В природе существует два способа питания, в соответствии с которыми живые организмы делятся на два типа - автотрофы и гетеротрофы. Каждый тип отличается способом получения органических веществ.
Автотрофы - живые организмы, способные самостоятельно синтезировать органические веществ из неорганических. Из определения понятно, что к автотрофам в первую очередь относятся зелёные наземные растения, водоросли, а также цианобактерии или сине-зелёные водоросли, т.е. все организмы, способные к фотосинтезу. Они называются фототрофами и используют солнечный свет в качестве источника энергии.
Рис. 1. Цианобактерии.
Помимо фототрофов к автотрофам относятся хемотрофы или хемоавтотрофы. В качестве источника энергии они используют энергетические связи химических веществ и с их помощью синтезируют органические вещества из неорганических. Получать органические вещества они могут в кислородной или бескислородной среде. К хемотрофам относятся некоторые виды бактерий - серобактерии, азотфиксирующие, нитрифицирующие и т.д. Хемотрофы - единственные организмы, не зависящие от солнечного света.
Рис. 2. Хемотрофы.
Гетеротрофы - живые организмы, получающие готовые органические вещества вместе с пищей. К ним относится большая часть животных от простейших до человека, грибы, хищные растения, некоторые виды бактерий. Гетеротрофы, поедающие автотрофов, являются травоядными организмами. Гетеротрофные организмы, питающиеся гетеротрофами, называются хищниками.
По способу потребления пищи гетеротрофы делятся на два вида:
ТОП-3 статьи которые читают вместе с этой
Гетеротрофы могут использовать в качестве пищи живые или неживые организмы.
В связи с этим выделяют:
К биотрофам относятся:
Сапротрофы могут питаться:
Рис. 3. Виды гетеротрофов.
Автотрофные и гетеротрофные типы питания тесно взаимосвязаны в системе пищевой цепочки. От выживаемости автотрофов зависит жизнь всей последующей цепочки гетеротрофов.
В таблице «Автотрофы и гетеротрофы» приведены сравнительные характеристики двух типов питания.
Некоторые организмы практикуют оба вида питания и называются миксотрофами. К ним относятся насекомоядные растения, моллюск восточная изумрудная элизия, эвглена зелёная.
Из урока 9 класса узнали об особенностях типов питания, а также о том, чем отличаются автотрофы от гетеротрофов. Автотрофы способны самостоятельно производить органические вещества, гетеротрофы питаются готовыми органическими веществами, поедая другие организмы. Некоторые живые существа одновременно способы к автотрофному и гетеротрофному питанию.
Средняя оценка: 4.7 . Всего получено оценок: 216.
) из простых неорганических молекул с использованием энергии света (фотосинтеза) или неорганических химических реакций (хемосинтеза). Таким образом, автотрофы не используют органические соединения как источник энергии или источник углерода. Они способны расщеплять молекулы углекислого газа для производства органических соединений. За счет замещения диоксида углерода и создания низкоэнергетических соединений автотрофы создают запас химической энергии. Большинство из них используют воду в качестве , но некоторые могут использовать и другие соединения водорода, например, .
Автотрофы подразделяются на фототрофы и литотрофы (хемотрофы). Фототрофы используют свет как источник энергии, а литотрофы окисляют такие неорганические соединения, как сероводород, элементарную серу, аммиак и двухвалентное железо.
Автотрофы имеют основополагающее значение для пищевых цепей всех экосистем в мире. Они берут энергию из окружающей среды в виде солнечных лучей или неорганических химических веществ и используют ее для создания богатых энергией молекул. Этот механизм называется первичной продукцией. Другие организмы, называемые гетеротрофами, используют автотрофы в качестве пищи для поддержания жизнедеятельности. Таким образом, гетеротрофы (все животные, почти все грибы, а также большинство бактерий и простейших) зависят от автотрофов. Гетеротрофы получают энергию за счет расщепления органических молекул (углеводов, жиров и белков), полученных через пищу. Итак, именно автотрофы являются первым ярусом в пищевой пирамиде, а также первичными продуцентами органических веществ в биосфере.
