DINAMICA DE ECOSISTEMAS

Proceso en el que distintos tipos de vegetación se suceden entre sí, como consecuencia de cambios en el medio o por la competencia entre especies. Cuando se describe la dinámica de una comunidad vegetal, en el contexto de este trabajo, se indica si es una comunidad climácica, de sustitución o permanente.

BIOCENOSIS

En ecología, una biocenosis (también llamada comunidad biótica o ecológica) es el conjunto de organismos de cualquier especie sea vegetal o animal coexistentes en un espacio definido llamado biotopo que ofrece las condiciones exteriores necesarias para su supervivencia. La biocenosis y el biotopo constituyen el ecosistema. Puede dividirse en fitocenosis, que es la agrupación de especies vegetales; zoocenosis de especies animales y agrupación de microorganismos(mic

robiocenosis).
En agricultura, el campo cultivado y su medioambiente inmediato se definen como una agrobiocen

osis.
El término biocenosis fue acuñado en 1877 por Karl Möbius, quien subrayaba así la necesidad de enfocar la atención no en el individuo sino en el conjunto de individuos.

DINAMICA DE LAS COMUNIDADES

COMUNIDAD- ES UN GRUPO O CONJUNTO DE INDIVIDUOS, SERES HUMANOS, O DE ANIMALES QUE COMPARTEN ELEMENTOS EN COMUN, TALES COMO IDIOMA, COSTUMBRES, VALORES, TAREAS, VISION DEL MUNDO, EDAD.
POR LO GENERAL, EN UNA COMUNIDAD SE CREA UNA IDENTIDAD COMUN, MEDIANTE LA DIFERENCIA DE OTROS GRUPOS OC OMUNIDADES, QUE ES COMPARTIDA Y ELABORADA ENTRE SUS INTEGRANTES Y SOCIALIZADA.

COMPOSICION DE COMUNIDADES

Las comunidades biológicas están organizadas en una compleja red de interacciones entre organismos. Sin embargo, a pesar de la importancia que estas interacciones tienen en el origen, mantenimiento y evolución de la biodiversidad, su conocimiento aun esta en fase de desarrollo.

ESTRATIFICACION VEGETATIVA EN COMUNIDADES

Existen dos tipos de gradientes: los físicos, producidos por la temperatura; y los químicos, producidos por la diferente composición química de las aguas superficiales y profundas.
La formación del gradiente térmico de densidad es el caso más frecuente de la estratificación. Es debida generalmente al calentamiento diferencial de las capas superficiales con respecto a las profundas. En los lagos ubicados en zonas templadas y cálidas, las capas superficiales durante el verano están calientes que las capas frías, formándose la estratificación. En los lagos situados en latitudes frías, la estratificación tiene lugar durante el invierno, en que se hiela las capas superficiales, mientras que las profundas están más calientes; el periodo de mezcla es durante el verano.
La presencia de un gradiente químico suele ser debida a la concentración de algún tipo de compuestos químicos en las zonas profundas, de forma que son más densas que las superficiales. Es el tipo de estratificación menos frecuente y se produce en unos casos por la presencia de capas de agua profunda más saladas, por aportaciones de aguas subterráneas salinas (como en la laguna del Tobar); en otros casos por la acumulación de compuestos de disolución de la cubeta lacustre o cuenca vertiente (como es el caso de las lagunas cársticas sobre yesos, donde se acumula sulfatos).
La estratigrafía ha sido una de las formas de estudiar el pasado, esta ciencia estudia los estratos que se forman debido a la sedimentación. La estratificación puede ser:
1. Paralela: Cuando las diversas capas se mantienen más o menos paralelas en todas su extensión.
2. Cruzada: Cuando las capas presentan una estratificación inclinada y se cruzan. Los estratos cuando se depositan son horizontales o casi horizontales.
El estudio de la geología histórica se basa principalmente, en la Estratigrafía, que se ocupa de las rocas sedimentarias, estratificadas, en sus relaciones mutuas espaciales y temporales y de la interpretación de los acontecimientos de carácter “histórico“ que ha quedado inscritos en ellas (Fuster, 1981)

