Flujo de energía y materia en el ecosistema

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Flujo de energía y materia en el ecosistema

  1. 1. Biología Cadenas y tramas alimenticias.Efecto humano en el ecosistema
  2. 2. Repaso ¿Qué elementos la planta no necesita para ¿Qué elementos la planta no necesita para realizar la fotosíntesis? realizar la fotosíntesis?
  3. 3. Repaso FOTOSINTESIS significa … Fase oscura Fase oscuraaprovechamiento de la energíasolar que queda retenida como Fase luminosa Fase luminosa ocurre en el… un compuesto orgánico utiliza … ocurre en los … Estroma utiliza … TilacoidesAgua, ADP, NADP, clorofila y Dióxido de carbono, ATP, energía solar NADPH genera … genera … Glucosa, ADP y NADP ATP, NADPH y oxígeno
  4. 4. Objetivoso Definir el concepto de ecosistema.o Definir el concepto de autótrofos y heterótrofos.o Definir e identificar los componentes de las cadenas y tramas alimentarias.o Definir el concepto de pirámide alimenticia.o Conocer la definición y características de los recursos naturales.o Comprender las causas de la disminución de la flora y fauna chilena.o Conocer las formas en que el humano actúa sobre el ambiente.
  5. 5. Conceptos básicos
  6. 6. Conceptos básicos PRIMERA LEY DE PRIMERA LEY DE SEGUNDA LEY DE TERMODINÁMICA SEGUNDA LEY DE TERMODINÁMICA TERMODINÁMICA TERMODINÁMICA “Una parte de la energía que se encuentra “Una parte de la energía que se encuentra “La energía no se crea ni se “La energía no se crea ni se disponible para realizar trabajo, se disponible para realizar trabajo, se destruye, solo se transforma”. destruye, solo se transforma”. transforma en calor al pasar de una forma transforma en calor al pasar de una forma a otra. Esta energía escapa al ambiente a otra. Esta energía escapa al ambiente De esta manera la energía De esta manera la energía perdiéndose.” perdiéndose.” proveniente de la luz solar proveniente de la luz solar (energía radiante) es (energía radiante) es La cantidad de energía que parte yyla La cantidad de energía que parte latransformada en energía química transformada en energía química cantidad de energía que llega al último cantidad de energía que llega al último en los vegetales, aatravés del en los vegetales, través del nivel trófico son significativamente nivel trófico son significativamente proceso de fotosíntesis. Esta proceso de fotosíntesis. Esta distintas. En consecuencia, la distintas. En consecuencia, la energía será utilizada por la energía será utilizada por la transferencia de energía se realiza en transferencia de energía se realiza en planta como alimento yy planta como alimento forma ordenada en un flujo forma ordenada en un flujo degradada en el proceso de degradada en el proceso de unidireccional. unidireccional. respiración celular. respiración celular.
  7. 7. Conceptos básicos
  8. 8. Conceptos básicos ¿Qué es un ecosistema? Es un sistema interactivo constituido por componentes físicos, químicos y biológicos del ambiente
  9. 9. Niveles de organización del ecosistema
  10. 10. Niveles de organización del ecosistema Los seres vivos de los ecosistemas Los seres vivos de los ecosistemas se organizan en los llamados se organizan en los llamados Niveles tróficos. Niveles tróficos. Esta organización se centra en como Esta organización se centra en como la energía fluye en los procesos la energía fluye en los procesos alimenticios de cada individuo, alimenticios de cada individuo, organizándose en las llamadas organizándose en las llamadas cadenas tróficas o alimenticias. cadenas tróficas o alimenticias.
  11. 11. Niveles de organización del ecosistema El primer nivel trófico comprende aalos El primer nivel trófico comprende los PRODUCTORES, también conocidos como PRODUCTORES, también conocidos como autótrofos. autótrofos. La mayoría de los productores comprende aa los La mayoría de los productores comprende los organismos fotosintetizadores que permiten el organismos fotosintetizadores que permiten el ingreso de la energía al ecosistema, gracias aaque ingreso de la energía al ecosistema, gracias que transforman la energía solar en energía química. transforman la energía solar en energía química. Dentro de los organismos productores se Dentro de los organismos productores se considera aalos organismos quimiosintetizadores. considera los organismos quimiosintetizadores.
