Vad är Autotrophs?
autotrofer är alla organismer som kan producera sin egen mat. För de flesta uppnås detta genom att använda ljusenergi, vatten och koldioxid. I stället för att använda energi från solen, kommer vissa att använda kemisk energi för att göra sin egen mat.
alla autotrofer använder icke-levande material (oorganiska källor) för att göra sin egen mat., På grund av sin förmåga att göra sin egen mat, refereras autotrophs också ofta till som primärproducenter och upptar därmed basen i livsmedelskedjan. De varierar mycket från de som finns på land (jord) till de som lever i vattenmiljöer.,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., Denna kedja är uppdelad iolika trofiska / näringsnivåer.
eftersom autotrofer inte är beroende av organiskmatter och kan göra sin egen mat från oorganiska källor, deupptar basen av livsmedelskedjan (första trofiska / näringsnivå) medherbivorer och köttätare (såväl som allätare) som upptar andra respektive tredjetrofiska nivåer.,
typer av autotrofer
medan det finns en mängd olika organismer som klassificeras som autotrofer, finns det två huvudtyper baserade påhur de producerar sin mat. Dessa organismer lever i olika miljöer och använder olika mekanismer (och material) för att producera energi.,
The two types are:
- Photoautotroph
- Chemoautotroph
Phototrophs/Photoautotrophs
Basically, phototrophy involves the use of lightenergy (from the sun) for photosynthesis., Här används ljusenergi som erhålls frånsun för att producera matmaterial (organiskt material) från koldioxid ochvatten.
de flesta organismer som använder denna metod för att producera mat havekloroplast (membranbundet) samt en membranbunden kärna. Som sådan är de eukaryota organismer.
det finns olika prokaryoter som också ärkapabla till fotosyntes. Detta inkluderar ett antal bakterier.,
Examples ofphototrophs/photoautotroph include:
- Higher plants (maize plant,trees, grass etc)
- Euglena
- Algae (Green algae etc)
- Bacteria (e.g.,Cyanobakterier)
* alla fotoautotrofer har klorofyll (andraekvivalenta pigment som gör det möjligt för dem att absorbera ljusenergi) som gör det möjligt för dem attskapa ljusenergi
* cyanobakterier är den enda typen av bakteriat som kan producera syre under en längre tid.fotosyntes medan andra bakterier inte kan(orsaker till detta kommer att förklaras nedan i detalj)
fototrofer och fotosyntes
som nämnts har alla fotoautotrofer klorofyll.,Medan vissa som cyanobakterier kanske inte har en kloroplast som innehåller klorofyll, har de klorofyll på plats för att fånga ljusenergi som ska användas för fotosyntes.
I högre växter sker fotosyntes imesofyllskiktet i bladet där kloroplaster finns. Koldioxid kräverför fotosyntes kommer in i mesofyllskiktet och in i kloroplastengenom små öppningar på bladen som kallas stomata.,
vanligtvis ligger dessa öppningar undersidan av bladen för att minimera vattenförlusten undertranspiration. Medan koldioxid tas in genom stomata, är vattenbördas genom osmos från jorden (av specialiserade rothår). Vatten ärsedan transporteras till bladen(och andra delar av växten) genom xylem (en av växterna vaskulära vävnader).
inom kloroplasten placeras klorofylli det innersta membranet som kallas tylakoidmembranet., Denna pigmentkapslar / absorberar de röda och blå våglängderna av ljus (synliga spektrum) som producerar den energi som krävs för fotosyntes.,
mer om kloroplaster här
kort sammanfattning av fotosyntes
fotosyntes förekommer i två huvudfaser, theseinclude:
fotosyntes förekommer i två huvudfaser, theseinclude:
ljusberoende fas (ljusberoende reaktioner)
detta är den första fasen av fotosyntesenoch sker i kloroplastens tylakoidmembran.,
här har tvåfotosystem som kallas Photosystem I och Photosystem II (psi och PSII) avariety av pigment inklusive klorofyllmolekyl som absorberar ljusenergi.Detta ger energi som krävs för att flytta elektroner från vattenmolekyler genomfotona för att göra NADPH (Nikotinamidadenindinukleotidfosfat) och ATP (adenosintrifosfat).
