Charakteristiky výživy autotrofu, fázy, typy, príklady

Ten Autotrof Je to proces, ktorý sa vyskytuje v autotrofických organizmoch, kde sa z anorganických látok vyrábajú potrebné zlúčeniny na údržbu a vývoj týchto živých bytostí. V tomto prípade energia pochádza zo slnečného žiarenia alebo niektorých chemických zlúčenín.

Napríklad rastliny a riasy sú autotrofické organizmy, pretože vyrábajú vlastnú energiu; Nepotrebujú sa živiť inými živými bytosťami. Naopak, bylinožravé, všemocné alebo mäsožravé zvieratá sú heterotrofy.

Autotrof. Zdroj: Pixabay.com

Berúc do úvahy typ zdroja použitého pri výživovom postupe, existujú fotoautofické a chemoautotrofy organizmy. Prvý z nich získa energiu slnečného svetla a sú zastúpené rastlinami, riasami a niektorými fotosyntetickými baktériami.

Na druhej strane chemoautotrofy používajú rôzne redukované anorganické zlúčeniny, ako je molekulárny vodík, na vykonanie postupov, ktoré mu umožňujú získať svoje živiny. Táto skupina sa skladá z baktérií.

[TOC]

Charakteristika

- Premena energie

Prvý princíp termodynamiky stanovuje, že energia nie je zničená alebo vytvorená. To trpí transformáciami v iných druhoch energie, líšia sa od pôvodného zdroja. V tomto zmysle sa v autotrofickej výžive chemická a slnečná energia premení na niekoľko produktov, ako je glukóza, ako je glukóza.

- Prenos energie

Výživa autotrof je typická pre autotrofické bytosti, ktoré tvoria základ všetkých potravinových reťazcov. V tomto zmysle sa energia prenáša z autotrofov na primárnych spotrebiteľov, ktorí ich konzumujú a potom na mäsožravce, ktoré zožranú primárne.

Preto je rastlina ako autotrofický organizmus alebo výrobca hlavným jedlom jeleňa (primárneho spotrebiteľa) a horským levom (sekundárny spotrebiteľ), lovom a konzumuje jeleň. Keď lev zomrie, mikroorganizmy a baktérie pôsobia na rozloženú hmotu a energia sa opäť vracia na zem.

V hydrotermálnych prieduchoch sú autotrofické baktérie telom výrobcu potravín. Mušle a slimáky sú primárni spotrebitelia, ktorí sa živia baktériami. Chobotnica zase zahŕňa tieto mäkkýše do svojej stravy.

- Špecializované štruktúry a látky

Chloroplasty

Chloroplast

Chloroplasty sú oválne organely nachádzajúce sa v rastlinách a bunkách rias. Sú obklopené membránami a vo vnútri procesu fotosyntézy.

Dve membránové tkanivá, ktoré ich obklopujú, majú nepretržitú štruktúru, ktorá ich vymedzuje. Vonkajšia vrstva je priepustná v dôsledku prítomnosti Porinas. Pokiaľ ide o vnútornú membránu, obsahuje proteíny, ktoré sú zodpovedné za transport látok.

Vo vnútornej časti má dutinu, známu ako Stroma. Existujú ribozómy, lipidy, škrobové granule a dve kruhové DNA na ukladanie. Okrem toho majú niektoré hovory nazývané tilakoidy, ktorých membrány obsahujú fotosyntetické pigmenty, lipidy, enzýmy a proteíny.

Môže vám slúžiť: aké typy krvného obehu existujú?

Fotosyntetické pigmenty

Tieto pigmenty absorbujú energiu zo slnečného žiarenia, aby boli spracované fotosyntetickým systémom.

Chlorofyl

Chlorofyl

Chlorofyl je zelený pigment, ktorý je tvorený kruhom chromoproteínu nazývaného porfhirin. Okolo toho elektróny voľne migrujú, čo spôsobuje, že kruh má potenciál vyhrať alebo stratiť elektróny.

Z tohto dôvodu má potenciál uľahčiť iné molekuly elektróny, ktoré sú napájané. Slnečná energia sa teda zachytáva a prenáša do iných fotosyntetických štruktúr.

Existujú rôzne typy chlorofylu. Chlorofyl A je v rastlinách a riasach. Typ B, nachádza sa v rastlinách a zelených rianoch. Na druhej strane, chlorofyl c je prítomný v dinoflagelátoch a type D, Cyanobacteria má.

