Автотрофы способ питания примеры

Автотрофы – кто это такие, чем они отличаются от гетеротрофов и что надо знать про этих удивительных организмов

Живые организмы, которые «сами себя кормят» – сами создают органические вещества из неорганических.

Автотрофы – это живые организмы, которые умеют сами создавать органические вещества из неорганических. То есть они «кормят себя» сами – «автоматически». А вот гетеротрофы так делать не умеют, им надо получать органику в готовом виде – поэтому они едят либо автотрофов (как заяц морковку), либо других гетеротрофов (волки едят зайцев).

Два вида автотрофов

Фототрофы. Их большинство. Они создают органические вещества из неорганических, используя для этого световое излучение. Растения – как раз фототрофы. Если не будет света – они погибнут «от голода».

Хемотрофы. Есть небольшая группа организмов, которые могут «кормиться» на разложении химических соединений. Чаще всего – соединений серы. В глубоководных морях встречаются бактерии, которые живут на самом дне и получают энергию от того, что особым образом «переваривают» сероводород и некоторые другие химические соединения.

Примеры организмов автотрофов

Почти все растения – автотрофы. Есть растения типа раффлезии, которые являются гетеротрофами – они привлекают насекомых, насекомые вязнут в их соке, после чего они их «переваривают».

Но в основном все растения вырабатывают органические вещества из неорганических самостоятельно. Они впитывают неорганические вещества (воду и минеральные соли) из почвы, а потом, пользуясь энергией солнца, создают из них органические соединения. Этот процесс в науке получил название «фотосинтез».

Еще автотрофы встречаются среди некоторых простейших. Например, у вольвокса есть так «хроматофор», который, как хлоропласты у растений, производит органические соединения.

Не менее популярный пример – эвглена зеленая. Этот организм правильнее называть «миксотрофом», потому что он может питаться и как автотроф, самостоятельно создавая для себя органические соединения, и как гетеротроф – поедая других организмов. Если эвглена живет в темноте, и возможности использовать хроматофор у нее нет, тогда она переключается на «гетеротрофный» образ жизни и становится настоящим хищником.

Отличительные признаки автотрофов

Если брать растения, то их главная особенность – они неподвижны. Им не надо перемещаться для того, чтобы искать себе пищу. Они растут там, куда их «занесло». При этом они способны на «пассивное» движение. Например, подсолнух в течение дня поворачивает свои листья вслед за солнцем, чтобы улавливать как можно больше его лучей.

У них нет органов для добывания, измельчения и переваривания пищи. У животных в этом плане есть лапы с когтями, острые зубы, сильные челюсти, желудок, кишечник. Растениям этого ничего не надо.

Они устроены намного проще, чем гетеротрофы. Поскольку гетеротрофам надо во что бы то ни стало добыть себе пищу, их организм устроен намного более сложно. Самый яркий пример здесь – головной мозг и все рефлексы, которые так или иначе им контролируются. Хищник должен уметь подкрадываться к жертве, определять, с какого расстояния можно ее атаковать. И в то же время следить за тем, чтобы не стать добычей другого хищника. И вообще множество всего анализировать каждую секунду, чтобы не проиграть в борьбе за выживание.

Роль автотрофов в круговороте органики

С автотрофов начинается процесс круговорота органических веществ. Если не будет автотрофов, этот процесс вообще не запустится.

Как этот круговорот происходит – сначала растения производят органические вещества, потом животные поедают растения, потом этих животных поедают другие животные, а потом их всех «съедают» бактерии и грибы.

Бактерии и грибы возвращают распавшиеся органические вещества в почву, откуда растения снова их впитывают и снова превращают в органику.

Автотрофов в этой цепочке принято называть продуцентами, потому что они производят органические вещества. Животные, поедающие растения – это консументы, а грибы и бактерии, разлагающие мертвых животных и мертвые растения – это редуценты.

Однако встречаются организмы, которые сами для себя производят органику, а потом сами же ее разлагают. Пример – медуза Cyanea, которая плавает практически во всех океанах. Она является автотрофом, но сама же расщепляет органические вещества до полностью неорганических. Поэтому она и продуцент, и консумент, и редуцент.

