30 de maig 2017

Estudiar ecologia online. activitats voluntàries


En aquest treball voluntari anem a  utilitzar els recursos de la web del MEC "La isla de las ciencias" on studiarem els temes corresponents a l'àrea d'ecologia, concretament part dels temes:
  • 7- Factors ambientals
  • 8- Ecosistema

Recordeu que es tracta d'activitats voluntàries i que serviran per a pujar la nota del tema i de l'avaluació. Aquest tema és un poc més complicat que l'anterior i predomina l'ús de les gràfiques, però estic segur que, si us esforceu podreu aprendre prou. He seleccionat aquelles activitats que crec que poden ser les més profitoses. Una vegada fetes (no us oblideu d'afegir les imatges que demostren que heu fet realment l'activitat) me les passeu per box.com.

Les activitats concretes que us propose són les següents:

Unitat 7: factors ambientals: 

  • Activitat DISTRIBUCIÓ D'ESPÈCIES
  • Activitat FACTOR LIMITANT. BIOMES
  • Activitat TIPUS DE FACTORS


Si a algú li ha agradat molt aquesta activitat, pot continuar i fer l'activitat d'aplicació PLAGUES



 Unitat 8: ecosistema:

  • Activitat BIOCENOSI



No fa falta fer totes les activitats. Depén de vosaltres. Podeu fer des d'una activitat fins a les cinc. Això sí, deixeu totes les activitat dins d'una carpeta amb el nom ECOLOGIA_ISLA.

Com en els altres temes, cada unitat consta de tres parts: 
  • Conceptes previs (complementen la informació de classe)
  • Activitats (aquestes són les que heu d'enviar)
  • Avaluació (podeu contestar les preguntes test i comprovar quin és el vostre nivell)
La web també disposa d'una sèrie d'enllaços per consultar (no sempre funcionan, pero no passa res) i un glossari que ens explica el significat dels conceptes científics.

 La data límit per presentar els treballs en box.com serà el dia 20 d'abril, de manera que teniu un mes per poder treballar. En classe hi veurem algun dia com es treballen les activitats per si algú té algun problema i no sap continuar (dies 6 i 13 d'abril)

24 de maig 2017

Cicles biogeoquímics


Us passe la informació trobada al blog  biolulia 

El flux d’energia en els ecosistemes és unidireccional. Va des dels organismes productors fins als consumidors primaris i secundaris i descomponedores. De tota l’energia que entra en un nivell, només una petita part podrà ser aprofitada pels éssers del següent nivell ja que en cadascun s’aprofita l’energia entrant en el manteniment de les pròpies estructures i funcions i es dissipa en forma de calor. Les restes no assimilades i cadàvers són aprofitats per descomponedores i l’energia es perd de nou en forma de calor. L’energia mai pot reciclar-se. 
Matèria
Els materials que constitueixen els éssers vius si es reciclen. La seva quantitat total en el nostre planeta roman constant. Un àtom de carboni que avui forma part del carbonat càlcic d’una calcària, pot passar a l’atmosfera en forma de diòxid de carboni per un fenòmen de descarbonatació, d’aquí, pot ser fixat i transformat en glucosa per un vegetal, que al ser consumit proporcionarà aquesta matèria orgànica a un herbívor, que pot degradar aquesta glucosa per respiració fins a diòxid de carboni que passi de nou a l’atmosfera.
Un mateix àtom pot, al llarg del temps, formar part de l’atmosfera, biosfera, geosfera, hidrofera. D’aquí el nom de cicle, pel reciclatge i la no unidireccionalidad, i biogeoquímic perquè un mateix àtom pot formar part de diferents sistemes. Per la seva importància per a la vida, els més rellevants són els cicles del carboni, nitrogen, sofre i fòsfor. Aquests elements passen dels éssers vius als diferents compartiments del planeta (sòl, aigua, aire), i d’allí de nou als éssers vius. En aquest pas, tenen especial importància els microorganismes, alguns per la seva funció descomponedora i mineralizadora.
 Cicle del Carboni
El carboni és fonamental per als éssers vius doncs forma part de totes les biomolècules orgàniques.

