Wat zijn Autotrophs?
Autotrophs zijn organismen die hun eigen voedsel kunnen produceren. Voor de meesten wordt dit bereikt door gebruik te maken van lichtenergie, water en kooldioxide. In plaats van energie van de zon te gebruiken, zullen sommigen chemische energie gebruiken om hun eigen voedsel te maken.
alle autotrophs maken gebruik van niet-levend materiaal (anorganische bronnen) om hun eigen voedsel te maken., Vanwege hun vermogen om hun eigen voedsel te maken, worden autotrophs ook vaak aangeduid als primaire producenten en dus bezetten de basis van de voedselketen. Ze variëren sterk van die op het land (bodem)tot die in het water leven.,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., Deze keten is verdeeld inverschillende trofische / voedingsniveaus.
aangezien autotrofen niet afhankelijk zijn van organische stoffen en hun eigen voedsel uit anorganische bronnen kunnen maken, bezetten zij de basis van de voedselketen (eerste trofisch / voedingsniveau) met herbivoren en carnivoren (evenals omnivoren) die respectievelijk het tweede en derde trofische niveau bezetten.,
typen Autotrophs
hoewel er een grote verscheidenheid aan organismen bestaat die als autotrophs worden geclassificeerd, zijn er twee hoofdtypen gebaseerd op de manier waarop zij hun voedsel produceren. Deze organismen leven in verschillende omgevingen en maken gebruik van verschillende mechanismen (en materiaal) om energie te produceren.,
The two types are:
- Photoautotroph
- Chemoautotroph
Phototrophs/Photoautotrophs
Basically, phototrophy involves the use of lightenergy (from the sun) for photosynthesis., Hier wordt lichtenergie uit de zon gebruikt om voedselmateriaal (organisch materiaal) te produceren uit koolstofdioxide en water.
De meeste organismen die deze methode gebruiken om voedsel te produceren, hebben chloorplast (membraangebonden) en een membraangebonden kern. Als zodanig zijn ze eukaryotische organismen.
er zijn verschillende prokaryoten die ook geschikt zijn voor fotosynthese. Dit omvat een aantal bacteriën.,
Examples ofphototrophs/photoautotroph include:
- Higher plants (maize plant,trees, grass etc)
- Euglena
- Algae (Green algae etc)
- Bacteria (e.g.,Cyanobacteriën)
* Alle photoautotrophs hebben chlorofyl (otherequivalent pigmenten die hen in staat stellen om licht te absorberen energie) dat stelt hen in staat tocapture licht energie
* Cyanobacteriën zijn het enige type van bacteriathat kan produceren zuurstof tijdens de fotosynthese terwijl andere bacteriën niet(redenen om deze zullen hieronder worden uitgelegd in detail)
Phototrophs en Fotosynthese
Zoals reeds vermeld, worden alle photoautotrophs chlorofyl hebben.,Terwijl sommige zoals cyanobacteriën misschien geen chloroplast hebben die de chloorfyl bevat, hebben ze chlorofyl op hun plaats om lichtenergie op te vangen om te worden gebruikt voor fotosynthese.
in hogere planten vindt fotosynthese plaats in de mesofyllaag van het blad waar chloroplasten zich bevinden. Koolstofdioxide vereist voor fotosynthese komt in de mesofyllaag en in het chloroplastdoor kleine openingen op de bladeren bekend als stomata.,
gewoonlijk bevinden deze openingen zich onderzijde van Bladeren om waterverlies tijdens transpiratie te minimaliseren. Terwijl kooldioxide wordt opgenomen door de stomata, water wordt geabsorbeerd door osmose uit de bodem (door gespecialiseerde wortelharen). Water wordt dan getransporteerd naar de bladeren (en andere delen van de plant) door het xylem(een van de planten vaatweefsels).
binnen het chloroplast wordt chlorofyl gelokaliseerd in het binnenste membraan dat bekend staat als het thylakoïdmembraan., Dit pigment vangt / absorbeert de rode en blauwe golflengten van licht (zichtbare spectrums) die de energie produceert die nodig is voor fotosynthese.,
Meer over Chloroplasten hier
een Korte Samenvatting van de Fotosynthese
Fotosynthese gebeurt in twee fasen, theseinclude:
Licht-Afhankelijk van Fase (Light Dependent Reacties)
Dit is de eerste fase van de photosynthesisand vindt plaats in de thylakoid membrane van de chloroplast.,
hier hebben twee fotosystemen bekend als fotosysteem I en fotosysteem II (PSI en PSII) een verscheidenheid aan pigmenten, waaronder chlorofylmoleculen die lichtenergie absorberen.Dit verstrekt energie die wordt vereist om elektronen van watermoleculen door de fotosystemen te bewegen om NADPH (nicotinamide adenine dinucleotidefosfaat)en ATP (adenosinetrifosfaat) te maken.
de eerste fase van fotosynthese wordt verwezen als lichtafhankelijk omdat het alleen plaatsvindt in aanwezigheid van zonlicht.,Het primaire doel van deze fase is om lichtenergie van de zon om te zetten in chemische energie (ATP en NADPH). Met behulp van deze chemische energie, planten zijn dan geschikt voor de synthese van organisch materiaal zoals suikers.
