Какие способы автотрофного питания у животных

Автотрофное питание

Средняя оценка: 4.5

Всего получено оценок: 281.

Средняя оценка: 4.5

Всего получено оценок: 281.

Существует два способа получения питательных веществ из внешней среды, необходимых для нормального протекания метаболизма. Организмы, способные самостоятельно синтезировать важные для жизнедеятельности вещества, практикуют автотрофное питание и называются автотрофами.

Механизм

Автотрофный тип питания характерен для растений, цианобактерий, некоторых животных. Органические вещества для постройки и жизнедеятельности организма образуются в клетках из неорганических веществ (углекислого газа, воды, солей) под действием солнечного света. Такой процесс называется фотосинтезом.

Главным источником энергии является Солнце. Красные и синие спектры света улавливает специальный зелёный пигмент – хлорофилл. Без хлорофилла фотосинтез невозможен. В клетках растений пигмент расположен в хлоропластах – полуавтономных органоидах, состоящих из следующих компонентов:

• наружных и внутренних мембран;
• стромы;
• тилакоидов.

Под оболочками (количество зависит от вида растений) находится строма – гелеобразное вещество, содержащее зёрна крахмала, ДНК, рибосомы, капельки жира.

Тилакоид состоит из ламеллы и гран. Ламеллы – длинные мембраны, соединяющие граны – мембранные стопки, напоминающие монетки. В некоторых источниках тилакоиды и ламеллы являются синонимами. Именно тилакоиды содержат хлорофилл, а также белок-переносчик – цитохром.

которые читают вместе с этой

Процесс фотосинтеза имеет две стадии:

• световую – происходит в тилакоидах;
• теневую – происходит в строме.

В результате световой фазы образуется энергия, расходуемая в теневой фазе.
Световая фаза включает два процесса:

• фотофосфорилирование – синтез АТФ за счёт энергии света;
• фотолиз воды – расщепление воды в присутствии света.

Побочным продуктом световой фазы является кислород.

Теневая фаза направлена на синтез глюкозы из углекислого газа с затратой энергии (АТФ). Этот процесс назван циклом Кальвина. Глюкоза – моносахарид, являющийся источником энергии всех живых организмов.

Рис. 2. Световая и теневая фазы.

Некоторые животные (восточная изумрудная элизия) встраивают в свои клетки хлоропласты, поедая растения. У цианобактерий фотосинтез осуществляется через фотосинтетические мембраны, содержащие хлорофилл, а не через хлоропласты.

Фотосинтез способствовал насыщению атмосферы свободным кислородом. Первыми «производителями» кислорода были цианобактерии, появившиеся более 2,5 млрд. лет назад.

Значение

Автотрофный способ питания имеет значение не только для самих автотрофов, но и гетеротрофов, потребляющих готовые органические вещества. В каком-то смысле все живые организмы питаются преобразованной энергией Солнца. Глюкоза накапливается в листьях, плодах, корнях растений в виде крахмала. При поедании гетеротрофами растений крахмал расщепляется до глюкозы, которая расщепляется в процессе гликолиза с образованием молекул АТФ – универсального источника энергии.

Кроме того, побочный продукт фотосинтеза – кислород – является важным элементом в процессе метаболизма, осуществляя окисление веществ.

Учёные выяснили, в каких условиях возник автотрофный способ питания. Появление автотрофов связано с недостатком органических соединений и дефицитом пищевых ресурсов.

Что мы узнали?

Автотрофы для питания используют неорганические вещества и солнечный свет. Процесс преобразования неорганических соединений в органические вещества называется фотосинтезом. У растений фотосинтез происходит в специальных органоидах – хлоропластах, у бактерий – в мембранах, содержащих хлорофилл. В результате фотосинтеза образуется кислород, поступающий в атмосферу, и глюкоза – универсальный источник энергии для животных и человека.

