Меню

Хемоавтотрофы по типу питания



Хемоавтотроф – определение, функции и примеры

Определение хемоавтотрофа

Хемоавтотрофы – это клетки, которые создают свои собственные энергетические и биологические материалы из неорганических химических веществ.

В природе «автотрофы» – это организмы, которые не нужно есть, потому что они производят свои биологические материалы и энергию. Этот термин происходит от греческого «авто» для «я» и «трофей» для «есть» или «кормить».

Автотрофы составляют основу всех пищевых цепочек: они являются организмами, которые создают сахара, белки, липиды и другие материалы для жизни. Все другие организмы выживают, питаясь автотрофами, или другими организмами, которые питаются автотрофного пищевая цепочка.

Двумя основными типами автотрофов являются хемоавтотрофы и фотоавтотрофы. Фотоавтотрофы используют энергию солнечного света для производства своих биологических материалов. К ним относятся зеленые растения и фотосинтез водоросли.

Эта блок-схема может быть полезна при определении организм это автотроф, и если да, то какой это вид:

Хемоавтотрофы, с другой стороны, получают энергию для своих жизненных функций из неорганических химических веществ. Они питаются химическими веществами, которые являются хорошими донорами электронов, такими как сероводород, сера или железо.

Как и все автотрофы, хемоавтотрофы способны «фиксировать» углерод. Они берут атомы углерода из неорганических соединений, таких как диоксид углерода, и используют его для получения органических соединений, таких как сахара, белки и липиды.

Хемоавтотрофы обычно встречаются в средах, где растения не могут выжить, например, на дне океана или в кислых горячих источниках.

Некоторые типы хемоавтотрофов также играют критическую роль в растение экосистемы. Хотя растения в этих экосистемах осуществляют фиксацию углерода, многие растения полагаются на хемоавтотроф бактерии закрепить азот, который необходимо сделать аминокислоты и белки.

Функция хемоавтотрофа

Основа экосистем без солнечного света

Хемоавтотрофы составляют основу энергетическая пирамида для экосистем, где фотосинтезаторы не могут выжить. Без хемоавтотрофов жизнь могла бы существовать только там, где энергия могла бы быть получена из солнечного света.

Они являются основой некоторых глубоководных экосистем, таких как те, которые существуют вокруг глубоководных гидротермальных жерл.

Ученые предположили, что хемоавтотрофы могут составлять основу жизни на планетах, которые получают меньше солнечного света, чем земля.

Азот Фиксация

Один из видов хемоавтотрофов, Nitrosomonas, играет чрезвычайно важную роль закрепления азота в почве некоторых экосистем. Как и большинство хемоавтотрофов, Nitrosomonas может принимать токсичные химические вещества – в данном случае аммиак – и превращать его в материалы для жизни.

Nitrosomonas собирает азот из аммиака и превращает его в органические соединения, которые затем могут быть использованы для производства аминокислот, белков и других важных для жизни материалов.

Возможное происхождение жизни

У нас нет ископаемые из первых клеток на Земле, поэтому мы не можем сказать, на что они были похожи. Мы знаем, что они должны были быть автотрофами, так как им пришлось бы производить все свои органические материалы.

Некоторые ученые считают, что первые клетки, скорее всего, были фотоавтотрофами, получающими энергию из солнечного света, но другие ученые считают, что первые клетки могли быть хемоавтотрофами, и что фотосинтез возможно, развился позже.

Если это правда, это сделало бы всех нас потомками хемоавтотрофов!

Примеры хемоавтотрофов

Nitrosomonas

Nitrosomonas является род азотфиксирующих бактерий.

Как вы уже могли догадаться, «фиксация азота» означает взятие азота из неорганических соединений, таких как аммиак, и сборку его в органические соединения, такие как аминокислоты.

Фиксация азота имеет решающее значение для многих экосистем, даже тех, которые в основном зависят от растений. Многие растения не могут вырабатывать свой собственный азот – это означает, что им требуются азотфиксирующие бактерии в почве, или они не могут получить азотные соединения, необходимые им для жизни.

Фиксация азота является чрезвычайно важной концепцией в сельском хозяйстве, где многие культуры сами не могут проводить фиксацию азота. Чтобы обеспечить достаточное количество органических соединений азота для выращивания в почве, фермеры либо должны убедиться в наличии достаточного количества азотфиксирующих бактерий для поддержания своего урожая, либо добавить искусственные соединения азота в виде удобрений.

Следует отметить, что некоторые азотфиксирующие бактерии развили постоянные симбиотические отношения с определенным растением. вид, К ним относятся симбиотические бактерии, обнаруженные в клубеньках на корнях «азотфиксирующих» растений, таких как бобовые. Однако эти азотфиксирующие бактерии не являются хемоавтотрофами, так как они эволюционировали, чтобы полагаться на своих растений-хозяев в пище. Они больше не автотрофы, так как они больше не могут прокормить себя.

