Značilnosti prehrane samodejne stopnje, stopnje, vrste, primeri

The Avtotrofna prehrana To je postopek, ki se pojavlja v avtotrofnih organizmih, kjer se iz anorganskih snovi proizvajajo potrebne spojine za vzdrževanje in razvoj teh živih bitij. V tem primeru energija prihaja iz sončne svetlobe ali nekaterih kemičnih spojin.

Na primer, rastline in alge so avtotrofni organizmi, saj proizvajajo svojo energijo; Ni jim treba hraniti drugih živih bitij. Nasprotno, rastlinojede, vsejedne ali mesojede živali so heterotrofi.

Avtotrofna prehrana. Vir: Pixabay.com

Ob upoštevanju vrste vira, ki se uporablja v prehranskem postopku, obstajajo fotoavtofiji in kemoavtotrofs organizmi. Prva pridobi energijo sončne svetlobe in jih predstavljajo rastline, alge in nekaj fotosintetskih bakterij.

Po drugi strani kemoavtotrofi uporabljajo različne zmanjšane anorganske spojine, kot je molekularni vodik, za izvajanje postopkov, ki omogočajo pridobitev svojih hranil. To skupino sestavljajo bakterije.

[TOC]

Značilnosti

- Pretvorba energije

Prvo načelo termodinamike ugotovi, da energija ni uničena ali ustvarjena. To trpi preobrazbe v drugih vrstah energije, ki se razlikujejo od prvotnega vira. V tem smislu se v avtotrofični prehrani kemikalija in sončne energije pretvori v več s proizvodi, kot je glukoza.

- Prenos energije

Avtotrofna prehrana je značilna za avtotrofna bitja, ki predstavljajo osnovo vseh prehranskih verig. V tem smislu se energija prenese iz avtotrofov na primarne potrošnike, ki jih uživajo, in nato na mesojede, ki požrejo primarno.

Tako je obrat kot avtotrofni organizem ali proizvajalec glavna hrana jelena (primarni potrošnik) in gorskega leva (sekundarni potrošnik), lov in uživa jelena. Ko lev umre, mikroorganizmi in bakterije delujejo na razgradnjo snov in energija se spet vrne na Zemljo.

V hidrotermalnih odprtinah so avtotrofične bakterije telo proizvajalca hrane. Školjke in polži so glavni potrošniki, ki se hranijo z bakterijami. Hobotnica vključuje te mehkusije v svoji prehrani.

- Specializirane strukture in snovi

Kloroplasti

Kloroplast

Kloroplasti so ovalne organele, ki jih najdemo v rastlinah in algah. Obkroženi so z membranami in znotraj procesa fotosinteze se pojavi.

Dva membranska tkiva, ki ju obkrožata, imata neprekinjeno strukturo, ki ju razmejujeta. Zunanja plast je prepustna zaradi prisotnosti porina. Kar zadeva notranjo membrano, vsebuje beljakovine, ki so odgovorni za prevoz snovi.

V notranjem delu ima votlino, znano kot stroma. Obstajajo ribosomi, lipidi, škrobne zrnce in dva krožna DNK. Poleg tega imajo nekaj klicev, imenovanih tilakoidi, katerih membrane vsebujejo fotosintetske pigmente, lipide, encime in beljakovine.

Vam lahko služi: kakšne vrste krvnega obtoka obstajajo?

Fotosintetski pigmenti

Ti pigmenti absorbirajo energijo s sončne svetlobe, ki jo bo obdelal fotosintetski sistem.

Klorofil

Klorofil

Klorofil je zeleni pigment, ki ga tvori obroč kromoproteina, imenovan porfirin. Okoli tega se elektroni prosto selijo, kar povzroči, da obroč lahko zmaga ali izgubi elektrone.

Zaradi tega lahko olajša druge molekule, elektrone, ki so energijo. Tako se sončna energija zajame in prenaša na druge fotosintetske strukture.

Obstajajo različne vrste klorofila. Klorofil A je v rastlinah in algah. Tip B najdemo v rastlinah in zelenih algah. Po drugi strani je klorofil C prisoten v dinoflagelatih in tipu D, cianobakterije imajo.

