El documento describe los ciclos biogeoquímicos del carbono, oxígeno, nitrógeno y fósforo. Estos ciclos involucran la circulación de estos elementos entre organismos vivos y el ambiente abiótico a través de procesos como la fotosíntesis, respiración y descomposición. Los elementos se mueven entre la atmósfera, hidrosfera, litosfera y seres vivos, conectando los componentes bióticos y abióticos de la Tierra.

1. CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Curso:
Vida, Hombre y Biodiversidad
Alumno:
Arlene Vanessa Solari Suárez

2.  La materia circula desde el mundo vivo hacia el ambiente
abiótico y de regreso; esa circulación constituye los ciclos
Biogeoquímicos.
 son procesos naturales que reciclan elementos en
diferentes formas químicas desde el medio ambiente hacia
los organismos, y luego a la inversa. Agua, carbono,
oxígeno, nitrógeno, fósforo y otros elementos recorren
estos ciclos, conectando los componentes vivos y no vivos
de la Tierra.
CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
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3.  El carbono es parte fundamental y soporte de los organismos vivos, porque
proteínas, ácidos nucleídos, carbohidratos, lípidos y otras moléculas esenciales
para la vida contienen carbono.
Se encuentra como dióxido de carbono en la atmósfera, en los océanos y en
los combustibles fósiles almacenados bajo la superficie de la Tierra.
El movimiento global del carbono entre el ambiente abiótico y los organismos
se denomina ciclo del carbono.
CICLO DEL CARBONO
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4. El ciclo básico comienza cuando las plantas, a través de la fotosíntesis, hacen
uso del dióxido de carbono (CO2) presente en la atmósfera o disuelto en el
agua. El carbono (del CO2) pasa a formar parte de los tejidos vegetales en
forma de hidratos de carbono, grasas y proteínas, el oxígeno es devuelto a la
atmósfera o al agua mediante la respiración. Así, el carbono pasa a los
herbívoros que comen las plantas y de ese modo utilizan, reorganizan y
degradan los compuestos de carbono. Gran parte de éste carbono es liberado:
 En forma de CO2 por la respiración, o
 Como producto secundario del metabolismo.
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5.  Se almacena en los tejidos animales y pasa a los carnívoros, que se alimentan de
los herbívoros.
En última instancia, todos los compuestos del carbono se degradan por
descomposición, y el carbono que es liberado en forma de CO2, es utilizado de
nuevo por las plantas.
 En resumen, los pasos más importantes del ciclo del carbono son los siguientes:
 El dióxido de carbono de la atmósfera es absorbido por las plantas y convertido
en azúcar, por el proceso de fotosíntesis.
 Los animales comen plantas y al descomponer los azúcares dejan salir carbono a
la atmósfera, los océanos o el suelo.
 Bacterias y hongos descomponen las plantas muertas y la materia animal,
devolviendo carbono al medio ambiente.
 El carbono también se intercambia entre los océanos y la atmósfera. Esto sucede
en ambos sentidos en la interacción entre el aire y el agua.
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6.  Combustibles fósiles:
En algunos casos el carbono presente en las moléculas biológicas no regresa
inmediatamente al ambiente abiótico, por ejemplo el carbono presente en la
madera de los árboles. O el que formó parte de los depósitos de hulla a partir
de restos de árboles antiguos que quedaron sepultados en condiciones
anaerobias antes de descomponerse. Hulla, petróleo y gas natural son
llamados combustibles fósiles porque se formaron a partir de restos de
organismos antiguos y contienen grandes cantidades de compuestos
carbonados como resultado de la fotosíntesis ocurrida hace millones de años.
 Efecto invernadero:
A través de las actividades humanas se liberan grandes cantidades de
carbono a la atmósfera a un ritmo mayor de aquel con que los productores y
el océano pueden absorberlo, éstas actividades han perturbado el
presupuesto global del carbono, aumentando, en forma lenta pero continua el
CO2 en la atmósfera; propiciando cambios en el clima con consecuencias en el
ascenso en el nivel del mar, cambios en las precipitaciones, desaparición de
bosques , extinción de organismos y problemas par la agricultura.A.V.S.S.

