Autotrophs 란 무엇입니까?
Autotrophs 는 자신의 음식을 생산할 수있는 모든 유기체입니다. 대부분의 경우,이것은 빛 에너지,물 및 이산화탄소를 사용함으로써 달성됩니다. 태양으로부터의 에너지를 사용하기보다는 일부는 화학 에너지를 사용하여 자신의 음식을 만들 것입니다.
모든 autotrophs 는 자신의 음식을 만들기 위해 비 생활 물질(무기 소스)을 사용합니다., 자신의 능력 때문에 자신의 음식,독립 영양 생물은 또한 일반적으로 참조를 기본으로 생산하고 따라서 차지하는 기지의 수 있습니다. 그들은 육지(토양)에서 발견되는 것에서부터 수생 환경에 사는 것까지 매우 다양합니다.,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., 이 사슬은다른 영양/영양 수준.
부터 독립 영양 생물에 의존하지 않는 organicmatter 할 수 있을 만드는 자신의 음식에서 무기 소스,theyoccupy 기준의 식품 체인(첫 번째 영양/영양준)withherbivores 고 육식(뿐만 아니라 잡)차지하는 두 번째와 thirdtrophic 수준이 각각합니다.,
유형의 독립 영양 생물
가있는 동안 다양한 생물이줄로 분류 독립 영양 생물,두 가지 주요 형태 기반 onhow 그들이 생산하는 자신의 음식이다. 이 생물들은 서로 다른 환경에서 살고에너지 생산을 위해 다른 메커니즘(및 물질)을 사용합니다.,
The two types are:
- Photoautotroph
- Chemoautotroph
Phototrophs/Photoautotrophs
Basically, phototrophy involves the use of lightenergy (from the sun) for photosynthesis., 여기서,태양으로부터 얻은 빛 에너지는 이산화탄소와 물로부터 식품 재료(유기 물질)를 생산하는 데 사용됩니다.
대부분의 생물체를 사용하는 이 방법을 식품을 생산하는 havechloroplast(막 바인딩)뿐만 아니라 막밖에 없다. 이와 같이,그들은진핵 생물이다.
광합성 또한 가능한 다양한 원핵 생물이있다. 여기에는 다수의 박테리아가 포함됩니다.,
Examples ofphototrophs/photoautotroph include:
- Higher plants (maize plant,trees, grass etc)
- Euglena
- Algae (Green algae etc)
- Bacteria (e.g.,박테리아)
*모든 photoautotrophs 는 엽록소(otherequivalent 안료할 수 있는 빛을 흡수하는 에너지) 할 수 있는 그들을 tocapture 빛 에너지
*박테리아의 유일한 유형의 bacteriathat 생산할 수 있는 산소가 광합성 동안 다른 동안 박테리아 수 없습니다(이에 대한 이유를 설명 아래에서 세부사항)
Phototrophs 및 광합성
언급했듯이,모든 photoautotrophs 는 엽록소.,반면 일부는 같은 박테리아하지 않을 수 있습 엽록체가 포함된 thechlorophyll,그들이 엽록소를 캡처 빛 에너지를 usedfor 광합성에.
에서 높은 식물,광합성에 걸리는 곳에서 mesophyll 층의 잎는 엽록체가 있다. 이산화탄소 요구광합성은 중배엽 층으로 들어가고 엽록체로 들어간다.stomata 로 알려진 잎에 작은 구멍을 통해.,
전형적으로,theseopenings 는 물 손실을 극소화하기 위하여 잎의 밑바닥에 있습니다. 이산화탄소가 위장을 통해 들어가는 반면,물은토양에서 삼투를 통해 흡수됩니다(전문화 된 뿌리털에 의해). 물은목부(식물 혈관 조직 중 하나)를 통해 잎(및 식물의 다른 부분)으로 운반됩니다.
엽록체 내에서 엽록소는 틸라코이드 막으로 알려진 가장 안쪽 막에 위치한다., 이 색소는 광합성에 필요한 에너지를 생산하는 적색 및 청색 파장(가시 스펙트럼)을 흡수/흡수합니다.,
에 더 많은 엽록체 여기
간단한 요약 광합성의
광합성에서 발생하는 두 가지 주요 단계 theseinclude:
빛 의존하는 단계(가벼운 의존 반응이)
이 첫 번째 단계의 photosynthesisand 에서 thylakoid 막의 엽록체.,
여기에,twophotosystems 으로 알려진 광계 I 및 광계 II(PSI 및 PSII)가 avariety 의 안료 등의 엽록소 분자를 빛 에너지를 흡수합니다.이 제공하는 데 필요한 에너지를 이동하는 전자서 물 분자를 통해 photosystems 을 NADPH(니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드산염)및 ATP(삼인산 아데노신).