Karotenoidy

Rovnako ako iné fotosyntetické pigmenty, aj karotenoidy zachytávajú svetelnú energiu. Okrem toho však prispievajú k rozptylu nadbytku absorbovaného žiarenia.

Karotenoidy nemajú schopnosť priamo využívať svetelnú energiu na fotosyntézu. Tieto prenášajú energiu absorbovanú na chlorofyl, takže sa považujú za doplnkové pigmenty.

Extrémne prostredie

Las Tardigrados, kmeň známy pre svoju schopnosť prežiť vo veľmi drsných prostrediach. Zdroj: Willow Gabriel, Goldstein Lab [CC BY-SA 2.5 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/2.5), cez Wikimedia Commons

Mnoho chemoautotrofov, medzi ktorými patria nitrifikujúce baktérie, sú distribuované v jazerách, moriach a pôde. Niektorí však zvyčajne žijú v niektorých neobvyklých ekosystémoch, kde existujú potrebné chemikálie na vykonanie oxidácie.

Napríklad baktérie, ktoré obývajú aktívne sopky, oxidujú síru na výrobu svojho jedla. V národnom parku Yellowstone v Spojených štátoch sa nachádzajú aj baktérie, ktoré sa nachádzajú v Hot Springs. Podobne niektorí žijú v hĺbke oceánu, blízko hydrotermálnych prieduchov.

V tejto oblasti sa voda filtruje cez trhliny v horúcich skalách. To spôsobuje, že morská voda sa začleňuje do rôznych minerálov, medzi ktorými je sulfid vodíka, ktorý používa chemosyntéza baktérií.

Fázy autotrofickej výživy

Všeobecne platí, že výživa autotrofu je vyvinutá v troch fázach. Toto sú:

Membránová pasáž a zber energie

V tomto procese redukované anorganické molekuly, ako je amoniak, a jednoduché anorganické molekuly, ako sú soli, voda a oxid uhličitý, preneste semipermerbilnú bunkovú membránu bez toho, aby to spôsobilo bunku.

Na druhej strane, vo fotoautotrofických organizmoch dochádza k zachyteniu svetlej energie, ktorá je zdrojom používaným na vykonávanie procesu fotosyntézy.

Môže vám slúžiť: Diacylglycerol: Štruktúra, biosyntéza, funkcie

Metabolizmus

Počas autotrofickej výživy sa v bunkovej cytoplazme vyskytuje sada chemických reakcií. V dôsledku týchto procesov sa získa biochemická energia, ktorá bude používať bunka na splnenie svojich životne dôležitých funkcií.

Vylučovanie

Táto záverečná fáza pozostáva z eliminácie prostredníctvom semipermerbilnej bunkovej membrány všetkých odpadových produktov, ktoré pochádzajú z výživového metabolizmu.

Chlapci

Berúc do úvahy typ použitého zdroja energie, autotrofická výživa je klasifikovaná dvoma spôsobmi, fotoautotrofickým a chemioautrofickým.

Fotoautotrofy

Fotoautotrofy sú organizmy, ktoré získavajú energiu na vypracovanie organických zlúčenín zo slnečného žiarenia, proces, ktorý sa nazýva fotosyntéza. Táto skupina patrí zelené riasy, rastliny a niektoré fotosyntetické baktérie.

Fotosyntéza sa vyskytuje v chloroplastoch a predstavuje dve fázy. Prvý je svetelný. V tomto je disociácia molekuly vody, pre ktorú sa používa svetelná energia. Produktom tejto fázy sú molekuly ATP a NADPH.

Táto chemická energia sa používa v druhej fáze procesu, známa ako temná fáza. K tomu dochádza v stróme chloroplastov a prijíma tento názov, pretože nevyžaduje svetelnú energiu, aby bolo možné špecifikovať chemické procesy.

NADPH a ATP, produkt svetelnej fázy, sa používajú na syntetizáciu organických látok, ako je glukóza, s použitím oxidu uhličitého, sulfátov a ako zdroj dusíka, dusitanov a dusičnanov.

Chemoautotrofy

Nitrobakter je rod chimióropho baktérií

Chemioautotrofy, predstavované baktériami, sú schopné používať redukované anorganické zlúčeniny ako základ pre respiračný metabolizmus.

Rovnakým spôsobom ako fotoautotrofy, táto skupina používa karbonovú anhydrid (CO2) ako hlavný zdroj uhlíka, ktorý je asimilovaný rovnakým spôsobom, reakciami cyklu Calvin. Na rozdiel od nich však chemoautotrofy nepoužívajú slnečné svetlo ako zdroj energie.

