Гетеротрофные и автотрофные организмы. Все растения автотрофы
Почему растение называют автотрофом? О фотосинтезе и его значении
Зеленые растения являются автотрофами. Это биологический термин. Противоположный ему по значению – термин «гетеротрофы». Так называют организмы, которые не могут самостоятельно продуцировать органические вещества. Они получают их в готовом виде, с пищей. Соответственно, термин «автотрофы» характеризует способ питания изумрудной растительности.
Но так однобоко обозначить значение этого понятия нельзя. Очень емко и точно по поводу роли автотрофов высказался русский исследователь Костычев: «Когда лист перестанет работать, все живое на Земле погибнет. В том числе и человечество». Почему растения называют автотрофом? Какую роль выполняет зелень на земном шаре?
Содержание:
Фотосинтез
Биологический словарь.
Фотосинтез – это многоступенчатый процесс, где зеленое растение, используя солнечную световую энергию, продуцирует из неорганических элементов органические.
Особенности процесса:
1) Происходит в хлоропластах.
2) Используя силу солнышка и хлорофилл своих листочков, растение продуцирует из углекислого газа и воды нужные органические элементы.
3) Воду и минералы впитывает из земли (фотосинтез без водички невозможен).
4) Основной поставщик углекислого газа – окружающий воздух.
5) Чтобы «зеленая живность» получала больше воздуха и солнечного света, природа сделала поверхность листа плоской.
6) Большая площадь листовой пластины, многочисленные хлоропласты с хлорофиллом превратили лист в мощный завод по производству органических компонентов.
Этапы процесса:
Световой этап.
Из корней в зеленую часть поступает вода. Солнечные лучи активизируют хлорофилл. В активном состоянии, он разрушает водные молекулы. В результате в окружающий воздух выделяется кислород и высвобождается водород.
Темновой этап.
Углекислый газ и активные компоненты, образовавшиеся на предыдущем этапе, вступают в химические реакции. Результат – органические соединения и богатые энергией углеводы.
Видимые и незаметные процессы
Растения – живые существа. Пусть они малоподвижны. И часто зеленые композиции воспринимаются нами как произведения искусства, архитектурные творения. Они великолепны и статичны. Такая архитектура — застывшая музыка. Удивительно гармоничная и рождающая в душе сильные эмоции и чувства.
Но это только видимость. Зелень рождается, набирает силы, растет и умирает. Но и этот процесс видим нами. Деятельность клеток не прекращается ни на минуту. Пока свет падает на зеленые листья, происходит фотосинтез.
- В хлоропластах образуются углеводы.
- Эти вещества переходят в цитоплазму, где к процессу подключаются ферменты.
- Образуются другие органические компоненты: белки, жиры, глюкоза и т.п.
- Вся органика по трубкам луба из листьев переходит к стеблям, почка, цветам, корням.
- В корнях белки и жиры откладываются про запас.
Биологическая справка.
В ходе фотосинтеза образуется также глюкоза. Это вещество, имеющее огромный энергетический потенциал. Растение сразу использует глюкозу для дыхания, например, построения клеток и других процессов жизнедеятельности. Часть вещества идет в запасы. А часть преобразуется в другие органические соединения.
Роль автотрофного питания
Автотрофный тип питания характерен для самопитающихся организмов. То есть, для тех, которые самостоятельно синтезируют питательные вещества. Такой способностью обладает зеленая растительность. Что для нашей планеты и для нас необходимо и выгодно.
1. В процессе фотосинтеза зелень поглощает углекислый газ и выделяет в воздух кислород. Поэтому леса называют легкими планеты. Чем больше изумрудного цвета на Земле, тем чище воздух.
2. Выхлопные газы, дым от промышленных объектов, смог больших городов – все это забивает устьица на зеленых листьях. Растительность не может впитывать вещества для фотосинтеза извне.
