autotrophs เซลล์เดียว สิ่งมีชีวิต autotrophic และ heterotrophic ผลกระทบต่อบรรยากาศและการป้องกันโดยมนุษย์

สิ่งมีชีวิตที่สามารถสังเคราะห์สารอินทรีย์ที่จำเป็นสำหรับชีวิตจากสารประกอบอนินทรีย์เรียกว่าออโตโทรฟ

สิ่งมีชีวิต autotrophic ก่อให้เกิดการผลิตขั้นต้นที่เรียกว่า - ชีวมวลของสารอินทรีย์ซึ่งสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ใช้ต่อไป ออโตโทรฟรวมถึงแบคทีเรียบางชนิดและพืชสีเขียวทุกประเภทโดยไม่มีข้อยกเว้น

สิ่งมีชีวิต autotrophic สามารถดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศและแปลงเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนได้ ดังนั้น autotrophs จึงสร้าง "ร่างกาย" ของพวกเขาจากสารประกอบอนินทรีย์ ปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่เรียงซ้อน ซึ่งผลิตภัณฑ์สุดท้ายคือโปรตีนและสารอินทรีย์อื่นๆ ที่จำเป็นต่อชีวิต ต้องใช้พลังงานเป็นจำนวนมาก ตามวิธีการได้รับพลังงาน autotrophs จะถูกแบ่งออกเป็น photoautotrophs และ chemoautotrophs

แบคทีเรีย Photoautotrophic ใช้พลังงานของแสงแดดเพื่อสังเคราะห์สารอินทรีย์จากคาร์บอนไดออกไซด์ตามประเภทของการสังเคราะห์ด้วยแสงในพืช องค์ประกอบที่สำคัญของยูโทพลาสซึมของจุลินทรีย์ดังกล่าว ได้แก่ เม็ดสี: แบคเทอริโอพูริน แบคทีเรียโอคลอริน เป็นต้น หน้าที่หลักของเม็ดสีคือการดูดซับและสะสมพลังงานของแสงแดด ตัวแทนทั่วไปที่สุดของกลุ่ม photoautotrophs คือไซยาโนแบคทีเรียแบคทีเรียกำมะถันสีม่วงและสีเขียว

ปรากฏการณ์ของการสังเคราะห์ทางเคมีในแบคทีเรียถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2431 โดยนักจุลชีววิทยาชาวรัสเซียที่โดดเด่น S.N. Vinogradskiy (1856-1953) ซึ่งแสดงให้เห็นว่ากระบวนการออกซิเดชันของแอมโมเนียไปเป็นกรดไนตริกและคาร์บอนไดออกไซด์ในสารประกอบอินทรีย์ต่างๆ สามารถเกิดขึ้นได้พร้อมกันในเซลล์ของแบคทีเรียไนโตรฟิงก์ จุลินทรีย์ดังกล่าวเริ่มถูกเรียกว่า chemoautotrophs เช่น รับพลังงานจากปฏิกิริยาเคมี Chemoautotrophs สามารถมีได้เฉพาะเมื่อมีสารประกอบอนินทรีย์ในขณะที่แบคทีเรียบางชนิดสามารถออกซิไดซ์แร่ธาตุบางชนิดได้ แหล่งคาร์บอนเดียวสำหรับ chemoautotrophs คือคาร์บอนไดออกไซด์ กลุ่มของ chemoautotrophs รวมถึงแบคทีเรียกำมะถันไม่มีสี แบคทีเรียไนตริไฟริ่ง แบคทีเรียเหล็ก ฯลฯ จุลินทรีย์ autotrophic ทั้งหมดเป็นรูปแบบอิสระและไม่ก่อให้เกิดโรคสำหรับสัตว์และมนุษย์

