CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

Vista previa del material en texto

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Ciclos de la materia. Principales elementos:
Agua, Oxígeno, Fósforo, Azufre, Potasio, Nitrógeno. Carbono
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
1
Que son 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, carbón, oxígeno, 
nitrógeno, fósforo y otros elementos recorren estos ciclos, conectando los componentes 
vivos y no vivos de la Tierra. 
Un ciclo se refiere al intercambio de nutrimentos de un ser vivo con el ambiente o de 
éste con los organismos. Por ejemplo, el agua que para beber pudo haber sido parte de 
una nube o resultado de la transpiración de algún ser vivo.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
2
Ciclos biogeoquímicos
 Los ciclos biogeoquímicos presentan reservas en las que almacenan los elementos. Estas reservas son 
generalmente, factores abióticos, por lo que se clasifican en:
Ciclo gaseoso: Los elementos circulan principalmente, entre la atmósfera y
los organismos, a través de grandes extensiones de superficie, por lo que
presentan alta velocidad de reciclaje.
Ej. oxígeno
Ciclo sedimentario: Los elementos circulan entre la litósfera, la hidrósfera y
los seres vivos, con una muy lenta velocidad de reciclaje.
Ej. fósforo.
•Ciclo hidrológico: El ciclo del agua, presenta gran estabilidad 
molecular, donde el agua interactúa con los otros tipos de ciclos
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
3
En los ciclos biogeoquímicos se pueden reconocer dos 
partes o compartimientos: la biótica y la abiótica.
 · La parte biótica: Comprende la inclusión de sustancias inorgánicas en el organismo y la 
subsiguiente descomposición y remineralización. El intercambio de elementos es rápido, pero 
la cantidad de sustancias inorgánicas no es mayor. El organismo vivo toma elementos 
inorgánicos y al morir y descomponerse éstos son devueltos al ambiente para ser nuevamente 
aprovechados. 
 · La parte abiótica: El medio contiene gran cantidad de sustancias inorgánicas, que se 
descomponen con lentitud y están a disposición del organismo en forma abundante y fácil 
(agua, dióxido de carbono, oxigeno) o escasa y difícil (fósforo y nitrógeno, por ejemplo). En el 
primer caso se trata de ciclos atmosféricos con grandes reservas de materiales; en el segundo 
se trata de materiales sedimentarlos (fósforo, hierro, azufre, magnesio, y elementos menores).
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
4
Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
Ciclos biogeoquímicos
Los nutrientes fluyen desde componentes del ecosistema no vivos a los vivos y 
viceversa, en forma más o menos cíclica
CO2
CO2
O2
O2
N2
SO4
S2
PO4
Gaseoso
Sedimentario
Ciclos gaseosos: globales
5/27/2022
5
Compuestos inorgánicos 
accesibles
Agua. Aire, Suelo
Compuestos orgánicos Compuestos orgánicos fósiles
Rocas, 
sedimentos 
marinos
Seres vivos
Biósfera Depósitos en tierra y 
océanos
Compuestos 
inorgánicos 
inaccesibles
Modelo de Compartimentos del ecosistema
Erosión
meteorización
Sedimentación
Combustión, erosión
Asimilación FS
Desasimilación R
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
6
Aportes y salidas de nutrientes en un sistema terrestre
Ingresos
Egresos
Reciclado
Erosión de roca madre
Desde la 
atmósfera
Caída con la lluvia
Depósito de partículas 
sólidas
Aportes hidrológicos
Actividades humanas: fijación de N, fertilización
Por arroyos y 
ríos
Escurrimiento y 
lavado
Combustión
Deforestación
Cosechas
CO2, N2
Ca, Fe, Mg, P, K
SO2, NOx, Na, Mg, Cl, S 
Ca, K, S
A la atmósfera
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
7
Circulación de elementos en lagos
Desde sedimentos, 
rocas
Arroyos y ríos
Vegetación 
costera
Intercambio con la 
atmósfera
Reciclado
Aguas subterráneas
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
8
Ciclo del agua
 El agua está en constante circulación en la naturaleza. De la superficie de lagos, ríos y 
mares se EVAPORA , a causa de la energía calórica. Con las bajas temperaturas en las 
alturas, el vapor de agua se CONDENSA , formando las nubes, desde las cuales el agua 
PRECIPITA en forma de lluvia, granizo o nieve. Los seres vivos la ocupan para sus 
PROCESOS BIOLÓGICOS y la regresan a través de la TRANSPIRACIÓN, sudor, orina y 
vapor de agua. Por ESCORRIENTA, llega libre a ríos, lagos, o mares, donde se 
INFILTRA(percolación) a través del suelo formando agua subterránea.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
9
Ciclo del agua
Agua en la Tierra:
95% océanos y mares.
