República Bolivariana de VenezuelaUniversidad Bolivariana de VenezuelaP.F.G.: Gestión AmbientalUnidad Curricular: Ciclos BiogeoquímicosMisión sucre

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

Participantes:Yexenia Balza

Calabozo/ octubre/ 2011

Pág.Introducción 3Tema 1. Origen y evolución del planeta tierra. Origen del sistema solar y de la tierra 4Condiciones ambientales de la tierra primitiva 6origen de la vida 8Elementos químicos esenciales para el origen de la vida 9Niveles de organización de la materia 10Evolución de las reacciones químicas 11Función de los elementos químicos 11Organismos involucrados en el proceso de ciclaje de los elementos 12Tema 2. Bases termodinámicas. Conceptos básicos vinculados con los ciclos 12Los ciclos 14Leyes que vinculan el flujo de energía 16Tema 3. Transformaciones fisicoquímicas. Transformaciones involucradas 16Estado de agregación de la materia 18Reacciones de oxido reducción involucradas en los ciclos 18Formación de enlaces de hidrógenos 20Conclusiones 21Bibliografías 22

INTRODUCCIÓNEs evidente que la partícula más pequ

eña que conforma la materia, es decir, el átomo, desempeña un papel sumamente importante en el ciclo de vida humana. Todo sistema, es una parte del universo que se extrae para ser estudiado de manera particular manteniendo una linealidad biológica, física y química. Los avances tecnológicos hoy en día han dado pie al desarrollo de los conocimientos científico, que han ayudado a descifrar el gran misterio de la vida y los fenómenos que la rodea.Desde años antiguos, el hombre se ha dedicado a entender el ciclo de la vida; el porqué de las cosas, cómo y cuando suceden. Es por ello que distintas disciplinas de los saberes científicos manifiestan su inclinación para llegar al fondo de todo.Los ciclos biogeoquímicos, son un claro ejemplo de fenómenos maravillosos que permiten el desarrollo y el mantenimiento de todos y cada uno de los seres vivos dentro de nuestra biosfera. Los ciclos que se llevan a cabo en la naturaleza de manera espontanea y gradual que merecen un estudio y una clara explicación de por qué suceden y que benéfios traen. Así por ejemplo el ciclo del agua permite la formación de nubes y la posterior precipitación de éstas en forma lluvia, que básicamente es beneficioso para nuestra existencia, y si hablamos del ciclo del oxigeno, que gracias a este podemos respirar y mantenernos con vida. En fin, los ciclos biogeoquímicos son tan importantes como alimentarnos. La vida en el planeta aun en la actualidad sigue siendo un misterio, sin embargo son muchas la voces que manifiestan sus teorías e hipótesis que

van desde lo científico a lo religioso. Lo importante es acotar que a pesar de la incertidumbre sabemos que contamos con una serie de ciclos biológicos y químicos que desarrollan un papel importante y que gracias a ellos todas las especies y organismos, vivimos en un mismo planeta.

Módulo I. Aspectos básicos sobre los Ciclos Biogeoquímicos.Tema 1. Origen y evolución del Planeta Tierra.1.1 Origen del Sistema Solar y de la Tierra.Muchos científicos en la actualidad describen nuestro sistema solar como el “domicilio perfecto”, hoy día gracias a los adelantos de la astronomía y la física, los científicos han aprendido muchísimo sobre las ventajas de nuestra ubicación especial en el universo.Para empezar, el sistema solar se halla situado en la región ideal de la Vía Láctea, ni muy lejos ni muy cerca del centro. Esta “zona de habitabilidad”, como la denominan los astrónomos, posee la concentración adecuada de los elementos químicos necesarios para la vida. Más allá, dichos elementos escasean; más acá el vecindario es sumamente peligroso debido a la abundancia de radiación letal y otros factores, es decir, “vivimos en un sector exclusivo”.El Sol por su parte es la “Central Eléctrica” perfecta: es estable, tiene el tamaño ideal y libera la cantidad exacta de energía.¿Cómo se origina tan excelente Sistema?, Entre las millones de galaxias que existen

en el Universo, se encuentra la llamada Vía Láctea, a la cual pertenece nuestro sistema solar, que a su vez está formado por, el Sol, nueve (9) planetas y sus satél

ites, asteroides, cometas, polvo y gas interplanetario. En la actualidad el sistema solar es el único sistema planetario existente conocido.El origen del sistema solar sigue siendo un misterio hoy día, a pesar de los esfuerzos realizado por los astrónomos no se ha determinado una hipótesis contundente, lo que si afirman como probable es que todos los miembros del sistema solar, parecen ser que se originaron al mismo tiempo.