의 첫 번째 단계는 광합성은 referedto 빛으로 의존하기 때문에 그것은 단지 장소에서 존재의 햇빛이 있습니다.,이 단계의 주요 목적은 태양으로부터의 빛 에너지를 화학 에너지(ATP 및 NADPH)로 변환하는 것입니다. 이 화학 에너지를 사용하여 식물은당류와 같은 유기 물질을 합성 할 수 있습니다.
Light-독립적인 반응
에서는 식물,light-독립적인 반응 takeplace 에서 부재의 햇빛이 있습니다. 기 때문에 첫 번째 단계(가벼운 의존 반응)을 성공적으로 생산하는 에너지의 형태에 ATP 및 NADPH,햇빛이 더 이상 필요한 주는 이 에너지 자원을 제공하고 필요한 energyfor 설탕이 되기도 합니다., 여기서 캘빈주기는 광 독립성을 설명하는 데 사용됩니다.반응.
캘빈 사이클,이산화탄소 combineswith ribulose-1,5-bisphosphate(RuBP)에서 존재의 RuBPcarboxylase/oxygenase,(RuBisCo)효소를 생산하는 twomolecules3-phosphoglyceric 산(3-PGA)는 세 가지-탄소 화합물입니다.이것은 빛에 독립적 인 반응의 첫 번째 단계이며 carbonfixation 으로 알려져 있습니다.
두 번째 단계는 감소로 알려져 있으며 ATP 와 NADPH 가 필요합니다., 이 단계에서 두 에너지 원은 3-포스 포 글리세린 산을 글리세 알데히드-3-인산염(g3p)으로 전환시키는 데 필요한 에너지를 제공합니다.
마지막으로 세 번째 단계에 알려져 있으로 재생,somemolecules 의 글리세르알데히드-3-인산염 생산하는 데 사용됩 설탕 분자(포도당)다른 사람들은 재활용하기 위해 다시 생성 RuBP 에 대한 morereactions. 이 단계는 에너지 원으로 작용하는 ATP 에 의해 연료가 공급됩니다.,
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.,
두 가지 주요 형태의 엽록소를 포함한다.
엽록소-엽록소는 가장 일반적인 chlorophylland 에서 찾을 수 있습니다 대부분의 photoautotrophs includingcyanobacteria,높은 식물과 조류. 엽록소(a)는 파란 제비꽃을 붙잡습니다그리고 녹색 빛을 반영하는 동안(675nm 에)주황색 빨간불(따라서 색깔에 있는 appearinggreen). 그런 다음 이러한 파장의 에너지가 광합성에 사용됩니다.,
엽록소 b-엽록소 b 는 조류와 식물에서 흔합니다.녹색 빛을 포착합니다(640nm 에서). 에서 생물에서 발견되는,엽록소 b 전달에서 에너지 빛을 엽록소 따라서 행동 tocomplement 엽록소. 그것은 특히 유용이 거의 없을 때 lightgiven 흡수하는 광범위한 스펙트럼을 보다는 엽록소. 그 결과,isproduced 에서 많안 경우에는 햇빛이 제한됩니다.,
*의 양에 따라 사용 가능한 빛을,엽록소될 수 있습을 생산하는 산화 엽록소 b
Anoxygenic 광합성
동안 광합성, photoautotrophs usecarbon 이산화탄소와 물을 생산하는 설탕 분자와 산소이다. 이 반응은 빛 에너지에 의해 구동됩니다(빛 에너지는 화학 에너지를 생산하는 데 사용됩니다).,
광합성할 수 있을 사용하여 제시한 수식은 다음과 같습니다.
6CO2(이산화탄소)+6H2O(물)C6H12O6(포도당)+6O2(산소)
이러한 반응은 일반적인 중에서 많은 higherplants,조류뿐만 아니라 박테리아. 시아 노 박테리아가 할 수있는 동안산소와 설탕을 최종 생성물로 생산하면서 다른 박테리아는 산소를 생성 할 수 없습니다., 결과적으로 시아 노 박테리아는 광합성 중에 산소를 생성 할 수있는 것으로 밝혀진 유일한 박테리아입니다.
Bacteriathat 하지 않는 생산 중에 산소가 광합성은 알려진 분류 asobligate 혐기성하는 동안 그들은 생산 프로세스를 통해배 asanoxygenic 광합성에.,
의 일부는 유기체 이 메커니즘을 사용하여 생성하 include:
- 보라색 박테리아
- 녹색 황 박테리아
- Heliobacteria
- Chloroflexi
는 동안 이러한 유기체는 빛 에너지 사용을 생성하는 자는,에너지 사용하지 않는 물의 근원으로 양성자.오히려 황화수소와 같은 가스가 환원에 사용됩니다., 에 대한 suchorganisms 으로 녹색 황 박테리아,이러한 안료로 bacteriochlorophyll(a)및(b)는 빛을 흡수하는 에너지는 그 사용 또는 광합성 반응이다.
Chemotrophs
반면 photoautotrophs 들 에너지에서 태양 chemotrophs 필요하지 않은 태양과를 얻기 위해 자신의 에너지 fromvarious 분자가 사용할 수 있에서 자신의 환경을 제공합니다.
