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Lesson 1.3Sunlight and Life
Matter and Energy in EcosystemsLesson Guides
Lesson 1.3
© The Regents of the University of California
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11Matter and Energy in Ecosystems—Lesson 1.3—Activity 2
Reading Sunlight and Life
1. Choose one of the Sunlight and Life articles, then read and annotate the article.
2. Choose and mark annotations to discuss with your partner. Once you have discussed these annotations, mark them as discussed.
3. Now, choose and mark a question or connection, either one you already discussed or a different one you still want to discuss with the class.
4. Answer the reflection question below.
Rate how successful you were at using Active Reading skills by responding to the following statement.
As I read, I paid attention to my own understanding and recorded my thoughts and questions.
Never
Almost never
Sometimes
Frequently/often
All the time
Active Reading Guidelines
1. Think carefully about what you read. Pay attention to your own understanding.
2. As you read, annotate the text to make a record of your thinking. Highlight challenging words and add notes to record questions and make connections to your own experience.
3. Examine all visual representations carefully. Consider how they go together with the text.
4. After you read, discuss what you have read with others to help you better understand the text.
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© 2018 The Regents of the University of California. All rights reserved. Permission granted to photocopy for classroom use.
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Matter and Energy in Ecosystems—Lesson 1.3—Activity 4
Homework: Reading “What Is Carbon?”
Before you read the article, read the focus question. Keep the question in mind, as you read "What Is Carbon?" Highlight or annotate any information that might help you answer the focus question. When you are finished, answer the reading focus question below.
Reading Focus Question: Which parts of the biodome contain carbon?
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Active Reading Guidelines
1. Think carefully about what you read. Pay attention to your own understanding.
2. As you read, annotate the text to make a record of your thinking. Highlight challenging words and add notes to record questions and make connections to your own experience.
3. Examine all visual representations carefully. Consider how they go together with the text.
4. After you read, discuss what you have read with others to help you better understand the text.
© 2018 The Regents of the University of California. All rights reserved. Permission granted to photocopy for classroom use.
What Is Carbon? B1
All of these things contain carbon.
What Is Carbon?What’s in diamonds, steel, plastic, plants, and animals—including you? It’s carbon! Carbon is a type of atom, and it’s all around you.
Carbon is essential to life on Earth. All biotic matter—the matter that makes up living things—has carbon in it. Along with nitrogen and oxygen, carbon is one of the most important atoms that make up biotic matter. There are carbon atoms in energy storage molecules like glucose, starch, and fats, as well as in proteins, DNA, and most of the other types of molecules that living things need to survive. Whenever you eat, part of what you’re eating is made up of carbon. Carbon helps make up the bodies of animals, plants, bacteria, and all other living things. Carbon is even found in the dead remains of living things, which are another type of biotic matter.
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Carbon isn’t only found in biotic matter, though. If you’ve ever used a pencil, you’ve seen and touched pure carbon—it’s the black stuff that makes up the tip that you use to write. People often call this part of a pencil the “lead,”but it is actually a substance called graphite, which is made up entirely of carbon atoms. Although the tip of a pencil may break when you use it, pure carbon can also form one of the hardest substances found on Earth: diamond. In addition to graphite and diamonds, carbon is found in many other kinds of abiotic matter, like steel and plastic.
You can see carbon in the form of a pencil or a diamond, but in other forms, carbon is actually invisible. The air all around you contains an invisible gas called carbon dioxide, which—you
carbon in abiotic matter
carbon in biotic matter
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Carbon can be found in many different kinds of matter, both biotic (living) and abiotic (nonliving).
guessed it—is partly made up of carbon. You add carbon dioxide gas to the air with every breath you take. Whenever you breathe out, you give off carbon in the form of carbon dioxide. This carbon dioxide becomes part of the abiotic matter of Earth’s atmosphere.
Why is carbon found in so many different kinds of matter, both biotic and abiotic? It’s because carbon atoms are good at joining with each other and with other types of atoms to form molecules. That ability to join with other atoms allows carbon to make up many different types of things, from diamonds to invisible gases to living things like you.
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Chapter 1: IntroductionThe edge of a big lake is full of life. Fish dart through the bright green reeds, ducks dive for algae growing in the shallow mud, and insects buzz everywhere. However, if you go out to the middle of the lake and dive to the bottom, you’ll find a dead zone—a dark and barren area with hardly any organisms: no fish, no plants, not much of anything.