Entre las HIPOTESIS acerca del origen tenemos:1. Teoría sobre Las Mareas o Choques Estelares Teoría propuesta por los astrónomos Chamberlain y multon.Sostiene que hace miles de millones de años, una gran estrella llamada sol se acerco mucho a otra estrella, que en su orbital pasó cerca del sol.Debido a este acercamiento y a la fuerte atracción ejercida por las masas de ambas estrellas, hubo un gran desplazamiento de gases en la superficie del sol, este desplazamiento provoco fuertes explosiones en su interior y parte de la masa solar se desprendió. Esta masa gaseosa desprendida comenzó a girar en forma de espiral alrededor del sol, dicha masa dio origen a los nueve planetas una ves solidificados y quedó en el centro del mismo el sol.CRITICAS: Según el estudio a través de la astronomía se ha demostrado que cuerpos de gran tamaño no se atraen en el espacio, contrario a esto se desvían de sus órbitas, para evitar el choque y romper el equilibrio del universo.2. Teoría NubularPropuesta por el científico francés Laplace en el siglo VIII.Esta teoría sostiene que hace millones de años e

xistía una nebulosa (masa de gases) de forma redonda y con gran temperatura en su interior. Dicha nebulosa giraba sobre su propio eje.Debido a la rapidez del movimiento de esta masa se fueron desprendiendo nueve anillos, cada uno de los cuales formaron un planeta, cada uno de estos anillos al seguir girando sobre su propio eje originaron otros anillos que dieron origen a los satélites. Por un proceso de enfriamiento, aquellas masas se solidificaron originando a los planetas y satélites quedando en el centro el sol.CRITICAS: Si hay satélites que giran contrario al sentido de rotación del planeta que lo posee, dicha teoría no lo explica.Si los planetas se originaron por el movimiento centrifugo de esa gran masa, todos los planetas deberían estar alineados en torno al sol, pero no sucede así con el caso del planeta Plutón, pues él tiene una inclinación en su orbital con relación al sol y los otros planetas.3. Teoría del Big BagTeoría que sostiene que tanto el sol como los planetas se originaron por la explosión

de un gran huevo cósmico conformado por elementos químicos que se encontraban en reposo en el espacio. Dicha explosión dio origen a una serie de fragmentos donde cada fragmento originó a los planetas y sus satélites y quedó en el centro de este gran huevo el sol.CRITICAS: Si dicho huevo exploto en varios fragmentos, ¿Cómo es posible que los mismos se hayan alineado en torno al sol?

1.2 Condiciones Ambientales de la Tierra Primitiva.¿Cómo fue la Tierra Primitiva? Las condiciones de la Tierra en

os remoto fue bastante inhóspita, se dice que esta se fue formando e incrementando su masa en el transcurso de millones de años, al tiempo que atraía hacia sí la masa (Materia) que la circundaba. La tierra se formo entonces por acreción o agregación de la materia circundante cuando se estaba formando el Sistema Solar Planetario.Se afirma que se precipitaban sobre la superficie de la naciente tierra objetos de todos tamaños; desde pequeños hasta de decenas de kilómetros de diámetros. La violencia de estos impactos que fueron formando a los planetas y a la tierra en particular tendió a la creación de gran cantidad de energía.Todo objeto después de chocar con la tierra, simplemente perdía su energía de movimiento o energía cinética, pero por la ley de la conservación de la energía, toda esta se convertía en energía calorífica (calor) que finalmente elevaba la temperatura de la tierra. Todo ello hace suponer que la tierra primitiva se encontraba en un estado semifundido, con océanos de magma, en donde las rocas y los metales podían fluir como líquidos viscosos. Esta circunstancia hizo posible que se realizara por sí solo un fraccionamiento de la materia que componía la tierra por orden de densidades, es decir, los materiales más densos fluyeron al fondo y los menos densos fueron desplazados a capas superiores, pudiendo decir que este fenómeno aumento con la velocidad de rotación de la tierra.Como resultado de estos fenómenos, el núcleo de la tierra quedo constituido con el material más denso en ella (níquel y hierro s