อย่างไรก็ตามในบรรดา autotrophs พบว่าจุลินทรีย์สามารถดูดซึมคาร์บอนไม่เพียง แต่จาก CO2 ในอากาศ แต่ยังจากสารประกอบอินทรีย์อีกด้วย แบคทีเรียดังกล่าวเรียกว่า mixotrophs (จากภาษาละติน mixi - ส่วนผสมคืออาหารผสม) ขึ้นอยู่กับวิธีการดูดซึมไนโตรเจน จุลินทรีย์สามารถแบ่งออกเป็น aminoautotrophs และ aminoheterotrophs

อะมิโนออโตฟอร์มสังเคราะห์โปรตีนจากสารประกอบแร่และจากอากาศ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแบคทีเรียในดิน ในพืชสีเขียว สารอาหารประเภท autotrophic ขึ้นอยู่กับกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นลักษณะของทั้งพืชและสาหร่ายที่อยู่สูงกว่า และดังที่ได้กล่าวไปแล้วคือแบคทีเรียสังเคราะห์แสง แต่การสังเคราะห์ด้วยแสงได้บรรลุความสมบูรณ์แบบที่สุดในพืชสีเขียว การสังเคราะห์ด้วยแสงคืออะไร?

การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นกระบวนการของการก่อตัวของสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนจากสารง่าย ๆ ซึ่งจำเป็นสำหรับกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์แสงเองและสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ทั้งหมด เนื่องจากพลังงานแสงที่คลอโรฟิลล์ดูดซับหรือเม็ดสีสังเคราะห์แสงอื่น ๆ การศึกษาการสังเคราะห์ด้วยแสงเริ่มต้นโดยงานของ J. Priestley, J. Senebier, J. Ingenhaus

J. Priestley (1733-1804) ในปี ค.ศ. 1771 แสดงให้เห็นว่าอากาศที่ "เน่าเสีย" จากการเผาไหม้หรือการหายใจสามารถระบายอากาศได้อีกครั้งภายใต้อิทธิพลของพืชสีเขียว จึงพบว่าพืชสีเขียวสามารถดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และปล่อยออกซิเจน (O2) ได้ Senebier (1742-1809) พิสูจน์ว่าแหล่งที่มาของคาร์บอนสำหรับพืชสีเขียวคือคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ซึ่งหลอมรวมโดยพวกมันภายใต้อิทธิพลของแสง เมเยอร์ (1814-1878) ตั้งสมมติฐานว่าพืชเป็นแหล่งสะสมพลังงานแสงอาทิตย์เพียงแห่งเดียวในโลก

โดยสรุป กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงมีเหตุผลที่จะแสดงออกในลักษณะนี้:

6СО2 + 6Н2O - C6H12O6 + 6О2

ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ XIX นักชีววิทยาชาวรัสเซียผู้ยิ่งใหญ่ K.A. Timiryazev ค้นพบว่าคลอโรฟิลล์เป็นองค์ประกอบที่ดูดซับแสงของเซลล์พืช คลอโรฟิลล์เป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างคลอโรพลาสต์ เซลล์พืชหนึ่งเซลล์มีคลอโรพลาสต์ตั้งแต่ 20 ถึง 100 ตัว คลอโรพลาสต์ล้อมรอบด้วยเมมเบรนที่มีถุงจำนวนมาก - ไทลาคอยด์ที่เรียกว่า ไทลาคอยด์ประกอบด้วยศูนย์โฟโตเคมีและส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องกับการขนส่งอิเล็กตรอนและการก่อตัวของกรดอะดีโนซิทริฟอสฟอริก (ATP) Timiryazev ยังพิสูจน์ความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างความเข้มของแสงกับอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง

ในปี ค.ศ. 1905 มีการตั้งสมมติฐานว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงอาจเกิดขึ้นในความมืดได้เช่นกัน ดังนั้น กระบวนการสังเคราะห์แสงจึงประกอบด้วยเฟสของแสงและเงา อย่างไรก็ตาม หลักฐานทางชีวเคมีของสมมติฐานนี้ได้รับในปี 1937 โดย Hill นักวิจัยชาวอังกฤษเท่านั้น Warburg นักสรีรวิทยาและนักชีวเคมีชาวเยอรมันได้ศึกษาปฏิกิริยาของแสงและเงาอย่างละเอียด ผลลัพธ์หลักของช่วงเวลานี้ในการศึกษาการสังเคราะห์ด้วยแสงคือการวางรากฐานสำหรับแนวคิดของการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการรีดอกซ์ซึ่งการลดคาร์บอนไดออกไซด์จะเกิดขึ้นพร้อมกับการเกิดออกซิเดชันของผู้บริจาคไฮโดรเจนพร้อมกัน

