Автотрофы | справочник Пестициды.ru
Автотрофы (греч. autos– сам, trophe – пища) – тип бактерий, выделяемый по типу источников углерода. Объединяет бактерии, получающие углерод из углекислого газа (CO2) и синтезирующие из него необходимые органические вещества[3].
Автотрофы автономны и независимы в развитии от жизнедеятельности других организмов, способны развиваться в минеральных средах. К ним относятся нитрифицирующие бактерии, железобактерии, серобактерии. Одновременно, по типу источников углерода, выделяют бактерии – гетеротрофы. Фитопатогенные микроорганизмы все являются гетеротрофами[3].
Автотрофы: Пурпурные серобактерии.Автотрофы: Пурпурные серобактерии.
1) Ectothiorhо
Путь синтеза углекислоты
Синтез воспринятой углекислоты (CO2) в сложные органические соединения происходит путем хемосинтеза, то есть окисления химических соединений. Таким образом, автотрофы обладают способностью синтезировать необходимые им органические соединения из неорганических – углекислого газа, аммиака, нитритов, сероводорода[1].
Автотрофы не нуждаются в органических соединениях углерода, входящих в состав других живых организмов и не являются болезнетворными[3][1].
Разновидности автотрофных бактерий
Отдельные виды автотрофных бактерий способны питаться подобно зеленым растениям за счет фотосинтеза. В частности пурпурные серобактерии вырабатывают особый пигмент сходный по типу с хлорофиллом – бактериопурпурин. При помощи данного фермента пурпурные бактерии используют световую энергию (фотосинтез) для построения органических веществ клетки из углекислого газа и неорганических солей [1].
В числе автотрофов установлены бактерии, обладающие способностью усваивать углерод не только из углекислого газа окружающего воздуха, но и из органических соединений. Это так называемые миксотрофы (организмы со смешанным типом питания)[3][1].
Составитель: Григоровская П.И.
Страница внесена: 28.07.20 14:05
Последнее обновление: 07.05.21 16:11
Статья составлена с использованием следующих материалов:
Литературные источники:
1.Госманов Р.Г., Галиуллин А.К., Волков А.Х., Ибрагимова А.И. Микробиология: Учебное пособие. — 2-е изд., стер. — СПб.: Издательство «Лань», 2017. — 496 с.
2.Кондратьева Е. Н. Автотрофные прокариоты. – М.: Изд-во Московского университета, 1996
3.Пилькевич Н.Б., Виноградов А.А., Боярчук Е.Д. Основы микробиологии: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. – Луганск: Альма-матер, 2008. — 192 с.
Что в биологии называют автотрофами? Какие живые организмы к ним относятся?
Время чтения 3 мин.Просмотры 2.9k.Обновлено
Люди и многие животные должны употреблять в пищу других живых существ, чтобы получать энергию для жизнедеятельности. Но есть автотрофные организмы, которые могут самостоятельно синтезировать питательные вещества. Автотрофы способны обеспечить источниками энергии как себя, так и тех, кто не может производить их самостоятельно.
Кто такие автотрофы?
Автотрофы (др.-греч. αὐτός — сам + τροφή — пища) — организмы, которые самостоятельно производят сложные органические вещества (например, углеводы, жиры и белки) из неорганических (таких как вода, диоксид углерод, неорганические соединения азота), использую для этого солнечного света (фотосинтез) или химических реакций (хемосинтез).
Читайте также: Продуценты, консументы и редуценты
Каждое живое существо нуждается в энергии, чтобы выжить. Мы получаем эту энергию из продуктов, которые мы едим. Продукты, употребляемые нами в пищу, когда-то были живыми и сами по себе полны энергии. Организмы, которые должны питаться другими живыми существами, чтобы выжить, называются гетеротрофами. Поскольку гетеротрофы не могут самостоятельно синтезировать питательные вещества, их называют консументами (потребителями).
Но представьте, что вы можете получать питательные вещества без еды. Это именно то, что делают автотрофы. Они синтезируют органические вещества из неорганических посредством фотосинтеза или хемосинтеза. Автотрофы являются первичными продуцентами (производителями), поскольку они служат источником пищи для всех гетеротрофных организмов.
Типы автотрофов
Существует два типа автотрофов: фотоавтотрофы и хемоавтотрофы.
Фотоавтотрофы
Фотоавтотрофы получают энергию от солнечного света и преобразуют ее в питательные вещества. Этот процесс называется фотосинтезом. В процессе фотосинтеза не только солнечный свет превращается в энергию, но из атмосферы также берется углекислый газ, а вместо него выделяется кислород.
Хемоавтотрофы
Хемоавтотрофы — это организмы, которые синтезируют органические вещества из неорганических при помощи хемосинтеза. Хемосинтез — это процесс, в результате которого некоторые бактерии и археи, преобразовывают химическую энергию в питательные вещества. Они могут использовать в качестве восстановителей такие неорганические соединения, как сероводород, сера, аммоний и железо, а также синтезировать органические соединения из углекислого газа. Хемоавтотрофы встречаются в экстремальной среде обитания, например, в глубоководных источниках, куда не проникает солнечный свет. К ним относятся метаногены, галофилы, нитрификаторы, термоацидофилы, сероокисляющие бактерии и другие экстремофилы.
Примеры автотрофов
Большинство растений относятся к автотрофам. Все автотрофные растения являются фотоавтотрофами. Растения имеют органеллы, называемые хлоропластами, которые позволяют им захватывать солнечный свет, необходимый для фотосинтеза. Растения также получают питательные вещества из воды, различных минеральных веществ в почве (таких как азот и фосфор) и углекислого газа в атмосфере.
Водоросли также имеют хлоропласты и являются фотоавтотрофами. Хотя водоросли выглядеть как растения, они довольно разные. Растения в основном ведут прикрепленный образ жизни — они пускают корни и не двигаются, как только начинают расти. Водорослям не нужно укоренять в одном месте. Кроме того, растения многоклеточные, тогда как водоросли могут быть как многоклеточными, так и одноклеточными.
К фотоавтотрофам и хемоавтотрофам также относятся некоторые бактерии. Цианобактерии, встречающиеся как в водной, так и наземной среде являются примером фотоавтотрофов. Они известны тем, что вызывают цветение воды, которое может быть очень токсичными. Примерами хемоавтотрофных бактерий являются азотфиксирующие бактерии в почве и сероокисляющие бактерии в глубоководных термальных жерлах.
Гугломаг
Спрашивай! Не стесняйся!
Задать вопрос
Мне нравитсяНе нравитсяНе все нашли? Используйте поиск по сайту ↓
Автотрофы — что это такое
Обновлено 22 июля 2021- Автотрофы — это…
- Автотрофные типы питания
- Автотрофы и гетеротрофы
- Роль автотрофов в биосфере
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:
- фототрофы
- хемотрофы
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 |
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:
Автотрофы, примеры автотрофных организмов в биологии, чем гетеротрофные организмы отличаются от автотрофных, что значит автотрофное питание
Все живые существа по типу питания можно разделить на два вида: автотрофы и гетеротрофы.
Каждый организм нуждается в питании для поддержания своей жизнедеятельности. Именно автотрофы составляют основу пищевой пирамиды, обеспечивая питательными веществами гетеротрофов.
Тем не менее подобное деление в биологии весьма условно – между ними не всегда существует четкая грань. Некоторые организмы способны питаться и тем, и другим способом. Их называют миксотрофами.
Кто такие автотрофы
Автотрофы это организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических соединений. Все вещества, необходимые для развития и жизнедеятельности, они способны получить из окружающей среды.
Важнейший элемент, входящий в состав клеток любой формы жизни – углерод и его соединения. Для организмов, использующих автотрофный тип питания, его источником является углекислый газ.
Характеристика автотрофов
Для протекания процессов метаболизма живому существу необходима энергия, получаемая извне. Этот источник должен быть доступен, поскольку в связи со своим строением, большинство автотрофов практически неподвижны.
Таким образом, источником энергии для них является солнечный свет или эффект химических реакций. По такому признаку все автотрофы делятся на фототрофов и хемотрофов.
Фототрофам для создания органических соединений необходим свет. Благодаря присутствию в клетках хлоропластов, данный вид автотрофов способен фотосинтезировать. В этом процессе кванты света в ходе сложного химического взаимодействия превращаются в питательные вещества.
Хемотрофы получают энергию другим способом – из реакций окисления некоторых химических соединений.