ólidos). Por encima de éste núcleo se acomodo una capa de hierro líquido y luego el manto, que hoy día también se encuentra en estado líquido. De no haber alcanzado la tierra primitiva un estado semifundido, no conoceríamos su estructura en capas concéntricas.Por otra parte se afirma que nuestro cielo posiblemente fue de color negro, como el que percibieron los astronautas, cuando estuvieron sobre la superficie de la luna. La luna tiene ese color, porque no tiene suficiente masa y, en consecuencia, suficiente fuerza de gravedad para retener una atmósfera gaseosa.La estructura en capas concéntricas que adquirió la tierra primitiva tuvo una repercusión esencial para el origen de la vida. En efecto, se sabe que el movimiento del hierro líquido en el núcleo de la tierra genera un gigantesco campo magnético a escala planetaria.

El viento solar se origina en nuestro sol y en todas las estrellas a raíz de las turbulencias y reacciones nucleares de fusión que sucede en el núcleo de las estrellas, lo que a la vez origina eyecciones de materia (Protones, electrones y neutrones) a gran velocidad hacia el espacio interplanetario y que gracias a la formación de la magnetosfera la vida sobre la tierra es establecida y posible. Se estima que el núcleo de la tierra primitiva se termino de formar al cabo de 200 millones de años, por lo que podríamos suponer que en ese término nuestra atmósfera comenzó a formarse y con ello el cielo paulatinamente dejó de tener un color negro. Se piensa que el origen de la atmósfera fue a partir d

e los gases que estaban ocluidos en el interior de la tierra, dada su elevada temperatura, de nuestro planeta emanaban gases desde su interior.Aunque todavía se investiga cuál pudo ser la composición química de la atmósfera primitiva, se tiene suficiente confianza para suponer que contuvo gases más pesados que el Hidrogeno y el Helio, como vapor de agua (H2O), dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO) y nitrógeno (N2).La tierra primitiva después de haberse formado la primera corteza sólida, se pude suponer claramente que; la temperatura de la tierra era muy elevada para alojar agua líquida, todo estaba como vapor. El oxígeno no formaba parte de la atmósfera a excepción del muy escaso oxígeno formado por fotólisis, el oxígeno fue un producto tardío y netamente de origen biológico. La tierra posiblemente estuvo envuelta en una densa masa de vapor de agua, principalmente, la cual reflejaba un color rojizo proveniente de la lava abundante en aquellos tiempos.La tierra, por supuesto, era estéril y sujeta todavía a un intenso bombardeo de asteroides y cometas de todos tamaños. Así como la intensa actividad geológica, con numerosos volcanes en actividad y fuentes de aguas termales.

1.3 Origen de la Vida.Todavía no hay una descripción clara del origen de la vida y por, consiguiente no puede definirse, sin embargo el debate se ha basado en la metafísica y las creencias religiosas, donde se afirma que la vida es obra de un creador. Muchas personas sostienen que la ciencia refuta el relato bíblico de la

ón. Sin embargo la verdadera contradicción no es entre la ciencia y la biblia, sino entre la ciencia y las opciones fundamentalistas.La ciencia; establece varios orígenes de la vida basada en la investigación: 1) La teoría de la generación espontánea, según la cual los seres vivos nacen de la tierra o de cualquier otro medio inerte, pero, en la segunda mitad del siglo XVII, demostraron que, al menos para los animales visibles la idea de la generación espontánea era falsa. 2) _ En 1859 Pasteur, convencido de que los seres vivientes, por diminuto que fuesen, procedían de “gérmenes” que flotaban en el aire, realizo una serie de experimentos que dieron un lugar a la técnica de esterilización de medios de cultivos, de donde procede directamente toda la bacteriología moderna. Nunca demostró con precisión el

origen de la vida. 3) _ en el siglo XIX surgió la idea de que la vida tenía un origen extraterrestre: los meteoritos que chocan con nuestro planeta habrían depositado gérmenes procedentes de otros, sin embargo, en 1906, el químico Arrhenius propuso la hipótesis de que los gérmenes habían sido transportado por la radiación luminosa (Panspermia). Estas teorías fueron refutadas años más tarde y además no explica el verdadero origen de la vida.La religión: Millones de personas por todo el globo terráqueo dan fe de que nada aporta tanto sentido al origen de la vida que la existencia de un creador supremo.