Источник

Автотрофы и гетеротрофы — классификация, условия и источники питания

Описание автотрофов

Автотрофы — организмы, которые синтезируют из неорганических соединений органические. Другими словами, они получают необходимые питательные компоненты из окружающей среды. А также у них имеются следующие особенности:

1. Они поглощают солнечную энергию.
2. Способны выделять кислород на свету.
3. Потребляют углекислый газ.

Организмы, являющиеся представителями этой группы, играют важную роль в природе.

Они выполняют функцию первичных продуцентов — гетеротрофы используют синтезируемые ими органические компоненты для поддержания своей жизнедеятельности.

Нельзя недооценивать значение автотрофов в экосистеме и пищевой цепочке мира.

Бактерии и растения, относящиеся к этой группе, трансформируют солнечную энергию в молекулярную. Подобный механизм называется «первичной продукцией».

Основные типы

Автотрофы подразделяются на фотосинтезирующие и хемосинтезирующие организмы.

У них имеются отличия:

• фотосинтезирующие виды получают необходимую энергию за счет фотосинтеза;
• хемосинтезирующие разновидности подпитываются энергией, вырабатываемой путем химической реакции железа и серы.

Яркий пример хемосинтезирующих автотрофов — продуценты, синтезирующиеся на дне океана из выбросов сероводорода. Они необходимы бактериям, чтобы поддерживать их жизнедеятельность.

К хемосинтетикам относят железобактерии. Уже название говорит, что их отличительная черта — способность окислять двухвалентное железо до трехвалентного. А также выделяют серобактерии. Они могут окислять сероводород до молекулярной серы.

Входят в эту группу и нитрофицирующие бактерии. Они способны окислять аммиак до азотной и азотистой кислот. Взаимодействуя с минералами, находящимися в почве, они образуют нитраты и нитриты.

Энергия, выделяющаяся в процессе подобной реакции, сначала используется для создания макроэнергетической связи. Далее, она применяется для синтеза органических соединений.

Хемосинтетики играют важную роль. Они являются основным звеном природного круговорота азота и серы. А также, благодаря им, почва обогащается нитритами и нитратами.

Свойства гетеротрофов

В биологии гетеротрофы — организмы, неспособные к самостоятельному синтезу органических соединений из неорганических. Они поглощают их извне.

Употребляя растительную и животную пищу, они используют энергию органических компонентов. Из полученных в процессе питания растений микроэлементов такие организмы строят собственные углеводы, белки, жиры.

К подобной группе относят простейшие, бактерии и грибы, люди и животные.

Благодаря строению, гетеротрофы способны расщеплять получаемые вещества до простых соединений:

1. У одноклеточных организмов этот процесс происходит в лизосомах.
2. Многоклеточными организмами пища поедается ртом, а потом расщепляется в желудке за счет ферментов.

Клетки грибов поглощают готовые вещества из внешней среды, как растения. Водоросли всасывают органические соединения вместе с водой.

Растения, относящиеся к гетеротрофам, являются паразитами. Они лишены хлорофилла и питаются за счет хозяина. Примеры — повилика или раффлезия.

Список подвидов

Среди гетеротрофов принято выделять фаготрофов, способных употреблять пищу кусками, проглатывая ее. Кроме того, существуют осмотрофы, которые поглощают органические элементы, являющиеся источником пищи, через клеточные стенки.

Еще одно условие, согласно которому растение или животное относят к гетеротрофам — способность употреблять как живую, так и неживую пищу.

Возможна следующая классификация:

1. Биотрофы питаются живыми организмами с различной структурой. Травоядные употребляют в пищу растения, а хищники — мясо других животных.
2. Сапротрофы употребляют мертвые организмы. Пример сапротрофов — дрожжи или грибы.

Для некоторых гетеротрофов источник питания — растения и животные. По-другому их называют всеядными.

Паразиты, в зависимости от хозяина, могут быть как хищными и травоядными. Спорынья паразитирует на растениях, а аскариды на животных.

Сапрофиты могут употреблять в пищу детрит (например, дождевые черви). Шакалы или грифы едят трупы животных. Личинки мух или жуки-скарабеи питаются экскрементами. Это причина, почему их принято относить к подвиду копрофагов.

