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Guía de Ecología Ejercicios Profesor/a: Verónica González Vicencio Oliver Bassa Marcoleta

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Curso: I° A

1. Para que un ecosistema sea autosuficiente es indispensable que posea A) un gran número de organismos. B) una fuente constante de energía. C) animales depredadores de diversos tamaños. D) un ambiente abiótico húmedo y con mucho CO2. E) organismos que ocupen el mismo nicho ecológico. 2. Si una laguna fuera contaminada con una sustancia que no se metaboliza, ni se excreta y se acumula en el tejido adiposo ¿en cual de los siguientes organismos este compuesto alcanzaría la más alta concentración? A) Algas B) Crustaceos C) Peces herbívoros D) Peces carnívoros E) Aves acuáticas carnívoras 3.

Al respecto es correcto afirmar que en la pirámide I) a tiene más niveles tróficos que la b. II) b hay un mayor número de herbívoros que de productores. III) a necesariamente en cada nivel trófico hay mayor cantidad de biomasa y de energía que en la pirámide b. A) Solo I. B) Solo II. C) Solo III. D) Solo I y II. E) Solo II y III. 4. En las cadenas alimentarias, el último eslabón recibe A) mayor cantidad de energía que los eslabones anteriores. B) mayor cantidad de energía que la captada por el primero. C) menor cantidad de energía que la captada por el primero. D) la misma cantidad de energía que captada por el primero. E) la misma cantidad de energía que los eslabones anteriores. 5. El diagrama que muestra las relaciones alimenticias entre diferentes especies de animales y vegetales de una comunidad ecológica:

En los niveles sucesivos de esta trama alimentaria NO es correcto afirmar que la(s) especies(s) A) I es omnívora. B) F y G son herbívoroas. C) D y F son consumidores primarios. D) A, B y C son productoras. E) K es la recibe menos energía. 6.- Dado los siguientes niveles de organización: 1= población 2= organismo 3= ecosistema 4= comunidad

La secuencia en que aparecen en un orden creciente de complejidad es : A) 1 < 2 < 4 < 3 B) 2 < 4 < 1 < 3 C) 2 < 1 < 3 < 4 D) 3 < 1 < 4 < 2 E) 2 < 1 < 4 < 3 7.- Son objetos de estudio de la ecología: I.los movimientos sociales en defensa del medio ambiente II. la abundancia de distintos tipos de organismos en diversos lugares geográficos III. la distribución de los organismos en su ambiente abiótico IV. el funcionamiento de los órganos y de los sistemas en los organismos A) I y II B) II y III C) III y IV D) I y III E) II y IV 8.- De los siguientes niveles de organización, aquellos cuyo estudio NO incluye el de las relaciones entre organismos de distintas especies es: I. comunidad II. ecosistema III. población a) I, II y III b) I y II c) II y III d) I y III e) sólo III 9.- Un ecosistema se compone de : A) comunidad + biocenosis B) comunidad + biotipo C) medio abiótico + biotipo D) población + comunidad E) población + medio abiótico Actividad: Figura 2

1.- Complete el esquema de la Figura 2, con los nombres correspondientes. 2.-¿Qué organismos consumidores corresponden a animales herbívoros?, ¿y a carnívoros? 3.-¿De dónde obtienen los organismos productores la materia y la energía necesarias para sintetizar las moléculas que los constituyen? Fundamenta tu respuesta. 4.-¿Cuál es la importancia de los productores para los ecosistemas? 5.-¿Qué importancia tienen los descomponedores para los ecosistemas? 6.-¿Qué sucedería en un ecosistema si se extinguieran los consumidores?

Figura 3 Con ayuda de la guía y la observación de la Figura N°3, contesta las preguntas 7 a10 7.-¿Qué nivel trófico ocupa cada organismo? 8.-¿Hay organismos que sean, simultáneamente, consumidores primarios y secundarios?, ¿cuáles? 9.-¿Hay organismos que sean consumidores secundarios y terciarios, a la vez?, ¿cuáles? 10.-.Escriban dos cadenas alimentarias presentes en la trama trófica. 11.- Cree 2 preguntas de selección múltiple con 5 alternativas, sobre el tema de pirámides ecológicas. Éxito En El Exámen!!

