ecosistemas
Ecosistemas: interacciones, energia y dinamica Materia:Ecosistemas: interacciones, energia y dinamica Grupo:"2C" Maestro: Cesar Adrian Jimenez Hernandez Alumno: Emmanuel Martinez Monterrosas
Progresion 1
Reflexion.
La fotosíntesis es un proceso biológico fundamental que permite a las plantas, algas y algunas bacterias convertir la luz solar en energía química, almacenándola en forma de glucosa. Este proceso no solo es vital para la supervivencia de las plantas, sino que también es esencial para el equilibrio de los ecosistemas y la vida en el planeta. Durante la fotosíntesis, las plantas absorben dióxido de carbono (CO₂) de la atmósfera y liberan oxígeno (O₂), lo que tiene profundas implicaciones para la calidad del aire y el cambio climático.
La relación entre la fotosíntesis y el cambio climático es directa y multifacética. Por un lado, el aumento de las concentraciones de CO₂ debido a las actividades humanas, como la quema de combustibles fósiles y la deforestación, ha generado un efecto invernadero que contribuye al calentamiento global. Las plantas, al realizar la fotosíntesis, actúan como "sumideros de carbono", capturando CO₂ de la atmósfera y ayudando a mitigar el cambio climático. Sin embargo, este proceso no es infinito, y su eficiencia puede verse afectada por factores como el aumento de las temperaturas, la disponibilidad de agua y la calidad del suelo.
A medida que el clima cambia, las alteraciones en los patrones de temperatura y precipitación pueden afectar la fotosíntesis de varias maneras. Por ejemplo, en condiciones de estrés hídrico, las plantas pueden cerrar sus estomas para conservar agua, lo que reduce la captación de CO₂ y, en consecuencia, la producción de glucosa y oxígeno. Además, el aumento de temperaturas extremas puede dañar las estructuras celulares de las plantas y disminuir su capacidad fotosintética.
Por otro lado, algunas especies vegetales pueden beneficiarse de niveles más altos de CO₂, lo que podría llevar a un aumento en su crecimiento y en la producción de biomasa. Sin embargo, este aumento no se distribuye equitativamente entre todas las especies, y las plantas que dependen de climas específicos pueden verse más amenazadas.
¿Que es la fotisintesis y cual es su relevancia en la vida del planeta?
La fotosíntesis es un proceso biológico fundamental mediante el cual las plantas, algas y algunas bacterias convierten la luz solar en energía química. Durante la fotosíntesis, estos organismos utilizan la luz del sol para transformar el dióxido de carbono (CO₂) y el agua (H₂O) en glucosa (un tipo de azúcar que sirve como fuente de energía) y oxígeno (O₂) como subproducto. La ecuación química simplificada de la fotosíntesis es:
\[ 6CO₂ + 6H₂O + luz \rightarrow C₆H₁₂O₆ + 6O₂ \]
Relevancia de la fotosíntesis en la vida del planeta:
1. **Producción de oxígeno**: La fotosíntesis es la principal fuente de oxígeno en la atmósfera terrestre, lo que es vital para la respiración de la mayoría de los organismos vivos, incluidos los humanos.
2. **Base de la cadena alimentaria**: Las plantas son productores primarios en los ecosistemas, lo que significa que producen la materia orgánica (alimento) que sostiene a los consumidores primarios (herbívoros) y, a su vez, a los consumidores secundarios (carnívoros).
3. **Regulación del CO₂**: La fotosíntesis ayuda a regular los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera, un gas de efecto invernadero que contribuye al cambio climático. La absorción de CO₂ por las plantas es un componente clave en el ciclo del carbono.
4. **Ciclo de nutrientes**: Este proceso también contribuye a la formación de suelos y al ciclo de nutrientes, proporcionando materia orgánica esencial para el crecimiento de otras plantas y organismos.
