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1. UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y
AGROPECUARIAS
REGIÓN POZA RICA-TUXPAN
DOCENTE:
DRA. MARIEL ORTÍZ DOMÍNGUEZ
TRABAJO:
CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
PRESENTA:
JOSE LUIS XOCHIHUA JUAN
Tuxpan, Ver. a Miércoles 20 de Septiembre de 2017.

2. ÍNDICE
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ÍNDICE
CICLO BIOGEOQUÍMICO ...............................................................................................3
TIPOS DE CICLO BIOGEOQUÍMICO........................................................................3
CICLO HIDROLÓGICO O DEL AGUA ......................................................................3
CICLO DEL NITRÓGENO ...........................................................................................5
Fijación y asimilación de nitrógeno............................................................................6
Amonificación ............................................................................................................6
Nitrificación................................................................................................................7
Desnitrificación...........................................................................................................7
CICLO DEL FOSFORO.................................................................................................8
CICLO DEL AZUFRE ...................................................................................................9
CICLO DEL CARBONO...............................................................................................9
CICLO DEL OXIGENO ..............................................................................................10

3. MARCO TEÓRICO
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CICLO BIOGEOQUÍMICO
El término Ciclo Biogeoquímico deriva del movimiento cíclico de los elementos que forman los organismos biológicos (bio) y el
ambiente geológico (geo) e interviene un cambio químico. Haciendo referencia a la vinculación de la composición de la tierra (y sus
elementos químicos orgánicos e inorgánicos) con la vida.
Pero mientras que el flujo de energía en el ecosistema es abierto, puesto que al ser utilizada en el seno de los niveles tróficos para el
mantenimiento de las funciones vitales de los seres vivos se degrada y disipa en forma de calor, no sigue un ciclo y fluye en una sola
dirección. El flujo de materia es cerrado ya que los nutrientes se reciclan. La mayor parte de las sustancias químicas de la tierra
no están en formas útiles para los organismos. Pero, los elementos y sus compuestos necesarios como nutrientes, son reciclados
continuamente en formas complejas a través de las partes vivas y no vivas de la biosfera, y convertidas en formas útiles por una
combinación de procesos biológicos, geológicos y químicos.
El ciclo de los nutrientes desde el biotopo (en la atmósfera, la hidrosfera y la corteza de la tierra) hasta la biota, y viceversa, tiene
lugar en los ciclos biogeoquímicos (de bio: vida, geo: en la tierra), ciclos, activados directa o indirectamente por la energía
solar, incluyen los del carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y del agua (hidrológico). Así, una sustancia química
puede ser parte de un organismo en un momento y parte del ambiente del organismo en otro momento. La energía solar que
permanentemente incide sobre la corteza terrestre, permite mantener el ciclo de dichos nutrientes y el mantenimiento del ecos istema.
Por tanto estos ciclos biogeoquímicos son activados directa o indirectamente por la energía que proviene del sol. Se refiere en
resumen al estudio del intercambio de sustancias químicas entre formas bióticas y abióticas.
TIPOS DE CICLO BIOGEOQUÍMICO
1. Sedimentarios: Los nutrientes circulan principalmente en la corteza terrestre (suelo, rocas,sedimentos, etc.) la hidrosfera y los
organismos vivos. Los elementos en estos ciclos son generalmente reciclados mucho más lentamente que en el ciclo gaseoso,
además el elemento se transforma de modo químico y con aportación biológica en un mismo lugar geográfico. Los elementos
son retenidos en las rocas sedimentarias durante largo periodo de tiempo con frecuencias de miles a millones de años.Ejemplos
de este tipo de ciclos son el fósforo y el azufre.
2. Gaseosos: Los nutrientes circulan principalmente entre la atmósfera y los organismos vivos. En la mayoría de estos ciclos los
elementos son reciclados rápidamente, con frecuencia de horas o días. Este tipo de ciclo se refiere a que la transformación d e la
sustancia involucrada cambia de ubicación geográfica y que se fija a partir de una materia prima gaseosa. Ejemplos de ciclos
gaseosos son el carbono, el nitrógeno y oxígeno.