SUCESION DE COMUNIDADES

Ninguna comunidad es permanente; algunas cambian bruscamente, otras persisten durante años o siglos. Típicamente en cualquier lugar, existe una secuencia o sucesión de comunidades: en primer lugar existe una fase exploradora, luego cambian gradualmente, maduran (estos cambios no son reversibles) y finalmente llega una fase relativamente estable, el clímax.
En la sucesión de comunidades primero se dan pequeños cambios llamados microsucesiones que en forma progresiva vienen a conformar la sucesión principal. Las sucesiones se dan por cambios en los factores abióticos (humedad, temperatura, movimientos orogénicos, deshielos, etc.) o por la llegada o introducción de organismos foráneos u oportunistas que originan una serie de competencias con las especies autóctonas y en la que se impone la más adaptada, por esto las sucesiones están relacionadas con la evolución de las especies. Cuando una comunidad natural se destruye por causas naturales o por intervención humana y el área donde previamente estuvieron es ocupada por otra decimos que ha ocurrido una sucesión secundaria.
Un ejemplo claro es la sucesión lago - estanque - pantano - prado que se observan en muchas áreas ocupadas por antiguas glaciaciones.
El principio de la sucesión ecológica tiene importancia práctica para el hombre. Cualquier campo que sea arado y luego abandonado presenta una secuencia de vegetaciones sucesivas y con ellas especies animales diferentes para cada secuencia de vegetales. Todo cambio en los caracteres físicos o biológicos del ambiente afectará evidentemente a todas las especies, poblaciones y comunidades en distinto grado.

ESTRATEGIAS DE REPRODUCCION R Y K

Las estrategias reproductivas adoptadas por las diferentes especies son muy diversas. Algunas, como la humana, tardan muchos años en alcanzar la madurez sexual y producen muy pocos descendientes. Otras, por el contrario, alcanzan la madurez de forma temprana y sus proles son frecuentes y numerosas. Estas dos estrategias son conocidas como la selección K (pocas crías) y selección r (muchas crías) y están condicionadas por circunstancias diversas. Los animales con pocos descendientes pueden invertir más recursos en la nutrición y protección de los mismos, garantizando su supervivencia hasta la edad adulta. Por el contrario, los animales que producen muchos descendientes, prácticamente no se ocupan de ellos por lo que una gran parte de los mismos no alcanzan la edad adulta. Sin embargo, el número de los que lo consiguen permite garantizar la supervivencia de la población. y unos ejemplos son: bacterias,hongos,protistos,vegetales y animales.

SELECCION R: PECES

SELECCION K: MAMIFEROS

PARAMETROS DEMOGRAFICOS

Los parametros demográficos bajo consideración en estos estudios han sido el tamaño de la población, el número de tropas o número de subgrupos. La estructura demografica de las tropas y de la población en general (representación de las diferentes clases de edad y sexo, la proporción machos adultos:hembras adultas, hembras adultas:inmaduros, etc). Con relación a la superficie del área muestreada, la densidad por unidad de área (ind/ha ó ind/ km cuadrado). El estado de conservación del hábitat y de la población de primates (rasgos fisiognómicos y estructurales de la vegetación, indicios de actividad humana como extracción de maderas, cacería, etc).

POBLACION

Una población es un conjunto de organismos o individuos que coexisten en un mismo espacio y tiempo, que comparten ciertas propiedades biológicas (básicamente ser de la misma especie), las cuales producen una alta cohesión reproductiva y ecológica del grupo. La cohesión reproductiva implica el intercambio de material genético entre los individuos. La cohesión ecológica se refiere a la presencia de interacciones entre ellos, resultantes de poseer requerimientos similares para la supervivencia y la reproducción, ocupando un espacio generalmente heterogéneo en cuanto a la disponibilidad de recursos.
En Biología, un sentido especial de la población, empleado en Genética y Evolución es para llamar a un grupo reproductivo cuyos individuos se cruzan únicamente entre sí, aunque biológicamente les fuera posible reproducirse también con todos los demás miembros de la especie o subespecie. Las principales causas por las que resultan delimitadas las poblaciones son el aislamiento físico y las diferencias del comportamiento.
En Ecología, un conjunto de poblaciones locales parcialmente aisladas entre sí, se llama

metapoblación.

Caracteristicas de poblaciones naturales

• Natalidad es el cociente entre el número de individuos que nacen en una unidad de tiempo dentro de la población y el tamaño de la población.
  


