PPTCES024CB31-A15V1
Clase
Cadenas y tramas alimentarias.
Ciclos biogeoquímicos
Resumen de la clase anterior
Fotosíntesis
Tilacoides
Estructuras
celulares
Cloroplastos
Fase Luminosa
Etapas
Fase Oscura
Estroma
ATP, NADPH y oxígeno
Glucosa, ADP y NADP+
Presencia de estomas
Factores internos
Factores
Pigmentos
Contenido de agua
Temperatura
Factores externos
Intensidad de la luz
Concentración de CO2
Aprendizajes esperados
•
Clasificar organismos según obtención de energía y de nutrientes.
•
Definir cadena y trama alimentaria.
•
Describir los niveles tróficos.
•
Explicar el concepto de ciclos de la materia.
•
Deducir el papel de los descomponedores en el funcionamiento de
los ciclos.
Páginas del libro desde la 242
a la 252.
Pregunta oficial PSU
En el siguiente diagrama se muestran diferentes cadenas alimentarias que comienzan en el
productor primario y terminan en el hombre:
¿En cuál de estas cadenas el hombre recibe del productor primario la mayor cantidad de
energía?
A) En la cadena 5.
B) En la cadena 4.
C) En la cadena 3.
D) En la cadena 2.
E) En la cadena 1.
Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Admisión PSU 2011.
1.
Conceptos básicos
2.
Relaciones tróficas
3.
Ciclos biogeoquímicos
1. Conceptos básicos
1.1 Leyes de la termodinámica
Primera ley de la
termodinámica:
“La energía no se crea ni se
destruye, solo se transforma”.
Segunda ley de la
termodinámica:
“Una parte de la energía que
se encuentra disponible para
realizar trabajo, se transforma
en calor al pasar de una forma
a otra. Esta energía escapa al
ambiente, perdiéndose.”
1. Conceptos básicos
1.2 Componentes del ecosistema
Es un sistema interactivo, constituido por los componentes físicos,
químicos y biológicos del ambiente.
Conjunto de factores abióticos
o sin vida del ambiente.
Conjunto de factores bióticos
o con vida
del ambiente
2. Relaciones tróficas
2.1 Niveles tróficos
Los seres vivos de los
ecosistemas se organizan en
los llamados niveles tróficos.
Esta organización se centra en
cómo la energía fluye en los
procesos alimenticios de cada
individuo, organizándose en las
llamadas cadenas tróficas o
alimenticias.
2. Relaciones tróficas
2.1 Niveles tróficos
1° Nivel trófico: Productores (organismos autótrofos), son los encargados de
ingresar la energía al ecosistema.
2° Nivel trófico: Consumidores primarios (organismos heterótrofos), se
alimenta del productor, por lo tanto es herbívoro.
2. Relaciones tróficas
2.1 Niveles tróficos
3° Nivel trófico: Consumidores secundarios (organismos heterótrofos), se
alimenta del consumidor primario, por lo tanto es carnívoro.
4° Nivel trófico: Consumidores terciarios (organismos heterótrofos), se
alimenta del consumidor secundario, por lo tanto es carnívoro.
2. Relaciones tróficas
2.1 Niveles tróficos
Los
organismos
descomponedores son los que
se sustentan de despojos o
desechos que no son utilizados
por los animales; permiten que
algunos elementos químicos de
la materia orgánica vuelvan al
ecosistema.
Pueden actuar en cualquier
nivel trófico.
Comprenden
bacterias.
a
hongos
y
2. Relaciones tróficas
2.1 Niveles tróficos
Los organismos detritívoros (también llamados saprófagos) son organismos que
se alimentan de los desechos o detritos, de una comunidad (hojas, ramas y
troncos de árboles muertos, heces fecales, exoesqueletos, etc.) incluyen a
animales como buitres, el cóndor, los cangrejos, las lombrices de tierra, cochinillas
de tierra, etc.