Заключение

Подпишитесь на рассылку, чтобы получать на почту новые статьи в рубрике «Образование».

Это вторая статья по биологии, которую я публикую на сайте. Так получилось, что первая была про гетеротрофов. Напишите, пожалуйста, какие недостатки вы видите в тексте, чтобы я мог его доработать.

Форма для комментария чуть ниже, прокрутите мышью, и вы ее увидите. Я читаю все комментарии и отвечаю на них. Заранее спасибо.

Источник

Что такое автотрофы в биологии и каковы автотрофные типы питания

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Все организмы на земле нуждаются в получении энергии тем или иным способом.

Некоторые из них получают ее от солнца, некоторые от переработки неорганических веществ, а некоторые просто потребляют уже накопленную на планете органику.

Сегодня мы поговорим об автотрофах — организмах, без которых жизнь на земле была бы невозможна, потому что именно они вырабатывают кислород и органические соединения, которыми все остальные дышат и питаются.

Автотрофы — это.

Все живые организмы для обеспечения собственной жизнедеятельности должны получать энергетический ресурс. Последний, в свою очередь, образуется путём переработки питательных веществ.

Эти вещества организм получает двумя способами: либо за счёт синтеза органического вещества из неорганических соединений, либо путём использования готовой органики (в первую очередь углеводов).

В первом случае мы имеем дело с так называемыми автотрофами, во втором – с гетеротрофами. В данном контексте акцент делается на первый вид (автотрофы), составляющий фундамент пищевой пирамиды Земли.

Автотрофные типы питания

Источником энергии для автотрофов служит либо солнечный свет, либо продукты, образующиеся в результате сложных химических реакций. По этому принципу автотрофы делятся на:

В клетках фототрофов присутствует хлорофилл, благодаря которому происходит процесс фотосинтеза (что это?), то есть образование органических соединений из неорганических субстанций, главным образом из углекислого газа (двуокиси углерода) и воды.

Хемотрофы, не имея возможности поглощать энергию солнечного света, используют другую альтернативу – окислительно-восстановительную химическую реакцию с участием сероводорода, метана, серы, двухвалентного железа и других неорганических соединений.

Автотрофы относятся к категории продуцентов (что это?), то есть являются производителями питательных веществ для потребителей и разрушителей (консументов и редуцентов), иными словами, для гетеротрофов.

Следует отметить, что некоторые растения и бактерии-фототрофы при определённых условиях (в частности, будучи лишёнными доступа к световому излучению) могут применять гетеротрофный тип питания, т.е. относятся к категории миксотрофов.

В качестве примера можно привести венерину мухоловку: это насекомоядное растение создаёт органическое вещество посредством фотосинтеза, однако часть питательных веществ извлекает из тел попавших в её хитроумные ловушки насекомых. Изобретательность природы поистине безгранична.

Автотрофы и гетеротрофы

Как уже отмечалось, автотрофные организмы для обеспечения своей жизнедеятельности пользуются нероманическими веществами, которые содержатся в почве, воде, атмосфере. При этом источником углерода в подавляющем большинстве случаев служит углекислый газ (СО2).

Автотрофам нет необходимости заниматься поиском пропитания, для этого им достаточно собственных врождённых способностей, позволяющих обеспечить рост и дальнейшее развитие. Это нашло отражение в их названии (с др.греч. «автос» — сам + «трофи» — питание).

К автотрофам относятся практически все зелёные растения, многоклеточные водоросли и некоторые группы бактерий (в частности, цианобактерии, клетки которых содержат хлорофилл).

Организмы, усваивающие углерод и другие неорганические вещества из приготовленных автотрофами органических соединений, составляют категорию гетеротрофов.

К ним относятся все высшие животные, рыбы, птицы, насекомые, грибы, большинство бактерий. Ну и мы, люди, тоже принадлежим к классу потребителей как с биологической, так и с экономической точки зрения.

Гетеротрофные организмы едят то, что приготовлено другими. В процессе пищеварения гетеротрофы перерабатывают органическую субстанцию и расщепляют её при помощи особых ферментов (что это такое?).

