Biología ambiental

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Biología ambiental

  1. 1. Ing. Yanet Caldas Galindo CIP: 115456 Caldas_Yanet@Hotmail.com Biología
  2. 2. Ciclos Biogeoquímicos Un ciclo biogeoquímico se refiere al movimiento de carbono , nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, calcio, sodio, azufre, fósforo, potasio y otros elementos entre los seres vivos y el ambiente (atmósfera, biomasa y sistemas acuáticos) mediante una serie de procesos: producción y descomposición. Atmosfera Litosfera Hidrosfera Flujo de materia y de energía RECICLAJE Ing. Yanet Caldas Galindo
  3. 3. Nutrientes Es un producto químico procedente del exterior de la célula y que ésta necesita para realizar sus funciones vitales. Nutrientes Macronutrientes Micronutrientes Ing. Yanet Caldas Galindo
  4. 4. Macronutrientes Son aquellos nutrientes que suministran la mayor parte de la energía metabólica del organismo. Estos elementos y sus compuestos constituyen el 97% de la masa del cuerpo humano, y más de 95% de la masa de todos los organismos. - Nitrógeno ( N ) - Fósforo ( P ) - Potasio ( K ) - Calcio ( Ca ) - Magnesio ( Mg ) - Azufre ( S ) Ing. Yanet Caldas Galindo
  5. 5. Micronutrientes Son las sustancias que el organismo de los seres vivos necesitan en pequeñas dosis. - Hierro ( Fe ) - Zinc ( Zn ) - Manganeso ( Mn ) - Boro ( B ) - Cobre ( Cu ) - Molibdeno ( Mo ) - Cloro ( Cl ) Ing. Yanet Caldas Galindo
  6. 6. Ciclos del Agua El ciclo hidrológico se define como el "proceso integrante de los flujos de agua, energía y algunas sustancias químicas". Ing. Yanet Caldas Galindo
  7. 7. Ciclos del Carbono El ciclo del carbono involucra a dos procesos fundamentales : la respiración y la fotosíntesis. Este ciclo juega un papel importante en la regulación del clima del planeta. Ing. Yanet Caldas Galindo
  8. 8. Ciclos del Nitrógeno La atmósfera es el principal reservorio de nitrógeno, donde constituye hasta un 78 % de los gases. Sin embargo, como la mayoría de los seres vivos no pueden utilizar el nitrógeno atmosférico para elaborar aminoácidos y otros compuestos nitrogenados, dependen del nitrógeno presente en los minerales del suelo. Por lo tanto, a pesar de la gran cantidad de nitrógeno en la atmósfera, la escasez de nitrógeno en el suelo constituye un factor limitante para el crecimiento de los vegetales. Ing. Yanet Caldas Galindo
  9. 9. Clasificación de los seres vivos Los tres dominios clasifica el árbol de la vida en tres grupos primarios: Bacteria, Archaea y Eucarya. A estos tres grupos se les conoce como, dominios. Ing. Yanet Caldas Galindo
  10. 10. Sistema de los 3 dominios Los tres dominios clasifica el árbol de la vida en tres grupos primarios: Bacteria, Archaea y Eucarya. A estos tres grupos se les conoce como, dominios. Ing. Yanet Caldas Galindo
  11. 11. Sistema de los 3 dominios • Eucariota - Plantas, animales, hongos, cromistas (algas y plancton) y protistas. • Archaea - Microbios que viven en ambientes extremos. • Eubacteria - Todas las demás bacterias. Reino Protista Reino Fungí Reino Plantae Reino Animal Dominio Eucarya. Dominio Bacteria Dominio Archaea Ing. Yanet Caldas Galindo
  12. 12. Metabolismo Microbiano Es el estudio de las reacciones químicas que se llevan a cabo en las células. Ing. Yanet Caldas Galindo
  13. 13. Categorías del metabolismo microbiano Categorías Catabolismo: Rutas generadoras de energía o degradativas Anabolismo: Rutas consumidoras de energía o biosintéticas Ing. Yanet Caldas Galindo
  14. 14. Metabolismo Microbiano La célula microbiana utiliza la energía para: • El movimiento. • La producción de calor. • La electricidad. • Biolumniscencia. Ing. Yanet Caldas Galindo
  15. 15. Energía Celular La célula microbiana obtiene su energía de dos maneras : • Degradando compuestos y liberando su energía. • Almacenando la energía lumínica del sol mediante el proceso de fotosíntesis. Ing. Yanet Caldas Galindo
  16. 16. Fotosíntesis Oxigénica La fotosíntesis oxigénica es la modalidad de fotosíntesis en la que el agua es el donante primario de electrones y que, por lo tanto, libera oxígeno (O2) como subproducto. Se denomina así porque en ella se desprende O2 (a partir del H2O ). Es la que realizan las plantas, las algas y las cianobacterias. Ing. Yanet Caldas Galindo
  17. 17. Fotosíntesis Anoxigénica Llamada así porque en ella no se libera O2, ya que el agua no interviene como dadora de electrones. Existen diferentes modalidades y la realizan algunas bacterias sulfúreas y no sulfúreas. Ing. Yanet Caldas Galindo