3. С помощью света и хлорофилла изумрудные листья образуют из неорганических веществ органические. Последние зелень использует для собственных нужд и накапливает во всех своих частях. Накопленная органика – пища для гетеротрофных организмов. Тех, которые не умеют самостоятельно создавать из неорганических компонентов органику.
propochemu.ru
Автотрофы и гетеротрофы.
Растения в процессе фотосинтеза сами себе готовят пищу (запасные вещества ) и строят свое тело из простых неорганических минеральных соединений, поэтому их называют автотрофами. Это буквально означает самопитающиеся.
Таким образом, смысл фотосинтеза и автотрофов, которые осуществляют фотосинтез, заключается в том, что они самыми первыми в при роде создают из минеральных веществ живое органическое вещество (белки, жиры, углеводы), которые служат источником энергии для всех остальных живых организмов.
В природе в любом сообществе живых существ обязательно присутствуют зеленые растительные организмы — «трава», которые служат источником энергии или пищи для всех остальных членов сообщества а для животных и бактерий, которые в качестве источника энергии нуждаются в готовой органической пище, и поедают растения или других животных. Поэтому их еще называют гетеротрофами , что означает питающиеся другими. Созданное в процессе фотосинтеза из простых минеральных веществ с помощью энергии солнца первичное органическое вещество растений, насыщенное энергией, последовательно переходит от одних организмов к другим по цепочке:
Минеральное вещество à растения («трава») àрастительноядное животное à Хищник I порядка (хищник I)à хищник II àхищник. . . n.
В процессе питания на всех трофических уровнях появляются так называемые “отходы” экосистемы. Это опавшие листья, оста не переваренной пищи в виде экскрементов, отмершие тела растений и животных. Все это называется мертвым органическим веществом. Эти отходы потребляются различными микроорганизмами разрушителями ( деструкторами ).В схему отходы и микроорганизмов деструкторов, которые разрушают мертвые отходы до исходных простых минеральных биогенных соединений, включается замыкающее звено — биогенные минеральные вещества. Они фактически вновь становятся первыми, т.к. моментально поглощаются фотосинтезирующими растениямиавтотрофами и вовлекаются в бесконечный биотический круговорот по схеме:
Минеральное вещество (биогены) à Растения («трава») à Животное растительноядное àХищник 1 порядка (Хищник 1) à Хищник IIà Хищник. . . п à («отходы») à Микроорганизмыдеструкторы à Минеральное вещество (биогены).
Продуценты, консументы и редуценты — основные функциональные группы организмов осуществляют и круговорот веществ в экосистемах. Деление всех живых организмов на автотрофов и гетеротрофов отражает способ их питания. По роли, которую живые организмы не зависимо от их принадлежности к какойлибо популяции выполняют в экосистеме, делятся на три основные функциональные группы: на продуцентов, консументов и редуцентов.
Продуценты (П) — это те же автотрофы, они продуцируют первичное органическое вещество в экосистеме.
Консументы (К) — гетеротрофные животные организмы, принадлежащие к первым звеньям трофической цепочки — потребляют готовое живое органическое вещество, созданное на предыдущих трофических уровнях. Их называют потребителями. В зависимости от источников питания консументы подразделяются на три основных класса:
фитофаги (растительноядные) — это консументы 1го порядка, питающиеся исключительно живыми растениями. Например, птицы едят семена, почки и листву.
хищники (плотоядные) — консументы 2го порядка, которые питаются исключительно растительноядными животными (фитофагами), а также консументы 3го порядка, питающиеся только плотоядными животными.
эврифаги (всеядные), которые могут поедать как растительную, так и животную пищу. Примерами являются свиньи, крысы, лисы, тараканы, а также человек.
Редуценты (Р) — гетеротрофные микроорганизмы, замыкающие трофическую цепочку — являются разрушителями, деструкторами, минерализаторам и мертвого органического вещества (отходов экосистемы). Минерализуют его до исходных простых минеральных соединений. Существует два основных класса редуцентов:
детритофаги — напрямую потребляют мертвые организмы или органические остатки. (пример: шакалы, грифы, дождевые черви).