INTRODUCCIÓN:

Se define como metabolismo al conjunto de reacciones bioquímicas que permiten a la célula vivir. Existen dos grupos de reacciones pertenecientes al metabolismo celular: - Catabolismo: Corresponde a la degradación de grandes moléculas hasta sus constituyentes básicos. - Anabolismo: Corresponde a la síntesis de biomoléculas desde moléculas simples a complejas estructuras orgánicas, son ejemplos: replicación o duplicación de ADN, síntesis de ARN, síntesis de proteínas, síntesis de carbohidratos, síntesis de lípidos, fotosíntesis.

Así, las reacciones para obtener energía celular en forma de ATP son consideradas catabólicas, pues degradan glucosa, ácidos grasos o aminoácidos (moléculas grandes) para convertirlas en ATP (una molécula relativamente pequeña y simple). El otro conjunto de reacciones que conforman el metabolismo son las reacciones de biosíntesis o anabólicas, en las cuales se forman moléculas complejas (DNA, RNAs, Polisacáridos, Polipéptidos, etc) a partir de moléculas simples, con gasto de ATP. Aunque anabolismo y catabolismo son dos procesos contrarios, los dos funcionan coordinada y armónicamente, y constituyen una unidad difícil de separar. En el cloroplasto ocurre el anabolismo, cuyos productos formados lo utilizará la mitocondria realizando procesos catabólicos liberando CO2 y O2 al ambiente, producto que lo va a reutilizar el cloroplasto, organelo presente en todas las plantas verdes, así se continúa el ciclo. El catabolismo y anabolismo actúan siempre de manera coordinada, para que no sobre y falte ATP. La fotosíntesis es un proceso anabólico que se lleva a cabo en los cloroplastos, la realizan los organismos que poseen clorofila. Este proceso consiste en la formación de moléculas orgánicas ricas en energía (carbohidratos), a partir de moléculas inorgánicas simples como el CO2 y H2O, usando como fuente de energía la luz solar. Todos los organismos llevan a cabo reacciones anabólicas, sin embargo solo algunos tipos pueden sintetizar moléculas como glúcidos, aminoácidos y ácidos grasos a partir de elementos simples. Estos organismos son llamados productores, puesto que ellos proveen de estos nutrientes a todo el resto de los seres vivos, estos son: Las cianobacterias Las células vegetales y Algunos protozoos A continuación se analizará el proceso de la Fotosíntesis, las etapas y los factores que la afectan y su importancia para la vida del planeta incluyen a los seres humanos. FOTOSÍNTESIS UN PROCESO ANAERÓBICO El proceso mediante el cual se puede convertir la luz (energía lumínica) en energía química (sacáridos, proteínas y ácidos grasos) es llamado fotosíntesis, y se lleva a cabo en unos organelos especializados presente en las células eucariotas vegetales llamados cloroplastos. En las cianobacterias se realiza en su membrana plasmática.

La fotosíntesis ocurre en dos etapas o fases: - Fase Clara (Reacciones luminosas). Ocurre en las membranas tilacoideas de las granas de los cloroplastos. Estas reacciones convierten la energía luminosa en energía química (ATP y NADPH), liberando O2 gaseoso como producto - Fase Oscura (Ciclo de Calvin). Ocurre en el estroma del cloroplasto, no es foto dependiente, sin embargo, necesita de los productos de la fase clara. Esta fase consta de una serie cíclica de reacciones, que ensamblan moléculas orgánicas de carbohidratos, utilizando moléculas inorgánicas de CO2 y una molécula de 5 carbonos denominada ribulosa bifosfato (también llamada rubisco) la que actúa como aceptadora de éste. La transferencia de materia y energía entre los seres vivos ocurre, principalmente, a través de las relaciones alimentarias que se establecen entre ellos, lo que determina que la mayoría estén constituidos por las mismas moléculas. Biomoléculas como el agua, las sales minerales, los glúcidos, los lípidos y las proteínas se transfieren entre los organismos a través de la alimentación, lo que conlleva también una transferencia de energía. Esto se debe a que algunas de estas biomoléculas son utilizadas como fuente de energía. Es importante señalar que el estudio de las relaciones alimentarias permite comprender el funcionamiento de un ecosistema. Un ecosistema comprende todas las comunidades que viven en un ambiente determinado, e incluye las interacciones que se establecen entre los seres vivos que las componen, además de las que se producen entre los organismos y los factores del ambiente. Figura 1