Какие организмы относятся к автотрофам
Энергия света и углекислого газа обеспечивает жизнь подавляющего количества автотрофов – растений, к которым также относятся и мхи.
Водоросли, представляющие собой наиболее древний и простой тип растений, многообразны, а многих из них можно разглядеть только в микроскоп. Даже одноклеточные водоросли, такие как хлорелла, способны к фотосинтезу.
Содержание хлорофилла в клетках – прерогатива не только растений. Некоторые бактерии также содержат этот пигмент и способны синтезировать питательные вещества из световой энергии.
Цианобактерии – одни из древнейших микроорганизмов, питающихся подобным образом и выделяющих кислород. Возможно благодаря им атмосфера молодой Земли наполнилась кислородом миллиарды лет назад.
Микроскопические водоросли и зеленые бактерии способны вступать в симбиоз с грибами. В результате такого взаимодействия образуется симбиотический организм – лишайник.
Каждый участник симбиоза вносит свой вклад – водоросли и цианобактерии добывают питательные вещества с помощью фотосинтеза, а гриб поглощает готовые элементы.
Совмещение различных типов питания встречается не только у лишайников. Некоторые растения помимо автотрофного питания усваивают полезные вещества из тел других организмов – насекомых, мелких животных.
Такие растения называются плотоядными и используют различные виды ловушек для поимки жертвы.
Венерина мухоловка
Например, росянка использует клейкие волоски на кончиках листьев, листья венериной мухоловки захлопываются, а ловушка непентеса выглядит как кувшин с крышкой.
Некоторые одноклеточные водоросли также являются миксотрофами. К примеру, клеточная поверхность хламидомонады способна поглощать жидкость со всеми микроорганизмами, что там находятся.
Бактериям эвглены зеленой, чья модель поведения зависит от освещенности, может быть присуща автотрофность или гетеротрофность.
Хемотрофный тип питания распространен гораздо меньше. Энергию, которая выделяется как результат реакции окисления, способны поглощать простейшие микроорганизмы. Их уникальность заключается в независимости от энергии Солнца.
Эти микроорганизмы могут приспосабливаться к экстремальным условиям обитания – на дне океана, куда не проникает свет, в телах живых существ, в горячих гейзерах.
Автотрофы и гетеротрофы – сходства и отличия
В связи с различиями в способах питания, организмы серьезно отличаются между собой внешне и на клеточном уровне. Они занимают разные места в пищевой цепочке, используют отличные друг от друга вещества для поддержания своей жизни.
Таблица 1
Сравнительная характеристика автотрофов и гетеротрофов
| Признак | Автотрофы | Гетеротрофы |
| Место в пищевой цепи | Продуцент – производит питательные вещества самостоятельно. | Консумент – потребляет готовые вещества. Редуцент – перерабатывает органические элементы до неорганических. |
| Источник энергии для реакций метаболизма | Солнечная энергия. Энергия, которая выделяется в результате химической реакции. | Органические вещества |
| Запас углеводов | Крахмал | Гликоген |
| Наличие клеточной стенки – оболочки клетки, выполняющей функции защиты. | Есть | Нет |
| Реакция на внешние раздражители | Отсутствует | Присутствует |
| Системы органов | Вегетативные и репродуктивные | Соматические и репродуктивные |
Тем не менее, являясь тесно связанными между собой представителями жизни на планете Земля, автотрофы и гетеротрофы имеют также схожие черты – потребность в питании, воде, кислороде, солнечном свете.
Роль автотрофных и гетеротрофных организмов в биосфере
Кормильцы живой природы – подходящее определение для автотрофов. Именно они создают органику из неорганических элементов и тем самым обеспечивают пищей гетеротрофов – человека, животных, грибы, бактерий.
Некоторые микроскопические организмы являются активными хищниками: амеба обыкновенная способна захватывать добычу своими ложноножками.
Обособленно стоят вирусы, чья жизнедеятельность возможна только в живой клетке. Вне ее вирус не проявляет никаких признаков деятельности, что придает ему сходство с паразитическими формами жизни.
Природа существует, основываясь на принципе равновесия существование всех форм жизни тесно связано между собой.
Автотрофы питают гетеротрофов, создавая питательные элементы. Консументы, в результате своей жизнедеятельности, способствуют размножению первых, перенося споры и семена, опыляя цветы растений.
Завершают цепочку редуценты, разлагающие мертвую органику на неорганические элементы. Этим занимаются грибы, в том числе и микроскопические – пеницилл, дрожжи, некоторые бактерии. Именно они возвращают питательные вещества обратно в биосферу.
Так происходит круговорот веществ и элементов в природе, где каждый организм выполняет свою функцию в пищевой пирамиде.
Питание бактерий — урок. Биология, Бактерии. Грибы. Растения (5–6 класс).
Бактерии очень разнообразны. Среди них встречаются и гетеротрофные, и автотрофные организмы. Большинство известных науке бактерий относятся к гетеротрофам.
Гетеротрофы не способны самостоятельно производить органические вещества и поэтому используют то, что образовали другие организмы.
В зависимости от способа питания среди этих бактерий выделяют три группы: сапрофиты, симбионты и паразиты.
Бактерии-сапрофиты (или сапротрофы) (от греч. сапрос — «гнилой», трофе — «пища») питаются мёртвыми остатками живых организмов. Это наиболее распространённая группа гетеротрофных бактерий. Сначала они выделяют ферменты, которые расщепляют и растворяют пищевые частицы, а затем всасывают полученные вещества.
Бактерии-паразиты (от греч. паразитос — «нахлебник») питаются за счёт живых организмов и наносят им вред. Многие бактерии-паразиты являются болезнетворными, они вызывают болезни растений, животных и человека.
Бактерии-симбионты (от греч. симбионтос — «сожительствующий») обитают в других организмах и приносят им пользу. Например, клубеньковые бактерии живут на корнях бобовых растений и обеспечивают их азотом. Известны бактерии, которые обитают в кишечнике человека, питаются там и производят необходимые организму человека витамины.
Существуют бактерии, которые сами производят органические вещества из неорганических. Их называют автотрофами.
Автотрофы (от греч. аутос — «сам» и трофе — «пища») — это живые организмы, которые сами создают питательные вещества для своего питания.
Одни из них, например, цианобактерии (от греч. цианос — «синий») содержат в своих клетках хлорофилл и способны создавать органические вещества из неорганических, используя световую энергию (в их клетках происходит процесс фотосинтеза). Цианобактерии сыграли важную роль в накоплении кислорода в атмосфере Земли.
Другие, например, железобактерии, серобактерии, получают энергию от превращения одних неорганических веществ в другие.
Что такое гетеротрофы и автотрофы в биологии?
В науке используется масса всевозможных классификаций. Вы наверняка знаете, что существует живое и неживое, что все существа делятся на микроорганизмы, растения, животных и грибы, что животные бывают хищниками и травоядными и т.д.
А знаете ли вы, что биологи все живые организмы делят на гетеротрофы и автотрофы? Чем отличаются эти организмы и чем оправдано их присутствие на Земле?
Автотрофы – первые в цепочке
Слово «автотроф» имеет греческое происхождение и состоит из двух корней – «авто» – сам, и «трофи» – питание. Автотрофами называют организмы, способные потреблять неорганические вещества из окружающей среды и, используя их, синтезировать сложные органические соединения.
Автотрофы расположены на первой ступеньке пищевой цепи. Они являются источником того органического вещества, из которого состоит все живое на Земле. К автотрофам причисляют растения, водоросли и некоторые бактерии. Энергию, необходимую для синтеза органики, автотрофы получают либо от Солнца (процесс фотосинтеза), либо от химических реакций.
Гетеротрофы – едят то, что «приготовлено»
Сразу скажем, что мы, люди, относимся именно к гетеротрофным организмам. Слово «гетеротроф» образовано от двух древнегреческих корней – «гетерос» – «другой», и «трофи» – «питание». Название можно расшифровать так: гетеротрофы – это существа, которые питаются тем, что приготовили другие.
И в самом деле, гетеротрофные организмы способны усваивать только органические вещества. Они не могут самостоятельно синтезировать органику в своем теле, поэтому едят другие организмы или продукты их жизнедеятельности (распада). Пищеварение гетеротрофов устроено следующим образом: они потребляют органические вещества и расщепляют их с помощью специальных ферментов.