деструкторы — разлагают мертвую органическую материю на простые неорганические соединения (процесс гниения и разложения). Это грибы и микроскопические о бактерии.
Трофическая цепочка в функциональном аспекте будет выглядеть следующим образом: ààààààà Минеральное вещество à П àК1, К2 …..Кп à «отходы» à Р à Минеральное вещество.
Все популяции продуцентов, консументов и редуцентов тесно взаимодействуют через трофические цепи, поддерживая структуру и целостность биоценозов, согласуя потоки энергии и вещества, обусловливая тем самым регуляцию окружающей их среды. Трофическую структуру экосистем изображают графически в виде экологических пирамид энергетических потоков, численностей организмов и биомассы, основанием которых служит первый трофический уровень (продуценты), а последующие уровни образуют этажи и вершину пирамиды.
soullife.info
РАСТЕНИЯ АВТОТРОФНЫЕ - это... Что такое РАСТЕНИЯ АВТОТРОФНЫЕ?
Геологический словарь: в 2-х томах. — М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978.
- РАСТВОРЫ ТРАНСМАГМАТИЧЕСКИЕ (СКВОЗЬМАГМАТИЧЕСКИЕ)
- РАСТЕНИЯ АРАУКАРИЕВЫЕ
Смотреть что такое "РАСТЕНИЯ АВТОТРОФНЫЕ" в других словарях:
РАСТЕНИЯ В СИСТЕМЕ ОРГАНИЗМОВ — СИСТЕМАТИКА И ЕЕ ЗАДАЧИ Классификацией организмов и выяснением их эволюционных взаимоотношений занимается особая ветвь биологии, называемая систематикой. Некоторые биологи называют систематику наукой о многообразии (многообразии… … Биологическая энциклопедия
РАСТЕНИЯ — (Plantae, или Vegetabilia), царство живых организмов; автотрофные организмы, для которых характерны способность к фотосинтезу и наличие плотных клеточных оболочек, состоящих, как правило, из целлюлозы; запасным веществом обычно служит крахмал.… … Биологический энциклопедический словарь
АВТОТРОФНЫЕ ОРГАНИЗМЫ — автотрофы (от авто... и ...троф), организмы, использующие для построения своего тела С02 в качестве единственного или гл. источника углерода и обладающие как системой ферментов для ассимиляции СО2, так и способностью синтезировать все компоненты… … Биологический энциклопедический словарь
Автотрофные организмы — (от Авто... и греческого trophē пища) аутотрофные организмы, синтезирующие из неорганических веществ необходимые для жизни органические вещества. Роль А. о. в природе огромна, т. к. они создают все органические вещества, которые не могут… … Большая советская энциклопедия
Растения — организмы продуценты, размножающиеся спорами, семенами и вегетативными частями; автотрофные, как правило, хлорофильны, т. е. способные к фотосинтезу. Растения составляют особое царство, которое разделяют на высшие и низшие растения. Численность… … Начала современного естествознания
РАСТЕНИЯ — (Plantae, или Vegetabilia), автотрофные организмы, использующие энергию солнца, т. е. способные к фотосинтезу (Р. с гетеротрофным питанием паразиты и сапрофиты вторичного происхождения). Важный анатомо морфол. признак Р. наличие в их клетках… … Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь
АВТОТРОФНЫЕ ОРГАНИЗМЫ — автотрофы (от греч. autos сам и trophe пища, питание), организмы, использующие для построения своего тела CO2 в качестве единственного или главного источника углерода, т. е. синтезирующие необходимые для жизнедеятельности органич. в ва из… … Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь
автотрофные организмы — автотрофные организмы, автотрофы (от греч. autós сам и trophē пища, питание), организмы, использующие для построения своего тела CO2 в качестве единственного или главного источника углерода, то есть синтезирующие необходимые для… … Сельское хозяйство. Большой энциклопедический словарь
АВТОТРОФНЫЕ ОРГАНИЗМЫ — (от греч. autós сам и trophē пища, питание), организмы, синтезирующие из неорганических веществ необходимые для жизни органические вещества. К А. о. относятся высшие растения, синтезирующие органические вещества путём фотосинтеза… … Ветеринарный энциклопедический словарь
