Типы питания растений и животных: автотрофный и гетеротрофный

Содержание

Питание животных — Учебник по Биологии. 7 класс. Соболь

Учебник по Биологии. 7 класс. Соболь — Новая программа

Благодаря питанию животные получают

с пищей вещества и энергию, необходимые для жизни.

От автора учебника

Основные понятия и ключевые термины: ПИТАНИЕ ЖИВОТНЫХ. Гетеротрофы.

Вспомните! Какие процессы жизнедеятельности животных вы знаете?

Подумайте

Все живые организмы в зависимости от того, какая пища им необходима, можно разделить на две большие группы. Одни из них обладают удивительной способностью обеспечивать себя пищей из простых неорганических соединений, а другие могут жить лишь получая готовую пищу из внешней среды. О каких двух группах организмов идёт речь?

СОДЕРЖАНИЕ

Каковы особенности обмена веществ гетеротрофного организма?

ПИТАНИЕ ЖИВОТНЫХ — это процесс поступления в организм готовых органических веществ, которые являются источником энергии и строительного материала для синтеза собственных органических веществ. Такое питания называют гетеротрофным, а организмы с таким питанием — гетеротрофами. Животные являются типичными гетеротрофами, как грибы и большинство бактерий. В отличие от гетеротрофов автотрофные организмы — растения, цианобактерии и фотосинтезирующие бактерии — способны из углекислого газа и воды создавать для себя органические вещества. Но гетеротрофное питание свойственно и растениям. Чтобы понять это утверждение, вспомним, на каких почвах лучше растут растения. Конечно, на почвах с повышенным содержанием органики. С помощью корней растения поглощают не только минеральные, но и органические вещества, как это делают животные и грибы. В растительном мире встречаются насекомоядные растения, или растения-хищники. Росянка, жирянка, непентес, венерина мухоловка и другие, как и животные, способны ловить и переваривать добычу, впитывать и усваивать органические вещества из своих жертв. А ещё есть растения-паразиты (петров крест, заразиха), растения-сапрофиты (гнездовка обыкновенная, подъельник обыкновенный), питание которых также гетеротрофное. Возникает вопрос: чем гетеротрофное питание животных отличается от гетеротрофного питания растений?

Ответ на этот вопрос зависит от того, что является источником энергии для образования органических веществ. Гетеротрофные животные организмы поглощают энергию, которая высвобождается при окислении готовых органических веществ — углеводов, жиров, белков. Эти же соединения служат для них и источником строительного материала, используемого для восстановления и образования новых клеток и тканей. А для гетеротрофных растительных организмов источником энергии является Солнце, которое обеспечивает их или растения, на которых они паразитируют, или остатки которых используют, светом для осуществления реакций фотосинтеза. Именно этот процесс и является основой отличий гетеротрофного питания растений и животных.

Итак, обмен веществ гетеротрофного животного организма связан с энергией, высвобождающейся при расщеплении готовых органических соединений, в отличие от обмена веществ у растений, который зависит от энергии Солнца.

Каковы источники пищи у животных?

Готовые органические вещества могут поступать в животный организм из внешней среды с пищей (экзогенное питание) или из запасов самого организма (эндогенное питание). Эндогенное питание особенно хорошо развито у животных, живущих в неблагоприятных условиях. Они способны накапливать запасы питательных веществ в определённых тканях и органах. Например, медведи накапливают значительные запасы жира в подкожной клетчатке, тушканчики — в основании хвоста, верблюды — в одном или двух горбах.

В животном мире есть два пути экзогенного питания. При первом питательные вещества поступают в организм в растворённом состоянии путём всасывания через поверхность тела. Такое питание наблюдаем у паразитических червей (эхинококка, цепней), вестиментифер, многощетинковых помпейских червей и др. Как правило, эти животные не имеют пищеварительной системы. Второй путь — это поступление питательных веществ в составе твёрдой непереваренной пищи в организм через пищеварительную систему. Такое питание свойственно большинству животных.