Se pueden considerar consumidores que utilizan presas muertas en lugar de
vivas.
2. Relaciones tróficas
2.2 Cadenas alimentarias
Una cadena alimentaria (o cadena trófica) corresponde a la corriente de energía y
nutrientes que se establece entre las distintas especies de un ecosistema en
relación con su nutrición.
Ejercitación
Ejercicio 9
“Guía del alumno”
¿Qué organismo(s) es (son) esencial(es) para que se produzca un flujo cíclico
de materia en el ecosistema?
I) Productores
II) Consumidores
III) Descomponedores
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) Solo I y III
E) Solo II y III
ALTERNATIVA
CORRECTA
D
Comprensión
2. Relaciones tróficas
2.2 Cadenas alimentarias
Las cadenas tróficas no tienen
más de 4 o 5 niveles tróficos
debido a que un alto porcentaje de
la energía que reciben los
organismos se emplea en los
procesos vitales y se libera al
ambiente en forma de calor y solo
un
10%
de
la
energía,
aproximadamente, es transferida a
los siguientes niveles (regla del
10%).
Ejercitación
Ejercicio 6
“Guía del alumno”
La segunda ley de la termodinámica puede enunciarse como “cada vez que
se produce una transformación de energía, parte de esta se dispersa en
forma de calor no aprovechable, por lo que ninguna transformación de
energía es 100% eficaz”. ¿Cómo puede explicarse el funcionamiento de una
cadena alimentaria a partir de esta ley?
A) Al transferirse energía de un organismo a otro en la cadena alimentaria,
parte de la energía se disipa como calor, lo que limita el número de eslabones
que puede formar la cadena alimentaria.
B) La energía transferida de un organismo a otro en la cadena alimentaria no
se crea ni se destruye, solo se transforma.
C) Las leyes de termodinámica son solo aplicables a fenómenos físicos, no
pueden explicar fenómenos biológicos.
ALTERNATIVA
D) El traspaso de energía de un organismo a otro no produce
eliminación de
CORRECTA
energía, solo su disipación.
E) Al pasar la energía de un eslabón a otro, se convierte en energía potencial
para el organismo que la recibe.
A
Comprensión
2. Relaciones tróficas
2.3 Redes alimentarias
En la naturaleza no
existen cadenas tróficas
como
tal,
en
su
concepto lineal.
Existen conjuntos de
cadenas superpuestas
que interactúan entre
sí, las llamadas tramas
o redes alimentarias (o
tróficas).
Ejercitación
Ejercicio 12
“Guía del alumno”
En el esquema se muestra una trama trófica.
Con respecto a la trama trófica, ¿cuál(es) de las siguientes opciones relaciona(n)
correctamente el organismo de la trama trófica con su determinado nivel trófico?
I) Los ácaros depredadores se encuentran en el tercer nivel trófico.
II) Los escarabajos ocupan más de un nivel trófico.
III) Los caracoles son consumidores secundarios.
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) Solo I y II
E) I, II y III
ALTERNATIVA
CORRECTA
D
Comprensión
2. Relaciones tróficas
2.4 Pirámides ecológicas
La pirámide ecológica es otra forma de representar las relaciones tróficas
que se establecen en un ecosistema. Existen distintos tipos de pirámides.
Carnívoros
Herbívoros
Productores
2. Relaciones tróficas
2.4 Pirámides ecológicas
Pirámide de Número
Pirámide de Biomasa
2. Relaciones tróficas
2.4 Pirámides ecológicas
Pirámide de Energía
Esta pirámide no se puede invertir, ya que responde a las leyes de la
termodinámica.
Ejercitación
Ejercicio 2
“Guía del alumno”
Con respecto a las pirámides ecológicas, es correcto afirmar que
I) la pirámide de número puede invertirse si los organismos productores son
de mayor tamaño que los consumidores.