2% agua dulce en lagos,
ríos y agua subterránea.
3% agua dulce en hielo,
cordilleras, casquetes polares,
glaciares.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
10
El ciclo del agua
97,571%
0,001%
2,428%
Evaporación Precipitación
Evapotranspiración
Escurrimi
ento 
Tiempo de residencia del agua en la atmósfera: 2 semanas
Origen del agua= 
emanaciones volcánicas
Procesos que impulsan el ciclo= evaporación y condensación (físicos)
Cambios de estado
110.0000 km3
73.333 km3
40.000 km3
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
11
¿De qué depende la relación del contenido de agua entre compartimentos?
Agua líquida
Vapor de agua
Agua congelada
CondensaciónEvaporación
➢Temperatura
➢Núcleos de condensación
➢Descenso crioscópico por 
contaminantes
Núcleos de 
condensación
Contaminación 
(hollín)
Naturales
Contaminantes
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
12
¿Cómo influye la temperatura en el balance entre 
compartimentos?
T· Derretimiento hielos
Aumento del nivel del mar
Más vapor de agua en la atmósfera
flotantes continentales
Mayor temperatura del agua
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
13
Los reservorios de agua
Océanos y mares
Ríos, arroyos bañados
Aguas subterráneas
Capas de hielo, suelos congelados 
(permafrost), hielos flotantes
Agua en la atmósfera
Agua dulce 
2,6%
Accesible sólo 0,003% del total
Distribución del agua en la Tierra
Océanos
Atmósfera
Suelo
Si se derriten y van al mar se 
pierde la reserva
Permiten tránsito
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
14
Ciclo del carbono y del oxígeno 3
 Las moléculas orgánicas tienen el carbono como elemento estructural básico, por esto es que 
incorporarlo a los seres vivos es de vital importancia. Así mismo, el oxígenos es parte de las 
moléculas orgánicas y es la base de la respiración celular aeróbica. Desde la FOTOSÍNTESIS , 
para incorporar el CO2 a la materia orgánica, para ser degradada con la RESPIRACIÓN 
CELULAR en presencia de oxígeno, hasta la DESCOMPOSICIÓN de la materia orgánica y 
liberar CO2 a la atmósfera. También a través de la COMBUSTIÓN de los combustibles fósiles.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
15
Ciclo del oxígeno
 El oxígeno molecular (O2) representa el 20% de la atmósfera terrestre. Este 
patrimonio abastece las necesidades de todos los organismos terrestres 
respiradores y cuando se disuelve en el agua, las necesidades de los 
organismos acuáticos.
 En el proceso de la respiración, el oxígeno actúa como aceptor final para 
los electrones retirados de los átomos de carbono de los alimentos. El 
producto es agua. 