1.4 Elementos químicos esenciales para el origen de la vida en el planeta._ El elemento esencial para mantener y p

rorrogar la vida de los seres vivos es indispensable el oxígeno._ Para la composición de la atmósfera reductora, es necesario, distintos tipos de gases como el dióxido de carbono, amoniaco, vapor de agua, metano entre otros. Así como formaldehido, cianhídrico y sus derivados, ácido sulfhídrico etc._ En los mares existe una “sopa diluida” en la que interaccionan los compuestos simples dando compuestos más complejos. Muchos de estos compuestos tienen probabilidad de vida._ Estos últimos compuestos crean propiedad de vida, como metabolismo, autorreproducción y evolución.

1.5 Niveles de organización de la Materia.La materia viva o inerte se puede encontrar en diversos estados de agrupación diferentes:1) Subatómico: El más simple de todos, formado por electrones, protones y neutrones, que son las distintas partículas que configuran el átomo.2) Átomo: Es el siguiente nivel de organización. Partículas que conforman la materia.3) Moléculas: Consiste en la unión de diversos átomos diferentes.4) Celular: Las moléculas se agrupan en unidades celulares con vida propia y capacidad de autorreplicación.5) Tisular: Las células se organizan en tejidos.6) Organular: Los tejidos están estructurados en órganos.7) Sistémico o de aparato: Los órganos se estructuran en aparatos.8) Organismo: Nivel de organización superior en el cual las células, tejidos, órganos y aparatos de funcionamiento forman una organización superior como seres vivos.9) Población: Los organismos de la misma especie se agrupan en determinad

o número para formar un núcleo poblacional.10) Comunidad: Es el conjunto de seres vivos de un lugar. Está formado por distintas especies.11) Ecosistema: Es la interacción de la comunidad biológica con el medio físico, con una distribución espacial amplia.

12) Paisaje: Es un nivel de organización superior que comprenden varios ecosistemas diferentes dentro de una determinada unidad de superficie.13) Región: Es un nivel superior al del paisaje y supone una superficie geográfica que agrupa varios paisajes.14) Bioma: Son ecosistemas de gran tamaño asociados a unas determinadas características ambientales.15) Biosfera: Es todo el conjunto de seres vivos y componentes inertes que comprenden el planeta tierra, o de igual modo es la capa de la atmósfera en la que existe la vida y que se sustenta sobre la litosfera.

1.6 Evolución de las reacciones químicas.Durante mucho tiempo han existido condiciones en las cuales, los compuestos químicos reaccionan entre sí o con el medio ambiente que los rodea. Estas reacciones se dan por condiciones favorables al entorno, así bien un conjunto de materia con un límite preciso y bien definido experimenta un intercambio permanente de materia dentro de un entorno o ambiente sin mucha alteración de sus propiedades, esta condición podría ser llamada como un proceso. Las reacciones presentan una cadena donde el proceso tiene un origen a través de división o unión según sea el caso, hasta llegar a una meta, pasando por distintas etapas, esta meta puede crear una condición igual a l

a inicial.

1.7 Funciones de los elementos químicos en el sistema ambiental.Los elementos químicos del ambiente, son muchas, algunos más abundantes que otros que a su vez posee propiedades químicas intrínsecas que pueden alterar su naturaleza. El medio ambiente desempeña un papel importantísimo pues es atreves de él que se llevan a cabo todos los procesos.Los elementos vienen a representar la base de los procesos químicos, un elemento, es una sustancia pura que no puede descomponerse en otra más sencilla que ella. Pueden clasificarse en sólidos, llamado metales y líquidos, llamados no metales. Las funciones básicas de estos elementos es crear procesos de unión y reacción, observando cambios químicos, que a su vez son fenómenos regulares en la naturaleza y a nivel industrial.

