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av David Incaluque Sortija för 3 årar sedan

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CICLOS BIOGEOQUIMICOS Y CAMBIOS GLOBALES (QUIMICA DE LA VIDA)

El ciclo del carbono es un proceso fundamental que implica la circulación de diversas formas de carbono entre los diferentes compartimentos de la Tierra. La actividad humana, especialmente desde la revolución industrial, ha amplificado este ciclo, contribuyendo significativamente al cambio climático.

CICLOS BIOGEOQUIMICOS Y CAMBIOS GLOBALES (QUIMICA DE LA VIDA)

La alteración del ciclo del N en este siglo va a depender fundamentalmente de las demandas de alimento y de la actividad y técnicas industriales de una población humana en aumento y cada vez más consumista, pero también de los cambios esperados en el clima del planeta.

CICLOS BIOGEOQUIMICOS Y CAMBIOS GLOBALES (QUIMICA DE LA VIDA)

Type in the name of the company you are going to have an interview with.

CASCADA DEL NITRÓGENO, ocasionado por actividades humanas

Soluciones futuras a los efectos en cascada que provoca el exceso de nitrógeno en el ambiente:
Implementar rotación de cultivos
Abonos verdes
Usar fertilización de liberación lenta
Evitar la fertilización excesivo
Del ciclo a cascada de nitrógeno
Nitrógeno

Está presente en proteínas y ácidos nucléicos

Ciclo biológico del nitrógeno

- Fijación - Asimilación - Amonificación - Nitrificación - Desnitrificación

Fritz Haber (premio nobel de Química 1918)

Método Haber-Bosch

Desarrolla la síntesis catalítica del amoniaco a partir de dihidrógeno y el dinitrógeno atmosférico en condiciones de alta temperatura y presión.

solucionó problemas de la agricultura porque fue posible producir fertilizantes de manera industrial.

En las últimas décadas:

El nitrógeno activo se está acumulando como consecuencia de las actividades humanas:

Producción de fertilizantes inorganicos

Uso de combustibles fósiles

Incremento de cultivos de leguminosas (frijol,soya)

El ciclo alterado del nitrógeno, un serio problema ambiental
Efectos para la salud y ecosistemas

La lixiviación del nitrógeno agrícola causa el aumento de NO3

El NH3 al reaccionar con ácidos de la atmósfera, producen aerosolea finos

El NO y el NO2 al reaccionar con compuestos volátiles, aumentan la concentración del ozono (O3) troposférico

Las actividades agrícolas

Liberan (NH3) oxidonitroso y óxido nítrico a la atmósfera y nitratos que llegan a los acuíferos

El carbono ¿ Es inocente?

El antraceno, una nueva era geológica
Comisión internacional de estrategrafía incluye al antropoceno en su geocronología

El Antropoceno es la historia de una especie que pasó de ser recolectora de fruta, a una fuerza global

La influencia humana refleja cambios en el sistema tierra

"Límites planetarios"

El término fue creado por Paul Crutzen
Hace 11700 años

cuando se estabilizó la temperatura del planeta

Alteraciones del ciclo del nitrógeno
En 1896

Desde el antroceno

Las emisiones de CO2

Principales causas

- Quema de combustibles fósiles - La producción de cemento

Sus concentraciones aumentará en 40% por actividades humanas.

Staven Arrhenius

"On the influence of carbonic acid in the air opon the temperature of the ground"

La larga marcha del oxígeno en la Tierra: mortal para unos, indispensable para otros