5. **Ecosistemas sustentables**: La fotosíntesis apoya la biodiversidad y la salud de los ecosistemas, ya que proporciona la base para diversas interacciones biológicas y ciclos ecológicos.
¿Que retos enfrenta la produccion agricola en los siguientes 30 años, y que dificultades debe superar para lograrlos?
La producción agrícola en los próximos 30 años se enfrentará a varios retos significativos que deben ser abordados para asegurar una producción sostenible y eficiente. Algunos de estos desafíos incluyen:1. **Cambio climático**: El aumento de las temperaturas, las variaciones en los patrones de precipitación y la mayor frecuencia de fenómenos climáticos extremos (como sequías e inundaciones) afectarán la disponibilidad de recursos hídricos y la fertilidad del suelo. Las prácticas agrícolas deberán adaptarse para mitigar estos efectos.
2. **Crecimiento poblacional**: Se espera que la población mundial alcance aproximadamente 9.7 mil millones para 2050. Esto requerirá un aumento significativo en la producción de alimentos, estimándose que se necesitará un 70% más de alimentos en comparación con los niveles actuales.
3. **Escasez de recursos**: La disponibilidad de tierra cultivable y agua dulce es limitada y se puede ver afectada por la urbanización, la contaminación y el uso insostenible. Optimizar el uso de estos recursos será crucial.
4. **Sostenibilidad ambiental**: La producción agrícola suele estar asociada con la degradación del suelo, la pérdida de biodiversidad y la contaminación. Se necesitarán prácticas más sostenibles, como la agricultura regenerativa, la agroecología y el uso eficiente de insumos.
5. **Tecnología e innovación**: La adopción de nuevas tecnologías (como la biotecnología, la agricultura de precisión y la automatización) será clave para mejorar la eficiencia y la producción. Sin embargo, también se enfrentan desafíos relacionados con el acceso a estas tecnologías, la capacitación de agricultores y la aceptación pública.
6. **Acceso a mercados**: La producción agrícola no solo depende de la capacidad de cultivar, sino también de la infraestructura para el transporte y la distribución, además de asegurar que los agricultores tengan acceso a mercados justos y rentables.
7. **Economía y políticas**: Las fluctuaciones en los precios de los productos agrícolas, así como las políticas comerciales y agrícolas, pueden afectar la estabilidad de la producción. Es fundamental contar con políticas que apoyen a los agricultores y promuevan la sostenibilidad.
8. **Salud y nutrición**: A medida que se produce más alimentos, también debe haber un enfoque en la calidad y en cómo estos alimentos contribuyen a la salud pública. La agricultura debe considerar la producción de alimentos nutritivos y accesibles.
Para superar estos desafíos, se requerirán esfuerzos conjuntos que incluyan:
- **Investigación y desarrollo** para cultivar variedades de cultivos más resistentes y desarrollar nuevas tecnologías agrícolas.
- **Educación y capacitación** para que los agricultores adopten prácticas sostenibles y eficientes.
- **Políticas públicas** que fomenten la sostenibilidad, el acceso a tecnología y la protección de recursos.
- **Colaboración entre sectores**, incluidos agroindustriales, ONGs, gobiernos y comunidades, para desarrollar soluciones integrales.
- **Inversión en infraestructura**, para mejorar el acceso a mercados y recursos.
Abordar estos retos de manera efectiva es esencial para garantizar la seguridad alimentaria y la sostenibilidad a largo plazo de la producción agrícola en el futuro.
Laboratorio de vida.
Responde,¿a que se debe que este grupo de plantas pueda subsistir dentro de un terrario?¿Que ocurriria con otro tipo de organismos, por ejemplo, un gusano o ?
1.1
¿Como se produce la energia del sol y como llegas a la tierra?
¿Cual es su clasificacion (abierto,cerrado, aislado) sus limites y componentes?
¿Como se puede alterar la entrada o salida de energia en la Tierra, y que efectos produce?
¿Por que solo una parte de la insolacion es recolectada por los seres fotosinteticos?