1.8 Organismos involucrados en el proceso de ciclaje de los elementos.Cada organismo perteneciente a un ciclo, representa un elemento esencial en el desarrollo biológico; toda planta y animal requieren de energía para que puedan tener lugar los procesos químicos, que originan la vida y el movimiento pero existe diferencia fundamental entre ambos tipos de organismos vivos. Para las planta la fuente básica de energía es la luz del sol, a partir de ella deriva la fuerza necesaria para generar todos sus componentes químicos, efectuar sus movimientos y crecer. Los animales no pueden utilizar la energía solar directamente como lo hacen las

plantas, por lo que tienen que sumar energía a través de los mismos organismos vegetales o indirectamente

de organismos que comen plantas. Para los animales son indispensables los compuestos cargados de energía que las plantas producen y que forman parte de su estructura.Los compuestos orgánicos que forman parte de los alimentos tienen como base la absorción de energía solar que solo las plantas verdes pueden efectuar, de manera que todos los demás seres vivos finalmente dependen de ellas para sobrevivir.

Tema 2. Bases termodinámicas.2.1 Conceptos básicos vinculados con los ciclos.• Ciclo: Un ciclo es un movimiento constante en tiempo y espacio de diferentes organismos y especies que interactúan entre sí utilizando y realimentándose progresivamente de forma cíclica.• Ciclo del agua: El agua es esencial para la vida. Si se nos priva de ella moriríamos al cabo de pocos días. El agua pura y fresca se distribuye en la naturaleza siguiendo un ciclo que comprende tres etapas. 1) Debido al calor del sol, el agua se evapora y asciende a la atmósfera. 2) Esta agua limpia de impureza se condensa y forma las nubes. 3) Las nubes a su vez, se precipitan sobre el suelo en forma de lluvia, nieve o granizo.

• Ciclo del carbono y el oxígeno: Es bien sabido que para vivir hay que respirar, es decir, inhalar oxígeno y respirar dióxido de carbono. Este ciclo lo podemos resumir en dos pasos. 1) Mediante el fascínate proceso llamado fotosíntesis, las plantas absorben el dióxido de carbono que nosotros exhalamos y lo utilizan, junto con la energía suministrada por la luz solar, para producir hidratos de carbono y oxígeno. 2) El ci

clo concluye cuando aspiramos el oxígeno. Toda esta producción de aire puro e hidrato de carbono por parte de las planta se realiza de forma limpia, eficaz y silenciosa. • Ciclo del nitrógeno: La vida en la tierra también depende de la producción de moléculas orgánicas como las proteínas. La formación de dichas moléculas requiere de nitrógeno. Afortunadamente, este gas constituye el 78% de la atmósfera. Los relámpagos y las bacterias convierten el nitrógeno en compuestos que pueden ser absorbidos por las plantas. Las plantas, a su vez incorporan estos compuestos a sus tejidos en forma de moléculas orgánicas, que pasan a los animales herbívoros al ser ingeridas. Finalmente, cuando las plantas y los animales mueren, las bacterias descomponen los compuestos nitrogenados que hay en ellos. Durante el proceso se libera nitrógeno, que es devuelto al suelo y a la atmósfera, cerrándose así el ciclo.

• Ciclo del fósforo: El fósforo, es indispensable para la vida en la tierra. Hace parte de los huesos, de los ácidos nucleicos, de los fosfolípidos de las membranas celulares. Este ciclo es el único que no tiene movimientos sobre la faz terrestre. El fósforo se mueve a través de su sitio de almacenamiento, y los organismos vivos. Las rocas ricas en fósforo, se erosionan con el tiempo. Es fósforo, por lo tanto, también se disuelve y se incorpora a la tierra en forma de fosfato.• Ciclo del azufre: El azufre forma parte de proteínas. Las plantas y otros productores primarios lo obtienen principalmente en su forma de ion sulfato

(SO4 -2). Los organismos que ingieren estas plantas lo incorporan a las moléculas de proteína, y de esta forma pasa a los organismos del nivel trófico superior. Al morir los organismos, el azufre derivado de sus proteínas entra en el ciclo del azufre y llega a transformarse para que las plantas puedan utilizarlos de nuevo como ion sulfato.• Flujo de energía: Se da entre diferentes escalones o niveles en la cadena trófica, y así, la energía se pierde en forma de calor y respiración. Niveles:1._ Autótrofos o productores: Toman la energía del sol y la transforman en moléculas orgánicas ricas en carbohidrato, lípidos y azucares.2._ Heterótrofos o Consumidores: los organismos que no producen su propio alimento, y por lo tanto deben ingerir a otros seres para vivir.3._ Descomponedores: Son principalmente bacterias y hongos. Se alimentan de los seres muertos y de sus desechos, así forman una conexión entre lo orgánico y lo inorgánico.• Nutrientes: Son elementos químicos o moléculas necesarias para la vida de un organismo. Se clasifican macronutrintes y micronutrientes.• Flujo de nutrientes: Este se debe a que la energía en la tierra es muy limitada y, por ende, también los nutrientes. Por so debe ser reciclado y reutilizado.• Redes Alimenticia: Son la unión de cadenas alimenticias, con respecto a los niveles trófico.2.2 Los ciclos.• Compartimiento: El compartimiento viene a representar la acción y efecto de compartir cada una de las partes que resultan de un todo.

