es el conjunto de organismos del planeta. El ecosistema gigante. Universo Galaxias Sistemas solares Planetas Tierra Biósfera Ecosistemas Comunidades Poblaciones Organismos Sistemas de órganos Órganos Tejidos Células Protoplásma Moléculas Átomos Partículas subatómicas Ecosistemas: sistema funcional formado por una comunidad integrada en su medio. Comunidades: grupos de poblaciones de distintas especies que coexisten o cohabitan en tiempo y espacio. . Ámbito de la ECOLOGÍA Poblaciones: conjunto de organismos de la misma especie que conviven en tiempo y espacio. Organismo: unidad funcional, con un genotipo distinto que le da propiedades y características distintas.

ECOSISTEMA COMUNIDAD METAPOBLACION INDIVIDUO POBLACION POBLACION FLUJO GENETICO POBLACION POBLACION

¿Qué es un ecosistema? Cualquier comunidad biótica más o menos delimitada que vive en cierto ambiente. Es el conjunto formado por un sustrato físico (biotopo) y una parte viva (biocenosis). Son ejemplos de ecosistema un lago, un desierto, una zona litoral, un estuario, un área de bosque amazónico, etc. Puesto que ningún organismo puede vivir fuera de su ambiente o sin relacionarse con otras especies, es la unidad funcional de la vida sostenible en la tierra.

FUNCIONAMIENTO DE LOS ECOSISTEMAS Hay 2 aspectos fundamentales en cualquier ecosistema: LA ESTRUCTURA BIÓTICA LOS FACTORES AMBIENTALES ABIÓTICOS 3 categorías de organismo: Productores: elaboran su propio alimento. Principalmente plantas verdes. Son los que con la energía de la luz convierten las sustancias inorgánicas en orgánicas. Consumidores: se alimentan de los productores o de otros consumidores. Saprofitos y descomponedores: se alimentan de materia orgánica muerta. Basada en las relaciones de alimentación Principales: Régimen de lluvias: monto y distribución anual y humedad del suelo. Temperatura: extremos de frio y calor, promedio. Luz Viento Nutrientes químicos PH (acidez) Salinidad Incendios Agentes físicos y químicos.

La energía en el ecosistema Flujo de materia y energía en el ecosistema (II) Pérdidas de energía por respiración Pérdida de energía por reflexión e ineficacia fotosintética Pérdidas de energía y de materia hacia los descomponedores ¿Son todas las flechas del mismo ancho? Flujo de energía en la biocenosis. Tamaños de los recuadros, anchura de flechas y cifras de unidades de energía (u. e.) sugieren el modelo general de flujo energético.

La energía en el ecosistema Relaciones alimentarias Niveles tróficos: Productores, consumidores, descomponedores El ecosistema concebido como un flujo de materia y energía Parte del flujo de materia y energía se plasma en las relaciones tróficas entre los niveles tróficos PRODUCTORES Autótrofos fotosintéticos que utilizan luz como fuente de energía y CO2 como fuente de C CARNÍVOROS II Heterótrofos Se nutren de los carnívoros I HERBÍVOROS Heterótrofos que se nutren de la materia orgánica fabricada por los Productores DESCOMPONEDORES Heterótrofos – Se nutren de detritos (hongos, bacterias) CARNÍVOROS I Heterótrofos - Se nutren de los herbívoros DETRITÍVOROS

NIVELES TRÓFICOS I. PRODUCTORES: Son los organismos autótrofos, como los vegetales y algas, que a través de la fotosíntesis, transforman la energía luminosa en energía química.

II CONSUMIDORES: la energía ingresa en el mundo animal a través de los herbívoros. Este nivel es conocido como consumidores primarios y forman el segundo nivel trófico.

Los carnívoros como el águila, arañas y el puma, entre otros, se denominan consumidores secundarios y forman el tercer nivel trófico.

Otro tipo particular de consumidores son los detritívoros carroñeros, que son los que se alimentan de los desechos de una comunidad (hojas, ramas, troncos de árboles muertos, heces fecales, exoesqueletos y animales muertos)

A veces, algunos carnívoros se comen a otros carnívoros, formando el cuarto nivel trófico. Estos se denominan consumidores terciarios.