Chemotrophs 분 intotwo 그룹 포함 chemoorganotrophs(사용하는 유기 분자를 원본으로 ofenergy)및 chemolithotrophs 사용하는 무기 분자., 여기,우리는 그들이 생산하기 위해 유기 분자를 사용하지 않는 주어진 chemolithotrophs 에 초점을 맞추어야한다 에너지.
이러한 유기체로도 알려져 있 lithotrophsand 포함한 다양한 박테리아를 포함하여 nitrifying 박테리아 및 bacteriafound 에 관 웜 깊은 바다에서 수준이다. 이 생물들이 사는 동안햇빛이없는 환경에는 생합성에 충분한 무기 물질이 있습니다.
본질적으로,생합성은 무기 물질의 산화를 포함한다., 여기에서,chemolithotrophs(세포)는 electrondonor(철,원소 황 및 수소 황하물 등)에서 그 때 oxidizedto 에너지를 일으키기 위하여 가지고 갑니다.
예를 들어,산화의 황화수소 produceselectrons 는 수송을 통해 전자 수송 체인 foroxidative phospholyration 생산하는 ATP 에너지입니다. Formof ATP 에 있는 화학 에너지는 유기 compounds 를 생성하기 위하여 탄소를 고치기 위하여 생합성에서 그 때 이용됩니다.,
*이 과정에서 다른 photosynthesiswhere 독립 영양 생물 수 있는 자신을 생산하는 에너지를 사용하여 에너지 thesun(햇빛). Chemolithotrophs 는 햇빛에 접근 할 수 없기 때문에그들의 환경에서 무기 물질에 의존해야합니다.
중요성
언급된 대로,독립 영양 생물은 기본 producersand 따라서 차지의 기초의 푸드 체인에서 첫 번째 영양 수준입니다.,이것은 그들이 매우 중요한 자연 속에서 부여하는 모든 다른 organismthat 지 않은 기본 생산자에 의존하고 그들을 그들의 생존을 위해. 예를 들어,초식 동물 식물에 의존을 위해 자신의 에너지와 먹을 다양한 식물(잔디,옥수수,잎 등)자신의 소스로의 음식입니다.
육식 동물그리고 잡식 동물은 식물과 고기에 의존하여 음식 원천과에너지. 지 않고 독립 영양 생물의 기본 생산자,이러한 모든 otherorganisms 에서 더 높은 영양 수준은 살아남지 못할 것이기 때문에 foodchain 전체적으로에 의존한 기본 생산자입니다.,
에서는 단순히 소리의 음식 andenergy,그들은 또한에서 중요한 다른 방법이다. 거대한 튜브 웜(Riftia pachyptila)에 사는 TheThioautotrophic 박테리아는 황화수소(산화)를 사용하여 nadph 와 ATP 를 생산합니다. 이것은 웜에 의해 에너지 원으로 사용됩니다.이것은 두 유기체가 서로 살아갈 수있게하는 공생 관계입니다., 따라서 여기에서 이러한 유형의 자동 영양은 유기체에 이익이됩니다.심해와 같은 힘든 환경에서 살고 있습니다.,div id=”77e249cdf7″>
차이를 종속 영양 미생 및 독립 영양 생물
의 숫자가 있 차이 betweenheterotrophs 및 독립 영양 생물,이들은 다음과 같습니다:
독립 영양 생물(대부분)사용 inorganicmaterial 을 생산하는 유기 화합물 동안 종속 영양 미생할 수 없는-Whereasthey 사용하여 이러한 자료로 이산화탄소와 물을 생산하는 suchorganic 화합물로서 포도당,종속 영양 미생은 단순히 소비자는 requireorganic 물자(유기 화합물)로 그 에너지원입니다.,
독립 영양 생물(phototrophs)는 엽록체 orchlorophyll 또는 이에 상당하는 엽록소의 색소는 동안 종속 영양 미생하지 않습니다-그들이 필요로 이러한 안료에 대한 목적의 빛을 흡수 에너지 forphotosynthesis.
heterotrophs 는이 과정을 수행 할 수 없기 때문에 이러한 안료가 없거나 필요하지 않습니다., 독립 영양 생물을 사용하지 않는 lightenergy 없이 안료,하지만 사용할 수 있는 무기 재료를 만드는 것이 로 음식으로 에너지의 근원
이산화탄소 대부분의 독립 영양 생물 needcarbon-이산화탄소 합성들의 자신의 음식으로 에너지의 원천입니다. 즉,이산화탄소는 대부분의 경우 탄소 기반 분자(포도당과 같은 유기 분자)를 생산하는 데 필요한 탄소 공급원입니다.,
탄소 dioxidedoes 지와 동일한 목적에 종속 영양 미생이 인간처럼,또는 소 pigsetc(에서 이러한 종속 영양 미생,이산화탄소는 데 도움이와 같은 기능을 vasodilationetc).,
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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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