Energia, ktorú potrebujú, je produktom oxidácie niektorých redukovaných anorganických zlúčenín, ako je molekulárny vodík, železné železo, sírovodík, amoniak a niekoľko redukovaných foriem síry (H2S, S, S2O3-).

V súčasnosti sa chemioautotrofy bežne vyskytujú v hlbokej vode, kde je slnečné svetlo takmer nulové. Mnoho z týchto organizmov musí žiť okolo sopečných prieduchov. Týmto spôsobom je prostredie dostatočne teplé na to, aby sa metabolický proces vyskytol vysokou rýchlosťou.

Príklady živých bytostí s autotrofickou výživou

Rastliny

Okrem niekoľkých výnimiek, ako je Venuša, ktorú sme chytili (Mušcipula Dionaea), ktoré môžu zachytiť hmyz a stráviť ich enzymatickým účinkom, všetky rastliny sú výlučne autotrofické.

Môže vám slúžiť: žľazy: typy, funkcia, zápal a choroby

Zelené riasy

Zelené riasy sú parafilitickou skupinou rias, ktoré úzko súvisia s suchozemskými rastlinami. V súčasnosti je viac ako 10.000 rôznych druhov. Všeobecne žijú v rôznych biotopoch sladkej vody, hoci ich možno nájsť v niektorých moriach na planéte.

Táto skupina má pigmenty, ako je chlorofyl a a b, xantofilas, β-karotén a niektoré rezervné látky, ako napríklad škrob.

Príklady:

-Ulva Lactuca, Známy ako Lamilla, je to zelené riasy, ktoré rastú v medziprúdovej zóne prevažnej väčšiny oceánov. Má osobitné dlhé listy, s kučeravými hranami, ktoré mu dodávajú vzhľad šalátu.

Tento druh je v skupine jedlých rias. Okrem toho sa používa v kozmetickom priemysle, pri vypracovaní hydratačných výrobkov.

- Volvox aureus žije v sladkých vodách, tvorené sférické kolónie približne 0,5 milimetrov. Tieto skupiny sú tvorené približne 300 až 3 200 bunkami, ktoré sú prepojené plazmatickými vláknami. V chloroplastoch sa nahromadí škrob a má fotosyntetické pigmenty, ako je chlorofyl A, B a ß-karotén.

Cyanobaktéria

Cyanobaktérie boli predtým známe pod názvami chloroxibactérií, zelených modrých rias a zelených -zulových rias. Je to preto, že má chlorofylové pigmenty, ktoré mu dodávajú ten zelený tón. Majú tiež morfológiu podobnú rias.

Jedná sa o okraj baktérií, ktoré sa skladajú z jediných prokaryotov so schopnosťou používať slnečné svetlo ako energiu a vodu, ako zdroj elektrónov pre fotosyntézu.

Železné baktérie (Acidithiobacillus ferrooxidans)

Baktérie Acidithiobacillus ferrooxidans Získajte energiu železa železa. V tomto procese sa nerozpustné atómy železa vo vode stávajú molekulárnou formou rozpustnej v tomto. To umožnilo použitie tohto druhu na extrahovanie železa z niektorých minerálov, kde sa nedali konvenčným spôsobom odstrániť.

Bezfarebná síra

Tieto baktérie transformujú sulfid vodíka, produkt rozkladu organických látok, u sulfátu. Túto zlúčeninu používajú rastliny.

Odkazy

1. Boyce a., Jenking C.M. (1980) Autotrofická výživa. In: Metabolizmus, pohyb a kontrola. Odkaz obnovený.Prubár.com.
2. Encyclopaedia Britannica (2019). Autrofický metabolizmus. Zotavené z Britannice.com
3. Kim Rutledge, Melissa McDaniel, Diane Boudreau, Tara Ramroop, Santani Teng, Erin Sprout, Hilary Costa, Hilary Hall, Jeff Hunt (2011). Autrof. Zotavené z Nationalgeographic.orgán.
4. F. Sage (2008). Autrofy. Zotavené z vedeckých pracovníkov.com.
5. Manrique, Esteban. (2003). Fotosyntetické pigmenty, viac ako zbierka svetla pre fotosyntézu. Zotavené z ResearchGate.slepo.
6. Martine Aid (2018). Výživové typy baktérií. Zotavené z vedeckých.com.