Charakterystyka odżywiania autotrofów, etapy, typy, przykłady

Odżywianie autotrofów Jest to proces występujący w organizmach autotroficznych, w których z substancji nieorganicznych wytwarzane są niezbędne związki do utrzymania i rozwoju tych żywych istot. W tym przypadku energia pochodzi ze światła słonecznego lub niektórych związków chemicznych.

Na przykład rośliny i glony są organizmami autotroficznymi, ponieważ wytwarzają własną energię; Nie muszą karmić innych żywych istot. Przeciwnie, zwierzęta roślinożerne, wszystkożerne lub mięsożerne to heterotrofy.

Odżywianie autotrofów. Źródło: Pixabay.com

Biorąc pod uwagę rodzaj źródła stosowanego w procedurze żywieniowej, istnieją organizmy fotoutoph. Ten pierwszy otrzymuje energię światła słonecznego i są reprezentowane przez rośliny, glony i niektóre bakterie fotosyntetyczne.

Z drugiej strony chemoautotrofy wykorzystują różne zmniejszone związki nieorganiczne, takie jak wodór molekularny, aby wykonać procedury, które pozwalają mu uzyskać składniki odżywcze. Ta grupa składa się z bakterii.

[TOC]

Charakterystyka

- Konwersja energii

Pierwsza zasada termodynamiki stwierdza, że ​​energia nie jest niszczona ani tworzona. To cierpi na transformacje w innych rodzajach energii, różni się od oryginalnego źródła. W tym sensie w odżywianiu autotroficznym energia chemiczna i słoneczna jest przekształcana w kilka produktów, takich jak glukoza.

- Transfer energii

Odżywianie autotrofy jest typowe dla istot autotroficznych, które stanowią podstawę wszystkich łańcuchów żywnościowych. W tym sensie energia jest przenoszona z autotrofów do głównych konsumentów, którzy je spożywają, a następnie do mięsożerców.

Zatem roślina, jako organizm autotroficzny lub producent, jest główną żywnością jelenia (głównego konsumenta) i lwa górskiego (wtórnego konsumenta), polując i pochłania jelenie. Kiedy lew umiera, mikroorganizmy i bakterie działają na rozkładaną materię, a energia powraca na Ziemię.

W otworach hydrotermalnych bakterie autotroficzne to ciało producenta żywności. Małże i ślimaki to główni konsumenci, którzy żywią się bakteriami. Z kolei ośmiornica zawiera te mięczaki w swojej diecie.

- Wyspecjalizowane struktury i substancje

Chloroplasty

Chloroplast

Chloroplasty są owalnymi organellami występującymi w roślinach i algach. Są otoczone błonami i występuje w procesie fotosyntezy.

Dwie otaczające je błoniaste tkanki mają ciągłą strukturę, która je ogranicza. Warstwa zewnętrzna jest przepuszczalna, ze względu na obecność porin. Jeśli chodzi o błonę wewnętrzną, zawiera białka, które są odpowiedzialne za transport substancji.

W wewnętrznej części ma wnękę, znaną jako stroma. Istnieją rybosomy, lipidy, granulki skrobiowe i dwukierunkowe okrągłe DNA. Ponadto mają niektóre wezwania o nazwie Tilacoids, których błony zawierają pigmenty fotosyntetyczne, lipidy, enzymy i białka.

Może ci służyć: jakie rodzaje krążenia krwi istnieją?

Pigmenty fotosyntetyczne

Pigmenty te pochłaniają energię ze światła słonecznego, które są przetwarzane przez system fotosyntetyczny.

Chlorofil

Chlorofil

Chlorofil to zielony pigment, który jest utworzony przez pierścień chromoproteiny zwanej porfiryną. Wokół tego elektrony swobodnie migrują, co powoduje, że pierścień może wygrać lub stracić elektronę.

Z tego powodu może to ułatwić innym cząsteczkom elektronom, które są energetyzowane. W ten sposób energia słoneczna jest przechwytywana i przekazywana do innych struktur fotosyntetycznych.

Istnieją różne rodzaje chlorofilu. Chlorofil A jest w roślinach i glonach. Typ B znajduje się w roślinach i zielonych glonach. Z drugiej strony, chlorofil C jest obecny w dinoflagellatach i typu D, sina.

Karotenoidy

Podobnie jak inne pigmenty fotosyntetyczne, karotenoidy wychwytują energię światła. Jednak oprócz tego przyczyniają się do rozproszenia nadmiaru promieniowania zaabsorbowanego.

