Índice:
1. Introducc Introducción ión ………………… ………………………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ………….. ….. 2 2. Desarrollo Desarrollo:: Ciclo BioGeoQuím BioGeoQuímico ico del calcio calcio ………………… ………………………… ……………… ……….3 .3 3. Conclusió Conclusión n …………………… …………………………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… …………. …. 6 4. Bibliograf Bibliografía ía …………………… …………………………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… …………. …. 7
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1. INTRODUCCIÓN Se le denomina ciclo biogeoquímico a la interacción de cantidades masivas de carbono, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, calcio, sodio, azufre, fósforo, potasio y otros elementos entre los seres vivos y el ambiente (atmósfera, biomasa, y sistemas acuáticos). Este intercambio se produce mediante una serie de procesos de producción y descomposición. El término deriva del movimiento cíclico de los elementos que forman los organismos biológicos y el ambiente geológico y que intervienen en un cambio químico o físico. Los ciclos biogeoquímicos constituyen un sistema regulador de la hidrosfera y la biosfera. Estos ciclos describen los movimientos y las interacciones de los elementos químicos esenciales para la vida, a través de procesos físicos, químicos, biológicos y geológicos, En la biosfera la materia es limitada, por lo tanto su reciclaje es un punto clave para el mantenimiento de la vida en la Tierra. Si esto no sucediera los nutrientes se acabarían y la vida desaparecería. Los nutrientes son los elementos químicos o moléculas necesarias para la vida. Los organismos vivos necesitan de 31 a 40 elementos químicos. Los elementos requeridos en grandes cantidades se denominan: macronutrientes. Son ejemplos: el carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo, azufre, calcio, magnesio y potasio. Los 30 o más elementos requeridos por los organismos en cantidades pequeñas, se llaman micronutrientes. Ejemplos: el hierro, cobre, zinc, cloro y yodo. La circulación de materia que se produce viene del aporte de energía solar y tiene lugar en circuitos cerrados. La mayoría de las sustancias químicas de la Tierra no están en formas adecuadas para que los organismos puedan acceder a ellas. Los elementos y sus compuestos son reciclados en formas complejas a través de partes vivas y no vivas de la biosfera. De esta manera son convertidas en formas útiles por una combinación de procesos biológicos, geológicos, químicos y físicos. Debido a los ciclos biogeoquímicos los elementos están disponibles para ser usados una y otra vez. Existen tres tipos de ciclos biogeoquímicos que están interconectados y son: 1. Gaseoso: los nutrientes circulan principalmente entre la atmósfera y los organismos vivos. En la mayoría de estos ciclos los elementos se reciclan rápidamente. 2. Sedimentario: son todos los que tienen que ver con la producción, movilidad, depósito y acumulación de sedimentos y que intervienen en la formación de rocas sedimentarias. 3. Hidrológico: circulación de agua entre los distintos compartimientos de la hidrósfera.
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2. DESARROLLO
CICLO BIOGEOQUÍMICO DEL CALCIO
El ciclo del calcio es la circulación de éste entre los organismos vivos y el medio. Un mineral es un sólido inorgánico de origen natural, con una estructura química que proporciona propiedades física únicas. El calcio es un mineral que se encuentra en la litosfera formando depósitos de origen sedimentario, que emergieron de fondos marinos por levantamientos geológicos. Es el quinto elemento y el tercer metal más abundante en la corteza terrestre. Los compuestos de calcio constituyen 3.64% de la corteza terrestre. La distribución del calcio es muy amplia; se encuentra en casi todas las áreas terrestres del mundo. Este elemento es esencial para la vida de las plantas y animales, ya que está presente en el esqueleto de los animales, en los dientes, en la cáscara de los huevos, en el coral y en muchos suelos. Posee un punto de ebullición de 1440 ºC y un punto de fusión de 838ºC. Hay tres tipos de rocas en la corteza terrestre: ígneas, sedimentarias y metamórficas. Muchas veces, estas rocas, contienen restos fosilizados de animales marinos con caparazones ricos en calcio, en mineralogía se le llaman rocas calizas. Las rocas calizas están compuestas del mineral calcita (CaCO ). La calcita se disuelve en la hidrósfera por precipitación química y da lugar a las calizas autóctonas (biohermas, biostromas, pelágicas). Luego por fragmentación mecánica se forman las calizas alóctonas, y por diagénesis [1] se generan las calizas metamórficas. También se encuentra las calizas químicas o bioquímicas. La lluvia combinada con el CO2 y los demás agentes atmosféricos como el viento y la temperatura, reaccionan y meteorizan las rocas calizas y a las rocas carbonáticas ígneas, las cuales contienen grandes cantidades de calcio. Esto hace que se arrastren los compuestos del calcio a los suelos en donde las plantas toman el calcio para sus actividades metabólicas. A continuación, pasa a los herbívoros y de estos a los carnívoros para luego ser degradado por medio de los descomponedores. El calcio se recicla permanentemente en la litosfera por efecto de la erosión de los suelos y producida por el transporte de aguas subterráneas y por los agentes atmosféricos, el calcio se escurre por la pendiente de ríos y arroyos. El calcio va a parar al río para que el elemento químico sea usado por moluscos de agua dulce (bivalvos y gasterópodos) y usados por peces y algas unicelulares. Los animales al morir dejan el calcio para que se una a los sedimentos del río. Esto demuestra que el ciclo del calcio es un ciclo sedimentario ya que no se encuentra calcio gaseoso en la atmósfera. [1] es el proceso de formación de una roca a partir de sedimentos sueltos que sufren un proceso de compactación y cementación.
