Ciclos de materia y estabilidad del ecosistema

Matter Cycling & Ecosystem Stability

La energía fluye en un sentido del sol al calor, pero la materia como el carbono y el nitrógeno cicla entre organismos y ambiente. El nitrógeno es esencial para proteínas y ácidos nucleicos, pero las plantas apenas usan el N₂ del aire sin fijación bacteriana. Por fijación, nitrificación, asimilación y desnitrificación el nitrógeno vuelve al aire. Sigue el lienzo del ciclo del nitrógeno y las tablas de clasificación de cada etapa.

La energía fluye, la materia circula

♻️ No confundas ambas cosas

①Energía: sol → productores → consumidores → escapa como calor (unidireccional, no circula)

②Materia (carbono, nitrógeno): circula sin cesar entre organismos y el ambiente

③Por eso la energía debe suministrarse de continuo, pero la materia se recicla

Ciclo del nitrógeno — del aire a los seres vivos

🌱 ¿Por qué importa el nitrógeno?

①El nitrógeno es parte esencial de proteínas y ácidos nucleicos (ADN)

②Pero el N₂ atmosférico es estable y la mayoría de los seres no lo usa directamente

③Las bacterias (fijación) deben convertirlo en formas del suelo para que las plantas lo absorban

Los cuatro pasos del ciclo del nitrógeno

Ciclo del nitrógeno

Cuatro procesos clave

En qué difieren flujo de energía y ciclo de materia

Energía vs materia

ChartDistintas direcciones de flujo

Aspecto	Energía	Materia (C, N)
Dirección	unidireccional (sol → calor)	cíclica (organismos ↔ ambiente)
¿Se recicla?	no — hay que resuministrarla	sí — se reutiliza
Forma final	sale al espacio como calor	vuelve al ambiente

Del concepto al problema

Ejemplo 1 — identificar el proceso

El nitrato (NO₃⁻) del suelo se convirtió en nitrógeno atmosférico (N₂) y escapó al aire. ¿Cómo se llama este proceso y qué organismo lo realiza?

Busca el proceso que devuelve el nitrato a nitrógeno atmosférico.

NO₃^- → N₂

Este proceso es la desnitrificación, realizada por bacterias desnitrificantes.

▸ desnitrificación; organismo = bacterias desnitrificantes

Es justo lo contrario de la fijación (N₂→NH₄⁺). La fijación introduce el nitrógeno en la biosfera; la desnitrificación lo devuelve al aire.

Resumen

Flujo del ciclo del nitrógeno

N₂ →(fija)→ NH₄⁺ →(nitrifica)→ NO₃^- →(asimila)→ proteína, NO₃^- →(desnitrifica)→ N₂

fijación, nitrificación, asimilación, desnitrificación — las bacterias son centrales en todas

Estabilidad del ecosistema

cuanto más compleja la red trófica, mayor estabilidad

estabilidad = composición de especies y números casi constantes; las perturbaciones pequeñas se recuperan solas

Estilo CSAT (adaptado, Biología I)

Una figura muestra parte del ciclo del nitrógeno. ㉠ es N₂ atmosférico → NH₄⁺, ㉡ es NH₄⁺/NO₃⁻ → proteína vegetal, ㉢ es NO₃⁻ → N₂ atmosférico. Elige la afirmación correcta.

①㉠ es desnitrificación y la realizan las plantas directamente.

②㉡ es asimilación: las plantas toman nitrógeno inorgánico y forman materia orgánica.

③Cuando ocurre ㉢, el nitrógeno del suelo aumenta.

④Los tres procesos ocurren sin bacterias.

⑤㉠ es parte de la fotosíntesis.

▸ ② ㉡ es asimilación: las plantas toman nitrógeno inorgánico y forman materia orgánica.

㉠ (N₂→NH₄⁺) es fijación, hecha por bacterias como las del nódulo radicular → ①, ④, ⑤ falsas.

㉡ es asimilación: las plantas absorben NH₄⁺/NO₃⁻ y sintetizan proteína → ② correcta.

㉢ (NO₃⁻→N₂) es desnitrificación, así que el nitrógeno del suelo sale al aire y disminuye → ③ falsa.

🎯 Puntos clave

①Energía = unidireccional (no cicla), materia = cíclica

②Ciclo del N: fijación (N₂→NH₄⁺), nitrificación (NH₄⁺→NO₃⁻), asimilación, desnitrificación (NO₃⁻→N₂)

③Fijación por bacterias del nódulo y rayos; desnitrificación por bacterias desnitrificantes

④Ciclo del carbono: fotosíntesis (toma CO₂) ↔ respiración/combustión (libera CO₂)

⑤Estabilidad: una red trófica más compleja es más estable, las perturbaciones pequeñas se autorrecuperan

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