Karotenoidi

Tako kot drugi fotosintetski pigmenti tudi karotenoidi zajemajo svetlobno energijo. Vendar poleg tega prispevajo k razprševanju presežnega absorbiranega sevanja.

Karotenoidi nimajo možnosti neposredne uporabe lahke energije za fotosintezo. Ti prenašajo energijo, absorbirano na klorofil, zato jih veljajo za dodatne pigmente.

Ekstremna okolja

Las Tardigrados, filum, znan po njihovi sposobnosti preživetja v zelo robustnem okolju. Vir: Willow Gabriel, Goldstein Lab [CC BY-SA 2.5 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/2.5)], prek Wikimedia Commons

Številni kemoavtotrofi, med katerimi se nitrificirajo bakterije, se porazdelijo v jezerih, morjih in zemlje. Vendar nekateri drugi običajno živijo v nekaterih nenavadnih ekosistemih, kjer obstajajo potrebne kemikalije za izvajanje oksidacije.

Na primer bakterije, ki naseljujejo aktivne vulkane, oksidirajo žveplo, da naredijo hrano. Tudi v nacionalnem parku Yellowstone v ZDA obstajajo bakterije, ki se nahajajo v Hot Springsu. Prav tako nekateri živijo v globini oceana, blizu hidrotermalnih zračnikov.

Na tem območju voda filtrira skozi razpoko v vročih kamninah. To povzroči, da se morska voda vključi v različne minerale, med katerimi je vodikov sulfid, ki ga uporabljajo bakterije kemosinteze.

Stopnje avtotrofične prehrane

Na splošno se avtotrofna prehrana razvije v treh fazah. To so:

Zbiranje membranskega prehoda in energije

V tem postopku so zmanjšane anorganske molekule, kot so amonijak, in preproste anorganske molekule, kot so soli, voda in ogljikov dioksid.

Po drugi strani pa se v fotoavtotrofnih organizmih pojavi zajem lahke energije, ki je vir, ki se uporablja za izvajanje procesa fotosinteze.

Vam lahko služi: diacilglicerol: struktura, biosinteza, funkcije

Metabolizem

Med avtotrofično prehrano se v celični citoplazmi pojavi nabor kemičnih reakcij. Kot rezultat teh procesov se pridobi biokemična energija, ki jo bo celica porabila za izpolnitev njegovih vitalnih funkcij.

Izločanje

Ta zadnja faza je sestavljena iz izločanja s polprevodno celično membrano vseh odpadnih proizvodov, ki izvirajo iz prehranske metabolizma.

Fantje

Ob upoštevanju vrste uporabljenega vira energije je avtotrofna prehrana razvrščena na dva načina, fotoavtotrofno in kemijoavtrofno.

Fotoautotrofs

Fotoautotrofi so organizmi, ki pridobivajo energijo za izpopolnjevanje organskih spojin iz sončne svetlobe, procesa, ki se imenuje fotosinteza. Ta skupina pripada zelenim algam, rastlinam in nekaj fotosintetskih bakterij.

Fotosinteza se pojavlja v kloroplastih in predstavlja dve fazi. Prva je svetlobna. Pri tem je disociacija molekule vode, za katero se uporablja lahka energija. Produkt te faze so molekule ATP in NADPH.

Ta kemična energija se uporablja v drugi fazi procesa, znane kot temna faza. To se zgodi v stromi kloroplastov in prejme to ime, ker ne potrebuje lahke energije, tako da je mogoče določiti kemične procese.

NADPH in ATP, produkt svetlobne faze, se uporabljata za sintezo organskih snovi, kot je glukoza, z uporabo ogljikovega dioksida, sulfatov in kot vir dušika, nitritov in nitratov.

Kemoautotrofi

Nitrobacter je rod bakterij Chimióropho

Chemioautotrofs, ki jih predstavljajo bakterije, so sposobni uporabiti zmanjšane anorganske spojine kot osnovo za presnovo respiranja.

Na enak način kot fotoavtotrofi uporablja ogljikovo anhidrid (CO2) kot glavni vir ogljika, ki se asimilira na enak način z reakcijami cikla Calvin. Vendar za razliko od teh kemoautotrofi ne uporabljajo sončne svetlobe kot vir energije.

