Автотрофные и гетеротрофные организмы

Общая характеристика многоклеточных организмов

Многоклеточные организмы состоят из нескольких клеток и межклеточного вещества. Клетки, составляющие тело организма, могут различаться по своему строению и выполнять разные функции. То есть, наблюдается дифференциация клеток. Совокупность одинаковых клеток и их межклеточного вещества называется тканью. Но у грибов истинные ткани отсутствуют, поэтому некоторые ученые не относят грибы к многоклеточным организмам.

Обособленная совокупность тканей и клеток, выполняющая в организме определенную функцию, называется органом. Органы, выполняющие общую функцию, образуют системы органов. Например, дыхательная система, выделительная система, пищеварительная система. Индивидуальное развитие (онтогенез) многоклеточного организма отличается повышенной сложностью. Для организмов, не пользующихся вегетативным размножением, развитие начинается с деления зиготы (оплодотворенная яйцеклетка) или споры.

В ходе эволюции земной жизни многоклеточные организмы возникали в разных группах и развивались параллельно. Ученые выдвигают разные гипотезы, касающиеся возникновения многоклеточности, но все соглашаются, что колониальность является первичной, и что многоклеточность происходит из колониальности.

Подобно одноклеточным, многоклеточные организмы тоже могут собираться в колонии. Такие колонии разрастаются при бесполом вегетативном размножении. Связь между особями, входящими в состав колонии может быть различной. Чаще всего особи используют общее пищеварение. Также между членами колонии может наблюдаться разделение функций.

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).

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 – первые в цепочке

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.

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.

§ 23. Питание клетки

 1. Какие способы питания вам известны?

Ответ. 1. Питание — процесс поглощения веществ из окружающей среды, их преобразование в организме и создание из них усваиваемых организмом веществ, специфических для каждого конкретного организма.

Создание органических веществ из неорганических происходит при автотрофном способе питания. Использование готовых органических веществ — при гетеротрофном способе питания. Автотрофный способ характерен для зеленых растений и некоторых видов бактерий, а гетеротрофный — для всех других организмов.

Организмы сочетающие оба способа питания (зеленая эвглена, хламидомонада) обладают микотрофным питанием.

2. Приведите примеры фототрофов.

Ответ. Фототрофы осуществляют образование органических веществ в процессе фотосинтеза (зеленые растения, цианобактерии, серобактерии)

3. Как питаются гетеротрофы?

Ответ. Гетеротрофы питаются готовыми органическими веществами сапрофиты, паразиты, симбиотические организмы.

Вопросы после §23

1. Какие организмы являются гетеротрофами?

Ответ. Гетеротрофы не могут сами синтезировать весь набор необходимых им для жизнедеятельности органических веществ. Поэтому они поглощают нужные им соединения из окружающей среды. Затем они строят из полученных органических веществ собственные белки, липиды, углеводы. К гетеротрофам относятся животные, грибы и многие бактерии. Кроме того, клетки растений, неспособные к фотосинтезу (например, клетки корня), также питаются гетеротрофно, поскольку получают органические вещества из других органов зелёного растения.

Существуют также организмы, способные использовать оба способа питания. Это, например, эвглена зелёная, которую ботаники относят к одноклеточным зелёным водорослям, а зоологи – к жгутиковым простейшим. И те и другие правы, поскольку на свету этот организм – фототроф, а в темноте – гетеротроф. Некоторые растения, например венерина мухоловка или росянка, способны пополнять нехватку азота ловлей и перевариванием насекомых, другие растения частично перешли к паразитическому образу жизни и, помимо фотосинтеза, могут получать органические вещества из организма хозяина при помощи особых видоизменений корней (омела, петров крест, повилика).

Полученные авто– или гетеротрофным путем органические вещества не могут непосредственно обеспечивать энергией процессы, происходящие в клетке. За счёт энергии химических связей этих веществ сначала обязательно синтезируется универсальный для всех живых существ источник энергии – АТФ

2. Какие организмы на Земле практически не зависят от энергии солнечного света?