• Flujo: El flujo es la medida de la po

tencia percibida o la medida de la potencia total emitida.• Fuente: Un manantial, surgencia o naciente es una fuente natural de agua que brota de la tierra o entre las rocas. Puede ser permanente o temporal. Se origina en la filtración de agua, de lluvia o de nieve, que penetra en un área y emerge en otra de menor altitud, donde el agua no está confinada en un conducto impermeable.• Sumidero: Un sumidero es un tipo de Dolina circular que actúa como desagüe natural para el agua de lluvia o para corrientes superficiales como ríos o arroyos. Generalmente se forma en suelos de piedra caliza, donde se filtra agua ligeramente ácida que poco a paco carcome el subsuelo hasta que se forma una cueva subterránea

y el agua que se sigue filtrando provoca el derrumbe del techo de dichas cuevas hasta que se forma un sumidero.• Tiempo de renovación: Esta variable se define como el tiempo medio en el que el volumen de agua contenido en un espacio determinado permanece en el sistema.

• Tiempo de residencia: El tiempo de residencia representa el tiempo de permanencia de una sustancia en la atmósfera, es decir, el tiempo el tiempo que transcurre para que desaparezca totalmente por reacción o consumo de otro tipo.• Tiempo de respuesta: Corresponde al tiempo necesario para que el monitor responda a una señal dada, o sea el período transcurrido desde la entrada del contaminante al instrumento de medición hasta la emisión del valor de la medición.

2.3 Leyes vinculadas con el flujo de la energía en los sistemas ambientales.La p

rimera es la “Ley de la Conservación de Energía” que declara que la materia no puede ser creada ni destruida. En nuestro caso, significa que la energía que fluye hacia dentro de un sistema es igual a la energía adicionada al depósito más aquella que fluye hacia fuera del sistema.La segunda ley, es la “Ley de Dispersión de Energía” Esta ley declara que la disponibilidad para que la energía realice algún trabajo se agota debido a su tendencia a la dispersión (se degrada).La Tercera de las leyes de la termodinámica, propuesta por Walther Nernst, afirma que es imposible alcanzar una temperatura igual al cero absoluto mediante un número finito de procesos físicos. Puede formularse también como que a medida que un sistema dado se aproxima al cero absoluto, su entropía tiende a un valor constante específico.

Tema 3. Transformaciones fisicoquímicas.3.1 Transformaciones involucradas en los ciclos.Para el ciclo del agua: El agua natural es el agua que se encuentra en la superficie terrestre sea dulce o salada. Por interacción con la radiación solar parte de la misma experimenta un cambio de estado pasando de agua líquida a agua-vapor la cual pasa a la atmósfera. Este vapor de agua al llegar a cierta altura donde la temperatura es más baja se condensa formando diminutas gotitas, el conjunto de las cuales constituyen las nubes. A lo largo de estos pasos o procesos el agua va experimentando transformaciones. El paso de líquido a vapor y su posterior condensación supone una destilación, y por este procedimiento se obtiene

agua destilada. Cuando estas gotas se hacen más grandes, aumenta su peso, cayendo sobre la tierra en forma de lluvia o de nieve. Además de este ciclo hidrológico del agua, existe un subciclo biológico el cual hace que se renueven sobre la tierra anualmente del orden de 6,5x1011Tm de este compuesto.