АВТОТРОФНЫЕ РАСТЕНИЯ — см. автотрофы … Словарь ботанических терминов
dic.academic.ru
Календарь
 |
Содержание реферата 1. Автотрофные организмы2. Гетеротрофные организмы 1. Автотрофные организмыОрганизмы, которые способны синтезировать органические вещества, необходимые для жизнедеятельности, из неорганических соединений, принято называть автотрофами. Автотрофные организмы образуют так называемую первичную продукцию - биомассу органического вещества, которая в дальнейшем утилизируется другими организмами. К автотрофам относятся некоторые бактерии и все без исключения виды зеленых растений. Автотрофные организмы способны усваивать углекислый газ из воздуха и превращать его в сложные органические соединения. Таким образом автотрофы строят свое «тело» из неорганических соединений. Каскад биохимических реакций, конечным продуктом которых являются белки и другие органические вещества, необходимые для жизнедеятельности, требует значительных затрат энергии. По способу получения энергии автотрофы подразделяются на фотоавтотрофы и хемоавтотрофы. Фотоавтотрофные бактерии используют энергию солнечных лучей при синтезе органических веществ из двуокиси углерода по типу фотосинтеза у растений. Важным компонентом уитоплазмы таких микробов являются пигменты: бактериопурпурин, бактериохлорин и др. Основная функция пигментов - поглощение и аккумуляция энергии солнечного света. Наиболее типичными представителями группы фотоавтотрофов являются цианобактерии, пурпурные и зеленые серные бактерии. Явление хемосинтеза у бактерий было открыто в 1888 г. выдающимся русским микробиологом С. Н. Виноградским (1856-1953), показавшим, что в клетках нитрофицирующих бактерий одновременно могут протекать процессы окисления аммиака в азотную кислоту и двуокиси углерода в различные органические соединения. Такие микроорганизмы стали называть хемоавтотрофами, т. е. получающими энергию в результате химических реакций. Хемоавтотрофы способны существовать только в присутствии неорганических соединений, при этом определенные виды бактерий способны окислять определенные минеральные вещества. Единственным источником углерода для хемоавтотрофов служит углекислый газ. К группе хемоавтотрофов относятся бесцветные серные бактерии, нитрифицирующие бактерии, железобактерии и др. Все автотрофные микроорганизмы являются свободноживущими формами и не патогенны для животных и человека. Однако среди автотрофов обнаружены микроорганизмы, которые способны усваивать углерод не только из СО2 воздуха, но и из органических соединений. Такие бактерии получили название миксотрофы (от лат. mixi - смесь, т. е. смешанный тип питания). В зависимости от способа поглощения азота, микроорганизмы могут подразделяться на аминоавтотрофы и аминогетеротрофы. Аминоавторофы синтезируют белок из минеральных соединений и из воздуха, это в основном почвенные бактерии. У зеленых растений в основе автотрофного типа питания лежит процесс фотосинтеза. Фотосинтез характерен как для высших растений, так и для водорослей, и, как уже упоминалось, фотосинтезирующих бактерий. Но наибольшего совершенства фотосинтез достиг все-таки у зеленых растений. Что же такое фотосинтез? Под фотосинтезом понимают процесс образования необходимых для жизнедеятельности как самих фотосинтезирующих организмов, так и всех других организмов, сложных органических соединений из простых веществ за счет энергии света, поглощаемой хлорофиллом или другими фотосинтетическими пигментами. Начало исследованию фотосинтеза положили работы Дж. Пристли, Ж. Сенебье, Я. Ингенхауза. Дж. Пристли (1733-1804) в 1771 г. показал, что воздух, «испорченный» горением или дыханием, вновь становится пригодным для дыхания под воздействием зеленых растений. Таким образом, было установлено, что зеленые растения способны поглощать углекислый газ (СО2) и