Ответ. Хемосинтезирующие организмы (например, серобактерии) могут жить в океанах на огромной глубине, в тех местах, где из разломов земной коры в воду выходит сероводород. Конечно же, кванты света не могут проникнуть в воду на глубину около 3—4 километров (на такой глубине находится большинство рифтовых зон океана). Таким образом, хемосинтетики — единственные организмы на земле, не зависящие от энергии солнечного света.

С другой стороны, аммиак, который используется нитрифицирующими бактериями, выделяется в почву при гниении остатков растений или животных. В этом случае жизнедеятельность хемосинтетиков косвенно зависит от солнечного света, так как аммиак образуется при распаде органических соединений, полученных за счёт энергии Солнца.

Роль хемосинтетиков для всех живых существ очень велика, так как они являются непременным звеном природного круговорота важнейших элементов: серы, азота, железа и др. Хемосинтетики важны также в качестве природных потребителей таких ядовитых веществ, как аммиак и сероводород. Огромное значение имеют нитрифицирующие бактерии, которые обогащают почву нитратами и нитритами, — форма азота, преимущественно усваиваемая растениями. Некоторые хемосинтетики (в частности, серобактерии) используются для очистки сточных вод.

Хемосинтез ( от лат. chemo — «химио» и synthesis «синтез») — способ автотрофного питания, при котором источником энергии для синтеза органических веществ из CO2 служат реакции окисления неорганических соединений. Подобный вариант получения энергии используется только бактериями или археями. Явление хемосинтеза было открыто в 1887 году русским учёным С. Н. Виноградским.

Необходимо отметить, что выделяющаяся в реакциях окисления неорганических соединений энергия не может быть непосредственно использована в процессах ассимиляции. Сначала эта энергия переводится в энергию макроэнергетических связей АТФ и только затем тратится на синтез органических соединений.

Автотрофы

Автотрофы живут благодаря тому, что в процессе эволюции они приспособились самостоятельно получать жизненную энергию, используя для этого солнечный свет и углекислый газ. Типичными примерами автотрофов являются растения и зеленые бактерии. И, естественно, процесс преобразования CO2 и воды под действием солнечных квантов в органические вещества, в большинстве случаев в глюкозу, называется фотосинтезом.

Драцена. Характерный представитель автотрофов

Благодаря своей способности самостоятельно продуцировать необходимую им энергию растения-автотрофы лежат в основе пищевой пирамиды.

Фазы гетеротрофного питания

Этот вид питания можно разделить на следующие основные этапы:

• прием пищиПосле захвата пища попадает в пищеварительную систему из внешней среды организма во внутреннюю
• пищеварение: поглощенный материал не может быть использован напрямую, поэтому в результате этого процесса пища превращается в более простые вещества, небольшие молекулы или питательные вещества, которые могут усваиваться организмом и использоваться клетками..
• поглощение: на этом этапе питательные вещества, необходимые для правильного функционирования организма, усваиваются и используются и могут быть сохранены живыми.
• экскреция: это последняя стадия пищеварительного процесса. Это место, где неиспользуемые вещества вырабатываются и выводятся из организма, которые могут стать токсичными, если они не будут устранены или высланы за границу.

Определение автотрофных и гетеротрофных организмов

Автотрофные организмы питаются органическими веществами, которые образуют сами. Автотрофы способны к фотосинтезу. Они усваивать углерод из углекислого газа, используя для этого солнечную или химическую энергию, и образуют готовые органические вещества, (подробнее: Как влияют внешние факторы на процесс фотосинтеза).

Гетеротрофные организмы используют готовые органические соединения животного и растительного происхождения, заключающие в себе потенциальную энергию, сами они не способны образовывать органику. Автотрофные и гетеротрофные организмы

Автотрофные организмы

К автотрофным организмам относятся все зеленые растения,  от одноклеточных водорослей до высших растений. 

Для получения пищи они используют энергию солнечного света,  —  это фотосинтетики,  а так же фотосинтезирующие бактерии (пурпурные) и бактерии, которые могут использовать химическую энергию для усвоения углекислого газа. Деление бактерий по способу питания

Хемосинтетики

Усвоение углекислого газа за счет химической энергии в отличие от фотосинтеза называется хемосинтезом. К хемосинтетикам относятся нитрифицирующие бактерии, окисляющие аммиак до азотной кислоты, железобактерии, которые окисляют закисные соли железа до окисных, серобактерии, окисляющие сероводород до серной кислоты.