Para el ciclo del oxígeno: El oxígeno pasa al estado orgánico: Por la función clorofiliana que sintetiza los hidratos de carbono, todos los cuales llevan oxígeno. Vuelve al estado inorgánico en forma de oxígeno por la función clorofílica, y en forma de CO2 por la respiración de animales, plantas y la descomposición de restos orgánicos. El oxigeno es el elemento biogenesico mas importante. El oxigeno se encuentra en el protoplasma en una cantidad promedio del 62 %, mientras que en la atmósfera solo entra en una proporción del 20 %. El oxigeno atmosférico o disuelto en las aguas es expirado por los organismos devolviéndolo al medio ambiente mediante procesos oxidativos, mas o menos complejos, en forma de anhídrido carbónico o agua.Para el ciclo del nitrógeno: El nitrógeno es un importante componente de proteínas y numerosos compuestos orgánicos.El nitrógeno se encuentra en la atmósfera en forma de elemento gaseoso (N2) y lo toman las bacterias fijadoras de este elemento y los transforman en amoníaco (NH3) y sales de amonio (NH4+) que pasan a constituir la capa orgánica del suelo (humus), de aquí se incorporan a las plantas a través de su metabolismo. Estas plantas constituyen un eslabón de una cadena alimenticia, lo que per

mite que el nitrógeno se incorpore a otros seres vivos. Parte es excrementado por ellos, y el resto cuando llega el final de la vida en ese ser. Las bacterias descomponedoras se encargan de devolver este material al ambiente, para entrar a formar parte nuevamente de los procesos metabólicos de las plantas, o regresarlo a la atmósfera como nitrógeno gaseoso.Para el ciclo del fósforo: El fósforo se encuentra en la naturaleza en forma de fosfatos, que son rocas con más de 20% de anhídrido fosfórico y composición mineral variada que se encuentran en yacimientos. El agua penetra las rocas, se desliza y gasta la superficie, arrastrando diferentes minerales disueltos y en suspensión, los cuales suelen ser fosfatos, sulfatos, calcio, magnesio y otros, necesarios para el desarrollo de plantas y animales. El fósforo de las células vivas es tomado por las plantas como fosfato inorgánico y transformado en compuestos orgánicos. Los animales lo toman como fosfato inorgánico del agua y como fosfatos orgánicos e inorgánicos de sus alimentos.3.2 Estados de agregación de la materia.La materia se encuentra en tres estados o forma de agregación, sólida, líquida y gaseosa.Dadas las condiciones existentes en la superficie terrestre, sólo algunas sustancias pueden hallarse de modo natural en los tres estados, tal es el caso del agua.La mayoría de sustancias se presentan en un estado concreto. Así, los metales o las sustancias que constituyen los minerales se encuentran en estado sólido y el oxígeno o el CO2 en estado gaseoso:•

sólidos: Tienen forma y volumen constantes. Se caracterizan por la rigidez y regularidad de sus estructuras.• Los líquidos: No tienen forma fija pero sí volumen. La variabilidad de forma y el presentar unas propiedades muy específicas son características de los líquidos.• Los gases: No tienen forma ni volumen fijos. En ellos es muy característica la gran variación de volumen que experimentan al cambiar las condiciones de temperatura y presión.3.3 Reacciones de oxido reducción involucradas en los ciclo biogeoquímicos.Reducción del nitrato y desnitrificación: Esta reacción causa el retorno del nitrógeno molecular a la atmosfera. Los iones de nitrato se pueden incorporar a la materia orgánica por gran variedad de organismos mediante un proceso conocido como reducción asimilatoria de nitrato. Un grupo heterogéneo de microorganismos lleva acabo dicho proceso que utilizan los iones de nitrato aceptores finales de electrones durante la respiración anaeróbica. Este proceso se conoce como Respiración de nitrato o reducción desasimilatoria de nitrato. Este proceso se lleva a cabo en condiciones en estricta anaerobiosis o en presión parcial del oxigeno reducido.Durante este proceso el nitrato se transforma en diferentes productos reducidos, simultáneamente se produce la oxidación de la materia orgánica.Transformaciones oxidativas del azufre

La oxidación del azufre produce grandes cantidades de un acido fuerte. En los suelos esto puede permitir la solubilización y la movilización del fosforo y otros nutrientes mine

rales, con un efecto generalmente beneficiosos para los microorganismos y para las plantas.En presencia de oxigeno, los compuestos reducidos de azufre pueden formar parte del metabolismo quimiolitotrofico microbiano.Las bacterias quimioautotrofasoxidadoras de azufre están distribuidas ampliamente, y son muy activas en suelos y en ambientes acuáticos.Transformaciones reductoras del azufreLa reducción del sulfato produce sulfuro de hidrogeno, que se incorpora inmediatamente a los compuestos orgánicos. Muchos microorganismos y las plantas pueden utilizar los iones de sulfato como fuente del azufre que necesitan para sus proteínas y demás compuestos bioquímicos sulfurados.Los reductores desasimilatorios de sulfato son un grupo especializado, muchos organismos pueden llevar a cabo la reducción asimilatoria de sulfato.La reducción del sulfato a menudo es inhibida por la presencia de iones oxigeno, nitrato o férricos. La tasa de reducción del sulfato a menudo está limitada por el carbono. Si se añaden compuestos orgánicos a los sedimentos marinos puede producirse una aceleración de la reducción desasimilatoria de sulfato.