К гетеротрофам относятся бактерии, грибы, практически все животные и небольшая часть растений. Гетеротрофные организмы, в свою очередь, подразделяются на группы. По типу потребляемой пищи они делятся на консументы и редуценты. Этими сложными терминами в биологии обозначают достаточно простые понятия.
Консументы – существа, потребляющие органику, созданную автотрофами, но не способные разлагать ее до состояния неорганических веществ. В эту группу входят животные, поедающие растения (травоядные), других животных (хищники), животные паразиты, некоторые микроорганизмы, а также паразитические и насекомоядные растения.
Редуценты схожи с консументами тем, что для своего существования нуждаются в органике, синтезированной другими организмами (то есть являются гетеротрофами). Кардинальное отличие редуцентов состоит в способности этих существ перерабатывать продукты разложения других организмов и трансформировать их в неорганические соединения.
Это и есть важнейшая роль редуцентов в экологической системе. Ведь если бы останки всех погибших организмов сохранялись бы на поверхности Земли и не разрушались до неорганического состояния, то растения не получали бы питания и жизнь была бы невозможной. К редуцентам относят бактерии и грибы.
Размытые границы
Интересно, что четкой границы между различными категориями организмов нет, ведь все живое постоянно приспосабливается к условиям существования, вырабатывая новые, порой совершенно невероятные механизмы выживания. Существует большая группа миксотрофов, занимающих промежуточное положение между гетеротрофами и автотрофами.
К ним относятся, в частности, насекомоядные растения, например – венерина мухоловка. Это растение образует органику с помощью фотосинтеза, но часть питательных веществ получает из тел насекомых, которых успешно заманивает в особые ловушки.
Растения-гетеротрофы, являющиеся паразитами, научились извлекать пищу из других растений, поэтому полностью или частично утратили способность к фотосинтезу.
Ну а редуцентами в некоторой степени могут считаться все живые существа, ведь в процессе жизнедеятельности все живое выделяет воду, углекислый газ и простейшие органические соединения, то есть участвует в процессе разложения органики.
История с гетеротрофами и автотрофами лишний раз показывает, насколько сложно и интересно устроена жизнь на нашей планете и как бережно человек должен относиться к ней.
Кто из перечисленных организмов относится к автотрофам — Студопедия
a) Амеба
b) Дождевой червь
c) Человеческая аскарида
d) Тополь
e) Слон
176.Фитопланктон
a) Одноклеточные водоросли
b) Ракообразные
c) Моллюски
d) Рыбы
e) Дельфины
Место каждого звена в цепи питания называется
a) Трофическим уровнем
b) Топической связью
c) Гомеостазом
d) Конкуренцией
e) Нейтрализмом
Активно плавающие морские организмы относятся к группе
a) Зоопланктона
b) Нектона
c) Фитопланктона
d) Нейстона
e) Бентоса
Пассивно плавающие мелкие организмы относятся к группе
a) Планктона
b) Нектона
c) Нейстона
d) Бентоса
e) Криля
Отражает количество организмов на каждом трофическом уровне
a) Пирамида численности
b) Пирамида биомассы
c) Пирамида энергии
d) Пирамида экологическая
e) Возрастная пирамида
Пассивно плавающие мелкие организмы относятся к группе
a) Нейстона
b) Бентоса
c) Планктона
d) Нектона
e) Криля
Круговорот этого элемента связан с процессом фотосинтеза
b) Углерода
c) Фосфора
d) Азота
e) Серы
Отражает количество организмов на каждом трофическом уровне
a) Пирамида численности
b) Пирамида биомассы
c) Пирамида энергии
d) Пирамида экологическая
e) Возрастная пирамида
Агроэкосистема отличается от естественной экосистемы тем, что в агроэкосистеме
a) Используются дополнительные источники энергии
b) Используется только энергия солнца
c) Высокое видовое разнообразие
d) Происходит круговорот веществ
e) Естественный отбор действует более эффективно
В экосистему должны входить
a) Достаточно продуцентов и редуцентов
b) Достаточно продуцентов и консументов
c) Продуценты, консументы и редуценты
d) Достаточно консументов и редуцентов
e) Достаточно продуцентов и деструкторов
186.Сообщество организмов, населяющее данную территорию, называют
a) Биоценозом
b) Биогеоценозом
c) Экосистемой
d) Биотопом
e) Популяцией
Выберите правильное суждение
a) Существование любой экосистемы зависит от постоянного притока энергии
b) В экосистеме биогенные элементы могут быть использованы лишь однократно
c) Этологические адаптации – это адаптивные изменения структурных особенностей организма
d) Примером межвидовой конкуренции являются взаимоотношения между волками в стае
e) Примером комменсализма являются взаимоотношения пеницилловых плесневых грибов и некоторых бактерий, для которых выделяемые грибами антибиотики губительны
Автотрофным организмам относятся
a) Продуценты
b) Сапрофаги
c) Детритофаги
d) Гетеротрофы
e) Сапротрофы
Обитатели поверхностной пленки воды на границе с воздушной средой относятся к
a) Планктону
b) Бентосу
c) Нектону
d) Нейстону
e) Фитопланктону
К фитофагам относятся
a) Гусеницы
b) Гиены
c) Орлы
d) Бактерии
e) Львы
Экологическое равновесие — это
a) Сохранение системы в качественно определенном состоянии в течение определенного времени с сохранением соотношения экологических компонентов: энергии, воды, воздуха, растений, животных, почв
b) Сохранение количества видов в экосистеме
c) Сохранение определенной численности видов
d) Неизменность абиотических условий
e) Неизменность биотических факторов
Устойчивость экосистемы при увеличении ее сложности, как правило
a) Возрастает
b) Не изменяется
c) Снижается
d) Подвержена колебаниям
e) Не зависит от степени сложности
Положение вида, которое он занимает в общей системе биоценоза
a) Мутуализм
b) Конкуренция
c) Нейтрализм
d) Экологическая ниша
e) Комменсализм
Автотроф — определение и примеры
Определение автотрофа
Определение автотрофа
Что такое автотроф? В биологии и экологии автотроф — это организм, способный производить питательные органические молекулы из неорганических материалов. Это может быть фотосинтез (с участием световой энергии) или хемосинтез (с использованием химической энергии). Организмы, которые синтезируют молекулы пищи посредством фотосинтеза, называются фотоавтотрофами , тогда как те, которые синтезируют это посредством хемосинтеза, называются хемоавтотрофами .Другое название автотрофа — автофит . Его также можно назвать производителем за его способность производить собственные продукты питания. Примеры показаны на картинке автотрофа ниже.
Растения, лишайники и водоросли — примеры автотрофов, способных к фотосинтезу. Обратите внимание на их зеленый цвет из-за большого количества пигментов хлорофилла внутри их клеток. Этимология: от греческого autos , что означает «я», и trophe , что означает «питание»
Синонимы: autophyte; автотрофный организм; основной производитель.
Сравните: гетеротроф.
Типы автотрофов
Автотрофы способны производить себе пищу путем фотосинтеза или хемосинтеза. Таким образом, их можно разделить на две основные группы: (1) фотоавтотрофы и (2) хемоавтотрофы.
Фотоавтотрофы
Фотоавтотрофы производят сложные органические соединения, такие как углеводы, жиры и белки, из неорганических веществ и световой энергии посредством фотосинтеза. Вот упрощенное уравнение для определения процесса: 6CO 2 + 12H 2 O + энергия = C 6 H 12 O 6 + 6O 2 + 6H 2 O.У фотоавтотрофов есть специализированные световозвращающие пигменты (хлорофиллы). Эти пигменты находятся внутри клетки, особенно в зеленых пластидных органеллах, называемых хлоропластами. Зеленый цвет обусловлен высоким содержанием пигментов хлорофилла. Помимо хлорофилла, в фотоавтотрофной клетке присутствуют и другие пигменты. Пигменты, не содержащие хлорофилла, внутри хлоропластов называются вспомогательными пигментами . Примерами являются каротиноиды и фикобилины. Они служат как вспомогательные пигменты , а также поглощают свет.Они передают его богатым хлорофиллом светособирающим антенным комплексам . Неорганические источники включают диоксид углерода, неорганические соли и воду. Свет исходит от естественных источников, таких как солнечный свет. Световая энергия необходима для световых реакций фотосинтеза, которые не могут протекать без нее. Напротив, темные реакции могут протекать даже без света. Тем не менее, по мере развития науки на протяжении многих лет были изобретены альтернативные источники света, такие как светодиоды, которые оказались полезными для стимулирования фотосинтеза даже в отсутствие света, например, в ночное время или в помещении.Искусственное освещение также дает преимущество регулирования света с точки зрения спектров поглощения и количества, которое, вероятно, приведет к желаемому результату. Поскольку свет был важным ограничивающим фактором фотосинтеза, прогрессивные научные исследования в сельском хозяйстве и садоводстве существенно помогли в повышении урожайности и устойчивости сельскохозяйственных культур.
