Автотрофное и гетеротрофное питание. Хемосинтез
Все живые организмы на Земле по типу питания делятся на две большие группы: автотрофы и гетеротрофы. Есть ещё миксотрофы (или автогетеротрофы) – эти организмы могут использовать как гетеротрофный, так и автотрофный способы питания (в зависимости от условий среды).
Рассмотрим каждую группу подробнее.
Автотрофы
Автотрофные организмы способны производить органические вещества самостоятельно, используя лишь воду, углекислый газ и минеральные соли. Автотрофы в свою очередь делятся на две группы:
- фотосинтетики (фототрофы);
- хемосинтетики (хемотрофы).
К фототрофам относятся зелёные растения (кстати, мы подробно рассмотрели процесс фотосинтеза в прошлой статье). Хемотрофами являются некоторые протисты (одноклеточные эукариоты), грибы и бактерии.
Особенности автотрофных организмов:
- получают энергию в чистом виде от солнечного излучения (его видимой части);
- поглощают СО2 и выделяют кислород на свету (в отсутствии света происходит обратный процесс);
- используют энергию химических связей для восстановления собственных энергозапасов.
Гетеротрофы
Гетеротрофные организмы не способы самостоятельно синтезировать органические соединения из неорганических, поэтому питаются уже готовыми органическими веществами извне. Из полученных веществ (растительного или животного происхождения) гетеротрофы строят собственные белки, углеводы, липиды и т. д.
К гетеротрофам относятся животные, грибы и большинство микроорганизмов.
В зависимости от источника питания гетеротрофные организмы делятся на три группы:
- Сапрофиты – питаются мёртвыми органическими остатками или выделениями живых организмов. К сапрофитам относятся бактерии гниения и брожения, молочнокислые бактерии, некоторые грибы.
- Паразиты – обитают внутри или снаружи живых организмах и питаются за их счёт.
- Голозои – эти организмы способны к самостоятельному захвату, поглощению и перевариванию пищи внутри своего тела. К ним относятся некоторые бактерии (например, амёбы, инфузории) и животные. Последние могут быть плотоядными, растительноядными и всеядными – в зависимости от своих гастрономических предпочтений.
Миксотрофы
Миксотрофные организмы могут использовать различный тип питания в зависимости от условий внешней среды. Например, эвглена зелёная. Этот одноклеточный жгутиковый организм на свету фотосинтезирует, а в темноте использует в качестве пищи готовые органические вещества.
Теперь разберём подробнее, что такое хемосинтез.
Хемосинтез и его значение
Хемосинтез – это процесс образования органических веществ за счёт химической энергии неорганических соединения.
Этот способ автотрофного питания характерен в основном для бактерий. Они используют энергию соединений различных химических элементов: азота, серы, железа. В зависимости от того, какие это элементы, хемосинтезирующие бактерии делятся на:
- Железобактерии – они окисляют двухвалентное железо до трёхвалентного: Fe2+→Fe3++E.
- Серобактерии – окисляют сероводород до свободной серы или сульфатов: 2H2S+O2=2H2O+2S+E, H2S+O2=2H2SO4+E.
- Нитрифицирующие бактерии – окисляют аммиак до нитритов и нитратов: NH3→HNO2→HNO3+E.
- Водородные бактерии – окисляют молекулярный водород: 2H2 + O2 → 2H2O + Е.
Каково же значение хемосинтеза для нашей планеты и живых существ?
Хемотрофы играют очень важную роль в круговороте химических элементов: азота, серы, железы и т. д. В процессе их жизнедеятельности образуются залежи многих полезных ископаемых. Кроме того, являются природными усвоителями ядохимикатов – аммиака и водорода, а некоторые из них используются для очистки сточных вод.
Кстати! Если ты готовишься к ЕГЭ по биологии и хочешь набрать высокий балл, то у меня для тебя крутые новости ;) Мы с командой разработали пакет удобных и полезных спецкурсов, чтобы мощно прокачать тебя к экзамену! Узнавай подробности и забирай спецкурсы – вот по этой ссылке.