 El ciclo se completa en la fotosíntesis cuando se captura la energía de la 
luz para alejar los electrones respecto de los átomos de oxígeno de las 
moléculas de agua. Los electrones reducen los átomos de carbono (de 
dióxido de carbono) a carbohidrato. Al final se produce oxígeno molecular 
y así el ciclo se completa.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
16
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
17
5/27/2022
18
Transformaciones del carbono a lo largo del ciclo
CO2
CH2O
Carbono 
orgánico
+ Reducido
+ Oxidado
FS 
consume 
energía
Respiración
Libera 
energía
MetanoCH4
Perdido hacia 
la atmósfera
Metanogénesis
Ganancia neta 
de energía
Con H2 
sin O2
Liberación 
de energía
Los cambios ocurren por acción de seres vivos H2O
H2O
Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
19
Efecto del hombre sobre el ciclo del carbono 
CO2
CH2O
Carbono 
orgánico
FS consume 
energía
Respiración
Libera energía
Metano CH4
Perdido hacia la 
atmósfera
Metanogénesis
Ganancia neta de 
energía
Con H2 sin 
O2
Liberación de 
energía
H2O
H2O
+ ganado
Deforestación disminuye absorción de CO2
Combustión
+ por nitrógeno
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
CICLO DEL
CARBONO
Reservorios:
-Depósitos de rocas carbonatadas 
(dolomitas y calizas), carburantes fósiles y
sedimentos (humus orgánico).
-La atmósfera (CO2, CO y CH4 ), además 
de las inorgánicas disueltas en agua 
(carbonato y bicarbonato); en equilibrio el 
CO2 atmosférico.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
20
La proporción de microorganismos que
intervienen en el ciclo del Carbono es mayor en
agua que en tierra; allí la producción de materia
orgánica corre a cuenta de las alas y cianofíceas
unicelulares del fitoplancton y su degradación es
llevada a cabo por eubacterias.
El ciclo del Carbono consta de dos fases:
formación de compuestos carbonados)
asimilación (síntesis de la materia orgánica y
y
desasimilación (degradación de estas sustancias
en la respiración de animales y plantas
heterótrofos).
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
21
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
22
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
23
Cuando las plantas y los animales mueren, se pudren
por la acción de los hongos y bacterias, que convierten
las macromoléculas de carbono en dióxido de carbono,
el cual regresa a la atmósfera, de donde lo toman las
plantas, y también de este modo se inicia el ciclo.
En base a la cantidad de CO2, que hay en la atmósfera
y al tiempo que tardan las plantas en transformarlo en
oxígeno y carbohidratos, se ha calculado que son
necesarios alrededor de 300 años para que se lleve a
cabo un ciclo completo.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
24
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
25
Si bien en la naturaleza los distintos compuestos orgánicos e 
inorgánicos deberían circular de forma natural, con intervención de 
los factores bióticos y abióticos, producto de la acción humana se ha 
producido un desequilibrio en la naturaleza, que ha llevado al 
constante deterioro de nuestro medio ambiente.
A continuación te presentamos diversos procesos que han dañado 
la naturaleza:
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
26
Los gases que contaminan la atmósfera son: dióxido de azufre, 
dióxido de carbono, óxido de nitrógeno, metano y ozono. Los 
efectos que pueden producir sobre la atmósfera son: El aumento 
del efecto invernadero por aumento de las concentraciones de 
dióxido de carbono en la atmósfera y la destrucción de la capa de 
ozono por los CFCs (de los sprays y refrigeradores), los 
insecticidas y herbicidas.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
27
El dióxido de carbono, agua, ozono y nitrógeno forman una capa que permite el 
paso de los rayos del sol a la corteza terrestre, pero impiden su salida cuando 
rebotan en la superficie de la tierra, produciendo un calentamiento de la atmósfera 
más cercana a la tierra. Este efecto puede verse multiplicado por los gases 
contaminantes que pueden elevar de forma alarmante la temperatura media 
ambiental de determinados puntos de la corteza. Esto conllevaría a la 
desaparición de determinadas especies y a la destrucción de los polos. El hielo se 
fundiría y aumentaría la cantidad de agua, inundando las costas, los valles... Estos 
son los efectos del llamado EFECTO INVERNADERO.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
28
Efecto Invernadero y Calentamiento Global
Efecto invernadero:
1.- la energía solar atraviesa la atmosfera, parte de ella es absorbida por 
la superficie y otra parte es reflejada.
2.- una parte de la radiación reflejada es retenida por los gases del efecto 
invernadero.
3.- otra parte vuelve al espacio.
Calentamiento Global:
1.- la quema de combustible, la deforestación, la ganadería etc., 
incrementan la cantidad de gases de efecto invernadero 
en la atmosfera.
