ORIGEN DEL CICLO DEL AZUFRE

El azufre presenta un ciclo que pasa entre el aire y los sedimentos, siendo que existe un gran depósito en la corteza terrestre y en los sedimentos y un depósito menor en la atmósfera.
El azufre es un elemento relatEl azufre puede ser encontrado también en diversos estados de oxidación en los compuestos orgánicos e inorgánicos. Los microorganismos catalizan la oxidación y reducción de las diferentes formas de azufre, estableciendo de este modo un ciclo.
El azufre es un componente esencial del sistema de vida, estando contenido en diversos aminoácidos en la forma de grupo sulfidrilo (-SH), además de ser un componente esencial de varias co-enzimas.ivamente abundante en la corteza terrestre, ocurriendo principalmente en la forma de sulfatos solubles. Gran parte de los reservorios de azugre inerte está en rocas sulfurosas, depósito de elementos sulfurosos y combustibles fósiles.
Las actividades del hombre han movilizado parte de estos reservorios inertes, obteniendo de esta forma desagradables consecuencias como la polución.
Por fin, algunos depósitos de elementos sulfurosos y algunos minerales de sulfato pueden ser de origen biogénica. El azufre puede ser adicionado también en la exosfera en la forma reducida (H2S), como resultado de la actividad volcánica y del metabolismo microbiano. Hasta la proxima su amigo Còrdoba

EL CICLO DEL AZUFRE
1. INTRODUCCION
En la definición de los nutrientes según su cantidad necesaria para el normal crecimiento y desarrollo de las plantas, se estableció la clasificación de los mismos en:

- Macronutrientes: nitrógeno, fósforo y potasio.

- Nutrientes secundarios: calcio, magnesio y azufre

- Micronutrientes: cobre, cinc, molibdeno, hierro, manganeso, boro y cloro.

Las deficiencias de los elementos secundarios así como de los micronutrientes puedes ser solo de alguno de ellos o en una forma combinada. Las carencias que sufre la planta son debidas a una causa cuantitativa o cualitativa. La primera se refiere a la falta original del elemento en el suelo debido a su constitución mineral. La segunda indica que existen las cantidades necesarias del elemento pero que éste no se encuentre en una forma asimilable directamente por las plantas; las condiciones limitantes son:

- El pH del suelo que determina su acidez o basicidad, "inmovilizando" los diferentes elementos.

- El contenido de materia orgánica que posibilita el grado de absorción del nutriente a nivel del complejo absorbente.

En suelos con poco contenido de materia orgánica los nutrientes son fácilmente lixiviados y, además de disminuir la cantidad relativa de los mismos, diminuye su capacidad de pasar a la solución del suelo.

- La salinidad del suelo que promueve el fenómeno de competencia iónica, produciendo una marginación de algunos nutrientes por el exceso de otros.

Estos son los factores que influyen en la asimilación del azufre y que influyen directamente en su ciclo.

2. OBJETIVOS
- Conocer la importancia, funciones y deficiencias del azufre en el metabolismo de las plantas

- Familiarizar al estudiante con el funcionamiento del ciclo del azufre.

3. Fundamento Teórico
El azufre generalmente se encuentra en el material permeable del suelo; así también como:

- Azufre cristalino.

- En gas natural.

- Roca madre (basalto)

- En aguas y ríos.

- Pirita (blenda).

3.1 Ciclo del Azufre
La intemperización extrae sulfatos de las rocas, los que recirculan en los ecosistemas. En los lodos reducidos, el azufre recircula gracias a las bacterias reductoras del azufre que reducen sulfatos y otros compuestos similares, y a las bacterias desnitrificantes, que oxidan sulfuros.

Ver esquema de animales y plantas como parte de los sistemas naturales

El H2S que regresa a la atmósfera se oxida espontáneamente es acarreado por la lluvia. Los sulfuros presentes en combustibles fósiles y rocas sedimentarias son oxidados finalmente a ser empleados como combustible por el hombre, debido a movimientos de la corteza terrestre, y a la intemperización,respectivamente.

La mineralización del azufre ocurre en las capas superiores del suelo, el sulfato liberado del humus es fijado en pequeñas escala por el coloide del suelo, la fuerza de absorción con la cual son fijadas los aniones crecen en la siguiente escala:

Cl- -NO3- - SO4- -PO4- -SiO3 -OH-

El sulfato es ligado correspondientemente mucho más débilmente que el fosfato del cual pequeñas cantidades es suficiente para reemplazar el SO4 a través de las raíces. El sulfato es la forma soluble del tratamiento del azufre en la planta donde es reducido para integrar compuestos orgánicos. La reabsorción del SO4, depende del catión acompañante y crece en el sentido siguiente.

Ca < Mg. < Na < NH < K

En cantidades limitadas el azufre puede absorberse, este proceso puede ser inhibido por el cloro, por el cloro, por las partes epigeas de la planta.

VER IMAGEN DEL CICLO

Entre el azufre orgánico y le mineral, no existe una concreta relación en la planta; la concentración de S-mineral, depende en forma predominante de la concentración del azufre in situ, por la cual pueden darse notables variaciones. En cambio el azufre de la proteínas depende del nitrógeno, su concentración es aproximadamente 15 veces menos que el nitrógeno.



El azufre es absorbido por las plantas en su forma sulfatado, SO4, es decir en forma aniónica perteneciente a las distintas sales: sulfatos de calcio, sodio, potasio, etc. (SO4 Ca, SO4Na2)

El azufre no solo ingresa a la planta a través del sistema radicular sino también por las hojas en forma de gas de SO2, que se encuentra en la atmósfera, a donde se concentra debido a los procesos naturales de descomposición de la materia orgánica, combustión de carburantes y fundición de metales.

3.2 Funciones:
El azufre en el interior de las células tiene características de poca movilidad. Cumple fisiológicamente algunas funciones importantes, además de constituir distintas sustancias vitales, están son:

- Forma parte constituyente de las proteínas (cistina, cisteína, metionina).

- Forma parte de las vitaminas (biotina).

- Es constituyente de las distintas enzimas con el sulfidrilo (SH-) como grupo activo, que actúan en el ciclo de los hidratos de carbono y en los lípidos (en la oxidación de los ácidos grasos, como la coenzima A, CoA).

- Interviene en los mecanismos de óxido-reducción de las células (con el glutation).

- Interviene en la estructura terciaria de las proteínas; las proteínas se ordenan en grandes cadenas moleculares, el azufre ayuda a la constitución de estas macromoléculas además de formar parte de los aminoácidos (compuestos moleculares imprescindibles para la formación de los péptidos, que se unen a su vez para la formación de las proteínas).

Algunas especies como las crucíferas, y entre ellas las liliáceas, adsorben una gran cantidad de sulfatos, produciendo en su contenido celular gran cantidad de sulfuro de alilo que ocasiona el olor característico de algunos vegetales como la cebolla.

El contenido de azufre en las oleaginosas, y especialmente de aquellos frutos con alto contenido de aceite como la mostaza, es notablemente elevado. El azufre actúa sobre el contenido de azúcar de los frutos, a pesar de que el contenido de almidón también puede estimarse; sin embargo no puede hablarse de una elevación del contenido del almidón por la fertilización el azufre.

El azufre es un componente insustituible de algunas grasas (mostaza y ajo), y también forma parte de las vitaminas (tiamina y biotina). Este elemento contribuye en la formación de la clorofila, a un desarrollo más acelerado del sistema radicular y de las bacterias nodulares, que asimilan el nitrógeno atmosférico, que viven en simbiosis con las leguminosas. Parte del azufre se encuentran en las plantas en forma oxidada de compuestos inorgánicos.

Las gramíneas y la Papa requieren entre 10-15 Kg/Ha. Las coles 40-70 Kg/Ha.

3.3 Deficiencias del Azufre:
3.3.1 Deficiencias del Azufre en el Suelo:
La deficiencia de azufre se observa en suelos pobres en materia orgánica, suelos arenosos franco arenosos.

Una deficiencia de azufre en el suelo puede traer una disminución de la fijación de nitrógeno atmosférico que realizan las bacterias, trayendo consecuentemente una disminución de los nitratos en el contenido de aquél.

3.3.2 Deficiencias del Azufre en la Planta:
Cuando el azufre se encuentra en escasa concentración para las plantas se altera los procesos metabólicos y la síntesis de proteínas. La insuficiencia del azufre influye en le desarrollo de las plantas.