Другие типы азотфиксирующих бактерий остаются независимыми и остаются хемоавтотрофами.

Железные бактерии

Железные бактерии – это тип бактерий, которые получают энергию путем окисления двухвалентного железа, которое растворяется в воде.

Поскольку они получают энергию из железа, они могут жить в воде с концентрациями железа, которые убивают большинство организмов. Железные бактерии можно найти в богатых железом колодцах, реках и горячих источниках.

Их иногда считают вредителями, потому что произведенное ими окисленное железо может испачкать раковины, туалеты, одежду и другие материалы, если попадет в воду. Это особенно характерно для колодезной воды, которая не проходит через фильтрация процесс, который проходит муниципальная водопроводная вода.

Читайте также:  Торговые оборудование для продукты питание

Тем не менее, железные бактерии также были союзником некоторых отраслей промышленности. В индустрии добычи железа ведутся исследования того, как использовать эти бактерии для захвата и очистки железа, которое иначе было бы недоступно для человека, потому что оно растворяется в воде или смешивается с другими минералами.

Метаногены

Метаногены – это бактерии, которые производят метан. Это хемоавтотрофы, энергия которых электронов, обнаруженных в газообразном водороде, образует метан и другие органические соединения.

Метаногены можно найти на дне океана, где они могут создавать огромные пузырьки метана под дном океана. Их также можно найти в болотах и ​​болотах, где они несут ответственность за производство метана «болотный газ».

Некоторые метаногены живут в кишках жвачных, таких как коровы, и в меньшей степени в кишечниках людей. Это означает, что хемоавтотрофы живут прямо в вашем собственном теле!

Метан является чрезвычайно мощным парниковым газом, способным улавливать гораздо больше солнечного тепла, чем углекислый газ. Поскольку небольшое количество метана может быть таким мощным парниковым газом, многие экологи обеспокоены мясной промышленностью, которая выращивает миллионы голов крупного рогатого скота, в кишечнике которого содержатся многие триллионы бактерий, производящих метан.

Считается, что сокращение животноводства и потребления говядины было бы одним из мощных способов борьбы с антропогенными изменениями климата, вызванными парниковыми газами.

  • автотрофного – Любой организм, производящий энергию, получает энергию из неорганических источников и использует ее для создания органических молекул.
  • Углеродная фиксация – Процесс, посредством которого углерод из неорганических молекул, таких как диоксид углерода, собирается в органические молекулы, такие как сахара, белки и липиды.
  • Photoautotroph – Организм, который использует энергию солнечного света, чтобы питать свою клеточную деятельность и создавать органические молекулы.

викторина

1. Что из перечисленного НЕ относится к хемоавтотрофу?A. Они получают свою собственную энергию от неорганических химических веществ.B. Они делают свои собственные биологические материалы из неорганических химических веществ.C. Они составляют основу экосистем без солнечного света.D. Ни один из вышеперечисленных.

Ответ на вопрос № 1

D верно. Все вышеперечисленные утверждения верны для хемоавтотрофов!

2. Что из перечисленного не является типом хемоавтотрофа?A. Железные бактерииB. NitrosomonasC. Зеленые водорослиD. Метаногены

Ответ на вопрос № 2

С верно. Зеленые водоросли – это фотоавтотроф. Он получает энергию от солнечного света, а не от неорганических химических веществ.

3. Что из нижеперечисленного НЕ вызывает беспокойства у людей по поводу хемоавтотрофов?A. Метаногены производят метан, который является мощным фактором глобального потепления.B. Хемоавтотрофы могут представлять вредные соревнование для человеческих культур и домашнего скота.C. Железные бактерии производят отложения железа, которые могут испачкать раковины, одежду и волосы.D. Азотфиксирующие бактерии необходимы для роста некоторых культур.

Ответ на вопрос № 3

В верно. Далекие от вредной конкуренции, хемоавтотрофы действительно приносят пользу человеческим культурам и домашнему скоту, фиксируя азот и помогая переваривать другие неперевариваемые материалы.

Источник

ХЕМОАВТОТРОФНЫЕ БАКТЕРИИ

Жизнь растений: в 6-ти томах. — М.: Просвещение. Под редакцией А. Л. Тахтаджяна, главный редактор чл.-кор. АН СССР, проф. А.А. Федоров . 1974 .

