Гетеротрофы

Содержание:

В гетеротрофные бактерии, также называемые органотрофами, представляют собой микроорганизмы, которые синтезируют свои собственные биомолекулы из сложных карбонизированных органических соединений, хотя они могут захватывать неорганические элементы, кроме углерода. Некоторым необходимо паразитировать на высших организмах, чтобы выжить.

Гетеротрофные бактерии делятся на фотогетеротрофов и хемогетеротрофов. Оба используют органические соединения в качестве источника углерода, но отличаются тем, что первые используют свет в качестве источника энергии, а вторые используют химическую энергию.

Гетеротрофные бактерии присутствуют во многих экосистемах, таких как почва, вода, морской илистый снег, среди прочего, участвуя в экологическом балансе. Они также могут быть обнаружены паразитирующими на высших организмах, таких как растения, животные или люди, либо в качестве патогенов, либо в качестве условно-патогенных микроорганизмов в симбиотических отношениях.

Автотрофы – первые в цепочке

Слово «автотроф» имеет греческое происхождение и состоит из двух корней – «авто» – сам, и «трофи» – питание. Автотрофами называют организмы, способные потреблять неорганические вещества из окружающей среды и, используя их, синтезировать сложные органические соединения.

Автотрофы расположены на первой ступеньке пищевой цепи. Они являются источником того органического вещества, из которого состоит все живое на Земле. К автотрофам причисляют растения, водоросли и некоторые бактерии. Энергию, необходимую для синтеза органики, автотрофы получают либо от Солнца (процесс фотосинтеза), либо от химических реакций.

Источники азота

Основные источники азотного питания аутотрофных (автотрофных) бактерий – неорганические соединения азота, то есть соли азота.

Основные источники азотного питания гетеротрофных бактерий – аминокислоты. Бактерии могут получать аминокислоты непосредственно из белков организма-хозяина при паразитизме или готовыми из питательных сред.

По способам азотного питания (усвоения азотистых веществ) выделяют четыре группы:

• протеолитические микробы – способны расщеплять нативные белки (содержащие все аминокислоты и способные выполнять все биологические функции), пептиды, аминокислоты;
• дезаминирующие микробы – способны отщеплять аминогруппы только у свободных аминокислот;
• нитритно-нитратные микробы – способны усваивать окисленные формы азота;
• азотфиксирующие бактерии (микробы) – способны усваивать атмосферные формы азота.

Фон по автотрофному и гетеротрофному питанию: различия и сравнения

Автотрофное питание

Автотрофы создают свою собственную пищу посредством процесса, известного как фиксация углерода или углеродная фиксация. Это процесс получения углерода непосредственно из углекислый газ (неорганический углерод) при ассимиляции в органические соединения. Это используется в органических клетках различных автотрофных организмов. Один из наиболее распространенных процессов фиксации углерода известен как фотосинтез..

Автотрофы могут быть фото автотрофный или автотрофный химиотерапия. Фотоавтотрофы используют свет в качестве источника энергии для лис и усваивают углерод для пищи. Хемоавтотрофы используют другие химические вещества в качестве источника энергии. Они могут включать сероводород, элементарную серу, аммоний и двухвалентное железо. Все растения, некоторые бактерии, археи (одноклеточные организмы без ядра) и протисты (не вегетативные, не животные или не грибковые, но имеют клетки с ядрами) получают углерод таким способом.

Фотосинтез — это процесс, при котором зеленые растения и другие организмы преобразуют энергию света в химическую энергию. Во время фотосинтеза энергия света захватывается органеллой, называемой хлоропласт. Это присутствует в этих клетках и используется для преобразования воды, двуокиси углерода и других минералов в кислород и другие богатые энергией органические соединения…

Гетеротрофное питание

С другой стороны, гетеротрофные существа получают пищу от органические источники присутствует в вашем окружении. Они не могут превратить неорганический углерод в органический углерод. Это означает, что им нужно есть или поглощать материалы, содержащие органические соединения, такие как растения и животные. Этот органический углерод может поступать из любого живого существа и его отходов, которые варьируются от микроскопических бактерий до крупных млекопитающих..