  12. 12. Niveles de organización del ecosistema El grupo de los organismos autótrofos H2SS(ácido sulfhídrico) sirve paraabundante. El quimiosintetizadores, no es tan que El H2 (ácido sulfhídrico) sirve para que Emplean la energía liberada por la oxidaciónciertas bacterias realicen la inorgánicas, de determinadas sustancias ciertas bacterias realicen la entre las que se encuentran los compuestos de azufre, hierro, nitrógeno, y también el quimiosíntesis quimiosíntesisoxígeno. La energía obtenida de estas transformaciones químicas la utilizan para sintetizar compuestos orgánicos, a partir del CO2 y el agua que obtienen del medio en que viven.
  13. 13. Niveles de organización del ecosistema
  14. 14. Niveles de organización del ecosistema El segundo nivel trófico comprende aalosse denominan consumidores o El Los demás integrantes comprende losCONSUMIDORES PRIMARIOS. segundo nivel trófico del ecosistema se denominan consumidores o Los demás integrantes del ecosistema CONSUMIDORES PRIMARIOS. heterótrofos. Aquél que se alimenta del productor, será el consumidor heterótrofos. Aquél que se alimenta del productor, será el consumidorEstos organismosse alimenta de este último será el consumidor secundario primario, el que se alimenta de este último será el de los productores. Estos organismosobtienen la energía alimentándoseconsumidor secundario primario, el que obtienen la energía alimentándose de los productores. Se consideran en base sucesivamente. HERBÍVOROS. yyasí su alimentación Se consideran en base aasucesivamente. HERBÍVOROS. así su alimentación
  15. 15. Niveles de organización del ecosistemaEl tercer nivel trófico comprende aalos CONSUMIDORES SECUNDARIOS. El tercer nivel trófico comprende los CONSUMIDORES SECUNDARIOS.Estos organismos obtienen la energía alimentándose de los consumidores Estos organismos obtienen la energía alimentándose de los consumidores primarios. Se consideran en base aasu alimentación CARNÍVOROS. primarios. Se consideran en base su alimentación CARNÍVOROS.
  16. 16. Niveles de organización del ecosistema El cuarto nivel trófico comprende aalos CONSUMIDORES TERCIARIOS. El cuarto nivel trófico comprende los CONSUMIDORES TERCIARIOS.Estos organismos obtienen la energía alimentándose de los consumidores Estos organismos obtienen la energía alimentándose de los consumidores secundarios. Se consideran en base aasu alimentación CARNÍVOROS. secundarios. Se consideran en base su alimentación CARNÍVOROS.
  17. 17. Niveles de organización del ecosistema Los organismos descomponedores Los organismos descomponedores son los que se sustentan en son los que se sustentan en despojos o desechos que no son despojos o desechos que no son utilizados por los animales, utilizados por los animales, permiten que algunos elementos permiten que algunos elementos químicos de la materia orgánica químicos de la materia orgánica vuelvan al ecosistema. vuelvan al ecosistema. Pueden actuar en cualquier nivel Pueden actuar en cualquier nivel trófico. trófico. Comprenden a hongos yy Comprenden a hongos bacterias. bacterias.
  18. 18. Niveles de organización del ecosistema Los organismos detritívoros también llamados saprófagos.Éstos son organismos que se Los organismos detritívoros también llamados saprófagos.Éstos son organismos que se alimentan de los desechos o detritos, de una comunidad (hojas, ramas yytroncos de alimentan de los desechos o detritos, de una comunidad (hojas, ramas troncos deárboles muertos, heces fecales, exoesqueletos, etc.) incluyen aaanimales como buitres, el árboles muertos, heces fecales, exoesqueletos, etc.) incluyen animales como buitres, elcóndor, los cangrejos, las lombrices de tierra, cochinillas de tierra, etc. Los detritívoros se cóndor, los cangrejos, las lombrices de tierra, cochinillas de tierra, etc. Los detritívoros se pueden considerar consumidores que utilizan presas muertas en lugar de vivas.. pueden considerar consumidores que utilizan presas muertas en lugar de vivas..