Preguntas de clase
¿Que elementos encontramos en el sol?
¿que es la glucosa y como se genera?
¿A quien beneficia todos los procesos de la fotosintesis?
¿Cual es la formula quimica de la fotosintesis?
Progresion 2
Laboratorio de vida:
Observa el siguiente par de secuencias.
Responde:¿De dónde obtienen los organismos la materia y la energía para crecer?
Que la materia se obtiene a través de los alimentos, y la energía se obtiene mediante los procesos de la fotosíntesis o la ruptura de enlaces químicos en los alimentos consumidos.
2.1
Transcribe las ecuaciones de la fotosíntesis y de la respiración celular
*/Fotosíntesis: La ecuación general de la fotosíntesis es:
[- 6 , \text{CO}_2 + 6 , \text{H}_2\text{O} + \text{luz solar} \rightarrow \text{C}6\text{H}{12}\text{O}_6 + 6 , \text{O}_2 ]
Esto significa que seis moléculas de dióxido de carbono y seis moléculas de agua, utilizando energía de la luz solar, se transforman en una molécula de glucosa (C₆H₁₂O₆) y seis moléculas de oxígeno.
Respiración celular: La ecuación general de la respiración celular es:
[ \text{C}6\text{H}{12}\text{O}_6 + 6 , \text{O}_2 \rightarrow 6 , \text{CO}_2 + 6 , \text{H}_2\text{O} + \text{energía (ATP)} ]
Esto indica que una molécula de glucosa y seis moléculas de oxígeno se convierten en seis moléculas de dióxido de carbono, seis moléculas de agua y energía en forma de ATP.
1.¿La respiración celular es una contraparte de la fotosíntesis?
Sí, la respiración celular y la fotosíntesis se consideran procesos complementarios en el ciclo de la vida.
La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas, algas y algunas bacterias capturan la energía solar y la utilizan para convertir el dióxido de carbono y el agua en glucosa y oxígeno. La síntesis de glucosa es crucial porque proporciona la energía almacenada en forma de moléculas orgánicas.
Por otro lado, la respiración celular es el proceso por el cual las células descomponen la glucosa
(junto con el oxígeno) para liberar energía, que se utiliza para llevar a cabo diversas funciones celulares. Durante la respiración celular, se producen dióxido de carbono y agua como subproductos.
En resumen:
- **Fotosíntesis:** Captura energía – CO₂ + H₂O → Glucosa + O₂
- **Respiración celular:** Libera energía – Glucosa + O₂ → CO₂ + H₂O
Así que, en términos ecológicos, estos procesos se equilibran entre sí; lo que uno produce, el otro lo consume.
2.¿La respiración celular tiene relación con los ciclos del carbono, del oxígeno y del agua?
Sí, la respiración celular está directamente relacionada con los ciclos del carbono, del oxígeno y del agua. A continuación, se explica cómo se relacionan estos ciclos:
1. **Ciclo del carbono**: La respiración celular implica la conversión de glucosa (que contiene carbono) en energía. Durante este proceso, se libera dióxido de carbono (CO₂) como subproducto, que es luego utilizado por las plantas durante la fotosíntesis para sintetizar glucosa. Este intercambio de gases (CO₂ y O₂) es fundamental para el ciclo del carbono, ya que mantiene el equilibrio entre la producción y el consumo de carbono en los ecosistemas.
2. **Ciclo del oxígeno**: En la respiración celular, se utiliza oxígeno (O₂) para oxidar la glucosa y generar energía en forma de ATP. Como resultado de este proceso, se produce dióxido de carbono y agua (H₂O). El oxígeno es esencial para organismos aeróbicos, que son aquellos que dependen de este proceso para obtener energía. A su vez, el oxígeno es producido por las plantas durante la fotosíntesis, donde absorben CO₂ y liberan O₂, cerrando el ciclo.