Según la forma en que los seres vivos obtienen la materia y energía que requieren para satisfacer sus necesidades vitales, se clasifican en: productores, consumidores y descomponedores. a) Productores: La luz del sol es la fuente de energía que activa casi todos los procesos vitales en la tierra. Los productores, también llamados autótrofos (del griego autos: “uno mismo” y trofos: “nutrición”) producen moléculas orgánicas complejas a partir de sustancias inorgánicas simples, por lo común utilizando la energía de la luz solar. En otras palabras, los productores realizan la fotosíntesis. Al incorporar en su organismo las sustancias químicas que fabrican, los productores hacen que su cuerpo o partes de su cuerpo sean recursos alimenticios para otros organismos. En las comunidades terrestres los productores más importantes más importantes son las plantas de todo tipo; mientras que en las comunidades acuáticas son las algas y las cianobacterias. En algunos casos especiales, como en las profundidades sin luz de los océanos, los productores son bacterias que no realizan fotosíntesis, sino que obtienen la energía primaria de procesos químicos; a estos se les llama como se dijo en clases organismos quimiosintéticos. b) Consumidores: Se les llama consumidores a todos aquellos seres vivos que utilizan el cuerpo o partes del cuerpo de otros seres vivos para obtener materia y energía. Se les llama también heterótrofos. A este nivel trófico pertenecen todos los animales, los protistas no fotosintéticos, los hongos y las bacterias depredadoras. Dentro de los consumidores pueden distinguirse los siguientes tipos: - Consumidores primarios: organismos que consumen productores, lo cual significa que son exclusivamente herbívoros. Vacas, llamas, guanacos, conejos son ejemplos de consumidores primarios, al igual que las almejas y las cholgas en las comunidades marinas. - Consumidores secundarios: organismos que comen consumidores primarios; entre ellos se encuentran los carnívoros que comen animales y los insectívoros. Pumas, jaibas, tiburones son ejemplos de carnívoros. - Consumidores terciarios: seres que se alimentan de carnívoros. Se les llama también

superdepredadores o carnívoros finales. En este nivel podemos encontrar: Omnívoros: animales que se alimentan de una variedad de organismos, vegetales y animales de diferentes niveles tróficos. Cerdos, osos y seres humanos son ejemplos de omnívoros. Carroñeros o necrófagos: son animales que se alimentan de cadáveres, como los buitres, los jotes y algunos crustáceos marinos. Detritívoros: organismos que se Alimentan de la materia orgánica en descomposición de animales y vegetales. Los cangrejos marinos lombrices de tierra y algunas moscas son ejemplos de detritívoros. c) Descomponedores Los descomponedores (también llamados desintegradores, putrefactores o sagurófitos) son los que degradan la materia orgánica y utilizan los productos de la descomposición como fuente de energía. La materia orgánica presente en el suelo que es susceptible de ser descompuesta en materia orgánica a través de la acción de organismos vivos recibe el nombre de materia biodegradable. Por lo tanto, el amplio grupo de organismos descomponedores es el responsable del reciclaje de los nutrientes, de modo que las moléculas simples, liberadas por ellos, puedan ser reutilizadas por los productores. Las bacterias y los hongos son importantes descomponedores. Al analizar un ecosistema, es importante considerar las interacciones que se establecen entre los seres vivos, y entre estos y los factores del ambiente, muchas de las cuales involucran traspasos de materia y energía. En el caso de los productores, las principales interacciones con el medio son las relacionadas con la fotosíntesis, como: captación de energía lumínica, dióxido de carbono, agua y sales minerales; y liberación de oxígeno. En cuanto a la interacción con otros seres vivos, los productores son la base de las cadenas alimentarias, pues, al servirles de alimento a los consumidores primarios, les transfieren materia y energía, las que luego son traspasadas a los demás eslabones de las cadenas. Los organismos descomponedores son fundamentales para los ecosistemas, porque permiten degradar la materia orgánica de los restos de seres vivos a sus unidades más simples. Por ejemplo, los tejidos vegetales compuestos por grandes moléculas de polisacáridos son degradados, dando lugar a gran cantidad de monosacáridos. Así, gran parte de estas sustancias pueden ser nuevamente utilizadas por los seres vivos, lo que permite el “reciclaje” de los nutrientes en el ecosistema. En un ecosistema pueden manifestarse distintas relaciones alimentarias entre las especies, lo que determina la transferencia de materia y energía de los organismos productores hacia los consumidores. Los descomponedores, por su parte, obtienen materia y energía de los productores y los consumidores. Las relaciones alimentarias, o tróficas, pueden representarse a través de una cadena alimentaria o trófica, que es un diagrama de flujo lineal, que se inicia con un organismo autótrofo y finaliza con un organismo heterótrofo, que se alimenta de otros seres vivos, pero que no es consumido por otro organismo. Debido a lo anterior, para representar la estructura trófica de un ecosistema se utilizan las tramas alimentarias o tróficas, las que están constituidas por muchas cadenas alimentarias interconectadas entre sí. Tanto en las cadenas como en las tramas alimentarias, el sentido del flujo de materia y energía que se produce entre las especies se representa a través de flechas. Además de mostrar la riqueza y variedad de las relaciones tróficas de un ecosistema, las tramas alimentarias permiten comprender el funcionamiento de los ecosistemas. El análisis de las cadenas alimentarias entrega información acerca de la cantidad de niveles tróficos de un ecosistema. Además, la cantidad de cadenas tróficas presentes en un ecosistema es un buen reflejo de la estabilidad que este posee, y el número de especies muestra la biodiversidad del ecosistema. Tanto las cadenas como las tramas tróficas permiten conocer las especies involucradas en las transferencias de materia y energía en un ecosistema, y analizar algunas de las relaciones que se establecen entre los organismos. Sin embargo, para entender cómo funcionan estas relaciones en los ecosistemas, es fundamental contar con otros datos que puedan ser cuantificados, como la cantidad de energía asociada a diferentes especies. Los diferentes tipos de organismos que habitan en un bosque se integran en poblaciones. El término población tiene muchos usos y significados diferentes en otras disciplinas. En ecología, una población es un grupo de individuos que pueden (potencialmente) reproducirse entre sí, y que coexisten en el espacio y en el tiempo. Esta definición implica que los individuos que constituyen la población pertenecen a la misma especie. Las poblaciones de plantas y animales del ecosistema no funcionan de forma independiente. Algunas poblaciones compiten con otras por unos recursos limitados, tales como el alimento, el agua o el espacio. En otros casos, una población es el recurso alimentario de otra. Dos poblaciones pueden beneficiarse mutuamente, cada una de ellas funcionando mejor en presencia de la otra. Todas las poblaciones de un ecosistema se relacionan con las demás, y en su conjunto constituyen una comunidad. La comunidad y el ambiente físico constituyen el ecosistema.