Energija, ki jo potrebujejo, je produkt oksidacije nekaterih zmanjšanih anorganskih spojin, kot so molekularni vodik, železo železo, vodikov sulfid, amonijak in več reduciranih oblik žvepla (H2S, S, S2O3-).

Trenutno kemioautotrofi običajno najdemo v globoki vodi, kjer je sončna svetloba skoraj nim. Mnogi od teh organizmov morajo živeti okoli vulkanskih zračnikov. Na ta način je okolje dovolj toplo, da se presnovni proces pojavi z visoko hitrostjo.

Primeri živih bitij z avtotrofično prehrano

Rastline

Razen nekaj izjem, kot je Venera, ki smo jo ujeli (Dionaea muscipula), ki lahko ujamejo žuželke in jih prebavijo z encimskim delovanjem, vse rastline so izključno avtotrofične.

Lahko vam služi: žleze: vrste, funkcija, vnetje in bolezni

Zelene alge

Zelene alge so parafiletična skupina alg, ki so tesno povezane z zemeljskimi rastlinami. Trenutno jih je več kot 10.000 različnih vrst. Na splošno živijo v različnih habitatih sladke vode, čeprav bi jih lahko našli v nekaterih morjih na planetu.

Ta skupina ima pigmente, kot so klorofil A in B, Xantofilas, β-karoten in nekatere rezervne snovi, kot je škrob.

Primeri:

-ULVA LACTUCA, Znana kot Lamilla, gre za zelene alge, ki rastejo v medmarealnem območju velike večine oceanov. Ima posebne dolge liste, s kodrastimi robovi, ki ji dajejo solato.

Ta vrsta je znotraj skupine užitnih alg. Poleg tega se uporablja v kozmetični industriji, pri izdelavi vlažilnih izdelkov.

- Volvox aureus živi v sladkih vodah, ki tvorijo sferične kolonije približno 0,5 milimetra. Te skupine tvorijo približno 300 do 3200 celic, ki jih medsebojno povezujejo plazemska vlakna. V kloroplastih je nakopičen škrob in ima fotosintetske pigmente, kot so klorofil A, B in ß-karoten.

Cianobakterije

Cianobakterije so bile prej znane z imeni kloroksibakterij, zeleno -modrih alg in alg zelenih -ules. To je zato, ker ima pigmente klorofila, ki mu dajo ta zeleni ton. Prav tako imajo morfologijo, podobno algam.

To so rob bakterij, sestavljenih iz edinih prokariotov z možnostjo uporabe sončne svetlobe kot energije in vode kot vir elektronov za fotosintezo.

Železove bakterije (Acidithiobacillus ferrooksidani)

Bakterije Acidithiobacillus ferrooksidani Pridobite energijo železovega železa. V tem procesu netopni atomi železa v vodi postanejo molekularna oblika topna v tem. To je omogočilo uporabo te vrste za pridobivanje železa iz nekaterih mineralov, kjer jih ni bilo mogoče izločiti na običajni način.

Brezbarvne bakterije žvepla

Te bakterije preoblikujejo vodikov sulfid, produkt razpadanja organske snovi, v sulfatu. To spojino uporabljajo rastline.

Reference

1. Boyce a., Jenking c.M. (1980) Avtotrofična prehrana. V: Metabolizem, gibanje in nadzor. Povezava je bila obnovljena.Springer.com.
2. Encyclopeedia Britannica (2019). Avtrofična metabolizem. Okreval od Britannice.com
3. Kim Rutledge, Melissa McDaniel, Diane Boudreau, Tara Ramroop, Santani Teng, Erin Sprout, Hilary Costa, Hilary Hall, Jeff Hunt (2011). Autroph. Okrevano od Nationalgeographic.org.
4. F. Sage (2008). Autrofs. Okrevano od Scientirect.com.
5. Manrique, Esteban. (2003). Fotosintetski pigmenti, več kot zbirka svetlobe za fotosintezo. Okreval iz Researchgate.mreža.
6. Martine Aid (2018). Prehranske vrste bakterij. Okreval od znanstvenika.com.