Отличия миксотрофов

Кроме того, принято выделять организмы, использующие и гетеротрофный, и автотрофный способы питания. Их по-другому называют миксотрофами. Что касается растений, которые одновременно автотрофы и гетеротрофы, примеры следующие:

1. Эвглена зеленая — на свету она является фототрофом, а в темноте становится гетеротрофом. Тех, кто меняет тип питания в зависимости от условий, называют автогетеротрофами.
2. Некоторые миксотрофы частично ведут паразитический образ жизни. Они получают пищу из хозяина за счет видоизмененных корней. Как пример, повилика или омела.

Среди миксотрофов можно выделить растения, способные восполнить нехватку азота за счет переваривания насекомых. Например, росянка или венерина мухоловка.

Принято относить к миксотрофам и насекомоядные растения. Подобные организмы не только всасывают из почвы воду и растворенные вещества, но и охотятся на насекомых.

Еще один пример миксотрофов — некоторые бактерии, которые принадлежат к классу хемотрофов. Они получают необходимую энергию в результате окислительно-восстановительных реакций и могут окислять не только неорганические, но и органические микроэлементы.

Способы питания

Автотрофы отличаются от гетеротрофов тем, что последние могут быть не только сапротрофами, миксотрофами и паразитами, но и прибегают к голозойному питанию. Этот термин используется по отношению к диким животным, у которых есть специальный пищеварительный канал.

Основной процесс подобного типа поглощения пищи — заглатывание, обеспечивающее процесс захвата еды. Включает голозойное питание и другие процессы:

1. Переваривание — расщепление крупных молекул на мелкие. Оно подразделяется на механическое, когда пища переваривается зубами, и химическое (переваривание продуктов с помощью ферментов).
2. Всасывание — перенос растворившихся молекул в ткани через мембрану.

Голозойное питание включает в себя усвоение, то есть использование для обеспечения организма энергией поглощенных молекул. Последний этап — выделение (выведение продуктов обмена).

Перечень сходств и различий

Основное сходство между обоими видами живых организмов — им необходим кислород и солнечный свет. Кроме того, они нуждаются в полноценном питании и в воде.

Между автотрофами и гетеротрофами, определение которым дается в биологии, имеются и отличия. Они перечислены в таблице:

Свойство	Автотрофы	Гетеротрофы
Запас углеводов	Крахмал	Гликоген
Реакция на воздействие внешних раздражителей	Имеется	Отсутствует
Структура системы органов	Есть как репродуктивные, так и вегетативные	Помимо репродуктивных, имеются соматические
Положение в пищевой цепи	Считаются продуцентами, то есть самостоятельно производят химические элементы	Могут быть как консументами, то есть потребляют готовые вещества, так и продуцентами (употребляют в пищу органические компоненты, переработанные до неорганических)

Наконец, в качестве источника энергии для процесса метаболизма автотрофы используют как солнечный свет, так и химические реакции. Гетеротрофы используют органические вещества.

Источник

Какой способ питания характерен для животных?

Питание животных так же важно, как и растений. Растения производят себе пищу в процессе фотосинтеза, но животные не обладают такой способностью, поэтому им приходится полагаться на растения или других животных в качестве источника питания.

Животные получают свое питание либо напрямую питаясь растениями (травоядные), либо опосредованно, поедая животных, которые едят растения (плотоядные). Некоторые животные (в том числе человек) питаются как растениями, так и животными; их называются всеядными. Все живые организмы нуждаются в пище для выживания, роста и размножения.

Пища состоит из различных компонентов, называемых питательными веществами, таких как углеводы, белки, жиры, минералы и витамины, которые необходимы для поддержания организма. Эти нутриенты сложны и не могут использоваться организмом напрямую, поэтому в процессе пищеварения они расщепляются на более простые компоненты.

Типы и способы питание животных

Питание животных зависит от их пищевых привычек. Способ приема пищи у разных видов отличается. Например, пчелы и колибри сосут нектар из растений, питон заглатывает добычу, а крупный рогатый скот ест траву.