3.3.3 Síntomas de Deficiencia de Azufre:
Los síntomas de deficiencia de azufre son debidos a los trastornos fisiológicos, manifestándose en los siguientes puntos:

- Crecimiento lento.

- Debilidad estructural de la planta, tallos cortos y pobres.

- Clorosis en hojas jóvenes, un amarillamiento principalmente en los "nervios" foliares e inclusive aparición de manchas oscuras (por ejemplo, en la papa).

- Desarrollo prematuro de las yemas laterales.

- Formación de los frutos incompleta.

4. Conclusiones:
- Todos los nutrientes, ya sean macro o micro elementos son necesarios para un correcto balance para la nutrición de la planta.

- La ausencia de un macro o micro elemento, provocaría un des balance no solo en el sistema fisiológico de la planta sino también en el sistema del suelo y medio ambiente.

EL CICLO DEL AZUFRE

Recientemente el ciclo del azufre ha adquirido gran interés práctico. El azufre, hasta hace poco un elemento limitante, ya no lo es debido a la gran cantidad de SO2 liberada en el hemisferio norte, con su gran densidad de población y su industrialización (como consecuencia de la combustión de carbón y petróleo). Precipitaciones ácidas (debido al contenido de ácido sulfúrico)son ahora algo habitual. En el sur de Noruega llegan al suelo con la lluvia como promedio anual, 4 g de SO2/m2.

Otras cuestiones importantes relacionadas con el ciclo del azufre están relacionadas con los siguientes aspectos:
• Las proteínas requieren este elemento para su composición y para tener una estructura definida.
• Los cálculos indican que en la biosfera el azufre es muy escaso.
• El hidrógeno sulfurado es un gas muy soluble en agua, de olor a huevos podridos y muy venenosos. No se encuentra por lo general en aguas superficiales.

El ciclo del azufre implica a cantidades considerablemente menores de material que los del P y N, ya que el S sólo existe en el organismo en escasa cantidad como componente estructural de los aminoácidos. El azufre y los compuestos del S son importantes en el metabolismo energético de numerosas especies de bacterias y hongos.

Las fuentes principales del azufre infiltrado en el ciclo son los sulfatos existentes en forma mineral (SO4-2), en los yesos (CaSO4) y en la sal amarga (MgSO4). Los sulfatos son tomados directamente por las plantas a través de las raíces, son reducidos y son incorporados en aminoácidos.

El paso del elemento tiene lugar, por una parte, a través de la cadena alimenticia hasta los consumidores, y por otra, a través de los detritos hasta los des componedores. La mayor parte del azufre es mantenida en el ciclo mediante la descomposición de los desechos por parte de bacterias y hongos (Aspergillus, Neuspora).

En condiciones anaerobias los compuestos orgánicos azufrados son reducidos por bacterias de los géneros Escherichia y Proteos a sulfuros y H2S, respectivamente.
Las aguas que contienen sulfuros son perjudiciales para los organismos superiores, aunque ofrecen un hábitat cómodo para las bacterias del azufre.

El azufre no es soluble en agua, encontrándose muy raras veces en forma de azufre coloidal. El llamado ciclo del azufre está constituido por la reducción de sulfatos, produciéndose azufre, el cual es usado para la vida vegetal, de la cual depende la vida animal, elaborándose a su costa proteínas. La vida animal, a través de sus productos de desecho y muerte, mediante su degradación, produce hidrógeno sulfurado y azufre, a partir de los cuales se vuelve a formar el ión sulfato, iniciándose así el ciclo.

El azufre también es reciclado por medio del ciclo hidrológico. La reducción de este elemento y la del nitrógeno por medio de bacterias es tan importante como la reducción del bióxido de carbono por las plantas verdes. Se sabe que el azufre es reciclado desde el mar hacia la tierra por medio de la atmósfera.
Una parte puede venir de fuentes industriales contaminantes, en forma de bióxido de azufre; el resto procede de rutas normales que se inician en la hidrosfera.

En el caso de algún hábitat específico, como pantanos, ciénagas, el fondo de los lagos eutróficos y algunos estuarios, el metabolismo del azufre no se puede estudiar fácilmente; sin embargo, con el uso de isótopos en forma de ión sulfato marcado radiactivamente

Otra posible relación del azufre con el cambio global tiene que ver con la función del dimetil sulfito (DMS) en la formación de nubes sobre áreas oceánicas. El DMS es producido de forma natural en áreas oceánicas por actividad biológica. Los estudios han revelado que el DMS puede promover la producción de núcleos por (de) condensación de nubes, lo cual favorece a las partículas para el crecimiento de nubes con gotas.

Por lo tanto la abundancia de plantas marinas puede producir suficientes cantidades de DMS y aumentar la formación de nubes locales y posibilita el incremento de la precipitación. Esto se convierte en el eslabón directo entre la biosfera y la meteorología local. También abre la posibilidad para que pueda haber un eslabón entre los cambios en el ozono estratosférico y la meteorología local, por lo tanto, al incrementarse los niveles de radiación ultravioleta sobre el océano, se puede suspender la actividad biológica en ellos, lo que en su momento permitiría reducir las emisiones de DMS, y a su vez reducir la nubosidad y precipitación en áreas oceánicas. No conocemos suficiente acerca de la magnitud de ese efecto, para poder evaluar su importancia en relación con otros procesos de cambio global.

Se dspide su compañera Reyna Lorenzo Lopez

El ciclo geológico del carbono, que opera a una escala de millones de años, está integrado en la propia estructura del planeta y se puso en marcha hace aproximadamente 4,55 miles de millones de años, cuando se formó el Sistema Solar y la Tierra. Su origen fueron los planetesimales (pequeños cuerpos que se habían formado a partir de la nebulosa solar) y los meteoritos portadores de carbono que chocaron con la Tierra.

Más del 99% del carbono terrestre está contenido en la litosfera, siendo la mayoría carbono inorgánico, almacenado en rocas sedimentarias como las rocas calizas. El carbono orgánico contenido en la litosfera está almacenado en depósitos de combustibles fósiles.
En una escala geológica, existe un ciclo entre la corteza terrestre (litosfera), los océanos (hidrosfera) y la atmósfera. El dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera, combinado con el agua, forma el ácido carbónico, el cual reacciona lentamente con el calcio y con el magnesio de la corteza terrestre, formando carbonatos. A través de los procesos de erosión (lluvia, viento), estos carbonatos son arrastrados a los océanos, donde se acumulan en su lecho en capas, o son asimilados por organismos marinos que, eventualmente, después de muertos, también se depositan en el fondo del mar. Estos sedimentos se van acumulando a lo largo de miles de años, formando rocas calizas.
El ciclo continúa cuando las rocas sedimentarias del lecho marino son arrastradas hacia el manto de la Tierra por un proceso de subducción (proceso por el cuál una placa tectónica desciende por debajo de otra). Así, las rocas sedimentarias están sometidas a grandes presiones y temperaturas debajo de la superficie de la Tierra, derritiéndose y reaccionando con otros minerales, liberando CO2. El CO2 es devuelto a la atmósfera a través de las erupciones volcánicas y otro tipo de actividades volcánicas, completándose así el ciclo.
Los balances entre los diversos procesos del ciclo del carbono geológico han controlado la concentración de CO2 presente en la atmósfera a lo largo de millones de años. Los más antiguos sedimentos geológicos, datados en épocas anteriores al desarrollo de la vida en la Tierra, apuntan concentraciones de CO2 atmosférico cien veces superiores a las actuales, proporcionando un fuerte efecto invernadero. Por otro lado, las mediciones de los núcleos de hielo retirados de la Antártida y Groenlandia, permiten estimar que durante la última era glaciar las concentraciones de CO2 eran aproximadamente la mitad que en la actualidad (en 2005 de 379,1 ppmv de CO2).
Para el carbono orgánico, cuyo origen es la materia orgánica no totalmente descompuesta en ausencia de oxígeno, que dio origen a la hulla, el petróleo y el gas natural, cualquier cambio significativo entre los diversos depósitos afecta también a una escala geológica. Esto fue así hasta hace unos 200 años, con el inicio de la Revolución Industrial y la explotación y utilización (combustión) a gran escala de los combustibles fósiles, que empezó a liberar a la atmósfera el carbono de estos depósitos en forma de CO2.