ในปี 1941 นักวิทยาศาสตร์โซเวียต A.P. Vinogradov ยอมรับว่าแหล่งที่มาของออกซิเจนที่ปล่อยออกมาระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงไม่ใช่คาร์บอนไดออกไซด์ แต่เป็นน้ำ ตั้งแต่กลางศตวรรษที่ XX การศึกษาการสังเคราะห์ด้วยแสงได้รับการอำนวยความสะดวกโดยการสร้างวิธีการวิจัยใหม่ (เทคโนโลยีไอโซโทป สเปกโทรสโกปี กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ฯลฯ) ซึ่งทำให้สามารถเปิดเผยกลไกที่ละเอียดอ่อนของกระบวนการนี้ได้ ที่สำคัญที่สุดในช่วงเวลานี้คือผลงานของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย A.N. Terenina, เอเอ ครัสนอฟสกี้

กลไกการสังเคราะห์แสงของพืช สาหร่าย แบคทีเรีย สามารถแสดงแผนผังได้ดังนี้

การก่อตัวของคาร์โบไฮเดรต:

ผู้บริจาค H2 และแหล่ง O2 - น้ำ

ตัวรับ H2 และแหล่ง C - CO2

การก่อตัวของกรดอะมิโน โปรตีน สารสี และสารประกอบอื่นๆ:

ตัวรับ H2 และแหล่ง N2 - NO2-4

แหล่งที่มา С - SO4-2

ความสำคัญของการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นอย่างมาก เป็นผลมาจากการสังเคราะห์ด้วยแสง พืชพรรณของโลกก่อให้เกิดอินทรียวัตถุมากกว่า 100 พันล้านตันทุกวัน (ประมาณครึ่งหนึ่งมาจากพืชในทะเลและมหาสมุทร) ซึ่งดูดกลืน CO2 ประมาณ 2 แสนล้านตัน และปล่อยประมาณ 145 ออกซิเจนฟรีนับพันล้านตันสู่สิ่งแวดล้อมภายนอก

สิ่งมีชีวิตต่างเพศ

สิ่งมีชีวิตที่ใช้สารประกอบอินทรีย์สำเร็จรูปสำหรับโภชนาการมักเรียกว่า heterotrophic

autotrophs บางชนิด - พืชสีเขียวสังเคราะห์แสง - สามารถดูดซึมสารประกอบอินทรีย์จำนวนเล็กน้อย พืชที่กินสัตว์อื่นเป็นอาหาร (หยาดน้ำค้าง, เพมฟิกัส) ใช้สารประกอบอินทรีย์สำหรับธาตุอาหารไนโตรเจน และธาตุอาหารคาร์บอนจะดำเนินการผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง autotrophs บางตัวต้องการสารคล้ายวิตามิน

ในปี ค.ศ. 1933 โดยใช้วิธีการไอโซโทป นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันยืนยันว่าเฮเทอโรโทรฟ (เชื้อราและแบคทีเรีย) ที่เด่นชัด (เชื้อราและแบคทีเรีย) สามารถดูดซึมคาร์บอนโดยการดูดซับ CO2 สำหรับแบคทีเรีย heterotrophic สารประกอบอินทรีย์สำเร็จรูปทำหน้าที่เป็นแหล่งของคาร์บอน: น้ำตาล แอลกอฮอล์ กรดแลคติก กรดซิตริกและอะซิติก ตลอดจนขี้ผึ้ง เส้นใย และแป้ง ในบรรดาจุลินทรีย์นั้น heterotrophs เป็นเชื้อโรคจากการหมัก (แอลกอฮอล์ กรดโพรพิโอนิก กรดแลคติกและกรดบิวทิริก) แบคทีเรียที่เน่าเสียและทำให้เกิดโรค