Видео по теме
Автотрофы и гетеротрофы – это растения и животные с разными способами питания. Автотрофы любят органические вещества и производят их сами: пользуясь солнечной и химической энергией, они берут углевод из углекислого газа, а потом образуют органические вещества. А гетеротрофы органику делать не могут, они любят готовые соединения животного или растительного происхождения.
Чтобы понять роль автотрофов и гетеротрофов, нужно понять, что они такое, что такое экосистема, как там распределена энергия, и почему важны пищевые цепочки.
Автотрофы - это бактерии (не все) и все зеленые растения: от одноклеточных водорослей и до высших растений. Высшие растения - мхи, трава, цветы и деревья. Чтобы питаться им нужен солнечный свет и бактерии двух видов: фотосинтезирующие и те, что пользуются химической энергией для усвоения углекислого газа. Такой способ питания называется фотосинтезом.
Но не все автотрофы используют фотосинтез. Есть организмы, которые питаются с помощью хемосинтеза: бактерии, которые получают углекислый газ через химическую энергию. Например, нитрифицирующие и железобактерии. Первые окисляют аммиак до азотной кислоты, а вторые окисляют закисные соли железа до окисных. Есть еще и серобактерии - они окисляют сероводород до серной кислоты.
Третий вид автотрофов делает органику из неорганики - такие организмы называются продуцентами.
Гетеротрофы - все животные, кроме одноклеточной эвглены зеленой. Эвглена зеленая - это эукариотический организм, который не относится ни к животным, ни к грибам, ни к растениям. А по типу питания она миксотроф: может питаться как автотроф и как гетеротроф.
Среди растений тоже есть миксотрофы:
Экосистема - это взаимодействие живых организмов и условий среды. Примеры таких экосистем: муравейник, лесная поляна, ферма, даже кабина космического корабля или вся планета Земля.
Экологи используют термин «биогеоценоз» - это вариант экосистемы, описывающий взаимосвязь микроорганизмов, растений, почвы и животных на однородном участке суши.
Четких границ между экосистемами или биогеоценозами нет. Одна экосистема может постепенно переходить в другую, а большие экосистемы состоят и маленьких. То же касается и биогеоценозов. И чем меньше экосистема или биогеоценоз, тем теснее взаимодействуют организмы, которые входят в их состав.
Пример - муравейник. Там обязанности распределены ясно: есть охотники, охранники и строители. Муравейник - часть лесного биогеоценоза, который - часть ландшафта.
Другой пример - лес. Тут экосистема сложнее, потому что в лесу живет много видов животных, растений, бактерий и грибов. Между ними нет такой тесной связи, как у муравьев в муравейнике, а многие животные и вовсе со временем покидают лес.
Ландшафты - экосистема еще сложнее: биогеоценозы в них связывает общий климат, строение территории и то, что животные и растения расселяются на ней. Организмы тут связаны только переменами газового состава атмосферы и химического состава воды. А все экосистемы Земли связаны атмосферой и Мировым океаном в биосферу.
Любая экосистема состоит из живых организмов, неживого фактора (вода, воздух) и мертвой органики - детрита. А пищевая связь организмов регулирует энергетику всей экосистемы в целом.
Любая экосистема живет за счет распределения энергии. Это сложный баланс, если в нем будут серьезные нарушения, экосистема погибнет. А распределяется энергия так:
Энергия, которую с едой получили животные, идет на процессы в клетках и выходит с продуктами жизнедеятельности. Та часть биомассы растений, которую не съели животные, отмирает, а накопленная в ней энергия уходит в почву, как детрит.
Детрит едят редуценты - организмы, которые питаются мертвой органикой. С пищей они тоже получают энергию: часть ее копится в их биомассе, а часть - рассеивается при дыхании. Когда редуценты умирают и разлагаются, из них строятся органические вещества почвы. В этих веществах копится энергия, которую они взяли от мертвых редуцентов, а потратят на разрушение минеральных соединений.
Энергия копится на уровне растений, идет через животных и редуценты, попадает в почву и рассеивается, когда разрушает разные почвенные соединения. И такой же поток энергии проходит через любую экосистему.