После того как пища попала в организм животного, происходит её переваривание и расщепление сложных питательных веществ на простые. Такие соединения всасываются, поступают в кровь или гемолимфу и транспортируются к живым клеткам, где и происходит их преобразование. Существует два основных типа таких превращений: 1) создание собственных веществ организма; 2) расщепление сложных веществ с высвобождением энергии, необходимой для жизни. В результате этих преобразований из клеток организма выводятся продукты обмена (СО2, Н2О и др.).

Итак, в зависимости от источника получения готовых органических веществ выделяют экзогенное и эндогенное питание.

Каковы способы питания у животных?

Способы питания животных

І. Питание свободноживущих животных:

1. Фитофагия

2. Зоофагия

3. Микрофагия

4. Бактериофагия

ІІ. Сапротрофное питание

ІІІ. Симбиотрофное питание

Основным источником пищи для многих животных могут быть различные растения: водоросли — для растительноядных рыб, листья деревьев — для жуков-листоедов, кора деревьев — для бобров, семена и плоды — для птиц и млекопитающих и пр. Эта пища легкодоступна, её достаточно, но единственной проблемой для животных является сложность переваривания из-за высокого содержания целлюлозы. Растительноядные животные часто питаются определённым видом растительной пищи. Например, сумчатый медведь Австралии — коала — поедает листья некоторых видов эвкалиптов, а тли, комары, клопы питаются только соками растений. Всех растительноядных животных называют фитофагами.

Для многих животных пищей служат другие животные. Эта пища высокопитательна, но её не так легко получить. Львы, тигры, гепарды и другие хищные животные тратят много энергии на то, чтобы догнать, поймать, победить и убить свою добычу. Хищники специализируются на животной пище, и это отражено в их названиях: птица-пчелоедка, тюлень-крабоед, змея-яйцеед, ястреб-осоед и другие. Есть среди этой группы животных и такие, которые используют питательные веществами жертв, не убивая их. Например, пиявки, вампиры, постельные клопы являются кровососущими видами. Всех животных, которые питаются животной пищей, называют зоофагами.

Есть среди животных микофагы — виды, которые питаются грибами (личинки комаров, почвенных клещей), и бактериофаги — виды, употребляющие бактерий (почвенные нематоды, глубоководные черви).

Все вышеназванные способы питания характерны для свободноживущих животных, имеющих различные приспособления для самостоятельного получения пищи. Наиболее распространёнными из них являются фильтровальные реснички мидий, фильтровальные щетинки дафний, язык с тёркой у брюхоногих моллюсков, щупальца кишечнополостных и головоногих моллюсков, ротовые органы членистоногих, клюв и когти птиц, клыки и конечности с когтями у млекопитающих и т. п.

Источником питательных веществ для отдельных животных служат отмершие остатки растений и животных. В природе такие организмы являются «санитарами мест обитания», а в науке их называют сапротрофами. К этой группе относятся существа, которые питаются мёртвой древесиной (личинки жуков), помётом животных (жуки-навозники), мёртвыми животными (жуки-могильщики, личинки мух), гниющими остатками организмов (дождевые черви, морские огурцы голотурии).

Среди животных можно найти и таких, которые в своём питании сосуществуют с другими организмами. Их называют симбионтами, а их питание — симбиотрофным. В отличие от свободноживущих эти животные зависят не только от условий среды, но и друг от друга. Эта зависимость может быть выгодна одной стороне или быть взаимовыгодной, поэтому выделяют несколько разновидностей такого питания. Например, актиния, живущая на раковине рака-отшельника, питается остатками его пищи. Тараканы и термиты сосуществуют со жгутиковыми животноподобными, которые живут в их кишечнике и питаются веществами их пищи. Аскарида человеческая в тонком кишечнике питается пищей человека, причиняя ему вред.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Учимся познавать

Рассмотрите иллюстрации животных, сопоставьте их с видовыми названиями, определите способ питания каждого животного и укажите тип, к которому они относятся. Заполните таблицу.