• Mortalidad es el cociente entre el número de individuos que mueren en una unidad de tiempo dentro de la población y el tamaño de la población.
  


• Inmigración es la llegada de organismos de la misma especie a la población. Se mide mediante la Tasa de Inmigración que es el cociente entre individuos llegados en una unidad de tiempo y el tamaño de la población.
  


• Emigración es la salida de organismos de la población a otro lugar. Se mide mediante la Tasa de Emigración que es el cociente entre individuos emigrados en una unidad de tiempo y el tamaño de la población.

• Crecimiento exponencial se aplica generalmente a una magnitud M que crece con el tiempo.

El número de células de un feto mientras se desarrolla en el útero materno.
En una economía sin trastornos, los precios crecen exponencialmente, donde la tasa coincide con el índice de inflación.
El número de contraseñas posibles con n dígitos crece exponencialmente con n.
El número de operaciones cálculos necesarios para resolver un problema NP-completo crece exponencialmente con el tamaño de la entrada, representable o codificable mediante un número entero.
El número de bacterias que se reproducen por mitosis.

• 
  
  Curva de supervivencia es la probabilidad que tiene al nacer los individuos de una poblacion de alcanzar una determinada edad. La probabilidad decrece desde 1 para los individuos nacidos vivos hasta hacerse 0 a la edad maxima de la especie.

Al representar graficamente el valor de supervivencia frente al tiempo se obtiene la curva de supervivencia frente al tiempo se obtienen la cirva de supervivencia para es poblacion.

Tipos de Distribucion

Distribución es la manera en que los organismos de una población se ubican en el espacio, hay tres tipos de distribución en todas las poblaciones:

1.- AZAROSA.-al azar la cual no muestra nigun patrón en un área determinada.
2.-AGREGADA.- amontonada o apiñonada muestra una serie de conjuntos donde se concentran los individuos de la misma población.
3.-UNIFORME.-lineal en la cual los organismos de la población están separados más o menos uniformemente. Una gran parte de la Ecología de poblaciones es matemática, ya que buena parte de su esfuerzo se dirige a construir modelos de la dinámica de poblaciones, los cuales deben ser evaluados y refinados a través de la observación en el terreno y el trabajo experimental. La Ecología de poblaciones trabaja a través de muestreos y censos para comprobar la estructura de la población (su distribución en clases de edad y sexo) y estimar parámetros como natalidad, mortalidad, tasa intrínseca de crecimiento (r) o capacidad de carga del hábitat (K).

N I V E L E S D E O R G A N I Z A C I O N

Niveles de Organización La biología se ocupa de analizar jerarquías o niveles de organización que van desde la célula a los ecosistemas. Este concepto implica que en el universo existen diversos niveles de complejidad.
Por lo tanto es posible estudiar biología a muchos niveles, desde un conjunto de organismos (comunidades) hasta la manera en que funciona una célula o la función de las moléculas de la misma.

En orden decreciente mencionaremos los principales niveles de organización:

• Biosfera: La suma de todos los seres vivos tomados en conjunto con su medio ambiente. En esencia, el lugar donde ocurre la vida, desde las alturas de nuestra atmósfera hasta el fondo de los océanos o hasta los primeros metros de la superficie del suelo (o digamos mejor kilómetros sí consideramos a las bacterias que se pueden encontrar hasta una profundidad de cerca de 4 Km. de la superficie). Dividimos a la Tierra en atmósfera (aire), litosfera (tierra firme), hidrosfera (agua), y biosfera (vida).
  

• Ecosistema: La relación entre un grupo de organismos entre sí y su medio ambiente. Los científicos a menudo hablan de la interrelación entre los organismos vivos. Dado, que de acuerdo a la teoría de Darwin los organismos se adaptan a su medio ambiente, también deben adaptarse a los otros organismos de ese ambiente.
  

• Comunidad: Es la relación entre grupos de diferentes especies. Por ejemplo, las comunidades del desierto pueden consistir en conejos, coyotes, víboras, ratones, aves y plantas como los cactus. La estructura de una comunidad puede ser alterada por cosas tales como el fuego, la actividad humana y la sobrepoblación.
  