  1. Els productors fixen el carboni inorgànic en forma de CO2 formant molècules orgàniques.
  2. L’assimilació del CO2 és majoritàriament fotosintética amb alliberament d’O2 com producte de rebuig.
    1. Les plantes terrestres realitzen aproximadament el 50% de la Fotosíntesi
    2. En les aigües les algues i cianobacterias fixen l’altre 50%
    3. La fotosíntesi anoxigénica és molt menys important en el planeta actual
    4. La contribució dels quimiolitotrofos també és escassa
  3. Els heterótrofos consumidors i descomponedores alliberen CO2 en el seu catabolisme per a obtenir energia.
    1. Especialment important és la respiració aerobia que consumeix generalment O2 .
    2. També s’allibera CO2 en algunes fermentacions anaeròbies
    3. La major part de l’alliberament de CO2 la realitzen els descomponedores bacteris i fongs
    4. El 90% de la producció de CO2 a nivell de la biosfera és d’origen microbià
  4. Part de la matèria orgànica pot, en determinades circumstàncies, no oxidarse quedar segrestada en sediments (formant sediments bituminosos, carbó, petroli i gas natural). Aquest carboni torna al cicle quan entren en contacte amb la superfície.
  5. Una petita part del carboni es troba en l’atmosfera en forma de metà CH4 . Ho produïxen els bacteris metanógenas anaeròbies que viuen en els pantans i en l’intestí d’alguns herbívors, les plantes i les emanacions de gas natural. El metà s’oxida a CO2, però el temps que romàn a l’atmosfera actua com un potent gas hivernacle.
  6. Molts organismes poden prendre C en forma de CaCO3 per a formar els seus esquelets
  7. Les majors reserves de carboni del planeta es troben en forma de carbonats en les roques terrestres. Part són d’origen biològic i part per precipitació química
  8. El cicle del carboni té una importància fonamental en el clima global de la Terra. Els carbonats i la tectònica de plaques actuen com un termostat que ha permès a la Terra mantenir la seva temperatura a pesar de l’augment de la radiació solar:
    1. En períodes d’alta temperatura augmenten les precipitacions, l’erosió i la meteorització segrestant el CO2 atmosfèric en sediments carbonatats i fent descendir la temperatura per ser el CO2 un gas hivernacle.
    2. En períodes més freds disminuïx la reacció del CO2 amb els sediments
  9. La tectònica de plaques fa descendir els carbonats en l’escorça terrestre. AL ser escalfats es descomponen i el CO2 torna a l’atmosfera en emanacions volcàniques.
Animació del ciclo del carboni