CICLO DEL AZUFRE

El azufre forma parte de proteínas. Las plantas y otros productores primarios lo obtienen principalmente en su forma de ion sulfato (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 bióxido de azufre SO2, se 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 encuentra 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.

. Introducción:

En la definición de los nutrientes según su cantidad necesaria para el normal crecimiento y desarrollo de las plantas, se estableció la clasificación de los mismos en:

Macronutrientes: nitrógeno, fósforo y potasio.
Nutrientes secundarios: calcio, magnesio y azufre
Micronutrientes: cobre, cinc, molibdeno, hierro, manganeso, boro y cloro.


Las deficiencias de los elementos secundarios así como de los micronutrientes puedes ser solo de alguno de ellos o en una forma combinada. Las carencias que sufre la planta son debidas a una causa cuantitativa o cualitativa. La primera se refiere a la falta original del elemento en el suelo debido a su constitución mineral. La segunda indica que existen las cantidades necesarias del elemento pero que éste no se encuentre en una forma asimilable directamente por las plantas ; las condiciones limitantes son:

El pH del suelo que determina su acidez o basicidad, "inmovilizando" los diferentes elementos.
El contenido de materia orgánica que posibilita el grado de absorción del nutriente a nivel del complejo absorbente.
En suelos con poco contenido de materia orgánica los nutrientes son fácilmente lixiviados y, además de disminuir la cantidad relativa de los mismos, diminuye su capacidad de pasar a la solución del suelo.

La salinidad del suelo que promueve el fenómeno de competencia iónica, produciendo una marginación de algunos nutrientes por el exceso de otros.
Estos son los factores que influyen en la asimilación del azufre y que influyen directamente en su ciclo.

2. Objetivos:

Conocer la importancia, funciones y deficiencias del azufre en el metabolismo de las plantas
Familiarizar al estudiante con el funcionamiento del ciclo del azufre.
3. Fundamento Teórico:

El azufre generalmente se encuentra en el material permeable del suelo; así también como:

Azufre cristalino.
En gas natural.
Roca madre (basalto)
En aguas y ríos.
Pirita (blenda).
3.1 Ciclo del Azufre:

La intemperización extrae sulfatos de las rocas, los que recirculan en los ecosistemas. En los lodos reducidos, el azufre recircula gracias a las bacterias reductoras del azufre que reducen sulfatos y otros compuestos similares, y a las bacterias desnitrificantes, que oxidan sulfuros.

El H2S que regresa a la atmósfera se oxida espontáneamente es acarreado por la lluvia. Los sulfuros presentes en combustibles fósiles y rocas sedimentarias son oxidados finalmente a ser empleados como combustible por el hombre, debido a movimientos de la corteza terrestre, y a la intemperización, respectivamente.

La mineralización del azufre ocurre en las capas superiores del suelo, el sulfato liberado del humus es fijado en pequeñas escala por el coloide del suelo, la fuerza de absorción con la cual son fijadas los aniones crecen en la siguiente escala:

CLֿ –NO3ֿ – SO4ֿ –PO4═ –SiO3 –OHֿ

El sulfato es ligado correspondientemente mucho más débilmente que el fosfato del cual pequeñas cantidades es suficiente para reemplazar el SO4 a través de las raíces. El sulfato es la forma soluble del tratamiento del azufre en la planta donde es reducido para integrar compuestos orgánicos. La reabsorción del SO4, depende del catión acompañante y crece en el sentido siguiente.

Ca <> Mg

En cantidades limitadas el azufre puede absorberse, este proceso puede ser inhibido por el cloro, por el cloro, por las partes epigeas de la planta.

Entre el azufre orgánico y le mineral, no existe una concreta relación en la planta; la concentración de S-mineral, depende en forma predominante de la concentración del azufre in situ, por la cual pueden darse notables variaciones. En cambio el azufre de la proteínas depende del nitrógeno, su concentración es aproximadamente 15 veces menos que el nitrógeno.

El azufre es absorbido por las plantas en su forma sulfatado, SO4, es decir en forma aniónica perteneciente a las distintas sales: sulfatos de calcio, sodio, potasio, etc. (SO4 Ca, SO4 Na2) El azufre no solo ingresa a la planta a través del sistema radicular sino también por las hojas en forma de gas de SO2, que se encuentra en la atmósfera, a donde se concentra debido a los procesos naturales de descomposición de la materia orgánica, combustión de carburantes y fundición de metales.

3.2 Funciones: El azufre en el interior de las células tiene características de poca movilidad. Cumple fisiológicamente algunas funciones importantes, además de constituir distintas sustancias vitales, están son: Forma parte constituyente de las proteínas (cistina, cisteína, metionina).

Forma parte de las vitaminas (biotina). Es constituyente de las distintas enzimas con el sulfidrilo (SHˉ) como grupo activo, que actúan en el ciclo de los hidratos de carbono y en los lípidos (en la oxidación de los ácidos grasos, como la coenzima A, CoA). Interviene en los mecanismos de óxido-reducción de las células (con el glutation). Interviene en la estructura terciaria de las proteínas; las proteínas se ordenan en grandes cadenas moleculares, el azufre ayuda a la constitución de estas macromoléculas además de formar parte de los aminoácidos (compuestos moleculares imprescindibles para la formación de los péptidos, que se unen a su vez para la formación de las proteínas).

Algunas especies como las crucíferas, y entre ellas las liliáceas, adsorben una gran cantidad de sulfatos, produciendo en su contenido celular gran cantidad de sulfuro de alilo que ocasiona el olor característico de algunos vegetales como la cebolla. El contenido de azufre en las oleaginosas, y especialmente de aquellos frutos con alto contenido de aceite como la mostaza, es notablemente elevado. El azufre actúa sobre el contenido de azúcar de los frutos, a pesar de que el contenido de almidón también puede estimarse; sin embargo no puede hablarse de una elevación del contenido del almidón por la fertilización el azufre. El azufre es un componente insustituible de algunas grasas (mostaza y ajo), y también forma parte de las vitaminas (tiamina y biotina). Este elemento contribuye en la formación de la clorofila, a un desarrollo más acelerado del sistema radicular y de las bacterias nodulares, que asimilan el nitrógeno atmosférico, que viven en simbiosis con las leguminosas. Parte del azufre se encuentran en las plantas en forma oxidada de compuestos inorgánicos. Las gramíneas y la Papa requieren entre 10-15 Kg/Ha. Las coles 40-70 Kg/Ha

. 3.3 Deficiencias del Azufre:

3.3.1 Deficiencias del Azufre en el Suelo: La deficiencia de azufre se observa en suelos pobres en materia orgánica, suelos arenosos franco arenosos. Una deficiencia de azufre en el suelo puede traer una disminución de la fijación de nitrógeno atmosférico que realizan las bacterias, trayendo consecuentemente una disminución de los nitratos en el contenido de aquél.

3.3.2 Deficiencias del Azufre en la Planta: Cuando el azufre se encuentra en escasa concentración para las plantas se altera los procesos metabólicos y la síntesis de proteínas. La insuficiencia del azufre influye en le desarrollo de las plantas.

3.3.3 Síntomas de Deficiencia de Azufre: Los síntomas de deficiencia de azufre son debidos a los trastornos fisiológicos, manifestándose en los siguientes puntos: Crecimiento lento. Debilidad estructural de la planta, tallos cortos y pobres. Clorosis en hojas jóvenes, un amarillamiento principalmente en los "nervios" foliares e inclusive aparición de manchas oscuras (por ejemplo, en la papa). Desarrollo prematuro de las yemas laterales. Formación de los frutos incompleta.

4. Conclusiones: Todos los nutrientes, ya sean macro o micro elementos son necesarios para un correcto balance para la nutrición de la planta. La ausencia de un macro o micro elemento, provocaría un des balance no solo en el sistema fisiológico de la planta sino también en el sistema del suelo y medio ambiente.

5. Bibliografía: "Rol Fisiológico de los nutrientes en la vida de las plantas" Ing. M. Sc. Germán E. Matos (La Paz-Bolivia) 1998. "Introducción a la Ecología" Paúl A. Colinvaux Editorial Limusa, S.A. de C.V. México (1995)

El azufre forma parte de proteínas. Las plantas y otros productores primarios lo obtienen principalmente en su forma de ion sulfato (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 bióxido de azufre SO2, se 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 encuentra 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.