CICLO HIDROLÓGICO O DEL AGUA
De acuerdo con Campos (1998), el movimiento permanente del ciclo se debe fundamentalmente a dos causas:la primera, el sol,que
proporciona la energía para elevar vapor de agua (evaporación) y transportarlo de manera horizontal (advección); la segunda, la

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gravedad terrestre, que hace que descienda el agua condensada porefecto de su expansión adiabática al elevarse sobre el continente
(precipitación y escurrimiento). El ciclo hidrológico se define como la secuencia de fenómenos por medio de los cuales el agua pasa
de la superficie terrestre, en la fase de vapor, a la atmósfera y regresa en sus fases líquida y sólida. La transferencia de agua desde la
superficie de la Tierra hacia la atmósfera, en forma de vapor de agua, se debe a la evaporación directa, a la transpiración p or las
plantas y animales y por sublimación (paso directo del agua sólida a vapor de agua.
La cantidad de agua movida, dentro del ciclo hidrológico, por el fenómeno de sublimación es insignificante en relación a las
cantidades movidas por evaporación y por transpiración, cuyo proceso conjunto se denomina evapotranspiración. El vapor de agua
es transportado por la circulación atmosférica y se condensa luego de haber recorrido distancias que pueden sobrepasar 1,000 km. El
agua condensada da lugar a la formación de nieblas y nubes y, posteriormente, a precipitación. La precipitación puede ocurrir en la
fase líquida (lluvia) o en la fase sólida (nieve o granizo). El agua precipitada en la fase sólida se presenta con una estructura cristalina,
en el caso de la nieve, y con estructura granular, regular en capas,en el caso del granizo. La precipitación incluye también incluye el
agua que pasa de la atmósfera a la superficie terrestre porcondensación delvaporde agua (rocío) o porcongelación del vapor(helada)
y por intercepción de las gotas de agua de las nieblas (nubes que tocan el suelo o el mar).
El agua que precipita en tierra puede tener varios destinos.Una parte es devuelta directamente a la atmósfera por evaporación; otra
parte escurre por la superficie del terreno, escorrentía superficial, que se concentra en surcos y va a originar las líneas d e agua. El
agua restante se infiltra, esto es penetra en elinterior del suelo; esta agua infiltrada puede volvera la atmósfera porevapotranspiración
o profundizarse hasta alcanzar las capas freáticas. Tanto el escurrimiento superficial como el subterráneo van a alimentar los cursos
de agua que desaguan en lagos y en océanos. La escorrentía superficial se presenta siempre que hay precipitación y termina poco
después de haber terminado la precipitación. Por otro lado, el escurrimiento subterráneo, especialmente cuando se da a través de
medios porosos,ocurre con gran lentitud y sigue alimentando los cursos de agua mucho después de haber terminado la precipita ción
que le dio origen.
Así, los cursos de agua alimentados por capas freáticas presentan unos caudales más regulares. Como se dijo arriba, los procesos del
ciclo hidrológico decurren en la atmósfera y en la superficie terrestre por lo que se puede admitir dividir el ciclo del agua en dos
ramas: aérea y terrestre. El agua que precipita sobre los suelos va a repartirse, a su vez, en tres grupos: una que es devuelta a la
atmósfera por evapotranspiración y dos que producen escurrimiento superficial y subterráneo. Esta división está condicionada por
varios factores, unos de orden climático y otros dependientes de las características fís icas del lugar donde ocurre la precipitación.
Así, la precipitación, al encontrar una zona impermeable, origina escurrimiento superficial y la evaporación directa del agua que se
acumula y queda en la superficie. Si ocurre en un suelo permeable, poco espes o y localizado sobre una formación geológica
impermeable, se produce entonces escurrimiento superficial, evaporación del agua que permanece en la superficie y aún
evapotranspiración del agua que fue retenida por la cubierta vegetal. En ambos casos,no hay escurrimiento subterráneo; este ocurre
en el caso de una formación geológica subyacente permeable y espesa. La energía solar es la fuente de energía térmica necesaria para
el paso del agua desde las fases líquida y sólida a la fase de vapor, y también es el origen de las circulaciones atmosféricas que
transportan el vapor de agua y mueven las nubes.