Есть два типа гетеротрофов; photoheterotrophs и chemoheterotrophs. Фотогетеротрофы используют энергию света, чтобы стать различными типами энергии, но им нужен органический материал в качестве источника углерода. Хемогетеротрофы получают свою энергию посредством химической реакции, которая выделяет энергию, разрушая органические молекулы. По этой причине фотогетерографические и хемогетерографические организмы должны питаться живыми или мертвыми организмами, чтобы получать энергию и перерабатывать органическое вещество…

Короче говоря, разница между автотрофными и гетеротрофными существами заключается в способе получения пищи. Большинство животных гетеротрофны, в то время как автотрофные животные, может быть, даже нет в зависимости от состояния дискуссии.

Дополнительная информация

Биологи любят классифицировать живые организмы. Сначала выделяется значимый критерий. В качестве такового можно использовать метод получения энергии для питания. После этого смотрят на природу, и уже понятно на какие группы делятся автотрофные организмы:

1. Хемотрофы — организмы, использующие химические реакции для питания;
2. Фототрофы — организмы, использующие солнечную энергию для питания.

Интересующиеся могут заняться самостоятельной классификацией организмов по любому понравившемуся критерию. Возможно, именно эта классификация однажды станет востребована наукой.

Например, можно использовать критерий возраста происхождения. Известно, какие организмы были первыми автотрофами — цианобактерии, среди которых встречаются сине-зеленые водоросли или цианопрокариоты. Некоторые представители таких организмов дошли до нашего времени.

Ученые предупреждают: наука требует классификации. Если выделить правильный критерий, расположить организмы в соответствии с ним, количество накопленного знания возрастает.

Но все определения нужны человеку исключительно для удобства познания. Природа же куда сложнее любой классификации, об этом нельзя забывать!

Формы питания

Существуют различные формы питания в зависимости от типа организма или живого существа, среди которых мы можем обнаружить, что:

Одноклеточные организмы извлекают извне то, что им нужно для выживания, клетка захватывает пищу и начинает распространять на нее пищеварительные ферменты лизосом. После этого используемые вещества направляются внутрь клетки, а остатки выводятся из организма..

В случае грибов этот процесс происходит за счет поглощения органического вещества из субстрата, на котором они живут. Это органическое вещество, которое они поглощают, может происходить из сапрофитов, симбиоза с овощами или также паразитически жить на других живых существах или внутри них..

С другой стороны, животные, потому что они являются многоклеточными организмами, имеют немного более сложный характер и проходят совершенно другой процесс с четкой дифференцировкой клеток..

Каждая клетка выполняет определенную функцию и сгруппирована, имея одинаковые функции, образуя ткани, и они, в свою очередь, образуют и связываются в органах, которые вызывают устройства или системы (пищеварительная, кровеносная, дыхательная и выделительная), которые выполняют определенные функции в пределах организм.

• Пищеварительная система: отвечает за приготовление пищи, принятой внутрь, чтобы она могла превращать их в полезные питательные вещества для клеток.
• Дыхательная система: отвечает за прием кислорода, необходимого организму для жизнедеятельности и клеточного дыхания, а затем удаляет его в виде углекислого газа.
• Экскреторное устройствоЕго функция состоит в том, чтобы выводить из организма все те токсичные вещества, которые образуются в результате пищеварения и которые вырабатываются клеткой при ее функционировании..
• Кровеносная системаЕго работа состоит в том, чтобы распределять питательные вещества и кислород (поглощенный другими организмами) через все клетки организма и доставлять отходы и углекислый газ в соответствующие органы..

Характеристика грибов-паразитов

Паразитизм – распространенное явление. Неудивительно, что среди грибов оно приняло масштабные формы. Существует тысячи видов, которые поражают своего хозяина и приводят к его гибели. Они провоцирует возникновение некоторых болезней у растений, животных и человека.

Также читайте: Гриб боровик: съедобные виды и опасные двойники

Особенности грибов-паразитов

Заражение организма начинается с проникновения споры. Это клетки, которые служат для полового и бесполого размножения грибов. Попадая в организм, она разрастается. Многочисленные нити начинают проникать в центр клеток и оплетать их и ткани. Таким образом, паразит питается, что вызывает отмирание клеток.

