独立栄養生物とは何ですか？
独立栄養生物は、自分の食物を生産することができるすべての生物です。 ほとんどの場合、これは光エネルギー、水、二酸化炭素を使用して達成されます。 太陽のエネルギーを使うのではなく、化学エネルギーを使って自分の食べ物を作る人もいます。
すべての独立栄養生物は、自分の食べ物を作るために非生物材料（無機源）を使用しています。, 彼ら自身の食糧を作る機能のためにautotrophsはまた一般に第一次生産者として参照され、こうして食物連鎖の基盤を占めます。 彼らは土地（土壌）に見られるものから水生環境に住んでいるものまで大きく異なります。,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., このチェーンは、異なる栄養/栄養レベル。
独立栄養生物は有機物に依存せず、無機源から自分の食物を作ることができるので、彼らは食物連鎖の基盤（第一栄養/栄養レベル）を占め、それぞれ第二および第三栄養レベルを占める肉食動物（ならびに雑食動物）を占める。,
独立栄養生物の種類
独立栄養生物に分類される生物は多種多様ですが、食物を生産する方法に基づいて二つの大きなタイプがあります。 これらの生物の住環境の異なるanduse異なるメカニズム(材料)をエネルギーです。,
The two types are:
- Photoautotroph
- Chemoautotroph
Phototrophs/Photoautotrophs
Basically, phototrophy involves the use of lightenergy (from the sun) for photosynthesis., ここで、太陽から得られる光エネルギーは、二酸化炭素と水から食品材料（有機材料）を生成するために使用されます。
食品を生産するためにこの方法を使用する生物のほとんどは、塩化プラスト（膜結合）だけでなく、膜結合した核を持っています。 したがって、彼らは真核生物である。
光合成を可能にする様々な原核生物があります。 これには多くの細菌が含まれます。,
Examples ofphototrophs/photoautotroph include:
- Higher plants (maize plant,trees, grass etc)
- Euglena
- Algae (Green algae etc)
- Bacteria (e.g.,シアノバクテリア)
*すべてのphotoautotrophsはクロロフィルを持っています(それらが光エネルギーを吸収することを可能にする他の質価の顔料)それらは光エネルギーを取り込むことができます
*シアノバクテリアは酸素を生成することができる唯一のタイプの細菌です光合成中に他の細菌ができない間（この理由は以下で詳細に説明される）
光栄養と光合成
前述のように、すべての光独立栄養,シアノバクテリアのようないくつかは、テクロロフィルを含む葉緑体を持っていないかもしれませんが、彼らは光合成のために使用される光エネル
高等植物では、光合成は葉緑体が位置する葉の葉肉層で行われます。 光合成のために必要な二酸化炭素は、葉肉層に入り、気孔として知られる葉の小さな開口部を通って葉緑体に入ります。,
通常、これらの開口部は葉の下側にあり、透水中の水分の損失を最小限に抑えます。 二酸化炭素が気孔を通って取り込まれるのに対し、水は土壌からの浸透によって（特殊な根毛によって）吸収される。 水は木部（植物の維管束組織の一つ）を介して葉（および植物の他の部分）に輸送されます。
葉緑体内では、チラコイド膜として知られる最も内側の膜にクロロフィルが位置しています。, このpigmentcaptures/光合成に必要なエネルギーをthatproduces光（可視スペクトル）の赤と青の波長を吸収します。,
葉緑体の詳細はこちら
光合成の概要
光合成は二つの主要な段階で発生します。>
光依存性相（光依存性反応）
これは光合成の第一段階であり、葉緑体のチラコイド膜で起こる。,
ここでは、光化学系Iと光化学系II（PSIおよびPSII）として知られている二つの光化学系は、光エネルギーを吸収するクロロフィル分子を含む色素これは、NADPH（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸）とATP（アデノシン三リン酸）を作るために光システムを介して水分子から電子を移動するために必要なエネルギーを提供します。
