IntroduccinElconceptodeecosistemaes especialmente interesante para comprender el funcionamiento de lanaturalezay multitud de cuestiones ambientales que se tratarn con detalle en el prximotrabajo.Hay que insistir en que la vida humana se desarrolla en estrecha relacin con la naturaleza y que su funcionamiento nos afecta totalmente. Es un error considerar que nuestrosavances tecnolgicos:autos, grandes casas,industria, etc. nos permiten vivir al margen del resto de labiosferay el estudio de losecosistemas, de suestructuray de su funcionamiento, nos demuestra la profundidad de estas relaciones.

EcosistemaUnecosistemaes un sistema natural que est formado por un conjunto de organismos vivos(biocenosis) y el medio fsico donde se relacionan (biotopo). Un ecosistema es una unidad compuesta de organismos interdependientes que comparten el mismohbitat. Los ecosistemas suelen formar una serie de cadenas que muestran la interdependencia de los organismos dentro del sistema.

Flujo de energaPara que unecosistemapueda funcionar, necesita de un aporte energtico que llega a labiosferaen forma, principalmente deenerga lumnica, la cual proviene del Sol y a la que se le llama comnmenteflujo de energa(algunos sistemas marinos excepcionales no obtienen energa del sol sino defuentes hidrotermales). El flujo de energa es aprovechado por los productores primarios u organismos decompuestos orgnicosque, a su vez, utilizarn los consumidoresprimarios oherbvoros, de los cuales se alimentarn los consumidores secundarios ocarnvoros.De los cadveres de todos los grupos, losdescomponedorespodrn obtener laenergapara lograr subsistir. De esta forma se obtendr unflujo de energaunidireccional en el cual laenergapasa de un nivel a otro en un solo sentido y siempre con una prdida en forma decalor.

Bioqumica Labioqumicaes unacienciaque estudia la composicin qumica de losseres vivos, especialmente lasprotenas,carbohidratos,lpidosycidos nucleicos, adems de otras pequeasmolculaspresentes en lasclulasy las reacciones qumicas que sufren estos compuestos (metabolismo) que les permiten obtener energa (catabolismo) y generar biomolculas propias (anabolismo). La bioqumica se basa en el concepto de que todo ser vivo contienecarbonoy en general las molculas biolgicas estn compuestas principalmente de carbono,hidrgeno,oxgeno,nitrgeno,fsforoyazufre.Es la ciencia que estudia la base qumica de las molculas que componen las clulas y lostejidos, que catalizan lasreacciones qumicasdel metabolismo celular como ladigestin, lafotosntesisy lainmunidad, entre otras muchas cosas.Podemos entender la bioqumica como unadisciplina cientficaintegradora que aborda el estudio de lasbiomolculasybiosistemas. Integra de esta forma las leyes qumico-fsicas y la evolucin biolgica que afectan a los biosistemas y a sus componentes. Lo hace desde un punto de vista molecular y trata de entender y aplicar su conocimiento a amplios sectores de lamedicina(terapia gentica ybiomedicina), la agroalimentacin, la farmacologa.Constituye un pilar fundamental de la biotecnologa, y se ha consolidado como una disciplina esencial para abordar los grandes problemas y enfermedades actuales y del futuro, tales como elcambio climtico, la escasez de recursos agroalimentarios ante el aumento de poblacin mundial, el agotamiento de las reservas de combustibles fsiles, la aparicin de nuevas formas de alergias, el aumento delcncer, lasenfermedades genticas, la obesidad, etc.La bioqumica es una ciencia experimental y por ello recurrir al uso de numerosas tcnicas instrumentales propias y de otros campos, pero la base de su desarrollo parte del hecho de que lo que ocurre en vivo a nivel subcelular se mantiene o conserva tras el fraccionamiento subcelular, y a partir de ah, podemos estudiarlo y extraer conclusiones.