Why do some areas support so much life, while others are relatively lifeless? To survive, organisms need energy—and this energy comes from energy storage molecules. These molecules store energy that can be released in an organism’s body. Energy storage molecules include glucose, starch, and fat. Ecosystems with lots of organisms need to have lots of energy storage molecules to keep all those organisms alive. Some ecosystems contain lots of energy storage molecules, while others don’t contain as many.
Only producers (such as plants) can make the energy storage molecules that fuel life in an ecosystem. Energy storage molecules are made mostly of carbon, and carbon is all around us in the form of carbon dioxide gas.
In deep lakes, there are many more organisms living in the shallow water where light can penetrate. In the deepest, darkest waters of a lake, not much life exists.
Sunlight penetrates
this deep into
the water.
Photosynthesis happens in cell parts called chloroplasts.
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Producers take in carbon dioxide molecules from the air and water. Using energy from sunlight, producers combine the carbon dioxide molecules with water molecules, changing them into glucose molecules and oxygen molecules. This process is called photosynthesis. Through photosynthesis, producers take carbon from abiotic matter and move it into biotic matter in the form of glucose. Then the organisms in an ecosystem can use that glucose to make other energy storage molecules, like starch and fat.
The process of photosynthesis takes place in tiny cell parts called chloroplasts. Only producers have them, so only producers can do photosynthesis. In order to get the energy to do photosynthesis, producers need sunlight.
Sunlight is one reason some ecosystems have so many more energy storage molecules—and so much more life—than others. With more sunlight, producers like plants and algae can do
more photosynthesis. They take more carbon out of the atmosphere and turn it into more energy storage molecules to meet their energy needs. As producers make more energy storage molecules, consumers—the animals that eat the producers—get more energy storage molecules from eating the producers. Those consumers use energy from the energy storage molecules to survive and reproduce, increasing in number. Then secondary consumers—the ones that eat animals—are able to get more energy storage molecules from eating the primary consumers that ate the plants. An ecosystem that gets lots of sunlight can support lots of organisms, while an ecosystem that gets less sunlight can support fewer organisms.
To find out about other ecosystems where the amount of sunlight has a big effect on the amount of living things, read one of the chapters that follow.
Using energy from sunlight, carbon dioxide and water react to form glucose (an energy storage molecule) and oxygen. During this reaction, atoms are rearranged.
Photosynthesis
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Chapter 2: Arctic SeasonsThe Arctic is the area near Earth’s North Pole. If you visit the Arctic in winter, you’ll see a dark, wind-swept landscape, with no plants visible and a few hardy animals searching for food in the snow. If you visit the same spot in summer, it’s completely transformed. Low plants bloom everywhere. Big herds of grazing animals feast on the plants, and wolves lurk around the edges of the herds, hoping to feast themselves. The air is alive with insects and birds.
What causes this transformation? Because of the way Earth tilts in its orbit around the sun, the North Pole points toward the sun in summer and away from the sun in winter. This means that the North Pole is in darkness 24 hours a day during the winter: for months, the sun is never seen. However, during the summer, the North Pole is in sunlight 24 hours a day: for months, the sun never sets.
All that sunlight fuels a boom in photosynthesis. Plants and other producers take in water from melted snow and carbon dioxide from the air. Using energy from sunlight, they transform the water and carbon dioxide into oxygen and
During winter, the Arctic is dark almost 24 hours a day.
During summer, the sun shines on the Arctic almost 24 hours a day.
Because of the way Earth tilts, the Arctic is pointed toward the sun in the summer and away from the sun in the winter.
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glucose, a type of energy storage molecule. This transformation happens through the process of photosynthesis. Because the sun never sets in the summer, Arctic plants can photosynthesize 24 hours a day, constantly producing energy storage molecules that are stored in their bodies, available for animals to eat.
The plant-eating animals that live in the Arctic time their reproduction so their offspring are born at just the right time to take advantage of this bounty of plants (and energy storage molecules). As the animals digest the plants, they use the carbon in glucose to make other energy storage molecules, like fat, which can be stored for times when there is less food. Arctic predators also time their reproduction to the season, having offspring just when lots of food is available for them in the form of other young animals. Reproduction leads to a population boom for the year-round residents of the Arctic. However, that’s not the only reason there are more animals in the Arctic in summer: birds and many other animals migrate to the Arctic in summer to feast and reproduce. When summer ends, they go away again to sunnier areas.
As summer ends and the sunlight dies away, the plants stop photosynthesizing and lie dormant. Many plants survive the winter as seeds. Only a few animals remain. Some hide themselves away and hibernate through the long winter—not eating at all and using as little energy as possible. Darkness descends, and the Arctic once more becomes a relatively lifeless winter landscape.