• Poblaciones: Grupos de individuos similares que tienden a aparearse entre sí en un área geográfica limitada. Esto puede ser tan sencillo como un campo con flores separado de otro campo por una colina sin flores.
  

• Individuo: Una o más células caracterizadas por un único tipo de información codificada en su ADN. Puede ser unicelular o multicelular. Los individuos multicelulares muestran tipos celulares especializados y división de funciones en tejidos, órganos y sistemas.
  

FACTORES BIOTICOS Y ABIOTICOS

En la ecología, son todos los organismos que comparten un mismo ambiente en un tiempo determinado. Una población, es el conjunto de animales, que están en una misma zona.
Son todos aquellos organismos que tienen vida, sean unicelulares u organismos pluricelulares, por ejemplo animales, vegetales, microorganismos, etc.

Se denominan factores bióticos a las relaciones que se establecen entre los seres vivos de un ecosistema y que condicionan su existencia. Por ejemplo: un león, una gacela, una araña..

Los Componentes Bióticos son toda la vida existente en un ambiente. Los individuos deben tener comportamiento y características fisiológicas específicos que permitan su supervivencia y su reproducción en un ambiente definido. La condición de compartir un ambiente engendra una competencia entre las especies, competencia que se da por el alimento, el espacio, etc.

Los factores bióticos se pueden clasificar en:

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  Productores o Autótrofos, organismos capaces de fabricar o sintetizar su propio alimento a partir de sustancias inorgánicas como dióxido de carbono, agua y sales minerales.
  



• 
  
  
  Consumidores o Heterótrofos, organismos incapaces de producir su alimento, por ello lo ingieren ya sintetizado.

Los factores abióticos son los distintos componentes que determinan el espacio físico en el cual habitan los seres vivos; entre los más importantes podemos encontrar: el agua, la temperatura, la luz, el pH, el suelo y los nutrientes.

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  Luz (energía radiante)

Del total de la energía solar que llega en la Tierra (1,94 calorías por centímetro cuadrado por minuto), casi 0,582 calorías son reflejadas hacia el espacio por el polvo y las nubes de la atmósfera terrestre, 0,388 calorías son absorbidas por las capas atmosféricas, y 0,97 calorías llegan a la superficie terrestre.
La luz es un factor abiótico esencial del ecosistema, dado que constituye el suministro principal de energía para todos los organismos. La energía luminosa es convertida por las plantas en energía química gracias al proceso llamado fotosíntesis. Ésta energía química es encerrada en las sustancias orgánicas producidas por las plantas. Es inútil decir que sin la luz, la vida no existiría sobre la Tierra.
Además de esta valiosa función, la luz regula los ritmos biológicos de la mayor parte de la especies.
La luz visible no es la única forma de energía que nos llega desde el Sol. El Sol nos envía varios tipos de energía, desde ondas de radio hasta rayos gamma. La luz ultravioleta (UV) y la radiación infrarroja (calor) se encuentran entre estas formas de radiación solar. Ambas son factores ecológicos muy valiosos.
Muchos insectos usan la luz ultravioleta para diferenciar una flor de otra. Los humanos no podemos percibir la radiación UV. Actúa también limitando algunas reacciones bioquímicas que podrían ser perniciosas para los seres vivos, aniquilan patógenos, y pueden producir mutaciones favorables y desfavorables en todas las formas de vida.

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  Calor

El calor es útil para los organismos ectotérmicos, para ser preciso, los organismos que no están adaptados para regular su temperatura corporal (por ejemplo, los peces, los anfibios y los reptiles). Las plantas utilizan una cantidad pequeña del calor para realizar el proceso fotosintético y se adaptan para sobrevivir entre límites de temperatura mínimos y máximos. Esto es válido para todos los organismos, desde los Archaea hasta los Mamíferos. Existen algunos microorganismos que toleran excepcionalmente temperaturas extremas (extremófilos).
Cuando las ondas infrarrojas penetran en la atmósfera, el agua y el dióxido de carbono en la atmósfera terrestre demoran la salida de las ondas del calor, consecuentemente la radiación infrarroja permanece en la atmósfera y la calienta (efecto invernadero).
Los océanos juegan un papel importante en la estabilidad del clima terrestre. La diferencia de temperaturas entre diferentes masas de agua oceánica, en combinación con los vientos y la rotación de la Tierra, crea las corrientes marinas. El desplazamiento del calor que es liberado desde los océanos, o que es absorbido por las aguas oceánicas permite que ciertas zonas atmosféricas frías se calienten, y que las regiones atmosféricas calientes se refresquen.
Ésta es un factor fundamental en la vida de los organismos ya que regula las funciones vitales que realizan las enzimas de carácter proteico. Cuando la temperatura es muy elevada o muy baja, estas funciones se paralizan llevando a la destrucción de los organelos celulares o la propia célula.
Organismos tales como aves y mamíferos invierten una gran cantidad de su energía para conservar una temperatura constante óptima con el fin de asegurar que las reacciones químicas, vitales para su supervivencia, se realicen eficientemente.