den första fasen av fotosyntesen refereras till som ljusberoende eftersom den endast sker i närvaro av solljus.,Det primära syftet med denna fas är att omvandla ljusenergi från solen intochemical energi (ATP och NADPH). Med hjälp av denna kemiska energi är växter dåbara till syntetiskt organiskt material som sockerarter.
ljusoberoende reaktioner
I växter tar de ljusoberoende reaktionerna plats i frånvaro av solljus. Eftersom den första fasen (ljus beroende reaktioner)framgångsrikt producerat energi i form av ATP och NADPH, solljus är nolonger som krävs med tanke på att dessa energikällor ger den nödvändiga energyfor socker syntes., Här används Calvin-cykeln för att beskriva den ljus-oberoendereaktioner.
I Calvincykeln kombineras koldioxid med ribulos-1, 5-bisfosfate (RuBP) i närvaro av RuBPcarboxylase/oxygenas, (RuBisCo) enzym för att producera tvåomolekyler av 3-fosfoglycerinsyra (3-pga) som är en trekolförening.Detta är den första etappen av ljusoberoende reaktion och är känd som karbonfixering.
den andra fasen kallas reduktion och kräver ATP och NADPH., I detta skede ger de två energikällorna den energi som krävs för att konvertera3-fosfoglycerinsyra till glyceraldehyd-3-fosfat (G3P), vilket är entrekolssocker.
slutligen, i den tredje etappen som kallas regenerering, används somemolekyler av glyceraldehyd-3-fosfat för att producera sockermolekyler (glukos) medan andra återvinns för att regenerera RuBP för morereactions. Detta stadium drivs av ATP som fungerar som energikälla.,
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.,
det finns två huvudtyper av klorofyll inklusive:
klorofyll A – klorofyll A är den vanligaste klorofyllin kan hittas i majoriteten av fotoautotroferna inklusivecyanobakterier, högre växter och alger. Klorofyll (a) fångar blåvioletoch orange-rött ljus (vid 675nm) samtidigt som det reflekterar grönt ljus (sålunda visasgrön i färg). Energi från dessa våglängder används sedan för fotosyntes.,
klorofyll b – klorofyll b är vanligt i alger och växteroch fångar grönt ljus (vid 640 nm). I de organismer där den finns,passerar klorofyll b energi från ljuset till klorofyll a sålunda verkande tillkomplement klorofyll A. Det är särskilt användbart när det finns lite lightgiven som absorberar ett bredare spektrum än klorofyll A. som ett resultat är detproducerat i gott under fall där solljuset är begränsat.,
* beroende på hur mycket ljus som är tillgängligt kan klorofyll oxideras för att producera klorofyll b
Anoxygenisk fotosyntes
under fotosyntes använder fotoautotroferkoldioxid och vatten för att producera sockermolekyler och syre. Denna reaktion drivs av ljusenergi (ljusenergi används för att producera kemisk energi).,
fotosyntes kan presenteras med följande formel:
6CO2 (koldioxid) + 6H2O (vatten) C6H12O6(glukossocker) + 6O2 (syre)
denna reaktion är vanlig bland många högreväxter, alger samt cyanobakterier. Medan cyanobakterier kan producera syre och socker som slutprodukt är andra bakterier inte kapabla att producera syre., Som ett resultat är cyanobakterier de enda bakterierna som Harben visat sig kunna producera syre under fotosyntesen.
Bacteriathat producerar inte syre under fotosyntesen är kända klassificeras asobligate anaerober medan de producerar genom en process som refereras till asanoxigen fotosyntes.,
några av de organismer som använder denna mekanism för attproducera inkluderar:
- de lila bakterierna
- gröna svavelbakterier
- heliobacteria
- chloroflexi
medan dessa organismer använder ljusenergi för attproducera sin egen energi, använder de inte vatten som källa till protoner.Snarare används sådana gaser som vätesulfid för reduktion., För sådanaorganismer som gröna svavelbakterier absorberar sådana pigment som bakterioklorofyll (A)och (b) ljusenergi som sedan används eller fotosyntesreaktion.