Всё, что нужно знать о грибах (видео)

Паразиты обладают высокой скоростью размножения. Они способны уничтожить своего хозяина за 2-3 дня (например, насекомых) и снова начинать свою охоту. При этом споры сохраняют жизнеспособность в течение нескольких лет в самых экстремальных условиях.

Некоторые грибы приспособлены к жизни в наземных условиях, другие могут существовать только в самом организме. Так как они вырабатывают слишком мало ферментов, определенный гриб паразитирует только в теле одного вида.

Кажется, что грибы-паразиты не приносят никакой пользы, но это не так. Конечно, они наносят урон сельскому хозяйству и являются возбудителями болезней, но некоторые грибы уничтожают вредных насекомых (саранчу, мух, комаров). А березовый чага активно используется в создание лекарственных препаратов.

Часто можно встретить гриб трутовик на стволах большинства деревьев

Названия и описание съедобных грибов-паразитов

Видов пригодных в пищу не так уж и много, но после соответствующей термической обработки они полностью теряют все свои негативные свойства.

Трутовики. Гуляя по лесу, часто можно встретить этого паразита на стволах большинства деревьев

При его сборе необходимо соблюдать осторожно, так как не все эти паразиты пригодны в пищу:

• Листоватый. Один из самых крупных представителей (до 1 м в ширину и до 20-22 кг по весу). Мясистые и тонкие шляпки собраны в один диск, из которых растет одна ножка до 10 см в диаметре. Цвет серый, с желтым или бурым подтоном. Мякоть приятная на аромат;
• серо-желтый. Не очень большой гриб, максимальный его размер 30 см. Собирать его нужно весной и только молодых особей. Шляпки напоминают веера, в разрезе гриб мягкая и сочная, легко ломается;
• зимний. Пригодны молодые трутовики. Небольшая шляпки (до 10 см) покрыта пушком или небольшими чешуйками. Цвет белый с серым отливом.

Паразиты преимущественно заселяют живые тела

1. Чага. Предпочитает березы. Выглядит как грубый нарост, поэтому распознать его можно только по неправильной форме, которая резко выделяется на гладком стволе. Цвет гриба черно-бурый, внутри он темно-бежевый. Из этого паразита получаются вкусные настойки, но в пищу он не употребляется.
2. Вешенки. И хотя эти грибы чаще встречаются на стволах деревьев, они могут появляться и на взрослых особях, паразитируя на них. Особи выстраиваются в многочисленные ряды, поодиночке растут очень редко. Волнистые шапки плавно перетекают в толстые ножки, цвет у вешенок бледно-серый с легким фиолетовым оттенком.

Также читайте: Тысячелистник: лечебные свойства и противопоказания лекарственного растения

§ 23. Питание клетки

 1. Какие способы питания вам известны?

Ответ. 1. Питание — процесс поглощения веществ из окружающей среды, их преобразование в организме и создание из них усваиваемых организмом веществ, специфических для каждого конкретного организма.

Создание органических веществ из неорганических происходит при автотрофном способе питания. Использование готовых органических веществ — при гетеротрофном способе питания. Автотрофный способ характерен для зеленых растений и некоторых видов бактерий, а гетеротрофный — для всех других организмов.

Организмы сочетающие оба способа питания (зеленая эвглена, хламидомонада) обладают микотрофным питанием.

2. Приведите примеры фототрофов.

Ответ. Фототрофы осуществляют образование органических веществ в процессе фотосинтеза (зеленые растения, цианобактерии, серобактерии)

3. Как питаются гетеротрофы?

Ответ. Гетеротрофы питаются готовыми органическими веществами сапрофиты, паразиты, симбиотические организмы.

Вопросы после §23

1. Какие организмы являются гетеротрофами?

