BiologĂa
Yanet Caldas Galindo
Ciclos Biogeoquímicos Un ciclo biogeoquímico se refiere al movimiento de carbono , nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, calcio, sodio, azufre, fósforo, potasio y otros elementos entre los seres vivos y el ambiente (atmósfera, biomasa y sistemas acuáticos) mediante una serie de procesos: producción y descomposición.
Atmosfera Litosfera Hidrosfera
Flujo de materia y de energía
RECICLAJE
Nutrientes Es un producto quĂmico procedente del exterior de la cĂŠlula y que ĂŠsta necesita para realizar sus funciones vitales.
Macronutrientes Nutrientes Micronutrientes
Macronutrientes Son aquellos nutrientes que suministran la mayor parte de la energía metabólica del organismo. Estos elementos y sus compuestos constituyen el 97% de la masa del cuerpo humano, y más de 95% de la masa de todos los organismos.
- Nitrógeno ( N ) - Fósforo ( P ) - Potasio ( K ) - Calcio ( Ca ) - Magnesio ( Mg ) - Azufre ( S )
Micronutrientes Son las sustancias que el organismo de los seres vivos necesitan en peque単as dosis.
- Hierro ( Fe ) - Zinc ( Zn ) - Manganeso ( Mn ) - Boro ( B ) - Cobre ( Cu ) - Molibdeno ( Mo ) - Cloro ( Cl )
Ciclos del Agua El ciclo hidrológico se define como el "proceso integrante de los flujos de agua, energía y algunas sustancias químicas".
Ciclos del Carbono El ciclo del carbono involucra a dos procesos fundamentales : la respiraci贸n y la fotos铆ntesis. Este ciclo juega un papel importante en la regulaci贸n del clima del planeta.
Ciclos del Nitrógeno La atmósfera es el principal reservorio de nitrógeno, donde constituye hasta un 78 % de los gases. Sin embargo, como la mayoría de los seres vivos no pueden utilizar el nitrógeno atmosférico para elaborar aminoácidos y otros compuestos nitrogenados, dependen del nitrógeno presente en los minerales del suelo. Por lo tanto, a pesar de la gran cantidad de nitrógeno en la atmósfera, la escasez de nitrógeno en el suelo constituye un factor limitante para el crecimiento de los vegetales.
Clasificaci贸n de los seres vivos Los tres dominios clasifica el 谩rbol de la vida en tres grupos primarios: Bacteria, Archaea y Eucarya. A estos tres grupos se les conoce como, dominios.
Sistema de los 3 dominios Los tres dominios clasifica el รกrbol de la vida en tres grupos primarios: Bacteria, Archaea y Eucarya. A estos tres grupos se les conoce como, dominios.
Sistema de los 3 dominios • • •
Eucariota - Plantas, animales, hongos, cromistas (algas y plancton) y protistas. Archaea - Microbios que viven en ambientes extremos. Eubacteria - Todas las demás bacterias.
Reino Protista
Reino Fungí
Dominio Bacteria
Reino Plantae
Dominio Eucarya.
Dominio Archaea
Reino Animal
Metabolismo Microbiano Es el estudio de las reacciones quĂmicas que se llevan a cabo en las cĂŠlulas.
Categorías del metabolismo microbiano
Catabolismo: Rutas generadoras de energía o degradativas Categorías Anabolismo: Rutas consumidoras de energía o biosintéticas
Metabolismo Microbiano La célula microbiana utiliza la energía para: • • • •
El movimiento. La producción de calor. La electricidad. Biolumniscencia.
Energía Celular La célula microbiana obtiene su energía de dos maneras : •
Degradando compuestos y liberando su energía.
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Almacenando la energía lumínica del sol mediante el proceso de fotosíntesis.
Fotosíntesis Oxigenica La fotosíntesis oxigénica es la modalidad de fotosíntesis en la que el agua es el donante primario de electrones y que, por lo tanto, libera oxígeno (O2) como subproducto. Se denomina así porque en ella se desprende O2 (a partir del H2O ). Es la que realizan las plantas, las algas y las cianobacterias.