Хемоавтотрофы
Хемоавтотрофы — это те, которые производят органические соединения в пищу путем хемосинтеза. Они используют химическую энергию для производства углеводов вместо энергии света, как это делают фотоавтотрофы.В качестве восстановителей они используют неорганические соединения, такие как сероводород, сера, аммоний и двухвалентное железо.
Примеры автотрофов
Примерами фотоавтотрофов являются наземные растения (например, двудольные, травы, голосеменные, мохообразные, папоротники и т. Д.), Лишайники, фотосинтезирующие водоросли (например, хлорофиты, харофиты, динофлагелляты, например диатомовые водоросли и т. Д.), Фотосинтезирующие бактерии. цианобактерии) и другие группы растительного планктона. Они имеют ярко-зеленый цвет. Как упоминалось ранее, зеленый цвет обусловлен наличием большого количества поглощающих свет зеленых пигментов, хлорофилла.Еще одна главная особенность — наличие крахмала в качестве хранимого сахара. Они также производят и выделяют кислород в качестве побочного продукта фотосинтеза. Основными продуцентами кислорода являются фитопланктон в морских средах обитания.
Хемоавтотрофы включают метаногены, галофилы, нитрификаторы, термоацидофилы и окислители серы. Эти автотрофные бактерии — экстремофилы. Они процветают во враждебных средах обитания, где свет не может легко проникать через них.
Роль автотрофов в экосистеме
Почему фотосинтетические автотрофы важны для экосистемы? Во-первых, автотрофы являются основными производителями в пищевой цепочке и в экологической пирамиде, они занимают основу.Это самокормляющиеся организмы, что означает, что они не полагаются на другие организмы в качестве пищи. У них есть собственный биологический механизм, который создает для них пищу. В отличие от автотрофов животные не могут производить себе пищу, и поэтому они прямо или косвенно зависят от первичных продуцентов. Называемые гетеротрофами, они полагаются на автотрофов непосредственно, , т. Е. Поедая их, или , косвенно, , т. Е. Поедая организмы, питающиеся автотрофами. Крахмал, запасаемый фотоавтотрофами, представляет собой богатый энергией углевод, поэтому он является жизненно важным источником энергии для различных метаболических процессов.
Автотрофы также являются важным питательным веществом «круговращателей» экосистемы. Они автотрофно превращают соединения в более простые молекулы или в другую форму, которые либо высвобождаются в окружающую среду, либо сохраняются в организме. Например, в углеродном цикле их роль заключается в использовании углерода из молекул диоксида углерода при создании углеродсодержащих молекул сахара (например, глюкозы, C 6 H 12 O 6 ). Они также являются источником кислорода. Они выделяют кислород в окружающую среду через транспирацию.В свою очередь, аэробные организмы используют кислород, особенно для аэробного дыхания. Ученые считают, что с появлением кислорода в результате фотосинтетической активности автотрофов Земля в конечном итоге стала более пригодной для жизни. Кислород важен для живых существ, особенно для животных. Они потребляют кислород для использования в окислительно-восстановительных реакциях во время синтеза АТФ. АТФ — это основная энергетическая валюта клетки. Без него многие метаболические процессы не шли бы должным образом.
Связанные термины
См. Также
Ссылки
- Cooper, G.М. (2012). Фотосинтез. Nih.Gov; Sinauer Associates. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9861/
- Что такое фотосинтез. (2017, 12 апреля). Смитсоновский научно-образовательный центр. https://ssec.si.edu/stemvisions-blog/what-photosynthesis
- Светодиодное освещение повышает экологичность производителей специальных культур. (2017). Usda.Gov. https://www.usda.gov/media/blog/2013/09/24/led-lighting-improves-sustainability-specialty-crop-producers
© BiologyOnline. Контент предоставлен и модерируется редакторами BiologyOnline.
автотроф | Национальное географическое общество
Автотроф — это организм, который может производить собственную пищу, используя свет, воду, углекислый газ или другие химические вещества. Поскольку автотрофы сами производят еду, их иногда называют производителями.
Растения — наиболее известный тип автотрофов, но существует множество различных видов автотрофных организмов. Водоросли, обитающие в воде и более крупные формы которых известны как водоросли, являются автотрофными. Фитопланктон, крошечные организмы, обитающие в океане, являются автотрофами.Некоторые виды бактерий являются автотрофами.
Большинство автотрофов для приготовления пищи используют процесс, называемый фотосинтезом. При фотосинтезе автотрофы используют энергию солнца для преобразования воды из почвы и углекислого газа из воздуха в питательное вещество, называемое глюкозой. Глюкоза — это разновидность сахара. Глюкоза дает растениям энергию. Растения также используют глюкозу для производства целлюлозы — вещества, которое они используют для роста и построения клеточных стенок.
Все растения с зелеными листьями, от мельчайших мхов до высоких елей, синтезируют или создают себе пищу посредством фотосинтеза.Водоросли, фитопланктон и некоторые бактерии также осуществляют фотосинтез.
Некоторые редкие автотрофы производят пищу посредством процесса, называемого хемосинтезом, а не посредством фотосинтеза. Автотрофы, выполняющие хемосинтез, не используют энергию солнца для производства пищи. Вместо этого они производят пищу, используя энергию химических реакций, часто соединяя сероводород или метан с кислородом.
Организмы, использующие хемосинтез, живут в экстремальных условиях, где обнаружены токсичные химические вещества, необходимые для окисления.Например, бактерии, живущие в действующих вулканах, окисляют серу для производства собственной пищи. В Йеллоустонском национальном парке в американских штатах Вайоминг, Айдахо и Монтана в горячих источниках были обнаружены бактерии, способные к хемосинтезу.
Бактерии, обитающие в глубинах океана, возле гидротермальных источников, также производят пищу посредством хемосинтеза. Гидротермальный источник — это узкая трещина на морском дне. Морская вода просачивается через трещину в горячую, частично расплавленную породу внизу. Затем кипящая вода возвращается обратно в океан, наполненная минералами из раскаленных камней.Эти минералы включают сероводород, который бактерии используют в хемосинтезе.
Автотрофные бактерии, которые производят пищу путем хемосинтеза, также были обнаружены в местах на морском дне, называемых холодными просачиваниями. При холодных выходах сероводород и метан просачиваются из-под морского дна и смешиваются с океанской водой и растворенным углекислым газом. Автотрофные бактерии окисляют эти химические вещества для производства энергии.
Автотрофы в пищевой цепи
Чтобы объяснить пищевую цепочку — описание того, какие организмы поедают какие другие организмы в дикой природе, — ученые группируют организмы по трофическим или питательным уровням.Есть три трофических уровня. Поскольку автотрофы не потребляют другие организмы, они находятся на первом трофическом уровне.
Автотрофы едят травоядные, организмы, питающиеся растениями. Травоядные животные — второй трофический уровень. Плотоядные, существа, которые едят мясо, и всеядные, существа, которые едят все типы организмов, составляют третий трофический уровень.
Травоядные, плотоядные и всеядные животные являются потребителями — они потребляют питательные вещества, а не производят свои собственные. Основными потребителями являются травоядные животные.Плотоядные и всеядные животные являются вторичными потребителями.
Все пищевые цепочки начинаются с какого-то автотрофа (производителя). Например, в Скалистых горах растут автотрофы, такие как травы. Олени-мулы — травоядные животные (основные потребители), питающиеся автотрофными травами. Плотоядные животные (вторичные потребители), такие как горные львы, охотятся и поедают оленей.
В гидротермальных источниках производителем пищевой цепи являются автотрофные бактерии. Основные потребители, такие как улитки и мидии, потребляют автотрофов.Плотоядные животные, такие как осьминоги, потребляют улиток и мидий.
Увеличение количества автотрофов обычно приводит к увеличению количества животных, которые их поедают. Однако уменьшение количества и разнообразия автотрофов в районе может разрушить всю пищевую цепочку. Если лесной участок загорится в результате лесного пожара или будет расчищен для строительства торгового центра, травоядные животные, такие как кролики, больше не смогут найти пищу. Некоторые кролики могут переехать в лучшую среду обитания, а некоторые могут умереть. Без кроликов лисы и другие мясоеды, которые ими питаются, также теряют источник пищи.Они тоже должны двигаться, чтобы выжить.