Plenty of sunlight allows mosses and other plants to grow in the Arctic summer.
In the summer, caribou eat the grasses and mosses found in the Arctic.
Arctic foxes have to scrounge for food during winter.
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Chapter 3: Coral Reefs and Clear WaterCoral reefs form in clear, shallow water with lots of sunlight. Reefs may look like they are made of rock, but they’re not—reefs are living structures made up of millions of tiny animals called coral polyps. Their hard skeletons stick together to form reefs that may be up to 2,300 kilometers (1,429 miles) long! What’s even more amazing about coral reefs is the huge number of different organisms that make their homes in them: fish, sea stars, urchins, shrimp, sponges, crabs, sharks, and more.
Coral reefs depend on sunlight. Why? Coral polyps are animals, not plants—they can’t do photosynthesis. However, inside each tiny polyp are even tinier algae made of just one cell each. These algae are producers, and it’s their ability to do photosynthesis that gives life to the reef ecosystem.
As sunlight filters through the clear, shallow water, the algae perform photosynthesis. There is carbon dioxide dissolved in ocean water, and the algae take in carbon dioxide along with water. Using energy from sunlight, the algae change the
Coral reefs thrive in places where sunlight can shine through shallow, clear water.
In this close-up photo of coral polyps, you can see the tiny green algae living inside them!
Parrotfish eat coral polyps. If you dive near a reef, you can hear parrotfish munching on the coral.
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water and carbon dioxide molecules into oxygen molecules and glucose, a type of energy storage molecule. The energy storage molecules are stored in the bodies of the algae. Because the algae live inside the coral polyps, the polyps are able to use some of the energy storage molecules produced by the algae for their own energy needs.
With a constant supply of energy storage molecules, the coral polyps grow and reproduce, forming huge reefs. Many types of fish eat coral polyps, getting the energy storage molecules they need. Sharks and other large fish prey on the smaller fish that eat coral. With plenty of sunlight, one coral reef can support a huge community of organisms.
Since reefs depend on sunlight, they also depend on clear water that the sunlight can penetrate. If the water above a coral reef becomes too muddy or polluted, the whole reef ecosystem is threatened. Muddy water blocks sunlight, preventing it from reaching the coral reef. Without sunlight, the algae inside the coral polyps can’t photosynthesize. The algae run out of energy storage molecules, and they quickly die. Without access to the energy storage molecules from the algae, the coral polyps soon die as well. The fish and other animals that depended on the coral die off or swim away to find other food. A coral reef without access to sunlight becomes a skeletal reef—it can’t support the life it did before. Sunlight truly is life to a coral reef.
With sunlight and clear water, healthy coral reefs provide homes for many different species of organisms.
Muddy water blocked the sunlight and killed this coral reef. Most of the animals that lived there either died off or left in search of food.
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Chapter 4: Light Shafts on the Rain Forest FloorWe usually think of rain forests as being full of life, and the treetops definitely are. The leafy branches of tall rain forest trees are known as the canopy, and this is where most organisms in the rain forest are found. Colorful birds fly back and forth, eating fruit or insects, mating, and nesting. Rain forest plants take root up in the treetops, growing on high tree branches. Each branch of a rain forest tree is like a garden, with dozens of different kinds of plants growing on it and insects and other small organisms everywhere.
The vibrant life of the rain forest canopy is powered by sunlight. Rain forest trees and the smaller plants growing on their branches use the energy from sunlight to perform photosynthesis: they take in carbon dioxide from the atmosphere and water from all the rain that falls. Through the process of photosynthesis, the trees and plants change the carbon dioxide and water into oxygen and a type of energy storage molecule called glucose. These energy storage molecules are stored in the bodies of the trees and plants and become
This scientist is collecting insects from the rain forest canopy. The canopy gets plenty of sunlight, which helps it support many different species.
A toucan eats fruit in the sunny rain forest canopy.
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available for insects, birds, and other animals to eat. Because so many energy storage molecules are available, huge numbers of organisms can meet their energy needs in the rain forest canopy.
The rain forest floor, on the other hand, is dark and shady—a very different place from the canopy. Leaves block most of the sunlight on its way down. In fact, only about 2% of the sunlight that hits the rain forest penetrates down all the way to the ground. Because there is so little sunlight on the rain forest floor, plants at that level can’t photosynthesize very well. There are relatively few plants growing on the rain forest floor, which means that there is not a lot of photosynthesis going on and few energy storage molecules available for animals to eat. The lack of sunlight means that the rain forest floor cannot support as much life as the rain forest canopy.