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CICLO DEL NITRÓGENO
El ciclo del nitrógeno es cada uno de los procesos biológicos y abióticos en que se basa el suministro de este elemento a los seres
vivos. Es uno de los ciclos biogeoquímicos importantes en que se basa el equilibrio dinámico de composición de la biosfera. Los
seres vivos cuentan con una gran proporción de nitrógeno en su composición química. El nitrógeno oxidado que reciben como nit rato
(NO3
–) a grupos amino, reducidos (asimilación). Para volver a contar con nitrato hace falta que los descomponedores lo extraigan d e
la biomasa dejándolo en la forma reducida de ion amonio (NH4
+), proceso que se llama amonificación; y que luego el amonio sea
oxidado a nitrato, proceso llamado nitrificación. Así parece que se cierra el ciclo biológico esencial. Pero el amonio y el nitrato son
sustancias extremadamente solubles, que son arrastradas fácilmente por la escorrentía y la infiltración, lo que tiende a llevarlas al
mar. Al final todo el nitrógeno atmosférico habría terminado, tras su conversión, disuelto en el mar. Los océanos serían rico s en
nitrógeno, pero los continentes estarían prácticamente desprovistos de él, convertidos en desiertos biológicos, si no existieran otros
dos procesos,mutuamente simétricos, en los que está implicado el nitrógeno atmosférico (N2). Se trata de la fijación de nitrógeno,
que origina compuestos solubles a partir del N2, y la desnitrificación, una forma de respiración anaerobia que devuelve N2 a la
atmósfera. De esta manera se mantiene un importante depósito de nitrógeno en el aire (donde representa un 78% en volumen).

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Fijación y asimilación de nitrógeno
El primer paso en el ciclo es la fijación (reducción) del nitrógeno atmosférico( N2) a formas distintas susceptibles de incorporarse a
la composición del suelo o de los seres vivos, como el ion amonio (NH4
+) o los iones nitrito (NO2
–) o nitrato (NO3
–) (aunque el
amonio puede ser usado por la mayoría de los organismos vivos, las bacterias del suelo derivan la energía de la oxidación de dicho
compuesto a nitrito y últimamente a nitrato); y también su conversión a sustancias atmosféricas químicamente activas, como el
dióxido de nitrógeno (NO2), que reaccionan fácilmente para originar alguna de las anteriores.
 Fijación abiótica. La fijación natural puede ocurrir por procesos químicos espontáneos,como la oxidación que se produce por
la acción de los rayos, que forma óxidos de nitrógeno a partir del nitrógeno atmosférico.
 Fijación biológica de nitrógeno.Es un fenómeno fundamental que depende de la habilidad metabólica de unos pocosorganismos,
llamados diazótrofos en relación a esta habilidad, para tomar N2 y reducirlo a nitrógeno orgánico.
La fijación biológica la realizan tres grupos de microorganismos diazótrofos:
 Bacterias gramnegativas de vida libre en el suelo,de géneros como Azotobacter,Klebsiella o el fotosintetizador Rhodospirillum,
una bacteria purpúrea.
 Bacterias simbióticas de algunas plantas, en las que viven de manera generalmente endo simbiótica en nódulos,principalmente
localizados en las raíces. Hay multitud de especies encuadradas en elgénero Rhizobium,que guardan una relación muy específica
con el hospedador, de manera que cada especie alberga la suya, aunque hay excepciones.
 Cianobacterias de vida libre o simbiótica. Las cianobacterias de vida libre son muy abundantes en el plancton marino y son lo s
principales fijadores en el mar. Además hay casos de simbiosis, como el de la cianobacteria Anabaena en cavidades
subestomáticas de helechos acuáticos del género Azolla, o el de algunas especies de Nostoc que crecen dentro de antoceros y
otras plantas.
La fijación biológica depende del complejo enzimático de la nitrogenasa.