Продуценты

Автотрофные организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических называют продуцентами.

Гетеротрофные организмы

Остальные организмы усваивают углерод из готовых органических соединений и относятся к гетеротрофам. Сюда относятся все животные, кроме одноклеточной евглены зеленой, она является как автотрофом так и гетеротрофом. Среди растений так же есть исключения, которые способны питаться как автотрофно, так и гетеротрофно, например:

1. росянка,
2. цветок раффлезия, (подробнее: Приспособленность растений к опылению),
3. пузырчатка,
4. венерина мухоловка и др.

Растения гетеротрофы

Сапрофитные организмы

К гетеротрофам относятся сапрофитные организмы, которые делятся на:

• сапрофиты, (от греч. «сапрос»— гнилой), использующие углерод из мертвых органических соединений;
• паразиты, (от греч. «паразитос» — нахлебник), использующие углерод из живого тела других, организмов.

Например, грибы сапрофиты, питающиеся мертвыми органическими остатками, раскладывая их. К ним относятся:

• плесневые грибы,
• шляпочные грибы.

Плесневые грибы

К плесневым грибам сапрофитам относятся:

1. мукор,
2. пеницилл,
3. аспергилл.

Грибы сапрофиты

К шляпочным грибам сапрофитам относятся:

1. навозник, (подробнее: Весенние грибы)
2. дождевик,
3. шампиньон и др.

Сапрофиты относятся к категории редуцентов.

Грибы паразиты

К грибам паразитам относятся:

1. спорынья,
2. головня,
3. трутовик,
4. фитофтора.

С экологической точки зрения гетеротрофы относятся  к консументам. Существуют консументы 1-го порядка — это исключительно фитофаги, то есть животные, которые питаются растительной пищей (продуцентами) и консументы 2-го в порядке — хищники, которые едят консументов 1-го порядка.

Рейтинг: 4/5 — 23
голосов

Ссылки

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

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.

Зеленые водоросли

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

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

Примеры:

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

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

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

Описание фототрофных организмов и примеры

Фототрофные организмы еще называют фотосинтезирующими микроорганизмами. Световая энергия, которую поглощают фототрофы, помогает биосинтезу клеточных компонентов и энергозависимым процессам, обеспечивающим рост бактерий.

Фототрофы представлены:

• Зелеными и пурпурными бактериями;
• Гелиобактериями;
• Цианобактериями;
• Красными, зелеными, диатомовыми и другими водорослями.

Самыми древними фотосинтезирующими автотрофами являются зеленые и пурпурные бактерии. Именно с них начались исследования фототрофной группы. По организации своей группы они похожи с сине-зелеными водорослями. Они получили название сине-зеленых бактерий, или цианобактерий, так как они являются прокариотами. Но по фотосинтезирующей форме, составу хлорофиллов и пигментам зеленые и пурпурные серобактерии сильно отличаются от других фототрофов. Фотосинтез происходит в хлоропластах — специальных зеленых пластидах, расположенных в клетках. Хлоропласты содержат в себе хлорофилл, являющийся пигментом, окрашивающим части автотрофов в зеленый оттенок. Процесс происходит только при наличии воды и углекислого газа, выделяющегося из живых организмов при дыхании. Большая часть фототрофов выделяет кислород, который жизненно необходим объектам живой природы.

Строение фотосинтетического аппарата большинства фототрофов включает:

• Светособирающие пигменты, поглощающие световую энергию и передающую ее в реакционный центр;
• Фотохимические реакционные центры, в которых электромагнитная форма энергии трансформируется в химическую;
• Фотосинтетические электротранспортные системы, которые обеспечивают перенос электронов и запасают энергию в молекулах АТФ (аденозинтрифосфат).