  18. 18. Metanogénesis Metanogénesis es la formación de metano por microbios. Es una forma de metabolismo microbiano muy importante y extendida. En la mayoría de los entornos, es el paso final de la descomposición de la biomasa. Ing. Yanet Caldas Galindo
  19. 19. Metanogénesis Las metanógenas son microorganismos procariontes, más específicamente archaeas, que viven en medios estrictamente anaerobios y que obtienen energía mediante la producción de gas natural, el metano (CH4). Gracias a esta característica, este tipo de organismo tiene una gran importancia ecológica, ya que interviene en la degradación de la materia orgánica en la naturaleza, y en el ciclo del carbono. Ing. Yanet Caldas Galindo
  20. 20. Metabolismo del nitrógeno Los seres humanos son totalmente dependientes de otros organismos para convertir el nitrógeno atmosférico en las formas disponibles para el cuerpo. La fijación de nitrógeno es realizada por las nitrogenasas bacterianas que forman nitrógeno reducido, NH4 + el cuál puede ser entonces utilizado por todos los organismos para formar los aminoácidos. Ing. Yanet Caldas Galindo
  21. 21. Metabolismo del nitrógeno Nitrógeno es un elemento esencial. Se encuentra en los amino ácidos, bases nitrogenadas y otras moléculas. Incorporación de nitrógeno comienza con la fijación de nitrógeno gaseoso por microorganismos procarioticos para formar amoniaco. Ing. Yanet Caldas Galindo
  22. 22. Metabolismo del nitrógeno Nitrógeno orgánico está incorporado en los aminos ácidos principalmente. • Las plantas son consumidas por los animales y se descomponen por los microorganismos. • Al morir los organismos el nitrógeno es mineralizado y se vuelve a convertir en nitrógeno gas. Ing. Yanet Caldas Galindo
  23. 23. Procesos del ciclo del nitrógeno • Fijación : Es el proceso por el cual nitrógeno de la atmósfera es incorporado a amoníaco y luego en compuestos orgánicos. La fijación ocurre por el complejo de nitrogenasa utilizando ATP. • Nitrificación : Reducción de nitrato a amoníaco (reductasa de nitrato) • Denitrificación : Nitrato y nitrito devuelven nitrógeno a la atmósfera. Ing. Yanet Caldas Galindo
  24. 24. Respiración Aeróbica La respiración aerobia es la que utiliza oxígeno para extraer energía de la glucosa. Se efectúa en el interior de las células, en los organelos llamados mitocondrias. Ing. Yanet Caldas Galindo
  25. 25. Respiración Anaeróbica La respiración anaerobia consiste en que la célula obtiene energía de una sustancia sin utilizar oxígeno; al hacerlo, divide esa sustancia en otras; a la respiración anaerobia también se le llama fermentación. Ing. Yanet Caldas Galindo
  26. 26. Fermentación La fermentación es un proceso catabólico de oxidación incompleta , que no requiere oxígeno, y el producto final es un compuesto orgánico. Según los productos finales, existen diversos tipos de fermentaciones. Ing. Yanet Caldas Galindo
  27. 27. Fermentación Acética La fermentación acética es la fermentación bacteriana por Acetobacteri, un género de bacterias aeróbicas, que transforma el alcohol etílico en ácido acético, la sustancia característica del vinagre.1 La fermentación acética del vino proporciona el vinagre debido a un exceso de oxígeno y es uno de los fallos del vino, un proceso que degrada sus cualidades. La fermentación acética es un área de estudio dentro de la cimología. Ing. Yanet Caldas Galindo
  28. 28. Fermentación Alcohólica La fermentación alcohólica es un proceso biológico de fermentación en plena ausencia de aire (oxígeno - O2), originado por la actividad de algunos microorganismos que procesan los hidratos de carbono (por regla general azúcares: como por ejemplo la glucosa, la fructosa, la sacarosa, el almidón, etc.) para obtener como productos finales: un alcohol en forma de etanol , dióxido de carbono en forma de gas y unas moléculas de ATP que consumen los propios microorganismos en su metabolismo celular energético anaeróbico. Ing. Yanet Caldas Galindo
  29. 29. Fermentación Butírica La fermentación butírica (descubierta por Louis Pasteur) es la conversión de los glúcidos en ácido butírico por acción de bacterias de la especie Clostridium butyricum en ausencia de oxígeno. Se produce a partir de la lactosa con formación de ácido butírico y gas. Es característica de las bacterias del género Clostridium y se caracteriza por la aparición de olores pútridos y desagradables. Ing. Yanet Caldas Galindo
  30. 30. Fermentación láctica La fermentación láctica es una ruta metabólica anaeróbica que ocurre en el citosol de la célula, en la cual se oxida parcialmente la glucosa para obtener energía y donde el producto de desecho es el ácido láctico. Ing. Yanet Caldas Galindo
