ce sunt Autotrofele?
Autotrofele sunt orice organisme capabile să producă alimente proprii. Pentru majoritatea, acest lucru se realizează prin utilizarea energiei luminoase, a apei și a dioxidului de carbon. În loc să folosească energia de la soare, unii vor folosi energia chimică pentru a-și face propria hrană.
toate autotrofele folosesc materiale ne-vii (surse anorganice) pentru a-și face propria hrană., Datorită capacității lor de a-și face propria hrană, autotrofele sunt, de asemenea, denumite în mod obișnuit ca producători primari și ocupă astfel baza lanțului alimentar. Acestea variază foarte mult de la cele găsite pe uscat (sol) la cele care trăiesc în medii acvatice.,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., Acest lanț este împărțit îndiferite niveluri trofice / nutriționale.
Deoarece celulele nu depind de organicmatter și sunt capabile de a face propria lor hrană din surse anorganice, theyoccupy la baza lanțului trofic (prima trofice/nivel nutrițional) withherbivores și carnivore (precum și omnivore), care ocupă cea de-a doua și thirdtrophic nivelul respectiv.,
Tipuri de Autotrofi
în Timp ce există o mare varietate de organisme, care sunt clasificate ca fiind autotrofe, există două tipuri principale bazate pecum produc hrana lor. Aceste organisme trăiesc în medii diferite șiutilizați mecanisme diferite (și materiale) pentru a produce energie.,
The two types are:
- Photoautotroph
- Chemoautotroph
Phototrophs/Photoautotrophs
Basically, phototrophy involves the use of lightenergy (from the sun) for photosynthesis., Aici, energia luminoasă obținută de lasoare este utilizată pentru a produce material alimentar (material organic) din dioxid de carbon și apă.
majoritatea organismelor care utilizează această metodă pentru a produce alimente au cloroplast (legat de membrană), precum și un nucleu legat de membrană. Ca atare, eisunt organisme eucariote.
există diferite procariote care sunt, de asemeneacapabile fotosintezei. Aceasta include un număr de bacterii.,
Examples ofphototrophs/photoautotroph include:
- Higher plants (maize plant,trees, grass etc)
- Euglena
- Algae (Green algae etc)
- Bacteria (e.g.,Cianobacterii)
* Toate photoautotrophs au clorofilă (otherequivalent pigmenți care le permite să absoarbă energie de lumină) care le permite tocapture energie de lumină
* Cianobacteriile sunt singurul tip de bacteriathat poate produce oxigen în timpul fotosintezei în timp ce alte bacterii nu pot(din motive pentru acest lucru va fi explicat mai jos în detaliu)
Phototrophs și Fotosinteza
așa Cum am menționat, toate photoautotrophs au clorofilă.,În timp ce unii ca cianobacterii nu poate avea un cloroplast care conține thechlorophyll, au clorofilă în loc de a capta energia luminii pentru a fi utilizate pentru fotosinteza.
În plantele superioare, fotosinteza are loc în mesophyll strat de frunze în cazul în care cloroplastele sunt situate. Dioxidul de Carbon necesarpentru fotosinteză intră în stratul mezofil și în cloroplastprin deschideri mici pe frunzele cunoscute sub numele de stomate.,
de Obicei, theseopenings sunt situate inferioară a frunzelor pentru a minimiza pierderea de apă duringtranspiration. În timp ce dioxidul de carbon este preluat prin stomate, apa este absorbită prin osmoză din sol (prin fire de păr specializate). Apa esteapoi transportat la frunze(și alte părți ale plantei) prin xilem (unul dintre țesuturile vasculare ale plantelor).
În cloroplast, clorofila este amplasată la mai intime membrana cunoscut ca thylakoid membrană., Acest pigment captează / absoarbe lungimile de undă roșii și albastre ale luminii (spectrele vizibile) care produc energia necesară fotosintezei.,
Mai mult pe Cloroplaste aici
Scurt Rezumat al Fotosintezei
Fotosinteza are loc în două faze principale, printre:
Lumina Dependente de Faza (Lumina Reactii Dependente)
Aceasta este prima fază a photosynthesisand are loc în thylakoid membrana cloroplastelor.,
Aici, twophotosystems cunoscut sub numele de Fotosistemul I și Fotosistemul II (PSI și PSII) au avariety de pigmenți inclusiv clorofila molecule care absorb energia luminoasă.Aceasta oferă energia necesară pentru a muta electronii din moleculele de apă prin fotosisteme pentru a face NADPH (nicotinamidă adenină dinucleotidă fosfat)și ATP (adenozin trifosfat).
prima fază a fotosintezei este denumită dependentă de lumină, deoarece are loc numai în prezența luminii solare.,Scopul principal al acestei faze este de a converti energia luminii de la soare în energie chimică (ATP și NADPH). Folosind această energie chimică, plantele sunt apoicapabil să sintetizeze materiale organice, cum ar fi zaharurile.