2.- la atmosfera modificada retiene el calor, así se daña el equilibrio 
natural y
aumenta la temperatura de la tierra.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
29
Deshielos
El aumento de 
la temperatura 
derrite el hielo, 
el cual se 
recupera menos 
en invierno y 
comienza a 
fundirse antes 
de la primavera
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
30
Causa deshielos en losPolos Actividad humana
•Deforestación
•Combustibles óseos
•Transporte
•Actividades industriales
Incrementa
•Gases efecto invernadero
•Vapor de agua
•CO2, CH4, NO2, O3.
•Cloroflurocarburos
Aumenta la temperatura
Calentamiento global:
incrementa (en el tiempo), de
la temperatura media de la
atmosfera terrestre y los
océanos.
Radiación ultravioleta 
Desgaste de la capa de ozono 5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
31
PrincipalesGasescontaminantes
- El dióxido de carbono.
- Los clorofluorocarbonos.
- El metano.
- El óxido nitroso.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
32
Observe el gráfico, analice la información entregada y la incidencia 
del hombre en el aumento de CO2.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
33
¿Podemos hacer algo para reducir la emisión de gases de
invernadero y las consecuencias del calentamiento global?
Todos podemos hacer algo para reducir la emisión de gases de 
invernadero y las consecuencias del calentamiento global. Entre 
otras cosas, debemos:
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
34
Zonasque han sufrido calentamiento
global
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
35
Lluvia ácida
Cuando la humedad del aire se combina 
con oxido de nitrógeno y el dióxido de 
azufre, los cuales son provocados por las 
fabricas, centrales eléctricas y automotores 
que queman carbón y aceite se llega a 
formar la Lluvia ácida.
Estos gases al combinarse con el vapor de 
Agua se forma ácido sulfúrico y acido 
Nítrico, que cuando caen a la tierra en 
Forma de precipitación, causan daño a
La vida.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
36
Causasy efectosde laslluvias acidas
 🞇 CAUSAS:
 Quema de combustibles
 fósiles.
 Liberación del sulfuro en el ambiente 
por parte de las industrias.
 Las emisiones de los automóviles que 
producen la abundancia de óxido de 
nitrógeno en el aire.
 * EFECTOS:
 Causa daños ambientales 
severos en los bosques y en los 
árboles.
 Daña los ecosistemas vitales.
 Algunos animales no pueden 
sobrevivir a este ácido y mueren.
 Daña la salud de los seres 
humanos
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
37
Efectos de la lluvia ácida
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
38
Ciclo del Nitrógeno
 El nitrógeno es esencial para la formación de las proteínas y del material
genético de los seres vivos.
El nitrógeno forma parte de ácidos nucleicos o proteínas.
Reservorio: Atmósfera (N2 gaseoso, muy estable químicamente). También se 
encuentra en el humus orgánico y en las rocas sedimentarias.
Las reservas más activas de este elemento son los compuestos inorgánicos, como 
amonio, nitritos y nitratos, que son solubles en agua. 
Las actividades biológicas fundamentales en el ciclo del nitrógeno comprenden la 
fijación de nitrógeno, la amonificación, la nitrificación y la desnitrificación y la 
asimilación.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
39
•Fijación: Bacterias aeróbicas y 
anaeróbicas transforman elnitrógeno gaseoso en ion amonio 
(NH4 +), ion nitrito (NO2 - ) o en ion 
nitrato (NO3 - )
•Amonificación: Bacterias 
amonificantes o descomponedoras 
que transforman urea y ácido úrico en 
amoníaco (NH3 ).
•Nitrificación: Bacterias nitrificantes, que 
transforman el amoníaco (NH3 ) en nitrito 
(NO2 - ) y luego en nitrato (NO3 - ).
•Asimilación: Los nitratos son absorbidos por 
los vegetales través de las raíces, desde el 
suelo. La planta lo transforma en amonio y 
sus células pueden sintetizar aminoácidos.