Fotosíntesis Anoxigénica Llamada así porque en ella no se libera O2, ya que el agua no interviene como dadora de electrones. Existen diferentes modalidades y la realizan algunas bacterias sulfúreas y no sulfúreas.
Metanogénesis Metanogénesis es la formación de metano por microbios. Es una forma de metabolismo microbiano muy importante y extendida. En la mayoría de los entornos, es el paso final de la descomposición de la biomasa.
Metanogénesis Las metanógenas son microorganismos procariontes, más específicamente archaeas, que viven en medios estrictamente anaerobios y que obtienen energía mediante la producción de gas natural, el metano (CH4). Gracias a esta característica, este tipo de organismo tiene una gran importancia ecológica, ya que interviene en la degradación de la materia orgánica en la naturaleza, y en el ciclo del carbono.
Metabolismo del nitrógeno Los seres humanos son totalmente dependientes de otros organismos para convertir el nitrógeno atmosférico en las formas disponibles para el cuerpo. La fijación de nitrógeno es realizada por las nitrogenasas bacterianas que forman nitrógeno reducido, NH4+ el cuál puede ser entonces utilizado por todos los organismos para formar los aminoácidos.
Metabolismo del nitrógeno Nitrógeno es un elemento esencial. Se encuentra en los amino ácidos, bases nitrogenadas y otras moléculas. Incorporación de nitrógeno comienza con la fijación de nitrógeno gaseoso por microorganismos procarioticos para formar amoniaco.
Metabolismo del nitrógeno Nitrógeno orgánico está incorporado en los aminos ácidos principalmente. • Las plantas son consumidas por los animales y se descomponen por los microorganismos. • Al morir los organismos el nitrógeno es mineralizado y se vuelve a convertir en nitrógeno gas.
Procesos del ciclo del nitrógeno •
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Fijación : Es el proceso por el cual nitrógeno de la atmósfera es incorporado a amoníaco y luego en compuestos orgánicos. La fijación ocurre por el complejo de nitrogenasa utilizando ATP. Nitrificación : Reducción de nitrato a amoníaco (reductasa de nitrato) Denitrificación : Nitrato y nitrito devuelven nitrógeno a la atmósfera.
Respiración Aeróbica La respiración aerobia es la que utiliza oxígeno para extraer energía de la glucosa. Se efectúa en el interior de las células, en los organelos llamados mitocondrias.
Respiración Anaeróbica La respiración anaerobia consiste en que la célula obtiene energía de una sustancia sin utilizar oxígeno; al hacerlo, divide esa sustancia en otras; a la respiración anaerobia también se le llama fermentación.
Fermentación La fermentación es un proceso catabólico de oxidación inco mpleta, que no requiere oxígeno, y el producto final es un compuesto orgánico. Según los productos finales, existen diversos tipos de fermentaciones.
Fermentación Acética La fermentación acética es la fermentación bacteriana por Acetobacteri, un género de bacterias aeróbicas, que transforma el alcohol etílico en ácido acético, la sustancia característica del vinagre.1 La fermentación acética del vino proporciona el vinagre debido a un exceso de oxígeno y es uno de los fallos del vino, un proceso que degrada sus cualidades. La fermentación acética es un área de estudio dentro de la cimología.
Fermentación Alcohólica La fermentación alcohólica es un proceso biológico de fermentación en plena ausencia de aire (oxígeno - O2), originado por la actividad de algunos microorganismos que procesan los hidratos de carbono (por regla general azúcares: como por ejemplo la glucosa, la fructosa, la sacarosa, el almidón, etc.) para obtener como productos finales: un alcohol en forma de etanol , dióxido de carbono en forma de gas y unas moléculas de ATP que consumen los propios microorganismos en su metabolismo celular energético anaeróbico.
Fermentación Butírica La fermentación butírica (descubierta por Louis Pasteur) es la conversión de los glúcidos en ácido butírico por acción de bacterias de la especie Clostridium butyricum en ausencia de oxígeno. Se produce a partir de la lactosa con formación de ácido butírico y gas. Es característica de las bacterias del género Clostridium y se caracteriza por la aparición de olores pútridos y desagradables.