Видовые названия изображённых на иллюстрациях животных: 1 — рак речной узкопалый; 2 — дикий голубь вяхирь; 3 — сосальщик печёночный; 4 — ёж белобрюхий; 5 — ласка обыкновенная; 6 — косуля европейская; 7 — сова ушастая; 8 — жук-навозник обыкновенный

Таблица 13. РАЗНООБРАЗИЕ ПИТАНИЯ ЖИВОТНЫХ

Видовое название	Способ питания	Систематическая принадлежность

Биология + Океанография

Ил. 136. Вестиментиферы

Вестиментиферы — двухметровые черви с ярко-красными щупальцами, относящиеся к типу Погонофоры. Эти странные глубоководные животные живут на поверхности «чёрных курильщиков», где давление составляет почти 260 атм и нет кислорода. Учёные утверждают: «У них нет рта, кишечника и лёгких, питаются они автотрофно за счёт серобактерий-эндосимбионтов, населяющих их трофосому». Что такое «чёрные курильщики»? Раскройте суть приведённого научного описания питания вестиментифер.

РЕЗУЛЬТАТ

Оценка	Вопросы для самоконтроля
1-6	1. Кто такие гетеротрофные организмы? 2. Что такое гетеротрофное питание? 3. Назовите основные стадии питания животных. 4. Что является источником энергии при гетеротрофном питании животных? 5. Приведите примеры растительноядных животных. 6. Кто такие всеядные животные?
7-9	7. Каковы особенности обмена веществ гетеротрофного организма? 8. Каковы основные стадии питания животных? 9. Каковы источники пищи у животных?
10-12	10. Чем гетеротрофное питания животных отличается от гетеротрофного питания растений?

Попередня

Сторінка

Наступна

Сторінка

– Здравствуйте, ребята. Говорят, как день начнешь, так его и проведёшь.
Давайте начнем сегодняшний день с улыбки, улыбнемся друг другу и с таким
настроением проведём весь урок. Мне хочется, чтобы вы были на уроке внимательны,
находчивы, а главное – чтобы вы показали, что знаете и как умеете работать.

На прошлом уроке мы начали знакомиться с темой «Питание и пищеварение» и
рассмотрели: как происходит питание растений . Для опроса домашнего задания я
приготовила вам кроссворд на тему: «Питание растений». Ученики выполняют
кроссворд, проводят взаимоконтроль и взаимооценку.

Вопрос детям: при входе в одного из зоопарков Нью-Йорка есть огромное зеркало,
а над ней такие слова: «Вы смотрите на самого опасного зверя на Земле. Из всех
живущих когда – либо зверей только этот способен истребить (и уже истребил)
целые виды…» Кто этот хищник? (Дети предлагают свои варианты ответа). Если дети
затрудняются ответить, то сказать им о том, что эти слова написаны над огромным
зеркалом, следовательно, самый опасный зверь на земле – … (человек).

Зеленые растения, являющиеся автотрофами, синтезируют пищу в процессе фотосинтеза. Фотосинтез – это процесс, при котором зеленые растения, содержащие хлорофилл, синтезируют простой сахар (глюкозу) из простых исходных веществ, воды и углекислого газа, используя энергию солнечного света. В этом процессе выделяется кислород. Общее уравнение фотосинтеза равно 9.0003

Произведенный сахар хранится в виде крахмала в растениях. (У животных пища запасается в виде гликогена.) Эти запасы пищи обеспечивают организм энергией по мере необходимости. Поскольку автотрофные растения способны производить пищу, их также называют продуцентами.

Хотя все зеленые части растения способны к фотосинтезу, листья являются наиболее подходящим органом для этого процесса. Клетки листьев содержат особые органеллы, называемые хлоропластами, которые являются основными местами фотосинтеза. Это пластиды, содержащие светопоглощающий зеленый пигмент хлорофилл.

Хлорофиллы — это зеленые пигменты, содержащиеся во всех фотосинтезирующих организмах, которые отвечают за их зеленый цвет. У растений хлорофилл в основном содержится в листьях. Молодые стебли и плоды также могут иметь хлорофилл. У низших растений, таких как водоросли, все растение зеленое и участвует в фотосинтезе.

Воздух содержит около 0,03% углекислого газа. Наземные растения используют атмосферный углекислый газ в фото3мтезе. Водные растения используют углекислый газ, растворенный в воде. Растения получают углекислый газ через поры, называемые устьицами, расположенными на поверхности листьев. Открытие и закрытие этих пор регулируется замыкающими клетками, которые их окружают.

