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I principali elementi che circolano in ecosistema sono il cibo e l’energia attraverso degli scambi tra gli organismi. Questi scampi possono essere suddivisi in cinque passaggi:
1) Assimilazione di energia e composti organici;
2) Sintesi di materia organica partendo dalla materia inorganica e dall’energia;
3) Consumo della materia organica da parte degli esseri che non possono produrla;
4) Disintegrazione della materia organica fino a renderla di nuovo un composto organico;
5) Trasformazione dei componenti inorganici in composti minerali che sono sfruttati da chi produce materia organica.Un ecosistema naturale sono sempre presenti degli scambi tra la componente autotrofa, cioè i vegetali; quella eterotrofa, cioè gli animali. La fonte di energia primaria è costituita da quella solare. Essa, tramite la fotosintesi clorofilliana delle piante, viene trasformata in materia organica, indispensabile per la vita dei vegetali. Gli organismi vegetali in grado di compiere la fotosintesi e di produrre sostanza organica sono detti produttori primari; gli organismi che non sono in grado di produrre sostanza organica ma possono solo procurarsela sono detti consumatori, a loro volta suddivisi in consumatori primari (gli erbivori) e consumatori secondari ( i carnivori), classificabili come predatori. Essi possono a loro volta essere preda di altri predatori detti consumatori terziari, così via fino a raggiungere la cima della piramide alimentare.In pratica, si può dire che la materia organica prodotta passa da un livello ad un altro, diminuendo man mano, ma la sua capacità di compiere un lavoro aumenta. L’energia che è impiegata solo una volta, va estinguendosi poco a poco. La materia, sebbene venga trasformata più volte, può essere riutilizzata. Il continuo rifornimento di energia è possibile grazie al Sole.

In un ecosistema nulla si spreca ma tutto si trasforma. Perfino quando un essere vivente muore, l’energia accumulata sotto forma di materia organica viene riciclata grazie agli organismi decompositori. Questi sono microrganismi, soprattutto funghi e batteri, che decompongono gli animali e i vegetali morti, restituendo al terreno materia organica, riutilizzabile per le piante.
Si possono distinguere due catene alimentari: quella del pascolo (produttori primari, consumatori primari e secondari) e quella del detrito (materia organica morta, microrganismi).
La materia organica è rappresentata dai bioelementi: carbonio (C), ossigeno (O), azoto (N), idrogeno (H), fosforo (P) e zolfo (S). all’interno degli ecosistemi sono presenti dei cicli biogeochimici che sviluppano la componente biologica, geologica e chimica. Questi si distinguono in: cicli gassosi (azoto, carbonio, idrogeno ecc) e cicli sedimentari (zolfo e fosforo)

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