•Desnitrificación: Las bacterias 
desnitrificantes del suelo, transforman el 
nitrato (NO3 - ) en nitrógeno gaseoso (N2 
), regresándolo a la atmósfera
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
40
Atmósfera
Tierra
Océano
fitoplancton bacterias
nitratos
nitratos
bacterias
N2
NOx H2O
HNO3
N orgánico
Relámpagos
industria
amonio
Ciclo del Nitrógeno
Principalmente gaseoso
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
41
Ciclo del nitrógeno 
Nitrato 
NO3
-
Nitrógeno 
orgánico
+ reducido
+ oxidado
Amonio
Amonificación
Nitrito 
NO2
Nitrificación por 
bacterias
Nitrificación por 
bacterias
NO
N2 Nitrógeno 
molecular
Desnitrificación por bacterias 
en ausencia de oxígeno
Fijación de 
N2
N2 O
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
42
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
43
El nitrógeno es el nutriente
edáfico requerido en mayor
cantidad por las plantas. En
su forma más abundante, es
el gas principal de la
atmósfera (N2). Gracias a la
actividad de algunos
microorganismos y a las
tormentas, algo del nitrógeno
compuestos utilizables
puede transformarse en
por
las plantas que los absorben
del suelo. Aquí se
representan las etapas de su
ciclo en la naturaleza.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
44
Las bacterias
utilizando como
pueden 
alimento
vivir libres 
la materia
orgánica en descomposición o bien,
algunas de ellas, pueden vivir dentro
de las células de las raíces de algunas
plantas, que adquieren de esta
manera, indirectamente, la posibilidad
de fijar el nitrógeno atmosférico.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
45
La mayoría de las plantas que tienen bacterias
fijadoras de nitrógeno asociadas a sus raíces
pertenecen al grupo conocido como
"leguminosas", muchas de las cuales producen
alimentos básicos para el hombre.
leguminosas se caracterizan, entre
rasgos, por tener frutos en forma de
Las
otros
vaina
generalmente alargada, que se seca antes de
liberar las semillas. Como leguminosas
importantes podemos mencionar: frijol,
garbanzo, cacahuate, lenteja y tamarindo. Casi
todas ellas son alimentos ricos en proteínas,
quizá principalmente debido a esas
maravillosas bacterias que les proporcionan
todo el nitrógeno que puedan requerir.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
46
En la figura se muestra la forma que adquieren las 
raíces de las leguminosas cuando están infectadas por 
bacterias fijadoras de nitrógeno.
Las raíces de las leguminosas con frecuencia están asociadas
con bacterias capaces de transformar al nitrógeno de su
forma gaseosa a compuestos asimilables por las plantas. Esta
posibilidad tiene gran importancia en la naturaleza y para la
vida del hombre.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
47
Algunos microorganismos juegan un papel 
muy importante en el ciclo del nitrógeno,
sólo unas pocas bacterias (Azotobacter, 
Rhizobium, son capaces deentre otras) 
forma orgánica. Una vezfijarlo en 
incorporado
orgánica, el
o asimilado a la 
nitrógeno sufre
materia 
distintas
transformaciones hasta que sale de nuevo a
los almacenes inorgánicos a través de la
excreción y la muerte.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
48
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
49
Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
Producción de lluvia ácida
NOx
bacterias
5/27/2022
50
Daños que produce la lluvia ácida
Acidificación de cuerpos de 
agua
Disminución de peces, 
anfibios y otros organismos
Deterioro de 
bosques de 
montaña
Corrosión de 
edificios y 
estatuas
El efecto sobre agua y suelo depende de la capacidad de 
neutralización
pH en base de nubes muy 
bajo: 3,6
Se diluye al precipitar: 4,6
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
51
Regiones del mundo más afectadas por la lluvia ácida
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
52
Reservorio:
Rocas y los sedimentos en los que se encuentra 
inmovilizado, como yeso (CaSO4 + 2 H2O) y la pirita 
(FeS2) . Sin embargo, los mares y océanos contienen 
una cantidad mayor de sulfato inorgánico disponible 
para la actividad biológica.
Las principales transformaciones biológicas 
transcurren entre dos estados de oxidación: el sulfato y 
el sulfuro de hidrógeno.