Автотроф — определение, типы и примеры
Автотроф Определение
Автотрофы — это организмы, которые могут производить себе пищу, используя материалы из неорганических источников. Слово «автотроф» происходит от корня «авто» для «я» и «трофей» для «еды». Автотроф — это организм, который питается сам, без помощи других организмов.
Автотрофы чрезвычайно важны, потому что без них не может существовать никакая другая форма жизни.Например, без растений, которые производят сахар из углекислого газа и солнечного света в процессе фотосинтеза, не могли бы существовать никакие травоядные животные, и никакие плотоядные животные, питающиеся травоядными, не могли бы существовать.
По этой причине автотрофов часто называют «производителями». Они составляют основу энергетической пирамиды экосистемы и обеспечивают топливо, необходимое для существования всех гетеротрофов (организмов, которые должны получать пищу от других).
Первые формы жизни на Земле должны были быть автотрофами, чтобы существовать и производить энергию и биологические материалы в ранее неживой среде.Гетеротрофы, скорее всего, эволюционировали по мере того, как автотрофы стали более распространенными, и некоторые формы жизни обнаружили, что легче просто съесть автотрофов, чем производить энергию и органические материалы для себя.
Типы автотрофов
Ученые классифицируют автотрофов в зависимости от того, как они получают энергию. Типы автотрофов включают фотоавтотрофы и хемоавтотрофы.
Фотоавтотрофы
Фотоавтотрофы — это организмы, которые получают энергию для производства органических материалов из солнечного света.К фотоавтотрофам относятся все растения, зеленые водоросли и бактерии, осуществляющие фотосинтез.
Все фотоавтотрофы осуществляют фотосинтез — это слово происходит от корня слов «свет» и «создавать». Фотоавтотрофы улавливают фотоны Солнца и собирают их энергию, используя ее для выполнения важных биохимических процессов, таких как производство АТФ.
Фотоавтотрофы производят больше, чем просто топливо и органические соединения для таких гетеротрофов, как мы!
Многие фотоавтотрофы берут углерод из атмосферы и используют его для производства сахаров и других молекул, которые хранят энергию Солнца в своих молекулярных связях.Для этого они поглощают молекулы CO2, который создается неживыми геологическими процессами, и выделяют молекулы O2 — также известного как кислород, которым нам нужно дышать!
Считается, что свободный кислород не присутствовал в атмосфере Земли до тех пор, пока фотоавтотрофы не стали обычным явлением в морях Земли. Затем они произвели столько свободного кислорода, что большое количество железа, которое ранее было растворено в океанской воде, вступило в реакцию с кислородом и превратилось в ржавчину!
В результате этого процесса образовались горные породы, называемые полосчатыми железными образованиями, на которые мы все еще можем смотреть сегодня, чтобы увидеть эти записи истории нашей Земли.Выброс большого количества свободного кислорода в атмосферу Земли фотоавтотрофами проложил путь для таких крупных животных, как мы, которым для выживания нужен высокоэффективный процесс аэробного дыхания.
Считается, что часть кислорода, производимого фотоавтотрофами, также создает озоновый слой Земли, что позволяет жизни перемещаться на сушу, не опасаясь повреждения ДНК ультрафиолетовым светом Солнца.
Хемоавтотрофы
Хемоавтотрофы — это организмы, которые получают энергию в результате неорганических химических процессов.Сегодня хемоавтотрофы чаще всего встречаются в глубоководных средах, которые не получают солнечного света. Многим нужно жить вокруг глубоководных вулканических жерл, которые производят достаточно тепла, чтобы метаболизм происходил с высокой скоростью.
Хемоавтотрофы используют в качестве источников энергии летучие химические вещества, такие как молекулярный водород, сероводород, элементарная сера, двухвалентное железо и аммиак. Это делает их подходящими для жизни в местах, которые были бы токсичными для многих других организмов, а также в местах без солнечного света.Хемоавтотрофы — это обычно бактерии или архебактерии, поскольку их метаболизм обычно недостаточно эффективен для поддержания многоклеточности.
Ученые предположили, что жизнь могла существовать в темных, химически изменчивых средах, таких как моря Титана, спутника Юпитера, за счет метаболизма, аналогичного тому, который наблюдается у хемоавтотрофов на Земле. Доказательств существования такой жизни пока не найдено, но некоторые ученые считают, что диапазон метаболических вариантов, предлагаемых хемосинтезом, резко расширяет диапазон мест во Вселенной, где мы можем ожидать найти жизнь.
На самом деле неизвестно, были ли фотоавтотрофы или хемоавтотрофы первыми формами жизни на Земле. Многие поддерживают идею о том, что первые клетки были фотосинтетическими, поскольку свет Солнца освещает всю поверхность Земли. Но некоторые ученые считают, что вулканические участки в глубоком море или на поверхности Земли могли поставлять более концентрированную энергию и более летучие химические вещества, что потенциально могло привести к созданию первых клеток.
Эти ученые предполагают, что эти клетки могли затем развить фотосинтез как источник энергии, который работал бы где угодно на поверхности Земли, и они распространяются дальше от своих вулканических мест происхождения.
Поскольку отдельные клетки и их биохимия плохо фоссилизируются, мы, возможно, никогда не узнаем, были ли хемоавтотрофы или фотоавтотрофы первыми формами жизни на Земле.
Примеры автотрофов
Растения
Растения, за очень немногими исключениями (например, ловушка для венериной мухи, которая может поедать насекомых) являются фотоавтотрофами. Они производят сахар и другие необходимые для жизни ингредиенты, используя свои пигменты, такие как хлорофилл, для захвата фотонов и использования своей энергии.Когда растения потребляются животными, животные могут использовать эту энергию и эти органические материалы для себя.
Зеленые водоросли
Зеленые водоросли, которые могут быть вам знакомы как прудовая накипь, также являются фотоавтотрофами. На самом деле зеленые водоросли могут иметь большое сходство с первой распространенной формой жизни на Земле — цианобактериями, зелеными бактериями, которые выросли в циновках и начали процесс превращения Земли в мир с кислородной атмосферой.
«Железные бактерии» — Acidithiobacillus ferrooxidans
Бактерия Acidithiobacillus ferrooxidans получает энергию из двухвалентного железа.В процессе он преобразует атомы железа из молекулярной формы, где они не могут быть растворены в воде, в молекулярную форму, где они могут.
В результате, Acidithiobacillus ferrooxidans был использован для извлечения железа из руд, которые нельзя было извлечь обычными способами.
Область биогидрометаллургии — это изучение использования живых организмов для получения металлов путем растворения их в воде, где они могут быть переработаны.
- Энергетическая пирамида — структура, которая показывает поток энергии через экосистему.
- Гетеротроф — Организм, питающийся от других организмов, таких как растения или хищные животные.
- Фотосинтез — Процесс, используемый фототрофами для извлечения энергии из солнечного света.
Тест
1. Какое из следующих утверждений верно в отношении хемоавтотрофов?
A. Они используют энергию солнечного света для приготовления пищи.
B. В качестве пищи они полагаются на другие организмы, такие как растения и хищные животные.
C. Они используют энергию химических веществ, таких как водород, сера и железо, для приготовления пищи.
D. Ничего из вышеперечисленного.
Ответ на вопрос № 1
C правильный. Хемотрофы используют энергию неорганических химикатов для обеспечения своих жизненных функций.
2. Что из перечисленного НЕ является примером фотоавтотрофа?
A. Маргаритки
B. Железные бактерии
C. Цианобактерии
D. Ничего из вышеперечисленного.
3. Вероятно, первой формой жизни на Земле была…
A. Фотоавтотроф.
Б. Хемоавтотроф.
C. Ни то, ни другое.
Д. Никто не знает.
Ответ на вопрос № 3
D правильный. У нас нет прямых доказательств существования первой формы жизни на Земле, и неизвестно, развился ли хемосинтез или фотосинтез первыми.
Определение, типы, примеры и гетеротрофы
Определение, типы, примеры и против гетеротрофов
Что такое автотрофы?
Автотрофы — это любые организмы, способные производить себе пищу.В большинстве случаев это достигается за счет использования световой энергии, воды и углекислого газа. Вместо того, чтобы использовать энергию солнца, некоторые будут использовать химическую энергию для приготовления пищи.
