Conocimiento básico de la ciencia energía y materia en los ecosistemas
El ciclo de la materia y el flujo de energía dentro de los ecosistemas se producen a través de las interacciones entre los diferentes organismos y entre los organismos y el entorno físico. Todos los sistemas vivos necesitan materia y energía. La materia alimenta las reacciones químicas que liberan energía para las funciones vitales y proporciona el material para el crecimiento y la reparación de los tejidos. La energía de la luz es necesaria para las plantas porque la reacción química que produce la materia vegetal a partir del aire y el agua requiere un aporte de energía para producirse. Los animales adquieren la materia de los alimentos, es decir, de las plantas o de otros animales. Los elementos químicos que componen las moléculas de los organismos pasan por las redes alimentarias y el medio ambiente y se combinan y recombinan de diferentes maneras. En cada nivel de una red alimentaria, parte de la materia proporciona energía para las funciones vitales, otra parte se almacena en estructuras de nueva creación y gran parte se desecha al entorno. Sólo una pequeña fracción de la materia consumida en un nivel es captada por el siguiente. Como los ciclos de la materia y la energía fluyen a través de los sistemas vivos y entre éstos y el entorno físico, la materia y la energía se conservan en cada cambio.
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La energía en un ecosistema se conserva. En otras palabras, la energía no se crea ni se destruye, sino que cambia de una forma a otra. A medida que la energía se desplaza a través de los organismos, parte de la energía es absorbida por éstos y parte es liberada por dichos organismos en forma de calor.
Los seres vivos que pueden captar materia y energía de fuentes abióticas se llaman productores. Los productores, como las plantas y las algas verdes, utilizan la fotosíntesis para convertir la energía del Sol, el agua y el dióxido de carbono del aire en compuestos orgánicos complejos. Otros productores, como las bacterias que viven cerca de los respiraderos de las profundidades marinas, pueden capturar la energía de otros materiales. Los productores también se denominan autótrofos, o “autoalimentadores”, porque fabrican compuestos orgánicos a partir de compuestos inorgánicos y no necesitan comer alimentos.
La mayoría de los organismos tienen que comer otros organismos para obtener la energía que necesitan para sobrevivir. Los organismos que se alimentan de otros organismos se llaman consumidores o heterótrofos. Los herbívoros son consumidores que sólo comen autótrofos. Los carnívoros son consumidores que sólo comen otros heterótrofos. Los consumidores que comen tanto autótrofos como heterótrofos se llaman omnívoros.
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Pon tu mano sobre tu cabeza y déjala reposar allí un minuto. ¿Qué sientes? ¿Has notado que está caliente ahí arriba? ¿Por qué sale calor de la parte superior de tu cabeza? ¿Dónde se genera? ¿Has dicho que se genera a partir del metabolismo celular? Buena respuesta.
El término metabolismo celular designa todas las reacciones químicas que la célula utiliza para procesar la materia y acceder a la energía para funcionar correctamente. Una de las formas en que las células logran esto es descomponiendo los alimentos que comemos para obtener la materia prima y la energía que se almacenó en los enlaces químicos. En este recurso, examinarás la materia y la energía de los alimentos desde la perspectiva del consumidor. Al fin y al cabo, consumimos alimentos para nutrir nuestras células pero, como consumidores, también formamos parte de un conjunto mayor conocido como ecosistema.
En primer lugar, haz coincidir la etiqueta y la definición con el organismo apropiado de la cadena alimentaria representada en la animación. A continuación, haz clic en “La banda de la cadena alimentaria” para leer sobre las cadenas alimentarias, las redes alimentarias y la interdependencia de los organismos. Por último, aprovecha una segunda oportunidad para emparejar las tarjetas. ¿Hiciste un mejor trabajo recordando el vocabulario y qué papel tiene cada organismo en la cadena alimentaria?
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La fotosíntesis es el proceso en el que las plantas utilizan la energía del sol para crear su propio alimento. Por ello, las plantas se denominan productoras. En el proceso de fotosíntesis, la energía de la luz solar, el dióxido de carbono y el agua se convierten en azúcar y oxígeno mediante reacciones químicas en las células de las plantas. Los animales no producen su propia energía, sino que tienen que comer plantas u otros animales para mantenerse vivos. Los animales respiran el oxígeno creado por la fotosíntesis y exhalan dióxido de carbono como producto a través de su propio proceso llamado respiración celular.
La fotosíntesis es el proceso por el que las plantas utilizan la energía del sol para crear su propio alimento. Por eso las plantas se denominan productoras. En el proceso de fotosíntesis, la energía de la luz solar, el dióxido de carbono y el agua se convierten en azúcar y oxígeno mediante reacciones químicas en las células vegetales. Los animales no producen su propia energía, sino que tienen que comer plantas u otros animales para mantenerse vivos. Los animales respiran el oxígeno creado por la fotosíntesis y exhalan dióxido de carbono como producto a través de un proceso propio llamado respiración celular.