Autotrofy-definice, typy, příklady a Vs heterotrofy

co jsou autotrofy?

autotrofy jsou organismy, které jsou schopné produkovat vlastní potravu. Pro většinu je toho dosaženo použitím světelné energie, vody a oxidu uhličitého. Spíše než používat energii ze slunce, někteří budou používat chemickou energii, aby si vyrobili vlastní jídlo.

všechny autotrofy používají neživý materiál (anorganické zdroje) k výrobě vlastních potravin., Kvůli své schopnosti vyrábět vlastní jídlo jsou autotrofy také běžně uváděny jako primární producenti, a tak zaujímají základnu potravinového řetězce. Velmi se liší od těch, které se nacházejí na zemi (půdě), až po ty, které žijí ve vodním prostředí.,d=“92bf61201a“>

Some examples include:

• Algae
• Cyanobacteria
• Maize plant
• Grass
• Wheat
• Seaweed
• Phytoplankton

* Foodchain – Food chain refers to a linear sequence through which food energy istransferred when one organism consumes another., Tento řetězec je rozdělen narůzné trofické / nutriční úrovně.

Od autotrofní organismy nejsou závislé na organicmatter a jsou schopni dělat jejich vlastní jídlo z anorganických zdrojů, theyoccupy základ potravinového řetězce (první trofické/nutriční úroveň) withherbivores a masožravci (stejně jako všežravci) zaujímá druhé a thirdtrophic úrovně, resp.,

Druhy Autotrofní organismy

Zatímco existuje široká škála organismů, které jsou klasifikovány jako autotrofní organismy, tam jsou dva hlavní typy, založené najak oni produkují jejich jídlo. Tyto organismy žijí v různých prostředích apoužívat různé mechanismy (a materiál) k výrobě energie.,

The two types are:

• Photoautotroph

• Chemoautotroph

Phototrophs/Photoautotrophs

Basically, phototrophy involves the use of lightenergy (from the sun) for photosynthesis., Zde se světelná energie získaná zslunce používá k výrobě potravinářského materiálu (organického materiálu) z oxidu uhličitého avoda.

většina organismů, které používají tuto metodu k produkci potravin, máchloroplast (membránově vázané) a jádro vázané na membránu. Jako takové jsou eukaryotické organismy.

existují různé prokaryoty, které jsou také schopné fotosyntézy. To zahrnuje řadu bakterií.,

Examples ofphototrophs/photoautotroph include:

• Higher plants (maize plant,trees, grass etc)
• Euglena
• Algae (Green algae etc)
• Bacteria (e.g.,Sinice)

* Všechny photoautotrophs mají chlorofyl (otherequivalent pigmenty, které jim umožní absorbovat světelnou energii) to jim umožňuje tocapture světelné energie

* Sinice jsou pouze typu bacteriathat může produkovat kyslík při fotosyntéze, zatímco jiné bakterie nemůže(důvody budou vysvětleny níže v detailu)

Phototrophs a Fotosyntéza

Jak již bylo zmíněno, všechny photoautotrophs mají chlorofyl.,Zatímco některé, jako sinice nemusí mít chloroplast, který obsahuje thechlorophyll, mají chlorofyl v místě k zachycení světelné energie pro fotosyntézu.

ve vyšších rostlinách probíhá fotosyntéza mezofylové vrstvy listu, kde se nacházejí chloroplasty. Oxid uhličitý vyžadovánpro fotosyntézu se dostane do mezofylové vrstvy a do chloroplastupřes malé otvory na listech známých jako stomata.,

typicky jsou tyto otvory umístěny pod listy, aby se minimalizovala ztráta vody běhemtranspirace. Zatímco oxid uhličitý se odebírá přes stomatu, voda se získává osmózou z půdy (specializovanými kořenovými chloupky). Voda jepak transportován do listů(a dalších částí rostliny) přes xylem (jedna z rostlin cévní tkáně).

V chloroplast, chlorofyl je umístěn v nejvnitřnější blána, známý jako membrána thylakoidu., Toto pigmentcaptures / absorbuje červené a modré vlnové délky světla (Viditelné spektra), kteréprodukuje energii potřebnou pro fotosyntézu.,

Více na Chloroplasty.

Stručné Shrnutí Fotosyntézy

Fotosyntéza probíhá ve dvou hlavních fázích, patří:

Světla-Závislé Fázi (Reakce Závislé na Světle)

Toto je první fáze photosynthesisand se koná v thylakoidu membrány chloroplastu.,

Tady, twophotosystems známý jako Fotosystému i a Fotosystému II (PSI a PSII), různé pigmenty, včetně chlorofylu molekul, které absorbují světelnou energii.To poskytuje energii potřebnou k pohybu elektronů z molekuly vody prostřednictvím photosystems aby NADPH (nikotinamidadenindinukleotid fosfát)a ATP (Adenosin trifosfát).

první fáze fotosyntézy je označována jako závislá na světle, protože probíhá pouze za přítomnosti slunečního světla.,Primárním účelem této fáze je přeměnit světelnou energii ze slunce naochemickou energii (ATP a NADPH). Pomocí této chemické energie jsou rostliny schopné syntézy organického materiálu, jako jsou cukry.