Ответ. Гетеротрофы не могут сами синтезировать весь набор необходимых им для жизнедеятельности органических веществ. Поэтому они поглощают нужные им соединения из окружающей среды. Затем они строят из полученных органических веществ собственные белки, липиды, углеводы. К гетеротрофам относятся животные, грибы и многие бактерии. Кроме того, клетки растений, неспособные к фотосинтезу (например, клетки корня), также питаются гетеротрофно, поскольку получают органические вещества из других органов зелёного растения.

Существуют также организмы, способные использовать оба способа питания. Это, например, эвглена зелёная, которую ботаники относят к одноклеточным зелёным водорослям, а зоологи – к жгутиковым простейшим. И те и другие правы, поскольку на свету этот организм – фототроф, а в темноте – гетеротроф. Некоторые растения, например венерина мухоловка или росянка, способны пополнять нехватку азота ловлей и перевариванием насекомых, другие растения частично перешли к паразитическому образу жизни и, помимо фотосинтеза, могут получать органические вещества из организма хозяина при помощи особых видоизменений корней (омела, петров крест, повилика).

Полученные авто– или гетеротрофным путем органические вещества не могут непосредственно обеспечивать энергией процессы, происходящие в клетке. За счёт энергии химических связей этих веществ сначала обязательно синтезируется универсальный для всех живых существ источник энергии – АТФ

2. Какие организмы на Земле практически не зависят от энергии солнечного света?

Ответ. Хемосинтезирующие организмы (например, серобактерии) могут жить в океанах на огромной глубине, в тех местах, где из разломов земной коры в воду выходит сероводород. Конечно же, кванты света не могут проникнуть в воду на глубину около 3—4 километров (на такой глубине находится большинство рифтовых зон океана). Таким образом, хемосинтетики — единственные организмы на земле, не зависящие от энергии солнечного света.

С другой стороны, аммиак, который используется нитрифицирующими бактериями, выделяется в почву при гниении остатков растений или животных. В этом случае жизнедеятельность хемосинтетиков косвенно зависит от солнечного света, так как аммиак образуется при распаде органических соединений, полученных за счёт энергии Солнца.

Роль хемосинтетиков для всех живых существ очень велика, так как они являются непременным звеном природного круговорота важнейших элементов: серы, азота, железа и др. Хемосинтетики важны также в качестве природных потребителей таких ядовитых веществ, как аммиак и сероводород. Огромное значение имеют нитрифицирующие бактерии, которые обогащают почву нитратами и нитритами, — форма азота, преимущественно усваиваемая растениями. Некоторые хемосинтетики (в частности, серобактерии) используются для очистки сточных вод.

Хемосинтез ( от лат. chemo — «химио» и synthesis «синтез») — способ автотрофного питания, при котором источником энергии для синтеза органических веществ из CO2 служат реакции окисления неорганических соединений. Подобный вариант получения энергии используется только бактериями или археями. Явление хемосинтеза было открыто в 1887 году русским учёным С. Н. Виноградским.

Необходимо отметить, что выделяющаяся в реакциях окисления неорганических соединений энергия не может быть непосредственно использована в процессах ассимиляции. Сначала эта энергия переводится в энергию макроэнергетических связей АТФ и только затем тратится на синтез органических соединений.

Гетеротрофы

Гетеротрофы (от греч. Heterone — «другой» и trophe — «питание») — организмы, требующие органических соединений, как источника углерода для роста и развития. Также известны как консументы (от лат. consume — употреблять).

К гетеротрофным организмам относятся все животные и человек, а также некоторые паразитические растения и бактерии. Среди этих растений можно выделить группу растений паразитов и растений-хищников. Гетеротрофные организмы (животные, грибы, часть прокариотов) не могут создавать органические соединения непосредственно из неорганических.

Гетеротрофы известны как консументы или потребители в пищевой цепочке. Гетеротрофы является противоположностью автотрофам, которые используют неорганические вещества, углекислоту или бикарбонат, как единственный источник углерода. Все животные — гетеротрофы, также как и грибы и многие бактерии и археи (группа микроорганизмов с прокариотным типом строения клетки). Некоторые паразитические растения также полностью или частично являются гетеротрофами, тогда как хищные растения потребляют мясо для получения азота, будучи при этом автотрофами.