Из вышесказанного нетрудно понять, что автотрофы принадлежат к первой ступени пищевой цепочки, являясь источником органической материи, из которой состоит всё живое на планете Земля.

Для наглядности в нижеследующей таблице приводятся отличительные признаки автотрофных и гетеротрофных представителей биосферы.

Отличительные признаки	Автотрофы	Гетеротрофы
1	2	3
Процесс синтеза	Производство органических веществ из неорганических соединений	Производство органических веществ из готовой органики
Способ получения энергии	Используют солнечную и химическую энергию	Используют энергию готовых органических веществ
Место в экосистеме	Продуценты	Консументы, редуценты
Характерные представители	Высшие зелёные растения, некоторые виды бактерий	Животные, насекомые, грибы, большинство бактерий, растения-паразиты, человек

» alt=»»>

Роль автотрофов в биосфере

Автотрофы как биотический компонент экосистемы имеют первостепенное значение в пищевой цепочке земного шара. Только они способны поглощать космическую (солнечную) энергию и трансформировать её в молекулярную энергию белков, жиров и углеводов.

Ежегодно автотрофы вырабатывают в окружающую среду сотни миллиардов тонн органических субстанций и чистого кислорода, обеспечивая питанием всех остальных обитателей биосферы.

Таким образом, не будет преувеличением сказать, что без автотрофов существование жизни на Земле было бы в принципе невозможно.

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (1)

Смотрел передачу о хищных растениях, та же Венерина мухоловка получает из насекомых необходимый для каждого растения азот, ну а без растений не могло быть жизни на Земле, для них кислород — это побочный продукт, а для нас жизненно необходимый окислитель.

Источник

Автотрофное питание: характеристика, стадии, виды, примеры

Содержание:

В автотрофное питание Это процесс, который происходит в автотрофных организмах, где из неорганических веществ производятся соединения, необходимые для поддержания и развития этих живых существ. В этом случае энергия исходит от солнечного света или некоторых химических соединений.

Например, растения и водоросли являются автотрофными организмами, поскольку производят собственную энергию; им не нужно питаться другими живыми существами. Напротив, травоядные, всеядные или плотоядные животные гетеротрофны.

Принимая во внимание тип источника, используемого в процедуре питания, существуют фотоавтотрофные и хемоавтотрофные организмы. Первые получают свою энергию от солнечного света и представлены растениями, водорослями и некоторыми фотосинтезирующими бактериями.

С другой стороны, хемоавтотрофы используют различные восстановленные неорганические соединения, такие как молекулярный водород, для выполнения процедур, которые позволяют им получать питательные вещества. Эта группа состоит из бактерий.

характеристики

— Преобразование энергии

Первый принцип термодинамики гласит, что энергия не разрушается и не создается. Он претерпевает преобразования в другие виды энергии, отличные от первоначального источника. В этом смысле при автотрофном питании химическая и солнечная энергия преобразуется в различные побочные продукты, такие как глюкоза.

— Передача энергии

Автотрофное питание характерно для автотрофных существ, составляющих основу всех пищевых цепей. В этом смысле энергия передается от автотрофов к основным потребителям, которые их потребляют, а затем к хищникам, которые пожирают основных потребителей.

Таким образом, растение как автотрофный организм или организм-продуцент является основной пищей оленя (первичный потребитель) и горного льва (вторичный потребитель), оно охотится и поедает оленей. Когда лев умирает, на разложившееся вещество действуют микроорганизмы и бактерии, и энергия снова возвращается в землю.

В гидротермальных жерлах автотрофные бактерии являются организмом-продуцентом пищевой сети. Мидии и улитки — главные потребители, питающиеся бактериями. В свою очередь осьминог включает этих моллюсков в свой рацион.

— Специализированные конструкции и вещества

Хлоропласты

Хлоропласты — это овальные органеллы, обнаруженные в клетках растений и водорослей. Они окружены мембранами и внутри них происходит процесс фотосинтеза.

Две окружающие их перепончатые ткани имеют непрерывную структуру, которая их разделяет. Внешний слой проницаемый из-за наличия поринов. Что касается внутренней мембраны, то она содержит белки, которые отвечают за транспортировку веществ.