3. **Ciclo del agua**: Aunque la respiración celular no involucra directamente el ciclo del agua, sí produce agua como uno de sus productos finales. En el proceso de respiración, se forman moléculas de agua a partir de electrones, protones y oxígeno. Además, el agua es esencial para la vida y participa en la fotosíntesis y en la regulación de la temperatura de los organismos. El ciclo del agua, que incluye la evaporación, condensación y precipitación, también influye en la disponibilidad de nutrientes y en el crecimiento de las plantas, las cuales son la base de las cadenas alimenticias.
En resumen, la respiración celular es un proceso central que interconecta los ciclos del carbono, del oxígeno y del agua, manteniendo el equilibrio ecológico y la sostenibilidad de los ecosistemas.
2.2
Investiga por que se suele designar al ATP como una “moneda” de intercambio de energía de la célula y explica esa analogía en el siguiente espacio
El ATP, o adenosín trifosfato, es conocido como la "moneda energética" de la célula debido a su función crucial en el almacenamiento y transferencia de energía dentro de los organismos. Esta analogía con una moneda se puede entender mejor al considerar varios aspectos:
1. **Almacenamiento de energía**: Así como una moneda se utiliza para almacenar valor, el ATP almacena energía en sus enlaces fosfato. Más concretamente, las enlaces entre los grupos fosfato de la molécula de ATP, especialmente el enlace entre el segundo y el tercer fosfato, contienen energía que puede ser liberada cuando se hidrata o se rompe ese enlace.
2. **Transferencia de energía**: Una moneda se utiliza para facilitar el intercambio de bienes y servicios. Del mismo modo, el ATP sirve como un intermediario en las reacciones bioquímicas, transportando energía de reacciones catabólicas (que liberan energía) a reacciones anabólicas (que requieren energía) en la célula. Cuando el ATP se convierte en ADP (adenosín difosfato) y un fosfato inorgánico, libera energía que la célula puede utilizar para realizar trabajo, como la contracción muscular, la síntesis de biomoléculas, y el transporte activo de moléculas a través de membranas.
3. **Versatilidad y reutilización**: Las monedas pueden ser usadas repetidamente para diferentes transacciones. De manera similar, el ATP no se consume de forma irreversible; una vez que se ha utilizado, puede ser regenerado en las mitocondrias de la célula durante la respiración celular, lo que permite que la célula mantenga un suministro constante de esta "moneda" energética.
4. **Valor universal**: En una economía, ciertas monedas son aceptadas globalmente. El ATP también es una molécula universal en casi todas las formas de vida, lo que significa que su papel como transportador de energía es esencial y reconocido en diversas especies, desde bacterias hasta humanos.
En resumen, la analogía entre el ATP como una "moneda" de energía en las células se basa en su capacidad para almacenar y transferir energía de manera eficiente y reutilizable, facilitando así una amplia gama de procesos biológicos esenciales. Esta característica hace que el ATP sea fundamental para el metabolismo celular y la supervivencia de los organismos.
+
+Investiga y describe las moléculas NADH y FADH2, y su papel en la formación de ATP
Las moléculas NADH (nicotinamida adenina dinucleótido reducido) y FADH2 (flavina adenina dinucleótido reducido) son coenzimas que desempeñan un papel crucial en el metabolismo celular, especialmente en el proceso de respiración celular y en la producción de ATP (adenosín trifosfato).
### Estructura
1. **NADH**:
- Es la forma reducida del NAD+. Consiste en dos nucleótidos unidos a una ribosa. Se reduce cuando acepta dos electrones y un protón (H+).
- El NADH actúa como un transportador de electrones en varias rutas metabólicas, como la
glucólisis y el ciclo del ácido cítrico.
2. **FADH2**:
- Es la forma reducida del FAD (flavina adenina dinucleótido). Contiene una riboflavina y una adenina. Se reduce al aceptar dos electrones y dos protones, formando FADH2.
- También participa en reacciones metabólicas, principalmente en el ciclo del ácido cítrico.