Гетеротрофы не в состоянии синтезировать органические соединения на основе углерода независимо, используя неорганические источники (например животные, в отличие от растений, не могут проводить фотосинтез) и поэтому должны получать питательные вещества от автотрофов или других гетеротрофов. Чтобы называться гетеротрофам, организм должен получать углерод из органических соединений. Если он получает азот из органических соединений, но не углерод, он будет считаться автотрофом.

Есть два возможных подтипа гетеротрофов:

1. Фотогетеротрофы, получающих энергию от света. К ним относятся некоторые виды бактерий, нуждающихся в готовых органических соединениях, источником энергии является свет. В частности, к фотогетеротрофам относят большинство несерных пурпурных бактерий, поскольку они растут лишь при наличии света и органических соединений.
2. Хезогетеротрофы, что получают энергию за счет окисления или восстановления неорганических смесей. Такой тип питания реализуется у человека, животных и многих микроорганизмов.

Гетеротрофы-животные

К гетеротрофам относятся в первую очередь животные. Именно на них приходится основа биомассы гетеротрофов, они наиболее заметны, это наиболее крупные гетеротрофы, для них характерны наиболее разнообразные экологические ниши и биоценотическая роль.

Готовые работы на аналогичную тему

• Курсовая работа Значение гетеротрофов в экосистемах 420 руб.
• Реферат Значение гетеротрофов в экосистемах 270 руб.
• Контрольная работа Значение гетеротрофов в экосистемах 240 руб.

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

Замечание 1

Роль животных в природе – животные являются важнейшим ком¬понентом природы, от целостности которого зависит и равновесие ок¬ружающей среды, экосистем и биосферы в целом, и в конечном итоге благополучие человека. В этом их главная роль. Животные участвуют в формировании экосистем, биологическом круговороте веществ, биогенной миграции веществ на Земле в целом, почвообразовательном процессе, биологической борьбе с вредителями сельского хозяйства и лесных насаждений, естественном отборе, расселении и опылении растений, регулировании численности различных видов организмов и выполняют санитарную функцию.

Важность гетеротрофного питания

Некоторые организмы с гетеротрофным питанием играют очень важную роль в природе. В связи с этим сапрофитные грибы способствуют деградации мертвые вещества в более простых элементах. Это помогает растениям, живущим рядом с этими грибами, усваивать разложенные питательные вещества.

Другие организмы, которые вносят вклад в экосистему, — это сапрофитные бактерии. Из-за их воздействия на множество материалов их называют крупнейшими деструкторами природы. Люди также пользуются мощными разрушительными способностями бактерий. Поэтому он использует их для разрушения органических веществ и превращения их в удобрение, которое затем используется в качестве удобрения для стимулирования роста растений.

Тип

Голозойское питание

Голозойское питание — это тип питательных веществ, которые потребляются организмами. в жидких и твердых продуктах, которые перерабатываются в пищеварительной системе. Таким образом, органическое вещество выделяется в более простые молекулы, которые затем поглощаются организмом.

Например, белок, содержащийся в мясе, превращается в аминокислоты и становится частью клеток человека. После этого процесса удаляются питательные вещества, в том числе вода, а оставшиеся частицы выводятся из организма.

Этот тип гетеротрофного питания является характерной чертой люди, животные и некоторые одноклеточные организмы (как амебы). Организмы, которые представляют это питание, следующие:

• Травоядные животные: животные, входящие в эту категорию, питаются в основном растениями. В пищевой цепочке они считаются основными потребителями. Кроме того, их можно классифицировать по-разному в зависимости от типов растительных источников, которые они потребляют. К травоядным относятся коровы, кролики, жирафы, олени, овцы, панды, бегемоты, слоны и ламы.
• Плотоядные: Плотоядные животные получают энергию и все свои потребности в питании, поедая мясо (через хищничество или поедая падаль). В некоторых случаях он может питаться исключительно мясом, поэтому считается строгим или настоящим плотоядным животным. Однако иногда вы можете есть небольшое количество овощей, но ваша пищеварительная система не может их эффективно переваривать. В эту группу входят львы, гиены, тигры, койоты и орлы.
• Всеядные: животные, которые едят растения и животных, попадают в эту категорию. Они универсальны и приспособлены, их пищеварительный тракт может перерабатывать растительные вещества и мясо, хотя он не особенно подходит для эффективной обработки некоторых ингредиентов, присутствующих в двух диетах. Некоторыми примерами этой группы являются люди, свиньи, вороны, еноты, пираньи и медведи, за исключением белых медведей и панд.

