LA ENERGÍA EN LOS ECOSISTEMAS ECOSISTEMA: Sistema natural vivo formado por el conjunto de organismos y el medio físico donde y con el que se relacionan.
ECOSISTEMA: BIOSENOSIS + BIOTOPO Plantas Animales Hongos Algas Protistas Bacterias
ENERGÍA
Clima
Luz Agua Suelo
MATERIA
ENERGÍA MATERIA
Capacidad de producir trabajo o capacidad de transferir calor o capacidad de cumplir procesos vitales Algo dotado de masa (átomos) ocupa un lugar en el espacio (volumen)
MATERIA
ENERGÍA “ad infinitum”
Fluye
Recircula
unidireccionalmente
bidireccionalmente
ecosistemas
Sistemas Abiertos
Energía eléctrica Energía geotérmica
Tipos de energia
Energía hidráulica Energía hidroeléctrica Energía nuclear Radiactividad Energía térmica Bioenergías Biomasa Energía de las mareas Energía eólica Energía Solar
Cuál es usada por la naturaleza para su funcionamiento? Cuál es usada por los seres vivos? Cuál es usada por el hombre?
LEYES DE LA TERMODINÁMICA Y FLUJO DE ENERGÍA I LEY TERMODINÁMICA:Principio Conservación de la energía La energía no se crea ni se destruye solo se transforma
Δ E: Δ H - W
Δ E: variación de la energía en un sistema
Δ H: variación de calor W: trabajo realizado por el sistema sobre el sistema exterior
LEYES DE LA TERMODINAMICA Y FLUJO DE ENERGIA II LEY TERMODÍNAMICA: Principio de la entropía Toda vez que la energía se transforma ésta experimenta una degradación desde una forma mas concetrada, organizada, útil a una menos organizada, más dispersa, menos utilizable Todos los sitemas tienden hacia el equilibrio con el medio exterior. Maximización de la entropía, maximización de la energía térmica, maximización del caos externo! para así mantener el orden interno (estructura y funcionamiento)
Ningún proceso en la naturaleza presenta una eficiencia del 100% Respiración celular aeróbica aproximadamente 50% Combustión total de un material 100% Máquinas Humanas aproximadamente 30% Fotosíntesis aproximadamente 1-2(5) %
Los sistemas biológicos se basan en la entropía inversa
C
E C
C
C
Orden interno a expensas del desorden o maximizacion de la entropia del universo CALOR
ESTRUCTURA BÁSICA DE LOS ECOSITEMAS BASADOS EN LA ENERGÍA Y MATERIA MATERIA ABIOTICA
ORGANISMOS ORGANISMOS PRODUCTORES CONSUMIDORES metabolismo
NECESIDADES METABÓLICAS DE UN ORGANISMO ENERGÍA
CARBONO
DONANTE
RECEPTOR
electrones
electrones
(reducido)
(oxidado)
DONANTE
RECEPTOR
(oxidado)
(REDUCIDO)
FUENTES ENERGETICAS: LUZ, MOLÉCULAS INORGÁNICAS, MOLÉCULAS ORGÁNICAS
CO2
LUZ H 2O
CO2
O2
CH2O
Fotosíntesis Aeróbica (oxigénica) Plantas, Algas
Qu铆mica
CH2O
CH2O
O2
CO2
H 2O
Respiraci贸n Aer贸bica Animales, Plantas, Algas,Protistos, Hongos, Bacterias
Química
CO2
NH4+
O2
NO2-
H 2O
Quimiosíntesis Aeróbica Bacterias, Hongos
Qu铆mica
CH2O
CH2O
SO4-2
CO2
H 2S
Respiraci贸n Anaer贸bica Bacterias
CO2
LUZ H 2S
CO2
S
CH2O
Fotos铆ntesis Anaer贸bica Bacterias
Química
CO2 S
NO3-
SO4-2
N2
Quimiosíntesis Anaeróbica Bacterias
CLASIFICACIÓN DE LOS ORGANISMOS SEGÚN SU METABOLISMO ORGANISMOS PRODUCTORES
ORGANISMOS CONSUMIDORES
AUTOTROFOS
HETEROTROFOS
fotosintéticos
Quimiosintéticos
Fotolitoautotrofos
Quimiolitoautotrofos
CO2+ LUZ.. H2O H2S, S
CO2+ Rx Redox..NH3, S, H2
Ej: Plantas,cianoficeas, Bact- fotosintéticas
Fotoorganoautotrofos Comp. Orgán + LUZ.. Comp. orgán Ej: Bact púrpuras
Ej: Bac. Desnitrificantes y Bact. del H y S
Quimioorganoheterotrofos Compuestos orgánicos (GLUCOSA)...Rx Redox
FOTOSÍNTESIS CO2 + H2X
RUBISCO
CH2O + X2
FOTOSÍNTESIS C3
FOTOSÍNTESIS C4
FOTOSÍNTESIS CAM
Respiraci贸n celular (aer贸bica)
ESTRUCTURA TRÓFICA DE LOS ECOSISTEMAS CADENA TRÓFICA …. REDES TRÓFICAS Flujo de energía y nutrientes en los ecosistemas desde un grupo de organismos con un grupo de requerimientos alimenticios comunes a otro grupo, en una serie que inicia con organismos productores y finaliza con consumidores (carnívoros, detritívoros y descomponedores
E
Hierba
Saltmontes
Gorrión
M PRODUCTOR
CONSUMIDOR
Gavilán
RED TRÓFICA
Especies Claves: Baja biomasa Actividades alimentarias controlan estructura Comunidad promueven diversidad especies Interacciones dĂŠbiles La ausencia no cambia la estructura de la comunidad
Interacciones fuertes La ausencia cambia la estructura de la comunidad
Especies Dominantes: Virtud de su abundante biomasa modifican la estructura de la comunidad (plagas)