Ramas de la BioqumicaLas ramas de la bioqumica son muy amplias y diversas, y han ido variando con el tiempo y los avances de la biologa, la qumica y la fsica. Bioqumica estructural: es un rea de la bioqumica que pretende comprender la arquitectura qumica de las macromolculas biolgicas, especialmente de las protenas y de los cidos nucleicos (DNA y RNA). As se intenta conocer las secuencias peptdicas, su estructura y conformacin tridimensional, y las interacciones fsico-qumicas atmicas que posibilitan a dichas estructuras. Uno de sus mximos retos es determinar la estructura de una protena conociendo slo la secuencia de aminocidos, que supondra la base esencial para el diseo racional de protenas (ingeniera de protenas). Qumica bioorgnica: es un rea de la qumica que se encarga del estudio de loscompuestos orgnicos(es decir, aquellos que tienen enlaces covalentes carbono-carbono o carbono-hidrgeno) que provienen especficamente de seres vivos. Se trata de una ciencia ntimamente relacionada con la bioqumica clsica, ya que en la mayora de los compuestos biolgicos participa el carbono. Mientras que la bioqumica clsica ayuda a comprender los procesos biolgicos con base en conocimientos de estructura, enlace qumico, interacciones moleculares y reactividad de las molculas orgnicas, la qumica bioorgnica intenta integrar los conocimientos de sntesis orgnica, mecanismos de reaccin, anlisis estructural y mtodos analticos con las reacciones metablicas primarias y secundarias, la biosntesis, el reconocimiento celular y la diversidad qumica de los organismos vivos. De all surge laQumica de Productos Naturales(V.Metabolismo secundario). Enzimologa: estudia el comportamiento de los catalizadores biolgicos o enzimas, como son algunas protenas y ciertos RNA catalticos, as como lascoenzimasy cofactores comometalesyvitaminas. As se cuestiona los mecanismos de catlisis, los procesos de interaccin de las enzimas-sustrato, los estados de transicin catalticos, las actividades enzimticas, la cintica de la reaccin y los mecanismos de regulacin y expresin enzimticas, todo ello desde un punto de vista bioqumico. Estudia y trata de comprender los elementos esenciales del centro activo y de aquellos que no participan, as como los efectos catalticos que ocurren en la modificacin de dichos elementos; en este sentido, utilizan frecuentemente tcnicas como la mutagnesis dirigida. Bioqumica metablica: es un rea de la bioqumica que pretende conocer los diferentes tipos derutas metablicasa nivel celular, y su contexto orgnico. De esta forma son esenciales conocimientos de enzimologa y biologa celular. Estudia todas las reacciones bioqumicas celulares que posibilitan la vida, y as como los ndices bioqumicos orgnicos saludables, las bases moleculares de las enfermedades metablicas o los flujos de intermediarios metablicos a nivel global. De aqu surgen disciplinas acadmicas como laBioenergtica(estudio del flujo de energa en los organismos vivos), laBioqumica nutricional(estudio de los procesos denutricinasociados a rutas metablicas)y labioqumica clnica(estudio de las alteraciones bioqumicas en estado de enfermedad o traumatismo). Lametabolmicaes el conjunto de ciencias y tcnicas dedicadas al estudio completo del sistema constituido por el conjunto de molculas que constituyen los intermediarios metablicos, metabolitos primarios y secundarios, que se pueden encontrar en un sistema biolgico. Xenobioqumica: es la disciplina que estudia el comportamiento metablico de los compuestos cuya estructura qumica no es propia en el metabolismo regular de un organismo determinado. Pueden ser metabolitos secundarios de otros organismos (P. ejemplo las micotoxinas, los venenos de serpientes y los fitoqumicos cuando ingresan al organismo humano) o compuestos poco frecuentes o inexistentes en la naturaleza.LaFarmacologaes una disciplina que estudia a los xenobiticos que benefician al funcionamiento celular en el organismo debido a sus efectos teraputicos o preventivos (Frmacos). La farmacologa tiene aplicaciones clnicas cuando las sustancias son utilizadas en el diagnstico, prevencin, tratamiento y alivio de sntomas de una enfermedad as como el desarrollo racional de sustancias menos invasivas y ms eficaces contra dianas biomoleculares concretas. Por otro lado, laToxicologaes el estudio que identifica, estudia y describe, la dosis, la naturaleza, la incidencia, la severidad, la reversibilidad y, generalmente, los mecanismos de los efectos adversos (efectos txicos) que producen losxenobiticos. Actualmente la toxicologa tambin estudia el mecanismo de los componentes endgenos, como los radicales libres de oxgeno y otros intermediarios reactivos, generados por xenobiticos y endobiticos. Inmunologa: rea de la biologa, la cual se interesa por la reaccin del organismo frente a otros organismos como las bacterias y virus. Todo esto tomando en cuenta la reaccin y funcionamiento del sistema inmune de los seres vivos. Es esencial en esta rea el desarrollo de los estudios de produccin y comportamiento de los anticuerpos. Endocrinologa: es el estudio de las secreciones internas llamadashormonas, las cuales son sustancias producidas por clulas especializadas cuyo fin es de afectar la funcin de otras clulas. La endocrinologa trata