ขึ้นอยู่กับสารตั้งต้นที่ใช้ จุลินทรีย์ heterotrophic แบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่: meta - และ paratrophs Metatrophs ใช้สารประกอบอินทรีย์จากพื้นผิวที่ตายแล้ว กลุ่มนี้ประกอบด้วยแบคทีเรียเน่าเสียส่วนใหญ่ Paratrophs ใช้สารประกอบอินทรีย์ของสิ่งมีชีวิต จุลินทรีย์เหล่านี้มักทำให้เกิดโรคติดเชื้อในคน สัตว์ และพืช

Heterotrophs ใช้กรดอะมิโนสำเร็จรูปเป็นแหล่งไนโตรเจน: เส้นทางโภชนาการนี้เรียกว่า aminoheterotrophic สัตว์และมนุษย์เป็น heterotrophs ที่เข้มงวด มีลักษณะเป็นอาหารประเภทเปล่า การบริโภคสารอาหารโดยการแพร่กระจายจะถูกแทนที่ด้วยการสร้างอวัยวะสำหรับรับประทาน ตัวอย่างเช่น ในโปรโตซัวพร้อมกับสิ่งที่เรียกว่าการให้อาหารโซโปรซัว (การดูดซึมอาหารโดยพื้นผิวทั้งหมดของเซลล์) ก็มีวิธีของสัตว์เช่น การกินสารอาหารโดย pseudopodia (การยื่นของไซโตพลาสซึม), cilia หรือ flagella สัตว์ที่สูงกว่ามีระบบย่อยอาหารที่แตกต่างกันอย่างเคร่งครัดและมีการจัดระเบียบที่ซับซ้อน

หนึ่งในส่วนเริ่มต้นของระบบย่อยอาหารคือเครื่องมือในช่องปาก โครงสร้างและหน้าที่ของเครื่องมือในช่องปากในสัตว์มีความหลากหลายและขึ้นอยู่กับประเภทของอาหาร แยกความแตกต่างระหว่างการแทะ, บด, ดูดประเภทของเครื่องมือในช่องปากเป็นหลัก สัตว์ถูกแบ่งตามอัตภาพเป็นไฟโตฟาจ (สัตว์กินพืช) และสัตว์สวนสัตว์ (สัตว์กินเนื้อ) อย่างไรก็ตามยังมีรูปแบบระดับกลางหรือแบบผสม

สำหรับสัตว์ ควรใช้คำว่า "การย่อยอาหาร" มากกว่า การย่อยอาหารเป็นขั้นตอนเริ่มต้นของการเผาผลาญในร่างกาย ซึ่งประกอบด้วยความจริงที่ว่าสารอาหารที่ซับซ้อนที่ประกอบเป็นอาหารจะแตกตัวเป็นอนุภาคมูลฐานที่สามารถมีส่วนร่วมในขั้นต่อไปของการเผาผลาญอาหาร ตัวอย่างเช่น ไขมันแบ่งออกเป็นกลีเซอรอลและกรดไขมัน โปรตีนเป็นกรดอะมิโน คาร์โบไฮเดรตจนถึงโมโนแซ็กคาไรด์

สำหรับความแตกแยกของสารที่ซับซ้อนในร่างกายของสัตว์และมนุษย์นั้นมีเอนไซม์ lytic ต่าง ๆ ส่วนหนึ่งของสารอินทรีย์จะถูกแยกออกโดยจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ร่วมกัน (ในกระเพาะของสัตว์เคี้ยวเอื้องและลำไส้เล็กส่วนต้นของมนุษย์) แยกแยะระหว่างการย่อยอาหารในช่องปาก กระเพาะอาหาร และลำไส้ ในการจัดกระบวนการย่อยอาหารในสัตว์และอาหารในมนุษย์ ระบบประสาทและต่อมไร้ท่อมีบทบาทสำคัญ ดังนั้นการควบคุมทางประสาทและอารมณ์ขันของกระบวนการย่อยอาหารจึงดำเนินการ