¿Una Tierra que jamás tuvo oxígeno?
Teniendo en cuenta la composición atmosférica inicial, es posible determinar (comparando el comportamiente de sus temperaturas a lo largo del tiempo de los planetas vecinos a la Tierra), que la temperatura sólo se ha mantenido constante en nuestro planeta
la Tierra ha conservado su estabilidad térmica gracias a la dinámica de sus componentes atmosféricos, a pesar de que también inició con un alto porcentaje de CO2
Sin una atmósfera oxidante, los ciclos biogeoquímicos y cadenas de vida podrían nunca haberse originado.
El gran evento de la oxidación
El rastro consiste en la oxidación de diferentes metales, permitiéndonos saber de dónde proviene la roca oxidada debido a que algunos minerales son exclusivos de las placas continentales y otros son típicos del mar
La Tierra y el oxígeno
La única razón por la que lo encontramos en nuestra atmósfera, es debido a que se empezó a producir
Las cianobacterias, hasta la fecha, siguen siendo las encargadas de suministrar cantidades importantes de oxígeno a la atmósfera
El oxígeno es el tercer elemento más abundante en el universo
su forma biológicamente relevante, la diatómica (O2), es rarísima en el universo

CICLO DEL FOSFORO (P). El P no tiene una molécula gaseosa y no está presente en la atmósfera como el N y el carbono.

Reciclaje de los residuos orgánicos que contengan fosforo.
Mejorar los métodos de uso y aplicación de fertilizantes.
La antropización del ciclo del P: Del mineral, el tenedor, y el ciclo roto del fósforo.

Favorece la proliferación acelerada de algas que consumen el oxígeno del sistema dando lugar a procesos de eutrofización. Estas algas al morir generan un gran aporte de detritos a los ecosistemas y aceleran los procesos de descomposición microbiana que agotan el oxígeno disuelto, resultando en condiciones de anoxia.

El desarrollo de la agricultura.

la agricultura intensiva ha alterado también la dinámica de ecosistemas naturales al afectar al crecimiento de especies La aplicación en forma de fertilizantes de las cuáles el 75% se almacena en los suelos agrícolas o se pierde, ya sea por lixiviación o escorrentía.

CICLO DEL NITROGENO (N) constituye el 78.1% de la atmósfera terrestre y es la forma de N más abundante de la Tierra. Sin embargo, se trata de una molécula prácticamente inerte y no disponible para la mayoría de los organismos vivos.

Subtopic
optimización del transporte y cambios en los patrones de consumo de alimentos

What kind of innovations does this company have?


Type in several examples.

Distribución equitativa de la producción mundial de Nr.

What is the company's turnover for last year?

Mejorar la eficiencia del uso del N en los sistemas agrícolas.
La sustitución de combustibles fósiles por fuentes alternativas de energía
La antropización del ciclo del N: superando los límites planetarios
contaminaciónatmosferica

parte del N contenido en los fertilizantes es devuelta a la atmósfera en forma de amoniaco (NH3) o de alguno de los productos de la desnitrificación, como el óxido nitroso (N2O) o el N2. La quema de combustibles fósiles ha aumentado también la emisión de grandes cantidades de Nr a la atmósfera,principalmente en forma de óxidos de N (NOx, principales causantes de la lluvia ácida) y de NH3.

Del resto del N contenido en los fertilizantes, una parte se pierde por escorrentía y/o lixiviación, causando muchas veces la eutrofización de acuíferos y ecosistemas acuáticos.

Agricultura extensiva

Se ha aumentado radicalmente la tasa natural de fijación del N2 y las entradas de Nr a los ecosistemas debido al cultivo extensivo de plantas fijadoras de N (e. g. soja, garbanzo, maní) y a la producción industrial de fertilizantes nitrogenados.

EL 26, HIERRO El hierro, un metal de transición y el cuarto en abundancia en la corteza terrestre, conforma también el núcleo de nuestro planeta.

How ambitious are you?

El 26 y las bacterias magnetotasticas
Las bacterias magnetotácticas (bmt) son un grupo filogenéticamente diverso que exhibe diferentes metabolismos y morfologías. son Gram negativas que sintetizan nanopartículas magnéticas, in vivo y a temperatura ambiente en forma de magnetita (Fe3 O4 ) o greigita (Fe3 S4 )

Ventajas

 La producción es químicamente limpia, en comparación con las nanopartículas sintéticas in vitro, que durante su síntesis generan productos tóxicos al ambiente.