3.3 Formación de enlaces de hidrógenos.Un enlace de hidrógeno es la fuerza atractiva entre un átomo electronegativo y un átomo de hidrógeno unido covalentemente a otro átomo electronegativo. Resulta de la formación de una fuerza dipolo-dipolo con un átomo de hidrógeno unido a un átomo de nitrógeno, oxígeno o flúor (de ahí el nombre de "enlace de hidrógeno", que no debe confundirse con un

nlace covalente a átomos de hidrógeno). La energía de un enlace de hidrógeno (típicamente de 5 a 30 kJ/mol) es comparable a la de los enlaces covalentes débiles (155 kJ/mol), y un enlace covalente típico es sólo 20 veces más fuerte que un enlace de hidrógeno intermolecular. Estos enlaces pueden ocurrir entre moléculas (intermolecularidad), o entre diferentes partes de una misma molécula (intramolecularidad). El enlace de hidrógeno es una fuerza de van der Waals dipolo-dipolo fija muy fuerte, pero más débil que el enlace covalente o el enlace iónico. El enlace de hidrógeno está en algún lugar intermedio entre un enlace covalente y una simple atracción electrostática intermolecular. Este tipo de enlace ocurre tanto en moléculas inorgánicas tales como el agua, y en moléculas orgánicas como la alcachofa.Los puentes de hidrogeno se forman por atracción electrostática entre:Un átomo de H de una molécula que este enlazado a un nitrógeno, un oxígeno o un fluor. Como esos 3 elementos son mas electronegativos que el hidrógeno, el hidrógeno posee parcialmente carga positiva y un par de electrones no enlazante sobre un átomo de N, O ó F. Por tratarse de electrones tienen carga negativa.Entonces:En el H2O, cada molécula tiene 2 pares no enlazante sobre el oxígeno, y 2 H enlazados al oxígeno, por lo tanto posee 4 puentes de hidrogeno. Los pares de electrones no enlazantes se unen con hidrógenos de otras moléculas, y los H forman puentes con pares no enlazantes de otras moléculas.

CONCLUSIONES• Los ciclos biogeoquímicos,

forman parte de nuestro sistema de vida, vivimos gracias a ellos, nos desarrollamos y nos alimentamos a través de ellos.• Todo ser vivo está compuesto por materia que a su vez está conformada por átomos, y que podemos llegar a niveles macro de organización como el bioma y la biosfera.• Nuestro sistema solar, se encuentra en un lugar privilegiado del universo que contribuye a mantener la vida de las especies.• Hoy día el surgimiento de la vida sigue siendo un misterio a pesar de las investigaciones llevadas a cabo durante toda nuestra historia.• El elemento esencial para mantener y prorrogar la vida de los seres vivos es indispensable el oxígeno.• Los compuestos orgánicos que forman parte de los alimentos tienen como base la

absorción de energía solar que solo las plantas verdes pueden efectuar, de manera que todos los demás seres vivos finalmente dependen de ellas para sobrevivir.• Un ciclo es un movimiento constante en tiempo y espacio de diferentes organismos y especies que interactúan entre sí utilizando y realimentándose progresivamente de forma cíclica.• La materia se encuentra en tres estados o forma de agregación, sólida, líquida y gaseosa.• Ciclo del carbono y el oxígeno: Es bien sabido que para vivir hay que respirar, es decir, inhalar oxígeno y respirar dióxido de carbono.

BIBLIOGRAFÍA• Biblioteca Hipermedia. Editorial OCEANO. 2008. Barcelona- España• Pequeño LAROUSE ILUSTRADO. Editorial LAROUSE. Madrid-España• www.wikepedia.com, diccionario ecológico online.• ECOlogico.com