However, when a huge tree falls, all that changes. A falling tree rips a big hole in the rain forest canopy, letting a shaft of sunlight hit the forest floor. As sunlight warms the ground, seeds that may have been lying there for years begin to sprout. In the shaft of sunlight, plants and young trees start growing. With access to sunlight, these plants can photosynthesize, changing carbon dioxide and water into oxygen and energy storage molecules. The plants store the energy storage molecules in their bodies, where they become available for animals to eat. The shaft of sunlight brings life to the rain forest floor, at least for a while. Eventually, the young trees will grow tall and block the sunlight once more.
Green basilisk lizards live in rain forest trees near lakes and ponds. When in danger, they can jump down and run over the surface of the water to escape!
The rain forest floor gets little sunlight, preventing many plants from growing there.
When a big tree falls in the rain forest, it makes a hole in the canopy. Light streams down, and lots of plants grow in the shaft of sunlight.
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Materia y energía en los ecosistemas—Lección 1.3—Actividad 2
Leer Luz del sol y la vida
1. Elige uno de los artículos de Luz del sol y la vida, luego lee y añade apuntes al artículo.
2. Escoge y marca apuntes para discutir con tu compañero/a. Una vez que hayas discutido estos apuntes, marca que los discutieron.
3. Ahora, escoge y marca una pregunta o conexión, ya sea una que ya discutiste o una diferente que todavía quieres discutir con la clase.
4. Contesta la pregunta de reflexión más adelante.
Evalúa qué tan exitoso/a fuiste en usar las habilidades de Lectura Activa respondiendo a la siguiente declaración.
Al leer, yo presté atención a mi propia comprensión y apunté mis pensamientos y preguntas.
Nunca
Casi nunca
A veces
Frecuentemente/a menudo
Todo el tiempo
Pautas de la Lectura Activa
1. Piensa cuidadosamente sobre lo que lees. Presta atención a tu propia comprensión.
2. Mientras lees, añade apuntes al texto para tener un registro de tus ideas. Destaca las palabras difíciles, y agrega notas para apuntar tus preguntas y hacer conexiones con tu propia experiencia.
3. Examina cuidadosamente todas las representaciones visuales. Considera cómo se relacionan con el texto.
4. Después de leer, discute lo que leíste con otros/as estudiantes para ayudarte a comprender mejor el texto.
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Materia y energía en los ecosistemas—Lección 1.3—Actividad 4
Tarea: leer “¿Qué es el carbono?”
Antes de leer el artículo, lee la pregunta de foco. Mantén la pregunta en mente mientras lees “¿Qué es el carbono?” Destaca o añade apuntes a cualquier información que podría ayudarte a contestar la pregunta de foco. Cuando termines, contesta la pregunta de foco de lectura más adelante.
Pregunta de foco de la lectura: ¿Qué partes del biodomo contienen carbono?
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Pautas de la Lectura Activa
1. Piensa cuidadosamente sobre lo que lees. Presta atención a tu propia comprensión.
2. Mientras lees, añade apuntes al texto para tener un registro de tus ideas. Destaca las palabras difíciles, y agrega notas para apuntar tus preguntas y hacer conexiones con tu propia experiencia.
3. Examina cuidadosamente todas las representaciones visuales. Considera cómo se relacionan con el texto.
4. Después de leer, discute lo que leíste con otros/as estudiantes para ayudarte a comprender mejor el texto.
¿Qué es el carbono? B1
¿Qué es el carbono?¿Qué se encuentra en diamantes, hierro, plástico, plantas, y animales, incluyéndote a ti?
¡Es el carbono! El carbono es un tipo de átomo, y se encuentra por todas partes a tu alrededor.
El carbono es esencial para la vida en la Tierra. Toda materia biótica, la materia que compone las cosas vivientes, contiene carbono. Junto al nitrógeno y el oxígeno, el carbono es uno de los átomos más importantes que componen la materia biótica. Hay átomos de carbono en moléculas de almacenamiento de energía, como glucosa, almidón y grasas, así como en proteínas, ADN y en la mayoría de los otros tipos de moléculas que los seres vivientes necesitan para vivir. Cuando quiera que tu comas, parte de lo que estás comiendo está compuesto por carbono. El carbono ayuda a componer los
cuerpos de animales, plantas, bacterias y todos los otros seres vivientes. El carbono incluso se encuentra en los restos muertos de los seres vivientes, los cuales forman otro tipo de materia biótica.