Сапрофитное питание

Сапрофитное питание — это питание, в котором источником пищи являются мертвые и разлагающиеся организмы. Из них они получают энергию для выполнения своих важных функций. В эту группу входят грибы и некоторые бактерии. Чтобы расщепить проглоченные вещества, сапрофиты выделяют ферменты, которые действуют на сложные молекулы и превращают их в более простые элементы. Эти молекулы поглощаются и используются в качестве источника питательной энергии.

Для того, чтобы этот вид питания происходил эффективно, необходимы особые условия. К ним относятся влажная среда и присутствие кислорода, хотя дрожжам он не нужен для пищевого обмена. Кроме того, pH среды, в которой он находится, должен быть нейтральным или слабокислым, а температура должна быть теплой.

Надеюсь, что с помощью этой информации вы сможете больше узнать о гетеротрофном питании и его характеристиках.

Что это?

Автотрофы – живые организмы, способные самостоятельно синтезировать органические веществ из неорганических. Из определения понятно, что к автотрофам в первую очередь относятся зеленые наземные растения, водоросли, а также цианобактерии или сине-зелёные водоросли, т.е. все организмы, способные к фотосинтезу. Они называются фототрофами и используют солнечный свет в качестве источника энергии.

Рис. 1. Цианобактерии.

Помимо фототрофов к автотрофам относятся хемотрофы или хемоавтотрофы. В качестве источника энергии они используют энергию, выделяющуюся при окислении неорганических веществ, и за счёт неё синтезируют органические вещества из неорганических. Получать органические вещества они могут в кислородной или бескислородной среде. К хемотрофам относятся некоторые виды бактерий – серобактерии, железобактерии, нитрифицирующие и т.д. Хемотрофы – единственные организмы, не зависящие от солнечного света.

Рис. 2. Хемотрофы.

Гетеротрофы – живые организмы, получающие готовые органические вещества вместе с пищей. К ним относится большая часть животных от простейших до человека, грибы, большинство бактерий. Гетеротрофы, поедающие автотрофов, являются растительноядными организмами. Гетеротрофные организмы, питающиеся гетеротрофами, могут быть хищниками или паразитами.

По способу потребления пищи гетеротрофы делятся на два вида:

ТОП-3 статьи

которые читают вместе с этой

• фаготрофов (голозоев) – употребляют пищу кусками за счёт проглатывания;
• осмотрофов – поглощают предварительно переваренные в окружающей среде органические вещества всей поверхностью тела.

Гетеротрофы могут использовать в качестве пищи живые или неживые организмы.В связи с этим выделяют:

• биотрофов – поедают живые организмы (хищники, травоядные);
• сапротрофы – потребляют органические вещества мёртвых организмов (бактерии гниения, дрожжи, опята).

К биотрофам относятся:

• зоофаги – потребляют животных;
• фитофаги – поедают растения.

Некоторые живые организмы могут быть одновременно зоофагами и фитофагами. Они называются всеядными. К ним относятся многие млекопитающие, в том числе человек. Паразиты в зависимости от природы хозяина могут быть зоофагами или фитофагами. Например, гриб спорынья – паразит растений, аскарида – паразит животных.

Сапротрофы могут питаться:

• детритом (детритофаги) – некоторые грибы, дождевые черви;
• трупами животных (некрофаги) – грифы, шакалы;
• экскрементами (копрофаги) – личинки мух, жуки-скарабеи.

Рис. 3. Виды гетеротрофов.

Автотрофные и гетеротрофные типы питания тесно взаимосвязаны в системе пищевой цепочки. От выживаемости автотрофов зависит жизнь всей последующей цепочки гетеротрофов.