光合成の最初の段階は、太陽光の存在下でのみ行われるため、光に依存すると呼ばれます。,この段階の主な目的は、太陽からの光エネルギーを化学エネルギー（ATPおよびNADPH）に変換することである。 この化学エネルギーを利用して、植物は糖などの有機材料を合成することができます。
光に依存しない反応
植物では、光に依存しない反応が日光がない場合に取ります。 第一相（光依存反応）はATPとNADPHの形でエネルギーを生成することに成功したため、これらのエネルギー源が糖合成に必要なエネルギーを提供することを考えると、太陽光は必要ではない。, ここでは、カルビンサイクルを使用して、光に依存しない反応。
カルビンサイクルでは、二酸化炭素はRubpカルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ(RuBisCo)酵素の存在下でリブロース-1,5-ビスリン酸(RuBP)と組み合わせ、三炭素化合物である3-ホスホグリセリン酸(3-PGA)の二つの分子を生成する。これは光に依存しない反応の第一段階であり、炭素固定として知られている。
第二段階は還元として知られており、ATPおよびNADPHを必要とする。, この段階では、二つのエネルギー源は、3-ホスホグリセリン酸をグリセルアルデヒド-3-リン酸（G3P）に変換するために必要なエネルギーを提供する。
最後に、再生として知られている第三段階では、グリセルアルデヒド-3-リン酸の一部の分子は糖分子（グルコース）を生成するために使用され、他のものはより多くの反応のためにRuBPを再生するためにリサイクルされる。 この段階はエネルギー源として機能するATPによって燃料を供給されます。,
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.,
クロロフィルの二つの主要なタイプがあります：
クロロフィルa-クロロフィルaは、最も一般的なクロロフィルであり、シアノバクテリア、高等植物および藻類を含む光独立栄養生物の大部分で見つけることができます。 クロロフィル（a）は緑色航法燈を反映している間青violetandのオレンジ赤ライトを（675nmで）捕獲します（こうして色でappearinggreen）。 これらの波長からのエネルギーは、光合成に使用されます。,
クロロフィルb-クロロフィルbは藻類および植物に共通であり、緑色の光（640nm）を捕捉する。 それがある有機体では、クロロフィルbはライトからのクロロフィルaにこうして機能のtocomplementのクロロフィルaにエネルギーを渡します。,
*利用可能な光の量に応じて、クロロフィルはクロロフィルbを生成するために酸化されることがあります
無酸素光合成
光合成、photoautotrophs使用二酸化炭素及び水は、糖分子および酸素を生成する。 このreactionis動による光エネルギーを光エネルギーを化学エネルギー).,
光合成は、以下の式を使用して提示することができます：
6CO2（二酸化炭素）+6H2O（水）C6H12O6（グルコース糖)+6o2(酸素)
この反応は、多くの高等植物、藻類、およびシアノバクテリアの間で一般的である。 シアノバクテリアは酸素と砂糖を最終製品として生産することができますが、他の細菌は酸素を生産することができません。, その結果、シアノバクテリアは、光合成中に酸素を産生することができることが示されている唯一の細菌である。
光合成中に酸素を産生しない細菌は、彼らがasanoxygenic光合成を参照するプロセスを介して生成しながら、無酸素嫌気性菌として分類されることが知られている。,
このメカニズムを使用する生物の中には、次のものがあります。
- 紫色細菌
- 緑色硫黄細菌
- ヘリオバクテリア
- chloroflexi
これらの生物は光エネルギーを使って自分のエネルギーを生成しますが、水を陽子の源として使用しません。むしろ、硫化水素のようなガスが還元のために使用される。, 緑色硫黄細菌のような生物については、バクテリオクロロフィル（a）および（b）のような色素は、次に使用される光エネルギーまたは光合成反応を吸収する。
Chemotrophs