  31. 31. Morfología Microbiana En biología el término morfología hace referencia a la forma de un organismo. Entre los procariotas se presentan varias morfologías y existen términos apropiados para describirlos. Ing. Yanet Caldas Galindo
  32. 32. Morfología Microbiana PRINCIPALES TIPOS MORFOLÓGICOS. A las bacterias con forma de esférica u ovoide se les denomina COCOS. Los cuales pueden formar racimos, cadenas o tetradas. Ing. Yanet Caldas Galindo
  33. 33. Morfología Microbiana PRINCIPALES TIPOS MORFOLÓGICOS. A las bacterias con forma cilíndrica se les denomina BACILOS. Algunos bacilos se curvan en forma espiral y son llamados entonces ESPIRILOS. Varios grupos de bacterias pueden ser inmediatamente reconocidas gracias a su forma peculiar. Las espiroquetas que tienen forma de sacacorchos. Ing. Yanet Caldas Galindo
  34. 34. Morfología Microbiana PRINCIPALES TIPOS MORFOLÓGICOS. Las bacterias con apéndices presentan protuberancias celulares en forma de largos tubos o tallos. Las bacterias filamentosas forman células largas y delgadas o cadenas de células. Ing. Yanet Caldas Galindo
  35. 35. Crecimiento Poblacional El crecimiento de un microorganismo se define como el aumento de sus componentes celulares, que puede tener como resultado un incremento de su tamaño o del número de su población o de ambos. Ing. Yanet Caldas Galindo
  36. 36. Crecimiento Poblacional El crecimiento es la capacidad para multiplicarse que tienen las células individuales, esto es iniciar y completar una división celular. De esta forma, se considera a los microorganismos como partículas discretas y el crecimiento es entendido como un aumento en el número total de partículas bacterianas. Ing. Yanet Caldas Galindo
  37. 37. Factores que afectan el Crecimiento Poblacional El crecimiento microbiano puede estar influenciado por una variedad de factores , tanto físicos como nutricionales. Ing. Yanet Caldas Galindo
  38. 38. Factores que afectan el Crecimiento Poblacional Los factores físicos incluyen: la concentración de iones de hidrogeno(PH), Temperatura, la concentración de oxigeno, la humedad, la presión hidrostática , la presión osmótica y la radiación. Ing. Yanet Caldas Galindo
  39. 39. Factores que afectan el Crecimiento Poblacional Los factores nutricionales comprenden: la disponibilidad del carbono ,nitrógeno ,azufre , fosforo, y otros minerales y vitaminas. Ing. Yanet Caldas Galindo
  40. 40. Regulación Génica del Metabolismo Los genes: Regulan la herencia Controlan la reproducción Regulan las funciones celulares Ing. Yanet Caldas Galindo
  41. 41. Síntesis de las proteínas La síntesis de proteínas o traducción del ARN es el proceso anabólico mediante el cual se forman las proteínas a partir de los aminoácidos. Ing. Yanet Caldas Galindo
  42. 42. Síntesis de las proteínas La síntesis de proteínas consta en realidad de dos etapas: la primera etapa (transcripción) ocurre dentro del núcleo de las células eucariotas, aquí la secuencia de nucleótidos que denominamos gen (segmento de ADN que determina una proteína) se transcribe en una molécula de ARN. Posteriormente, en la segunda etapa (traducción - síntesis de proteína propiamente dicha) el ARN pasa del núcleo al citoplasma donde es traducida por los ribosomas que arman una proteína. Ing. Yanet Caldas Galindo
  43. 43. Operones Un operón se utiliza como una unidad genética funcional formada por un grupo o complejo de genes capaces de ejercer una regulación de su propia expresión por medio de los sustratos con los que interaccionan las proteínas codificadas por sus genes. Ing. Yanet Caldas Galindo
  44. 44. Operones Los principales elementos que constituyen un operón son los siguientes: Los genes estructurales: Llevan información para traducir proteínas (polipéptidos). Se trata de los genes cuya expresión está regulada. Ing. Yanet Caldas Galindo
  45. 45. Operones Los principales elementos que constituyen un operón son los siguientes: El promotor (P): se trata de un elemento de control que es una región del ADN con una secuencia que es reconocida por la ARN polimerasa para comenzar la transcripción. Se encuentra inmediatamente antes de los genes estructurales. Abreviadamente se le designa por la letra P. Ing. Yanet Caldas Galindo
  46. 46. INFORMACION: Ing. Yanet Caldas Galindo CIP: 115456 Caldas_Yanet@Hotmail.com BLOG http://seguridadsaludmedioambiente.jimdo.com/

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