Различные пищевые привычки животных – это результат эволюции. Среди наземных животных самыми ранними формами были крупные земноводные, питавшиеся рыбой. В то время как земноводные, подобно лягушкам, питались мелкой рыбой и насекомыми, рептилии начали питаться другими животными и растениями.

Специализация организмов на определенных источниках пищи и, конечно же, на определенных способах питания является одной из основных причин многообразия форм и функций в процессе эволюции. Например, отличия в строении рта и форме зубов у китов, комаров, тигров и акул или различные формы клювов у птиц, таких как ястребы, дятлы, пеликаны, колибри и попугаи, являются результатом адаптации этих животных к различным видам пищи.

Есть два основных типа питания живых организмов, которые классифицируются в зависимости от способа получения пищи:

• Автотрофный (характерен для большинства растений, зеленых водорослей и цианобактерий)
• Гетеротрофный (характерен для почти для всех животных, в том числе и человека)

Гетеротрофный тип питания

Животные не могут приготовить себе пищу из простых неорганических материалов, таких как углекислый газ и вода. Их питание зависит от других организмов. Это называется гетеротрофным питанием. Организмы, которые зависят от других организмов в качестве источника пищи, называются гетеротрофами. Например, человек, собака, кошка, олень, тигр, корова, бесхлорофильные растения, грибы, бактерии и многие протисты являются гетеротрофами. Их пища зависит от растений или других живых организмов.

Существует три типа гетеротрофного питания:

Сапротрофное питание

Сапро означает «гниль». Есть организмы, которые питаются мертвыми и разлагающимися органическими веществами или экскрементами животных. Этот способ питание распространен среди грибов и многих бактерий. Животных, которые питаются мертвой органикой или фекалиями называют сапрофагами. Вот некоторые примеры животных-сапрофагов: жуки мертвоеды, кожееды, навозники, дождевые черви, нематоды, клещи, личинки мух, мокрицы, донные бокоплавы, речные раки, грифы, вороны, гиены и многие другие животные.

Паразитарное питание

Это тот способ питания, при котором одни организмы (паразиты) питаются другими (хозяевами), не убивая их. Паразиты вредят хозяину, которым может выступать как растение, так и животное. Паразиты вызывают болезни у людей, домашних животных и сельскохозяйственных культур. К паразитам относятся следующие животные: вши, блохи, клещи, комары, нематоды, плоские черви, некоторые виды кольчатых червей, моллюсков и членистоногих.

Голозойное питание

Способ питания, при котором организмы едят твердую пищу как растительного, так и животного происхождения. При этом типе питания животные поглощают сложный органический пищевой материал, а затем расщепляют его на простые элементы, которые используются клетками организма. Неабсорбированные остатки пищи выводится из организма в процессе пищеварения. Этот способ питания характерен для большинства животных, включая человека.

В зависимости от пищевых привычек животных также можно разделить на следующие группы:

• Травоядные: животные, питание которых полностью состоит растений. Коровы, козы, овцы, антилопы, зебры, и т. п.
• Плотоядные: животные, которые зависят от других животных в качестве источника пищи. Львы, тигры, волки, кошки и т. п.
• Всеядные: к ним относятся организмы, питающиеся как растениями, так и животными. Люди, медведи, собаки, вороны и т. п.

Этапы процесса питания животных

В процессе питания животных есть пять основных этапов:

• Глотание – это процесс употребления пищи через рот, ее измельчение зубами, первоначальное переваривание с помощью слюны, а также перемещение через глотку и пищевод в желудок.
• Пищеварение – это процесс расщепления пищи с помощью ферментов на более простые элементы, которые могут использовать клетки организма для производства энергии.
• Абсорбция(всасывание) – перемещение простых молекул питательных веществ через стенки кишечника в кровоток для их доставки к клеткам.
• Ассимиляция (усвоение) – использование питательных веществ клетками организма для производства энергии, роста, восстановления и других функций.
• Экскреция (выделение) – выведение из организма конечных продуктов метаболизма.

Источник