Большая часть фототрофов представлена автотрофными организмами, поэтому их еще называют фотоавтотрофы. У них происходит фиксирование неорганического углерода. Таким организмам часто противопоставляются хемотрофы, получающие энергию в результате окислительно-восстановительных реакций, в которых окисляются доноры электронов. В фотоавтотрофных микроорганизмах может происходить синтез своих собственных продуктов питания, которые они получают из неорганических веществ под воздействием световой энергии и углекислого газа. К фотоавтотрофам относится ряд зеленых растений, цианобактерий и множество фотосинтезирующих бактерий.

Другой группой фототрофов выступают организмы, которые называют фотогетеротрофами. Для них свойственно использование света в качестве источника энергии и органических соединений как источника углерода. Синтез АТФ фотогетеротрофами происходит с помощью фотофосфорилирования. Поскольку эти бактерии не могут фиксировать бесцветный газ, построение биомолекул микроорганизма осуществляется с готовыми органическими соединениями. Группа таких фототрофов включает пурпурные и зеленые несерные бактерии, гелиобактерии, галобактерии и некоторые виды цианобактерий, способные расти гетеротрофно.

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.

Примеры авторофных бактерий

1. Галофилы – автотрофные бактерии, которые способны противостоять концентрациям солей. Они обитают в морях.
2. Сульфоксидантные бактерии, или окисляющие серу, поглощают неорганическую серу из окружающей среды, с целью ее дальнейшего окисления и производства собственных продуктов обмена. Они способны улавливать сероводород, образующийся при разложении органических соединений, в состав которых входит сульфат. Являясь аэробными хемоавтотрофами, они превращают сероводород в серу. Сульфоксидантные бактерии обитают в горячих источниках, в действующих вулканах.
3. Железные бактерии встречаются в реках и грунтовых водах, а также в почвах, обогащенных железом. Применяя ионы железа и марганца в восстановленном состоянии, они способны окислять их, тем самы превращая в оксиды.
4. Нитрификаторы ответственны за окисление восстановленных неорганических азотных соединений (аммония, аммиака), превращая их в нитраты. Эти бактерии обитают в соленых и пресных водах, а также в почве.
5. Аннамокс анаэробно окисляет ионы аммония и нитриты, образуя газообразный азот.
6. Кислородные фотоавтотрофы:

• цианобактерии, осуществляющие оксигенный фотосинтез,
• прохлорококк, являющийся частью морского планктона,
• хроококцидиопсис,
• осциллятория.

1. Аноксигенные фотоавтотрофы:

• несернистые пурпурные бактерии (родоспириллумы), способные расти на минеральных средах,
• незернистые зеленые бактерии (хлорофлексус, хлоронема),
• серая зелень.

1. Хемоавтотрофы:

• бесцветные серые бактерии,
• азотные бактерии (нитросомонады, нитрозококк, нитробактер),
• железные бактерии,
• водородные бактерии.

Способы питания

Фактор питания и возникающие в результате пищевые (трофические) отношения оказывают большое влияние на структуру экосистем. Для того чтобы автотрофные организмы могли самостоятельно питаться, они нуждаются в воде (H2O), солнечной энергии, минеральных солях, неорганических веществах (таких, как углекислый газ — CO2), и химических реакциях, из которых они получают глюкозу, фруктозу, кислород, хлорофилл и другие вещества, необходимые для их питания.

Значение автотрофных организмов зависит от их способности производить свою собственную пищу, поэтому они не нуждаются в других организмах для питания, включая гетеротрофные организмы (животных или людей).

Когда речь идет об автотрофном питании, установлено, что оно состоит из трех основных фаз:

1. Проход мембраны. Это фаза, в которой простые неорганические молекулы (вода, углекислый газ и соли), проходят через клеточную мембрану.
2. Метаболизм. Эта вторая фаза происходит в зоне клеточной цитоплазмы. Это приводит как к изготовлению собственного клеточного вещества, так и к получению полезной биохимической энергии. В частности, эта фаза автотрофного питания, в свою очередь, делится на три фазы: фотосинтез; анаболизм, известный как фаза строительства; и катаболизм, называемый фазой разрушения.
3. Выделение. На последнем этапе процесс питания заканчивается. Его суть состоит в том, что происходит удаление отходов предыдущего процесса — обмена веществ. Это делается с помощью клеточной мембраны.

