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TermobiologaTermobiologa

Universidad Nacional del CallaoFacultad de Ingeniera Pesqueray de AlimentosDepartamento Acadmico de IngenieraPesqueraAsignatura: MARICULTURASemestre Acadmico: 2009 A

Profesor: Bilogo Vctor Vera

La temperatura como un factor en la ecologa y la distribucin geogrfica de las especies

La temperatura determina la distribucin espacial y temporal de las especies.

Los organismos mviles seleccionan la temperatura preferida.

Los organismos sesiles tienen que ajustarse a las variaciones de la temperatura

Temperatura del aire (C)

-70 (polos) a 85 (desiertos)

Temperatura superficial del agua

-1.82 (rtico y antrtica) a 30 (lagos)

Intervalo para la vida

40 (inactivos); 150-250 (chimeneas ocenicas)

Conductividad Conductividad trmicatrmica2020C C

(cal/scm(cal/scm33C)C)

Calor especficoCalor especfico(cal/g(cal/gC)C)

AguaAgua 0.00143 0.00143 11

CobreCobre 1.01.0 0.090.09

EtanolEtanol 0.0003990.000399 0.5350.535

Cubo pequeno (1 cm X 1 cm X 1 cm):

La superficie de un lado = 1 cm X 1 cm = 1 cm2 Hay seis lados, entonces la superficie total es = 6 X cm2 = 6 cm2.Valumen = 1 cm X 1 cm X 1 cm = 1 cm3Superfice:Volumen = 6 cm2/1 cm3 = 6 cm2/cm3 (o 6 cm2 de superfice por cada cm3 de volumen)

Cubo grande (10 cm X 10 cm X 10 cm)

La superfici de un lado = 10 cm X 10 cm = 100 cm2Hay 6 lados, entonces la superficie total es = 600 X cm2 = 600 cm2Volumen = 10 cm X 10 cm X 10 cm = 1000 cm3Superficie:Volumen = 600 cm2/1000 cm3 = 0.6 cm2/cm3 (or 0.6 cm2 de superficie por cada cm3 of volume).

Clasificacin de los organismos de acuerdo con la relacin entre la temperatura ambiental y la temperatura corporal.

Homeotermos (insectos, peces, aves y mamferos). Mantienen su temperatura corporal en un intervalo estrecho, este proceso puede involucrar la autogeneracin de calor (Endotermos) o la absorcin de calor externo (Ectotermos)

Poiquilotermos. Su temperatura corporal se ajusta a las variaciones de la temperatura externa (temperatura ambiental)

Ectotermos. La temperatura corporal es determinada por una fuente de calor externa

Endotermos. La temperatura corporal depende de la generacin de calor metablico.

Heterotermos regionales

Heterotermos temporales

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Adaptacin

La modificacin de las caractersticas de los organismos (en sus diferentes niveles de organizacin), que contribuyen a mejorar sus

capacidades para sobrevivir y reproducirse en un ambiente particular.

La adaptacin es un proceso lento que ocurre en una especie a lo largo de muchas generaciones y no es reversible

Aclimatizacin Aclimatacin

Aclimatizacin es el cambio fisiolgico, bioqumico o anatmico que ocurre en un animal (en forma individual), como resultado de una

exposicin crnica a una nueva condicin natural del ambiente en el que habitaba ese organismo.

A li t i fi l i l bi bi t l Aclimatacin se refiere al mismo proceso, pero el cambio ambiental (una variable) es inducido experimentalmente en condiciones de laboratorio, lo que propicia un proceso compensatorio a una sola

variable.

La aclimatizacin y la aclimatacin son procesos reversibles

Mecanismos bsicos de compensacin bioqumica

Ajustes en los componentes macromoleculares de la clula o de los fluidos corporales

aumento en la concentracin de las enzimas (ajuste cuantitativo)

sntesis de variantes funcionales de las enzimas (ajuste cualitativo)cualitativo)

Ajustes microambientales para el funcionamiento de las macromolculas

ajustes en la osmolaridad de los fluidos internos

ajustes en al composicin lipdica de la membrana

Ajustes en la cintica de los sistemas macromoleculares (sin ajuste de las cantidades o tipos moleculares)

