Il ciclo della materia in naturaIl ciclo della materia in natura

p roc ess i d eg rad a tivi p rop ri d i tu tt i g li o rg an is m i,con em iss ion e fin a le d i an id rid e ca rb on ic a e ac q u a

a tt ività d e i m ic ro rg an ism i con fo rm az ion e d ian id rid e ca rb on ic a , acq u a , m etan o ,

am m on iac a , id rog en o so lfo ra to

m in era liz zaz ion e d e lle sos tan ze o rg an ich e

b ios fe ra

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org an icaz ion e d eg li e lem en ti m in era li s vo lta d i veg e ta li

sos tan ze m in era li cos titu en ti la litos fe ra

La produttività primaria di un La produttività primaria di un ecosistema è fortemente ecosistema è fortemente

influenzata dalla disponibilità influenzata dalla disponibilità dei nutrientidei nutrienti

I sistemi viventi trasformano i I sistemi viventi trasformano i composti chimici per procurarsi i composti chimici per procurarsi i

NUTRIENTI necessari per NUTRIENTI necessari per costruire la loro struttura e per costruire la loro struttura e per

“mobilizzare” l’energia richiesta “mobilizzare” l’energia richiesta dai loro processi metabolicidai loro processi metabolici

Gli ecosistemi dissipano energia Gli ecosistemi dissipano energia ma sono in grado di riciclare i ma sono in grado di riciclare i materiali facendoli circolare materiali facendoli circolare continuamente nell’ambientecontinuamente nell’ambiente

Gli organismi possono procurarsi energia da Gli organismi possono procurarsi energia da tre sorgentitre sorgenti

Luce solare (fotoautotrofi) ossidazione dei composti organici

(eterotrofi) ossidazione di composti organici

(chemioautotrofi)

Le sostanze inorganiche vengono organicate Le sostanze inorganiche vengono organicate attraversoattraverso

Fotosintesi:Fotosintesi: processo operato solo da piante processo operato solo da piante che possiedono clorofillache possiedono clorofilla

ChemiosintesiChemiosintesi::processo mediante il quale il processo mediante il quale il carbonio viene fissato anche in organismi autotrofi, carbonio viene fissato anche in organismi autotrofi, privi di clorofilla attraverso l’utilizzo di energia privi di clorofilla attraverso l’utilizzo di energia chimica che ottengono dall’ossidazione di sostanze chimica che ottengono dall’ossidazione di sostanze organiche presenti nel substrato nel quale vivonoorganiche presenti nel substrato nel quale vivono

Attraverso la fotosintesi il Attraverso la fotosintesi il carboniocarbonio inorganico inorganico presente nell’atmosfera si trasforma in sostanza presente nell’atmosfera si trasforma in sostanza

organica, sotto forma di zuccheri, proteine, grassi organica, sotto forma di zuccheri, proteine, grassi e acidi nucleici. I composti organici vengono a e acidi nucleici. I composti organici vengono a

loro volta degradati ed utilizzati per fornire loro volta degradati ed utilizzati per fornire energia agli organismi attraverso la glicolisi, la energia agli organismi attraverso la glicolisi, la respirazione cellulare e la fermentazione. Alla respirazione cellulare e la fermentazione. Alla fine di tutti questi processi il carbonio ritorna fine di tutti questi processi il carbonio ritorna

nell’ambiente sotto forma di anidride carbonicanell’ambiente sotto forma di anidride carbonica.

Attraverso la fotosintesi il Attraverso la fotosintesi il carboniocarbonio inorganico inorganico presente nell’atmosfera si trasforma in sostanza presente nell’atmosfera si trasforma in sostanza

organica, sotto forma di zuccheri, proteine, grassi organica, sotto forma di zuccheri, proteine, grassi e acidi nucleici. I composti organici vengono a e acidi nucleici. I composti organici vengono a

loro volta degradati ed utilizzati per fornire loro volta degradati ed utilizzati per fornire energia agli organismi attraverso la glicolisi, la energia agli organismi attraverso la glicolisi, la respirazione cellulare e la fermentazione. Alla respirazione cellulare e la fermentazione. Alla fine di tutti questi processi il carbonio ritorna fine di tutti questi processi il carbonio ritorna

nell’ambiente sotto forma di anidride carbonicanell’ambiente sotto forma di anidride carbonica.

Ioni e molecole dei nutrienti Ioni e molecole dei nutrienti essenziali per la vita sono trasferiti essenziali per la vita sono trasferiti continuamente dall’ambiente fisico continuamente dall’ambiente fisico

agli organismi dell’ecosistema agli organismi dell’ecosistema attraverso dei percorsi circolari attraverso dei percorsi circolari

detti detti CICLI BIOGEOCHIMICICICLI BIOGEOCHIMICI

Ogni tipo di habitat presenta un diverso Ogni tipo di habitat presenta un diverso ambiente chimico, rispetto alla presenza di ambiente chimico, rispetto alla presenza di

ossigeno e delle possibili sorgenti di energia, ossigeno e delle possibili sorgenti di energia, pertanto le modalità di riciclo degli elementi pertanto le modalità di riciclo degli elementi

è diverso da habitat ad habitat e quindi da è diverso da habitat ad habitat e quindi da ecosistema ad ecosistema.ecosistema ad ecosistema.

Gli autotrofi e gli eterotrofi si servono degli zuccheri per produrre energia attraverso la glicolisi alla quale seguirà:

Respirazione cellulare è un processo attraverso il quale le

cellule, in presenza di ossigeno, degradano i composti organici per ottenere ATP, liberando acqua e anidride carbonica. È composta dal ciclo di Krebs e dalla fosforilazione ossidativa, che avvengono all’interno dei mitotcondri delle cellule animali e vegetali e sulla membrana dei batteri.

Il guadagno energetico è pari a 36 molecole di ATP

Fermentazione è anch’essa un processo di

degradazione dei composti organici, ma avviene ad opera di eterotrofi anaerobi che operano in assenza di ossigeno. Il guadagno energetico è pari a 2 molecole di ATP.

Tipici esempi di F. sono quella alcolica, butirrica e acetica.

La trasformazione si realizza attraverso i “cicli biogeochimici”“cicli biogeochimici”

I cicli biogeochimici possono essereI cicli biogeochimici possono essere

GassosiGassosi quando la riserva principale è nell’atmosfera e nell’idrosfera. Fanno parte di questi, il ciclo del Carbonio, Azoto, Acqua.

SedimentariSedimentari quando la riserva è nella litosfera.Ne fanno parte il ciclo del Fosforo e dello Zolfo

Il ciclo dell’acqua

Il ciclo del carbonioIl ciclo del carbonio

Il ciclo del FosforoIl ciclo del Fosforo

Il ciclo dello ZolfoIl ciclo dello Zolfo