Все автотрофы используют неживой материал (неорганические источники) для приготовления пищи. Из-за их способности самостоятельно готовить пищу автотрофов также часто называют первичными производителями и, таким образом, они занимают основу пищевой цепи. Они широко варьируются от тех, что встречаются на суше (почве), до тех, которые обитают в водной среде.
Некоторые примеры включают:
* Еда цепочка — Пищевая цепочка относится к линейной последовательности, через которую переходит пищевая энергия. передается, когда один организм потребляет другой. Эта цепочка делится на разные трофические / пищевые уровни.
Так как автотрофы не зависят от органических материи и способны самостоятельно готовить пищу из неорганических источников, они занимают основу пищевой цепи (первый трофический / пищевой уровень) с травоядные и плотоядные (а также всеядные), занимающие вторую и третью трофические уровни соответственно.
Типы автотрофов
Хотя существует большое количество разнообразных организмов, которые классифицируются как автотрофы, существует два основных типа, основанных на как они производят еду. Эти организмы живут в разных средах и использовать разные механизмы (и материалы) для производства энергии.
Два типа:
Фототрофы / Фотоавтотрофы
В основном фототрофия предполагает использование света. энергия (от солнца) для фотосинтеза.Здесь световая энергия, полученная от Солнце используется для производства пищевых продуктов (органических материалов) из углекислого газа и воды.
Большинство организмов, использующих этот метод для производства пищи, имеют хлоропласт (мембраносвязанный), а также мембраносвязанное ядро. Таким образом, они являются эукариотическими организмами.
Существуют различные прокариоты, которые также способен к фотосинтезу. Сюда входит ряд бактерий.
Примеры к фототрофам / фотоавтотрофам относятся:
- Высшие растения (кукуруза, деревья, трава и т. д.)
- Euglena
- Водоросли (зеленые водоросли и т. д.)
- Бактерии (напр.грамм. Цианобактерии)
* Все фотоавтотрофы имеют хлорофилл (прочие эквивалентные пигменты, которые позволяют им поглощать световую энергию), что позволяет им захват энергии света
* Цианобактерии — единственный вид бактерий. которые могут производить кислород во время фотосинтеза, в то время как другие бактерии не могут (причины этого будут подробно объяснены ниже)
Фототрофы и фотосинтез
Как уже упоминалось, все фотоавтотрофы содержат хлорофилл.Хотя некоторые цианобактерии могут не иметь хлоропластов, содержащих хлорофилл, у них есть хлорофилл для захвата световой энергии, которая будет использоваться для фотосинтеза.
У высших растений фотосинтез происходит в слой мезофилла листа, где расположены хлоропласты. Требуется углекислый газ для фотосинтеза попадает в слой мезофилла и в хлоропласт через небольшие отверстия на листьях, известные как устьица.
Обычно эти отверстия расположены под створками, чтобы минимизировать потерю воды во время испарение.В то время как углекислый газ попадает через устьица, вода поглощается осмосом из почвы (специализированными корневыми волосками). Вода затем транспортируется к листьям (и другим частям растения) через ксилему (одна из сосудистых тканей растений).
В хлоропласте находится хлорофилл. в самой внутренней мембране, известной как тилакоидная мембрана. Этот пигмент захватывает / поглощает красный и синий световые волны (видимый спектр), которые производит энергию, необходимую для фотосинтеза.
Подробнее о хлоропластах здесь
Краткое описание фотосинтеза
Фотосинтез происходит в двух основных фазах: включают:
Светозависимая фаза (светозависимые реакции)
Это первая фаза фотосинтеза. и происходит в тилакоидной мембране хлоропласта.
Здесь два фотосистемы, известные как Фотосистема I и Фотосистема II (PSI и PSII), имеют разнообразные пигменты, в том числе молекулы хлорофилла, поглощающие световую энергию.Это обеспечивает энергию, необходимую для перемещения электронов от молекул воды через фотосистемы для производства НАДФН (никотинамидадениндинуклеотидфосфат) и АТФ (аденозинтрифосфат).
Относится к первой фазе фотосинтеза. в зависимости от света, потому что это происходит только при наличии солнечного света. Основная цель этой фазы — преобразовать световую энергию солнца в химическая энергия (АТФ и НАДФН). Используя эту химическую энергию, растения затем способен синтезировать органический материал, такой как сахар.
Светонезависимые реакции
В растениях светонезависимые реакции протекают место при отсутствии солнечного света. Потому что первая фаза (светозависимые реакции) успешно вырабатывает энергию в виде АТФ и НАДФН, солнечный свет не требуется больше времени, учитывая, что эти источники энергии обеспечивают необходимую энергию для синтеза сахара. Здесь цикл Кальвина используется для описания светонезависимой реакции.
В цикле Кальвина углекислый газ объединяется с рибулозо-1,5-бисфосфатом (RuBP) в присутствии RuBP карбоксилаза / оксигеназа, ( RuBisCo ) фермент для производства двух молекулы 3-фосфоглицериновой кислоты (3-PGA), которая представляет собой трехуглеродное соединение.Это первая стадия светонезависимой реакции, известная как углерод. фиксация.
Вторая фаза называется восстановлением и требует АТФ и НАДФН. В на этом этапе два источника энергии обеспечивают энергию, необходимую для преобразования 3-фосфоглицериновую кислоту в глицеральдегид-3-фосфат (G3P), который является трехуглеродный сахар.
Наконец, на третьем этапе, известном как регенерация, некоторые молекулы глицеральдегид-3-фосфата используются для производства молекул сахара (глюкоза), в то время как другие перерабатываются, чтобы регенерировать RuBP для получения большего количества реакции.Эта стадия подпитывается АТФ, который действует как источник энергии.
Хлорофилл
Для фотоавтотрофов хлорофилл очень важный пигмент. Это потому, что он помогает улавливать солнечный свет, который затем используется во время фотосинтеза. Все организмы, осуществляющие фотосинтез, имеют хлорофилл.
Существует два основных типа хлорофилла, включая:
Хлорофилл а — Хлорофилл а является наиболее распространенным хлорофиллом. и встречается у большинства фотоавтотрофов, включая цианобактерии, высшие растения и водоросли.Хлорофилл (а) улавливает сине-фиолетовый и оранжево-красный свет (при 675 нм) при отражении зеленого света (таким образом зеленого цвета). Затем энергия этих длин волн используется для фотосинтеза.
Хлорофилл b — Хлорофилл b встречается в водорослях и растениях и улавливает зеленый свет (640 нм). В организмах, в которых он обнаружен, хлорофилл b передает энергию от света к хлорофиллу a, таким образом действуя комплемент хлорофилла а. Это особенно полезно при слабом освещении. учитывая, что поглощает более широкий спектр, чем хлорофилл а.В результате это вырабатывается в большом количестве в случаях, когда солнечный свет ограничен.
* В зависимости от количества доступного света, хлорофилл может окисляться с образованием хлорофилла b
Аноксигенный фотосинтез
При фотосинтезе фотоавтотрофы используют углекислый газ и вода для производства молекул сахара и кислорода. Эта реакция питается от световой энергии (световая энергия используется для производства химической энергии).
Фотосинтез можно представить следующей формулой:
6CO2 (диоксид углерода) + 6h3O (вода) C6h22O6 (глюкоза сахар) + 6O2 (кислород)
Эта реакция распространена среди многих высших растения, водоросли, а также цианобактерии.В то время как цианобактерии способны производить кислород и сахар в качестве конечного продукта, другие бактерии не способны производства кислорода. В результате цианобактерии — единственные бактерии, у которых было показано, что он способен производить кислород во время фотосинтеза.
Бактерии которые не производят кислород во время фотосинтеза, известны как облигатных анаэробов, пока они производятся в процессе, называемом аноксигенный фотосинтез.
Некоторые организмы, которые используют этот механизм для продукция включает:
Хотя эти организмы используют световую энергию для вырабатывают собственную энергию, они не используют воду в качестве источника протонов.Скорее, для восстановления используются такие газы, как сероводород. Для таких такие организмы, как зеленые серные бактерии, такие пигменты, как бактериохлорофилл (а) и (б) поглощение световой энергии, которая затем используется или реакция фотосинтеза.
Хемотрофы
Тогда как фотоавтотрофы получают энергию от Солнце, хемотрофы не нуждаются в солнце и, таким образом, получают свою энергию от различные молекулы, доступные в их среде.