Ajustes en la cintica de las macromolculas

Las modificaciones fisiolgicas, bioqumicas y moleculares afectan la sensibilidad a la temperatura

(Como responden los organismos al estrs trmico)

Temperatura bajaTemperatura alta

Ajustes en la fluidez de la membrana celular

Ajustes en la comunicacin celular

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Peces en contacto directo con hieloPeces en contacto directo con hieloHistresis trmica Histresis trmica protenas anticongelantesprotenas anticongelantes

Separacin del punto de fusin y de congelacin del aguaSeparacin del punto de fusin y de congelacin del aguaGlucoproteinas anticongelantes (AFGP) y protenas anticongelantes (AFP)mGlucoproteinas anticongelantes (AFGP) y protenas anticongelantes (AFP)m

Adsorcin de

Adaptacin a bajas temperaturas

Rpido crecimiento

Adsorcin deProtenas

Mal crecimiento a menos que la TC baje

Ncleo de hieloNcleo de hielo

Pleuronectes americanusPleuronectes americanus

Protena anticongelante tipo 1Protena anticongelante tipo 10.1 mg/ml provee 0.1 mg/ml provee 0.10.1CC de histresis trmicade histresis trmica

22dada protena muy activaprotena muy activa0.1 mg/ml provee 0.1 mg/ml provee 1.11.1CC de histresis trmicade histresis trmica

No detectada por labilidad y pequeas cantidades en la No detectada por labilidad y pequeas cantidades en la sangre del pez sangre del pez La histresis es la tendencia de un material a conservar una de sus propiedades, en ausencia del estmulo que la ha generado. Podemos encontrar diferentes manifestaciones de este fenmeno.

Compensacin trmica del metabolismo

Las tasas metablicas son mas altas en organismos de aguas fras que en organismos de aguas templadas (cuando se comparan a temperaturas equivalentes).

Adaptacion de la funcion neuromuscular.

Velocidad de conduccin a 0C el doble que en organismos de zonas tropicales (8 vz. 4.7 m/s)

Ajustes en la homeoviscocidad de la membranas biolgicas

Cambios en la cintica enzimtica y su relacin con el estado conformacional modificacin de los sitios activos en la estructura de la enzima

Sistemas de deteccin de la temperatura

Termorreceptores perifricos

Termorreceptores centrales

Integracin y control hipotlamo preptico anterior (ncleo preptico preventricular).

Neuronas sensibles al calor >abundancia

Neuronas sensitivas a la temperatura en el rea preptica del hipotlamo

Sensores de temperatura perifericos

Neuronas sensibles al fro

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Determinacin experimental en ambientes controlados de los rangos de tolerancia de especies indicadoras a los cambios en las

principales variables ambientales

OBJETIVO GENERAL

Parametrizar y modelar el efecto de las variaciones detemperatura, oxgeno disuelto y salinidad sobre lareproduccin, el crecimiento y el consumo de alimento de laanchoveta peruana Engraulis ringens bajo condiciones desimulacin experimental.

Polgono de Respuestas Trmicas(Bret, 1956)

Zona de resistencia

Zona deTemperatura preferida final

Zona de tolerancia

PA= Preferencia agudaTE(s, i)= Temperatura de evitacinTLI(s, i)= Temperatura letal incipienteTC(mx, mn)= Temperatura crtica

(Modificado de Reynolds y Casterlin, 1979

Temperatura CrticaLa zona de resistencia trmica esta limitada por las temperaturas crtica

mxima y mnima, y se puede conocer incrementando o disminuyendo la temperatura del agua a una tasa de 1 C min-1 hasta que los peces pierdan el

equilibrio o hasta que se produzca el coma trmico

34

37

40

43Prdida de equ

ilibrio

Espasmos musculares

Increment

o de activ

idadINC

REM

ENTO

S (

C)

18 22 24 26 28 30 32 34 36207

10

13

16

19

22

25

28

31 Incre

Disminucin d

e actividad

Actividad espord

ica

con espasmos mu

sculares

TEMPERATURA DE ACLIMATACI N (C)

DIS

MIN

UC

IN

TEM

P ER

ATU

RA

DE

E STR

S

Coma al fro

Cyprinodon variegatus

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