Světle Nezávislé Reakce,

rostliny, na světle nezávislé reakce takeplace v nepřítomnosti slunečního světla. Protože první fáze (světle závislých reakcí)úspěšně vyrábí energii ve formě ATP a NADPH, sluneční světlo je však nutné vzhledem k tomu, že tyto zdroje energie poskytovat požadované energie pro syntézu cukru., Zde se Calvinův cyklus používá k popisu světla-nezávisléreakce.

Při Calvinově cyklu, oxid uhličitý combineswith biofosfátu-1, 5-bisphosphate (RuBP) v přítomnosti RuBPcarboxylase/oxygenázy, (RuBisCo) enzym produkovat twomolecules 3-phosphoglyceric kyseliny (3-PGA), který je tří uhlíková sloučenina.Toto je první fáze reakce nezávislé na světle a je známá jako karbonfixace.

druhá fáze je známá jako redukce a vyžaduje ATP a NADPH., V této fázi poskytují oba zdroje energie energii potřebnou k přeměně3-fosfoglycerinové kyseliny na glyceraldehyd-3-fosfát (G3P), který je athree-uhlíkový cukr.

a Konečně, ve třetí fázi známý jako regenerace, somemolecules z glyceraldehyd-3-fosfát se používá k výrobě molekuly cukru(glukózy), zatímco jiní jsou recyklovány pro regeneraci RuBP pro morereactions. Tato fáze je poháněna ATP, která působí jako zdroj energie.,

Chlorophyll

For photoautotrophs, chlorophyll is a veryimportant pigment. This is because it helps capture sunlight that is then usedduring photosynthesis. All organisms that carry out photosynthesis havechlorophyll.,

Existují dva hlavní typy chlorofylu, včetně:

Chlorofyl – Chlorofyl je nejčastější chlorophylland lze nalézt ve většině photoautotrophs includingcyanobacteria, vyšší rostliny a řasy. Chlorofyl (a) zachycuje modro-fialovéa oranžovo-červené světlo (při 675nm), zatímco odráží zelené světlo (tak se objevujezelená barva). Energie z těchto vlnových délek se pak používá pro fotosyntézu.,

chlorofyl b – chlorofyl b je běžný u řas a rostlin a zachycuje zelené světlo (při 640 nm). V organismech, v nichž je zjištěno,chlorofyl b, předá energii ze světla na chlorofylu a působí tudíž doplnit chlorofylu. To je zvláště užitečné, když tam je málo lightgiven, že absorbuje širší spektrum než chlorofyl. Jako výsledek, to isproduced v hojnosti v případech, kde sluneční světlo je omezený.,

* v Závislosti na množství světla k dispozici,chlorofyl může být oxidován produkovat chlorofyl b

Anoxygenic Fotosyntézy

Při fotosyntéze, photoautotrophs usecarbon uhličitý a vodu k výrobě molekuly cukru a kyslíku. Tato reakceje poháněna světelnou energií (světelná energie se používá k výrobě chemické energie).,

Fotosyntéza mohou být prezentovány pomocí následujícího vzorce:

6CO2 (oxid uhličitý) + 6H2O (voda) C6H12O6(glukóza cukr) + 6O2 (kyslík)

Tato reakce je běžné mezi mnoha higherplants, řas i sinic. Zatímco cyanobakterie jsou schopnévýroba kyslíku a cukru jako konečného produktu, jiné bakterie nejsou schopnévýroba kyslíku., Výsledkem je, že cyanobakterie jsou jediné bakterie, které majíbeen ukázal, že je schopen produkovat kyslík během fotosyntézy.

Bacteriathat neprodukují kyslík během fotosyntézy jsou známé tajné asobligate anaeroby, zatímco oni produkují přes proces, odkazoval se na asanoxygenic fotosyntézy.,

Některé organismy, které používají tento mechanismus k výrobě patří:

• fialové bakterie
• Zelené sirné bakterie
• Heliobacteria
• Chloroflexi

Zatímco tyto organismy využívají světelné energie k výrobě vlastní energie, nemají používat vodu jako zdroj protonů.Spíše se pro redukci používají takové plyny, jako je sirovodík., Pro takovéorganismy, jako jsou bakterie zelené síry, takové pigmenty jako bakteriochlorofyl (a)A (b) absorbují světelnou energii, která se pak používá, nebo fotosyntézu.

Chemotrophs

Vzhledem k tomu, že photoautotrophs získat jejich energii od slunce, chemotrophs není třeba slunce, a tak získat jejich energii fromvarious molekuly k dispozici v jejich prostředí.