Хемотрофы делятся на две группы, включая хемоорганотрофов (используют органические молекулы в качестве источника энергия) и хемолитотрофы, использующие неорганические молекулы.Здесь мы сосредоточимся на хемолитотрофах, учитывая, что они не используют органические молекулы для производства энергия.
Эти организмы также известны как литотрофы. и включают различные бактерии, включая нитрифицирующие бактерии и бактерии найден у трубчатых червей на глубоком уровне моря. Пока эти организмы живут в среды, в которых нет солнечного света, достаточно неорганических материалов для биосинтеза.
По сути, биосинтез включает окисление неорганического материала. Здесь хемолитотрофы (клетки) захватывают электроны. донор (железо, элементарная сера и сероводород и т. д.), которые затем окисляются производить энергию.
Например, окисление сероводорода дает электроны, которые переносятся по цепи переноса электронов для окислительное фосфолирование, которое производит энергию АТФ. Химическая энергия в форме АТФ затем используется в биосинтезе для фиксации углерода с целью производства органических соединения.
* Этот процесс отличается от фотосинтеза. где автотрофы могут производить свою собственную энергию, используя энергию из солнце (солнечный свет). Поскольку хемолитотрофы не имеют доступа к солнечному свету, они вынуждены полагаться на неорганические материалы в окружающей их среде.
Важность
Как уже упоминалось, автотрофы являются первичными производителями и поэтому занимают основу пищевой цепи на первом трофическом уровне. Это делает их очень важными в природе, учитывая, что любой другой организм то есть не первичный производитель полагается на них в своем выживании. Например, травоядные животные полагаются на растения для получения энергии и едят различные растения (трава, кукуруза, листья и т. д.) в качестве источника пищи.
Плотоядные животные и всеядные животные зависят от растений и мяса как источника пищи и энергия.Без автотрофов, которые являются основными производителями, все остальные организмы на более высоких трофических уровнях не выжили бы, потому что пища цепочка в целом зависит от первичных производителей.
Помимо того, что это просто источник пищи и энергии, они важны и в других отношениях. В Тиоавтотрофные бактерии, обитающие в гигантском трубчатом черве (Riftia pachyptila) использует сероводород (окисление) для производства НАДФН и АТФ, который затем используется для синтез органического материала. Это используется червем в качестве источника энергии.
Это симбиотические отношения, которые позволяют двум организмам жить и приносят пользу друг другу. Таким образом, здесь этот тип автотрофии приносит пользу организмам. которые живут в суровых условиях, таких как глубокое море.
Разница между гетеротрофами и автотрофами
Между гетеротрофы и автотрофы, к ним относятся:
Автотрофы (по большей части) используют неорганические материал для производства органических соединений, в то время как гетеротрофы не могут — тогда как они используют такие материалы, как углекислый газ и вода, чтобы производить такие органические соединения, такие как глюкоза, гетеротрофы — просто потребители, которым требуется органический материал (органические соединения) как источник энергии.
Автотрофы (фототрофы) имеют хлоропласт или хлорофилл или эквивалент пигментов хлорофилла, в то время как гетеротрофы не — Им нужны эти пигменты для поглощения световой энергии для фотосинтез.
Поскольку гетеротрофы не могут выполнять этот процесс, они не имеют и не требуют этих пигментов. Автотрофы, не использующие свет энергии не имеют этих пигментов, но могут использовать неорганические материалы, чтобы сделать их собственное питание как источник энергии
Углекислый газ — нужен большинству автотрофов. углекислый газ для синтеза собственной пищи в качестве источника энергии.То есть, углекислый газ по большей части является источником углерода, необходимого для производства молекулы на основе углерода (органические молекулы, такие как глюкоза).
Двуокись углерода не служит той же цели у гетеротрофов, таких как люди, коровы или свиньи и т.д. (у таких гетеротрофов углекислый газ помогает с такими функциями, как расширение сосудов так далее).
Вернуться к эукариотам и прокариотам
Вернуться к гетеротрофам
Вернуться от автотрофов к MicroscopeMaster Home
Список литературы
Алан Р.Хемсли и Питер Роберт Белл. Зеленый
Растения: их происхождение и разнообразие. Первоначально опубликовано: 28 сентября 2000 г.
Бил, Сэмюэл И. «Ферменты хлорофилла» Биосинтез. «Photosynthesis Research 60 (1999): 43-73.
Ссылки
https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/autotroph/
Сколько организмов в приведенном ниже списке являются автотрофами класса 12 по биологии CBSE
Подсказка: — Слово автотроф относится к самодельной пище.Следовательно, автотроф — это организм, который питается сам, без помощи или помощи других организмов. Автотрофы являются первичными продуцентами организмов, которые могут сами синтезировать себе пищу из органических и неорганических веществ (используя углекислый газ в качестве источника углерода), используя энергию света или неорганических химических реакций. Полный ответ: — Из приведенных примеров Носток, Чара, Порфира и Вольфия являются фотосинтетическими автотрофами. Цианобактерии, также известные как сине-зеленые водоросли, являются грамотрицательными фотосинтетическими прокариотами.Он содержит фотосинтетический пигмент хлорофилл-а, каротин и фикобилин. В клеточной мембране сине-зеленых водорослей отсутствует стерол. Белок цианофицина, крахмал Cyanophycean и липидные глобулы используются в качестве резервного пищевого материала. Эти сине-зеленые водоросли не жгутиковые и движутся скользящим движением. Некоторые из них могут фиксировать атмосферный азот в структурах, называемых гетероцистами. Примеры включают Nostoc и Anabaena.
Nitrosomonas и Nitrobacter — хемосинтетические автотрофы. Трипаносома — паразитический организм.Saccharomyces сапрофитно гетеротрофны. Lactobacillus, Streptomyces являются гетеротрофами, то есть они используют органические соединения в качестве источника пищи. Таким образом, из списка автотрофных бактерий всего шесть, как Chara, Nostoc, Porphyra, Wolfie, Nitrosomonas, Nitrobacter.
Итак, правильный вариант — (B) шесть.
Примечание: — Хемоавтотрофы — это организмы, которые осуществляют хемосинтез. Эти организмы используют энергию, выделяемую в процессе окисления, в синтезе молекул АТФ.Они часто встречаются на дне океана, поскольку солнечный свет не может до него добраться (из-за увеличенной глубины и уровня воды между ним и солнцем). Хемоавтотрофы эволюционировали, чтобы не зависеть от солнечной энергии. Примеры включают метаногенные бактерии, археи, сероокисляющие бактерии, гамма-протеобактерии, эпсилон-протеобактерии и нейтрофильные железоокисляющие бактерии.
Какие царства являются гетеротрофными и автотрофными?
Только животные и грибы, как классы в таксономическом классе царства, универсально получают свой углерод из органических источников, метод, называемый гетеротрофизмом.Представители растительного царства практикуют автотрофизм, добывая углерод из воздуха. В остальных королевствах есть виды, которые используют любую стратегию. В зависимости от того, какая система классификации используется, биологи делят жизнь на пять или шесть царств, а система шести царств разделяет прокариот на бактерии и археи. Другие царства — животные, растения, грибы и простейшие.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Гетеротрофы берут пищу из своего окружения, а автотрофы создают свою собственную.Животные и грибы попадают в первую категорию, а растения — во вторую: в остальных таксономических царствах есть члены, которые существуют в обеих категориях.
Определение гетеротрофизма и автотрофизма
Слово гетеротроф происходит от греческого «гетерос», что означает «другой» или «другой», и «трофей», что означает «питание». Гетеротрофы получают пищу из органических источников в окружающей среде. Это означает поедание или поглощение источников органического углерода. Все животные и грибы — гетеротрофы.
Автотрофы, напротив, создают себе еду, закрепляя углерод. Другими словами, автотрофы получают углерод непосредственно из углекислого газа, который они используют для создания органических углеродных соединений для использования в своих собственных клетках. Таким образом получают углерод все растения и некоторые бактерии, археи и простейшие.
Типы гетеротрофов
Ученые делят гетеротрофы на две основные категории: фотогетеротрофы и хемогетеротрофы. Фотогетеротрофы по-прежнему получают углерод из органических источников, но они также получают энергию от солнечного света.В эту группу входят определенные виды зеленых бактерий и пурпурных бактерий. Хемогетеротрофы, также называемые органотрофами, получают энергию и углерод из органических источников. В эту категорию попадают животные и грибы.