Amonificación
La amonificación es la conversión a ion amonio del nitrógeno que en la materia viva aparece principalmente como grupos amino (-
NH2) o imino (-NH-). Los animales, que no oxidan el nitrógeno, se deshacen del que tienen en exceso en forma de distintos
compuestos. Los acuáticos producen directamente amoníaco (NH3), que en disolución se convierte en ion amonio. Los terrestres
producen urea, (NH2)2CO, que es muy soluble y se concentra fácilmente en la orina; o compuestos nitrogenados insolubles como la
guanina y el ácido úrico, que son purinas,y ésta es la forma común en aves o en insectos y, en general, en animales que no disponen
de un suministro garantizado de agua.El nitrógeno biológico que no llega ya como amonio al sustrato,la mayor parte en ecosistemas
continentales, es convertido a esa forma por la acción de microorganismos descomponedores.

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Ciclo: Algunas bacterias convierten amoniaco en nitrito y otras transforman este en nitrato. Una de estas bacterias (Rhizobium) se
aloja en nódulos de las raíces de las leguminosas (alfalfa, alubia, etc.) y por eso esta clase de plantas son tan interesantes para hacer
un abonado natural de los suelos.
Donde existe un exceso de materia orgánica en el mantillo, en condiciones anaerobias, hay otras bacterias que producen
desnitrificación, convirtiendo los compuestos de Nen N2, lo que hace que se pierda de nuevo nitrógeno del ecosistema a la atmósfera.
Nitrificación
La nitrificación es la oxidación biológica del amonio al nitrato por microorganismos aerobios que usan el oxígeno molecular (O2)
como receptor de electrones, es decir, como oxidante. A estos organismos el proceso les sirve para obtener energía, al modo e n que
los heterótrofos la consiguen oxidando alimentos orgánicos a través de la respiración celular. El C lo consiguen del CO2 atmosférico,
asíque son organismos autótrofos.El proceso fue descubierto porSergéi Vinogradski y en realidad consiste en dos procesos d istintos,
separados y consecutivos, realizados por organismos diferentes:
 Nitritación: Partiendo de amonio se obtiene nitrito (NO2
–). Lo realizan bacterias de, entre otros, los géneros Nitrosomonas y
Nitrosococcus.
 Nitratación: Partiendo de nitrito se produce nitrato (NO3
–). Lo realizan bacterias del género Nitrobacter.
La combinación de amonificación y nitrificación devuelve a una forma asimilable por las plantas,el nitrógeno que ellas tomaron del
suelo y pusieron en circulación por la cadena trófica.
Desnitrificación
La desnitrificación es la reducción del ion nitrato, presente en el suelo o el agua, a nitrógeno molecular o diatómico (N2) la sustancia
más abundante en la composición del aire. Por su lugar en el ciclo del nitrógeno este proceso es el opuesto a la fijación del nitrógeno.
Lo realizan ciertas bacterias heterótrofas, como Pseudomonas fluorescens, para obtener energía. El proceso es parte de un
metabolismo degradativo de la clase llamada respiración anaerobia, en la que distintas sustancias, en este caso el nitrato, t oman el
papel de oxidante (aceptor de electrones) que en la respiración celular normal o aerobia corresponde al oxígeno (O2). El proceso se
produce en condiciones anaerobias por bacterias que normalmente prefieren utilizar el oxígeno si está disponible. El proceso sigue
unos pasos en los que el átomo de nitrógeno se encuentra sucesivamente bajo las siguientes formas:
nitrato → nitrito → óxido nítrico → óxido nitroso → nitrógeno molecular
Expresado como reacción redox:
2NO3
- + 10e- + 12H+ → N2 + 6H2O

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Como se ha dicho más arriba, la desnitrificación es fundamental para que el nitrógeno vuelva a la atmósfera, la única manera de que
no termine disuelto íntegramente en los mares, dejando sin nutrientes a la vida continental.Sin él la fijación de nitrógeno, abiótica y
biótica, habría terminado porprovocarla depleción (eliminación) del N2 atmosférico. La desnitrificación es empleada, en los procesos
técnicos de depuración controlada de aguas residuales, para eliminar el nitrato, cuya presencia favorece la eutrofización y reduce la
potabilidad del agua, porque se reduce a nitrito por la flora intestinal, y éste es cancerígeno.