la biosntesis, el almacenamiento y la funcin de las hormonas, las clulas y los tejidos que las secretan, as como los mecanismos de sealizacin hormonal. Existen subdisciplinas como laendocrinologa mdica, laendocrinologa vegetaly la endocrinologa animal. Neuroqumica: es el estudio de las molculas orgnicas que participan en la actividad neuronal. Este trmino es empleado con frecuencia para referir a losneurotransmisoresy otras molculas como las drogas neuro-activas que influencian la funcin neuronal. Quimiotaxonoma: es el estudio de la clasificacin e identificacin de organismos de acuerdo a sus diferencias y similitudes demostrables en su composicin qumica. Los compuestos estudiados pueden ser fosfolpidos, protenas, pptidos, hetersidos, alcaloides y terpenos. John Griffith Vaughan fue uno de los pioneros de la quimiotaxonoma. Entre los ejemplos de las aplicaciones de la quimiotaxonoma pueden citarse la diferenciacin de las familiasAsclepiadaceaeyApocynaceaesegn el criterio de la presencia de ltex; la presencia deagarofuranosen la familiaCelastraceae; lassesquiterpenlactonascon esqueleto de germacrano que son caractersticas de la familiaAsteraceaeo la presencia de abietanos en las partes areas de plantas del gneroSalviadel viejo Mundo a diferencia de las del Nuevo Mundo que presentan principalmenteneo-clerodanos.7 Ecologa qumica: es el estudio de los compuestos qumicos de origen biolgico implicados en las interacciones de organismos vivos. Se centra en la produccin y respuesta de molculas sealizadoras (semioqumicos), as como los compuestos que influyen en el crecimiento, supervivencia y reproduccin de otros organismos (aleloqumicos). Virologa: rea de la biologa, que se dedica al estudio de los biosistemas ms elementales: los virus. Tanto en su clasificacin y reconocimiento, como en su funcionamiento y estructura molecular. Pretende reconocer dianas para la actuacin de posibles de frmacos y vacunas que eviten su directa o preventivamente su expansin. Tambin se analizan y predicen, en trminos evolutivos, la variacin y la combinacin de los genomas vricos, que podran hacerlos eventualmente, ms peligrosos. Finalmente suponen una herramienta con mucha proyeccin como vectores recombinantes, y han sido ya utilizados en terapia gnica. Gentica molecular e ingeniera gentica: es un rea de la bioqumica y la biologa molecular que estudia los genes, su herencia y su expresin. Molecularmente, se dedica al estudio del DNA y del RNA principalmente, y utiliza herramientas y tcnicas potentes en su estudio, tales como la PCR y sus variantes, los secuenciadores masivos, los kits comerciales de extraccin de DNA y RNA, procesos de transcripcin-traduccin in vitro e in vivo, enzimas de restriccin, DNA ligasas Es esencial conocer como el DNA se replica, se transcribe y se traduce a protenas (Dogma Central de la Biologa Molecular), as como los mecanismos de expresin basal e inducible de genes en el genoma. Tambin estudia la insercin de genes, el silenciamiento gnico y la expresin diferencial de genes y sus efectos. Superando as las barreras y fronteras entre especies en el sentido que el genoma de una especie podemos insertarlo en otro y generar nuevas especies. Uno de sus mximos objetivos actuales es conocer los mecanismos de regulacin y expresin gentica, es decir, obtener un cdigo epigentico. Constituye un pilar esencial en todas las disciplinas biocientficas, especialmente en biotecnologa. Biologa Molecular: es la disciplina cientfica que tiene como objetivo el estudio de los procesos que se desarrollan en los seres vivos desde un punto de vista molecular. As como la bioqumica clsica investiga detalladamente los ciclos metablicos y la integracin y desintegracin de las molculas que componen los seres vivos, la Biologa molecular pretende fijarse con preferencia en el comportamiento biolgico de las macromolculas (ADN, ARN, enzimas, hormonas, etc.) dentro de la clula y explicar las funciones biolgicas del ser vivo por estas propiedades a nivel molecular. Biologa celular: (antiguamentecitologa, decitos=clula ylogos=Estudio o Tratado) es una rea de la biologa que se dedica al estudio de la morfologa y fisiologa de las clulas procariotas y eucariotas. Trata de conocer sus propiedades, estructura, composicin bioqumica, funciones, orgnulos que contienen, su interaccin con el ambiente y su ciclo vital. Es esencial en esta rea conocer los procesos intrnsecos a la vida celular durante el ciclo celular, como la nutricin, la respiracin, la sntesis de componentes, los mecanismos de defensa, la divisin celular y la muerte celular. Tambin se deben conocer los mecanismos de comunicacin de clulas (especialmente en organismos pluricelulares) o las uniones intercelulares. Es un rea esencialmente de observacin y experimentacin en cultivos celulares, que, frecuentemente, tienen como objetivo la identificacin y separacin de poblaciones celulares y el reconocimiento de orgnulos celulares. Algunas tcnicas utilizadas en biologa celular tienen que ver con el empleo de tcnicas de citoqumica, siembra de cultivos celulares, observacin por microscopa ptica y electrnica, inmunocitoqumica, inmunohistoqumica, ELISA o citometra de flujo. Est ntimamente ligada a disciplinas como histologa, microbiologa o fisiologa.

