El ciclo de la energía en la bioquímica

La fotosíntesis es el proceso por el que las plantas utilizan la energía del sol para crear su propio alimento. Por eso las plantas se denominan productoras. En el proceso de fotosíntesis, la energía de la luz solar, el dióxido de carbono y el agua se convierten en azúcar y oxígeno mediante reacciones químicas en las células vegetales. Los animales no producen su propia energía, sino que tienen que comer plantas u otros animales para mantenerse vivos. Los animales respiran el oxígeno creado por la fotosíntesis y exhalan dióxido de carbono como producto a través de su propio proceso llamado respiración celular.

La fotosíntesis es el proceso por el que las plantas utilizan la energía del sol para crear su propio alimento. Por eso las plantas se denominan productoras. En el proceso de fotosíntesis, la energía de la luz solar, el dióxido de carbono y el agua se convierten en azúcar y oxígeno mediante reacciones químicas en las células vegetales. Los animales no producen su propia energía, sino que tienen que comer plantas u otros animales para mantenerse vivos. Los animales respiran el oxígeno creado por la fotosíntesis y exhalan dióxido de carbono como producto a través de un proceso propio llamado respiración celular.

¿Qué es el ciclo de la energía?

a.      Los carnívoros ocupan el tercer nivel trófico de la cadena alimentaria porque el segundo nivel está ocupado por los herbívoros. Los herbívoros son organismos que se alimentan de plantas. Los carnívoros ocupan el siguiente nivel después de los herbívoros.

  Ecosistemas españoles terrestres

b.      El flujo de nutrientes en un ecosistema se produce de forma cíclica.  La transferencia continua de nutrientes necesarios para el crecimiento de los organismos se produce de los factores abióticos a los bióticos y de los bióticos a los abióticos en un ecosistema.  Este ciclo de nutrientes opera continuamente a través de la biosfera formada por la litosfera, la atmósfera y la hidrosfera.

a.  Los productores convierten la energía solar en energía química en forma de compuestos orgánicos. Los consumidores primarios (herbívoros) obtienen su nutrición de los productores.  Según la ley de transferencia de energía, sólo el 10% de la energía se transfiere de un nivel trófico a otro. Por tanto, la energía que captan los productores no revierte al Sol y la energía transferida a los herbívoros no vuelve a los productores. Simplemente sigue moviéndose hacia el siguiente nivel trófico de forma unidireccional. Por eso el flujo de energía en la cadena alimentaria es siempre unidireccional/unidireccional.

La energía circula por un ecosistema porque vuelve al sol

Los átomos que componen los organismos de un ecosistema se mueven repetidamente entre las partes vivas y no vivas del mismo. Las redes alimentarias modelan cómo la materia y la energía se transfieren entre productores, consumidores y descomponedores a medida que los tres grupos interactúan dentro de un ecosistema.

La fotosíntesis y la respiración celular proporcionan la mayor parte de la energía para los procesos vitales. Sólo una fracción de la materia consumida en el nivel inferior de una red alimentaria se transfiere hacia arriba, lo que da lugar a menos organismos en los niveles superiores. En cada eslabón de un ecosistema, los elementos se combinan de diferentes maneras y la materia y la energía se conservan. La fotosíntesis y la respiración celular son componentes clave del ciclo global del carbono.

  ¿Cuáles son las comunidades que conforman el ecosistema?

Next Generation Science Standards es una marca registrada de Achieve. Ni Achieve ni los estados líderes y socios que desarrollaron los Estándares de Ciencias de la Próxima Generación participaron en la producción de este producto, y no lo respaldan.    Visite el sitio web oficial de los NGSS.

Ejemplo de ciclo energético

Evaluación de un ecosistema forestalLos alumnos observan atentamente un diagrama de un ecosistema forestal. Analizan los datos sobre la red alimentaria representada en el diagrama. A continuación, construyen dos argumentos. En el primero, argumentan hasta qué punto el ecosistema cumple los criterios de un ecosistema sano. En el segundo argumento, predicen cómo se vería afectada la salud del ecosistema si se eliminara uno de los organismos (el roble blanco). Para cada argumento, explican si las pruebas son suficientes o no y, en caso contrario, qué pruebas adicionales se necesitan. Esta evaluación se alinea con las Expectativas de Desempeño de las NGSS 5-LS2-1.Original Investigaciones de los estudiantes:  Materia y crecimiento de las plantasLos estudiantes planifican y llevan a cabo una investigación original en la que observan el efecto de diferentes tipos de materia en el crecimiento de las plantas. Crean su propia pregunta observable con indicaciones como: “¿Qué tipo de materia crees que afectará al crecimiento de las plantas?” o “¿Crees que la cantidad de un tipo concreto de materia afectará al crecimiento de la planta?”. Observan su experimento durante un periodo de siete días (o más si el tiempo lo permite). Al final de la investigación, los estudiantes utilizan sus datos para explicar cómo las plantas convierten la materia (gas y líquido) en materia vegetal. Esta investigación original de los estudiantes se centra en las Expectativas de Desempeño 5-LS1-1 de las NGSS, así como en la Práctica de Ciencia e Ingeniería de Planificación y Realización de Investigaciones.

Por Nerea Pico

[email protected], soy Nerea Pico. Te invito a leer mi blog, soy una apasionada de la naturaleza.