CICLO DEL FOSFORO
El fósforo es un componente esencial de los organismos. Forma parte de los ácidos nucleicos (ADN y ARN); del ATP y de otras
moléculas que tienen PO43- y que almacenan la energía química; de los fosfolípidos que forman las membranas celulares; y de los
huesos y dientes de los animales. Está en pequeñas cantidades en las plantas, en proporciones de un 0,2%, aproximadamente. En los
animales hasta el 1% de su masa puede ser fósforo.
Su reserva fundamental en la naturaleza es la corteza terrestre. Por meteorización de las rocas o sacado por las cenizas volcánicas,
queda disponible para que lo puedan tomar las plantas. Con facilidad es arrastrado por las aguas y llega al mar. Parte del qu e es
arrastrado sedimenta al fondo del mar y forma rocas que tardarán millones de años en volver a emerger y liberar de nuevo las s ales
de fósforo. Otra parte es absorbida por el plancton que, a su vez, es comido por organismos filtradores de plancton, como algu nas
especies de peces.Cuando estos peces son comidos por aves que tienen sus nidos en tierra, devuelven parte del fósforo en las heces
(guano) a tierra.
Es el principal factor limitante en los ecosistemas acuáticos y en los lugares en los que las corrientes marinas suben del fondo,
arrastrando fósforo del que se ha ido sedimentando, el plancton prolifera en la superficie. Al haber tanto alimento se multip lican los
bancos de peces,formándose las grandes pesquerías del Gran Sol, costas occidentales de África y América del Sur y otras. Con los
compuestos de fósforo que se recogen directamente de los grandes depósitos acumulados en algunos lugares de la tierra se abon an
los terrenos de cultivo, a veces en cantidades desmesuradas, originándose problemas de eutrofización.

9. MARCO TEÓRICO
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CICLO DEL AZUFRE
El azufre forma parte de proteínas. Las plantas y otros productores primarios lo obtienen principalmente en su forma de ion s ulfato
(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.
Los intercambios de azufre, principalmente en su forma de dióxido de azufre (SO2), realizan entre las comunidades acuáticas y
terrestres, de una manera y de otra en la atmósfera, en las rocas y en los sedimentos oceánicos, en donde el azufre se encuen tra
almacenado. El SO2 atmosférico se disuelve en el agua de lluvia o se deposita en forma de vapor seco. El reciclaje local del azufre,
principalmente en forma de ion sulfato, se lleva a cabo en ambos casos.Una parte del sulfuro de hidrógeno (H2S), producido durante
el reciclaje local del sulfuro, se oxida y se forma SO2.
CICLO DEL CARBONO
El ciclo del carbono es el sistema de las transformaciones químicas de compuestos que contienen carbono en los intercambios e ntre
biosfera, atmósfera, hidrosfera y litosfera. Es un ciclo biogeoquímico de gran importancia para la regulación del clima de la Tierra,
y en él se ven implicadas actividades básicas para el sostenimiento de la vida. El carbono es un componente esencialpara los vegetales
y animales. Forma parte de compuestos como: la glucosa, carbohidrato importantes para la realización de procesos como: la
respiración; también interviene en la fotosíntesis bajo la forma de CO2 (dióxido de carbono) tal como se encuentra en la atmósfera.
La reserva fundamental de carbono, en moléculas de CO2 que los seres vivos puedan asimilar, es la atmósfera y la hidrosfera. Este
gas está en la atmósfera en una concentración de más del 0.03% y cada año aproximadamente un 5% de estas reservas de CO2 se
consumen en los procesos de fotosíntesis,es decirque todo elanhídrido carbónico se renueva en la atmósfera cada 20 años. La vuelta
de CO2 a la atmósfera se hace cuando en la respiración, los seres vivos oxidan los alimentos produciendo CO2. En el conjunto de la
biosfera la mayor parte de la respiración la hacen las raíces de las plantas y los organismos del suelo y no, como podría parecer, los
animales más visibles.