II) la pirámide de energía siempre presenta forma de pirámide real, ya que la
energía va disminuyendo al pasar de un nivel a otro.
III) la pirámide de número siempre presenta forma de pirámide real, ya que los
productores siempre son más pequeños que los consumidores.
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) Solo I y II
E) Solo II y III
ALTERNATIVA
CORRECTA
D
Comprensión
2. Relaciones tróficas
2.5 Amplificación biológica
Proceso por el cual los organismos
que viven en un medio, que contiene
una concentración relativamente baja
de una sustancia química, pueden
llegar a aumentarla en sus tejidos,
alcanzando
concentraciones
considerablemente más altas que las
existentes en el medio, debido a que
dicho
contaminante
es
poco
susceptible a ser metabolizado y,
además es liposoluble, lo que
ocasiona efectos negativos sobre su
salud.
Son sustancias potencialmente bioacumulables los metales pesados, el DDT,
el lindano, los compuestos organofosforados, los compuestos que contienen
bifenilos policlorados (policloruro de bifenilo o PCBs), el trióxido de antimonio,
entre otros.
Ejercitación
Ejercicio 16
“Guía del alumno”
Una industria arrojó a las aguas de un lago una sustancia contaminante. Transcurridas dos
semanas, se investigó el efecto de esta contaminación, obteniéndose los resultados de la
tabla.
ALTERNATIVA
CORRECTA
B
ASE
¿Cuál(es) de las siguientes afirmaciones se sustenta(n) correctamente a partir de los
resultados?
I) Los diferentes niveles de las tramas tróficas del lago fueron afectados de igual forma.
II) El grado de contaminación aumenta a medida que transcurren los niveles tróficos.
III) La sustancia contaminante se encuentra solo en los elementos bióticos del ecosistema.
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) Solo I y III
E) I, II y III
3. Ciclos biogeoquímicos
3.1 Clasificación
Los ciclos biogeoquímicos presentan reservas en las que almacenan
los elementos. Estas reservas son generalmente factores abióticos, por
lo que se clasifican en:
•Ciclo gaseoso: Los elementos circulan principalmente, entre la atmósfera y los
organismos, a través de grandes extensiones de superficie, por lo que presentan
alta velocidad de reciclaje. Ej. oxígeno.
•Ciclo sedimentario: Los elementos circulan entre la litósfera, la hidrósfera y los
seres vivos, con una muy lenta velocidad de reciclaje. Ej. fósforo.
•Ciclo hidrológico: El ciclo del agua, presenta gran estabilidad molecular, donde
el agua interactúa con los otros tipos de ciclos.
3. Ciclos biogeoquímicos
3.2 Ciclo del carbono y del oxígeno
3. Ciclos biogeoquímicos
3.3 Ciclo del nitrógeno
3. Ciclos biogeoquímicos
3.4 Ciclo del fósforo
3. Ciclos biogeoquímicos
3.5 Ciclo del agua
Ejercitación
Ejercicio 22
“Guía del alumno”
Con respecto al ciclo del carbono, es correcto afirmar que
I) el exceso de CO2 de origen antrópico es controlado por los vegetales
fotosintéticos.
II) el aumento del uso de combustibles fósiles sobrepasa la capacidad de
regulación de los vegetales fotosintéticos.
III) las partículas de polvo en suspensión generan el efecto invernadero.
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) Solo I y II
E) Solo II y III
ALTERNATIVA
CORRECTA
B
Comprensión
Ejercitación
Ejercicio 24
“Guía del alumno”
El siguiente esquema muestra el ciclo del fósforo.
ALTERNATIVA
CORRECTA
E
Del análisis del diagrama, es correcto que
ASE
I) los organismos productores incorporan fósforo en estado gaseoso.
II) el fósforo forma parte de los componentes geológicos.
III) los desechos biológicos de los seres vivos y sus cadáveres son fuente de fósforo.