Что такое автотрофные бактерии

Автотрофные (от греч. «авто»- «сам», «трофе» — «пища»), то есть самопитающиеся, бактерии обитают в различных средах и экологических нишах: почвенной, воздушной, водной, минеральной. Автотрофы не так многочисленны, как гетеротрофы. Большинство автотрофов бесцветны, и лишь немногие из них окрашены в зеленый или пурпурный цвет.

Они считаются первой формой жизни на планете, возникли примерно 3,5 млрд. лет назад. Автотрофы сами производят органические вещества из неорганических. Автотрофными бактериями являются:

• Цианобактерии, или сине – зеленые водоросли. В их клетках содержится хлорофилл. Они могут создавать органические вещества, при этом используя энергию солнца. Благодаря цианобактериям миллиарды лет назад атмосферу Земли наполнил кислород.
• Железобактерии и серобактерии используют энергию, получаемую из химических реакций, то есть они преобразуют одни минеральные вещества в другие.

Бактерии, синтезирующие вещества в результате фотосинтеза, называются фототрофными, в результате хемосинтеза – хемотрофные.

В своем развитии автотрофные бактерии независимы и автономны  от жизнедеятельности  других организмов, они относятся к свободноживущим организмам. Это значит, что им не нужно вторгаться в сторонние организмы или разлагать мертвые органические вещества с целью получения нужных для жизни питательных веществ.

Автотрофы преимущественно обитают в почве.

Автотрофные бактерии потребляют углерод, являющийся неорганическим веществом, для синтеза клетки. Они получают энергию или за счет фотосинтеза, применяя световую энергию, или при хемосинтезе, то есть окисляя такие неорганические соединения, как аммиак, нитриты, сероводород  и железосодержащие соли.

Бактерии являются самым распространенным видом живых организмов, обитающих на Земле. Они образуют самостоятельно царство. Это простейшие одноклеточные микроорганизмы, не имеющие оформленного клеточного ядра. Ядерное вещество распределяется по всей цитоплазме. Бактерии относятся к прокариотам. Они размножаются путем деления клетки надвое. Как правило, бактерии имеют форму шара, палочки или спирали, изогнутые или сложенные из кокков. На сегодняшний день известно более 2500 видов бактерий.

Являясь неприхотливыми организмами,  бактерии очень широко распространены на планете. Они способны существовать в разных условиях (вода, песок, лед, дно водоемов, почва и песок, горячие источники), при разных температурах; в щелях и порах; на поверхности тела и во внутренних органах животных и человека.

Бактериям, как и любым живым клеткам, нужны питательные вещества и энергия для построения белков и управления биохимическими процессами. Бактерии потребляют азот, воду, углерод в больших количествах. Они также нуждаются в железе и фосфоре. Одни виды бактерий могут потреблять органические молекулы, чтобы получить энергию, а другие виды бактерий восполняют свою энергию из неорганических источников. Первый вид бактерий относится к гетеротрофам. Второй вид бактерий производит пищу самостоятельно, путем преобразования световой энергии или химических неорганических веществ, получая из них энергию, необходимую для их жизнедеятельности. Их относят к автотрофным бактериям. Большинство известных бактерий являются гетеротрофами.

Способы питания

Автотрофы отличаются от гетеротрофов тем, что последние могут быть не только сапротрофами, миксотрофами и паразитами, но и прибегают к голозойному питанию. Этот термин используется по отношению к диким животным, у которых есть специальный пищеварительный канал.

Основной процесс подобного типа поглощения пищи — заглатывание, обеспечивающее процесс захвата еды. Включает голозойное питание и другие процессы:

Переваривание — расщепление крупных молекул на мелкие. Оно подразделяется на механическое, когда пища переваривается зубами, и химическое (переваривание продуктов с помощью ферментов).
Всасывание — перенос растворившихся молекул в ткани через мембрану.

Голозойное питание включает в себя усвоение, то есть использование для обеспечения организма энергией поглощенных молекул. Последний этап — выделение (выведение продуктов обмена).