Lichtonafhankelijke reacties
in planten nemen de lichtonafhankelijke reacties plaats in afwezigheid van zonlicht. Omdat de eerste fase (lichtafhankelijke reacties)met succes energie produceerde in de vorm van ATP en NADPH, is zonlicht niet langer nodig, aangezien deze energiebronnen de benodigde energie leveren voor suikersynthese., Hier wordt de Calvijncyclus gebruikt om de lichtonafhankelijke acties te beschrijven.
in de Calvijn-cyclus wordt koolstofdioxide gecombineerd met ribulose-1, 5-bisfosfaat (RuBP) in aanwezigheid van RuBPcarboxylase/oxygenase, (RuBisCo) enzym om tweemoleculen van 3-fosfoglyceriumzuur (3-PGA) te produceren, wat een drie-koolstofverbinding is.Dit is de eerste fase van lichtonafhankelijke reactie en staat bekend als carbonfixatie.
de tweede fase staat bekend als reductie en vereist ATP en NADPH., In dit stadium leveren de twee energiebronnen de energie die nodig is om 3-fosfoglyceriumzuur om te zetten in glyceraldehyde-3-fosfaat (G3P) dat een driekoolstofsuiker is.
ten slotte worden in de derde fase, die bekend staat als regeneratie, sommige moleculen glyceraldehyde-3-fosfaat gebruikt om suikermoleculen(glucose) te produceren, terwijl andere worden gerecycleerd om RuBP te regenereren voor verdere reacties. Dit stadium wordt gevoed door ATP die als energiebron fungeert.,
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.,
er zijn twee hoofdtypen chlorofyl, waaronder:
chlorofyl A – chlorofyl a is het meest voorkomende chlorofylland dat in de meeste fotoautotrofen voorkomt, waaronder cyaanbacteriën, hogere planten en algen. Chlorofyl (a) vangt blauw-viooleen oranje-rood licht (op 675nm) terwijl het reflecteren van groen licht (dus verschijnendgroen van kleur). Energie uit deze golflengten wordt dan gebruikt voor fotosynthese.,
chlorofyl b – chlorofyl b komt veel voor in algen en planten en vangt groen licht op (bij 640 nm). In de organismen waarin chlorofyl wordt aangetroffen,geeft chlorofyl B energie door van het licht naar chlorofyl a, waardoor chlorofyl A wordt aangevuld. het is vooral nuttig wanneer er weinig licht is dat een breder spectrum absorbeert dan chlorofyl a. ,
* afhankelijk van de beschikbare hoeveelheid licht kan chlorofyl worden geoxideerd tot chlorofyl b
Anoxygene fotosynthese
tijdens fotosynthese gebruiken fotoautotrophs koolzuurdioxide en water om suikermoleculen en zuurstof te produceren. Deze reactie wordt aangedreven door lichtenergie (lichtenergie wordt gebruikt om chemische energie te produceren).,
Fotosynthese kan worden gepresenteerd met behulp van de volgende formule:
6CO2 (kooldioxide) + 6H2O (water) C6H12O6(glucose (suiker) + 6O2 (zuurstof)
Deze reactie is vaak voor bij veel higherplants, algen en als cyanobacteriën. Terwijl cyanobacteriën zuurstof en suiker als eindproduct kunnen produceren, kunnen andere bacteriën geen zuurstof produceren., Hierdoor zijn cyanobacteriën de enige bacteriën waarvan is aangetoond dat ze tijdens de fotosynthese zuurstof kunnen produceren.
bacteriën die tijdens de fotosynthese geen zuurstof produceren, zijn geclassificeerd als verplichte anaëroben, terwijl ze produceren via een proces dat verwijst naar een anoxygene fotosynthese.,
Sommige van de organismen die gebruik maken van dit mechanisme toproduce zijn:
- De paarse bacteriën
- Groen zwavel bacteriën
- Heliobacteria
- Chloroflexi
Tijdens deze organismen gebruiken de energie van het licht toproduce hun eigen energie, ze maken geen gebruik van water als bron van protonen.In plaats daarvan worden gassen als waterstofsulfide gebruikt voor reductie., Voor dergelijke organismen als groene zwavelbacteriën, zoals pigmenten zoals bacteriochlorofyl (a)en (b) absorberen lichtenergie die vervolgens wordt gebruikt of fotosynthese reactie.