Kemotrofer
medan fotoautotrofer får sin energi från solen behöver kemotrofer inte solen och får därmed sin energi frånolika molekyler som finns tillgängliga i deras miljö.
Kemotrofer är indelade itvå grupper inklusive kemoorganotrofer (använd organiska molekyler som en källa tillenergi) och kemolitotrofer som använder oorganiska molekyler., Här skall vi fokusera på kemolitotrofer med tanke på att de inte använder organiska molekyler för att producera energi.
dessa organismer är också kända som lithotrophsand inkluderar olika bakterier, inklusive nitrifierande bakterier och bakteriefound i rörmaskar i djupa havsnivåer. Medan dessa organismer lever imiljöer där det inte finns något solljus, finns det tillräckligt oorganiskt material för biosyntes.
I huvudsak innebär biosyntes oxidationen av det oorganiska materialet., Här tar kemolithotrophs (celler) i electrondonor (järn, elementärt svavel och vätesulfid etc) som sedan oxideras för att producera energi.
till exempel producerar oxidationen av vätesulfid elektroner som transporteras genom elektrontransportkedjan föroxidativ fosfolyration som producerar ATP-energi. Den kemiska energin i form av ATP används sedan i biosyntes för att fixera kol för att producera organiskaföreningar.,
* denna process skiljer sig från fotosyntesendär autotrofer kan producera sin egen energi genom att använda energi från thesun (solljus). Eftersom kemolitotrofer inte har tillgång till solljus, demåste förlita sig på oorganiskt material i sin miljö.
betydelse
som nämnts är autotrofer primärproducenteroch upptar därför basen av livsmedelskedjan på den första trofiska nivån.,Detta gör dem mycket viktiga till sin natur med tanke på att alla andra organisationer som inte är en primärproducent förlitar sig på dem för deras överlevnad. Till exempel är växtätare beroende av växter för sin energi och äter olika växter (gräs, majs,löv etc) som deras källa till mat.
köttätare och allätare är beroende av växter och kött som källa till mat och energi. Utan autotrofer, som är de primära producenterna, skulle alla dessa andraorganismer på högre trofiska nivåer inte överleva eftersom foodchain som helhet är beroende av de primära producenterna.,
förutom att helt enkelt vara källa till mat ochenergi är de också viktiga på andra sätt. TheThioautotrophic bakterier som lever i den gigantiska tuben mask (Riftia pachyptila)använder svavelväte (oxidation) för att producera NADPH och ATP som sedan används tosynthesis organiskt material. Detta används som energikälla av masken.
detta är ett symbiotiskt förhållande som gör det möjligt för de två organismerna att leva ochfördelar varandra., Här gynnar därför denna typ av autotrofi organismersom lever i tuffa miljöer som djuphavet.,div id=”77e249cdf7″>
Skillnaden mellan Heterotrophs och Autotrophs
Det finns ett antal skillnader betweenheterotrophs och autotrophs, dessa inkluderar:
Autotrophs (för det mesta) använd inorganicmaterial att producera organiska föreningar medan heterotrophs inte – Whereasthey använda sådant material som koldioxid och vatten för att producera suchorganic föreningar som glukos, heterotrophs är helt enkelt för konsumenterna att requireorganic material (organiska föreningar) som källa av energi.,
autotrofer (fototrofer) har kloroplastorklorofyll eller motsvarande klorofyllpigment medan heterotrofer inte gör det – de behöver dessa pigment för att absorbera ljusenergi förfotosyntes.
eftersom heterotrofer inte kan utföra denna process har de inte eller kräver dessa pigment., Autotrofer som inte använder lightenergy har inte dessa pigment, men kan använda oorganiskt material för att göra sinrown mat som energikälla
koldioxid – en majoritet av autotrofer behöverkoldioxid för att syntetisera sin egen mat som energikälla. Det vill säga koldioxid är för det mesta källan till kol som krävs för att producerakolbaserade molekyler (organiska molekyler som glukos).,
Kol dioxidedoes inte tjäna samma syfte i heterotrophs som människor, kor eller pigsetc (i sådana heterotrophs, koldioxid hjälper till med sådana funktioner som 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