7. 
Gases como el CO2, ozono superficial (O3)4, óxido nitroso (N2O) y clorofluoralcanos se
acumulan en la atmósfera como resultado de las actividades humanas, derivando en un
aumento del calentamiento global, esto ocurre porque los gases acumulados frenan la
pérdida de radiación infrarroja (calor) desde la atmósfera al espacio. Una parte del calor es
transferida a los océanos, aumentando la temperatura de los mismos, lo que implica un
aumento de la temperatura global del planeta. Como el CO2 y otros gases capturan la
radiación solar de manera semejante al vidrio de un invernadero, el calentamiento global
producido de este modo se conoce como efecto invernadero.
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8.  El ciclo del oxígeno es la cadena de reacciones y procesos que describen la
circulación del oxígeno en la biosfera terrestre. Al respirar, los animales y los
seres humanos tomamos del aire el oxígeno que las plantas producen y luego
exhalamos gas carbónico Las plantas, a su vez, toman el gas carbónico que los
animales y los seres humanos exhalamos, para utilizarlo en el proceso de la
fotosíntesis. Plantas, animales y seres humanos intercambian oxígeno y gas
carbónico todo el tiempo, los vuelven a usar y los reciclan. A esto se le llama el
‘ciclo del oxígeno’.
CICLO DEL OXÍGENO
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9.  Atmósfera
El O2 le confiere un carácter oxidante a la atmósfera. Se formó por
fotólisis de H2O, formándose H2 y O2:
H2O + hν → 1/2O2.
El oxígeno molecular presente en la atmósfera y el disuelto en el
agua interviene en muchas reacciones de los seres vivos. En la
respiración celular se reduce oxígeno para la producción de
energía y generándose dióxido de carbono, y en el proceso de
fotosíntesis se origina oxígeno y glucosa a partir de agua, dióxido
de carbono (CO2) y radiación solar.
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10.  Corteza terrestre:
El carácter oxidante del oxígeno provoca que algunos elementos estén
más o menos disponibles. La oxidación de sulfuros para dar sulfatos los
hace más solubles, al igual que la oxidación de iones amonio a nitratos.
Asimismo disminuye la solubilidad de algunos elementos metálicos
como el hierro al formarse óxidos insolubles.
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11.  Hidrósfera y atmósfera química básica estructuralitica:
El oxígeno es ligeramente soluble en agua, aumentando su solubilidad
con la temperatura. Condiciona las propiedades rédox de los sistemas
acuáticos. Oxida materia bioorgánica dando el dióxido de carbono y
agua.
El dióxido de carbono también es ligeramente soluble en agua dando
carbonatos; condiciona las propiedades ácido-base de los sistemas
acuáticos. Una parte importante del dióxido de carbono atmosférico es
captado por los océanos quedando en los fondos marinos como
carbonato de calcio.
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CICLO DEL OXIGENO

13.  El ciclo del nitrógeno al igual que los demás ciclos Biogeoquímicos, tiene
una trayectoria definida, pero quizá aún más complicada que los demás,
dado que tiene que seguir una serie de procesos físicos, químicos y
biológicos. Así, el nitrógeno esta considerado como el elemento más
abundante en la atmósfera. Sin embargo, dada su estabilidad, es muy
difícil que reaccione con otros elementos y, por tanto, se tiene un bajo
aprovechamiento, razón por la cual, su abundancia pasa a segundo
termino.
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CICLO DEL NITRÓGENO