Cicle del Nitrogen
El nitrogen és un element necessari en grans quantitats per als éssers vius doncs forma molècules imprescindibles per a les formes de vida com aminoàcids que formen les preoteínas, bases nitrogenades en els nucleòtids i moltes altres substàncies derivades.
  1. L’única font de Nitrogen assimilable per les plantes i la majoria dels microorganismes productors és el nitrat (NO3-) i, en menor mesura l’amoniac (NH3). 
  2. Els organismes autótrofos ho reduïxen i incorporen el N a la matèria orgànica principalment en aminoàcids que formen les proteïnes 
  3. Els organismes consumidors mantenen la major part del nitrogen. Excreten part en forma de amoniac, urea, àcid úric, etc 
  4. L’amoniac passa a NO2- i NO3- pel metabolisme dels Bacteris Nitrificants; Són quimiolitotrofas aerobias obligades. 
  5. En ambients anaerobis actuen els Bacteris Desnitrificants. Són respiradores anaeròbies que prenen com acceptor d’H composts de nitrogen i converteixen NO3- en NO2- i aquest en N2
  6. El nitrogen atmosfèric (N2) és un gas molt estable i poc reactiu. 
    1. Pot passar al cicle del N per un mecanisme abiótico que ocorre durant les tempestes: les descàrregues elèctriques poden oxidarlo a NOx i aquests òxids reaccionar amb l’aigua donant NO3- i ser arrossegat amb la pluja cap al sòl. 
    2. També produeixen NOx els processos de combustió d’origen humà. 
    3. Més important és la incorporació al cicle pels Bacteris fixadors de Nitrogen. Poden ser autòtrofes com algunes cianobacteries o heteròtrofes. Algunes són simbionts de determinades plantes (RhizobiumAzotobacter Frankia en nòduls radicals de lleguminosas) Prenen N2 i ho transformen inicialment en NH3 que fixen als seus compostos orgànics. El procés suposa una despesa energètica important. Aquests bacteris són molt importants doncs compensa les pèrdues de N dels bacteris desnitrificants. Molts organismes realitzen simbiosis amb aquests bacteris o cianobateris. Poden arribar a fixar de 6 a 100 Kg de N per Ha i any.


28 de març 2017

Potències de 10



i un video resum que us agradarà més


L'univers conegut

Tot i que estudiarem principalment el nostre sistema Solar, cal destacar que l'Univers conegut és molt més gran. En aquestes fotografies, anàlogues a les que tens al llibre en la pàgina 12, t'ajudarà a entendre la immensitat de l'espai. Cada fotografia apareix en la següent representada per un punt marcat en roig. I penseu que el grup local de galàxies és una petitíssima part de tot l'Univers. Tot fent clic sobre les fotos, les podràs veure amb més detall.

Terra

Sistema Solar
Proximitats del Sistema Solar


Via Làctia
Grup Local de Galàxies

Un dels experiments més importants del segle XX

Stanley Miller i l'origen de la química prebiòtica


per Jeffrey L. Bada


L'experiència de Miller la teniu al minut 47:30. Són uns pocs minuts, però quins minuts.... La resta del capítol és increïble i us recomane veure'l. Un dels documentals de Biologia que més m'ha agradat en els molts anys que impartisc classes i això que ja tens anys i Carl Sagan ja fa molts anys que ja no està entre nosaltres


A la tardor de 1952, un professor i premi Nobel de seixanta anys, Harold C. Urey, i un estudiant de postgrau de 22, Stanley L. Miller, es van asseure en un despatx del Departament de Química de la Universitat de Chicago per discutir com podrien simular les condicions i reaccions que van produir els compostos orgànics de la Terra primitiva. Una conferència d'Urey a la tardor de 1951 va estimular l'interès de Miller per una qüestió que durant molt de temps s'havia considerat inextricable: com es va originar la vida a la Terra a partir de matèria inanimada. Després d'esperar quasi un any, Miller va aconseguir finalment reunir el valor per a acostar-se a Urey i preguntar-li sobre la possibilitat de realitzar un experiment per verificar les idees d'Urey sobre la creació dels compostos orgànics en la Terra primerenca. Després d'una certa vacil·lació, Urey va accedir a permetre a Miller dur a terme l'experiment, sempre que obtinguera resultats en sis mesos que suggeriren que valia la pena continuar-lo. El problema que ocupava la seua atenció en la reunió de 1952 era com crear un experiment que poguera demostrar com es podrien haver produït alguns dels compostos orgànics essencials que es pensa que van ser importants per a l'origen de la vida (Bada i Lazcano, 2012).