### Papel en la formación de ATP
1. **Respiración celular**:
- En el contexto de la respiración celular, tanto el NADH como el FADH2 son generados en etapas como la glucólisis, el ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico) y la oxidación de ácidos grasos.
- Después de ser producidos, el NADH y el FADH2 se dirigen a la cadena de transporte de electrones, un sistema de proteínas ubicado en la membrana interna de las mitocondrias.
2. **Cadena de transporte de electrones**:
- El NADH dona sus electrones al primer complejo de la cadena de transporte (Complejo I), lo que lleva a la transferencia de electrones a través de varios complejos en la membrana mitocondrial. Este proceso provoca la translocación de protones (H+) hacia el espacio intermembrana, creando un gradiente electroquímico.
- El FADH2, por otro lado, alimenta el segundo complejo (Complejo II) de la cadena y, aunque también contribuye a la producción de ATP, su energía genera menos protones en comparación con el NADH.
3. **Producción de ATP**:
- La energía almacenada en el gradiente de protones se utiliza mediante la ATP sintasa, un complejo que permite el retorno de protones al interior de la mitocondria. Este movimiento impulsa la síntesis de ATP a partir de ADP y fosfato inorgánico (Pi).
- En términos de producción de ATP, cada molécula de NADH suele generar alrededor de 2.5-3 moléculas de ATP, mientras que cada molécula de FADH2 produce aproximadamente 1.5-2 moléculas de ATP.
### Resumen
En resumen, NADH y FADH2 son coenzimas esenciales que actúan como transportadores de electrones en procesos metabólicos. Su papel en la cadena de transporte de electrones es fundamental para la generación del ATP, la principal fuente de energía en las células. Esto resalta su importancia no solo en la respiración celular, sino también en el sostenimiento de funciones vitales en organismos vivos.
2.3
2.4
2.5 2.6
Retoma la actividad de la sección laboratorio de la vida.¿Cómo la responderías ahora que has avanzado en esta progresión?
Yo la responderia que hay demasiadas maneras en que la energía y la materia se pueda presentar en nuestro entorno de cada día, ya que hay diversos elementos en el planeta que hace que se presente
Progresion 3
Laboratorio de vida:
¿El experimento mostrado en el video demuestra la produccion de oxigeno por parte de la planta?¿Por que?
Si ya que el experimento hace que se muestre ante el sol, y eso haga que toda la planta dentro del vaso haga la fotosintesis.
3.1
3.2
Completa las siguientes oraciones con la informacion correcta sobre el ciclo de calvin.
1.El ciclo de calvin consta de (tres) reacciones y ocurre en el (estroma) del cloroplasto
2.La primera fade del ciclo de Calvin se llama captacion del (CO2) y es catalizada por la enzima (ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa/oxigenasa (RuBisCO))
3. En la primera fase del ciclo de Calvin, el CO2 reacciona con la molecula de (ribulosa-1,5-bisfosfato (RuBP)) para producir dos moleculas de (3-fosfoglicerato (3-PGA).)
4. Durante la fase de reduccion, el 3-PGA es transformado en (gliceraldehído-3-fosfato (G3P)) utilizando ATP y (NADPH)
5.Una molecula de (G3P) puede abandonar el ciclo para ser utilizada en la sintesis de glucosa, mientras que las demas ayudan a regenerar (ribulosa-1,5-bisfosfato (RuBP))
6. La fase final del ciclo de calvin es la (regeneración de ribulosa-1,5-bisfosfato) que posibilita la continuidad del ciclo
3.3
Analiza con tus compañeros el ciclo de carbono y responde lo siguiente:
a) ¿Que actividades humanas modifican el ciclo del carbono y de que forma?
Quema de combustibles fósiles: La combustión de carbón, petróleo y gas natural para la generación de energía, el transporte y la industria libera grandes cantidades de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera, alterando el equilibrio natural del ciclo del carbono.