Типы автотрофов
Точно так же ученые разделили классификацию автотрофов на фотоавтотрофов и хемоавтотрофов. Первые, включая растения и водоросли, осуществляют фотосинтез, используя энергию света для фиксации углерода. Хемоавтотрофы, которые в основном представляют собой бактерии и археи, живущие в экстремальных условиях, таких как вулканические жерла на дне океана, получают энергию для фиксации углерода из неорганических источников, таких как сероводород или аммиак.
5.1 Введение в биоразнообразие | Экологическая биология
Земля является домом для впечатляющего множества форм жизни. От одноклеточных организмов до существ, состоящих из многих триллионов клеток, жизнь приняла множество чудесных форм и выработала бесчисленные стратегии выживания. Напомним, что клеточная теория утверждает, что все живые существа состоят из одной или нескольких клеток. Некоторые организмы состоят из одной клетки, поэтому их называют одноклеточными .Организмы, содержащие более одной клетки, считаются многоклеточными. Несмотря на широкий спектр организмов, существует только два фундаментальных плана клеток: прокариотический и эукариотический. Основное различие этих двух клеточных планов состоит в том, что эукариотические клетки имеют внутренние мембраносвязанные структуры, называемые органеллами (см. Гл. 2.3). Таким образом, если бы вы проанализировали микроскопически клетки любого организма на Земле, вы бы обнаружили либо прокариотические, либо эукариотические клетки, в зависимости от типа организма.
Биологи называют, группируют и классифицируют организмы на основе сходства в генетике и морфологии. Эта отрасль биологической науки известна как таксономия . Таксономисты группируют организмы в категории от очень широких до очень специфических (рис. 1). Самая широкая категория называется домен , а наиболее специфичной — видов (обратите внимание на сходство между словами , специфическими и видами ). В настоящее время систематики выделяют три области: бактерии, археи и эукарии.Все формы жизни классифицируются в этих трех областях.
Доменные бактерииДоменные бактерии включают прокариотические одноклеточные организмы (рис. 2). Их невероятно много, и они встречаются практически во всех мыслимых типах среды обитания, включая ваше тело. Хотя многие люди рассматривают бактерии только как болезнетворные организмы, большинство видов на самом деле либо доброкачественны, либо полезны для человека. Хотя это правда, что некоторые бактерии могут вызывать заболевания у людей, это скорее исключение, чем правило.
Бактерии известны своим метаболическим разнообразием. Метаболизм — это общий термин, описывающий сложную биохимию, происходящую внутри клеток. Многие виды бактерий являются автотрофами , что означает, что они могут создавать свой собственный источник пищи, не поедая другие организмы. Большинство автотрофных бактерий делают это с помощью фотосинтеза , процесса, который преобразует световую энергию в химическую энергию, которая может быть использована клетками. Известная и экологически важная группа фотосинтезирующих бактерий — цианобактерий .Иногда их называют сине-зелеными водорослями, но это название не подходит, потому что, как вы вскоре увидите, водоросли — это организмы, принадлежащие к домену Eukarya. Цианобактерии играют важную роль в пищевых сетях водных систем, таких как озера.
Другие виды бактерий — это гетеротрофов , что означает, что им нужно добывать пищу, поедая другие организмы. В эту классификацию входят бактерии, вызывающие заболевания у людей ( во время инфекции, бактерии съедают вас ).Однако большинство гетеротрофных бактерий безвредны для человека. Фактически, на вашей коже и в толстом кишечнике живут сотни видов бактерий, которые не причиняют вам вреда. Помимо вашего тела, гетеротрофные бактерии играют жизненно важную роль в экосистемах, особенно бактерии, обитающие в почве, которые разлагают живое вещество и делают питательные вещества доступными для растений.
Рис. 2. Многие прокариоты делятся на три основные категории в зависимости от их формы: (а) кокки, или сферические; (б) палочковидные или палочковидные; и (c) спириллы или спиралевидные.(кредит а: модификация работы Дженис Хейни Карр, д-ра Ричарда Факлама, CDC; кредит c: модификация работы д-ра Дэвида Кокса, CDC; данные шкалы от Мэтта Рассела). Эта цифра OpenStax находится под лицензией CC BY 4.0
. Домен АрхейПодобно бактериям, организмы в домене архей являются прокариотическими и одноклеточными. Внешне они очень похожи на бактерии, и еще несколько десятилетий назад многие биологи принимали их за бактерии. Но в их генах скрывается история, которую недавно выявил современный анализ ДНК: археи настолько разные генетически, что принадлежат к их собственному домену.
Многие виды архей обитают в самых суровых условиях, в областях с огромным давлением (дно океана), соленостью (например, Большое Соленое озеро) или высокой температурой (геотермальные источники). Организмы, которые могут терпеть и даже процветать в таких условиях, известны как экстремофилов . ( Следует отметить, что многие бактерии также являются экстремофилами ). Наряду с генетическими данными тот факт, что большой процент архей являются экстремофилами, предполагает, что они могут быть потомками некоторых из самых древних форм жизни на Земле; жизнь зародилась на молодой планете, которая по сегодняшним меркам была негостеприимной.
По какой-то причине археи не так многочисленны в человеческом теле и на теле человека, как бактерии, и вызывают значительно меньше болезней. Исследования архей продолжают проливать свет на эту интересную и несколько загадочную область.
Домен EukaryaЭтот домен наиболее известен для использования, поскольку он включает людей и других животных, а также растения, грибы и менее известную группу — протистов. В отличие от других доменов, Domain Eukarya , помимо одноклеточных, содержит многоклеточные организмы.Домен характеризуется наличием эукариотических клеток. В этом домене вы познакомитесь с несколькими его королевствами. Королевство — это таксономическая группа, расположенная непосредственно под доменом (см. Рисунок 1).
Kingdom Animalia состоит из многоклеточных гетеротрофных организмов. В это царство входят люди и другие приматы, насекомые, рыбы, рептилии и многие другие виды животных. Kingdom Plantae включает многоклеточные автотрофные организмы.За исключением нескольких видов паразитов, растения используют фотосинтез для удовлетворения своих потребностей в энергии.
Kingdom Fungi включает многоклеточные и одноклеточные гетеротрофные грибы. Грибы часто принимают за растения, потому что некоторые виды грибов растут в земле. Грибы принципиально отличаются от растений тем, что они не осуществляют фотосинтез, а вместо этого питаются живым веществом других людей. Еще одно заблуждение — все грибы — это грибы. Гриб — это временная репродуктивная структура, используемая некоторыми видами грибов, но не всеми.Некоторые грибы принимают форму плесени и грибков, которые обычно встречаются на гниющих продуктах. Наконец, дрожжей — одноклеточные грибы. Многие виды дрожжей важны для человека, особенно пекарские и пивные дрожжи. В процессе метаболизма эти дрожжи производят газ CO2 и алкоголь. Первый заставляет хлеб подниматься, а второй является источником всех алкогольных напитков.
Рис. 3. (а) знакомый гриб — это только один тип грибов. Отображаются ярко окрашенные плодовые тела этого (б) кораллового гриба.На этой электронной микрофотографии (c) показаны споровые структуры Aspergillus, типа токсичных грибов, встречающихся в основном в почве и растениях. (кредит a: модификация работы Криса Ви; кредит b: модификация работы Кори Занкера; кредит c: модификация работы Дженис Хейни Карр, Роберт Симмонс, CDC; данные шкалы от Мэтта Рассела). Эта работа OpenStax под лицензией CC BY 4.0.
Протисты относятся к очень разрозненной группе, которая раньше была ее собственным королевством, пока недавний генетический анализ не показал, что ее следует разделить на множество королевств (рис. 4).Как группа, протисты очень разнообразны и включают одноклеточные, многоклеточные, гетеротрофные и автотрофные организмы. Термин «протист» использовался для обозначения любого эукариота, который не был ни животным, ни растением, ни грибком. Примеры простейших включают макроводоросли, такие как ламинарии и водоросли, микроводоросли, такие как диатомовые водоросли и динофлагелляты, и важные болезнетворные микробы, такие как Plasmodium , паразит, вызывающий малярию. К сожалению, ежегодно от малярии умирают сотни тысяч людей.
Рис. 4. Протисты варьируются от микроскопических одноклеточных (a) Acanthocystis turfacea и (b) инфузорий Tetrahymena thermophila до огромных многоклеточных (c) водорослей (Chromalveolata), которые простираются на сотни футов под водой.