что такое автотрофы 5 класс

Автотрофы

Александр Уголев считал термин «автотроф» неверным, т.к все живые существа нуждаются в экзотрофии и не могут быть полными автотрофами. К примеру фотосинтезирующие организмы не способны самостоятельно усваивать неорганический азот.Им были предложены термины абиотроф и биотроф: первым он назвал организмы потребляющие только неорганические вещества, вторым — органические и неорганические. Но между тем существуют абиотрофные системы по типу азотфиксирующие бактерии — растения. Термин «гетеротроф» он предлагал использовать для описания полных, либо частичных биотрофов.Иногда понятия «автотрофы» и «продуценты», а также «гетеротрофы» и «консументы» ошибочно отождествляют, однако они не всегда совпадают. Например, синезеленые (Cyanea) способны и сами производить органическое вещество с использованием фотосинтеза, и потреблять его в готовом виде, причём разлагая до неорганических веществ. Следовательно, они являются продуцентами и редуцентами одновременно.Автотрофные организмы для построения своего тела используют неорганические вещества почвы, воды и воздуха. При этом почти всегда источником углерода является углекислый газ. При этом одни из них (фототрофы) получают необходимую энергию от Солнца, другие (хемотрофы) — от химических реакций неорганических соединений.

Связанные понятия

Упоминания в литературе

Связанные понятия (продолжение)

Факультативные анаэробы — организмы, энергетические циклы которых проходят по анаэробному пути, но способные существовать при доступе кислорода, в отличие от облигатных анаэробов, для которых кислород губителен.

В структуре наземных биоценозов значительную роль играет почвенная микрофлора. Микроорганизмы способствуют разложению мертвых органических веществ до минеральных, т. е. участвуют в процессе, без которого нормальное существование биоценозов было бы невозможным.

Источник

Описание автотрофов

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

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

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

Нельзя недооценивать значение автотрофов в экосистеме и пищевой цепочке мира.

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

Основные типы

Автотрофы подразделяются на фотосинтезирующие и хемосинтезирующие организмы.

У них имеются отличия:

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

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

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

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

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

Свойства гетеротрофов

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

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

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

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

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

Список подвидов

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

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

Возможна следующая классификация:

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

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

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

Отличия миксотрофов

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

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

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

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

Способы питания

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

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

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

Перечень сходств и различий

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

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

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

Источник

Автотроф – Определение, Типы и Примеры

Определение автотрофа

Автотрофы – это организмы, которые могут производить свою собственную пищу, используя материалы из неорганических источников. Слово «автотроф» происходит от корневых слов «авто» для «я» и «трофей» для «еда». Автотроф организм который питается сам, без помощи каких-либо других организмов.

Автотрофы чрезвычайно важны, потому что без них никакие другие формы жизни не могут существовать. Без растений, которые создают сахара из углекислого газа и солнечного света в процессе фотосинтез Например, не могло существовать никаких травоядных животных, и не могли существовать плотоядные животные, которые едят травоядных.

По этой причине автотрофы часто называют «производителями». Они составляют основу экосистема «s энергетическая пирамида и предоставить топливо, необходимое для существования всех гетеротрофов (организмов, которые должны получать пищу от других).

Первыми формами жизни на Земле должны были быть автотрофы, чтобы существовать и производить энергию и биологические материалы в ранее неживой среде. Гетеротрофы, скорее всего, развивались по мере того, как автотрофы становились все более распространенными, и некоторые формы жизни обнаруживали, что проще есть автотрофы, чем производить энергию и органические материалы для себя.

Типы автотрофов

Ученые классифицируют автотрофы в зависимости от того, как они получают свою энергию. Типы автотрофов включают фотоавтотрофы и хемоавтотрофы.

фотоавтотрофов

Фотоавтотрофы – это организмы, которые получают энергию для производства органических материалов из солнечного света. Фотоавтотрофы включают все растения, зеленые водоросли и бактерии которые выполняют фотосинтез.

Все фотоавтотрофы выполняют фотосинтез – слово, которое происходит от корневых слов «свет» и «сделать». Фотоавтотрофы захватывают фотоны от Солнца и собирают их энергию, используя ее для выполнения важных биохимических процессов, таких как создание АТФ.

Фотоавтотрофы делают 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 сохраняют энергию Солнца в своих молекулярные связи, Чтобы сделать это, они принимают молекулы СО2, который создается неживыми геологическими процессами, и выделяют молекулы О2 – также известного как кислород, которым мы должны дышать!

Считается, что свободного кислорода в атмосфере Земли не было 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!

