Ciclos de materia y estabilidad del ecosistema

Matter Cycling & Ecosystem Stability

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

📊Distintas 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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