. Introducción:

En la definición de los nutrientes según su cantidad necesaria para el normal crecimiento y desarrollo de las plantas, se estableció la clasificación de los mismos en:

Macronutrientes: nitrógeno, fósforo y potasio.
Nutrientes secundarios: calcio, magnesio y azufre
Micronutrientes: cobre, cinc, molibdeno, hierro, manganeso, boro y cloro.
Las deficiencias de los elementos secundarios así como de los micronutrientes puedes ser solo de alguno de ellos o en una forma combinada. Las carencias que sufre la planta son debidas a una causa cuantitativa o cualitativa. La primera se refiere a la falta original del elemento en el suelo debido a su constitución mineral. La segunda indica que existen las cantidades necesarias del elemento pero que éste no se encuentre en una forma asimilable directamente por las plantas ; las condiciones limitantes son:

El pH del suelo que determina su acidez o basicidad, "inmovilizando" los diferentes elementos.
El contenido de materia orgánica que posibilita el grado de absorción del nutriente a nivel del complejo absorbente.
En suelos con poco contenido de materia orgánica los nutrientes son fácilmente lixiviados y, además de disminuir la cantidad relativa de los mismos, diminuye su capacidad de pasar a la solución del suelo.

La salinidad del suelo que promueve el fenómeno de competencia iónica, produciendo una marginación de algunos nutrientes por el exceso de otros.
Estos son los factores que influyen en la asimilación del azufre y que influyen directamente en su ciclo.

2. Objetivos:

Conocer la importancia, funciones y deficiencias del azufre en el metabolismo de las plantas
Familiarizar al estudiante con el funcionamiento del ciclo del azufre.
3. Fundamento Teórico:

El azufre generalmente se encuentra en el material permeable del suelo; así también como:

Azufre cristalino.
En gas natural.
Roca madre (basalto)
En aguas y ríos.
Pirita (blenda).
3.1 Ciclo del Azufre:

La intemperización extrae sulfatos de las rocas, los que recirculan en los ecosistemas. En los lodos reducidos, el azufre recircula gracias a las bacterias reductoras del azufre que reducen sulfatos y otros compuestos similares, y a las bacterias desnitrificantes, que oxidan sulfuros.



El H2S que regresa a la atmósfera se oxida espontáneamente es acarreado por la lluvia. Los sulfuros presentes en combustibles fósiles y rocas sedimentarias son oxidados finalmente a ser empleados como combustible por el hombre, debido a movimientos de la corteza terrestre, y a la intemperización, respectivamente.

La mineralización del azufre ocurre en las capas superiores del suelo, el sulfato liberado del humus es fijado en pequeñas escala por el coloide del suelo, la fuerza de absorción con la cual son fijadas los aniones crecen en la siguiente escala:

CLֿ –NO3ֿ – SO4ֿ –PO4═ –SiO3 –OHֿ

El sulfato es ligado correspondientemente mucho más débilmente que el fosfato del cual pequeñas cantidades es suficiente para reemplazar el SO4 a través de las raíces. El sulfato es la forma soluble del tratamiento del azufre en la planta donde es reducido para integrar compuestos orgánicos. La reabsorción del SO4, depende del catión acompañante y crece en el sentido siguiente.

Ca < Mg. < Na < NH < K

En cantidades limitadas el azufre puede absorberse, este proceso puede ser inhibido por el cloro, por el cloro, por las partes epigeas de la planta.



Entre el azufre orgánico y le mineral, no existe una concreta relación en la planta; la concentración de S-mineral, depende en forma predominante de la concentración del azufre in situ, por la cual pueden darse notables variaciones. En cambio el azufre de la proteínas depende del nitrógeno, su concentración es aproximadamente 15 veces menos que el nitrógeno.



El azufre es absorbido por las plantas en su forma sulfatado, SO4, es decir en forma aniónica perteneciente a las distintas sales: sulfatos de calcio, sodio, potasio, etc. (SO4 Ca, SO4 Na2)

El azufre no solo ingresa a la planta a través del sistema radicular sino también por las hojas en forma de gas de SO2, que se encuentra en la atmósfera, a donde se concentra debido a los procesos naturales de descomposición de la materia orgánica, combustión de carburantes y fundición de metales.

3.2 Funciones:

El azufre en el interior de las células tiene características de poca movilidad. Cumple fisiológicamente algunas funciones importantes, además de constituir distintas sustancias vitales, están son:

Forma parte constituyente de las proteínas (cistina, cisteína, metionina).
Forma parte de las vitaminas (biotina).
Es constituyente de las distintas enzimas con el sulfidrilo (SHˉ) como grupo activo, que actúan en el ciclo de los hidratos de carbono y en los lípidos (en la oxidación de los ácidos grasos, como la coenzima A, CoA).
Interviene en los mecanismos de óxido-reducción de las células (con el glutation).
Interviene en la estructura terciaria de las proteínas; las proteínas se ordenan en grandes cadenas moleculares, el azufre ayuda a la constitución de estas macromoléculas además de formar parte de los aminoácidos (compuestos moleculares imprescindibles para la formación de los péptidos, que se unen a su vez para la formación de las proteínas).
Algunas especies como las crucíferas, y entre ellas las liliáceas, adsorben una gran cantidad de sulfatos, produciendo en su contenido celular gran cantidad de sulfuro de alilo que ocasiona el olor característico de algunos vegetales como la cebolla.

El contenido de azufre en las oleaginosas, y especialmente de aquellos frutos con alto contenido de aceite como la mostaza, es notablemente elevado. El azufre actúa sobre el contenido de azúcar de los frutos, a pesar de que el contenido de almidón también puede estimarse; sin embargo no puede hablarse de una elevación del contenido del almidón por la fertilización el azufre.

El azufre es un componente insustituible de algunas grasas (mostaza y ajo), y también forma parte de las vitaminas (tiamina y biotina). Este elemento contribuye en la formación de la clorofila, a un desarrollo más acelerado del sistema radicular y de las bacterias nodulares, que asimilan el nitrógeno atmosférico, que viven en simbiosis con las leguminosas. Parte del azufre se encuentran en las plantas en forma oxidada de compuestos inorgánicos.

Las gramíneas y la Papa requieren entre 10-15 Kg/Ha. Las coles 40-70 Kg/Ha.

3.3 Deficiencias del Azufre:

3.3.1 Deficiencias del Azufre en el Suelo:

La deficiencia de azufre se observa en suelos pobres en materia orgánica, suelos arenosos franco arenosos.

Una deficiencia de azufre en el suelo puede traer una disminución de la fijación de nitrógeno atmosférico que realizan las bacterias, trayendo consecuentemente una disminución de los nitratos en el contenido de aquél.

3.3.2 Deficiencias del Azufre en la Planta:

Cuando el azufre se encuentra en escasa concentración para las plantas se altera los procesos metabólicos y la síntesis de proteínas. La insuficiencia del azufre influye en le desarrollo de las plantas.

3.3.3 Síntomas de Deficiencia de Azufre:

Los síntomas de deficiencia de azufre son debidos a los trastornos fisiológicos, manifestándose en los siguientes puntos:

Crecimiento lento.
Debilidad estructural de la planta, tallos cortos y pobres.
Clorosis en hojas jóvenes, un amarillamiento principalmente en los "nervios" foliares e inclusive aparición de manchas oscuras (por ejemplo, en la papa).
Desarrollo prematuro de las yemas laterales.
Formación de los frutos incompleta.
4. Conclusiones:

Todos los nutrientes, ya sean macro o micro elementos son necesarios para un correcto balance para la nutrición de la planta.
La ausencia de un macro o micro elemento, provocaría un des balance no solo en el sistema fisiológico de la planta sino también en el sistema del suelo y medio ambiente.
5. Bibliografía:

"Rol Fisiológico de los nutrientes en la vida de las plantas" Ing. M. Sc. Germán E. Matos (La Paz-Bolivia) 1998.
"Introducción a la Ecología" Paúl A. Colinvaux Editorial Limusa, S.A. de C.V. México (1995)

CICLO DE CARBONO GEOLOGICO

El Ciclo del carbono es básico en la formación de las moléculas de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos; pues todas las moléculas orgánicas están formadas por cadenas de carbonos enlazados entre sí.

El carbono es un elemento químico de número atómico 6 y símbolo C. Es sólido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante. Es el pilar básico de la química orgánica. Se conocen cerca de 10 millones de compuestos de carbono, y forma parte de todos los seres vivos conocidos.

