GUÍA Nº 1 DE BIOLOGIA

Nombre: Curso: 4º medio Electivo de Biología Profesor(a): David Troncoso Castillo Unidad Temática Nº 1: Materia y energía en ecosistemas. Fecha de aplicación: Semana del 1º de Abril / 2020 Contenido(s): Ciclos Biogeoquímicos Objetivo de Aprendizaje Desarrollar modelos que expliquen el ciclo del carbono, el nitrógeno, el agua y el fósforo, y su importancia biológica. Instrucciones: Hola queridos(as) estudiantes:

- Como es sabido en tiempos de cuarentena se ha dispuesto a trabajar a través de guías formativas. La presente guía ya había sido fotocopiada y entregada a ustedes pero prefiero además enviar el formato digital para que la puedan desarrollar si es que no la tienen en sus manos.

- En la guía se adjunta información que pueden ir leyendo y respondiendo cada actividad. - También se dejan algunos link de videos que pueden consultar. - En caso de dudas escriban a mi correo dtroncoso@colegiorauquen.cl - Si encuentran necesario (pero no es obligatorio) pueden enviar la guía desarrollada. Si no es así asegúrense de terminarla

y archivarla para su posterior revisión. - Hasta la próxima semana estará el solucionario de esta guía y la guía Nº 2 que también podrán descargar de la plataforma

del colegio. - Les sugiero que para mayor información en cuanto a la preparación de contenidos ingrese a la página www.demre.cl y

pueden descargar los temarios de la prueba electiva de biología, como también descargar y realizar ensayos PSU. *Se que estos últimos tiempos han sido complejos para todos, pero eso no nos debe debilitar el espíritu, Ánimo!

Ciclos biogeoquímicos Introducción

El te rmino Ciclo Biogeoqui mico deriva del movimiento ci clico de los elementos que forman los organismos biolo gicos y el ambiente geolo gico en donde interviene un cambio qui mico. Se refiere en resumen al estudio del intercambio de sustancias qui micas entre formas bio ticas y abio ticas.

Como vimos en clases, los organismos biológicos cuyo rol en las tramas tróficas son _________________, ___________________ y ______________________ permiten el ciclaje de la materia entre lo biótico y lo abiótco. El ambiente geológico el cual está constituido de ____________________, ____________________ y ___________________ son capas de la Tierra en donde la materia círcula permitiendo así el ciclo.

Pero mientras que el flujo de energia en el ecosistema es abierto, puesto que al ser utilizada en el seno de los niveles tro ficos para el mantenimiento de las funciones vitales de los seres vivos se degrada y disipa en forma de calor, no sigue un ciclo y fluye en una sola direccio n. El flujo de materia es cerrado ya que los nutrientes se reciclan. La energi a solar que permanentemente incide sobre la corteza terrestre, permite mantener el ciclo de dichos nutrientes y el mantenimiento del ecosistema. Por tanto estos ciclos biogeoqui micos son activados directa o indirectamente por la energi a que proviene del sol.

La materia circula desde los seres vivos hacia el ambiente abio tico, y viceversa. Esa circulacio n constituye los ciclos biogeoqui micos, que son los movimientos de agua, de carbono, oxi geno, nitro geno, fo sforo, azufre y otros elementos que en forma permanente se conectan con los componentes bioticos y abio ticos de la Tierra. Las sustancias utilizadas por los seres vivos no se "pierden" aunque pueden llegar a sitios donde resultan inaccesibles para los organismos por un largo peri odo. Sin embargo, casi siempre la materia se reutiliza y a menudo circula varias veces, tanto dentro de los ecosistemas como fuera de ellos.

Nuestro planeta actu a como un sistema cerrado donde la cantidad de materia existente permanece constante, pero sufre permanentes cambios en su estado qui mico dando lugar a la produccio n de compuestos simples y complejos. Es por ello que los ciclos de los elementos qui micos gobiernan la vida sobre la Tierra, partiendo desde un estado elemental para formar componentes inorga nicos, luego orga nicos y regresar a su estado elemental.

En las cadenas alimentarias, los productores utilizan la materia inorga nica y la convierten en orga nica, que sera la fuente alimenticia para todos los consumidores. La importancia de los descomponedores radica en la conversio n que hacen de la materia orga nica en inorga nica, actuando sobre los restos depositados en la tierra y las aguas. Esos compuestos inorga nicos quedan a disposicio n de los distintos productores que inician nuevamente el ciclo.

Los ciclos biogeoqui micos ma s importantes corresponden al agua, oxigeno, carbono y nitro geno. Gracias a estos ciclos es posible que los elementos principales (carbono, hidro geno, oxi geno, nitro geno, fo sforo y azufre) este n disponibles para ser usados una y otra vez por otros organismos.