Pero el carbono no solo se encuentra en materia biótica. Si alguna vez has usado un lápiz, has visto y tocado carbono puro, que es la parte negra que conforma la punta que usas para escribir. La gente frecuentemente llama esta parte del lápiz “plomo”, pero es en realidad una sustancia llamada grafito, la cual está enteramente hecha de átomos de carbono. Aunque la punta de un lápiz puede quebrarse cuando lo usas, el carbono puro también puede formar una de las sustancias más duras encontradas en la Tierra: los diamantes.
Todas estas contienen carbono.
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B2 ¿Qué es el carbono?
Además del grafito y los diamantes, el carbono se encuentra en muchos otros tipos de materia abiótica, como el hierro y el plástico.
Puedes ver el carbono en forma de un lápiz o un diamante, pero en otras formas, el carbono es en realidad invisible. El aire a tu alrededor contiene un gas invisible llamado dióxido de carbono, el cual, ya lo habrás adivinado, está hecho parcialmente de carbono. Tú agregas gas de dióxido de carbono al aire con cada una de tus respiraciones. Cada vez que exhalas, emites carbono en forma de dióxido de carbono. El dióxido de carbono se hace parte de la materia abiótica de la atmósfera de la Tierra.
¿Por qué se encuentra el carbono en tantos tipos diferentes de materia, tanto biótica como abiótica? Es porque los átomos de carbono son buenos para unirse con otros átomos de carbono y con otros tipos de átomos para formar moléculas. Esa habilidad para unirse a otros átomos permite que el carbono componga diferentes tipos de cosas, desde diamantes a gases invisibles, hasta seres vivientes como tú.
El carbono puede ser encontrado en muchos tipos diferentes de materia, tanto biótica (viviente) como abiótica (no viviente).
carbono en materia abiótica
carbono en materia biótica
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Luz del sol y la vida C1
Luz del sol y la vidaCapítulo 1: introducciónLa orilla de un gran lago está llena de vida. Los peces se lanzan como dardos entre los juncos color verde brillante, los patos se sumergen para encontrar algas que crecen en el lodo y los insectos zumban por todas partes. Sin embargo, si vas al medio del lago y te sumerges hacia el fondo, encontrarás una zona muerta, un área oscura y estéril sin prácticamente ningún organismo, ni peces, plantas, ni nada.
¿Por qué algunas áreas sostienen tanta vida, mientras que otras son relativamente sin vida? Para sobrevivir, los organismos necesitan energía, y esta energía viene de las moléculas de almacenamiento de energía. Estas moléculas almacenan energía que puede ser liberada en el cuerpo de un organismo. Las moléculas de almacenamiento de energía incluyen glucosa, almidón y grasa. Los ecosistemas con muchos organismos necesitan tener montones de moléculas de almacenamiento de energía para mantener todos aquellos organismos con vida. Algunos ecosistemas contienen muchas moléculas de almacenamiento de energía, mientras que otros no contienen tantas.
Solo los productores (por ejemplo las plantas) pueden hacer moléculas de almacenamiento de
energía que sostienen la vida en un ecosistema. Las moléculas de almacenamiento de energía están hechas en su mayoría de carbono, y el carbono se encuentra en todos nuestros alrededores en forma de gas de dióxido de carbono. Los productores absorben moléculas de dióxido de carbono del aire y del agua. Con el uso de energía de la luz del sol, los productores
En lagos profundos hay muchos más organismos que viven en las aguas poco profundas, donde la luz puede penetrar. En las aguas más profundas y oscuras de un lago no existe mucha vida.
La luz del sol penetra así de profundo en el agua.
La fotosíntesis sucede en partes de la célula llamadas cloroplastos.
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C2 Luz del sol y la vida
combinan las moléculas de dióxido de carbono con moléculas de agua, transformándolas en moléculas de glucosa y moléculas de oxígeno. Este proceso se llama fotosíntesis. A través de la fotosíntesis, los productores toman carbono de la materia abiótica y la convierten en materia biótica en forma de glucosa. Luego, los organismos en un ecosistema pueden usar esa glucosa para hacer otras moléculas de almacenamiento de energía, como almidón y grasa.
El proceso de fotosíntesis se lleva a cabo en unas minúsculas partes de la célula llamadas cloroplastos. Solo los productores los tienen, así que solo los productores pueden llevar a cabo la fotosíntesis. Para poder obtener energía para la fotosíntesis, los productores necesitan luz del sol.