CICLO DEL CARBONO

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 decir que todo el anhídrido 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.

Los productos finales de la combustión son CO2 y vapor de 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.

TIPOS DE CICLOS

El ciclo del carbono (CO2) es la sucesión de transformaciones que sufre el carbono a lo largo del tiempo. 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.

CICLO BIOGEOQUIMICO

Regula la transferencia de carbono entre la atmósfera y la litosfera (océanos y suelo). El CO2 atmosférico se disuelve con facilidad en agua, formando ácido carbónico que ataca los silicatos que constituyen las rocas, resultando iones bicarbonato. Estos iones disueltos en agua alcanzan el mar, son asimilados por los animales para formar sus tejidos, y tras su muerte se depositan en los sedimentos. El retorno a la atmósfera se produce en las erupciones volcánicas tras la fusión de las rocas que lo contienen. Este último ciclo es de larga duración, al verse implicados los mecanismos geológicos. Además, hay ocasiones en las que la materia orgánica queda sepultada sin contacto con el oxígeno que la descomponga, produciéndose así la fermentación que lo transforma en carbón, petróleo y gas natural.

ALMACENAMIENTO

El almacenamiento del carbono en los depósitos fósiles supone en la práctica una rebaja de los niveles atmosféricos de dióxido de carbono. Si éstos depósitos se liberan, como se viene haciendo desde hace tiempo con el carbón, o más recientemente con el petróleo y el gas natural, el ciclo se desplaza hacia un nuevo equilibrio en el que la cantidad de CO2 atmosférico es mayor; más aún si las posibilidades de reciclado del mismo se reducen al disminuir la masa boscosa y vegetal.

EXPLOTACION

La explotación de combustibles fósiles para sustentar las actividades industriales y de transporte (junto con la deforestación) es hoy día una de las mayores agresiones que sufre el planeta, con las consecuencias por todos conocidas: cambio climático (por el efecto invernadero), desertificación, etc. La cuestión ha sido objeto del Convenio sobre cambio climático aprobado en Nueva York el 9 de mayo de 1992 y suscrito en la cumbre de Río (Río de Janeiro, 11 de junio de 1992).

CICLO CARBONICO GEOLOGICO

¿QUE ES EL CARBONO?

El carbono es elemento básico en la formación de las moléculas de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleídos, pues todas las moléculas orgánicas están formadas por cadenas de carbonos enlazados entre sí.

La reserva fundamental de carbono, en moléculas de CO2 que los seres vivos puedan asimilar, es la atmósfera y la hidrosfera. Este gasEl carbono es elemento básico en la formación de las moléculas de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleídos, pues todas las moléculas orgánicas están formadas por cadenas de carbonos enlazados entre sí.

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. 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 decir que todo el anhídrido carbónico se renueva en la atmósfera cada 20 años.

EL CICLO CARBONICO GEOLOGICO

El ciclo geológico del carbono, que opera a una escala de millones de años, está integrado en la propia estructura del planeta y se puso en marcha hace aproximadamente 4,55 miles de millones de años, cuando se formó el Sistema Solar y la Tierra. Su origen fueron los planetesimales (pequeños cuerpos que se habían formado a partir de la nebulosa solar) y los meteoritos portadores de carbono que chocaron con la Tierra. Más del 99% del carbono terrestre está contenido en la litosfera, siendo la mayoría carbono inorgánico, almacenado en rocas sedimentarias como las rocas calizas.

El carbono orgánico contenido en la litosfera está almacenado en depósitos de combustibles fósiles.En una escala geológica, existe un ciclo entre la corteza terrestre (litosfera), los océanos (hidrosfera) y la atmósfera. El dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera, combinado con el agua, forma el ácido carbónico, el cual reacciona lentamente con el calcio y con el magnesio de la corteza terrestre, formando carbonatos. A través de los procesos de erosión (lluvia, viento), estos carbonatos son arrastrados a los océanos, donde se acumulan en su lecho en capas, o son asimilados por organismos marinos que, eventualmente, después de muertos, también se depositan en el fondo del mar. Estos sedimentos se van acumulando a lo largo de miles de años, formando rocas calizas.

Se despide su compañera Reyna Lorenzo L.

Ciclos de materia
La materia necesaria para la vida (fósforo, nitrógeno, carbono, hidrógeno y casi todos los elementos químicos existentes) se encuentra en los ecosistemas en dos formas:
Como materia orgánica, que puede estar viva, como biomasa de productores, consumidores y descomponedores, o muerta, en el suelo, en las hojas muertas, etc.
Como materia en estado inorgánico en el medio físico: suelo, rocas, disuelta en el agua, como gases en la atmósfera.
Por acción del ecosistema, la materia está pasando continuamente del compartimiento inorgánico abiótico al orgánico biótico y viceversa, es un proceso cíclico que garantiza la disponibilidad de materia para el ecosistema y para la vida. A diferencia de la energía, que tiene una fuente de larga duración en el Sol, la materia disponible en la superficie de la Biosfera es finita; si la materia no se reciclara, ya se habría agotado y la vida no sería posible. Por ello, el reciclaje de la materia es uno de los procesos básicos de soporte de la vida sobre la Tierra.
Tanto los flujos de energía como los ciclos de materia pueden estudiarse cuali- y cuantitativamente y su comprensión es fundamental para entender el funcionamiento de los ecosistemas y planificar su uso y manejo.
Un ejemplo clásico de un ciclo de materia es el ciclo del carbono, el elemento constitutivo fundamental de la materia orgánica. El carbono es abundante en la naturaleza pero la mayor parte se encuentra formando parte de depósitos de sedimentos en las profundidades marinas, en forma de carbonato de calcio, de donde es difícil de obtener. La fuente más directa de carbono es la atmósfera, donde se encuentra principalmente en forma de dióxido de carbono CO2, o en las aguas del mar, donde el CO2 se disuelve. De allí, el CO2 es utilizado por el subsistema de productores del ecosistema (la vegetación o el fitoplancton, según sea el caso), para sintetizar materia orgánica mediante el proceso de la fotosíntesis. Así, el carbono pasa a formar parte de materia orgánica: azúcares, aceites, proteínas, etc. en la biomasa de los productores. Los mismos organismos productores usan una parte de esa materia orgánica en sus procesos respiratorios, que equivales a una combustión lenta de los compuestos de carbono, y devuelven a este a su estado inorgánico y a al atmósfera o al agua, según sea el caso. Así, una parte del carbono completa un ciclo y queda en condiciones de ser reutilizado. Pero otra parte de la materia orgánica es consumida por herbívoros (conejos, venados, algunos insectos, vacas, por ejemplo) los cuales usan una parte para formar su propia biomasa (para engordar, digamos) y otra parte la queman para obtener energía en el proceso de respiración. Así, otra parte del carbono orgánico es reciclado. Algo similar ocurre con el consumo carnívoro: los carnívoros matan, consumen, engordan, respiran, reciclan.
Pero gran parte de la materia orgánica no sigue esta vía sino la de los detritos, ya explicada. La materia muere (fragmentos vegetales y animales o los organismos completos) y es descompuesta en un proceso complejo que implica la participación de hongos y bacterias en la descomposición y de numerosos animales que a su vez se alimentan en parte de la materia muerta y de los organismos que la están descomponiendo: los detritívoros. Hay una parte del proceso de descomposición que interesa resaltar y se refiere a un conjunto limitado de sustancias orgánicas, muy abundantes en la naturaleza, como la celulosa (que forma la madera) y la quitina (que forma parte de esqueletos y pieles de animales), cuyo carbono no puede ser reciclado a través de la respiración y debe ser sometido a procesos específicos de descomposición .

Se despide toño hasta la proxima

La importanciade los ciclos de la materia

La materia que forma parte del planeta sufre numerosas transformaciones al ser utilizada por los seres vivos. Algunos minerales son asimilados por los organismos foto sintetizadores (como plantas y cianobacterias) que los incorporan a sus estructuras y órganos y utilizan para cumplir distintas funciones metabólicas.

A su vez, cuando un ser vivo se alimenta de otro, incorpora esos elementos químicos a través de la cadena alimentaria, y en algún momento retornan al ambiente, ya sea al agua, suelo o aire como parte del ciclo de la materia.A través de estos ciclos y con el uso de energía, la materia se va transformando.Cuando las plantas y animales cumplen sus ciclos vitales, o cuando eliminan desechos o desprenden partes de su cuerpo (hojas, por ejemplo), estos componentes son descompuestos por numerosos hongos y bacterias, y vuelven al ambiente en estructuras más simples que pueden ser reutilizados por los productores.