Tipos de ciclos biogeoquímicos Los ciclos biogeoqui micos pueden ser gaseosos, sedimentarios y mixtos. Ciclos gaseosos Los elementos casi siempre se distribuyen tanto en la atmo sfera como en el agua y de ahi a los organismos, y asi sucesivamente. Los elementos que cumplen ciclos gaseosos son el carbono, el oxi geno y el nitro geno. La transformacio n de elementos de un estado a otro es relativamente ra pida. Ciclos sedimentarios Son aquellos donde los elementos permanecen formando parte de la tierra, ya sea en las rocas o en el fondo marino, y de ahi a los organismos. En estos, la transformacio n y recuperacio n de estos elementos es mucho ma s lenta. Ejemplos de ciclos sedimentarios son el del fo sforo y el del azufre. Ciclos mixtos El ciclo del agua es una combinacio n de los ciclos gaseoso y sedimentario, ya que esa sustancia permanece tanto en la atmo sfera como en la corteza terrestre. Los ciclos biogeoqui micos ma s importantes corresponden al agua, oxi geno, carbono y nitro geno.

1. CICLO DEL AGUA

Actividad 1: Ve un Video mostrado por tu profesor y responde las siguientes preguntas en tu cuaderno (link: http://www.youtube.com/watch?v=_Bnuo1n_pVg)

1. ¿Qué es la biosfera?

2. ¿Cuál es la importancia del ciclo del agua?

3. ¿Qué importancia tiene el agua para los seres vivos?

4. ¿De que formas se puede encontrar el agua dulce del planeta?

5. ¿Que organismos y poblaciones pudieron identificar en el video?

6. ¿Que caracteri sticas teni an los ecosistemas observados?

7. ¿Que organismo les llamo ma s la atencio n?, ¿por que ?

8. ¿De qué forma el ser humano altera la Biósfera?¿cómo se puede cuidar?

Actividad 2. Rotula los cambios de proceso del agua en la siguiente figura:

Actividad 3. Ciclo del Carbono

Puedes observar el siguiente link https://youtu.be/u6dhBw_f7Oc

a. ¿De do nde viene la materia con la cual esta n hechos los seres vivos? ¿Que procesos se relacionan con la obtencio n de dicha materia? Fundamenta.

b. Observa el siguiente esquema del ciclo del carbono y responden las preguntas que se presentan a continuacio n.

a. ¿Por qué es importante el carbono para los seres vivos?

b. ¿Cómo incorporan el carbono a su organismo los seres vivos no productores?

c. ¿Dónde se puede encontrar carbono en la Tierra? d. ¿Qué relación existe entre el ciclo del carbono y el reciclaje de materia orgánica?

e. ¿Qué consecuencias para la vida podrían acarrear variaciones en el ciclo del carbono?

f. Identifica en el esquema posibles fuentes de alteración en el flujo del ciclo. Argumenta tu respuesta.

g. ¿Como asocias el incremento del CO2 en la atmósfera con la actividad industrial y el cambio climático que en la actualidad afecta a nuestro planeta?

Basándote en tus observaciones y respuestas, discute las siguientes afirmaciones (Si es correcto o incorrecto):

_______ La materia es reciclada por los organismos vivos del ecosistema.

_______ La energía no puede ser reciclada y finalmente se dispersa al espacio en forma de energía calórica.

_______ Todo el material del universo está compuesto de partículas muy pequeñas.

Actividad 4. Ciclo del Nitrógeno

1. Observe un video sobre el ciclo del nitrógeno https://youtu.be/yJu_p-OoZv8

Luego respondan las siguientes preguntas:

a. ¿Por qué es importante el nitrógeno para la vida de los organismos?

b. ¿Cómo obtienen nitrógeno los seres vivos que no son productores?

c. ¿Qué consecuencia podría traer para los seres vivos la ausencia de las bacterias nitrificantes? Actividad 5. Ciclo del Fosforo Puedes visitar https://youtu.be/PuCisvis5_o a. Averigua en qué moléculas biológicas se encuentra contenido el fósforo. b. ¿Cuál es la función del fósforo en los seres vivos?

c. ¿Qué tipo de ciclo biogeoquímico tiene el fósforo de acuerdo a la descripción de la imagen o video adjunto?

Actividad 6. Verdadero o Falso. Escribe una V sobre la línea en blanco si el enunciado es verdadero o F si es falso. Corrige lo falso.

1. _______ Los ciclos biogeoquímicos transfieren materia y energía. 2. _______ En los ciclos biogeoquímicos es necesaria la energía.