Lumina-Independent Reacții
În plante, lumina-independent reacții aiba loc în lipsa de lumina soarelui. Deoarece prima fază (reacții dependente de lumină)a produs cu succes energie sub formă de ATP și NADPH, lumina soarelui nu este mai necesară, având în vedere că aceste surse de energie asigură energia necesară pentru sinteza zahărului., Aici, ciclul Calvin este folosit pentru a descrie lumina independentăreacții.
În ciclul Calvin, dioxid de carbon combineswith ribulozo-1, 5-bifosfat (RuBP) în prezența RuBPcarboxylase/oxigenază, (RuBisCo) enzime pentru a produce twomolecules de 3-phosphoglyceric acidul (3-PGA), care este un compus de carbon.Aceasta este prima etapă a reacției independente de lumină și este cunoscută sub numele de carbonfixare.
a doua fază este cunoscută sub numele de reducere și necesită ATP și NADPH., În această etapă, cele două surse de energie oferi energia necesară pentru a convert3-phosphoglyceric acid în gliceraldehid-3-fosfat (G3P), care este de trei-carbon zahar.
în cele din Urmă, în cel de-al treilea stadiu cunoscut sub numele de regenerare, somemolecules de gliceraldehid-3-fosfat sunt folosite pentru a produce molecule de zahăr(glucoză) în timp ce altele sunt reciclate în scopul de a regenera RuBP pentru morereactions. Această etapă este alimentată de ATP care acționează ca sursă de 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.,
Există două tipuri principale de clorofilă, inclusiv:
Clorofila – Clorofila a este cel mai frecvent chlorophylland pot fi găsite în majoritatea photoautotrophs includingcyanobacteria, plantele superioare si de alge. Clorofilă (a) surprinde albastru-violetand portocaliu-roșu (la 675nm) în timp ce reflectă lumina verde (astfel appearinggreen la culoare). Energia din aceste lungimi de undă este apoi utilizată pentru fotosinteză.,
clorofila b-clorofila b este comună în alge și planteși captează lumina verde (la 640 nm). În organismele în care este găsit,clorofila b trece energia din lumină clorofilă o astfel de actorie tocomplement clorofila a. Este deosebit de util atunci când există puține lightgiven care absoarbe un spectru mai larg decât clorofila a. Ca urmare, se isproduced din belșug în cazurile în care lumina soarelui este limitat.,
* în Funcție de cantitatea de lumină disponibilă,clorofila poate fi oxidat pentru a produce clorofilă b
Anoxygenic Fotosinteză
în Timpul fotosintezei, photoautotrophs usecarbon dioxid de carbon și apă pentru a produce molecule de zahăr și oxigen. Această reacțieeste alimentat de energie luminoasă (energia luminoasă este utilizată pentru a produce energie chimică).,
Fotosinteza poate fi prezentat folosind următoarea formulă:
6CO2 (dioxid de carbon) + 6H2O (apă) C6H12O6(glucoză zahăr) + 6O2 (oxigen)
Această reacție este comună printre multe higherplants, alge, precum și cianobacterii. În timp ce cianobacteriile sunt capabileproducând oxigen și zahăr ca produs final, alte bacterii nu sunt capabileproducând oxigen., Ca urmare, cianobacteriile sunt singurele bacterii care AUS-a dovedit a fi capabil să producă oxigen în timpul fotosintezei.
Bacteriathat nu produc oxigen în timpul fotosintezei sunt cunoscute clasificate asobligate anaerobi în timp ce se produce printr-un proces numit asanoxygenic fotosinteză.,
Unele dintre organismele care folosesc acest mecanism noastra includ:
- violet bacterii
- Verde sulf bacterii
- Heliobacteria
- Chloroflexi
în Timp ce aceste organisme folosesc energia luminii pentru propria lor energie, ei nu folosesc apa ca sursa de protoni.Mai degrabă, astfel de gaze ca hidrogenul sulfurat sunt utilizate pentru reducere., Pentru astfel deorganisme precum bacteriile cu sulf verde, pigmenți precum bacterioclorofila (a)și (b) absorb energia luminoasă care este apoi utilizată sau reacția de fotosinteză.
Chemotrophs
Întrucât photoautotrophs își obțin energia de la soare, chemotrophs nu au nevoie de soare și a obține astfel energia lor fromvarious molecule disponibile în mediul lor.