Chemotrophs
terwijl fotoautotrophs hun energie uit de zon halen, hebben chemotrophs de zon niet nodig en dus hun energie uit verschillende moleculen die in hun omgeving beschikbaar zijn.
Chemotrophs zijn onderverdeeld in twee groepen, waaronder chemoorganotrophs (gebruik organische moleculen als bron van energie) en chemolithofhs die anorganische moleculen gebruiken., Hier zullen we ons richten op chemolithofhs, aangezien ze geen organische moleculen gebruiken om energie te produceren.
deze organismen zijn ook bekend als lithotrofen en omvatten verschillende bacteriën, waaronder de nitrificerende bacteriën en bacteriafound in buiswormen in diepzeeniveaus. Hoewel deze organismen in een omgeving leven waar geen zonlicht is, is er voldoende anorganisch materiaal voor biosynthese.
in wezen gaat de biosynthese gepaard met de oxidatie van het anorganische materiaal., Hier nemen chemolitotrophs (cellen) de electrondonor (ijzer, elementair zwavel en waterstofsulfide enz.) in die vervolgens worden geoxideerd om energie te produceren.
de oxidatie van waterstofsulfide produceert bijvoorbeeld elektronen die worden getransporteerd door de elektronentransportketen voor oxidatieve fosfolyr die ATP-energie produceert. De chemische energie in vorm van ATP wordt dan gebruikt in biosynthese om koolstof te bevestigen om organische verbindingen te produceren.,
* dit proces verschilt van fotosynthese waarbij autotrophs hun eigen energie kunnen produceren door gebruik te maken van energie uit de zon (zonlicht). Omdat chemolithofhs geen toegang hebben tot zonlicht, moeten ze vertrouwen op anorganisch materiaal in hun omgeving.
belang
zoals vermeld, zijn autotrophs primaire producenten en bezetten ze daarom de basis van de voedselketen op het eerste trofische niveau.,Dit maakt ze zeer belangrijk in de natuur gezien het feit dat elk ander organisme dat geen primaire producent is, op hen vertrouwt voor hun overleving. Planteneters zijn bijvoorbeeld afhankelijk van planten voor hun energie en Eten verschillende planten (gras, maïs,bladeren, enz.) als voedselbron.
carnivoren en omnivoren zijn afhankelijk van planten en vlees als hun bron van voedsel en energie. Zonder autotrophs, die de primaire producenten zijn, zouden al deze andere organismen op de hogere trofische niveaus niet overleven omdat de voedselketen als geheel afhankelijk is van de primaire producenten.,
niet alleen zijn ze de bron van voedsel en energie, ze zijn ook op andere manieren belangrijk. De thioautotrofe bacteriën die in de reuzenbuisworm (Riftia pachyptila)leven, maken gebruik van waterstofsulfide (oxidatie) om NADPH en ATP te produceren die vervolgens worden gebruikt voor de synthese van organisch materiaal. Dit wordt gebruikt als energiebron door de worm.
dit is een symbiotische relatie die de twee organismen in staat stelt te leven en van elkaar te profiteren., Hier komt dit type autotrofie dan ook ten goede aan organisaties die in moeilijke omgevingen zoals de diepzee leven.,div id=”77e249cdf7″>
Verschil tussen maken heterotropen en Autotrophs
Er zijn een aantal verschillen betweenheterotrophs en autotrophs, deze omvatten:
Autotrophs (voor het grootste deel) gebruik inorganicmaterial te produceren organische stoffen tijdens het maken heterotropen niet – Whereasthey gebruik van dergelijk materiaal als carbon-dioxide en water te produceren suchorganic stoffen als glucose, maken heterotropen zijn gewoon consumenten die requireorganic materiaal (organische verbindingen) als hun bron van energie.,
Autotrophs (fototrophs) hebben chloroplastorchlorofyl of het equivalent van chlorofylpigmenten, terwijl heterotrophs deze pigmenten niet nodig hebben voor het absorberen van lichtenergie voor fotosynthese.
omdat heterotrofen dit proces niet kunnen uitvoeren,hebben ze deze pigmenten niet en hebben ze deze niet nodig., Autotrophs die geen lichtenergie gebruiken, hebben deze pigmenten niet, maar kunnen anorganisch materiaal gebruiken om hun eigen voedsel te maken als energiebron
koolstofdioxide-een meerderheid van de autotrophs heeft koolstofdioxide nodig om hun eigen voedsel als energiebron te maken. Dat wil zeggen,kooldioxide is voor het grootste deel de bron van koolstof die nodig is om koolstof gebaseerde moleculen (organische moleculen zoals glucose) te produceren.,
koolstofdioxide dient niet hetzelfde doel in heterotrofen zoals mensen, koeien of varkensetc (in dergelijke heterotrofen helpt koolstofdioxide met functies als vasodilatieetc).,
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
Leave a Reply