CICLO DEL
AZUFRE
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
53
Características del ciclo del azufre
El azufre es uno de los componentes más importantes para la síntesis de proteínas. De hecho, 
los aminoácidos contienen átomos de azufre, vitales para el funcionamiento de la vida. De igual 
modo, es un químico presente en las vitaminas.
El consumo del químico es efectuado por todos los seres vivos, ya sean vegetales, animales o 
humanos. Posee una circulación constante en la cadena trófica que va desde que es absorbido por las 
plantas hasta cuando es disuelto en agua. 
El azufre se produce la naturaleza gracias a erupciones volcánicas y procesos de origen bacteriano. Al 
descomponerse la materia orgánica y evaporarse el agua se da origen al azufre.
En el planeta, este componente se fija en sales y rocas, o en todo caso permanece en sedimentos y 
profundidades oceánicas. Y en lo tocante a la atmósfera, se consigue en estado gaseoso.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
54
El ciclo biogeoquímico del azufre comienza en la litosfera, es decir, la corteza terrestre superficial del planeta. 
Tanto el agua como el suelo son reservas con grandes concentraciones de sulfatos, sales y ésteres. Las plantas 
son las encargadas de absorber dichos componentes mediante sus raíces.
Posteriormente, las mismas plantas convierten los sulfatos en sulfuros para lograr asimilar el azufre en su 
estructura. Como consecuencia, se transmite de un organismo vivo a otro a través de las cadenas 
alimenticias. Un ser herbívoro se alimenta de una planta, mientras que un carnívoro se alimenta de él.
Tras lo anterior, un carnívoro devora otro y se cumple la cadena alimenticia hasta llegar a los humanos. Al 
consumir las proteínas, es posible obtener todos los beneficios procedentes del azufre.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
55
Esquema del ciclo del azufre: El dióxido de azufre de la atmósfera está disponible para los ecosistemas 
terrestres y marinos cuando se disuelve en precipitación como ácido sulfúrico débil o cuando cae 
directamente a la Tierra como consecuencia. La meteorización de las rocas también hace que los sulfatos 
estén disponibles para los ecosistemas terrestres. La descomposición de los organismos vivos devuelve 
sulfatos al océano, al suelo y a la atmósfera.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
56
El ciclo del azufre y el ser humano
 El ser humano produce de manera artificial muchos químicos derivados del azufre. 
Lamentablemente, la mayoría son peligrosos para la naturaleza y causan daño en el medio 
ambiente. Las escalas industriales de dióxido de azufre (SO2) y sulfuro de hidrógeno (H2S) 
terminan siendo nocivas para muchas especies.
 De cualquier modo, el azufre es un componente principal para la creación de diferentes 
productos. Entre ellos se incluyen las sustancias agrícolas, indispensables para la 
producción alimenticia. También se usa para fabricar sustancias de blanqueamiento de 
papel, azúcar, refinación y regeneración de resinas.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. CambranisL. Mta. Ed. Q.I
57
Impacto del ciclo del azufre
 En el medioambiente, el azufre es fundamental para preservar la vida. Ya se ha indicado 
que es un componente imprescindible para la síntesis de vitaminas, proteínas y 
minerales en los organismos. De igual forma, contribuye notoriamente a que los 
ecosistemas marinos y terrestres funcionen adecuadamente.
 Ahora bien, también es importante destacar que la producción excesiva de azufre es 
perjudicial para la naturaleza. De hecho, el mismo ser humano es el que se encarga 
de quemar de manera excesiva e irresponsable combustibles fósiles .
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
58
En síntesis, podemos establecer que durante el ciclo del azufre se producen los 
siguientes eventos:
• El azufre es asimilado e incorporado por las plantas para el desarrollo de sus funciones vitales.
• Los animales herbívoros incorporan el azufre cuando se alimentan de las plantas.
• Los animales carnívoros, al consumir a su presa, incorporan el azufre a su sistema.
• Cuando los animales mueren, las bacterias convierten sus restos de nuevo en sulfato.
• Los nuevos sulfatos pasan al suelo, para que las plantas utilicen nuevamente el azufre.