Интенсивность света, концентрация углекислого газа в воздухе, температура и вода являются важными внешними факторами, влияющими на фотосинтез. К внутренним факторам относятся содержание хлорофилла и накопление продуктов фотосинтеза.

Сорвите здоровый зеленый лист растения, находившегося на солнце. Поместите его в стакан с кипящей водой примерно на две минуты. Теперь перенесите лист в стакан со спиртом. Прогрейте его на водяной бане в течение нескольких минут.

Вы заметите, что лист становится белым, что указывает на удаление хлорофилла. Теперь тщательно промойте лист в воде, не повредив его. Поместите лист в разбавленный раствор йода. Это сделает лист голубовато-черным. Изменение цвета листа на иссиня-черный после обработки раствором йода свидетельствует о том, что лист содержит крахмал.

Возьмите два здоровых растения в горшках почти одинакового размера и поместите их в темноту на 24 часа, чтобы удалить крахмал с листьев. Теперь поместите их на стеклянные пластины. Накройте растения отдельными стеклянными колпаками. Держите несколько кристаллов гидроксида калия (КОН) в чашке Петри и поместите ее под одну из банок. Сделайте установку воздухонепроницаемой, нанеся вазелин на дно колпаков.

Держите растения на солнце, чтобы происходил фотосинтез. Через 3-4 часа сорвите лист с каждого растения. Прокипятите листья в воде, а затем в спирте на водяной бане для удаления хлорофилла. Теперь используйте несколько капель йода, чтобы проверить наличие крахмала в каждом листе.

Только один лист становится сине-черным, что свидетельствует о наличии крахмала. Это происходит потому, что KOH поглощает CO ₂, присутствующий внутри одного колпака. В результате листья не получают СО2 для фотосинтеза. При этом процесс фотосинтеза тормозится и крахмал не синтезируется.

Держите растение в горшке в темноте в течение 24 часов. На один из листьев приклейте полоски черной бумаги (одну снизу и одну над листом) с помощью скотча. Теперь поместите это растение на солнечный свет на несколько часов. Оборвите лист и удалите черные полоски.

Прокипятите этот лист сначала в воде, а затем в спирте, чтобы удалить хлорофилл. Промыв лист водой, оставьте его в чашке Петри. Добавьте несколько капель раствора йода. Лист становится сине-черным, за исключением области, которая была покрыта. Эта область не получала света и, следовательно, крахмал не образовывался. Непокрытая область получала свет, и за счет фотосинтеза образовывался крахмал.

Растения поглощают различные питательные вещества, такие как азот, фосфор, железо, магний и т. д., вместе с водой через корень. Эти питательные вещества способствуют не только процессу фотосинтеза, но и общему развитию растений. Например, азот используется в синтезе белков и других соединений.

Слово «гетеротроф» происходит от двух греческих слов: гетерос (другой) и трофе (питание). В отличие от автотрофов, которые производят себе пищу самостоятельно, гетеротрофные организмы получают пищу от других организмов. Поскольку гетеротрофы зависят от других организмов в плане питания, их называют консументами. Все животные и незеленые растения, такие как грибы, попадают в эту категорию.

Потребители, которые потребляют травы и другие растения, называются травоядными, а те, кто потребляет животных, называются плотоядными. Приняв в пищу сложные органические вещества, гетеротрофы с помощью биологических катализаторов или ферментов разбивают их на более простые молекулы и используют для собственного метаболизма.

Паразитические организмы, или паразиты, живут на или внутри других живых организмов, называемых хозяевами, и получают от них пищу. Хозяин не получает никакой пользы от паразита. Различные паразиты, такие как Cuscuta (акаш-бель), Cassytha (амар-бел), анкилостомы, ленточные черви, пиявки и т. д., питаются по-разному в зависимости от привычки, среды обитания и модификаций.

Сапрофитные организмы, или сапрофиты, получают пищу из мертвых организмов. Они выделяют ферменты, которые высвобождаются на пищевом материале вне их тела. Эти ферменты расщепляют сложную пищу до простых форм. Типичными примерами сапрофитов являются грибы (плесени, грибы, дрожжи) и многие бактерии.