  19. 19. Niveles de organización del ecosistema
  20. 20. Cadenas alimenticias
  21. 21. Cadenas alimentarias (tróficas)
  22. 22. Cadenas alimentarias (tróficas)Uso de la energía por lo vegetales: Ejemplo, el maíz. Uso de la energía por lo vegetales: Ejemplo, el maíz.De toda la energía solar que recibe el maíz un 50% es reflejada yyvuelve al medio como De toda la energía solar que recibe el maíz un 50% es reflejada vuelve al medio comocalor. calor.Un 49% es asimilada inicialmente en sustancias orgánicas, pero se extrae después por Un 49% es asimilada inicialmente en sustancias orgánicas, pero se extrae después pormedio de la respiración. medio de la respiración.Sólo el 1% es asimilada yyalmacenada como energía química en sustancias orgánicas que Sólo el 1% es asimilada almacenada como energía química en sustancias orgánicas queconstituyen el cuerpo de la planta. constituyen el cuerpo de la planta.
  23. 23. Cadenas alimentarias (tróficas)Conclusión: La principal razón de que las cadenas tróficas no tengan más de Conclusión: La principal razón de que las cadenas tróficas no tengan más de 4 aa5 niveles tróficos es que la energía que queda para que pueda ser 4 5 niveles tróficos es que la energía que queda para que pueda serempleada por el siguiente nivel es mínima, aunque cada nivel trófico es más empleada por el siguiente nivel es mínima, aunque cada nivel trófico es más eficaz que el anterior. eficaz que el anterior.
  24. 24. Tramas alimentarias
  25. 25. Tramas alimentarias En la naturaleza no En la naturaleza noexisten cadenas tróficas existen cadenas tróficascomo tal, en su concepto como tal, en su concepto lineal. lineal. Existen conjuntos de Existen conjuntos de cadenas superpuestas cadenas superpuestasque interactúan entre sí,que interactúan entre sí,las llamadas TRAMAS O las llamadas TRAMAS O REDES TRÓFICAS. REDES TRÓFICAS.
  26. 26. Tramas alimentarias
  27. 27. Tramas alimentarias ¿Qué nivel trófico ocupan ¿Qué nivel trófico ocupa ¿Qué nivel trófico ocupa ¿Qué nivel trófico ocupa ¿Qué nivel trófico ocupa ella Gambusia?río? el zooplancton? las algas?de cangrejo la Garza?
  28. 28. Pirámides ecológicas
  29. 29. Pirámides ecológicas La pirámide ecológica es otra forma de La pirámide ecológica es otra forma de representar las relaciones tróficas o redes representar las relaciones tróficas o redes alimentarias que se establecen en un alimentarias que se establecen en un ecosistema. ecosistema.CarnívorosHerbívorosProductores
  30. 30. Pirámides ecológicasPIRÁMIDE DE NÚMERO La pirámide de número representa la La pirámide de número representa la cantidad de individuos que presenta cantidad de individuos que presenta un ecosistema. un ecosistema. ¿Estas pirámides se pueden invertir?
  31. 31. Pirámides ecológicasPIRÁMIDE DE BIOMASA La pirámide de biomasa La pirámide de biomasa representa la cantidad de representa la cantidad de materia viva que presenta un materia viva que presenta un ecosistema. Se calcula en ecosistema. Se calcula en gramos por metro cuadrado. Y gramos por metro cuadrado. Y considera sólo el peso seco de considera sólo el peso seco de los seres vivos. los seres vivos. Esta pirámide se puede invertir, Esta pirámide se puede invertir, como ocurre en ecosistemas como ocurre en ecosistemas acuáticos. acuáticos.
