CICLOS DE NUTRIENTES SEDIMENTARIOS

La proporción de fósforo en la materia viva es relativamente pequeña, pero el papel que desempeña es vital. Es componente de los ácidos nucleicos como el ADN, muchas sustancias intermedias en la fotosíntesis y en la respiración celular están combinadas con el fósforo, y los átomos de fósforo proporcionan la base para la formación de los enlaces de alto contenido de energía del ATP, se encuentra también en los huesos y los dientes de animales, incluyendo al ser humano. Este elemento en la tabla periódica se denomina como «P».
La mayor reserva de fósforo está en la corteza terrestre y en los depósitos de rocas marinas.
El ciclo del fósforo es un ciclo biogeoquímico describe el movimiento de este elemento  en su circulación en el ecosistema
.
Los seres vivos toman el fósforo
P, en forma de fosfatos > a partir de las rocas > fosfatadas, que mediante meteorización  se descomponen y liberan los fosfatos.
Éstos pasan a los vegetales  por el suelo <

y, seguidamente, pasan a los animales Cuando éstos excretan, los descomponedores  actúan volviendo a producir fosfatos. Una parte de estos fosfatos son arrastrados por las aguas al mar en el cual lo toman las algas , peces y aves  marinas, las cuales producen guano el cual se usa como abono en la agricultura ya que libera grandes cantidades de fosfatos; los restos de las algas, peces y los esqueletos de los animales marinos dan lugar en el fondo del mar a rocas fosfatadas, que afloran por movimientos orogénicos De las rocas se libera fósforo y en el suelo, donde es utilizado por las plantas para realizar sus funciones vitales. Los animales obtienen fósforo al alimentarse de las plantas o de otros animales que hayan ingerido. En la descomposición bacteriana de los cadáveres, el fósforo se libera en forma de ortofosfatos (PO4H2) que pueden ser utilizados directamente por los vegetales verdes, formando fosfato orgánico (biomasa vegetal), la lluvia puede transportar este fosfato a los mantos acuíferos o a los océanos. El ciclo del fósforo difiere con respecto al del carbono, nitrógeno y azufre en un aspecto principal.
El fósforo no forma compuestos volátiles que le permitan pasar de los océanos a la atmósfera y desde allí retornar a tierra firme. Una vez en el mar, solo existen dos mecanismos para el reciclaje del fósforo desde el océano hacia los ecosistemas terrestres. Uno es mediante las aves marinas que recogen el fósforo que pasa a través de las cadenas alimentarias marinas y que pueden devolverlo a la tierra firme en sus excrementos. Además de la actividad de estos animales, hay la posibilidad del levantamiento geológico de los sedimentos del océano hacia tierra firme, un proceso medido en miles de años.
El hombre también moviliza el fósforo cuando explota rocas que contienen fosfato.
EFECTOS AMBIENTALES DEL FÓSFORO
FFÓSFORO BLANCO:
El fósforo blanco estra en el ambiente cuando es usado en industrias para hacer otros productos químicos y cuando el ejército lo usa como munición. A través de descargas de aguas residuales el fósforo blanco termina en las aguas superficiales cerca de las fábricas donde es usado.
El fósforo blanco no es probablemente esparcido, porque este reacciona con el oxígeno bastante rápido.
Cuando el fósforo termina en el aire a través de los tubos de escape este teminará usualmente reaccionando con el oxígeno al instante para convertirse en partículas menos peligrosas. Pero en suelos profundos y en el fondo de los ríos y lagos el fósforo puede permanecer miles de años y más.
FFosfatos:
Los fosfatos tienen muchos efectos sobre los organismos. Los efectos son mayormente consecuencias de las emisiones de grandes cantidades de fosfatos en el ambiente debido a la minería y los cultivos. Durante la purificación del agua los fosfatos no son a menudo eliminado correctamente, así que pueden expandirse a través de largas distancias cuando se encuentran en la superficie de las aguas.
Debido a la constante adición de fosfatos por los humanos y que exceden las concentraciones naturales, el ciclo del fósforo es interrumpido fuertemente.
El incremento de la concentración de fósforo en las aguas superficiales aumenta el crecimiento de organismos dependientes del fósforo, como son las algas. Estos organismos usan grandes cantidades de oxígeno y previenen que los rayos de sol entren en el agua. Esto hace que el agua sea poco adecuada para la vida de otros organismos. El fenómeno es comúnmente conocido como eutrofización
El azufre forma parte de incontables compuestos orgánicos algunos de ellos llegan a formar parte de proteínas >. Las plantas  y otros productores primarios lo obtienen principalmente en su forma de ion sulfato (SO4 -2). Estos organismos 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.
La contaminación atmosférica procedente de la actividad humana representa una introducción de este elemento de gran importancia