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  Atmosfera

La presencia de vida sobre nuestro planeta no sería posible sin nuestra atmósfera actual. Muchos planetas en nuestro sistema solar tienen una atmósfera, pero la estructura de la atmósfera terrestre es la ideal para el origen y la perpetuación de la vida como la conocemos. Su constitución hace que la atmósfera terrestre sea muy especial.
La atmósfera terrestre está formada por cuatro capas concéntricas sobrepuestas que se extienden hasta 80 kilómetros. La divergencia en sus temperaturas permite diferenciar estas capas.
La capa que se extiende sobre la superficie terrestre hasta cerca de 10 km es llamada troposfera. En esta capa la temperatura disminuye en proporción inversa a la altura, eso quiere decir que a mayor altura la temperatura será menor. La temperatura mínima al final de la troposfera es de -50ºC.
La troposfera contiene las tres cuartas partes de todas las moléculas de la atmósfera. Esta capa está en movimiento continuo, y casi todos los fenómenos meteorológicos ocurren en ella.
Cada límite entre dos capas atmosféricas se llama pausa, y el prefijo perteneciente a la capa más baja se coloca antes de la palabra "pausa". Por este método, el límite entre la troposfera y la capa más alta inmediata (estratosfera) se llama tropopausa.
La siguiente capa es la estratosfera, la cual se extiende desde los 10 km y termina hasta los 50 km de altitud. Aquí, la temperatura aumenta proporcionalmente a la altura; a mayor altura, mayor temperatura. En el límite superior de la estratosfera, la temperatura alcanza casi 25°C. La causa de este aumento en la temperatura es la capa de ozono (ozonosfera).
El ozono absorbe la radiación ultravioleta que rompe moléculas de oxígeno(O2) engendrando átomos libres de oxígeno (O), los cuales se conectan otra vez para construir ozono (O3). En este tipo de reacciones químicas, la transformación de energía luminosa en energía química engendra calor que provoca un mayor movimiento molecular. Ésta es la razón del aumento en la temperatura de la estratosfera
La ozonosfera tiene una influencia sin par para la vida, dado que detiene las radiaciones solares que son mortales para todos los organismos. Si nosotros nos imaginamos la capa de ozono como una pelota de fútbol, veríamos el agotamiento de la capa de ozono semejante a una depresión profunda sobre la piel de la pelota, como si estuviese un poco desinflada.
Por encima de la estratosfera está la mesosfera. La mesosfera se extiende desde el límite de la estratosfera (estratopausa) hasta los 80 km hacia el espacio.