Пищевая цепочка - это перенос энергии от ее источника, растений, до почвы через живые организмы.
Пищевые цепочки бывают двух видов: пастбищная и детритная. Пастбищная начинается с растений, идет к травоядным животным, а от них - к хищникам. Детритная берет начало от растительных и животных остатков, переходит к микроорганизмам, а потом к животным, которые питаются детритом, и хищникам, которые этих животных едят.
Пищевые цепочки на суше состоят из 3-5 звеньев:
На суше через пищевые цепочки большая часть энергии, собранная в биомассе, идет в детритные цепи. В водных экосистемах ситуация немного другая: больше биомассы уходит по первому типу пищевых цепочек, а не по второму.
Пищевые цепочки образуют пищевую сеть: каждый член одной пищевой цепочки в то же время является членом другой. И если разрушить любое звено пищевой сети, то экосистема может серьезно пострадать.
У пищевых сетей есть структура, которая отражает число и размер живых организмов на каждом уровне пищевой цепки. От одного пищевого уровня до другого количество организмов уменьшается, а их размер увеличивается. Это называется экологической пирамидой, в основании которой много маленьких организмов, а на вершине - мало крупных.
Энергия в экологической пирамиде распределяется так, что на следующий уровень доходит только около 10%. Поэтому число организмов с каждым уровнем уменьшается, а количество звеньев пищевой цепочки ограничено.
Таким образом, понятно, что энергия и питательные вещества в любой экосистеме циркулируют, и это поддерживает в ней жизнь. Циркуляция энергии и питательных веществ возможна, потому что:
И они не только поддерживают друг друга, но и дают возможность жить экосистеме: автотрофы создают энергию, а гетеротрофы доставляют эту энергию туда, где она больше всего необходима. В этом и есть их роль.
Лит.: Вернадский В. И., Живое вещество первого и второго порядка в биосфере, Избр. соч., т. 5, М., 1960, с. 63-71.
Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .
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
- (от греч. autos сам и trophe пища) организмы, питающиеся путем: а) эндотермических реакций синтеза органических веществ из неорганических с использованием солнечной энергии, поглощаемой особыми пигментами хлорофиллами, бактериохлорофиллами и… … Экологический 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 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… …
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
- … Википедия
- [τροφή (ςрофэ) пища] организмы, использующие в отличие от гетеротрофных в качестве питания исключительно минер, соединения; источником углерода служит углекислота, источником энергии световые излучения (фотосинтез)… … Геологическая энциклопедия - гетеротрофы, (от греч. heteros иной, другой и trophe пища), организмы, использующие для своего питания готовые органич. вещества (ср. Автотрофные организмы). К Г. о. относятся все ж ные, грибы, большинство бактерий, а также бесхлорофильные… … Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь
На Земле проживает огромное множество живых существ. Для удобства их изучения исследователи классифицируют все организмы по различным признакам. По все живое оказывается разделенным на две большие группы - автотрофы и гетеротрофы. Кроме того, выделяется группа миксотрофов - это организмы, приспособленные к обоим типам питания. В этой статье мы разберем особенности жизнедеятельности двух основных групп и выясним, чем отличаются автотрофы от гетеротрофов.
Автотрофы - организмы, самостоятельно синтезирующие из неорганических. В этой группе оказываются некоторые виды бактерий и почти все организмы, принадлежащие к В ходе своей жизнедеятельности автотрофы утилизируют различные неорганические вещества, поступающие извне (углекислый газ, азот, сероводород, железо и другие), задействуя их в реакциях синтеза сложных органических соединений (в основном это углеводы и белки).
Как мы видим, главное отличие гетеротрофов от автотрофов заключается в химической природе необходимых им питательных веществ. Отличается и сущность процессов их питания. затрачивают энергию при преобразовании неорганических веществ в органические, гетеротрофы энергию при питании не затрачивают. Автотрофы и гетеротрофы разделяются еще на две группы в зависимости от используемого источника энергии (в первом случае) и от пищевого субстрата, используемого микроорганизмами второго типа.