Es la uníón entre dióxido de carbono (CO₂) y agua (H₂O) que da como resultado azúcar (CH₂O) y oxígeno (O2) mediante la utilización de energía solar en los organismos de las plantas. El azúcar contiene la energía solar almacenada, útil como materia prima en la formación de otros compuestos.

IMPORTANCIA DE LA FOTOSÍNTESIS:

La fotosíntesis se realiza en los cloroplastos, donde se encuentran los pigmentos capaces de captar y absorber la energía luminosa procedente del Sol. Estos pigmentos son:Clorofila (verde),Xantofila (amarillo),Carotinoides (anaranjados)

FACTORES AMBIENTALES

Existen factores ambientales que condicionan el rendimiento e intensidad de la fotosíntesis. Esto es muy importante desde el punto de vista biológico, puesto que lo que llamamos rendimiento fotosintético es lo mismo que cantidad de materia orgánica producida.
Los principales condicionantes de la fotosíntesis son:La concentración de dióxido de carbono,La concentración de oxígeno,La intensidad luminosa,El tiempo de iluminación o también llamado fotoperiodo,La humedad,La temperatura.

LA ENERGÍA SOLAR EN LA FOTOSÍNTESIS

Se convierte en energía química y el carbono se fija en compuestos orgánicos. La vida sobre la Tierra depende de la luz solar. La energía en la luz solar es capturada y aprovechada por los vegetales (organismos fotosintéticos) para formar carbohidratos y oxígeno libre a partir del dióxido de carbono y el agua, en una serie de reacciones bioquímicas complejas.

FASES EN LA FOTOSÍNTESIS:

En la Fase Clara de la fotosíntesis, la transferencia de electrones se realiza en los Tilacoides de los Cloroplastos.
En la Fase Oscura de la fotosíntesis, la transferencia de electrones se realiza en los Estromas de los Cloroplastos.
TILACOIDES (del griego thylakos = pequeña bolsa). Membranas internas en los cloroplastos que conforman compartimentos en los que tienen lugar las reacciones lumínicas de la fotosíntesis. Un conjunto de tilacoides forma la grana. El área entre las granas se denomina estroma.

ESTROMA:

Matriz proteica entre las granas de los cloroplastos. Sitio de las reacciones oscuras de la fotosíntesis.

A. FASE CLARA (LUMINOSA).-

Reacciones propiciadas por la luz solar

La fase luminosa, fase clara, fase fotoquímica o reacción de Hill, es la etapa primaria en la fotosíntesis que convierte la energía solar en energía química. La luz solar es absorbida por clorofilas y proteínas que se agrupan en unidades llamadas foto-sistemas, ubicados en los tilacoides (membranas internas de los cloroplastos). Se denomina fase luminosa o clara, ya que al utilizar la energía lumínica, sólo puede llevarse a cabo en condiciones de alta luminosidad, ya sea natural o artificial.
El Foto Sistema I (PSI) y el foto Sistema II (PSII) se encargan de captar la luz solar y de emplear su energía para impulsar el transporte de electrones a través de una cadena de receptores.