La luz del sol es una razón por la que algunos ecosistemas tienen muchas más moléculas de almacenamiento de energía, y mucho más vida, que otros. Con más luz del sol, los productores tales como las plantas y algas pueden llevar a cabo más fotosíntesis. Estas toman más carbono
de la atmósfera y lo transforman en más moléculas de almacenamiento de energía para satisfacer sus necesidades de energía. A medida que los productores hacen más moléculas de almacenamiento de energía, los consumidores, que son los animales que comen los productores, obtienen más moléculas de almacenamiento de energía al comerse a los productores. Aquellos consumidores usan energía de las moléculas de almacenamiento de energía para sobrevivir y reproducirse, aumentando su número. Luego, los consumidores secundarios, aquellos que comen animales, pueden obtener más moléculas de almacenamiento de energía al comerse a los consumidores primarios que se comieron las plantas. Un ecosistema que obtiene mucha luz del sol puede sostener muchos organismos, mientras que un ecosistema que obtiene menos luz del sol puede sostener menos organismos.
Para averiguar sobre otros ecosistemas donde la cantidad de luz del sol tiene un gran efecto sobre la cantidad de seres vivientes, lee uno de los siguientes capítulos.
Usando energía de la luz del sol, dióxido de carbono y agua reaccionan para formar glucosa (una molécula de almacenamiento de energía) y oxígeno. Durante esta reacción, los átomos son reorganizados.
= átomo de carbono
Si sigues los átomos de carbono en este diagrama de fotosíntesis, verás que el carbono que se encontraba en el dióxido de carbono termina como glucosa (una molécula de almacenamiento de energía).
cloroplastos en una hoja
moléculas de dióxido de carbono
moléculas de agua
moléculas de oxígeno
glucosa (una molécula de almacenamiento de energía)
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REACTIVOS PRODUCTOS
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Luz del sol y la vida C3
Capítulo 2: estaciones del ÁrticoEl Ártico es el área cercana al Polo Norte de la Tierra. Si visitas el Ártico en invierno, verás un paisaje oscuro barrido por el viento, sin plantas visibles y con unos pocos animales resistentes que buscan comida en la nieve. Si visitas el mismo lugar en el verano, estará completamente transformado. Las plantas bajas florecen por todas partes. Grandes manadas de animales del pastizal se dan un festín en las plantas, y los lobos merodean alrededor de los contornos de los rebaños, con la esperanza de darse un festín también. El aire está lleno de vida con insectos y aves.
¿Qué causa esta transformación? Debido a la inclinación de la Tierra en su órbita alrededor del sol, el Polo Norte apunta hacia el sol en verano y en oposición al sol en invierno. Esto significa que el Polo Norte está en oscuridad las 24 horas al día durante el invierno. El sol no se ve por meses. Sin embargo, durante el verano, el Polo Norte tiene luz del sol 24 horas al día. El sol no se pone durante meses.
Toda esa luz del sol estimula un estallido en la fotosíntesis. Las plantas y otros productores toman agua de la nieve derretida y dióxido de
Durante el invierno, el Ártico es oscuro casi 24 horas al día.
Durante el verano, el sol brilla en el Ártico casi 24 horas al día.
Debido a la inclinación de la Tierra, el Ártico apunta hacia el sol en el verano y en oposición al sol en el invierno.Lu
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C4 Luz del sol y la vida
carbono del aire. A través del uso de energía de la luz del sol, estos transforman el agua y el dióxido de carbono en oxígeno y glucosa, un tipo de molécula de almacenamiento de energía. Esta transformación sucede a través del proceso de fotosíntesis. Ya que el sol nunca se pone en el verano, las plantas del Ártico pueden llevar a cabo la fotosíntesis 24 horas al día, produciendo moléculas de almacenamiento de energía constantemente que son almacenadas en sus cuerpos, disponibles para que se las coman los animales.
Los animales que comen plantas y que viven en el Ártico programan su reproducción para que sus crías nazcan en el momento preciso para aprovechar esta abundancia de plantas (y moléculas de almacenamiento de energía). Al digerir las plantas, los animales usan el carbono en la glucosa para hacer otras moléculas de almacenamiento de energía, como grasa, las cuales pueden ser almacenadas para tiempos cuando haya menos comida. Los depredadores del Ártico también programan su reproducción para la estación, y sus crías nacen precisamente cuando hay mucha comida disponible para ellos en forma de otros animales jóvenes. La reproducción lleva a un estallido en la población para los residentes del año entero en el Ártico. Sin embargo, esa no es la única razón por la que hay más animales en el Ártico en el verano. Las aves y muchos otros animales migran al Ártico en verano para darse un festín y reproducirse. Cuando el verano termina, se van hacia áreas más soleadas.