Смотреть что такое «ХЕМОАВТОТРОФНЫЕ БАКТЕРИИ» в других словарях:

Бактерии — Кишечная палочка (Escherichia coli) … Википедия

Бактерии — (от греч. bakterion палочка), группа микроскопических одноклеточных организмов. По типу дыхания подразделяются на аэробные и анаэробные, по типу питания на автотрофные и гетеротрофные. Участвуют в круговороте веществ в природе, выполняя функцию… … Экологический словарь

БАКТЕРИИ — Прокариотические (безъядерные) микроорганизмы, которые играют важную роль в функционировании любых экосистем и биосферы в целом. Им принадлежит ведущая роль в круговоротах элементов питания (см. Редуценты). Б. регулируют плотность популяций… … Словарь бизнес-терминов

Бактерии — (греч. bakterion палочка) большая группа (тип) микроскопических, преимущественно одноклеточных организмов, обладающих клеточной стенкой, содержащих много дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), имеющих примитивное ядро, лишённое видимых… … Большая советская энциклопедия

Нитрифицирующие бактерии — Еще в 1870 г. Шлезинг и Мюнц (Schloesing, Miintz) доказали, что нитрификация имеет биологическую природу. Для этого они добавляли к сточным водам хлороформ. В результате окисление аммиака прекращалось. Однако специфические микроорганизмы … Биологическая энциклопедия

ГРАМОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ — прокариоты, клетки к рых не окрашиваются по методу Грама. В совр. литературе к Г. б. относят бактерии отдела (Gracilicutes) с т. н. грамотрицательным типом строения клеточных стенок, для к рых характерны: наличие наруж. мембраны, зоны периплазмы … Биологический энциклопедический словарь

Ацидофильные организмы — организмы, для которых необходима значительная кислотность среды. К ацидофильным бактериям относятся: уксуснокислые бактерии, хорошо растущие при pH среды 3,3; Молочнокислые бактерии, живущие на молочных субстратах (pH среды 3,4);… … Большая советская энциклопедия

Читайте также:  Примеры продуктов для раздельного питания

Классификация организмов по способу питания и получения энергии — Содержание 1 Автотрофы 1.1 Фототрофы 1.2 … Википедия

Автотрофы — (др. греч. αὐτός сам + τροφή пища) организмы, синтезирующие органические соединения из неорганических. Автотрофы составляют первый ярус в пищевой пирамиде (первые звенья пищевых цепей). Именно они являются первичными… … Википедия

Классификация организмов по способу получения энергии — Содержание 1 Автотрофы 1.1 Фототрофы 1.2 Хемотрофы 2 Гетеротрофы … Википедия

Источник

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

Все живые существа по типу питания можно разделить на два вида: автотрофы и гетеротрофы.

Каждый организм нуждается в питании для поддержания своей жизнедеятельности. Именно автотрофы составляют основу пищевой пирамиды, обеспечивая питательными веществами гетеротрофов.

Тем не менее подобное деление в биологии весьма условно – между ними не всегда существует четкая грань. Некоторые организмы способны питаться и тем, и другим способом. Их называют миксотрофами.

Кто такие автотрофы

Автотрофы — это организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических соединений. Все вещества, необходимые для развития и жизнедеятельности, они способны получить из окружающей среды.

Важнейший элемент, входящий в состав клеток любой формы жизни – углерод и его соединения. Для организмов, использующих автотрофный тип питания, его источником является углекислый газ.

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.

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.

Определение хемоавтотрофа

Хемоавтотрофы – это клетки, которые создают свои собственные энергетические и биологические материалы из неорганических химических веществ.
В природе «автотрофы» – это организмы, которые не нужно есть, потому что они производят свои биологические материалы и энергию. Этот термин происходит от греческого «авто» для «я» и «трофей» для «есть» или «кормить».

Автотрофы составляют основу всех пищевых цепочек: они являются организмами, которые создают сахара, белки, липиды и другие материалы для жизни. Все другие организмы выживают, питаясь автотрофами, или другими организмами, которые питаются автотрофного пищевая цепочка.

Двумя основными типами автотрофов являются хемоавтотрофы и фотоавтотрофы. Фотоавтотрофы используют энергию солнечного света для производства своих биологических материалов. К ним относятся зеленые растения и фотосинтез водоросли.

Эта блок-схема может быть полезна при определении организм это автотроф, и если да, то какой это вид:

Хемоавтотрофы, с другой стороны, получают энергию для своих жизненных функций из неорганических химических веществ. Они питаются химическими веществами, которые являются хорошими донорами электронов, такими как сероводород, сера или железо.

Как и все автотрофы, хемоавтотрофы способны «фиксировать» углерод. Они берут атомы углерода из неорганических соединений, таких как диоксид углерода, и используют его для получения органических соединений, таких как сахара, белки и липиды.

Хемоавтотрофы обычно встречаются в средах, где растения не могут выжить, например, на дне океана или в кислых горячих источниках.

Некоторые типы хемоавтотрофов также играют критическую роль в растение экосистемы. Хотя растения в этих экосистемах осуществляют фиксацию углерода, многие растения полагаются на хемоавтотроф бактерии закрепить азот, который необходимо сделать аминокислоты и белки.

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.

Читайте также:  Режим питания при ампутации

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.

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.

Это интересно: какая часть клетки является самой главной?

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.

Это интересно: что такое атф-молекула, ее функции и роль в организме.

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.

Это интересно: о единстве органического мира свидетельствуют какие факторы?

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.

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.

Источник