Типы автотрофов

Автотрофы способны производить свою собственную пищу путем фотосинтеза или хемосинтеза. Таким образом, их можно разделить на две большие группы:

• фотоавтотрофы;
• хемоавтотрофы.

Фотосинтез и хемосинтез — это процессы, посредством которых организмы производят пищу.

Фотосинтез — это образование углеводов из двуокиси углерода и источника водорода (например, воды) в клетках, содержащих хлорофилл (как у зеленых растений), подвергающихся воздействию света. Большинство автотрофов производят пищу путем фотосинтеза, но это не единственный способ, которым автотрофы производят пищу.

В процессе хемосинтеза одна или несколько молекул углерода (обычно двуокись углерода (CO2) или метан (СН4)) и питательные вещества преобразуются в органическое вещество, используя окисление неорганических молекул (таких, как газообразный водород, сероводород (H2S) или аммиак (NH3)), или метан в качестве источника энергии, а не солнечный свет. При хемосинтезе сероводорода в присутствии двуокиси углерода и кислорода могут быть получены углеводы (CH2O):

Многие организмы, использующие хемосинтез, являются экстремофилами, живущими в суровых условиях, таких как отсутствие солнечного света и широкий диапазон температур воды, некоторые из которых приближаются к точке кипения.

Фотосинтез происходит в растениях и некоторых бактериях — везде, где достаточно солнечного света: на суше, на мелководье, даже внутри и под прозрачным льдом. Все фотосинтезирующие организмы используют солнечную энергию для превращения углекислого газа и воды в сахар и кислород.Хемосинтез используется там, где нет света для поддержки фотосинтеза морскими водорослями или растениями, поэтому бактериоподобные организмы превращают химическую энергию из вентиляционных отверстий в полезную энергию.Экосистемы вентиляционных отверстий зависят от микробов, которые используют химическую энергию, содержащуюся в минералах из воды горячего источника. Сера в форме сероводорода — это молекула, богатая энергией. Бактерии, использующие сероводород в качестве источника энергии, важны для большинства пищевыхцепочек.

Отличительные признаки автотрофов

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

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

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

Фон по автотрофному и гетеротрофному питанию: различия и сравнения

Автотрофное питание

Автотрофы создают свою собственную пищу посредством процесса, известного как фиксация углерода или углеродная фиксация. Это процесс получения углерода непосредственно из углекислый газ (неорганический углерод) при ассимиляции в органические соединения. Это используется в органических клетках различных автотрофных организмов. Один из наиболее распространенных процессов фиксации углерода известен как фотосинтез..

Автотрофы могут быть фото автотрофный или автотрофный химиотерапия. Фотоавтотрофы используют свет в качестве источника энергии для лис и усваивают углерод для пищи. Хемоавтотрофы используют другие химические вещества в качестве источника энергии. Они могут включать сероводород, элементарную серу, аммоний и двухвалентное железо. Все растения, некоторые бактерии, археи (одноклеточные организмы без ядра) и протисты (не вегетативные, не животные или не грибковые, но имеют клетки с ядрами) получают углерод таким способом.

Фотосинтез — это процесс, при котором зеленые растения и другие организмы преобразуют энергию света в химическую энергию. Во время фотосинтеза энергия света захватывается органеллой, называемой хлоропласт. Это присутствует в этих клетках и используется для преобразования воды, двуокиси углерода и других минералов в кислород и другие богатые энергией органические соединения…

Гетеротрофное питание

С другой стороны, гетеротрофные существа получают пищу от органические источники присутствует в вашем окружении. Они не могут превратить неорганический углерод в органический углерод. Это означает, что им нужно есть или поглощать материалы, содержащие органические соединения, такие как растения и животные. Этот органический углерод может поступать из любого живого существа и его отходов, которые варьируются от микроскопических бактерий до крупных млекопитающих..

