Apartado III: Ciclos biogeoquímicos

Los ciclos biogeoquímicos permiten representar el recorrido de un determinado elemento químico a través del medio. Definimos ciclo biogeoquímico como el recorrido que realiza cierto elemento a través de la biocenosis y el biotopo de un ecosistema.

Realizan ciclos BGQ los siquientes elementos:

-Carbono (C).
-Oxígeno (O).
-Hidrógeno (H).
-Nitrógeno (N).
-Fósforo (P).
-Azufre (S).

Igual os habéis fijado en que estos 6 elementos son los bioelementos, componentes mayoritarios de la materia viva.

De momento, hoy solo hablaremos de los ciclos del carbono, nitrógeno y fósforo.

CICLO DEL CARBONO

Es el 2º elemento más abundante en nuestro cuerpo humano, y fundamental para la materia viva. Gracias a moléculas orgánicas, los seres vivos pueden obtener este elemento, aunque muchas veces aparece en forma de CO2.

-Los organismos autótrofos captan el CO2 y lo transforman en compuestos orgánicos. Por la alimentación, el carbono pasa a los consumidores.

Reino Plantae y probablemente protista:

CO2 + H2O -----> C6H12O6 + O2.

C6H12O6 ------> Pasa a consumidores.

-Mediante la respiración celular, consumidores y descomponedores aprovechan compuestos orgánicos y liberan CO2 a la atmósfera.

Reino Animalia, Fungi y Moneras:

C6H12O6 + O2 ----> CO2 + H2O

-Parte de los restos orgánicos de seres vivos pueden quedar enterrados en el suelo, originando o formando depósitos, que en un futuro se convertirán en combustibles fósiles.

-Al quemar biomasa vegetal y combustibles fósiles, se libera CO2 a la atmósfera.

-Organismos marinos: Utilizan el CO2 para formar conchas y esqueletos de CaCO3.

-Sus restos constituirán rocas calizas-------> Mayores reservas de CO2.

-Erupciones volcánicas: Liberan CO2 a la atmósfera, a la vez carbono.


CICLO DEL NITRÓGENO

-Es esencial en proteínas y ácidos nucleicos (bases nitrogenadas). El 78% del aire atmosférico es nitrógeno, N2, pero solo unos determinados organismos son capaces de aprovecharlo.

-Algunas bacterias del suelo, fijadoras de N2, que viven en simbiosis (como los líquenes: hongos y algas) en las raíces de leguminosa, toman el N2 atmosférico y los transforman en nitratos, aprovechables por las plantas.

Reino Moneras:

N2 -----> NO3

-Los restos orgánicos de los seres vivos al morir, devuelven el nitrógeno al medio. Las bacterias nitrificantes (del suelo) convierten esos restos orgánicos en nitratos.

Reino Moneras:

Aminoácidos* ------------> NO3

*Aminoácido: Parte más pequeña o unidad estructural de la proteína. Ejemplo: Glicina (Gly), leucina (Leu), triptófano (Trp), metionina (Met).

-Para que el nitrógeno complete su ciclo, es necesario que las bacterias desnitrificantes conviertan esos edafonitratos* en N2, que vuelve de nuevo a la atmósfera, gracias al metabolismo de las bacterias.

Reino Moneras:

NO3 ------> N2

*Edafonitratos: Palabra inventada por la técnica lingüistica de derivación. Significa:
-Edafo: Suelo.
-Nitratos: Nitratos (Grupo molecular con un átomo de nitrógeno y 3 de oxígeno, siendo un ión negativo, con nº de ox. -1).

Es decir, nitratos del suelo.

CICLO DEL FÓSFORO

Es un elemento escaso, pero forma parte de ciertas estructuras, como ácidos nucleicos o el ATP. También lo descubrimos en membranas celulares, y en huesos o caparazones.

-El fósforo se encuentra en rocas sedimentarias. Al erosionarse, se liberan fosfatos, y disueltos en el agua, son aprovechables por las plantas, incoporando el fósforo a su materia orgánica.

Erosión:

P --------> PO4(3-)*

*PO4(3-): Ión o anión fosfato. El -3 entre paréntesis designa al "número de oxidación o valencia" del grupo.

-Gracias a la alimentación, el P pasa al resto de la cadena trófica*. Al morir productores y consumidores, los restos son descompuestos por los descomponedores. Así, liberan fosfatos al medio, asimilables por las plantas y utilizables:

Reino moneras:

Aminoácidos -------> PO4(3-)

*Cadena trófica: Camino o relación que se establece entre los organismos con el fin de alimentarse unos a otros. Los niveles tróficos son:

-Productores
-Consumidores
--Primarios
--Secundarios
--Terciarios
--Cuaternarios (medio acuático)
-Descomponedores

-Parte los PO4 son arrastrados hasta el mar. Allí, una parte del P pasa al fitoplancton, y otra compone las conchas y esqueletos de animales acuáticos. Los restos se depositan, los cuales formarán parte de los sedimentos que originarán las rocas sedimentarias. Si las rocas vuelven a la superficie, el fósforo entra de nuevo en el ciclo.

Hasta aquí tres principales ciclos biogeoquímicos. Ya os explicaré el del oxígeno (O) y el azufre (S). Algún día de estos, puede que ponga un ciclo, pero será molécular, como el ciclo del agua (H2O) o el ciclo del ozono (O3), presente en mi blog de Química en forma de reacciones. Espero que hayáis disfrutado. A mí me encantan los ciclos biogeoquímicos, y por eso he redactado una entrada sobre ellos. Habréis observado que antes de poner las reacciones químicas correspondientes a cada apartado de los 3 ciclos, he expuesto el reino que suele realizar tales reacciones. Dentro de poco, publicaré una entrada sobre la Taxonomía (concepto), qué es un taxón y clasificación binomial de los seres vivos, y también os pondré ejemplos de los 6 reinos, si puedo. En fin, de momento, sólo os puedo decir hasta aquí.
Disfrutad con la biología =D ;)