• El azufre puede llegar a la atmósfera como dióxido de azufre (SO2), gas proveniente de los volcanes, 
la descomposición de materia orgánica y por la acción humana.
• Cuando en la atmósfera se combina el azufre con el agua, se forma ácido sulfúrico (H2SO4) que al 
momento de precipitar se convierte en lluvia ácida.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
59
vegetales
fosfatos,
acuáticos aprovechan 
incorporando el fósforo a
componentes del fitoplancton y los
los las
cadenas tróficas. microorganismosLos
ciclo del fósforo porparticipan en 
transferencia
el
de formas inorgánicas a
orgánicas o bien solubilizando el fosfato 
insoluble.
CICLO DEL FÓSFORO
Los reservorios más activos se 
encuentran en suelo y aguasen 
forma defosfato. Los
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
60
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
61
La eutrofización y las zonas muertas
 La mayoría de los fertilizantes que se usan en la agricultura, y en los huertos y jardines, 
contiene tanto nitrógeno como fósforo, los cuales pueden llegar hasta los ecosistemas 
acuáticos mediante escurrimientos superficiales. El fertilizante en los escurrimientos 
puede provocar el crecimiento excesivo de algas y otros microbios que estaban 
previamente limitados por la cantidad de nitrógeno o fósforo. Este fenómeno se conoce 
como eutrofización
 ¿Por qué es perjudicial la eutrofización? Algunas algas hacen que el agua huela o sepa mal 
o producen compuestos .Además, cuando todas esas algas mueren y son descompuestas 
por microbios, se usan grandes cantidades de oxígeno en el proceso. Este aumento en el 
uso de oxígeno puede disminuir fuertemente los niveles de oxígeno disuelto en el agua y 
conducir a la muerte por hipoxia —falta de oxígeno— de otros organismos acuáticos 
como los peces y moluscos.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
62
 Las regiones de los lagos y océanos que quedan sin oxígeno debido a la 
afluencia de nutrientes se llaman zonas muertas. 
 El número de zonas muertas se ha ido incrementando durante varios años y para 
el 2008 existían más de 400. Una de las peores zonas muertas se encuentra frente 
a la costa de los Estados Unidos en el Golfo de México. 
 El escurrimiento de fertilizantes de la cuenca del río Misisipi creó una zona muerta 
de 21 919 kilómetros cuadrados. Como puedes ver en la figura siguiente, las 
zonas muertas se encuentran en áreas muy industrializadas y con alta densidad 
poblacional alrededor del mundo.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
63
¿Cómo puede reducirse o evitarse la eutrofización? 
 Los fertilizantes, los detergentes que contienen fósforo y las aguas 
residuales eliminadas de forma inadecuada son fuentes de nitrógeno y 
fósforo que causan eutrofización. Reducir el uso de fertilizantes, eliminar los 
detergentes que contienen fósforo y asegurar que el drenaje no entre en 
los ríos 
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
64
Puntos más importantes del ciclo del fósforo
• El fósforo es un nutriente esencial que se encuentra en las macromoléculas, incluyendo el AD 
N, de los humanos y otros organismos.
• El ciclo del fósforo es lento. La mayor parte del fósforo que existe en la naturaleza se encuentra 
en forma de ion fosfato.
• A menudo, el fósforo es el nutriente limitante, o el nutriente más escaso y que por ello 
restringe el crecimiento, en los ecosistemas acuáticos.
• Cuándo el nitrógeno y el fósforo de los fertilizantes son acarreados por los escurrimientos 
hasta los lagos y océanos, producen eutrofización: el crecimiento excesivo de algas. Las algas 
pueden agotar el oxígeno del agua y crear una zona muerta.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
65
LA INFLUENCIA DEL HOMBRE EN LA BIOSFERA: 
Hace 3.500 millones de años que existe vida en el planeta. Desde entonces se han 
producido cambios lentos, graduales, que han afectado al planeta y a sus habitantes, 
provocando la aparición y extinción de nuevas especies.
La vida del hombre sobre la tierra es corta (sólo unos miles de años) y el número de 
seres humanos sobre el planeta tampoco es grande (mucho menor que el de otras 
especies), sin embargo, la capacidad que tienen los humanos de modificar la biosfera 
es mucho mayor que el resto. 