Karotenoidy nie mają możliwości bezpośredniego wykorzystywania energii świetlnej do fotosyntezy. Przenoszą one energię pochłoniętą do chlorofilu, więc są uważane za pigmenty akcesorialne.

Ekstremalne środowiska

Las Tardigrados, fila znana ze swojej zdolności do przetrwania w bardzo surowych środowiskach. Źródło: Willow Gabriel, Goldstein Lab [CC BY-SA 2.5 (https: // creativeCommons.ORG/Licencje/BY-SA/2.5)], za pośrednictwem Wikimedia Commons

Wiele chemoautotrofów, w tym bakterie nitryfikujące. Jednak niektóre inne zwykle żyją w niektórych niezwykłych ekosystemach, w których istnieją niezbędne chemikalia do wykonania utleniania.

Na przykład bakterie zamieszkujące aktywne wulkany, utleniają siarkę do produkcji żywności. Również w Parku Narodowym Yellowstone, w Stanach Zjednoczonych, w gorących źródłach znajdują się bakterie, które znajdują się. Podobnie, niektórzy żyją w głębi oceanu, w pobliżu otworów wentylacyjnych hydrotermalnych.

W tym obszarze woda filtruje przez pęknięcie w gorących skałach. Powoduje to włączenie wody morskiej do różnych minerałów, wśród których jest siarkowodór, który jest stosowany przez bakterie chemosynteza.

Etapy autotroficznego odżywiania

Ogólnie rzecz biorąc, odżywianie autotrofów powstaje w trzech fazach. To są:

Kolekcja membrany i kolekcja energii

W tym procesie zmniejszone cząsteczki nieorganiczne, takie jak amoniak, i proste cząsteczki nieorganiczne, takie jak sole, woda i dwutlenek węgla, przenoszą półprzepuszczalną błonę komórkową, bez tego, że powoduje to komórkę.

Z drugiej strony, w organizmach fotoutotroficznych, dochodzi do przechwytywania energii światła, które jest źródłem używanym do realizacji procesu fotosyntezy.

Może ci służyć: diacyloglicerol: struktura, biosynteza, funkcje

Metabolizm

Podczas odżywiania autotroficznego zestaw reakcji chemicznych występuje w cytoplazmie komórkowej. W wyniku tych procesów uzyskuje się energię biochemiczną, która będzie wykorzystywana przez komórkę do spełnienia jej niezbędnych funkcji.

Wydalanie

Ta ostatnia faza składa się z eliminacji poprzez półprzepuszczalną błonę komórkową, wszystkich produktów odpadowych pochodzących z metabolizmu żywieniowego.

Chłopaki

Biorąc pod uwagę rodzaj zastosowanego źródła energii, odżywianie autotroficzne jest klasyfikowane na dwa sposoby, fotoutotroficzne i chemioautroficzne.

Fotoutototrofy

Fotoutototrofy to organizmy, które uzyskują energię do skomplikowanych związków organicznych z światła słonecznego, proces zwany fotosyntezy. Ta grupa należy do zielonych glonów, roślin i niektórych bakterii fotosyntetycznych.

Fotosynteza występuje w chloroplastach i przedstawia dwie fazy. Pierwszy to Luminous. W tym istnieje dysocjacja cząsteczki wody, dla której używana jest energia światła. Produktem tej fazy są cząsteczki ATP i NADPH.

Ta energia chemiczna jest wykorzystywana w drugim etapie procesu, znanego jako ciemna faza. Dzieje się tak w zrębie chloroplastów i odbiera tę nazwę, ponieważ nie wymaga energii świetlnej, aby można było określić procesy chemiczne.

NADPH i ATP, produkt fazy świetlnej, są wykorzystywane do syntezy materii organicznej, takiej jak glukoza, stosowanie dwutlenku węgla, siarczany i jako źródło azotu, azotynów i azotanów.

Chemoautotrofy

Nitrobacter to rodzaj bakterii Chimi żymirofo

Chemioautotrofy, reprezentowane przez bakterie, są zdolne do stosowania zmniejszonych związków nieorganicznych jako podstawy metabolizmu oddechowego.

W ten sam sposób, co fotoutotrofy, grupa ta wykorzystuje bezwodnik węglowy (CO2) jako główne źródło węgla, asymilowane w ten sam sposób, przez reakcje cyklu Calvina. Jednak w przeciwieństwie do nich chemoautotrofy nie wykorzystują światła słonecznego jako źródła energii.