выделять кислород (О2). Ж. Сенебье (1742-1809) доказал, что источником углерода для зеленых растений является углекислый газ (СО2), который усваивается ими под влиянием света. Ю. Майер (1814-1878) выдвинул гипотезу, в которой утверждалось, что единственным на Земле аккумулятором солнечной энергии являются растения. Суммарно процесс фотосинтеза логично выразить таким образом: свет 6СО2 + 6Н2O - C6h22O6 + 6О2 Во второй половине XIX в. великий русский биолог К. А. Тимирязев открыл, что светопоглощающим элементом растительной клетки является хлорофилл. Хлорофилл входит в структуру хлоропластов. В одной растительной клетке содержится от 20 до 100 хлоропластов. Хлоропласты окружены мембраной, которая содержит большое количество мешочков - так называемых тилакоидов. В тилакоидах содержатся фотохимические центры и компоненты, участвующие в транспорте электронов и образовании аденозии трифосфорной кислоты (АТФ). Тимирязевым была также доказана прямая зависимость между интенсивностью света и скоростью фотосинтеза. В 1905 г. появилась гипотеза о том, что фотосинтез может проходить и в темноте. Таким образом, процесс фотосинтеза составляют световая и теневая фазы. Однако биохимические доказательства этого предположения были получены лишь в 1937 г. английским исследователем Хиллом. Изучением световых и теневых реакций подробно занимались немецкий физиолог и биохимик Варбург. Главным итогом данного периода в изучении фотосинтеза является то, что было положено начало представлению о фотосинтезе как об окислительно-восстановительном процессе, где восстановление углекислого газа осуществляется при одновременном окислении донора водорода. В 1941 г. советские ученые А. П. Виноградов установил, что источником выделяющегося при фотосинтезе кислорода является не углекислый газ, а вода. С середины XX в. изучению фотосинтеза способствовало создание новых методов исследования (изотопная технология, спектроскопия, электронная микроскопия и др.), позволивших вскрыть тонкие механизмы этого процесса. Наиболее значимыми в этот период являются работы отечественных ученых А. Н. Теренина, А. А. Красновского. Схематично механизм фотосинтеза растений, водорослей, бактерий можно выразить следующим образом: образование углеводов: донор Н2 и источник О2 - вода акцептор Н2 и источник С - СО2 образование аминокислот, белков, пигментов и других соединений: акцептор Н2 и источник N2 - NO2-4источник С - SO4-2 Значение фотосинтеза очень огромно. В результате фотосинтеза растительность Земли ежедневно образует более 100 млрд. т органических веществ (около половины приходится на долю растений морей и океанов), усваивая при этом около 200 млрд. т СО2, и выделяет во внешнюю среду около 145 млрд. т свободного кислорода. 2. Гетеротрофные организмыОрганизмы, использующие для своего питания готовые органические соединения, принято называть гетеротрофными. К гетеротрофным организмам относятся все животные и человек, а также некоторые паразитические растения и бактерии. Разделение организмов по типу питания на автотрофные и гетеротрофные весьма условно. Некоторые автотрофы - фотосинтезирующие зеленые растения - могут усваивать небольшое количество органических соединений. Некоторые растения-хищники (росянка, пузырчатка) используют органические соединения для азотного питания, а углеродное питание осуществляется посредством фотосинтеза. Некоторые автотрофы нуждаются в витаминоподобных веществах. В 1933 г. с помощью изотопного метода американские ученые подтвердили, что ярко выраженные гетеротрофы (грибы и бактерии) способны усваивать углерод, поглощая СО2. Для гетеротрофных бактерий источником углерода служат готовые органические соединения: сахара, спирты, молочная, лимонная и уксусная кислоты, а также воск, клетчатка и крахмал. Из микроорганизмов гетеротрофами являются возбудители брожения (спиртового, пропионово - кислого, молочно - кислого и маслянично - кислого), гнилостные и болезнетворные бактерии. В зависимости от используемого субстрата, гетеротрофные микроорганизмы подразделяются на две обширные группы: мета- и паратрофы. Метатрофы используют органические соединения мертвых субстратов. В эту группу входят в основном гнилостные бактерии. Паратрофы используют органические соединения живых организмов. Именно эти микроорганизмы обычно вызывают инфекционные заболевания человека, животных и растений. Гетеротрофы в качестве источника азота используют готовые аминокислоты: такой путь питания называют аминогетеротрофным. Строгими гетеротрофами являются животные и человек. Для них характерен голозойный тип питания. Поступление питательных веществ путем диффузии сменяется образованием органов для принятия пищи. Например, у простейших, наряду с так называемым сопрозойным способом питания (всасыванием пищи всей поверхностью клетки), имеется и анимальный способ, т. е. заглатывание питательных веществ псевдоподиями (выпячивание цитоплазмы), ресничками или жгутиками. У высших животных имеется строго дифференцированная и сложно организованная пищеварительная система. Одним из начальных отделов пищеварительной системы является ротовой аппарат. Строение и функция ротового аппарата у животных разнообразно и зависит от вида корма; в основном различают грызущий, перетирающий, сосущий типы ротового аппарата. Животных условно подразделяют на фитофагов (растительноядные) и зоофагов (плотоядные). Однако имеются и промежуточные, или смешанные формы. Применительно к животным, целесообразнее употреблять термин «пищеварение». Пищеварение - это начальный этап обмена веществ в организме, состоящий в том, что сложные питательные вещества, входящие в состав пищи, распадаются на элементарные частицы, способные к участию в дальнейших этапах обмена веществ. Например, жиры расщепляются до глицерина и жирных кислот, белки - до аминокислот, углеводы - до моносахаридов. Для расщепления сложных веществ в организме животных и человека имеются разнообразные литические ферменты, часть органических веществ расщепляется симбиотическими микроорганизмами (в рубце жвачных и слепой кишке человека). Различают пищеварение в ротовой полости, желудочное и кишечное. В организации процесса переваривания корма у животных и пищи у человека важную роль играют нервная система и железы внутренней секреции. Таким образом осуществляется нервная и гуморальная регуляции пищеварительных процессов. В ротовой полости пища подвергается механической обработке и действию ряда ферментов, в основном, амипазы и мальтазы. В желудке же пища претерпевает значительное химическое превращение. Под воздействием соляной кислоты и большого количества ферментов расщепляется большинство сложных органических веществ. В кишечнике происходит дальнейшее химическое превращение питательных веществ и их всасывание. Автотрофные и гетеротрофные организмы, входящие в состав биогенезов, взаимно связаны между собой так называемыми трофическими связями. Значение трофических связей в структуре экологических сообществ очень велико. Благодаря им осуществляется круговорот веществ на Земле. Автотрофные организмы, ассимилируя неорганические вещества, используя энергию солнечного света или химических реакций, способствуют образованию так называемой первичной продукции - первичной биомассы или органического вещества. Первичная продукция утилизируется гетеротрофными организмами, и значительная роль в этом принадлежит фитофагам, о которых мы упоминали чуть ранее. Фитофаги, в свою очередь, становятся жертвами хищников - зоофагов. Отмершие останки животных и растений вновь превращаются в неорганические вещества, благодаря воздействию абиотических факторов внешней среды, а также организмов-редуцентов и гнилостной микрофлоры. © Реферат плюс | Поиск |
referatplus.ru