III MICROCONSUMIDORES O DESCOMPONEDORES: se sustentan en despojos o desechos. Se han especializado en aprovechar fuentes de energía como la celulosa y desechos nitrogenados. SON MUY IMPORTANTES, PUESTO QUE PERMITEN QUE ALGUNOS ELEMENTOS QUÍMICOS VUELVAN AL ECOSISTEMA (SAPROBIONTES)

La energía en el ecosistema Relaciones alimentarias Cadenas y redes tróficas (I) NIVELES TRÓFICOS PRODUCTORES HERBÍVOROS CARNÍVOROS I CARNÍVOROS II Consumidores primarios Consumidores secundarios Consumidores terciarios

TRANSFERENCIA DE ENERGÍA A) CADENA ALIMENTICIA: el paso de energía de un organismo a otro ocurre a lo largo de una cadena alimentaria o cadena trófica, es decir, una secuencia de organismos relacionados.

B) RED O TRAMA ALIMENTARIA: las cadenas tróficas no son lineales B) RED O TRAMA ALIMENTARIA: las cadenas tróficas no son lineales. Los recursos se comparten , en especial, en los inicios de la cadena. De este modo las cadenas se interconectan, formando la red o trama trófica.

FLUJO DE ENERGÍA Primera ley de la termodinámica: la energía no se crea ni desaparece, solo sufre transformaciones. Segunda ley de la termodinámica: una parte de la energía de va perdiendo en forma de calor y al pasar de una forma a otra y se pierde. CONSUMIDOR SECUNDARIO CONSUMIDOR PRIMARIO CONSUMIDOR TERCIARIO PRODUCTORES CALOR CALOR CONCLUSIÓN: EN UN ECOSISTEMA, LA CANTIDAD DE ENERGÍA CON QUE SE PARTE, VA DISMINUYENDO AL AVANZAR EN NIVELES TRÓFICOS.

La energía en el ecosistema Transferencia de energía en una cadena trófica Pérdidas por calor en respiración Energía luminosa Incremento biomasa aprovechable por herbívoros (10%) Energía química (glucosa) 1% de energía luminosa Restos no aprovechables por el nivel trófico siguiente

REPRESENTACIÓN CUANTITATIVA DE LAS RELACIONES TRÓFICAS PIRÁMIDES ECOLÓGICAS REPRESENTACIÓN CUANTITATIVA DE LAS RELACIONES TRÓFICAS

La energía en el ecosistema Pirámides ecológicas Son esquemas que se utilizan para representar cuantitativamente las relaciones tróficas entre los distintos niveles de un ecosistema. Se utilizan barras superpuestas que suelen tener una altura constante y una longitud proporcional al parámetro elegido, de manera que el área representada es proporcional al valor del parámetro que se mide. El nivel DESCOMPONEDORES no se suele representar, ya que es difícil de cuantificar. Se suelen usar tres tipos de pirámides: Pirámides de energía, Pirámides de biomasa Pirámides de números.

Pirámides de energía En estas pirámides se representa la producción neta de cada nivel trófico; es decir, la energía que queda disponible para el nivel trófico superior.

Pirámides de biomasa En ellas se representa la biomasa de cada nivel trófico en un momento dado o en un corto período de tiempo. Nos aportan información muy interesante sobre la estructura del ecosistema y sobre su funcionamiento.

Pirámides de biomasa

Pirámides de números Lo que se representa en este tipo de pirámides es el número de individuos de cada nivel trófico. No aportan demasiada información, porque no tienen en cuenta el tamaño de cada individuo, sino solo su número. Así, una encina contaría igual que una amapola.

La energía en el ecosistema Pirámides ecológicas El rectángulo que representa a los productores es siempre el mayor, indicando la cantidad de energía necesaria para sostener el resto de la biocenosis Pirámide de energía Las pirámides de biomasa o números pueden ser invertidas cuando los productores representan poca masa, pero tienen altas tasas de renovación de sus poblaciones, lo que garantiza un rendimiento fotosintético asegurado para el siguiente nivel trófico Pirámides de biomasa Productores con muy poca biomasa, pero altas tasas de renovación de sus poblaciones Muchos herbívoros, pero pocas encinas Las especies herbáceas son más pequeñas, pero mas numerosas Pirámides de números