Типы автотрофов

Ученые классифицируют автотрофы в зависимости от того, как они получают свою энергию. Типы автотрофов включают фотоавтотрофы и хемоавтотрофы.

фотоавтотрофов

Фотоавтотрофы – это организмы, которые получают энергию для производства органических материалов из солнечного света. Фотоавтотрофы включают все растения, зеленые водоросли и бактерии которые выполняют фотосинтез.

Все фотоавтотрофы выполняют фотосинтез – слово, которое происходит от корневых слов «свет» и «сделать». Фотоавтотрофы захватывают фотоны от Солнца и собирают их энергию, используя ее для выполнения важных биохимических процессов, таких как создание АТФ.

Фотоавтотрофы делают больше, чем просто топливо и органические соединения для таких гетеротрофов, как мы!

Многие фотоавтотрофы берут углерод из атмосферы и используют его для производства сахаров и других молекул, которые сохраняют энергию Солнца в своих молекулярные связи, Чтобы сделать это, они принимают молекулы СО2, который создается неживыми геологическими процессами, и выделяют молекулы О2 – также известного как кислород, которым мы должны дышать!

Считается, что свободного кислорода в атмосфере Земли не было до тех пор, пока фотоавтотрофы не стали обычным явлением в морях Земли. Затем они произвели столько свободного кислорода, что большое количество железа, которое ранее было растворено в океанской воде, вступило в реакцию с кислородом и превратилось в ржавчину!

Этот процесс создал скалы, называемые полосатыми железными образованиями, на которые мы все еще можем взглянуть сегодня, чтобы увидеть эту историю нашей Земли. Выпуск большого количества свободного кислорода в атмосферу Земли с помощью фотоавтотрофов проложил путь для крупных животных, таких как мы, которые нуждаются в высокоэффективном процессе аэробного дыхания выжить.

Считается, что часть кислорода, вырабатываемого фотоавтотрофами, также создала озоновый слой Земли, который позволил жизни перемещаться на сушу, не опасаясь повреждения ДНК от ультрафиолетового излучения Солнца.

хемоавтотрофов

Хемоавтотрофы – это организмы, которые получают энергию от неорганических химических процессов. Сегодня хемоавтотрофы чаще всего встречаются в глубоководных средах, которые не получают солнечного света. Многим нужно жить вокруг глубоководных вулканических жерл, которые выделяют достаточно тепла, чтобы позволить метаболизму происходить с высокой скоростью.

В качестве источников энергии хемоавтотрофы используют летучие химические вещества, такие как молекулярный водород, сероводород, элементарная сера, двухвалентное железо и аммиак. Это делает их подходящими для жизни в местах, которые могут быть токсичными для многих других организмов, а также в местах без солнечного света. Хемоавтотрофы обычно являются бактериями или архебактерии Так как их метаболизм обычно недостаточно эффективен, чтобы поддерживать многоклеточность.

Ученые предположили, что жизнь может существовать в темных, химически изменчивых средах, таких как моря Титана на луне Юпитера, используя метаболизм, сходный с тем, который наблюдается у хемоавтотрофов на Земле. Доказательств такой жизни пока не найдено, но некоторые ученые считают, что спектр метаболических вариантов, предлагаемых хемосинтез резко расширяется круг мест во вселенной, где мы можем ожидать найти жизнь.

На самом деле неизвестно, были ли фотоавтотрофы или хемоавтотрофы первыми формами жизни на Земле. Многие поддерживают идею о том, что первые клетки были фотосинтезирующими, поскольку солнечный свет сияет на всей поверхности Земли. Но некоторые ученые считают, что вулканические участки в глубоком море или на поверхности Земли могли бы обеспечить более концентрированную энергию и более летучие химические вещества, что потенциально может привести к созданию первых клеток.

Эти ученые предполагают, что эти клетки могли бы затем развить фотосинтез в качестве источника энергии, который работал бы в любой точке земной поверхности, которую они распространяют дальше от своих вулканических точек происхождения.

Потому что отдельные клетки и их биохимия не окаменеть хорошо, мы никогда не узнаем, были ли хемоавтотрофы или фотоавтотрофы первыми формами жизни на Земле.