Así los des componedores tienen importancia no solo en la cadena alimentaria, sino en la producción de materia orgánica fértil, es decir el humus del suelo.A medida que el hombre comenzó a cultivar plantas para su consumo, estos elementos del suelo se fueron extrayendo junto con las cosechas. Tras años de agricultura, para mantener la fertilidad de los suelos, se hace necesario reponer esos minerales. Es por ello que los agricultores utilizan fertilizantes químicos y de esa forma aseguran grandes rendimientos.

Ciclos de materia

La materia necesaria para la vida (fósforo, nitrógeno, carbono, hidrógeno y casi todos los elementos químicos existentes) se encuentra en los ecosistemas en dos formas:
Como materia orgánica, que puede estar viva, como biomasa de productores, consumidores y des componedores, o muerta, en el suelo, en las hojas muertas, etc.Como materia en estado inorgánico en el medio físico: suelo, rocas, disuelta en el agua, como gases en la atmósfera.

Por acción del ecosistema, la materia está pasando continuamente del compartimiento inorgánico abiótico al orgánico biótico y viceversa, es un proceso cíclico que garantiza la disponibilidad de materia para el ecosistema y para la vida. A diferencia de la energía, que tiene una fuente de larga duración en el Sol, la materia disponible en la superficie de la Biosfera es finita; si la materia no se reciclara, ya se habría agotado y la vida no sería posible. Por ello, el reciclaje de la materia es uno de los procesos básicos de soporte de la vida sobre la Tierra.
Tanto los flujos de energía como los ciclos de materia pueden estudiarse cuali- y cuantitativamente y su comprensión es fundamental para entender el funcionamiento de los ecosistemas y planificar su uso y manejo.
Un ejemplo clásico de un ciclo de materia es el ciclo del carbono, el elemento constitutivo fundamental de la materia orgánica.

El carbono es abundante en la naturaleza pero la mayor parte se encuentra formando parte de depósitos de sedimentos en las profundidades marinas, en forma de carbonato de calcio, de donde es difícil de obtener.

La fuente más directa de carbono es la atmósfera, donde se encuentra principalmente en forma de dióxido de carbono CO2, o en las aguas del mar, donde el CO2 se disuelve. De allí, el CO2 es utilizado por el subsistema de productores del ecosistema (la vegetación o el fitoplancton, según sea el caso), para sintetizar materia orgánica mediante el proceso de la fotosíntesis. Así, el carbono pasa a formar parte de materia orgánica: azúcares, aceites, proteínas, etc. en la biomasa de los productores.

Los mismos organismos productores usan una parte de esa materia orgánica en sus procesos respiratorios, que equivales a una combustión lenta de los compuestos de carbono, y devuelven a este a su estado inorgánico y a al atmósfera o al agua, según sea el caso. Así, una parte del carbono completa un ciclo y queda en condiciones de ser reutilizado.

Pero otra parte de la materia orgánica es consumida por herbívoros (conejos, venados, algunos insectos, vacas, por ejemplo) los cuales usan una parte para formar su propia biomasa (para engordar, digamos) y otra parte la queman para obtener energía en el proceso de respiración. Así, otra parte del carbono orgánico es reciclado. Algo similar ocurre con el consumo carnívoro: los carnívoros matan, consumen, engordan, respiran, reciclan.

Pero gran parte de la materia orgánica no sigue esta vía sino la de los detritos, ya explicada. La materia muere (fragmentos vegetales y animales o los organismos completos) y es descompuesta en un proceso complejo que implica la participación de hongos y bacterias en la descomposición y de numerosos animales que a su vez se alimentan en parte de la materia muerta y de los organismos que la están descomponiendo: los detritívoros.

Hay una parte del proceso de descomposición que interesa resaltar y se refiere a un conjunto limitado de sustancias orgánicas, muy abundantes en la naturaleza, como la celulosa (que forma la madera) y la quitina (que forma parte de esqueletos y pieles de animales), cuyo carbono no puede ser reciclado a través de la respiración y debe ser sometido a procesos específicos de descomposición por un grupo, así mismo limitado, de des componedores especializados: algas, hongos, algunos protozoarios.

Se despide su compañera Reyna Lorenzo lopez

Concepto y efectos de la lluvia acida

Se denomina lluvia acida a un tipo de desastre natural caracterizado por la precipitación pluvial que, según estudios bioquímicos, presenta un pH o grado de acidez menor a 5.65 (atención: también puede presentarse como nieve, niebla, roció, etc.). Esto es así porque las sustancias químicas que se encuentran suspendidas en la atmósfera precipitan junto con el agua. La mayoría de estas sustancias acidas provienen de las centrales térmicas aunque también están presentes los resultantes de la combustión de combustibles fósiles como por ejemplo aquellos utilizados en los motores a explosión. Este problema ecológico se remonta a los inicios de la Revolución Industrial, incrementando los niveles de smog acido desde ese momento que por mecanismos eólicos (vientos) son depositados o transferidos a zonas alejadas no industrializadas. El comienzo de los estudios y la denuncia de este problema, por pertenecer a un área ampliamente afectada, son los países del norte de Europa.

Consecuencias provocadas por la lluvia acida

La lluvia acida genera severos daños ambientales y de ahí su importancia desde el punto de vista ecológico. Sin lugar a dudas, existen diferencias entre algunos ecosistemas que los hacen más susceptibles que otros. Las características biológicas de los suelos más afectados son: los formados por partículas gruesas sobre principalmente granito, de poca profundidad y no calcáreos, presentan poca capacidad de procesar la materia orgánica lo cual genera que toda sustancia que ingresa al ecosistema sea eliminada de forma pausada. Debemos pensar que además del daño producido a través de la tierra existe un daño directo sobre los elementos vegetales producidos por los tóxicos presentes en la lluvia acida.
La lluvia ácida es provocada por los humos y los gases emitidos por los automóviles y las industrias. Estos humos y gases emitidos suelen contener dióxido de azufre, el que se mezcla con el vapor de agua, haciendo que la lluvia contenga ácido sulfúrica. Por otra parte, si los gases emitidos contienen nitrógenos, entonces al mezclarse con el vapor de agua, entonces la lluvia caerá con ácido nítrico.

Las consecuencias de la lluvia ácida son múltiples.

Entre los efectos más comunes se encuentra el efecto negativo que produce sobre el crecimiento de las plantas, las que sufren un importante debilitamiento y la caída de sus hojas. Además éstos ácidos destruyen ciertos elementos esenciales de los suelos y depositan metales nocivos como el aluminio, afectando e interfiriendo en la respiración y fotosíntesis de las plantas.
Sus efectos en la ciudad también se sienten, ya que dichos ácidos reacciones con los minerales metálicos, formando sales, como el carbonato de calcio, más conocido como yeso. Por lo tanto, produce la erosión tanto de edificios como monumentos, entre otros. Lo anterior ocurre cuando la lluvia arrastra el yeso y el ácido que posee erosiona las piedras.
La cantidad de ácido nítrico y sulfúrico que caen en nuestros suelos es acumulativo y, progresivamente, implica que las aguas subterráneas también comienzan a contaminarse, trayendo consecuencias graves en la salud humana. Entre estos efectos se encuentra la presencia de metales en la cadena alimenticia, haciendo que los huesos, hígado y riñones comiencen a acumular plomo.

¿Cómo se forma en el ambiente?