photoautotrophsは太陽からエネルギーを得るのに対し、chemotrophsは太陽を必要とせず、したがって環境で利用可能な様々な分子からエネルギーを得る。
化学栄養素は、化学生物栄養素（有機分子をエネルギー源として使用する）と無機分子を使用する化学生物栄養素を含む二つのグループに分けられる。, ここでは、有機分子を使用してエネルギーを生成しないことを考えると、化学リソトロフスに焦点を当てます。
これらの生物は、岩塩栄養生物としても知られており、深海レベルのチューブワームに含まれる硝化細菌および細菌を含む様々な細菌を含む。 これらの生物は日光がない環境では、生合成のために十分な無機材料があります。
本質的に、生合成は無機材料の酸化を伴う。, ここでは、chemolithotrophs（細胞）はエネルギーを作り出すoxidizedtoであるelectrondonor（鉄、元素硫黄および硫化水素など）で取ります。
例えば、硫化水素の酸化は、ATPエネルギーを生成する酸化リン酸化のために電子輸送鎖を介して輸送される電子を生成する。 生合成でformof ATPの化学エネルギーがorganiccompoundsを作り出すためにカーボンを固定するのにそれから使用されています。,
※このプロセスは光合成とは異なり、独立栄養生物は太陽（日光）からのエネルギーを使って自らのエネルギーを生成することができます。 ケモリソトロプスは太陽光にアクセスできないため、環境中の無機材料に依存しています。
重要性
前述のように、独立栄養生物は主要生産者であり、したがって、最初の栄養レベルで食物連鎖の基盤を占める。,これは、他のすべての生物が生存のためにそれらに依存していないことを考えると、それらを本質的に非常に重要にします。 例えば、草食動物は彼らのエネルギーのための植物に頼り、食糧の源としてさまざまな植物（草、トウモロコシ、葉等）を食べる。
肉食動物雑食動物は、食物源として植物や肉に依存しており、エネルギー。 一次生産者である独立栄養がなければ、より高い栄養レベルのこれらの他の生物はすべて、全体としての食糧鎖が一次生産者に依存しているため、生き残ることはできないであろう。,
単に食物とエネルギーの源であることとは別に、それらは他の方法でも重要です。 巨大な管みみず（Riftia pachyptila）に住んでいるthethio autotrophic細菌は硫化水素（酸化）を使用してNADPHおよびATPを作り出し、それからtosynthesisの有機材料を使用されます。 これはワームによってエネルギー源として使用されます。
これは、二つの生物が生きてお互いに利益をもたらすことを可能にする共生関係です。, したがって、ここでは、このタイプの独立栄養は、深海などの厳しい環境に生息する生物に利益をもたらします。,div id=”77e249cdf7″>
従属栄養生物と独立栄養生物の違い
従属栄養生物と独立栄養生物の間にはいくつかの違いがあります。
独立栄養者（ほとんどの場合）は有機化合物を生産するために無機材料を使用します従属栄養者はできませんが、二酸化炭素や水などの,
独立栄養生物（光栄養生物）は葉緑体ランクロロフィルまたはクロロフィル色素と同等のものを有するが、従属栄養生物は光合成のために光エネルギーを吸収するためにこれらの色素を必要とする。
従属栄養生物はこのプロセスを行うことができないため、これらの色素を持たず、必要としません。, Lightenergyを使用しない独立栄養生物はこれらの顔料を持たないが、エネルギー源としてtheirown食糧を作るのに無機材料を使用できる
二酸化炭素–独立栄養生物の大半はエネルギー源として彼らの自身の食糧を統合するのに二酸化炭素を必要とする。 すなわち、二酸化炭素は、大部分が生産に必要な炭素源である炭素ベースの分子（グルコースのような有機分子）。,
dioxidedoesは人間、牛またはpigsetcのような従属栄養生物で同じ目的を果たさない（そのような従属栄養生物では、二酸化炭素は血管拡張のような機能,
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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.
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