10. MARCO TEÓRICO
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Los productos finales de la combustión son CO2 y vaporde agua. El equilibrio en la producción y consumo de cada uno de ellos por
medio de la fotosíntesis hace posible la vida. Los vegetales verdes que contienen clorofila toman el CO2 del aire y durante la
fotosíntesis liberan oxígeno, además producen el material nutritivo indispensable para los seres vivos.Como todas las plantas verdes
de la tierra ejecutan ese mismo proceso diariamente, no es posible siquiera imaginar la cantidad de CO2 empleada en la fotosíntesis.
En la medida de que el CO2 es consumido por las plantas, también es remplazado por medio de la respiración de los seres vivos,por
la descomposición de la materia orgánica y como producto final de combustión del petróleo, hulla, gasolina, etc.
En el ciclo del carbono participan los seres vivos y muchos fenómenos naturales como los incendios. Los seres vivos acuáticos toman
el CO2 del agua. La solubilidad de este gas en el agua es muy superior a la que tiene en el aire.
CICLO DEL OXIGENO
La reserva fundamental de oxígeno utilizable por los seres vivos está en la atmósfera. Su ciclo está estrechamente vinculado al del
carbono pues el proceso por el que el C es asimilado por las plantas (fotosíntesis), supone también devolución del oxígeno a la
atmósfera, mientras que el proceso de respiración ocasiona el efecto contrario. Otra parte del ciclo natural del oxígeno que tiene un
notable interés indirecto para los seres vivos de la superficie de la Tierra es su conversión en ozono. Las moléculas de O2, activadas
por las radiaciones muy energéticas de onda corta, se rompen en átomos libres de oxígeno que reaccionan con otras moléculas de O2,
formando O3 (ozono). Esta reacción es reversible, de forma que el ozono, absorbiendo radiaciones ultravioletas vuelve a convertirse
en O2. El ciclo del oxígeno es la cadena de reacciones y procesos que describen la circulación del oxígeno en la biosfera terrestre.
El oxígeno es el elemento más abundante en masa en la corteza terrestre y en los océanos,y el segundo en la atmósfera. En la corteza
terrestre la mayor parte del oxígeno se encuentra formando parte de silicatos y en los océanos se encuentra formando por parte de la
molécula de agua,H2O. En la atmósfera se encuentra como oxígeno molecular (O2), dióxido de carbono(CO2), y en menor proporción
en otras moléculas como monóxido de carbono (CO),ozono (O3), dióxido de nitrógeno (NO2), monóxido de nitrógeno (NO) o dióxido
de azufre (SO2). El O2 le confiere un carácter oxidante a la atmósfera. Se formó por fotólisis de H2O, formándose H2 y O2:
H2O + hν → 1/2O2

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El oxígeno molecular presente en la atmósfera y el disuelto en el agua interviene en muchas reacciones de los seres vivos. En la
respiración celular se reduce oxígeno para la producción de energía y generándose dióxido de carbono,y en el proceso de foto síntesis
se origina oxígeno y glucosa a partir de agua, dióxido de carbono (CO2) y radiación solar.
El carácter oxidante del oxígeno provoca que algunos elementos estén más o menos disponibles.La oxidación de sulfuros para d ar
sulfatos los hace más solubles, al igual que la oxidación de iones amonio a nitratos. Asimismo disminuye la solubilidad de algunos
elementos metálicos como el hierro al formarse óxidos insolubles.
El oxígeno es ligeramente soluble en agua, aumentando su solubilidad con la temperatura. Condiciona las propiedades rédox de los
sistemas acuáticos. Oxida materia bioorgánica dando el dióxido de carbono y agua. El dióxido de carbono también es ligeramente
soluble en agua dando carbonatos; condiciona las propiedades ácido-base de los sistemas acuáticos.Una parte importante del dióxido
de carbono atmosférico es captado por los océanos quedando en los fondos marinos como carbonato de calcio.