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  Agua

El agua (H2O) es un factor indispensable para la vida. La vida se originó en el agua, y todos los seres vivos tienen necesidad del agua para subsistir. El agua forma parte de diversos procesos químicos orgánicos, por ejemplo, las moléculas de agua se usan durante la fotosíntesis, liberando a la atmósfera los átomos de oxígeno del agua.
El agua actúa como un termorregulador del clima y de los sistemas vivientes; gracias al agua, el clima de la Tierra se mantiene estable.
El agua funciona también como termorregulador en los sistemas vivos, especialmente en animales endotermos (aves y mamíferos). Esto es posible gracias al calor específico del agua, que es de una caloría, el mayor de las sustancias comunes. En términos biológicos, esto significa que frente a una elevación de la temperatura en el ambiente circundante, la temperatura de una masa de agua subirá con una mayor lentitud que otros materiales. Igualmente, si la temperatura circundante disminuye, la temperatura de esa masa de agua disminuirá con más lentitud que la de otros materiales. Así, esta cualidad del agua permite que los organismos acuáticos vivan relativamente con placidez en un ambiente con temperatura fija.
La evaporación es el cambio de una substancia de un estado físico líquido a un estado físico gaseoso. Necesitamos 540 calorías para evaporar un gramo de agua. En este punto, el agua hierve (punto de ebullición). Esto significa que tenemos que elevar la temperatura hasta 100°C para hacer que el agua hierva. Cuándo el agua se evapora desde la superficie de la piel, o de la superficie de las hojas de una planta, las moléculas de agua arrastran consigo calor. Esto funciona como un sistema refrescante en los organismos.
Otra ventaja del agua es su punto de congelación. Cuando se desea que una substancia cambie de un estado físico líquido a un estado físico sólido, se debe extraer calor de esa substancia. La temperatura a la cual se produce el cambio en una substancia desde un estado físico líquido a un estado físico sólido se llama solidificación. Para cambiar el agua del estado físico líquido al sólido, tenemos que disminuir la temperatura circundante hasta 0°C. Para fundirla de nuevo, es decir para cambiar un gramo de hielo a agua líquida, se requiere un suministro de calor de 79,7El agua (H2O) es un factor indispensable para la vida. La vida se originó en el agua, y todos los seres vivos tienen necesidad del agua para subsistir. El agua forma parte de diversos procesos químicos orgánicos, por ejemplo, las moléculas de agua se usan durante la fotosíntesis, liberando a la atmósfera los átomos de oxígeno del agua.
El agua actúa como un termorregulador del clima y de los sistemas vivientes; gracias al agua, el clima de la Tierra se mantiene estable.
El agua funciona también como termorregulador en los sistemas vivos, especialmente en animales endotermos (aves y mamíferos). Esto es posible gracias al calor específico del agua, que es de una caloría, el mayor de las sustancias comunes. En términos biológicos, esto significa que frente a una elevación de la temperatura en el ambiente circundante, la temperatura de una masa de agua subirá con una mayor lentitud que otros materiales. Igualmente, si la temperatura circundante disminuye, la temperatura de esa masa de agua disminuirá con más lentitud que la de otros materiales. Así, esta cualidad del agua permite que los organismos acuáticos vivan relativamente con placidez en un ambiente con temperatura fija.
La evaporación es el cambio de una substancia de un estado físico líquido a un estado físico gaseoso. Necesitamos 540 calorías para evaporar un gramo de agua. En este punto, el agua hierve (punto de ebullición). Esto significa que tenemos que elevar la temperatura hasta 100°C para hacer que el agua hierva. Cuándo el agua se evapora desde la superficie de la piel, o de la superficie de las hojas de una planta, las moléculas de agua arrastran consigo calor. Esto funciona como un sistema refrescante en los organismos.
Otra ventaja del agua es su punto de congelación. Cuando se desea que una substancia cambie de un estado físico líquido a un estado físico sólido, se debe extraer calor de esa substancia. La temperatura a la cual se produce el cambio en una substancia desde un estado físico líquido a un estado físico sólido se llama solidificación. Para cambiar el agua del estado físico líquido al sólido, tenemos que disminuir la temperatura circundante hasta 0°C. Para fundirla de nuevo, es decir para cambiar un gramo de hielo a agua líquida, se requiere un suministro de calor de 79,7 calorías. Cuándo el agua se congela, la misma cantidad de calor es liberada al ambiente circundante. Esto permite que en invierno la temperatura del entorno no disminuya al grado de aniquilar toda la vida del planeta.

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  Elementos Quimicos

Los organismos están constituidos, (obviamente) por materia. De los 92 elementos naturales conocidos, solamente 25 elementos forman parte de la materia viviente. De estos 25 elementos, el carbono, el oxígeno, el hidrógeno y el nitrógeno están presentes en el 96% de las moléculas de la vida. Los elementos restantes llegan a formar parte del 4% de la materia viva, siendo los más importantes el fósforo, el potasio, el calcio y el azufre.
Las moléculas que contienen carbono se denominan compuestos orgánicos, por ejemplo el bióxido de carbono, el cual está formado por un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno (CO2). Las que carecen de carbono en su estructura, se denominan compuestos inorgánicos, por ejemplo, una molécula de agua, la cual está formada por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno (H2O).