Chemotrophs sunt împărțite îndouă grupe, inclusiv chemoorganotrophs (utilizarea molecule organice ca sursă energetice) și chemolithotrophs care folosesc molecule anorganice., Aici, ne vom concentra pe chemolitotrofe, având în vedere că nu folosesc molecule organice pentru a produceenergy.
Aceste organisme sunt, de asemenea, cunoscut sub numele de lithotrophsand includ diverse bacterii, inclusiv bacterii nitrificatoare și bacteriafound în tuburi în adâncime niveluri. În timp ce aceste organisme trăiesc înmediile în care nu există lumină solară, există suficient material anorganicpentru biosinteză.
în esență, biosinteza implică oxidarea materialului anorganic., Aici, chemolithotrophs (celule) ia în electrondonor (fier, sulf elementar și hidrogen sulfurat etc) care sunt apoi oxidizedto produce energie.
De exemplu, oxidarea hidrogenului sulfurat produceselectrons care sunt transportat prin lanțul transportor de electroni foroxidative phospholyration care produce energie ATP. Energia chimică în FORMOF ATP este apoi utilizată în biosinteză pentru a fixa carbonul pentru a produce compuși organici.,
* Acest proces este diferit de photosynthesiswhere autotrofe sunt capabile de a produce propria lor energie, folosind energie de la soare (lumina soarelui). Deoarece chemolitotrofele nu au acces la lumina soarelui, eitrebuie să se bazeze pe materialul anorganic din mediul lor.
Importanța
așa Cum am menționat, autotrofe sunt primar producersand, prin urmare, ocupă la baza lanțului trofic la primul nivel trofic.,Acest lucru le face foarte importante în natură, având în vedere că orice alt organismcare nu este un producător primar se bazează pe ele pentru supraviețuirea lor. De exemplu,erbivorele se bazează pe plante pentru energia lor și mănâncă diverse plante (iarbă, porumb,frunze etc.) ca sursă de hrană.
Carnivoresand omnivori sunt dependente de plante și carne ca sursă de hrană andenergy. Fără autotrofe, care sunt producătorii primari, toate aceste alteorganisme la niveluri trofice superioare nu ar supraviețui, deoarece lanțul alimentar în ansamblu depinde de producătorii primari.,
în Afară de a fi pur și simplu sursa de alimentare andenergy, ele sunt, de asemenea, importante în alte moduri. TheThioautotrophic bacterii care traiesc in uriasul vierme tub (Riftia pachyptila)utilizează hidrogen sulfurat (oxidare) pentru a produce NADPH și ATP, care este apoi utilizat tosynthesis material organic. Aceasta este folosită ca sursă de energie de către vierme.
aceasta este o relație simbiotică care permite celor două organisme să trăiască șibeneficiați reciproc., Aici, prin urmare, acest tip de autotrofie beneficiază organismelecare trăiesc în medii dure, cum ar fi marea adâncă.,div id=”77e249cdf7″>
Diferența dintre Heterotrofe și Autotrofe
Există o serie de diferențe betweenheterotrophs și autotrofe, acestea includ:
Autotrofe (pentru cea mai mare parte) utilizarea inorganicmaterial pentru a produce compuși organici în timp ce heterotrofe nu – Whereasthey folosi materiale, cum ar fi dioxid de carbon și apă pentru a produce suchorganic compuși ca glucoză, heterotrofe sunt pur și simplu consumatori care requireorganic material (compuși organici) ca sursa lor de energie.,
Autotrofe (phototrophs) au cloroplaste orchlorophyll sau echivalentul pigmenților clorofilieni în timp ce heterotrofe nu – de care Au nevoie acești pigmenți în scopul de a absorbi energia luminoasă forphotosynthesis.
deoarece heterotrofii nu pot efectua acest proces,nu au și nu necesită acești pigmenți., Celulele care nu folosesc lightenergy nu au acești pigmenți, dar se poate folosi material anorganic pentru a face propriile lor hrana ca sursă de energie
dioxid de Carbon – o majoritate de autotrofi needcarbon-dioxid de sinteza propria lor hrana ca sursă de energie. Adică dioxidul de carbon este, în cea mai mare parte, sursa de carbon necesară pentru a producemolecule pe bază de carbon (molecule organice precum glucoza).,
Carbon dioxidedoes nu servesc același scop, în heterotrofe ca ființe umane, vaci sau pigsetc (în astfel de heterotrofe, dioxid de carbon ajută cu astfel de funcții ca 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
Leave a Reply