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
66
RECURSOS NATURALES: 
 RECURSOS NATURALES: El desarrollo de la sociedad humana está basado 
en el consumo de grandes cantidades de energía. Esta energía, circula 
por los ecosistemas, permite vivir a los seres vivos y procede en última 
instancia del sol.
 La mayor parte de la energía que usamos procede de los recursos 
naturales de nuestro planeta. La extracción de energía procedente de los 
recursos naturales, puede originar serios problemas cuando ésta se obtiene 
de recursos no renovables.
 Un recurso es no renovable, cuando se agota o se puede agotar sin 
poderse regenerar. Es recurso renovable aquel que tras ser usado puede 
regenerarse de forma natural o artificial.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
67
Lluvia ácida
Cuando la humedad del aire se combina 
con oxido de nitrógeno y el dióxido de 
azufre, los cuales son provocados por las 
fabricas, centrales eléctricas y automotores 
que queman carbón y aceite se llega a 
formar la Lluvia ácida.
Estos gases al combinarse con el vapor de 
Agua se forma ácido sulfúrico y acido 
Nítrico, que cuando caen a la tierra en 
Forma de precipitación, causan daño a
La vida.
CONTAMINANTES
Causasy efectosde laslluvias acidas
 🞇 CAUSAS:
 Quema de combustibles
 fósiles.
 Liberación del sulfuro en el ambiente 
por parte de las industrias.
 Las emisiones de los automóviles que 
producen la abundancia de óxido de 
nitrógeno en el aire.
 * EFECTOS:
 Causa daños ambientales 
severos en los bosques y en los 
árboles.
 Daña los ecosistemas vitales.
 Algunos animales no pueden 
sobrevivir a este ácido y mueren.
 Daña la salud de los seres 
humanos
Efecto invernadero: causas y 
consecuencias en el clima
 El efecto invernadero se define como un fenómeno natural por el que unos gases 
determinados que componen la atmósfera retienen parte de la energía solar reflejada por 
el suelo, absorbiéndola y transformándola en un movimiento molecular interno que produce 
un aumento de la temperatura.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
70
. Causas del efecto invernadero
 La combustión fósil, de biomasa y de residuos.
 La producción y uso de aerosoles que tienen una gran influencia en el tiempo de 
vida de las nubes y en la precipitación, que se componen de vapor de agua (gas 
GEI) que refleja la luz solar enfriando el planeta.
 Cambiosen los usos del suelo como la tala y la quema de bosques (ej: Amazonia) 
para combustión alterando el albedo superficial.
 Algunas actividades agrarias como la fermentación entérica como consecuencia 
del proceso digestivo de los herbívoros, descomposición en condiciones anaerobias 
(sin oxígeno) del estiércol generado por especies pecuarias o los cultivos de arroz 
bajo riego.
 El tratamiento anaerobio de aguas residuales domésticas e industriales.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
71
Consecuencias del efecto invernadero
 . El efecto invernadero conlleva un cambio climático en cuanto al 
aumento de la temperatura global. Desencadena colapsos en las 
corrientes marinas, en los movimientos atmosféricos y en las dinámicas 
terrestres en general como es el aumento del nivel del mar, 
desplazamientos de especies, desaparición de especies, cambios en el 
ciclo hidrológico, deshielo de los polares, etc.
 Además, según el informe de la Organización Mundial de la Salud (OMS), 
el efecto invernadero ha potenciado los casos de malaria, salmonelosis, 
diarreas causando deshidratación en los niños y otras infecciones 
intestinales.
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
72
Cuáles son los gases de efecto 
invernadero?
 Los gases en la atmósfera que absorben la radiación infrarroja procedente 
de la Tierra o radiación saliente son conocidos como Gases de Efecto 
Invernadero (GEI). 
 Entre ellos se encuentran el dióxido de carbono, el vapor de agua, el óxido 
nitroso, el metano y el ozono. 
5/27/2022Dra.Ed. Lupita M. Cambranis L. Mta. Ed. Q.I
73