Внутри есть полость, известная как строма. Есть рибосомы, липиды, гранулы крахмала и двухцепочечная кольцевая ДНК. Кроме того, у них есть мешочки, называемые тилакоидами, мембраны которых содержат фотосинтетические пигменты, липиды, ферменты и белки.

Фотосинтетические пигменты

Эти пигменты поглощают энергию солнечного света, которая обрабатывается фотосинтетической системой.

Хлорофилл

Хлорофилл — это зеленый пигмент, который состоит из кольца хромопротеина, называемого порфирином. Вокруг него электроны свободно перемещаются, в результате чего кольцо может приобретать или терять электроны.

Из-за этого у него есть потенциал для передачи электронов другим молекулам. Таким образом, солнечная энергия улавливается и передается другим фотосинтетическим структурам.

Есть несколько типов хлорофилла. Хлорофилл А содержится в растениях и водорослях. Тип b содержится в растениях и зеленых водорослях. С другой стороны, хлорофилл c присутствует в динофлагеллятах, а тип d — у цианобактерий.

Каротиноиды

Как и другие фотосинтетические пигменты, каротиноиды улавливают световую энергию. Однако, помимо этого, они способствуют рассеиванию избыточного поглощенного излучения.

Каротиноиды не могут напрямую использовать световую энергию для фотосинтеза. Они передают поглощенную энергию хлорофиллу, поэтому считаются дополнительными пигментами.

Экстремальные условия

Многие хемоавтотрофы, включая нитрифицирующие бактерии, распространены в озерах, морях и на суше. Однако некоторые другие, как правило, живут в каких-то необычных экосистемах, где есть химические вещества, необходимые для окисления.

Например, бактерии, обитающие в действующих вулканах, окисляют серу для получения пищи. Кроме того, в национальном парке Йеллоустоун в США обитают бактерии, обитающие в горячих источниках. Кроме того, некоторые живут глубоко в океане, недалеко от гидротермальных источников.

В этой области вода просачивается через расщелину в горячих камнях. Это вызывает включение различных минералов в морскую воду, в том числе сероводорода, который используется бактериями для хемосинтеза.

Этапы автотрофного питания

В целом автотрофное питание развивается в три фазы. Это:

Мембранный проход и захват энергии

В этом процессе восстановленные неорганические молекулы, такие как аммиак, и простые неорганические молекулы, такие как соли, вода и диоксид углерода, проходят через полупроницаемую клеточную мембрану, не вызывая у клетки каких-либо затрат энергии.

С другой стороны, у фотоавтотрофных организмов происходит захват световой энергии, которая является источником, используемым для осуществления процесса фотосинтеза.

Метаболизм

Во время автотрофного питания в цитоплазме клетки протекает комплекс химических реакций. В результате этих процессов получается биохимическая энергия, которая будет использоваться клеткой для выполнения своих жизненно важных функций.

Экскреция

Эта заключительная фаза состоит из удаления через полупроницаемую клеточную мембрану всех продуктов жизнедеятельности, которые возникают в результате метаболизма пищевых продуктов.

Типы

Принимая во внимание тип используемого источника энергии, автотрофное питание подразделяется на два типа: фотоавтотрофное и химиоавтотрофное.

Фотоавтотрофы

Фотоавтотрофы — это организмы, которые получают энергию для создания органических соединений из солнечного света. Этот процесс называется фотосинтезом. К этой группе относятся зеленые водоросли, растения и некоторые фотосинтезирующие бактерии.

Фотосинтез происходит в хлоропластах и ​​имеет две фазы. Первый — легкий. При этом происходит диссоциация молекулы воды, для чего используется световая энергия. Продуктом этой фазы являются молекулы АТФ и НАДФН.

Эта химическая энергия используется на второй стадии процесса, известной как темная фаза. Это происходит в строме хлоропластов и получило такое название, потому что для протекания химических процессов не требуется световая энергия.

НАДФН и АТФ, продукты легкой фазы, используются для синтеза органических веществ, таких как глюкоза, с использованием диоксида углерода, сульфатов, нитритов и нитратов в качестве источника азота.

Хемоавтотрофы

Хемоавтотрофные организмы, представленные бактериями, способны использовать восстановленные неорганические соединения в качестве основы для респираторного метаболизма.