MODELANT LA TERRA PRIMIGÈNIA AL LABORATORI

Urey i Miller van reconèixer que en els processos químics generals que ocorren en la superfície de la Terra participaven tres components generals: l'energia, l'atmosfera i els oceans. Però, com es podria simular la interacció d'aquests components en un experiment de laboratori? Es pensava que es podien utilitzar diversos tipus d'energia, incloent-hi la radiació còsmica i ultraviolada, la desintegració radioactiva, la calor i les descàrregues elèctriques. Es van adonar que un problema amb l'ús de la radiació i la calor com a fonts d'energia era que resultaven massa energètiques i probablement destruirien qualsevol compost orgànic al mateix ritme que se sintetitzaven. Per tant, van decidir centrar-se en les descàrregues elèctriques com a font d'energia per al seu experiment. 
Els químics havien estat experimentant amb espurnes elèctriques en mescles de gasos des del treball pioner de Lord Cavendish en el segle xviii, que va demostrar que l'acció d'una descàrrega elèctrica resultava en la producció d'àcid nitrós (Cavendish, 1788). Durant el segle xix es va produir una investigació extensa de la síntesi de compostos orgànics simples usant una varietat de condicions. El 1913 Walther Löb va aconseguir sintetitzar un aminoàcid simple, la glicina, mitjançant l'exposició de formamida humida a una descàrrega elèctrica silenciosa i a llum ultraviolada (Löb, 1913). No obstant això, sembla que ningú havia pensat de quina manera podrien relacionar-se aquests experiments amb la síntesi prebiòtica (abans de la biologia) i l'origen de la vida. 
Probablement les descàrregues elèctriques eren comunes en les etapes primerenques de la Terra. L'atmosfera devia estar sotmesa a una gran quantitat de raigs amb efecte corona. Els raigs també devien estar associats amb les erupcions volcàniques, que també van ser comunes en la Terra primitiva. Al laboratori, amb una simple bobina comercial de Tesla es pot reproduir fàcilment una descàrrega que simule aquests processos. 
A la Terra moderna, una de les principals característiques de la interacció atmosfera-oceà és l'evaporació de l'aigua i la condensació en l'atmosfera en forma de precipitació. A la Terra actual la precipitació que cau al continent torna als oceans mitjançant les aportacions dels rius. En una mitjana global, els rius descarreguen aproximadament 4,2 × 1016 litres per any en els oceans (Fekete, Vörörsmarty i Grabs, 2002). Com que els oceans de la Terra contenen 1,3 × 1021litres d'aigua, això vol dir que l'aportació d'aigua dels rius és la de la totalitat dels oceans en només uns 30.000 anys. 
A la Terra primerenca probablement hi havia menys continents de grans dimensions i les úniques àrees de terra exposades sobre l'oceà eren illes relativament petites. Per tant, l'aportació d'aigua fluvial no podria haver estat un component important del cicle de l'aigua. Més aviat la forma dominant perquè l'aigua que s'evaporava de l'oceà hi tornara devia ser la precipitació directa sobre la seua superfície. 
Per a modelar aquests processos generals Urey i Miller van dissenyar un aparell de vidre que incloïa un matràs d'aigua connectat a un altre matràs més gran amb elèctrodes que proporcionaven energia per descàrrega elèctrica (figura 1). El matràs d'aigua es podia escalfar per replicar l'evaporació. També hi havia un altre connector entre els dos matrassos en què un condensador actuava sobre l'aigua en estat gasós i la tornava al matràs d'aigua, simulant la precipitació. L'aparell es va evacuar primer per eliminar qualsevol traça d'aire (l'oxigen podia provocar una explosió) i després se li va afegir una mescla de gasos. Urey suggeria que l'atmosfera primitiva estava composta de gasos reductors com l'hidrogen, el metà i l'amoníac. Per tant, quan es van realitzar els primers experiments, es va utilitzar aquesta mescla de gasos. 