 El cultivado BMT de manera continua, como con Magnetospirillum, estos cultivos llegan a rendir hasta 170 mg de magnetosomas por litro por día.

 Se les pueden adherir o anclar otras moléculas en su superficie, lo que les da una gran diversidad de posibilidades de aplicación en el campo de la Nanobiotecnología.

El 26 y sus microbios

Where and how do you see yourself in 5 years time?


Type in the answers.

Bacterias que oxidan el hierro

 El taxón mejor conocido por su capacidad de oxidar el hierro es Acidithiobacillus ferrooxidans  la arquea Sulfolobus también oxida el hierro en condiciones ácidas  Gallionella ferruginea, que oxida Fe+2 a Fe+3 sólo si el pH es neutro.

La Ecología Microbiana y la Geomicrobiologí: comprobaron que las bacterias aerobias que oxidan el hierro ferroso a férrico obtienen poca energía de este proceso, por lo que tienen que oxidar grandes cantidades del Fe2+ (ferroso) y se produce el ión Fe3+ (férrico).
El hierro es un metal muy reactivo y puede existir en varios estados de oxidación: 0 (hierro cero-valente, Fe(0)), +2 (hierro ferroso, Fe+2) y +3 (hierro férrico, Fe+3).
El 26 y la Geomicrobiologia

What are your long-term goals ?


Type them in.

Los procesos biológicos más antiguos que se relacionan con el hierro son los microbianos.

AZUFRE: elemento incomprendido de la biogeoquímica planetaria

Las propiedades fisicoquímicas del azufre complican su entendimiento como ciclo biogeoquímico
El azufre puede tomar diferentes “formas químicas” que se pueden mover en la Tierra de manera abiótica y biótica.

Sin el átomo de azufre no se podrían llevar a cabo procesos celulares indispensables para la vida en la Tierra.

la fotosíntesis, la respiración y la regulación génetica, etc.

El azufre ha sido y es un elemento esencial para la vida en el planeta. Lo encontramos en los aminoácidos esenciales como la cisteína y la metionina.

Se formo en las estrellas

Why will/did you leave your existing/last job?

Las primeras formas de vida en la Tierra se basaron en compuestos de azufre.

En el árbol de la vida se encuentra evidencia de esta teoría, en donde los linajes mas ancestrales son las arqueas hipertermófilas que utilizan compuestos reducidos de azufre, así como hidrógeno molecular. Estos primeros organismos que respiraron azufre, fueron los predecesores de todos los metabolismos que surgieron posteriormente en la Tierra primitiva.

El arsénico desde el origen de la vida al mundo moderno: no tan malo como parece

Do you fully understand what this position implies?

After you've made some research on the company, read the job description thoroughly, and try to fully understand what your responsibilities will be.

El arsénico en microbialitos del pasado y actuales en los Andes

What would you do on the first day?
What about the first week(s)? Fill in some of the actions that you are planning to take.

Los estromatolitos son el registro biológico más antiguo y la evidencia más temprana de la vida sobre la Tierra.
Los estromatolitos son estructuras formadas por láminas de sedimentos de origen biológico.

contribuyeron a crear la capa de ozono

Fueron grandes productores de oxígeno(O2) a lo largo de millones de años.

El arsénico, un veneno muy antiguo

What will be your main tasks?


Type them in.

La toxicidad del arsénico se debe a que es químicamente muy parecido al fósforo.

En los seres vivos el arsénico “se cuela a la célula” por el mismo canal de entrada que el fósforo, y toma su lugar en algunas reacciones químicas claves del metabolismo.

Al introducirse en la cadena de producción del atp (adenosin trifosfato).

El arsénico, junto con el azufre, forma un cristal color rubí que se lo conoce como rubí de arsénico piedra: el rejalgar.

Se empleaba para fabricar pigmentos rojizos, el cual resulto ser muy toxico. En algunos lugares se uso para matar o repeler insectos y ratones.