Cuando el verano termina y la luz del sol se desvanece, las plantas dejan de llevar a cabo fotosíntesis y permanecen inactivas. Muchas plantas sobreviven el invierno como semillas. Solo quedan algunos animales. Algunos se esconden para invernar a través del largo invierno, sin comer en absoluto y usando la menor cantidad de energía posible. La oscuridad desciende y el Ártico, una vez más, se transforma en un paisaje invernal relativamente sin vida.
La plenitud de luz del sol permite que musgos y otras plantas crezcan durante el verano ártico.
En el verano, caribúes se alimentan de los pastos y musgos que se encuentran en el Ártico.
Los zorros del ártico tienen que esforzarse para buscar comida durante el invierno.
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Luz del sol y la vida C5
Capítulo 3: arrecifes de corales y agua claraLos arrecifes de corales se forman en aguas claras y poco profundas con mucha luz del sol. Los arrecifes pueden parecer como si estuvieran hechos de roca, pero no es así. Los arrecifes son estructuras vivientes hechas de millones de diminutos animales llamados pólipos de coral. Sus esqueletos duros se pegan para formar arrecifes ¡que pueden llegar a tener 2,300 kilómetros (1,429 millas) de largo! Lo que es aún más increíble sobre los arrecifes de corales es el gran número de organismos diferentes que establecen sus hogares en ellos: peces, estrellas de mar, erizos, camarones, esponjas, cangrejos, tiburones y más.
Los arrecifes de corales dependen de la luz del sol. ¿Por qué? Los pólipos de coral son animales, no plantas. No pueden hacer fotosíntesis. Sin embargo, dentro de cada diminuto pólipo se encuentran algas aún más diminutas, cada una hecha de solo una célula. Estas algas son productores, y es su capacidad de llevar a cabo fotosíntesis lo que le otorga vida al ecosistema del arrecife.
Los arrecifes de corales prosperan en lugares donde la luz del sol puede brillar a través del agua clara y poco profunda.
En esta vista cercana de unos pólipos de coral,
¡puedes ver las diminutas algas verdes que viven dentro de ellos!
El pez loro se alimenta de pólipos de coral. Si te sumerges cerca de un arrecife, podrás escuchar los peces loro masticando el coral.Lu
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C6 Luz del sol y la vida
Al filtrarse la luz del sol a través del agua clara y poco profunda, las algas llevan a cabo fotosíntesis. Hay dióxido de carbono disuelto en el agua del océano, y las algas toman dióxido de carbono junto al agua. Con el uso de la energía de la luz del sol, las algas cambian el agua y las moléculas de dióxido de carbono a moléculas de oxígeno y glucosa, un tipo de molécula de almacenamiento de energía. Las moléculas de almacenamiento de energía están almacenadas en los cuerpos de las algas. Ya que las algas viven dentro de los pólipos de coral, los pólipos pueden usar algunas de las moléculas de almacenamiento de energía producidas por las algas para sus propias necesidades de energía.
Con un abastecimiento constante de moléculas de almacenamiento de energía, los pólipos de coral crecen y se reproducen, formando inmensos arrecifes. Muchos tipos de peces comen pólipos de coral y obtienen así las moléculas de almacenamiento de energía que necesitan. Los tiburones y otros peces grandes comen peces más pequeños que comen coral. Con mucha luz del sol, un arrecife de coral puede sostener una gran comunidad de organismos.
Ya que los arrecifes dependen de la luz del sol, también dependen del agua clara que la luz del sol pueda penetrar. Si el agua sobre un arrecife de coral se vuelve muy turbia o contaminada, el ecosistema entero del arrecife es amenazado. El agua turbia bloquea la luz del sol, evitando que esta llegue al arrecife de coral. Sin luz del sol, las algas dentro de los pólipos de coral no pueden llevar a cabo la fotosíntesis. A las algas se les acaban las moléculas de almacenamiento de energía, y mueren pronto. Sin acceso a moléculas de almacenamiento de energía de las algas, los pólipos de coral pronto mueren también. Los peces y otros animales que dependen del coral mueren o nadan lejos para encontrar otro alimento. Un arrecife de coral sin acceso a la luz del sol se transforma en un arrecife esqueleto. No puede sostener la vida que podía sostener antes. La luz del sol realmente es vida para un arrecife de coral.
Con luz del sol y agua clara, los sanos arrecifes de corales proporcionan hogares para muchas especies de organismos diferentes.
