Фототрофный способ питания это

Разница между Фототрофами и Хемотрофами

Ключевое отличие Фототрофов от Хемотрофов заключается в том, что Фототрофы для выработки своих клеточных функций поглощают солнечный свет в качестве источника энергии, тогда как Хемотрофы окисляют органические или неорганические вещества, для получения энергии.

Различные организмы имеют разные механизмы для производства пищи. Некоторые организмы способны сами производить свою пищу, тогда как другие не могут производить свою пищу и зависят от пищи, произведенной другими организмами или соединениями. Эти организмы подразделяются на Фототрофы и Хемотрофы. Фототрофы и Хемотрофы — это два типа организмов, встречающихся в природе. Большинство Фототрофов являются Автотрофами, использующими энергию солнечного света для процеса питания. Чтобы получить энергию Хемотрофы окисляют как органические, так и неорганические соединения. Они являются главным звеном в пищевой цепи на земле.

Содержание

1. Обзор и основные отличия
2. Фототрофы
3. Хемотрофы
4. Сходство между Фототрофами и Хемотрофами
5. В чем разница между Фототрофами и Хемотрофами
6. Заключение

Фототрофы

Фототрофы относятся к тем организмам, которые используют солнечный свет в качестве основного источника энергии для производства пищи. Они улавливают световую энергию и преобразуют ее в химическую энергию внутри своих клеток, например, зеленые растения преобразуют световую энергию в химическую энергию путем фотосинтеза, или они способны фиксировать углерод из углекислого газа в органические соединения.

Водоросли используют свет для получения энергии — являются Фототрофами

Фототрофы подразделяются на две основные группы: фотоавтотрофы и фотогетеротрофы.

Фотоавтотрофы: эти организмы осуществляют фотосинтез для производства пищи с использованием света, воды и углекислого газа. При наличии солнечного света углекислый газ и вода превращаются в органические соединения, такие как углеводы, жиры и белки, которые используются в клеточных функциях, таких как биосинтез и дыхание. Некоторые распространенные примеры фотоавтотрофов включают зеленые растения и фотосинтезирующие бактерии.

Фотогетеротрофы: эти организмы могут использовать солнечный свет в качестве источника энергии, но не могут использовать диоксид углерода в качестве единственного источника углерода. В качестве источника углерода они используют органические соединения из окружающей среды, например, пурпурные несернистые бактерии и зеленые несернистые бактерии.

Хемотрофы

Хемотрофы — это организмы, которые получают энергию от окисления или расщепления углекислого газа или неорганических химических соединений в результате хемосинтеза, основного метаболизма в производстве хемотрофов. В ходе этого процесса простые молекулы с углеродом, таким как диоксид углерода и метан, превращаются в органические соединения путем окисления газообразного водорода, сероводорода и серы.

Микроорганизмы чёрных курильщиков являются Хемотрофами

Некоторые распространенные примеры хемотрофов включают протеобактерии, окисляющие серу и нейтрофильные железоокисляющие бактерии. Хемотрофы далее классифицируются на хемоавтотрофы и хемогетеротрофы.

Хемоавтотрофы: они могут самостоятельно производить питание посредством хемосинтеза. Они получают энергию из химических реакций и синтезируют необходимые органические соединения из углекислого газа. Они используют диоксид углерода в качестве источника углерода и используют или окисляют неорганические соединения, такие как сероводород, сера, аммиак, для получения энергии и для синтеза органических соединений, например серных и железных бактерий. Они обычно обитают во враждебных условиях, таких как глубокие морские впадины.

Хемогетеротрофы: они не способны связывать углерод с образованием собственных органических соединений (пищи). Они зависят от органических соединений для энергии и источника углерода. Другими словами, они поглощают пищу, производимую другими соединениями, такими как липиды, белки и углеводы. Например, грибы, бактерии и некоторые серные бактерии.