Por último, un ecosistema está formado por una comunidad, también llamada medio biótico o biocenosis y por el conjunto de entidades no vivientes de ese lugar como la luz solar, el agua, la salinidad del suelo, la temperatura, el agua, la composición atmosférico, etc., que constituye el medio abiótico o biotopo. Es en el nivel de ecosistema que se estudia la relación entre los organismos y las entidades no vivientes de su entorno, como por ejemplo, al estudiar el ingreso de la energía de las comunidades y los ciclos de materia al pasar esta desde las entidades inertes, como el aire, a los seres vivos y viceversa. PIRÁMIDES ECOLÓGICAS Son formas de representación que se utilizan para mostrar cómo varían algunas características de los niveles tróficos, como la energía o la biomasa, al pasar de unos niveles a otros. Cada nivel trófico se representa por un rectángulo. El rectángulo que forma la base de la pirámide corresponde a los productores y sobre él, de forma ordenada, se disponen los otros niveles tróficos. La longitud de la base de cada rectángulo es proporcional al valor de la característica medida. Existen varios tipos de pirámides: numéricas, de biomasa, de energía. PIRÁMIDES DE BIOMASA Los rectángulos se construyen con la cantidad de biomasa de cada nivel trófico. Estas pirámides pueden ser invertidas, es decir, que la biomasa de un nivel puede ser superior a la del nivel inferior. Esto ocurre en los ecosistemas acuáticos donde los productores (fitoplancton) tienen poca biomasa pero creen y se reproducen a gran velocidad.

PIRÁMIDES DE NÚMEROS Los rectángulos representan el número de individuos presentes en cada nivel trófico. También en este caso las pirámides pueden ser invertidas. Por ejemplo, el número de insectos herbívoros (consumidores) es, con frecuencia, muy superior al número de plantas (productores).

PIRÁMIDES DE ENERGÍA Los rectángulos representan la energía almacenada en ese nivel trófico y que está disponible para el siguiente nivel. En estas pirámides el rectángulo que representa a los productores es siempre el mayor. En general, la energía de cada nivel supone, aproximadamente, un 10 % de la del nivel inferior, del cual la toman. Por ello, las cadenas alimentarias no pueden ser muy largas, pues la energía disponible se agota con mucha rapidez.