Fermentación láctica La fermentación láctica es una ruta metabólica anaeróbica que ocurre en el citosol de la célula, en la cual se oxida parcialmente la glucosa para obtener energía y donde el producto de desecho es el ácido láctico.
Morfología Microbiana En biología el término morfología hace referencia a la forma de un organismo. Entre los procariotas se presentan varias morfologías y existen términos apropiados para describirlos.
Morfología Microbiana PRINCIPALES TIPOS MORFOLÓGICOS. A las bacterias con forma de esférica u ovoide se les denomina COCOS. Los cuales pueden formar racimos, cadenas o tetradas.
Morfología Microbiana PRINCIPALES TIPOS MORFOLÓGICOS. A las bacterias con forma cilíndrica se les denomina BACILOS. Algunos bacilos se curvan en forma espiral y son llamados entonces ESPIRILOS. Varios grupos de bacterias pueden ser inmediatamente reconocidas gracias a su forma peculiar. Las espiroquetas que tienen forma de sacacorchos.
Morfología Microbiana PRINCIPALES TIPOS MORFOLÓGICOS. Las bacterias con apéndices presentan protuberancias celulares en forma de largos tubos o tallos. Las bacterias filamentosas forman células largas y delgadas o cadenas de células.
Crecimiento Poblacional El crecimiento de un microorganismo se define como el aumento de sus componentes celulares, que puede tener como resultado un incremento de su tamaĂąo o del nĂşmero de su poblaciĂłn o de ambos.
Crecimiento Poblacional El crecimiento es la capacidad para multiplicarse que tienen las células individuales, esto es iniciar y completar una división celular. De esta forma, se considera a los microorganismos como partículas discretas y el crecimiento es entendido como un aumento en el número total de partículas bacterianas.
Factores que afectan el Crecimiento Poblacional El crecimiento microbiano puede estar influenciado por una variedad de factores , tanto fĂsicos como nutricionales.
Factores que afectan el Crecimiento Poblacional Los factores físicos incluyen: la concentración de iones de hidrogeno(PH), Temperatura, la concentración de oxigeno, la humedad, la presión hidrostática , la presión osmótica y la radiación.
Factores que afectan el Crecimiento Poblacional Los factores nutricionales comprenden: la disponibilidad del carbono ,nitr贸geno ,azufre , fosforo, y otros minerales y vitaminas.
Regulaci贸n G茅nica del Metabolismo
Los genes: Regulan la herencia Controlan la reproducci贸n Regulan las funciones celulares
Síntesis de las proteínas La síntesis de proteínas o traducción del ARN es el proceso anabólico mediante el cual se forman las proteínas a partir de los aminoácidos.
Síntesis de las proteínas La síntesis de proteínas consta en realidad de dos etapas: la primera etapa (transcripción) ocurre dentro del núcleo de las células eucariotas, aquí la secuencia de nucleótidos que denominamos gen (segmento de ADN que determina una proteína) se transcribe en una molécula de ARN. Posteriormente, en la segunda etapa (traducción - síntesis de proteína propiamente dicha) el ARN pasa del núcleo al citoplasma donde es traducida por los ribosomas que arman una proteína.
Operones Un operón se utiliza como una unidad genética funcional formada por un grupo o complejo de genes capaces de ejercer una regulación de su propia expresión por medio de los sustratos con los que interaccionan las proteínas codificadas por sus genes.
Operones Los principales elementos que constituyen un operón son los siguientes: Los genes estructurales: Llevan información para traducir proteínas (polipéptidos). Se trata de los genes cuya expresión está regulada.
Operones Los principales elementos que constituyen un oper贸n son los siguientes: El promotor (P): se trata de un elemento de control que es una regi贸n del ADN con una secuencia que es reconocida por la ARN polimerasa para comenzar la transcripci贸n. Se encuentra inmediatamente antes de los genes estructurales. Abreviadamente se le designa por la letra P.
Gracias