Сходство между Фототрофами и Хемотрофами

• Фототрофы и хемотрофы — это две группы организмов, основанные на типе питания
• Группы фототрофов и хемотрофов включают автотрофы и гетеротрофы
• И Фототрофы и хемотрофы находятся в одних и тех же экосистемах

Разница между Фототрофами и Хемотрофами

Фототрофы и Хемотрофы
Фототрофы — это организмы, которые потребляют солнечный свет в качестве источника энергии для выработки своих клеточных функций	Хемотрофы — это организмы, которые зависят от энергии, вырабатываемой в результате окисления неорганических или органических молекул
Энергетический процесс
Они используют энергию света для производства энергии или выполнения клеточных функций	Они получают энергию путем окисления доноров электронов или химических соединений
Источник энергии
Источником энергии является солнечный свет	Источником энергии является окисление химических соединений (органических или неорганических)
Тип процесса
Они обычно выполняют фотосинтез	Они обычно выполняют хемосинтез
Классификация
Подразделяются на Фотоавтотрофы и Фотогетеротрофы	Подразделяются на Хемоавтотрофы и Хемогетеротрофы
Использование солнечного света
Они могут использовать солнечный свет	Они не могут использовать солнечный свет
Примеры
Общие примеры включают зеленые растения, водоросли, цианобактерии, пурпурные несернистые бактерии и гелиобактерии	Общие примеры включают Нитрозомонасы, Железобактерии

Заключение — Фототрофы против Хемотрофов

Фототрофы и Хемотрофы — это организмы, встречающиеся в окружающей среде, которые отличаются способом питания. Фототрофы — это организмы, которые потребляют солнечный свет в качестве источника энергии для выработки своих клеточных функций, тогда как Хемотрофы — это организмы, которые зависят от энергии, вырабатываемой в результате окисления неорганических или органических молекул. Ключевым отличием между Фототрофами и Хемотрофами является их источник энергии для питания.

Источник

Фототрофы

Фототрофы – это микроорганизмы, в том числе бактерии, способные, как и растения, в качестве источника энергии использовать солнечный свет, или фотосинтезирующие микроорганизмы, использующие солнечную энергию [1] [4] .

Фототрофные прокариотические организмы, не вызывают заболевания у людей, тогда как хемотрофы не редко являются паразитическими организмами [4] .

Содержание:

Процесс фотосинтеза у бактерий

Все фотосинтезрующие бактерии содержат хлорофилл и каротиноиды. Последние, принимают участие в фотосинтезе, передавая энергию поглощаемого света бактериохлорофиллу [5] .

В основе бактериального фотосинтеза лежит превращение световой энергии, поглощенной пигментами, в химическую энергию макроэргических связей АТФ, образуемой в процессе фотофосфорилирования и используемой впоследствии для усвоения углекислого газа и процессов биосинтеза [5] .

Общие черты фотосинтеза бактерий и зеленых растений сходны. Отличие состоит в том, что у зеленых растений источником водорода служит вода, окисляемая до кислорода. В результате фотосинтеза у зеленых растений выделяется кислород [5] .

У фотолитотрофных (фотосинтезирующие бактерий, использующие в качестве доноров электронов неорганические вещества) – источником водорода для фотосинтеза является сероводород или молекулярный водород. В данном случае кислород не выделяется [5] .

Кроме того, у растений для восстановления одной молекулы углекислоты расходуется четыре кванта энергии, у бактерий – только один квант. Конечные продукты фотосинтеза у растений и бактерий одинаковы. Это соединения типа углеводов [5] .

Зеленые бактерии

1 – Chlorobium limicola

2 – Prosthecochloris aestuarii [2]

Примеры бактерий-фототрофов

К фотосинтезирующим бактериям кроме зеленых бактерий, относятся: гелиобактерии, пурпурные несеробактерии, пурпурные серобактерии [5] .

Гелиобактерии – единственные грамположительные фототрофы, способные к образованию настоящих эндоспор [3] .

Описано два вида, различающиеся морфологически:

• Heliobacterium chlorum – длинные одиночные палочки (1,0х7,0–10 мкм), передвигающиеся путем скольжения;
• Heliobacillus mobilis – короткие палочковидные бактерии с перитрихиально расположенными жгутиками[3] .