3. _______ para la circulación de la materia es necesaria solo la litosfera.

4. _______ En las cadenas alimentarias, los productores utilizan la materia orgánica y la convierten en inorgánica que será la fuente

alimenticia para todos los consumidores. 5. _______ Los elementos que cumplen ciclos gaseosos son el carbono, el oxi geno y el nitro geno.

6. ______ Ejemplos de ciclos sedimentarios son el del fo sforo, el del azufre y el del carbono.

7. ______ El ciclo del agua depende netamente de la energía proveniente del sol.

8. ______ La atmósfera contiene alrededor de 0.03 % de dióxido de carbono. Es el elemento básico de los compuestos orgánicos (hidratos

de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). 9. ______ El carbono también puede formar parte de sales llamadas carbonatos, como el carbonato de sodio y el carbonato de calcio, entre

otras.

10. ______ El carbono solo pasa a otros seres vivos por medio de la respiración celular.

11. ______ El primer proceso de la fijación del Carbono es por la respiración celular. 12. ______ El carbono en la litosfera solo se puede encontrar en la capa mas superficial de la corteza terrestre.

13. ______ La atmo sfera posee un 78 % de oxigeno, y es la reserva fundamental utilizable por los organismos vivos.

14. ______ El oxigeno solo puede circular por la parte gaseosa del planeta (entre O2 y O3).

15. _______ La mayoría de los seres vivos puede asimilar el Nitrógeno de manera directa.

16. _______ Las bacterias juegan un rol protagónico en el ciclaje del nitrógeno. 17. _______ La transformacio n del amoni aco o amonio (NH4+) en nitritos (NO2–) por un grupo de bacterias del ge nero Nitrosomas para

luego esos nitritos convertirse en nitratos (NO3–) mediante otras bacterias del ge nero Nitrobacter es un proceso conocido como

amonificación.

18. ______ Las plantas usan los a tomos de nitro geno para la si ntesis de clorofila, de protei nas y de a cidos nucleicos (ADN y ARN).

19. ______ La mayor reserva de fo sforo esta en la corteza terrestre y en los depo sitos de rocas marinas.

20. ______ El fosforo es el elemento mas abundante del planeta pero no tiene una real importancia.

Actividad 7. COMPRENSIÓN DE TEXTO

Lee el siguiente texto y responde:

Cuando falta el nitrógeno en el suelo, las plantas crecen mal, son amarillentas y las cosechas son malas. Para corregir esto, en la agricultura moderna se agrega nitrógeno al suelo, como salitre o urea. Sin embargo, el exceso de fertilizantes químicos es arrastrado por el agua de las lluvias y de riego y contamina los suelos y cursos de aguas superficiales y subterráneas.

Sin embargo, la naturaleza ha encontrado solución para este problema. En efecto, en el suelo viven bacterias del género Rhyzobium que se asocian a las raíces de algunas plantas, especialmente leguminosas como chícharos, habas, porotos, lentejas y alfalfa. Estas bacterias que captan el nitrógeno gaseoso del aire invaden las raíces y estimulan la formación de nódulos, los que aparecen como gránulos o tumores de las raíces. Preguntas: Averigua

1. ¿De qué forma el nitrógeno en exceso puede ocasionar un daño en el ambiente? 2. ¿Qué rol cumplen las bacterias de genero Rhyzobium? ¿qué ocurriría si desaparecieran? 3. ¿Qué ocurriría con los ciclos biogeoquímicos si se eliminan de la naturaleza a los organismos productores?

Actividad 8. Desarrolla un resumen a través de un mapa semántico de la información trabajada de esta guía.

Actividad de autoevaluacion. Completa con una X las casillas que describen los criterios se es que se cumplen o falta por cumplir.

Criterios Cumplido Por cumplir Logré comprender el significado de los ciclos biogeoquímicos Logré comprender la importancia de los principales elementos químicos descritos en esta guía.

Comprendí la importancia biológica de cada uno de los principales elementos químicos que forman parte de los seres vivos (Carbono, del agua, nitrógeno, fosforo)

Pude trabajar con todos los conceptos entregados en esta guía. Soy capaz de construir un mapa conceptual en forma de resumen.

Pude rescatar aspectos importantes de mi aprendizaje observando los videos que se sugieren en esta guía.

¿Qué es lo que mas me ha costado de este trabajo formativo? (describe)

• En la próxima actividad formativa estudiaremos cuales serian los efectos de los desajustes de los ciclos biogeoquímicos. • Mucho ánimo y cuídate mucho para no perderte el siguiente capitulo. Saludos.