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) Solo I y II
E) Solo II y III
Ejercicio HPC N°4
La productividad de un ecosistema está relacionada con la cantidad de energía
aprovechada por los niveles tróficos existentes. Hay productividad primaria bruta (PPB) y
neta (PPN), la primera se refiere a la cantidad de energía química que fijan los organismos
autótrofos (productores) durante cierto tiempo y en un área determinada, calculándose con
la siguiente fórmula:
PPB = energía (Kcal)
área (m2) · tiempo
La segunda es la cantidad de energía química almacenada por los organismos autótrofos
que está disponible para el siguiente nivel trófico (que son los consumidores) y
corresponde a:
PPN = PPB – respiración celular
Hipotéticamente, si durante un año una plantación de maíz de media hectárea (5000 m2)
produce 25000000 Kcal y gasta 1500 Kcal en respiración celular, ¿cuál es su PPB y PPN
durante ese tiempo?
Kcal/m2.
A) La PPB es 3500 Kcal/m2 al año y la PPN es 5000
B) La PPB es 5000 Kcal/m2 al año y la PPN es 3500 Kcal/m2.
C) La PPB es 4000 Kcal/m2 al año y la PPN es 3500 Kcal/m2.
D) La PPB es 5000 Kcal/m2 al año y la PPN es 3000 Kcal/m2.
E) La PPB es 25000 Kcal/m2 al año y la PPN es 3500 Kcal/m2.
ALTERNATIVA
CORRECTA
B
Aplicación
Pregunta oficial PSU
En el siguiente diagrama se muestran diferentes cadenas alimentarias que comienzan en el
productor primario y terminan en el hombre:
¿En cuál de estas cadenas el hombre recibe del productor primario la mayor cantidad de
energía?
A) En la cadena 5.
B) En la cadena 4.
C) En la cadena 3.
D) En la cadena 2.
E) En la cadena 1.
ALTERNATIVA
CORRECTA
A
Comprensión
Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Admisión PSU 2011.
Tabla de corrección
Nº
Clave
Unidad temática
Habilidad
1
E
Ecosistema
Comprensión
2
D
Ecosistema
Comprensión
3
E
Ecosistema
Comprensión
4
B
Ecosistema
Aplicación
5
D
Ecosistema
ASE
6
A
Ecosistema
Comprensión
7
B
Ecosistema
Aplicación
8
E
Ecosistema
ASE
9
D
Ecosistema
Comprensión
10
A
Ecosistema
Reconocimiento
11
C
Ecosistema
ASE
12
D
Ecosistema
Comprensión
Tabla de corrección
Nº
Clave
Unidad temática
Habilidad
13
E
Ecosistema
Reconocimiento
14
D
Ecosistema
ASE
15
A
Ecosistema
Comprensión
16
B
Ecosistema
ASE
17
D
Ecosistema
Comprensión
18
D
Ecosistema
Reconocimiento
19
C
Ecosistema
Reconocimiento
20
C
Ecosistema
ASE
21
D
Ecosistema
Comprensión
22
B
Ecosistema
Comprensión
23
D
Ecosistema
Reconocimiento
24
E
Ecosistema
ASE
25
D
Ecosistema
Reconocimiento
Síntesis de la clase
ECOSISTEMA
formado por…
•Productores
•Consumidores
•Descomponedores
organizados en…
Cadenas
y
tramas
alimentarias
formando…
Pirámides ecológicas
• de número
• de energía
• de biomasa
depende del
aporte de…
Materia
Energía
se comporta
según las…
Leyes de la
termodinámica
se comporta…
Cíclicamente
Agua
Carbono
oxígeno
Nitrógeno
La energía no se crea ni se
destruye,
solo
se
transforma
En
cada
traspaso
energético parte de la
energía se pierde como
calor
Fósforo
y
Prepara tu próxima clase
En la próxima sesión, realizaremos
Población y comunidad
Equipo Editorial
Área Ciencias: Biología
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