14.  El nitrógeno (N2) es el elemento que se encuentra en forma libre
(estado gaseoso) y en mayor abundancia en la atmósfera (78 %.). Se
coloca entre los principales elementos Biogeoquímicos; sin embargo, es
tan estable, que apenas se combina con otros elementos y, por tanto,
es difícil que los organismos lo asimilen, ya que primero necesitan
desdoblarlo y emplearlo en la síntesis de aminoácidos, proteínas, ácidos
nucleídos (ADN y ARN) y otras moléculas fundamentales para su
metabolismo. Por lo tanto, teniendo esto en cuenta, es fácil notar su
importancia en la vida de cientos de organismos.
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15.  Fases del ciclo El ciclo del nitrógeno tiene cinco etapas, de las cuales sólo la
asimilación no es realizada por bacterias: 1. Fijación. La fijación biológica del
nitrógeno consiste en la incorporación del nitrógeno atmosférico, a las
plantas, gracias a algunos microorganismos, principalmente bacterias y
cianobacterias que se encuentran presentes en el suelo y en ambientes
acuáticos. Esta fijación se da por medio de la conversión de nitrógeno gaseoso
(N2) en amoniaco (NH3) o nitratos (NO3-). Estos organismos usan la enzima
nitrogenada para su descomposición. Sin embargo, como la nitrogenasa sólo
funciona en ausencia de oxígeno, las bacterias deben de alguna forma aislar la
enzima de su contacto. Algunas estrategias utilizadas por las bacterias para
aislarse del oxígeno son: vivir debajo de las capas de moco que cubren a las
raíces de ciertas plantas, o bien, vivir dentro de engrosamientos especiales de
las raíces, llamados nódulos, en leguminosas como los porotos (parecidas a las
alubias), las arvejas y árboles como el tamarugo (Rhizobium).
 1 ) Fijación. La fijación biológica del nitrógeno consiste en la incorporación del
nitrógeno atmosférico, a las plantas, gracias a algunos microorganismos,
principalmente bacterias y cianobacterias que se encuentran presentes en el
suelo y en ambientes acuáticos. Esta fijación se da por medio de la conversión
de nitrógeno gaseoso (N2) en amoniaco (NH3) o nitratos (NO3-). Estos
organismos usan la enzima nitrogenasa para su descomposición.
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16. 2) Nitrificación o mineralización. Solamente existen dos formas de nitrógeno que son
asimilables por las plantas, el nitrato (NO3-) y el amonio (NH4+). Las raíces pueden
absorber ambas formas, aunque pocas especies prefieren absorber nitratos que
amoniaco. El amonio es convertido a nitrato gracias a los microorganismos por
medio de la nitrificación. La modificación de NH4+ a NO3- depende de la
temperatura del suelo.
3) . Asimilación. La asimilación ocurre cuando las plantas absorben a través de sus
raíces, nitrato (NO3-) o amoniaco (NH3), elementos formados por la fijación de
nitrógeno o por la nitrificación. Luego, estas moléculas son incorporadas tanto a
las proteínas, como a los ácidos nucleídos de las plantas.
4) Amonificación. Los compuestos proteicos y otros similares, que son los constitutivos en
mayor medida de la materia nitrogenada aportada al suelo, son de poco valor para las
plantas cuando se añaden de manera directa. Así, cuando los organismos producen desechos
que contienen nitrógeno como la orina (urea), los desechos de las aves (ácido úrico), así
como de los organismos muertos, éstos son descompuestos por bacterias presentes en el
suelo y en el agua, liberando el nitrógeno al medio, bajo la forma de amonio (NH3). En este
nuevo proceso de integración de nitrógeno al ciclo, las bacterias fijadoras llevan a cabo la
digestión enzimática, por lo que el amonio se degrada a compuestos aminados, como
proteosas, peptonas y al final, en aminoácidos.
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17. 5) 5. Inmovilización. Es el proceso contrario a la mineralización, por medio del cual las
formas inorgánicas (NH4+ y NO3-) son convertidas a nitrógeno orgánico y, por
tanto, no asimilables.
6) Desnitrificación. La reducción de los nitratos (NO3-) a nitrógeno gaseoso (N2), y
amonio (NH4+) a amoniaco (NH3), se llama desnitrificación, y es llevado a cabo por
las bacterias desnitrificadoras que revierten la acción de las fijadoras de nitrógeno,
regresando el nitrógeno a la atmósfera en forma gaseosa.
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CICLO DEL FÓSFORO
El fósforo (P4) es un elemento esencial para los seres vivos, y los procesos de
la fotosíntesis de las plantas, como otros procesos químicos de los seres vivos,
no se pueden realizar sin ciertos compuestos en base a fósforo. Sin la
intervención de¡ fósforo no es posible que un ser vivo pueda sobrevivir

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El ciclo del fósforo se reduce a los siguientes procesos:
· El fósforo se encuentra en la naturaleza en forma de compuestos de
calcio (apatita), fierro, manganeso y aluminio conocidos como fosfatos,
que son poco solubles en el agua. En los buenos suelos agrícolas el
fósforo está disponible en forma de iones de fosfato (P2 O5).
· Las plantas absorben los iones de fosfato y los integran a su
estructura en diversos compuestos. Sin fósforo las plantas no logran
desarrollarse adecuadamente.
· Los animales herbívoros toman los compuestos de
fósforo de las plantas y los absorben mediante el
proceso de la digestión, y los integran a su organismo,
donde juegan un rol decisivo en el metabolismo.
· Los carnívoros toman el fósforo de la materia viva
que consumen y lo integran a su estructura orgánica.

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El CICLO DEL FÓSFORO es un ejemplo de un ciclo sedimentario cuya principal área de
almacenamiento del elemento se encuentra en la corteza terrestre. Otros elementos
que presentan ciclos muy similares son el calcio, el hierro, el potasio, el manganeso,
el sodio y el azufre. Algunos de estos elementos sólo existen en cantidades
microscópicas dentro de los organismos vivientes, pero sin embargo son vitales para
el crecimiento y el desarrollo normales. Por ejemplo no se pueden elaborar proteínas
sin fósforo y azufre.