В голозойном комплексе питания органические вещества поступают в организм (всасываются) без их деградации и разложения. После приема такая пища переваривается ферментами, вырабатываемыми в организме. Переваренная пища всасывается в организм, а непереваренный продукт выводится (выводится) из организма. Этот тип питания встречается в основном у непаразитических животных — простых, таких как амебы, и сложных, таких как люди.

Амеба потребляет сложные органические вещества в качестве пищи. Амеба сначала идентифицирует свою пищу. Затем он выбрасывает несколько небольших псевдоподий (выступов цитоплазмы, также называемых ложными ножками). Эти псевдоподии окружают пищевую частицу и не дают ей ускользнуть. Пища, заключенная в клеточную мембрану, образует пищевую вакуоль.

Сложная пища расщепляется на более простые молекулы с помощью пищеварительных ферментов органеллы, называемой лизосомой. Переваренная пища распределяется в цитоплазме, а непереваренная выводится через клеточную мембрану.

У Paramecium, одноклеточного организма особой формы, пища проглатывается через специальное отверстие — цитостом (рот клетки). К этому отверстию пища подносится хлестким движением ресничек, покрывающих всю поверхность клетки.

Все живые организмы нуждаются в питательных веществах, чтобы выжить. В то время как растения могут получать молекулы, необходимые для функционирования клеток, в процессе фотосинтеза, большинство животных получают свои питательные вещества, потребляя другие организмы. На клеточном уровне биологическими молекулами, необходимыми для жизнедеятельности животных, являются аминокислоты, молекулы липидов, нуклеотиды и простые сахара. Однако потребляемая пища состоит из белков, жиров и сложных углеводов. Животные должны преобразовывать эти макромолекулы в простые молекулы, необходимые для поддержания клеточных функций, таких как сборка новых молекул, клеток и тканей. Преобразование потребляемой пищи в необходимые питательные вещества представляет собой многоэтапный процесс, включающий пищеварение и всасывание. В процессе пищеварения частицы пищи расщепляются на более мелкие компоненты, а затем усваиваются организмом.

Одной из проблем в питании человека является поддержание баланса между потреблением пищи, ее хранением и расходом энергии. Дисбаланс может иметь серьезные последствия для здоровья. Например, употребление слишком большого количества пищи при недостаточном расходе энергии приводит к ожирению, что, в свою очередь, увеличивает риск развития таких заболеваний, как диабет 2 типа и сердечно-сосудистые заболевания. Недавний рост ожирения и связанных с ним заболеваний делает важным понимание диеты и питания для поддержания хорошего здоровья.
Животные получают питание за счет потребления других организмов. В зависимости от рациона животных можно разделить на следующие категории: растительноядные (травоядные), мясоеды (плотоядные) и те, кто питается как растениями, так и животными (всеядные). Питательные вещества и макромолекулы, присутствующие в пище, не сразу доступны клеткам. Существуют процессы, которые изменяют пищу в организме животного, чтобы производить питательные вещества и органические молекулы, необходимые для функционирования клеток.
Учитывая разнообразие животного мира на нашей планете, неудивительно, что рацион животных также существенно различается. Диета животных является источником материалов, необходимых для построения ДНК и других сложных молекул, необходимых для роста, поддержания и размножения; в совокупности эти процессы называются биосинтезом. Диета также является источником материалов для производства АТФ в клетках. Диета должна быть сбалансирована, чтобы обеспечить организм минералами и витаминами, необходимыми для функционирования клеток.
Получение питательных веществ и энергии из пищи представляет собой многоэтапный процесс. Для настоящих животных первым шагом является проглатывание, акт приема пищи. Далее следует переваривание, всасывание и выведение. В следующих разделах каждый из этих шагов будет подробно рассмотрен.

Питание животных — Учебник по Биологии. 7 класс. Соболь

Учебник по Биологии. 7 класс. Соболь — Новая программа

Питание животных. 6-й класс

Способы питания растений и животных (с диаграммами)

34: Питание животных и пищеварительная система