  32. 32. Pirámides ecológicasPIRÁMIDE DE ENERGÍA La pirámide de energía La pirámide de energía representa como fluye esta en representa como fluye esta en los ecosistemas. los ecosistemas. Siempre lo hace desde los Siempre lo hace desde los productores hacia los productores hacia los consumidores yyno tiene la consumidores no tiene la posibilidad de invertirse, pues posibilidad de invertirse, pues responde aala primera yysegunda responde la primera segunda ley de la termodinámica. ley de la termodinámica.
  33. 33. Amplificación biológicaProceso por el cual los organismos que viven en un medio, que contiene una Proceso por el cual los organismos que viven en un medio, que contiene unaconcentración relativamente baja de una sustancia química, pueden llegar aa concentración relativamente baja de una sustancia química, pueden llegaracumular en sus tejidos dichas sustancias, alcanzando concentraciones acumular en sus tejidos dichas sustancias, alcanzando concentracionesconsiderablemente mas altas que las existentes en el medio, debido a que considerablemente mas altas que las existentes en el medio, debido a quedicho contaminante es poco susceptible aa ser metabolizado y, además es dicho contaminante es poco susceptible ser metabolizado y, además esliposoluble lo que ocasiona efectos negativos sobre su salud. liposoluble lo que ocasiona efectos negativos sobre su salud. Las sustancias potencialmente bioacumulables son: los compuestos de Las sustancias potencialmente bioacumulables son: los compuestos de mercurio, el DDT, el Lindano, los compuestos Organofosforados, los mercurio, el DDT, el Lindano, los compuestos Organofosforados, los compuestos que contienen Bifenilos policlorados (policloruro de bifenilo o compuestos que contienen Bifenilos policlorados (policloruro de bifenilo oPCBs), el Trióxido de antimonio, entre otros. También son bioacumulables los PCBs), el Trióxido de antimonio, entre otros. También son bioacumulables los metales pesados. metales pesados.
  34. 34. Amplificación biológica
  35. 35. Efecto humano en el ecosistema
  36. 36. Efecto humano en el ecosistema Recursos naturales Recursos naturales Los recursos naturales son el conjunto de elementos naturales que se Los recursos naturales son el conjunto de elementos naturales que seencuentran en la naturaleza de forma no modificada, escasos con relación encuentran en la naturaleza de forma no modificada, escasos con relación aasu demanda actual o potencial. su demanda actual o potencial. Los recursos naturales se pueden dividir en renovables, que usualmente Los recursos naturales se pueden dividir en renovables, que usualmente son organismos vivos que crecen yyse renuevan, como por ejemplo, la son organismos vivos que crecen se renuevan, como por ejemplo, laflora yyla fauna, yyno renovables, que se agotan con su explotación, como flora la fauna, no renovables, que se agotan con su explotación, como por ejemplo el petróleo yylos yacimientos de minerales (al menos hasta por ejemplo el petróleo los yacimientos de minerales (al menos hasta que se encuentre una forma económicamente eficiente de fabricar que se encuentre una forma económicamente eficiente de fabricar petróleo o minerales). petróleo o minerales).
  37. 37. Efecto humano en el ecosistema Efecto invernadero Efecto invernadero Gases de efecto Invernadero: fenómeno atmosférico natural que permite mantener la Gases de efecto Invernadero:El Efecto Invernadero es un fenómeno atmosférico natural que permite mantener la El Efecto Invernadero es untemperaturaagua(H2O) oVapor de agua planeta, al retener parte de la energía proveniente del Sol. El aumento temperaturadel (H2O) oVapor de del planeta, al retener parte de la energía proveniente del Sol. El aumentode Dióxidode carbono (CO2CO2, , proveniente del uso de combustibles fósiles (carbón, oDióxido de carbono de 2)) 2 proveniente del uso de combustibles fósiles (carbón, de la concentración (CO CO o la concentración depetróleo, gas)4)) provocado la intensificación del fenómeno yyel consecuente aumento petróleo, gas)ha oMetano (CH 4 ha provocado la intensificación del fenómeno el consecuente aumento oMetano (CHde Óxidosde nitrógeno (N2O) derretimiento de los hielos polares yyel aumento del nivel de dela temperatura global, el oÓxidos de nitrógeno (N2O) derretimiento de los hielos polares el aumento del nivel de o la temperatura global, ellosOzono(O )) losocéanos. o océanos. oOzono (O3 3 oLos Clorofluorocarbonos (CFC) son oLos Clorofluorocarbonos (CFC) son gases derivados del cloro. gases derivados del cloro.