Agua turbia bloqueó la luz del sol y mató este arrecife de coral. La mayoría de los animales que vivían aquí murieron o abandonaron este lugar en búsqueda de alimento.
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Luz del sol y la vida C7
Capítulo 4: rayos de luz en el suelo del bosque lluviosoPor lo general pensamos en los bosques lluviosos como llenos de vida, y las copas de árboles definitivamente lo están. Las hojas y ramas de altos árboles del bosque lluvioso son conocidos como el dosel arbóreo, y es aquí donde se encuentra la mayoría de los organismos del bosque lluvioso. Aves llenas de colores van y vienen, comiendo frutos o insectos, apareándose y anidando. Las plantas del bosque lluvioso establecen sus raíces en las copas de árboles, creciendo en altas ramas de árboles. Cada rama de un árbol de bosque lluvioso es como un jardín, con docenas de diferentes tipos de plantas que crecen de ella e insectos y otros pequeños organismos por doquier.
La vida vibrante del dosel arbóreo del bosque lluvioso es alimentada por luz del sol. Los árboles del bosque lluvioso y las plantas más pequeñas que crecen sobre sus ramas usan energía de la luz del sol para llevar a cabo la fotosíntesis. Toman dióxido de carbono de la atmósfera y agua de la lluvia que cae. A través del proceso de fotosíntesis, los árboles y las
Este científico está reuniendo insectos del dosel arbóreo del bosque lluvioso. El dosel arbóreo recibe mucha luz del sol, lo que ayuda a sostener muchas especies diferentes.
Un tucán come fruta en el soleado dosel arbóreo del bosque lluvioso.
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C8 Luz del sol y la vida
plantas cambian el dióxido de carbono y agua a oxígeno y a un tipo de molécula de almacenamiento de energía llamada glucosa. Estas moléculas de almacenamiento de energía se encuentran almacenadas en los cuerpos de los árboles y plantas y se hacen disponibles para que insectos, aves y otros animales las coman. Debido a que tantas moléculas de almacenamiento de energía están disponibles, una inmensa cantidad de organismos pueden satisfacer sus necesidades de energía en el dosel arbóreo del bosque lluvioso.
El suelo del bosque lluvioso, por otro lado, es oscuro y sombrío. Es un lugar muy diferente al dosel arbóreo. Las hojas bloquean la mayoría de la luz del sol en su senda hacia abajo. De hecho, solo aproximadamente un 2% de la luz del sol que llega al bosque lluvioso penetra abajo hasta el suelo. Ya que hay tan poca luz del sol en el suelo del bosque lluvioso, las plantas a ese nivel no pueden llevar a cabo fotosíntesis muy bien. Existen relativamente pocas plantas que crecen en el suelo del bosque lluvioso, lo que significa que no hay mucha fotosíntesis y que pocas moléculas de almacenamiento de energía se encuentran disponibles para que coman los animales. La falta de luz del sol significa que el suelo del bosque lluvioso no puede sostener tanta vida como el dosel arbóreo del bosque lluvioso.
Sin embargo, cuando un tremendo árbol cae, todo cambia. La caída de un árbol abre un gran agujero en el dosel arbóreo del bosque lluvioso, permitiendo que algunos rayos de luz del sol lleguen al suelo del bosque. Cuando la luz del sol calienta el piso, semillas que pudieron haber estado ahí por años comienzan a brotar. En los rayos de luz del sol, plantas y jóvenes árboles comienzan a crecer. Con acceso a la luz del sol, estas plantas pueden llevar a cabo fotosíntesis, cambiando el dióxido de carbono y agua a oxígeno y moléculas de almacenamiento de energía. Las plantas almacenan las moléculas de almacenamiento de energía en sus cuerpos,
Los lagartos basiliscos verdes viven en árboles del bosque lluvioso cerca de lagos y lagunas. Cuando se ven en peligro, ¡pueden tirarse y correr sobre la superficie del agua para escapar!
Cuando un árbol grande se cae en el bosque lluvioso, hace un agujero en el dosel arbóreo. La luz ilumina hacia abajo y montones de plantas crecen en los rayos de la luz del sol.
El suelo del bosque lluvioso recibe poca luz del sol, evitando que muchas plantas crezcan ahí.
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Luz del sol y la vida C9
donde se hacen disponibles para que los animales coman. Los rayos de luz del sol traen vida al suelo del bosque lluvioso, por lo menos por un tiempo. Eventualmente, los jóvenes árboles crecerán altos y bloquearán la luz del sol una vez más.
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