B. FASE LUMINOSA ACÍCLICA.-

El proceso se inicia con la llegada de fotones de luz al foto sistema II, lo que provoca la excitación del pigmento diana, dicha excitación tiene lugar con la captación de los electrones procedentes de la fotólisis del agua y el que la molécula de clorofila, ceda o capte electrones, está en función de su potencial REDOX (
Reacciones de Reducción-Oxigenación.)

C. FASE LUMINOSA CÍCLICA.-

La fase luminosa cíclica es importante para sintetizar el ATP suficiente para que tenga lugar la fase biosintética dado que como vimos en la fase anterior la cantidad era escasa. El proceso es similar al acíclico, pero sin la participación del foto sistema II.

D. FASE OSCURA

Ciclo de Calvin Benson: La transferencia de electrones se realiza en los Estromas de los Cloroplastos

En la fase oscura, se utiliza la energía química obtenida en la fase clara (luminosa) para reducir CO2, Nitratos y Sulfatos y asimilar los bioelementos C, H, y S, con el fin de sintetizar glúcidos, aminoácidos y otras sustancias.

PROCESO DE LA FOTOSÍNTESIS

En el proceso de la fotosíntesis, el agua (H₂O) y dióxido de carbono (CO₂) procedentes de la atmósfera aportan los elementos necesarios para que la planta sintetice la glucosa por acción de la luz solar y libere en la atmósfera oxígeno molecular.
La planta aprovecha la luz solar para producir:
– Moléculas ATP (transferencia de energía).
– Co-enzimas NADPH (portadoras de energía) que se utilizan en la fase oscura.
ATP (Adenosina Trifosfato): es la molécula que transfiere energía desde las reacciones químicas que la almacenan hacia las que las reacciones químicas que las consumen. De esta forma, en la fase clara, la luz solar incide sobre la clorofila propiciando que un electrón se traslade a un nivel de energía superior.
NADPH ó NADP (Nicotiamida-Adenina Dinucleótido Fosfato): es una co-enzima utilizada durante la noche (fase oscura) en la fijación del CO₂ para la realización de la fotosíntesis. Esta co-enzima recibe hidrógeno para convertir el CO₂ en carbón orgánico. La NADP más Hidrógeno (H) = NADPH.

ATP y NADPH:

conjuntamente, se encargan de convertir el CO2 y el agua en compuestos orgánicos reducidos.
Se denomina ciclo biogeoquímico al movimiento de cantidades masivas de carbono nitrógeno oxígeno , hidrógeno calcio <
, sodio sulfuro fósforo y otros elementos  entre los componentes vivientes y no vivientes del ambiente (atmósfera  y sistemas acuáticos) mediante una serie de procesos de producción y descomposición.

TIPOS DE CICLOS BIOGEOQUIMICOS1.- CICLO DE NUTRIENTES SEDIMENTARIOS: los nutrientes circulan principalmente en la corteza terrestre (suelo, rocas, sedimentos, etc) la hidrosfera y los organismos vivos. Los elementos en estos ciclos son generalmente reciclados mucho más lentamente que en el ciclo gaseoso, además el elemento se transforma de modo químico y con aportación biológica en un mismo lugar geográfico. Los elementos son retenidos en las rocas sedimentarias durante largo periodo de tiempo con frecuencias de miles a millones de años. Ejemplos de este tipo de ciclos son el FÓSFORO  y el AZUFRE2.- CICLO DE NUTRIENTES GASEOSOS:
los nutrientes circulan principalmente entre la atmósfera y los organismos vivos. En la mayoría de estos ciclos los elementos son reciclados rápidamente, con frecuencia de horas o días. Este tipo de ciclo se refiere a que la transformación de la sustancia involucrada cambia de ubicación geográfica y que se fija a partir de una materia prima gaseosa. Ejemplos de ciclos gaseosos son el CARBONO +el NITRÓGENO  y OXÍGENO