En regiones con aire limpio el agua de lluvia alcanza valores de pH de 5.6 unidades, debido a la formación de ácido carbónico (H2CO2) en el ambiente, un compuesto que resulta de la reacción del dióxido de carbono (CO2), producido por las plantas y otros organismos, con la humedad (H2O). En estas condiciones la acidez del agua de lluvia se considera natural y no daña al ambiente, incluso se considera indispensable para conservar el equilibrio ecológico.
El fenómeno de lluvia ácida, definido técnicamente como depósito húmedo, se presenta cuando el dióxido de azufre (SO2) y los óxidos de nitrógeno (NOx) reaccionan con la humedad de la atmósfera y propician la formación de ácido sulfúrico (H2SO4) y ácido nítrico (HNO3), respectivamente. Estos ácidos fuertes que dan el carácter ácido a la lluvia, nieve, niebla o rocío, se miden en las muestras de agua recolectadas en forma de iones sulfatos (SO4²¯) y nitratos (NO3¯), respectivamente. Otros elementos que propician este fenómeno son: cloro, amoniaco, compuestos orgánicos volátiles y partículas alcalinas.
Los compuestos que modifican el pH del agua de lluvia provienen de fuentes naturales biogénicas (compuestos provenientes del océano, de las mareas, etc.), no piogénicas (provenientes de la geotermia, combustión y aerosoles provenientes del suelo y agua) y fuentes antropogénicas que emplean combustibles fósiles (industria, transporte, hogar). La emisión de precursores de lluvia ácida de cada una de éstas fuentes, está en función de las actividades socioeconómicas de cada región (Ver inventario de emisiones).
Estos compuestos pueden transportarse por viento y depositarse en la superficie terrestre por acción de la gravedad en forma de polvo, el cual se denomina técnicamente como depósito seco.

¿Qué daños causa en los ecosistemas?

Este fenómeno afecta a los bosques y lagos del norte de América y Europa. En Suecia los daños asociados no tienen una solución aparente, en los últimos treinta años sus lagos presentan un descenso en el valor de pH de 6.5 a 3.5 unidades, por lo que sus aguas son 150 veces más ácidas, aproximadamente. Para revertir esta situación, el gobierno sueco vierte miles de toneladas de cal por año para neutralizar los efectos de la acidez; sin embargo, el problema persiste.
Los contaminantes precursores de lluvia ácida pueden depositarse en la región donde se producen o transportan por viento a cientos o miles de kilómetros de su lugar de origen. Este fenómeno se conoce como Transporte Aéreo de Contaminantes a Grandes Distancias (TACGD) o Trayectoria de Largo Alcance de Contaminantes Aéreos (TLACA) . Los contaminantes emitidos en Inglaterra y algunos países industrializados del centro de Europa, son aerotransportados a territorio sueco, donde propician la acidificación de sus ríos, lagos y lagunas, provocando la desaparición de microorganismos imprescindibles para el mantenimiento de los ecosistemas acuáticos y los ecosistemas circundantes.
En ecosistemas terrestres, algunos efectos de la lluvia a corto plazo pueden ser benéficos, como la entrada de nitrógeno y otros nutrientes a través de los fertilizantes. Por el contrario, a largo plazo altera el ciclo y balance de los nutrientes. El empobrecimiento del suelo y la pérdida de vegetación contribuyen a la erosión de grandes extensiones de tierra, usadas como sustrato para árboles y plantas y como elementos de cohesión entre las rocas, lo que favorece la presencia de derrumbes y deslaves.
Los bosques de coníferas presentan dificultades para absorber agua y nutrientes del suelo. Cuando se presenta alguna niebla con pH ácido, ésta penetra en las hojas por medio de los estomas y seca el follaje, provocando que el árbol sea vulnerable al ataque de plagas y enfermedades.
La acidificación de ríos, lagos y lagunas, propicia la dilución de elementos tóxicos como fosfatos, nitratos y aluminio, que ocasionan la muerte de peces y otros microorganismos acuáticos aun en bajas concentraciones.
Un cambio en una unidad de pH es suficiente para romper los ciclos biológicos y reproductivos de líquenes, hongos y moluscos, alterando los siguientes niveles de la cadena trófica, dado que los peces pierden su alimento y consecuentemente las aves y mamíferos que se alimentan de los peces, con la posibilidad de provocar daños irreversibles en el ecosistema.

¿Qué daños causa en los materiales?

La lluvia ácida acelera la corrosión en materiales de construcción y pinturas, ocasionando un daño irreparable en los edificios, monumentos y esculturas que constituyen el patrimonio histórico y cultural. Los monumentos construidos con roca arenisca, piedra caliza y mármol, se corroen con mayor rapidez en presencia de ácido sulfúrico (H2SO4).
¿Cómo afecta a la salud humana?
No se ha demostrado que la lluvia ácida ocasione efectos nocivos directos en la salud humana, los riesgos potenciales se relacionan con la exposición continua a sus precursores, dióxido de azufr (SO2) y óxidos de nitrógeno (NOX); sin embargo, la lluvia ácida puede provocar efectos indirectos, ya que las aguas acidificadas pueden disolver metales y sustancias tóxicas de suelos, rocas, conductos y tuberías que son transportados hacia los sistemas de agua potable. En zonas afectadas por lluvia ácida con alto contenido de metales pesados, existe la posibilidad, por su alta residualidad, de que dichos metales sean absorbidos por plantas, líquenes y algas de ecosistemas terrestres o acuáticos y afecten a organismos superiores (peces, aves, mamíferos, etc.), incluyendo el hombre, después de consumir y acumular cantidades considerables, por medio de la cadena trófica. El SIMAT monitorea los niveles de algunos metales pesados de nuestra atmósfera.

¿El SIMAT analiza lluvia ácida?

A través de la REDDA el SIMAT colecta muestras de depósito húmedo (lluvia, granizo, niebla, llovizna) y de depósito seco (polvos, partículas), con el propósito de ampliar el conocimiento acerca del flujo de sustancias tóxicas de la atmósfera hacia la superficie terrestre y la formulación de estrategias para su mitigación y control.
Consecuencias de la Lluvia Ácida
La lluvia ácida tiene una gran cantidad de efectos nocivos en los ecosistemas y sobre los materiales. Al aumentar la acidez de las aguas de ríos y lagos, produce trastornos importantes en la vida acuática. Algunas especies de plantas y animales logran adaptarse a las nuevas condiciones para sobrevivir en la acidez del agua, pero otras no.
Camarones, caracoles y mejillones son las más afectadas por la acidificación acuática. Esta también tiene efectos negativos en peces como el salmón y las truchas. Las huevas y los alevines son los más afectados. Una mayor acidez en el agua puede causar deformaciones en los peces jóvenes y puede evitar la eclosión de las huevas.
La lluvia ácida también aumenta la acidez de los suelos, y esto origina cambios en la composición de los mismos, produciéndose la lixiviación de importantes nutrientes para las plantas (como el calcio) e infiltrando metales tóxicos, tales como el cadmio, níquel, manganeso, plomo, mercurio, que de esta forma se introducen también en las corrientes de agua.
La vegetación sufre no sólo las consecuencias del deterioro del suelo, sino también un daño directo por contacto que puede llegar a ocasionar en algunos casos la muerte de la especie.

¿Como podemos combatirla?

Hay que reducir las emisiones. La quema de combustibles fósiles sigue siendo una de las formas más baratas para producir electricidad, por lo tanto hay que generar nuevos desarrollos utilizando energías alternativas no contaminantes.
Los gobiernos tienen que gastar más dinero en investigación y desarrollar proyectos que tengan el objetivo de reducir la contaminación ambiental.
Hay que seguir avanzando en la producción de convertidores catalíticos para automóviles que eliminen sustancias químicas peligrosas en los gases de escape.
Se deben buscar fuentes alternativas de energía: Es necesario que los gobiernos investiguen diferentes formas de producir energía utilizando energías renovables.
Se debe mejorar el transporte público para alentar a la gente a utilizar este tipo de servicio en lugar de utilizar sus propios automóviles.
Hay que ahorrar energía. Existen muchas cosas que podemos hacer día a día para ayudar a preservar el medio ambiente, y tener una convivencia mas armoniosa con la naturaleza. Lo único que se requiere es una pequeña modificación en nuestro comportamiento cotidiano.

Beneficios que aporta la fotosintesis

La fotosintesis aporta beneficios para los seres vivos porque además de desprender el O2 a la atmósfera, fabrica el alimento.
Además, la Fotosíntesis es la base de la vida, ya que mantienen el flujo de energía proveniente del espacio en nuestra biósfera, regula la concentración de gases en la atmósfera, que afecta el clima global, y produce nutrientes indispensables para el funcionamiento adecuado de aquellos seres que no pueden generarlos solos.
Las plantas terrestres, las algas de aguas dulces, marinas o las que habitan en los océanos realizan este proceso de transformación de la materia inorgánica en materia orgánica y al mismo tiempo convierten la energía solar en energía química. Todos los organismos heterótrofos dependen de estas conversiones energéticas y de materia para su subsistencia. La Fotosíntesis es importante en las cadenas alimentarias, ya que los Productores:

1- Renuevan periódicamente el O2 en la atmósfera, importante para la respiración de todos los seres vivos aerobios.