BiodiversidadLabiodiversidadodiversidad biolgicaes, segn elConvenio Internacional sobre la Diversidad Biolgica, el trmino por el que se hace referencia a la amplia variedad de seres vivos sobre laTierray los patrones naturales que la conforman, resultado de miles de millones de aos de evolucinsegn procesos naturales y tambin de la influencia creciente de las actividades del ser humano. La biodiversidad comprende igualmente la variedad deecosistemasy las diferenciasgenticasdentro de cada especie que permiten la combinacin de mltiples formas de vida, y cuyas mutuas interacciones con el resto del entorno fundamentan el sustento de lavida sobre el planeta.i en el campo de la biologa la biodiversidad se refiere al nmero de poblaciones de organismos y especies distintas, para los eclogos el concepto incluye la diversidad de interacciones durables entre las especies y su ambiente inmediato obiotopo, el ecosistema en que los organismos viven. En cada ecosistema, los organismos vivientes son parte de un todo actuando recprocamente entre s, pero tambin con el aire, el agua, y el suelo que los rodean.Se distinguen habitualmente tres niveles en la biodiversidad Gentica o diversidad intraespecfica, consistente en la diversidad de versiones de los genes (alelos) y de su distribucin, que a su vez es la base de las variaciones interindividuales (la variedad de losgenotipos). Especfica, entendida como diversidad sistemtica, consistente en la pluralidad de los sistemas genticos o genomas que distinguen a las especies. Ecosistmica, la diversidad de las comunidades biolgicas (biocenosis) cuya suma integrada constituye labiosfera.Hay que incluir tambin la diversidad interna de los ecosistemas, a la que se refiere tradicionalmente la expresin diversidad ecolgica.