Этот процесс создал скалы, называемые полосатыми железными образованиями, на которые мы все еще можем взглянуть сегодня, чтобы увидеть эту историю нашей Земли. Выпуск большого количества свободного кислорода в атмосферу Земли с помощью фотоавтотрофов проложил путь для крупных животных, таких как мы, которые нуждаются в высокоэффективном процессе аэробного дыхания выжить.

Считается, что часть кислорода, вырабатываемого фотоавтотрофами, также создала озоновый слой Земли, который позволил жизни перемещаться на сушу, не опасаясь повреждения ДНК от ультрафиолетового излучения Солнца.

хемоавтотрофов

Хемоавтотрофы – это организмы, которые получают энергию от неорганических химических процессов. Сегодня хемоавтотрофы чаще всего встречаются в глубоководных средах, которые не получают солнечного света. Многим нужно жить вокруг глубоководных вулканических жерл, которые выделяют достаточно тепла, чтобы позволить метаболизму происходить с высокой скоростью.

В качестве источников энергии хемоавтотрофы используют летучие химические вещества, такие как молекулярный водород, сероводород, элементарная сера, двухвалентное железо и аммиак. Это делает их подходящими для жизни в местах, которые могут быть токсичными для многих других организмов, а также в местах без солнечного света. Хемоавтотрофы обычно являются бактериями или архебактерии Так как их метаболизм обычно недостаточно эффективен, чтобы поддерживать многоклеточность.

Ученые предположили, что жизнь может существовать в темных, химически изменчивых средах, таких как моря Титана на луне Юпитера, используя метаболизм, сходный с тем, который наблюдается у хемоавтотрофов на Земле. Доказательств такой жизни пока не найдено, но некоторые ученые считают, что спектр метаболических вариантов, предлагаемых хемосинтез резко расширяется круг 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 фотосинтезирующими, поскольку солнечный свет сияет на всей поверхности Земли. Но некоторые ученые считают, что вулканические участки в глубоком море или на поверхности Земли могли бы обеспечить более концентрированную энергию и более летучие химические вещества, что потенциально может привести к созданию первых клеток.

Эти ученые предполагают, что эти клетки могли бы затем развить фотосинтез в качестве источника энергии, который работал бы в любой точке земной поверхности, которую они распространяют дальше от своих вулканических точек происхождения.

Потому что отдельные клетки и их биохимия не окаменеть хорошо, мы никогда не узнаем, были ли хемоавтотрофы или фотоавтотрофы первыми формами жизни на Земле.

Примеры автотрофов

растения

Растения, за очень немногими исключениями (например, ловушка для мух Венеры, которая может питаться насекомыми), являются фотоавтотрофами. Они производят сахара и другие необходимые ингредиенты для жизни, используя свои пигменты, такие как хлорофилл, чтобы захватить фотоны и использовать их энергию. Когда растения потребляются животными, животные могут использовать эту энергию и эти органические материалы для себя.

Зеленые водоросли

Зеленые водоросли, которые могут быть знакомы вам как сволочь, также являются фотоавтотрофами. зеленый водоросли на самом деле может иметь большое сходство с первой распространенной формой жизни на Земле – цианобактериями, зелеными бактериями, которые выросли в матах 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 превращает 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 не могли быть извлечены обычными способами.

Область биогидрометаллургии – это изучение использования живых организмов для получения металлов путем растворения их в воде, где они могут быть подвергнуты дальнейшей обработке.

викторина

1. Какое из следующих утверждений относится к хемоавтотрофам?A. Они используют энергию солнечного света для приготовления пищи.B. Они полагаются на другие организмы, такие как растения и хищные животные, в пищу.C. Они используют энергию химических веществ, таких как водород, сера и железо, для приготовления пищи.D. Ни один из вышеперечисленных.

Ответ на вопрос № 1

С верно. Хемотрофы используют энергию неорганических химических веществ для обеспечения жизненных функций.

3. Первая форма жизни на Земле была вероятна …A. Фотоавтотроф.B. Хемоавтотроф.C. Ни один из вышеперечисленных.D. Никто не знает.

Ответ на вопрос № 3

D верно. У нас нет прямых доказательств первой формы жизни на Земле, и неизвестно, развился ли сначала хемосинтез или фотосинтез.

Источник

Что в биологии называют автотрофами? Какие живые организмы к ним относятся?

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).

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.

Источник

Что такое автотрофы в биологии и каковы автотрофные типы питания

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:

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.

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.

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:

Комментарии и отзывы (1)

Смотрел передачу о хищных растениях, та же Венерина мухоловка получает из насекомых необходимый для каждого растения азот, ну а без растений не могло быть жизни на Земле, для них кислород — это побочный продукт, а для нас жизненно необходимый окислитель.

Источник