Es el elemento químico que se encuentra ampliamente distribuido por toda la corteza terrestre.

Por la actividad humana debido a minería, plaguicidas y actividad industrial.

Las principales fuentes naturales, son zonas volcánicas y aguas termales.

Fósforo: la nueva arista de la crisis global ambiental

La alternativa para enfrenta a la crisis de fósforo
No cualquier microorganismo tiene la capacidad de
un elemento químico indispensable para la vida que habitamos la Tierra
tanto de moléculas inorgánicas estables, como de moléculas orgánicas, para liberar al fósforo ¡los microorganismos son la clave
la mejor alternativa es reciclar el que se encuentra en el suelo.
El fósforo no está disponible fácilmente
PRESUPUESTO DE P

las plantas y microorganismos necesitan de enzimas para romper las moléculas orgánicas y así liberar al P en esta forma

principalmente dos grupos de moléculas orgánicas que contienen fósforo

depende de que sea reciclado de las diversas moléculas orgánicas que lo contienen

OCLUSION

en e las moléculas inorgánicas estables, este procesoaltera el pH del suelo y liberan el P de de estas moléculas

FORMA DISPONIBLE

la forma disponible en el suelo es el ortofosfato (HPO4).

ORTOFOSFATO

es liberado de los minerales primarios de las rocas o del suelo

El P un elemento poco abundante en nuestro planeta

FUENTE

intemperismo

proviene de la liberación de los minerales primarios del suelo,

En la corteza terrestre sólo hay 0.13% de fósforo

FOSFORO
IMPORTANCIA

Permite guardar y transmitir de generación a generación, la información genética en la molécula de ADN.

Para mantener un balance hídrico adecuado por acción de los fosfolípidos

El P le permite a las células contar con energía mediante el adenosíntrifosfato

FUNCION

formación de biomoléculas claves que necesitamos todos los organismos

CICLO DEL CARBONO (C). Es la circulación de diferentes formas de C entre los distintos compartimentos de la tierra es lo que se conoce como Ciclo del Carbono.

Research the company

You should find and learn as much as you can about the company where you are having an interview.

The interviewer will want to see what you know about them and why you chose the company.

Doing your homework will show that you are really interested.

¿Qué hacer?
Evitar la pérdida de cobertura vegetal.

What products does this company have?


Type in several examples.

A causa del monocultivo y deforestación.

Sustituir el uso de combustibles fósiles por fuentes de energía alternativas (e. g. solar, eólica, biogás o hidrógeno).

What is the size of this company?

Se dio gran avance en Europa Asia y EEUU, pero estos días se vive la primera crisis energética a causa de las energías verdes.

La antropización del ciclo del C: amplificación del cambio global

Why do you want to work for this company?


Think of what you can do for them, not of what they can do for you.

Efectos sinérgicos

presencia de varios factores juntos provoca mayores efectos que la simple suma del efecto de cada factor aislado.

Perdida de CO2 en los mares

El CO2 de origen antropogénico reacciona con el agua marina, causando su acidificación debido a la subsecuente formación del H2CO3 (acido carbónico), un ácido que puede convertirse en CO2 en la interface agua-aire, afectando los mares y arrecifes de coral.

Eutrofización

Adición de nutrientes a los ecosistemas debida a la intensificación de los efluentes procedentes de la agricultura (fertilizantes orgánicos o desechos agrícolas) o de los residuos urbanos (aguas residuales domésticas o industriales sin tratamiento), y que constituye un importante motor de cambio con una gran capacidad de influencia en el equilibrio del ciclo del carbono.

El desarrollo de la agricultura y la ganadería

El desarrollo de la agricultura y la ganadería desde el Neolítico contribuyó al aumento de las emisiones de CO2 y CH4 a la atmósfera, pero desde la revolución industrial este flujo ha sido peligrosamente intensificado llegando a ser un factor determinante del cambio climático.