Energía en los seres vivos

1. Energía en los seres vivos NOMBRE DE LA UNIDAD: Reforzamiento Sub. Unidad: Flujo y procesamiento de energía y materia en los sistemas biológicos Liceo Polivalente Gral. José De San Martin Departamento de Ciencias Biología Profesor José De La Cruz

2. Productividad en los ecosistema: • El término acuñado en 1935 por el ecólogo sir Arthur George Tansley, para realzar el concepto de que cada ecosistema es un todo integrado (sistema es un grupo de partes que están conectadas y trabajan juntas.) • La tierra está cubierta de cosas vivas e inertes que interactúan formando sistemas, los que llamaremos ecosistemas (sistema ecológico).

3. La productividad de un ecosistema se relaciona con la cantidad de energía que sus niveles tróficos pueden aprovechar • Productividad Primaria Bruta (PPB): Es la cantidad de energía química fijada por los organismos autótrofos durante un tiempo determinado, en una superficie dada y equivale a la biomasa

4. Productividad Primaria Neta • Es la cantidad de energía almacenada en la biomasa de los productores y corresponde a la diferencia entre Productividad Primaria Bruta y el gasto energético que realizan los organismos autótrofos durante la respiración celular PPN = PPB – respiración celular

5. Ejemplo: calculo de PPN • “Las plantas de maíz son eficientes en transformar la energía lumínica ,se midió, durante 100 días de verano, la cantidad de energía lumínica que llegaba a un terreno de alrededor de media hectárea (5.000 m2).

6. El resultado fue 2.043.000.000 kilocalorías (Kcal). Durante los 100 días de investigación, los investigadores cultivaron cerca de 10.000 plantas de maíz y calcularon que la cantidad de azúcar producida por estas era de 6.678 kg. También calcularon la cantidad de azúcar que las plantas de maíz emplearon como fuente de energía para su crecimiento y desarrollo, la que correspondía a 2.045 kg. Por lo tanto la cantidad de azúcar producida es de 8.723 kg

7. Como un gramo de azúcar contiene 4 kilocalorías(Kcal) el paso siguiente es determinar la masa de azúcar en gramos pues fue medida en kilogramos 8.723 kg x 1.000g/kg = 8.723.000 g Se tiene que la cantidad de Energía en Kcal 4 Kcal/g x 8.723.00 g = 34.892.000 Kcal

8. Recordemos que la Productividad Primaria Bruta (PPB): Es la cantidad de energía química fijada por los organismos autótrofos durante un tiempo determinado, en una superficie dada y equivale a la biomasa • La energía se determino en 34.892.000 Kcal y tomando en consideración que se cultivo media hectárea (5.000 m2. ). • La PPB 34.892.000 Kcal / 5.000 m2 = 6.978,4 Kcal /m2

9. También calcularon la cantidad de azúcar que las plantas de maíz emplearon como fuente de energía para su crecimiento y desarrollo, la que correspondía a 2.045 kg. Utilizando el mismo procedimiento para el calculo de energía se tiene que un gramo de azúcar contiene 4 kilocalorías(Kcal) 2.045 kg x 1.000g/kg = 2.045.000 g PPN = PPB – respiración celular

10. Se tiene que la cantidad de Energía en Kcal 4 Kcal/g x 2.045.000 g = 8.180.000 Kcal La energía se determino en 8.180.000 Kcal y tomando en consideración que se cultivo media hectárea (5.000 m2. ). 8.180.000 Kcal / 5.000 m2 = 1.636 Kcal /m2 por lo tanto la PPN o Productividad Primaria Neta PPN= 6.978,4 Kcal /m2 - 1.636 Kcal /m2 = 5.342 Kcal /m2

11. Termorregulación Isabel Vaquero Eusebio ;Universidad de Alcalá Adaptado por: Profesor José De La Cruz

12. El calor es fundamental para las funciones vitales de los organismos y viene determinado por el metabolismo y el flujo térmico entre el organismo y el entorno. A continuación mostraremos la clasificación de los organismos según la obtención y el mantenimiento de dicho calor

13. Clasificación Según la Termorregulación: • La termorregulación es la capacidad de regular la temperatura interna, es decir, mantener la temperatura corporal en un intervalo óptimo para el organismo. • En primer lugar clasificamos la termorregulación de los organismos, basándose en la estabilidad de su temperatura corporal:

14. Poiquilotermos • Organismos que varían su temperatura corporal en relación con la temperatura del medio externo.

15. Homeotermos • Organismos capaces de mantener la temperatura corporal estable independiente de la del medio externo

16. Clasificación según las fuentes de calor:Ectotermos: • Organismos cuya temperatura corporal depende únicamente de fuentes externas, es decir, obtienen el calor del ambiente. Tienen tasas metabólicas bajas y elevada conductividad térmica.

17. Empleo de los microclimas por un ectotermo. Cuando necesita obtener calor se expone a la radiación solar y cuando necesita disminuir la temperatura se refugia en lugares frescos.

18. Ventajas: • Necesitan menos energía para obtener el calor, por tanto gastan menos tiempo en alimentarse y pueden dedicar esa energía a otras funciones vitales, como el crecimiento. Inconvenientes: • Limitación del movimiento de gran actividad, ya que no pueden regular su temperatura. Por lo tanto tienen mas posibilidad de ser depredados.

19. Endotermos: • Organismos que obtienen el calor de la energía del metabolismo, es decir, de fuentes internas, no del medio externo. Tienen elevadas tasas metabólicas y baja conductividad térmica.

20. Ventajas: • Pueden realizar movimientos con mucha actividad durante largo periodo de tiempo e independientemente de la temperatura del medio externo. Inconvenientes: • Necesitan gran aporte de alimentos, ya que dependen de la energía metabólica para regular su temperatura.

21. Heterotermia: • Organismos que no consiguen regular bien su temperatura corporal. Tienen una mezcla de las adaptaciones de endotermos y de ectotermos. Se distinguen entre: • Regional: Poiquilotermos que pueden conseguir elevadas temperaturas mediante movimientos o contracciones musculares. Suele darse en insectos y algunos peces. • Temporal: Homeotermos que reducen la actividad de los procesos biológicos y la temperatura corporal. Se da en el torpor diario y el estacional (la hibernación y la estivación)

22. En el caso de las plantas: • Casi todas las plantas son ectotermos poiquilotermos. Presentan adaptaciones a temperas extremas, tales como: la formación de estructuras de resistencia, caducifolía, sistemas hidráulicos y resistencias a embolias. En el desierto por ejemplo las plantas se orientan en relación de la posición al sol ya que necesitan reducir la temperatura, ya que es excesiva.