Гелиобактерии – облигатные (обязательные) фототрофы. Рост и развитие бактерий, данной группы возможны только на свету в анаэробных условиях. Источниками углерода для них служат органические кислоты (молочная, уксусная, масляная, пировиноградная). Фиксация углекислого газа осуществляется в цикле Кальвина. Дыхательный метаболизм отсутствует. Гелиобактерии являются активными азотфиксаторами, обитают в почвах и содовых озерах [3] .

Гелиобакерии осуществляют аноксигенный фотосинтез благодаря наличию в клетках единственного бактериохлорофилла g. У других бактерий с бескислородным типом фотосинтеза данное вещество не обнаружено. Как и у всех фотосинтезирующих бактерий в клетках гелиобактерий, кроме бактериохлорофилла g, присутствует незначительное количество каротиноидов [3] .

Несерные пурпурные бактерии – фотоорганотрофы (фотосинтезирующие организмы, использующие в качестве донора электронов органические соединения). Они входят в семейство Rhodospiriliaceae, представленное двумя родами: Rhodospirillum – клетки спиральной формы и Rhodospirillum – клетки палочковидной формы [1] .

Эта группа бактерий способна в качестве источника энергии использовать не только солнечный свет, но и аэробное окисление. На свету они развиваются только в анаэробных условиях. Развитие несерных пурпурных бактерий в темноте возможно только при наличии кислорода и серы. Они характеризуются полным набором основных дыхательных ферментов [1] .

Пурпурные серобактерии – полифилетическая группа бактерий, характеризующаяся различными морфологическими формами – кокки, палочки, спириллы. Представители группы живут в анаэробных условиях и развиваются на свету при наличии в среде сероводорода и тиосульфата натрия [1] .

Пурпурные серобактерии вырабатывают особый пигмент типа хлорофилла – бактериопурин. При помощи данного пигмента они используют световую энергию для построения органического вещества тела из углекислого газа и неорганических солей. Пурпурные серобактерии относят к фотолитотрофам [1] .

Распространение фототрофных бактерий

Фототрофные бактерии – это типичные водные микроорганизмы. Распространены они, как в пресных, так и в соленых водоемах. Очень часто встречаются в местах, где присутствует сероводород, в мелководье или на значительной глубине. В почве фототрофных бактерий мало, но при затоплении водой они развиваются очень активно [3] .

Распространение фототрофных прокариот в различных средах определяется присутствием трех основных факторов: света, молекулярного кислорода, питательной среды [3] .

Потребность в световой энергии и диапазоне длин поглощаемого света для фотосинтеза определяется набором светособирающих пигментов. Прокариоты с кислородным типом фотосинтеза поглощают свет в том же диапазоне, что и водоросли, и высшие растения [3] .

Пурпурные и зеленые бактерии, гелиобактерии – развиваются в водоемах под различной мощности слоем цианобактерий и водорослей, поглощающих свет с длиной волны до 750 нм. Фотосинтез пурпурных и зеленых бактерий, гелиобактерий, в данном случае, тесно связан со способностью цианобактерий и водорослей поглощать свет в красной и инфракрасной областях спектра за пределами поглощения хлорофиллов. Крайняя граница этой части спектра устанавливается способностью пигментов некоторых пурпурных бактерий (бактериохлорофиллов) поглощать свет с длиной волны до 1100 нм [3] .

Установлены виды фотосинтезирующих прокариотов способных успешно развиваться в водоемах на глубине до 20–30 метров за счет активности пигментов другой группы – коратиноидов [3] .

По отношению к молекулярному кислороду в числе фототрофных прокариот присутствуют строгие анаэробы, факультативные анаэробы, микроаэрофилы, организмы, образующие кислород внутриклеточно [3] .

Различия в питательных веществах, необходимых для метаболизма, так же значительны. Они варьируют от сложных пищевых потребностей до минимального уровня [3] .

Источник