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Cuando los peces, corales y bivalvos marinos como ostras y mejillones mueren, los esqueletos y las conchas se depositan en el fondo marino uniéndose a otros sedimentos para formar piedra calizas y luego poder emerger a la superficie por el levantamiento geológico. Por compactación, el calcio que queda se vuelve parte del suelo. Por medio de la subducción [2], la placa que contiene el calcio en el suelo se funde y se combina con el magma para ascender a la litosfera mediante erupciones volcánicas, en combinación de otros elementos para comenzar nuevamente el ciclo. Las rocas calizas que se encuentran enterradas en el suelo por procesos geológicos son degradadas por bacterias que se encuentran en el suelo. De ésta forma, las plantas de dichos suelos pueden adquirir los nutrientes y gracias a la precipitación estas rocas vuelven a formar parte del ciclo. Gracias al ciclo hidrológico, el calcio que forma parte de la corteza continental, no tarda en llegar de la litosfera a la hidrosfera. Como el calcio es poco pedido por la biosfera en relación a otros elementos químicos, tiene la oportunidad de sedimentar en minerales como la dolomita (CaMg(CO ) ), yeso (CaSO H O) y la anhidrita (CaSO ). La cantidad de calcio en la Tierra no es un factor limitante pero tampoco se puede prescindir de él. Desde el punto de vista bioquimico, el calcio actúa como mediador intracelular, cumpliendo una función de segundo mensajero. El calcio realiza funciones enzimáticas de manera similar al magnesio en procesos de transferencia de fosfato. Algunas de sus sales son bastante insolubles como, por ejemplo, el sulfato de calcio (CaSO ), carbonato de calcio (CaCO ), oxalato de calcio (Ca(COO) ), etc. El calcio forma parte de distintos biominerales. Así, en el ser humano, está presente en los huesos como hidroxiapatito cálcico, Ca (OH) (PO ) , en los dientes como fluorohidroxiapatito (algunos OH- sustituidos por F-), o como carbonato de calcio en el oído interno. Otros biominerales están presentes en exoesqueletos, en conchas y en las cáscaras de huevos de diferentes animales y en la forma de diferentes sales. Otra función del calcio está relacionada con la coagulación de la sangre, a través da su relación con la proteína protrombina. Es, por lo tanto, un componente importante en la dieta. La cantidad diaria recomendada para los adultos oscila entre 800-1000 mg, cantidad que debe incrementarse durante el crecimiento (9-18 años), en el embarazo, en la lactancia y, posteriormente, en la menopausia entre 1200-1300 mg. Productos ricos en calcio son la leche y sus derivados, cuyo calcio es fácilmente absorbido; en vegetales como feixón y espinaca; en las espinas de peces como sardina y anchoa y, en los alimentos enriquecidos con calcio.
[2] La subducción de placas es un proceso de hundimiento de una placa litosférica bajo otra en un límite convergente, según la teoría de tectónica de placas.
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El magnesio y el calcio compiten en los mismos puntos de absorción, por tanto, personas que injieran suplementos de magnesio deben tomar especial cuidado con el aporte diario de calcio. La deficiencia de calcio puede provocar osteoporosis e "hipocalcemía"(niveles bajos de calcio); y el exceso provoca la "hipercalcemía" (existencia de nivelas altos de calcio en la sangre).
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3. CONCLUSIÓN Considerando que los elementos mencionados se encuentran disponibles para ser usados por otros organismos, una y otra vez, los ciclos biogeoquímicos son de mucha importancia para los seres vivos. A partir del trabajo, se buscó desde distintas disciplinas sus aportes, una descripción y un análisis de los distintos elementos que forman lo que se intenta exponer. Una de las razones por las que notamos que es importante los ciclos bio-geoquímicos es que los minerales se los considera como oligoelementos, elementos que son requeridos en muy bajas cantidades pero que son necesarias para el organismo. En particular el calcio, en el ser humano es importante para muchas partes del cuerpo (huesos, músculos, nervios, órganos como el riñón entre otros) y para el crecimiento normal del individuo. Por último, como sabemos, la influencia del ser humano que modifica los ecosistemas naturales para su propio beneficio tiene que ser tomada en cuenta junto a otros factores de la naturaleza (lluvias, degradación de suelos, etc), para que los ciclos puedan seguir funcionando con normalidad y se pueda seguir renovando.
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4. BIBLIOGRAFÍA Tarbuck, E., Lutgens, F., (2000) Ciencias de la Tierra: Una introducción a la Geología física. Prentice Hall Editorial, sexta edición, Madrid. Migliano, A. (2009) Consultora Enciclopedia Temática. Edición especial para Uruguay. Primera edición, Centro Editor Contemporáneo, Buenos Aires Artículo Dinámica Terrestre de Raymond Siever, páginas de la 14 a 24. FECHA 1/08/12 http://es.scribd.com/DarkAq/d/73400949-Ciclo-bioquimica-del-calcio http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_del_calcio http://www.buenastareas.com/ensayos/Ciclo-Geoquimico-Del-Calcio/4013325.html http://usuarios.geofisica.unam.mx/cecilia/cursos/GuiaApProcS.html http://www.lenntech.es/periodica/elementos/ca.htm
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