Так же, как фотоавтотрофы, эта группа использует углекислый газ (CO2) в качестве основного источника углерода, который таким же образом ассимилируется реакциями цикла Кальвина. Однако, в отличие от них, хемоавтотрофы не используют солнечный свет в качестве источника энергии.

Энергия, которая им требуется, является продуктом окисления некоторых восстановленных неорганических соединений, таких как молекулярный водород, двухвалентное железо, сероводород, аммиак и различные восстановленные формы серы (H2S, S, S2O3-).

В настоящее время хемоавтотрофы обычно встречаются в глубокой воде, где почти нет солнечного света. Многие из этих организмов должны жить вокруг вулканических жерл. Таким образом, окружающая среда достаточно теплая, чтобы метаболический процесс происходил с высокой скоростью.

Примеры живых существ с автотрофным питанием

Растения

За некоторыми исключениями, такими как Венерина мухоловка (Dionaea muscipula), которые могут ловить насекомых и переваривать их ферментативным действием, все растения являются исключительно автотрофными.

Зеленые водоросли

Зеленые водоросли — это парафилетическая группа водорослей, которые тесно связаны с наземными растениями. В настоящее время существует более 10 000 различных видов. Обычно они живут в различных пресноводных средах обитания, хотя их можно найти в некоторых морях на планете.

В эту группу входят такие пигменты, как хлорофиллы а и b, ксантофиллы, β-каротин и некоторые резервные вещества, например крахмал.

–Ульва лактукаламилла — это зеленые водоросли, произрастающие в приливной зоне большинства океанов. У него очень длинные листья с загнутыми краями, которые придают ему вид салата.

Этот вид входит в группу съедобных водорослей. Кроме того, он используется в косметической промышленности, при производстве увлажняющих средств.

— Volvox aureus обитает в пресной воде, образуя сферические колонии размером примерно 0,5 миллиметра. Эти кластеры состоят из примерно 300–3200 ячеек, связанных между собой плазменными волокнами. В хлоропластах накапливается крахмал, и они содержат фотосинтетические пигменты, такие как хлорофилл а, b и ß-каротин.

Цианобактерии

Цианобактерии ранее были известны под названиями хлороксибактерий, сине-зеленых водорослей и сине-зеленых водорослей. Это потому, что он содержит пигменты хлорофилла, которые придают ему зеленый оттенок. Кроме того, они имеют морфологию, похожую на морфологию водорослей.

Это тип бактерий, состоящий из единственных прокариот, способных использовать солнечный свет в качестве энергии и воду в качестве источника электронов для фотосинтеза.

Железные бактерии (Acidithiobacillus ferrooxidans)

Бактерии Acidithiobacillus ferrooxidans получает энергию из двухвалентного железа. В этом процессе нерастворимые атомы железа в воде превращаются в растворимую в воде молекулярную форму. Это позволило использовать этот вид для извлечения железа из некоторых минералов, которые нельзя было удалить обычным способом.

Бесцветные серные бактерии

Эти бактерии превращают сероводород, продукт разложения органических веществ, в сульфат. Это соединение используется растениями.

Ссылки

1. Бойс А., Дженкинг К. (1980) Автотрофное питание. В кн .: Метаболизм, движение и контроль. Восстановлено с link.springer.com.
2. Британская энциклопедия (2019). Автотрофный метаболизм. Получено с britannica.com
3. Ким Ратледж, Мелисса МакДэниэл, Дайан Будро, Тара Рамруп, Сантани Тенг, Эрин Спраут, Хилари Коста, Хилари Холл, Джефф Хант (2011). Автотроф. Получено с сайта nationalgeographic.org.
4. Ф. Сейдж (2008). Автотрофы. Восстановлено с sciencedirect.com.
5. Манрике, Эстебан. (2003). Фотосинтетические пигменты — нечто большее, чем просто захват света для фотосинтеза. Получено с сайта researchgate.net.
6. Мартина Альтидо (2018). Типы питания бактерий. Получено с sciencing.com.

Что такое права человека в Колумбии?

12 животных, которые начинаются на букву «N»

Источник