EL NAIXEMENT DE LA QUÍMICA PREBIÒTICA

Els primers resultats van ser espectaculars! Poc després que començara la descàrrega entre els elèctrodes gràcies a la bobina de Tesla, les superfícies del vidre i l'aigua de l'aparell es van tornar marrons (figura 1). Després de sis dies, tot estava cobert d'un material fosc i viscós d'aspecte oliós. Òbviament, s'havia produït algun tipus de reacció química. Miller va interrompre de seguida l'experiment per a determinar quins gasos quedaven en el matràs. A més dels gasos inicials, hidrogen, metà i amoníac, després de la descàrrega hi havia monòxid de carboni i nitrogen. Basant-se en les quantitats finals de metà més monòxid de carboni i en les quantitats inicials de metà, Miller va estimar que un 50-60 % del carboni present originàriament com a metà s'havia convertit en compostos orgànics, la immensa majoria dels quals eren materials polimèrics complexos (Miller, 1955). 

Tot seguit, Miller va analitzar la solució aquosa i va realitzar alguns tests senzills per detectar alguns compostos orgànics específics. Va detectar-hi aminoàcids com la glicina, l'alanina, β-alanina i l'àcid α-aminobutíric, així com àcid fòrmic, àcid glicòlic, àcid làctic, àcid acètic i àcid propiònic. L'experiment va ser, per tant, el primer a demostrar que els compostos orgànics associats amb la bioquímica es podien simular sota les condicions possibles de la Terra primigènia. El primer article es va publicar en Science el 15 de maig de 1953 (Miller, 1953). Els mitjans de comunicació es van fer eco de la publicació i Miller es va fer mundialment famós1. Acabava de complir 23 anys. Resulta interessant d'aquesta reconeguda publicació que Miller hi apareguera com l'únic autor. Urey li va dir a Miller quan es va presentar el document que volia que fóra l'únic autor. Pensava que, si apareixia com a coautor, tothom li atorgaria a ell tot el crèdit. 
Miller es va disposar llavors a caracteritzar millor els diferents compostos sintetitzats en l'experiment. Va provar altres variacions del disseny original de l'aparell, així com diferents quantitats relatives de gasos. En total, Miller va informar de més de 20 compostos diferents sintetitzats en l'experiment. Miller també es va adonar que l'aminoàcid es formava per la síntesi de Strecker, coneguda des de feia cent anys (Strecker, 1850). En aquesta síntesi es formen reactius com el cianur d'hidrogen (HCN), els aldehids i les cetones en la descàrrega elèctrica. Aquests, en dissoldre's en aigua en presència d'amoníac, reaccionen i produeixen aminoàcids (després d'un parell de passos intermedis). El mateix procés va sintetitzar els hidroxiàcids detectats per Miller. Tot seguit es mostren les seqüències de reacció: 

HCN + Aldehids/Cetones + NH3 → aminoàcids
HCN + Aldehids/Cetones → hidroxiàcids

Per provar si aquesta seqüència de reacció explicava alguns dels compostos detectats per Miller, va realitzar noves anàlisis de la solució d'aigua (Miller, 1957). Va descobrir que, després de realitzar l'experiment durant 25 hores, el HCN era present en una concentració d'aproximadament 40 μM, els aldehids en 1 μM i el total d'aminoàcids arribava a uns 2 μM. Aquests components no s'havien pogut detectar al principi de l'experiment. A més, la concentració d'amoníac havia disminuït constantment durant l'experiment. Això va proporcionar proves clares que la síntesi de Strecker era, en efecte, el mecanisme per a la síntesi dels aminoàcids en l'experiment. Altres compostos detectats per Miller, com la urea, es podien sintetitzar senzillament a partir d'amoni i cianat (format en la descàrrega elèctrica), una reacció descoberta per Friedrich Wöhler el 1828 (Wöhler, 1828).

Programa tres14: L'Univers

Episodi del programa tres14 de TV1 emés en febrer de 2011 i en el qual trobareu una gran quantitat de respostes als enigmes de l'univers.

Estudiar ecologia online. activitats voluntàries

En aquest treball voluntari anem a  utilitzar els recursos de la web del MEC " La isla de las ciencias " on studiarem els tem...