  38. 38. Efecto humano en el ecosistemaCalentamiento GlobalCalentamiento Global
  39. 39. Efecto humano en el ecosistema Contaminación del aire Contaminación del aireCualquier sustancia que altere La lluvia acida son Cualquier sustancia que altere La lluvia acida son el equilibrio natural de la el equilibrio natural de la precipitaciones en forma precipitaciones en forma atmósfera será un atmósfera será un contaminante, nieveporsuse de lluvia o nieve que contaminante,bien por suse de lluvia o bien que cantidad o bienácidasal han vuelto ácidas cantidad o bienpor su al han vuelto por su combinarse con gases combinarse con gases toxicidad. toxicidad. contaminantes tales contaminantes tales como el dióxido de como el dióxido de azufre y los óxidos de azufre y los óxidos de nitrógeno. nitrógeno.
  40. 40. Efecto humano en el ecosistema LLUVIA ÁCIDA LLUVIA ÁCIDA Representación de la Representación de la lluvia ácida lluvia ácida Anhídrido sulfuroso: Anhídrido sulfuroso: SO22 SO Dióxido de nitrógeno: Dióxido de nitrógeno: NO22 NO Ácido sulfúrico: Ácido sulfúrico: H2SO44 H2SO Ácido nítrico: Ácido nítrico: HNO33 HNO
  41. 41. Efecto humano en el ecosistema Efectos de la Lluvia ácida Efectos de la Lluvia ácidao Disuelve los metales pesados del suelo.o Provoca que algunos suelos se vuelven tan ácidos que no se pueden cultivar.o Causa un incremento de los ácidos de mares, ríos y lagos.o Reduce el pH del agua.o Aumenta el índice de mortalidad de los árboles destruyendo los bosques.o Produce un descenso en el número de plantas y animales.o Afecta a las fachadas de los edificios y a las estatuas de nuestro patrimonio artístico.o Se pierde gran parte de la belleza natural.
  42. 42. Efecto humano en el ecosistema Capa de ozono Capa de ozono La capa de ozono se encuentra en la La capa de ozono se encuentra en laestratosfera, aproximadamente de 15 aa50 estratosfera, aproximadamente de 15 50 Km. sobre la superficie del planeta. Km. sobre la superficie del planeta.El ozono es un compuesto inestable de tres El ozono es un compuesto inestable de tres átomos de oxígeno, el cual actúa como un átomos de oxígeno, el cual actúa como unpotente filtro solar evitando el paso de una potente filtro solar evitando el paso de unapequeña parte de la radiación ultravioleta. pequeña parte de la radiación ultravioleta.
  43. 43. Efecto humano en el ecosistema Capa de ozono Capa de ozonoLos principales agentes de destrucción del ozono estratosférico, Los principales agentes de destrucción del ozono estratosférico,son mayormente el cloro y el bromo libres, que reaccionan son mayormente el cloro y el bromo libres, que reaccionannegativamente con ese gas. negativamente con ese gas.El cloro, en las proporciones existentes, debe su presencia en la El cloro, en las proporciones existentes, debe su presencia en laatmósfera a causas humanas, especialmente desde la apariciónatmósfera a causas humanas, especialmente desde la apariciónde los clorofluocarbonos (CFC) sintetizados por el hombre parade los clorofluocarbonos (CFC) sintetizados por el hombre paradiversas aplicaciones industriales.diversas aplicaciones industriales.