Recursos naturalesUnrecurso naturales unbienoservicioproporcionado por lanaturalezasin alteraciones por parte delser humano. Desde el punto de vista de laeconoma, los recursos naturales son valiosos para lassociedades humanas por contribuir a su bienestar y a su desarrollo de manera directa (materias primas, minerales, alimentos) o indirecta (servicios).

Tipos de recursos naturalesDe acuerdo a la disponibilidad en tiempo, tasa de generacin (o regeneracin) y ritmo de uso o consumo, los recursos naturales se clasifican en renovables y no renovables. Los recursos naturales renovables hacen referencia a recursos biticos, recursos con ciclos de regeneracin por encima de su extraccin, el uso excesivo de los mismos los puede convertir en recursos extintos (bosques,pesqueras, etc) o ilimitados (luz solar,mareas,vientos, etc); mientras que los recursos naturales no renovables son generalmente depsitos limitados o con ciclos de regeneracin muy por debajo de los ritmos de extraccin o explotacin (minera,petrleo, etc). En ocasiones es el uso "abusivo y sin control" lo que los convierte en agotados, como por ejemplo en el caso de la extincin de especies. Otro fenmeno puede ser que el recurso exista, pero que no pueda utilizarse, como sucede con el agua contaminada y estn los recursos naturales ""perpetuos"" que son pero necesitan de otros recursos para ser un recurso natural, luego estn los recursos naturales ""potenciales"" que son los que se creen en un futuro se podrn usar con la tecnologa de ese futuroEl consumo de recursos est asociado a la produccin deresiduos: cuantos ms recursos se consumen ms residuos se generan. Se calcula que en Espaa cada ciudadano genera ms de 1,38kg de basura al da, lo que al final del ao representa ms de 500kg de residuos.

Recursos renovablesLos recursos renovables son aquellos recursos que no se agotan con su utilizacin, debido a que vuelven a su estado original o se regeneran a una tasa mayor a la tasa con que los recursos disminuyen mediante su utilizacin y desperdicios. Esto significa que ciertos recursos renovables pueden dejar de serlo si su tasa de utilizacin es tan alta que evite su renovacin, en tal sentido debe realizarse el uso racional e inteligente que permita la sostenibilidad de dichos recursos. Dentro de esta categora de recursos renovables encontramos el agua y la biomasa (todo ser viviente).Algunos de los recursos renovables son: Bosques,agua,viento,radiacin solar,energa hidrulica,energa geotrmica,madera, yproductos de agriculturacomo cereales, frutales, tubrculos, hortalizas, desechos de actividades agrcolas entre otros.

Recursos no renovables Los recursos no renovables son recursos naturales que no pueden ser producidos, cultivados, regenerados o reutilizados a una escala tal que pueda sostener su tasa de consumo. Estos recursos frecuentemente existen en cantidades fijas ya que la naturaleza no puede recrearlos en periodos geolgicos cortos.Se denominareservasa los contingentes de recursos que pueden ser extrados con provecho. El valor econmico (monetario) depende de su escasez y demanda y es el tema que preocupa a la economa. Su utilidad como recursos depende de su aplicabilidad, pero tambin del costo econmico y del costo energtico de su localizacin y explotacin.Algunos de los recursos no renovables son: el carbn, el petrleo, losminerales, losmetales, elgas naturaly los depsitos deagua subterrnea, en el caso deacuferosconfinados sin recarga.La contabilidad de las reservas produce muchas disputas, con las estimaciones ms optimistas por parte de las empresas, y las ms pesimistas por parte de los grupos ecologistas y los cientficos acadmicos. Donde la confrontacin es ms visible es en el campo de las reservas dehidrocarburos. Aqu los primeros tienden a presentar como reservas todos los yacimientos conocidos ms los que prevn encontrar. Los segundos ponen el acento en el costo monetario creciente de la exploracin y de la extraccin, con slo un nuevo barril hallado por cada cuatro consumidos, y en el costo termodinmico (energtico) creciente, que disminuye el valor de uso medio de los nuevos hallazgos.

ConclusinLa intervencin de la humanidad sobre la naturaleza se ha ampliado en la era moderna como consecuencia del desarrollo cientfico y tecnolgico. Algunas personas han sometido a la naturaleza a una sobreproduccin, explotandorecursos naturalesrenovables y no renovables de manera incontrolada, poniendo, de este modo, en peligro la vida sobre el planeta.El aumento incesante de lapoblaciny larevolucin industrialcrearon la necesidad de incrementar la obtencin de materiales que sirvieran comomateriaprima para las fbricas. Por este motivo se produjo un incremento en las actividades mineras. Al mismotiempo, el crecimiento de la poblacin provoc un incremento en la produccin dealimentos, lo que dio origen al desarrollo de actividades como la agricultura y laganadera, de no tomar medidas urgente estamos condenando la vida en este planeta a una extincin sin precedentes.

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