lunes, 14 de julio de 2008

Ciclos Bioquimicos

CICLOS BIOQUÍMICOS

Al movimiento de cantidades masivas de carbono, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, calcio, sodio, sulfuro, fósforo y otros elementos entre los componentes vivientes y no vivientes del ambiente (atmósfera y sistemas acuáticos) mediante una serie de procesos de producción y descomposición.

CICLO DEL CARBONO.- El carbono es incorporado en forma de CO2 por los productores mediante la fotosíntesis. Los consumidores incorporan el carbono al alimentarse de los productores, y los descomponedores lo hacen al actuar sobre los cadáveres y los productos de desecho. El proceso respiratorio de productores, consumidores y descomponedores devuelve la mayor parte del Carbono al medio en forma de CO2.

Otra queda en forma de precipitados en forma de conchas y en forma de huesos en el sedimento; dando lugar a rocas calizas. Los fenómenos de vulcanismo que afectan a las rocas calizas y a los combustibles fósiles y devuelven a la atmósfera el carbono en forma de CO2.




CICLO DEL AGUA.- Debido al calor del sol, el agua pasa por evaporación a la atmósfera, donde queda en forma de vapor de agua. Cuando se produce con enfriamiento, el vapor de agua se condensa y vuelve a la superficie de la tierra en forma de precipitación (lluvia, nieve). Además del cielo, parte del agua es incorporado por las plantas, mediante procesos de ósmosis a nivel de los pelos absorbentes de la raíz y por los animales, bien mediante el alimento o bien bebiéndola directamente. Esta agua vuelve de la respiración, de la excreción y también mediante la descomposición de los cadáveres.




CICLO DEL NITROGENO.- La atmósfera está constituida en un 79% por nitrógeno, pero sólo algunas bacterias (Clostridium, Rhizobium y Azotobacter) y algas cianofíceas (Anabaena y Nostoc) son capaces de aprovecharlo. El proceso de fijación del nitrógeno que realizan consiste en combinar el nitrógeno atmosférico (N2) con hidrógeno (H) para formar amoníaco (NH3). Rhizobium Leguminosarum es una bacteria simbiótica que se encuentra en unos nódulos que hay en las raíces de las leguminosas. Parte del nitrógeno fijado lo cede a las plantas en forma de un componente soluble en el citoplasma celular.

En el caso de Clostridium y Azotobacter, que son bacterias del suelo, el amoníaco queda acumulado en él. La acción de los descomponedores sobre los cadáveres y los productos de desecho del metabolismo que productores y consumidores, enriquecen el suelo en amoníaco. Este proceso se denomina amonificación.

Casi todo el amoniaco que llega al suelo pasa rápidamente a ion nitrato por la acción quimiosintética de algunas bacterias. Este proceso se denomina nitrificaciòn y ocurre en dos etapas: las bacterias del género Nitrosomas transforman el amoniaco en ion nitrito (NO2) (nitrosación) y las del género somonas transforman el amoniaco en ion nitrito (NO2) en ion nitrato (NO3) (nitratación), que constituye la fuente principal de nitrógeno disponible en el suelo para las plantas superiores.

Existe un proceso perjudicial para la agricultura denominado desnitrificación, que consiste en la transformación del NO3 en NO2, hasta liberar al nitrógeno, que en su estado molecular pasa al aire. Dicha transformación la realizan las bacterias desnitrificantes como son las del género Pseudomonas. Así se completa el ciclo del nitrógeno.


CICLO DEL FOSFORO.- El fósforo se halla en la corteza terrestre como componente de diversos minerales. Por efecto de la meterorización química se transforma en ion ortofosfato, que es transportado en disolución por las aguas. Una parte precipita en el suelo en forma de fosfato cálcico y otra parte llega al mar. El fosfato cálcico, Ca(PO4) es incorporado por las plantas, y de éstas toman el fósforo los animales. Dicho elemento entra como componente en los ácidos nucleicos, en el ATP, en los esqueletos, etc. El fósforo que ha sido transportado al mar es incorporado en parte por las plantas y animales marinos, y la mayoría precipita.

Los cadáveres de los seres vivos se descomponen por efecto de los organismos desintegradores, liberándose así el fósforo. En el fondo del mar se acumulan grandes cantidades de este elemento. Son las llamadas “trampas del fósforo” porque, al acumularse éste en los sedimentos marinos, queda fuera del alcance del hombre. El hombre, para abonar los campos, debe limitarse a los yacimientos minerales de fosforitas (que también proceden de antiguas cuencas sedimentarias marinas). Así mismo puede recurrir al guano, excremento de aves marinas, generalmente pelicaniformes, que dejan en grandes cantidades en los acantilados.

CICLO DEL AZUFRE.- La fuente de azufre para las plantas son los sulfatos solubles del suelo, que son reducidos por éstas a sulfuro de hidrógeno (SH2), y posteriormente incorporado en sus estructuras proteicas, de donde pasa a los organismos consumidores. Los restos de éstos son descompuestos por bacterias específicas (bacterias de la putrefacción) que liberan SH2 y éste es oxidado y transformado en sulfato por las llamadas sulfobacterias incoloras. Las bacterias reductoras de sulfato realizan esta transformación en un medio anaerobio. En los lugares donde ocurre este proceso aparecen sedimentos y fangos de color negro, debido al sulfuro de hidrógeno, que les confiere ese color.