Chemotrophs jsou rozděleny uvedeny skupin, včetně chemoorganotrophs (použití organických molekul jako zdroj energie) a chemolithotrophs, které používají anorganické molekuly., Zde se zaměříme na chemolitotrofy vzhledem k tomu, že nepoužívají organické molekuly k produkci energie.

Tyto organismy jsou také známé jako lithotrophsand obsahovat různé bakterie včetně nitrifikačních bakterií a bacteriafound v trubicoví červi v hluboké mořské hladiny. Zatímco tyto organismy žijíprostředí, kde není sluneční světlo, je dostatek anorganického materiálupro biosyntézu.

biosyntéza v podstatě zahrnuje oxidaci anorganického materiálu., Zde se chemolitotrofy (buňky) odebírají do electrondonoru (železo, elementární síra a sirovodík atd.), které jsou pak oxidoványk výrobě energie.

například, oxidace sirovodíku produceselectrons, které jsou přepravovány přes elektronový transportní řetězec foroxidative phospholyration, která produkuje ATP energie. Chemická energie ve FORMOF ATP se pak používá v biosyntéze k fixaci uhlíku za účelem produkce organickýchsloučeniny.,

* Tento proces se liší od photosynthesiswhere autotrofní organismy jsou schopny produkovat vlastní energii pomocí energie ze slunce (sluneční světlo). Protože chemolitotrofy nemají přístup ke slunečnímu světlu, onimusí se spoléhat na anorganický materiál ve svém prostředí.

Důležité

Jak již bylo zmíněno, autotrofní organismy jsou primární producersand proto obsadit základnu potravního řetězce na první trofickou úroveň.,To z nich dělá velmi důležité v přírodě vzhledem k tomu, že každý jiný organismusto není primární producent spoléhá na ně pro jejich přežití. Například býložravci spoléhají na rostliny pro svou energii a jedí různé rostliny (tráva, kukuřice,listy atd.)

masožravci a všežravci jsou závislí na rostlinách a mase jako zdroji potravy a na energii. Bez autotrofní organismy, které jsou primární výrobci, všechny tyto otherorganisms na vyšší trofické úrovně by nepřežil, protože potravním řetězci jako celku je závislá na primární producenty.,

kromě toho, že jsou zdrojem potravy aenergie, jsou také důležité jinými způsoby. TheThioautotrophic bakterie, které žijí v obří červí trubice (Riftia pachyptila)používá sirovodík (oxidace) k produkci NADPH a ATP, který je pak použit tosynthesis organického materiálu. To se používá jako zdroj energie červem.

jedná se o symbiotický vztah, který umožňuje oběma organismům žít apřínos navzájem., Zde proto tento typ autotrofie prospívá organismům, které žijí v náročných prostředích, jako je hluboké moře.,div id=“77e249cdf7″>

Rozdíl mezi Heterotrofní a Autotrofní organismy

Existuje řada rozdílů betweenheterotrophs a autotrofní organismy, mezi ně patří:

Autotrofní organismy (většinou) použít inorganicmaterial k výrobě organických sloučenin, zatímco heterotrofní nemůže – Whereasthey použít takový materiál, jako je oxid uhličitý a vodu k výrobě suchorganic sloučenin, jako je glukóza, heterotrofy jsou prostě spotřebitelé, že requireorganic materiálu (organické sloučeniny) jako jejich zdroj energie.,

Autotrofní organismy (phototrophs) chloroplast orchlorophyll nebo ekvivalent barviva chlorofylu, zatímco heterotrofní ne – potřebují tyto pigmenty pro účely pohlcování světelné energie forphotosynthesis.

protože heterotrofy nemohou tento proces provádět, tyto pigmenty nemají ani nevyžadují., Autotrofní organismy, které nepoužívají lightenergy nemají tyto pigmenty, ale lze použít anorganických materiálů, aby se vlastní jídlo jako zdroj energie

Oxid uhličitý – většinou autotrofní organismy needcarbon uhličitého pro syntézu své vlastní jídlo jako zdroj energie. To znamená, že oxid uhličitý je z větší části zdrojem uhlíku, který je nutný k produkcimolekul na bázi uhlíku (organické molekuly, jako je glukóza).,

Uhlík dioxidedoes ne sloužit stejnému účelu v heterotrophs, jako lidské bytosti, krávy nebo pigsetc (v takovém heterotrophs, oxid uhličitý pomáhá s takovými funkcemi, jako vasodilationetc).,

Return to Eukaryotes and Prokaryotes

Return to Heterotrophs

Return from Autotrophs to MicroscopeMaster Home

Alan R. Hemsley and Peter Robert Bell. GreenPlants: Their Origin and Diversity. Originally published: 28 September 2000.

Beale, Samuel I., „Enzymes of ChlorophyllBiosynthesis.“ Photosynthesis Research 60 (1999): 43-73.

Links