2- Producen alimentos gracias a la conversión de sustancias de baja energía potencial (CO2, H2O, fotones de luz solar), por medio de la interacción de pigmentos foto receptores (clorofila, carotinoides), en moléculas orgánicas ricas en energía química (carbohidratos, lípidos, proteínas), que le sirven de alimento a los productores y a los consumidores herbívoros. 3- Renuevan constantemente las cadenas alimentarias de todos los Ecosistemas (terrestres, acuáticos, anfibios), ya que al actuar los Descomponedores (hongos y bacterias saprófitas), transforman los restos de organismos vegetales y animales en descomposición en sustancias inorgánicas (sales minerales) para su reutilización en el armado de nuevas cadenas alimenticias.


4- Reciclan la materia orgánica, desde que es producida por los fotógrafos, hasta que es utilizada por los consumidores y los descomponedoress, en el Ciclo de la materia y el Flujo de la energía.



Se despide su compañera Reyna Lorenzo Lopez

CICLO DE LA FOTOSINTESIS

El ciclo de Calvin (también conocido como ciclo de Calvin-Benson o fase de fijación del CO2 de la fotosíntesis) consiste en una serie de procesos bioquímicos que se realizan en el estroma de los cloroplastos de los organismos fotosintéticos. Fue descubierto por Melvin Calvin y Andy Benson de la Universidad de California Berkeley mediante el empleo de isótopos radiactivos de carbono.

Durante la fase luminosa o fotoquímica de la fotosíntesis, la energía lumínica ha sido almacenada en moléculas orgánicas sencillas e inestables, que van a aportar energía para realizar el proceso (ATP) y poder reductor, es decir, la capacidad de donar electrones (reducir) a otra molécula (nicotín-amida dinucleótido fosfato o NADPH+H+). En general, los compuestos bioquímicos más reducidos (simplificando la cuestión: los que tienen más electrones) almacenan más energía que los oxidados (con menos electrones, también simplificando) y son, por tanto, capaces de generar más trabajo (por ejemplo, aportar la energía necesaria para el movimiento muscular). En el ciclo de Calvin se integran y convierten moléculas inorgánicas de dióxido de carbono en moléculas orgánicas sencillas a partir de las cuales se formará el resto de los compuestos bioquímicos que constituyen los seres vivos. Este proceso también se puede, por tanto, denominar como de asimilación del carbono.

La primera enzima que interviene en el ciclo y que fija el CO2 atmosférico uniéndolo a una molécula orgánica (ribulosa-1,5-bifosfato) se denomina RuBisCO (por las siglas de Ribulosa bisfosfato carboxilasa-oxigenasa).

Para un total de 6 moléculas de CO2 fijado, la estequiometría final del ciclo de Calvin se puede resumir en la ecuación:

6CO2 + 12NADPH + 18 ATP → C6H12O6P + 12NADP+ + 18ADP + 17 Pi

que representaría la formación de una molécula de azúcar-fosfato de 6 átomos de carbono (hexosa) a partir de 6 moléculas de CO2

Ciclo está dividido en tres fases:
1ª Fase: Fijación del CO2
La RuBisCO cataliza la reacción entre la ribulosa bifosfato (una pentosa, es decir un monosacárido de 5C, RuBP) con el CO2, para crear 1 molécula de 6 carbonos, la cual al ser inestable termina por separarse en 2 moléculas que contienen 3 átomos de carbono cada una, el fosfoglicerato (PGA). La importancia de la RuBisCo queda indicada por el hecho de ser el enzima más abundante en la naturaleza.
2ª Fase: Reducción
Primero ocurre un proceso de activación en el cual una molécula de ATP, proveniente de la fase fotoquímica, es usada para la fosforilación del PGA, transformándolo en difosfoglicerato. Esa transferencia de un enlace fosfato permite que una molécula de NADPH+H+ reduzca el PGA, mediante la acción de la enzima gliceraldehído-3-fosfato-deshidrogenasa, para formar gliceraldehído-3-fosfato (PGAL). Esta última molécula es una triosa-fosfato, un azúcar de tipo aldosa con 3C, que es una molécula estable y con mayor energía libre (capaz de realizar mayor cantidad de trabajo) que las anteriores. Parte de PGAL se transforma en su isómero dihidroxiacetona-fosfato (cetosa de 3C). Estas dos triosas-fosfato serán la base a partir de la cual se formen el resto de azúcares (como la fructosa y glucosa), oligosacáridos (como la sacarosa o azúcar de caña) y polisacáridos (como la celulosa o el almidón). También, a partir de estos azúcares, se formarán directa o indirectamente las cadenas de carbono que componen el resto de biomoléculas que constituyen los seres vivos (lípidos, proteínas, ácidos nucleicos, etc.).
3ª Fase: Regeneración
El ciclo continua a lo largo de una serie de reacciones hasta formar ribulosa-5-fosfato, que mediante el consumo de otra molécula de ATP, regenera la ribulosa bisfosfato (RuBP) original, dejándola disponible para que el ciclo se repita nuevamente.
Por tanto, por cada vuelta del ciclo se incorpora una molécula de carbono fijado (CO2) a otra molécula preexistente de 5 átomos de carbono (ribulosa bisfosfato), el resultado final es la regeneración de la molécula de 5 átomos de carbono y la incorporación de un nuevo carbono en forma orgánica C(H2O). Para comprenderlo hay que tener en cuenta que el producto fundamental del ciclo de Calvin es el gliceraldehído-3-fosfato (de 3 átomos de carbono), molécula que sirve como base para la síntesis del resto de carbohidratos. Tras 3 vueltas del ciclo, una nueva molécula de PGAL sale de éste y puede ser posteriormente utilizada para la formación de otras moléculas.
Durante años se pensó que el ciclo de Calvin era independiente de la luz y se denominó "fase oscura de la fotosíntesis". Hoy en día se conoce perfectamente que tanto la actividad de RuBisCO como de otras enzimas clave del ciclo es regulada por la luz, desactivándose en condiciones de oscuridad y reactivándose en condiciones de iluminación.

A bajas concentraciones de CO2 (como cuando se cierran los estomas para evitar pérdida de agua en la planta), la Rubisco reaccionara con O2 en vez de CO2. Esta reacción provoca una disminución del porcentaje de carbono fijado y está asociada al fenómeno denominado fotorrespiración. Estos procesos son más graves a temperaturas relativamente altas, disminuyendo la tasa de fotosíntesis (una medida de la capacidad de la planta para asimilar CO2).
Por ello plantas adaptadas a climas cálidos han desarrollado estrategia para optimizar la capacidad de asimilación de dióxido de carbono (plantas C-4 y plantas CAM). Las plantas C4 usan inicialmente la enzima PEP carboxilasa (fosfoenolpiruvato carboxilasa), que convierte el fosfoenolpiruvato (compuesto de 3C) en oxalacetato (compuesto de 4C) a partir de bicarbonato que se forma por reacción del CO2 con agua (facilitado por la presencia de la enzima anhidrasa carbónica que cataliza esta reacción). La PEP carboxilasa tiene una afinidad muy alta por el bicarbonato, mayor que RubisCO por el CO2. El nombre de este tipo de fotosíntesis proviene, precisamente, de que el primer compuesto orgánico formado (oxalacetato) tiene 4 átomos de carbono.
A partir de oxalacetato se produce malato (un compuesto más reducido) lo que conlleva una pérdida del poder reductor acumulado en la fotosíntesis. El malato formado desprende el carbono fijado en las inmediaciones de RubisCO, aumentando la concentración de dióxido de carbono respecto a oxígeno en el entorno de esta última enzima. A partir de aquí el proceso es similar al descrito anteriormente (plantas C-3, en las que el primer producto de la asimilación de CO2,es el PGA de 3 átomos de carbono). De esta forma se consigue evitar la actividad oxigenasa de la Rubisco.
La formación de malato y su descomposición ocurren en células diferentes, cada una de ellas provistas de cloroplastos especializados en llevar a cabo cada una de las dos funciones. Otro tipo de adaptación es el de las plantas con fotosíntesis CAM (de las siglas en inglés "Crassulacean acid metabolism", metabolismo de plantas crasuláceas) frecuente en plantas xerófitas (plantas adaptadas a ambientes áridos) y que les permite mantener cerrados los estomas evitando la pérdida de agua.