Energia, którą wymagają, jest wynikiem utleniania niektórych zmniejszonych związków nieorganicznych, takich jak wodór cząsteczkowy, żelazo żelazne, siarkowodór, amoniak i kilka zredukowanych postaci siarki (H2S, S, S2O3-).

Obecnie chemioautotrofy są powszechnie spotykane w głębokiej wodzie, gdzie światło słoneczne jest prawie zerowe. Wiele z tych organizmów musi żyć wokół otworów wulkanicznych. W ten sposób środowisko jest wystarczająco ciepłe, aby proces metaboliczny nastąpił w wysokim tempie.

Przykłady żywych istot z autotroficznym odżywianiem

Rośliny

Z wyjątkiem kilku wyjątków, takich jak Venus, które złapaliśmy (Dionaa muscipula), które mogą złapać owady i trawić je przez działanie enzymatyczne, wszystkie rośliny są wyłącznie autotroficzne.

Może ci służyć: gruczoły: typy, funkcja, stan zapalny i choroby

Zielone glony

Zielone glony to parafiliczna grupa glonów, które są ściśle związane z roślinami lądowymi. Obecnie jest ich więcej niż 10.000 różnych gatunków. Na ogół żyją w różnych siedliskach słodkiej wody, chociaż można je znaleźć na niektórych morzach na planecie.

Ta grupa ma pigmenty, takie jak chlorofil A i B, xantofilas, β-karoten i niektóre substancje rezerwowe, takie jak skrobia.

Przykłady:

-Ulva Lactuca, Znana jako Lamilla, jest to zielone glony, które rosną w strefie międzymiarzy zdecydowanej większości oceanów. Ma szczególne długie liście z kręconymi krawędziami, które nadają wygląd sałaty.

Gatunek ten znajduje się w grupie jadalnych glonów. Ponadto jest stosowany w branży kosmetycznej, w opracowaniu produktów nawilżających.

- Volvox aureus mieszka na słodkich wodach, tworząc kolonie sferyczne około 0,5 milimetra. Grupy te są tworzone przez około 300 do 3200 komórek, które są powiązane przez włókna plazmowe. W chloroplastach jest to kumulacja skrobi i ma pigmenty fotosyntetyczne, takie jak chlorofil A, B i ß-karoten.

Cyjanobakteria

Cyanobakterie były wcześniej znane pod nazwami chloroksybacteria, zielonych niebieskich glonów i zielonych glonów. Dzieje się tak, ponieważ ma pigmenty chlorofilu, które nadają mu ten zielony odcień. Mają też morfologię podobną do glonów.

Są to krawędź bakterii, złożona z jedynych prokariotów z możliwością wykorzystywania światła słonecznego jako energii i wody, jako źródła elektronów do fotosyntezy.

Żelazne bakterie (Acidithiobacillus ferrooxidans)

Bakterie Acidithiobacillus ferrooxidans Zdobądź energię żelaza żelaza. W tym procesie nierozpuszczalne atomy żelaza w wodzie stają się w tym rozpuszczalnym formą molekularną. Umożliwiło to użycie tego gatunku do wydobywania żelaza z niektórych minerałów, gdzie nie można ich wyeliminować w konwencjonalny sposób.

Bakterie bezbarwne siarki

Te bakterie przekształcają siarkowodór, produkt rozkładu materii organicznej, w siarczanie. Ten związek jest stosowany przez rośliny.

Bibliografia

1. Boyce a., Jenking c.M. (1980) Autotroficzne odżywianie. W: Metabolizm, ruch i kontrola. Link odzyskał.Skoczek.com.
2. Encyclopaedia Britannica (2019). Autroficzny metabolizm. Odzyskane z Britannica.com
3. Kim Rutledge, Melissa McDaniel, Diane Boudreau, Tara Ramroop, Santani Teng, Erin Sprout, Hilary Costa, Hilary Hall, Jeff Hunt (2011). Autrof. Odzyskane z Nationalgeographic.org.
4. F. Sage (2008). Autrofy. Odzyskane z naukowym.com.
5. Manrique, Esteban. (2003). Pigmenty fotosyntetyczne, więcej niż kolekcja światła do fotosyntezy. Odzyskane z Researchgate.internet.
6. Martine Aid (2018). Żywieniowe typy bakterii. Odzyskane po nauce.com.