Есть два типа гетеротрофов; photoheterotrophs и chemoheterotrophs. Фотогетеротрофы используют энергию света, чтобы стать различными типами энергии, но им нужен органический материал в качестве источника углерода. Хемогетеротрофы получают свою энергию посредством химической реакции, которая выделяет энергию, разрушая органические молекулы. По этой причине фотогетерографические и хемогетерографические организмы должны питаться живыми или мертвыми организмами, чтобы получать энергию и перерабатывать органическое вещество…

Короче говоря, разница между автотрофными и гетеротрофными существами заключается в способе получения пищи. Большинство животных гетеротрофны, в то время как автотрофные животные, может быть, даже нет в зависимости от состояния дискуссии.

Автотрофы и гетеротрофы: характеристика, сходства и различия

В этой главе мы разберем особенности жизнедеятельности двух основных групп и выясним, чем отличаются автотрофы от гетеротрофов.

Автотрофы – организмы, самостоятельно синтезирующие органические вещества из неорганических. В этой группе оказываются некоторые виды бактерий и почти все организмы, принадлежащие к царству растений. В ходе своей жизнедеятельности автотрофы утилизируют различные неорганические вещества, поступающие извне (углекислый газ, азот, сероводород, железо и другие), задействуя их в реакциях синтеза сложных органических соединений (в основном это углеводы и белки).

Гетеротрофные организмы питаются готовыми органическими веществами, они не способны синтезировать их самостоятельно. К этой группе относятся грибы, животные (в том числе человек), некоторые бактерии и даже часть растений (некоторые паразитические виды).

Как мы видим, главное отличие гетеротрофов от автотрофов заключается в химической природе необходимых им питательных веществ. Отличается и сущность процессов их питания. Автотрофные организмы затрачивают энергию при преобразовании неорганических веществ в органические, гетеротрофы энергию при питании не затрачивают.

Автотрофы и гетеротрофы разделяются еще на две группы в зависимости от используемого источника энергии (в первом случае) и от пищевого субстрата, используемого микроорганизмами второго типа.

Автотрофы и гетеротрофы занимают определенные позиции в пищевой цепи. Автотрофы всегда являются продуцентами — они создают органические вещества, которые позже проходят путь через всю цепь. Гетеротрофы становятся консументами различных порядков (как правило, в этой категории оказываются животные) и редуцентами (грибы, микроорганизмы).

Пищевая цепь в экосистеме

Иными словами, автотрофы и гетеротрофы образуют между собой трофические связи. Это имеет важнейшее значение для экологической обстановки в мире, поскольку именно за счет трофических связей осуществляется круговорот различных веществ в природе.

Сравнительная таблица характеристик автотрофов и гетеротрофов

№	ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ	АВТОТРОФЫ	ГЕТЕРОТРОФЫ
1	Происхождение названия	Грец. autos – сам + trophe – еда, питание	Грец. heteros – другой + trophe – еда, питание
2	Синтез органических веществ из неорганических	Способны	Не способны
3	Источник углерода	Углекислый газ и карбонаты	Углекислый газ и карбонаты
4	Способ получения энергии	Используют солнечную и химическую энергию	Используют энергию готовых органических веществ
5	Роль в экосистемах	Продуценты	Консументы, редуценты
6	Представители	Все зеленые растения, некоторые бактерии	Большинство бактерий, грибы, некоторые высшие паразитические растения, животные, человек

Видео

Источники

• https://ru.wikipedia.org/wiki/Автотрофыhttps://ru.wikipedia.org/wiki/Миксотрофыhttp://scienceland.info/biology6/autotrophic-heterotrophichttp://appteka.ru/encik/encik_a/avtotrofy.htmhttp://biology.kiev.ua/voprosy-i-otvety/11-class/privedite-primery-avtotrofnyx-geterotrofnyx-saprotrofnyx-organizmov-k-kakim-ekologicheskim-kategorij-oni-prinadlezhat/http://biology.kiev.ua/tablicy/10-class-tab/obmen-veshestv-i-energii/sravnitelnaya-xarakteristika-avtotrofov-i-geterotrofov/http://fb.ru/article/105710/avtotrofyi-i-geterotrofyi-harakteristika-shodstva-i-razlichiya