Среди автотрофов выделяют фотоавтотрофные и хемоавтотрофные организмы. Фотоавтотрофы для осуществления превращений используют энергию солнечного света. Важно отметить, что в организмах этой группы происходит конкретный процесс - фотосинтез (или процесс схожего с ним типа). превращется в различные органические соединения. Хемоавтотрофы используют энергию, полученную в результате других химических реакций. К этой группе относятся различные бактерии.
Гетеротрофные микроорганизмы разделяют на метатрофы и паратрофы. Метатрофы в качестве субстрата органических соединений используют мертвые организмы, паратрофы - живые.
Автотрофы и гетеротрофы занимают определенные позиции в Автотрофы всегда являются продуцентами - они создают органические вещества, которые позже проходят путь через всю цепь. Гетеротрофы становятся консументами различных порядков (как правило, в этой категории оказываются животные) и редуцентами (грибы, микроорганизмы). Иными словами, автотрофы и гетеротрофы образуют между собой трофические связи. Это имеет важнейшее значение для экологической обстановки в мире, поскольку именно за счет трофических связей осуществляется круговорот различных веществ в природе.
В науке используется масса всевозможных классификаций. Вы наверняка знаете, что существует живое и неживое, что все существа делятся на микроорганизмы, растения, животных и грибы, что животные бывают хищниками и травоядными и т.д.
А знаете ли вы, что биологи все живые организмы делят на гетеротрофы и автотрофы? Чем отличаются эти организмы и чем оправдано их присутствие на Земле?
Слово «автотроф» имеет греческое происхождение и состоит из двух корней – «авто» — сам , и «трофи» — питание . Автотрофами называют организмы, способные потреблять неорганические вещества из окружающей среды и, используя их, синтезировать сложные органические соединения.
Автотрофы расположены на первой ступеньке пищевой цепи. Они являются источником того органического вещества, из которого состоит все живое на Земле. К автотрофам причисляют растения, водоросли и некоторые бактерии. Энергию, необходимую для синтеза органики, автотрофы получают либо от Солнца (процесс фотосинтеза), либо от химических реакций.
Сразу скажем, что мы, люди, относимся именно к гетеротрофным организмам. Слово «гетеротроф» образовано от двух древнегреческих корней – «гетерос» — «другой» , и «трофи» — «питание» . Название можно расшифровать так: гетеротрофы – это существа, которые питаются тем, что приготовили другие.
И в самом деле, гетеротрофные организмы способны усваивать только органические вещества. Они не могут самостоятельно синтезировать органику в своем теле, поэтому едят другие организмы или продукты их жизнедеятельности (распада). Пищеварение гетеротрофов устроено следующим образом: они потребляют органические вещества и расщепляют их с помощью специальных ферментов.
Редуценты схожи с консументами тем, что для своего существования нуждаются в органике, синтезированной другими организмами (то есть являются гетеротрофами). Кардинальное отличие редуцентов состоит в способности этих существ перерабатывать продукты разложения других организмов и трансформировать их в неорганические соединения.
Это и есть важнейшая роль редуцентов в экологической системе. Ведь если бы останки всех погибших организмов сохранялись бы на поверхности Земли и не разрушались до неорганического состояния, то растения не получали бы питания и жизнь была бы невозможной. К редуцентам относят бактерии и грибы.
Интересно, что четкой границы между различными категориями организмов нет, ведь все живое постоянно приспосабливается к условиям существования, вырабатывая новые, порой совершенно невероятные механизмы выживания. Существует большая группа миксотрофов, занимающих промежуточное положение между гетеротрофами и автотрофами.
К ним относятся, в частности, насекомоядные растения, например – венерина мухоловка. Это растение образует органику с помощью фотосинтеза, но часть питательных веществ получает из тел насекомых, которых успешно заманивает в особые ловушки.
Ну а редуцентами в некоторой степени могут считаться все живые существа, ведь в процессе жизнедеятельности все живое выделяет воду, углекислый газ и простейшие органические соединения, то есть участвует в процессе разложения органики.
История с гетеротрофами и автотрофами лишний раз показывает, насколько сложно и интересно устроена жизнь на и как бережно человек должен относиться к ней.