Deforestación: La tala de árboles reduce la cantidad de carbono almacenado en los bosques, que actúan como sumideros de carbono. Además, al quemar o transformar estos bosques para tierras agrícolas o urbanas, se libera el carbono almacenado en la biomasa.
Agricultura y ganadería: Las prácticas agrícolas intensivas, como el uso de fertilizantes nitrogenados y la labranza, aumentan la liberación de óxidos de nitrógeno y CO2. La ganadería, especialmente el ganado rumiantes, produce metano (CH4), un potente gas de efecto invernadero.
Desperdicio de alimentos: La descomposición de alimentos en vertederos produce metano. La producción, transporte y almacenamiento de alimentos también contribuyen significativamente a las emisiones de gases de efecto invernadero.
b) ¿Que medidas pueden tomarse para contrattestarlo?
1. Transición a energías renovables:
2. Reforestación y conservación de bosques:
3. Prácticas agrícolas sostenibles
4. Reducción del desperdicio de alimentos:
5. Promoción del transporte sostenible
c) ¿Consideras que la energía que mueve a los automóviles proviene del sol?
En un sentido indirecto, se puede decir que sí. La mayoría de las fuentes de energía que utilizamos hoy en día, incluidos los combustibles fósiles (petróleo, gas natural y carbón), se formaron a partir de materia orgánica que, en última instancia, provino de la energía del sol a través de la fotosíntesis. Sin embargo, esta energía está almacenada en forma de carbono en estos combustibles, y su utilización libera CO2 en la atmósfera, lo que contribuye al calentamiento global.
Si consideramos la energía solar en su forma más directa, los vehículos que funcionan con energía solar (vehículos eléctricos cargados con energía solar) obtienen su energía del sol de manera sostenible. Por lo tanto, la energía que mueve estos automóviles realmente proviene del sol, pero la mayoría de los automóviles actuales que funcionan con combustibles fósiles no pueden ser considerados como tal en un sentido directo.
3.4
3.5
Retoma la actividad de la seccion Laboratorio de vida. ¿Como la responderias ahora que has avanzado en esta progresion?
Pues yo la contestaria que hay diversos elementos que ayuda que haga la fotosintesis la planta.
3.2 Completa las siguientes oraciones con la informacion correcta sobre el ciclo de calvin. 1.El ciclo de calvin consta de (tres) reacciones y ocurre en el (estroma) del cloroplasto 2.La primera fade del ciclo de Calvin se llama captacion del (CO2) y es catalizada por la enzima (ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa/oxigenasa (RuBisCO))
3.3 Analiza con tus compañeros el ciclo de carbono y responde lo siguiente: a) ¿Que actividades humanas modifican el ciclo del carbono y de que forma? Quema de combustibles fósiles: La combustión de carbón, petróleo y gas natural para la generación de energía, el transporte y la industria libera grandes cantidades de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera, alterando el equilibrio natural del ciclo del carbono. Deforestación: La tala de árboles reduce la cantidad de carbono almacenado en los bosques, que actúan como sumideros de carbono. Además, al quemar o transformar estos bosques para tierras agrícolas o urbanas, se libera el carbono almacenado en la biomasa. Agricultura y ganadería: Las prácticas agrícolas intensivas, como el uso de fertilizantes nitrogenados y la labranza, aumentan la liberación de óxidos de nitrógeno y CO2. La ganadería, especialmente el ganado rumiantes, produce metano (CH4), un potente gas de efecto invernadero. Desperdicio de alimentos: La descomposición de alimentos en vertederos produce metano. La producción, transporte y almacenamiento de alimentos también contribuyen significativamente a las emisiones de gases de efecto invernadero.
3.5 Retoma la actividad de la seccion Laboratorio de vida. ¿Como la responderias ahora que has avanzado en esta progresion? Pues yo la contestaria que hay diversos elementos que ayuda que haga la fotosintesis la planta.
Comentarios
Publicar un comentario