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Desde el punto de vista ecológico, el fósforo es uno de los minerales más
importantes, pero es también uno de los que tienen mayores probabilidades de
escasear. La falta de fósforo produce una disminución de la productividad de los
vegetales y esto afecta, a su vez, a la vida animal. El fósforo proviene de las rocas
fosfatadas que se desintegran y desgastan lentamente por la acción de las gotas de
agua, los cristales de hielo, el viento, los rayos solares y las raíces de las plantas
dejando en libertad el mineral que se convierte en una sal en solución, sea en el agua
del suelo, sea en las extensiones de agua. Las plantas absorben el fósforo y otras
sales minerales a través de sus raíces. De las plantas el fósforo pasa por varias
cadenas alimentarias y vuelve generalmente al suelo o al agua a través de la acción de
los desintegradores.
Esta parte del ciclo es la fase de las soluciones de sales; la otra parte podría
denominarse fase de las rocas. Los ríos acarrean las sales de fósforo hacia los mares.
Algunas se depositan en los bajíos y se incorporan a las rocas sedimentarias que se
forman en el curso de millones de años. A la larga, las rocas pasan a formar parte de
nuevas masas de tierra, produciendo nuevas reservas de sales de fósforo a medida
que se desgastan lentamente. El fósforo y muchos otros minerales se depositan en
las rocas y se liberan de ellas en un proceso que se repite continuamente.

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Las corrientes marinas que ascienden desde las profundidades del océano
llevan a la superficie cierta cantidad de fósforo, que es absorbido rápidamente
por el fitoplancton y se desplaza a lo largo de las cadenas alimentarias
oceánicas. Parte de este fósforo vuelve a la tierra a través de la pesca marina.
Otra parte proviene del guano (deyecciones) de aves que se alimentan de
peces, el cual es rico en fósforo y en nitrógeno. El guano es uno de los
recursos naturales más importantes del Perú, gracias a las corrientes
ascendentes próximas a la costa peruana que llevan el fósforo y otros
nutrimentos hacia la superficie. Los nutrimentos son absorbidos por el
fitoplancton, el cual sirve de alimento a diminutos crustáceos, que a su vez
nutren a peces llamados anchoas, de los cuales se alimentan cuervos marinos
denominados cormoranes. Estas aves anidan en grandes cantidades en las
islas y sus deposiciones se recogen y se venden como ingrediente de
fertilizantes.

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CICLO DEL AZUFRE
E Azufre es un elemento químico de número atómico 16 y
símbolo S(del latínsulphur). Es un no metal abundante con un olor
característico. El azufre se encuentra en forma nativa en regiones volcánicas.
Es un elemento químico esencial para todos los organismos y necesario para
muchos aminoácidos y, por consiguiente, también para las proteínas.

24. A.V.S.S.
El azufre se usa en multitud de procesos industriales
como:
•En producción de ácido sulfúrico para baterías.
•En la fabricación de pólvora.
•En el vulcanizado de caucho.
•Se usa como fungicida.
•Manufactura de fosfatos fertilizantes.
•Los sulfitos se usan para blanquear el papel y en cerillas.
•El amonio se usa como fijador en la industria fotográfica.
•El sulfato de magnesio se utiliza como laxante y exfoliante, también como
suplemento alimenticio para las plantas.

25. A.V.S.S.
• El azufre, como sulfato, es aprovechado e incorporado por los vegetales
para realizar sus funciones vitales.
• Los consumidores primarios adquieren el azufre cuando se alimentan de
estas plantas.
• El azufre puede llegar a la atmósfera como sulfuro de hidrógeno (H2S) o
dióxido de azufre (SO2), ambos gases provenientes de volcanes activos y por
la descomposición de la materia orgánica.
• Cuando en la atmósfera se combinan compuestos del azufre con el agua, se
forma ácido sulfúrico (H2SO4) y al precipitarse lo hace como lluvia ácida.

26. A.V.S.S.
El azufre es un elemento abundante a lo largo de la corteza terrestre. Se
encuentra disponible como sulfato soluble o en compuestos orgánicos.

27. A.V.S.S.
En la biosfera se produce la reducción del azufre a SH2 por obra de
microorganismos. Salvo en la situaciones de anaerobiosis se oxida
rápidamente de forma espontanea.
El azufre lo asimilan las plantas y microorganismos, el sulfato los absorben
del suelo reduciéndolo y asimilándolo como SH. Los animales no pueden
realizar esta operación y ya deben recibir el azufre en su forma reducida
(aminoácidos azufrados).
La bacteria Desulfovibrio reduce el sulfato a SH2 para obtener energía y llevar
a cabo la oxidación de otras sustancias. Las bacterias fotosintéticas no
utilizan el agua como fuente de electrones, utilizan el SH2 liberando azufre en
vez del oxigeno que liberan las plantas durante durante la fotosíntesis. Las
Chlorobacteriaceae y Thiorhodaceae realizan los procesos anteriores. Son
bacterias que se encuentran en lugares de anaerobiosis pero que tienen
acceso a la luz solar.
La reacción de oxidación de la forma reducida a sulfato es usada por
bacterias anaeróbicas para el metabolismo.