  44. 44. síntesis de la clase
  45. 45. Síntesis de la clase ECOSISTEMA formado por… depende del aporte de… •Productores. Energía Materia •Consumidores. se comporta se comporta… •Descomponedores. según las…organizados en… Leyes de la Cíclicamente termodinámica Cadenas y tramas alimentarias La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma En cada traspaso energético parte de la energía se pierde como calor
  46. 46. Ejercitación
  47. 47. EjercitaciónCon respecto a las pirámides de número, de biomasa y de energía es correcto afirmarqueI.la pirámide de número y de biomasa puede invertirse, si los organismos productoresson más grandes en promedio que los consumidores.II.la pirámide de energía siempre presenta forma de pirámide bajo la condición que seconsideran todas las fuentes de energía alimenticia.III.la pirámide de número siempre presenta forma de pirámide real ya que losproductores siempre son más pequeños que los consumidores.A)Sólo I.B)Sólo II. DC)Sólo III.D)Sólo I y II.E)Sólo II y III
  48. 48. EjercitaciónEn las cadenas alimentarias es posible observar queA. la energía se traspasa de un eslabón a otro en un único sentido.B. La energía se pierde como calor en cada transferencia.C. El número de individuos disminuye de un eslabón al siguiente. AD. La velocidad de transmisión de la energía aumenta de un eslabón al siguiente.E. El peso seco de los representantes de cada eslabón aumenta al progresar en la cadena.
  49. 49. Ejercitación ALa segunda ley de termodinámica puede enunciarse como “cada vez que se produce unatransformación de energía, parte de esta se dispersa en forma de calor no aprovechable,por lo que ninguna transformación de energía es 100% eficaz”, la cual puede serempleada para explicar el funcionamiento de una cadena alimentaria de la siguienteforma:A.Al transferir energía de un organismo a otro en la cadena alimentaria, parte de laenergía se disipa como calor, lo que limita el número de eslabones que puede formar lacadena alimentaria.B.La energía transferida de un organismo a otro en la cadena alimentaria, no se crea ni sedestruye solo se transforma.C.Las leyes de termodinámica son solo aplicables a fenómenos físicos, no pueden explicarfenómenos biológicos.D.El traspaso de energía de un organismo a otro no produce eliminación de energía solosui disipación.E.Al pasar la energía de un eslabón a otro, se convierte en energía potencial para elorganismo que la recibe.
  50. 50. EjercitaciónCon respecto a la cadena alimentaria es correcto afirmar queI. se pierde energía útil en la transferencia a través de cada eslabón de la cadena.II. hay mucho menos energía disponible para los niveles tróficos más altos.III. el número de individuos que componente cada nivel trófico va disminuyendo en los niveles tróficos más altos de la pirámide.A) Sólo IB) Sólo IIIC) Sólo I y IID) Sólo II y IIIE) I, II y III E
  51. 51. Tabla de alternativas Numero de Alternativa Habilidad pregunta correcta 1 D Comprensión 2 E Comprensión 3 A Comprensión 4 D Análisis 5 A Aplicación 6 B Análisis 7 A Reconocimiento 8 D Reconocimiento 9 C Comprensión 10 B Comprensión 11 E Comprensión 12 D Comprensión 13 A Reconocimiento 14 A Reconocimiento 15 C Comprensión
  52. 52. ¡Llego el momento! Hemos llegado al final del camino… Hemos llegado al final del camino…Esperamos que los contenidos entregados durante este año académico te hayan Esperamos que los contenidos entregados durante este año académico te hayan servido para que obtengas TÚ mejor puntaje en la PSU. servido para que obtengas TÚ mejor puntaje en la PSU. Mucho éxito en este nuevo camino que emprendes, yyrecuerda que todas las Mucho éxito en este nuevo camino que emprendes, recuerda que todas las metas que tú te propongas en la vida las podrás cumplir, sólo depende de tú metas que tú te propongas en la vida las podrás cumplir, sólo depende de túesfuerzo. Sin embargo, te recomendamos que durante la rendición de la prueba esfuerzo. Sin embargo, te recomendamos que durante la rendición de la pruebamantengas un pensamiento optimista yyasí atraerás las mejores vibras positivas. mantengas un pensamiento optimista así atraerás las mejores vibras positivas.

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