ในช่องปาก อาหารต้องผ่านกระบวนการทางกลและการทำงานของเอ็นไซม์หลายชนิด ซึ่งส่วนใหญ่เป็นอะมิเปสและมอลเทส อย่างไรก็ตาม ในกระเพาะอาหาร อาหารผ่านการเปลี่ยนแปลงทางเคมีอย่างมีนัยสำคัญ ภายใต้อิทธิพลของกรดไฮโดรคลอริกและเอนไซม์จำนวนมาก สารอินทรีย์ที่ซับซ้อนส่วนใหญ่จะถูกทำลายลง การเปลี่ยนแปลงทางเคมีเพิ่มเติมของสารอาหารและการดูดซึมจะเกิดขึ้นในลำไส้

สิ่งมีชีวิต autotrophic และ heterotrophic ที่เป็นส่วนหนึ่งของ biogenesis นั้นเชื่อมโยงถึงกันโดยสิ่งที่เรียกว่าการเชื่อมโยงทางโภชนาการ ความสำคัญของการเชื่อมโยงทางโภชนาการในโครงสร้างของชุมชนระบบนิเวศนั้นสูงมาก ต้องขอบคุณพวกเขาทำให้การไหลเวียนของสารบนโลกเกิดขึ้น

สิ่งมีชีวิต autotrophic ที่ดูดซึมสารอนินทรีย์โดยใช้พลังงานจากแสงแดดหรือปฏิกิริยาเคมีมีส่วนทำให้เกิดการผลิตขั้นต้นที่เรียกว่า - ชีวมวลขั้นต้นหรืออินทรียวัตถุ การผลิตขั้นต้นถูกใช้โดยสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน และไฟโตฟาจซึ่งเรากล่าวถึงก่อนหน้านี้เล็กน้อยมีบทบาทสำคัญในเรื่องนี้ ในทางกลับกันไฟโตฟาจก็กลายเป็นเหยื่อของผู้ล่า - สวนสัตว์ ซากของสัตว์และพืชที่ตายแล้วจะถูกแปลงเป็นสารอนินทรีย์อีกครั้ง เนื่องจากอิทธิพลของปัจจัย abiotic ของสภาพแวดล้อมภายนอกเช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตที่ย่อยสลายและจุลินทรีย์ที่เน่าเสีย

ออโตโทรฟ

AUTOTROPHES [จาก อัตโนมัติ ...และ ... ถ้วยรางวัล (s)], กินเอง, 1) สิ่งมีชีวิตที่ผลิตสารที่ต้องการ 2) สิ่งมีชีวิตในแง่ของหน้าที่ที่พวกเขาดำเนินการในกระบวนการแลกเปลี่ยนสสารและพลังงานในระบบนิเวศ ก. (เฮลิโอออโตโทรฟ - พืชสีเขียว สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน) สร้างอินทรียวัตถุที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์จากสารอนินทรีย์ โดยใช้รังสีแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงาน อื่นๆ (เคมีออโตโทรฟ - แบคทีเรียบางชนิด) - เนื่องจากพลังงานของปฏิกิริยาเคมี (การสังเคราะห์ทางเคมี) ). การสร้างความเชื่อมโยงของผู้ผลิตในห่วงโซ่อาหาร (โภชนาการ) A. ทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานเพียงแหล่งเดียวสำหรับ heterotrophs ซึ่งขึ้นอยู่กับอดีตอย่างสมบูรณ์ บางครั้ง A. เรียกว่า lithotrophs; หมายความว่า “ผลิตภัณฑ์อาหาร” สำหรับ A. มาจากโลกของแร่ธาตุทั้งหมดในรูปของคาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2), ซัลเฟต (O 4, ไนเตรต NO 3) และส่วนประกอบอนินทรีย์อื่น ๆ ("หิน") ดูสิ่งนี้ด้วย Heterotrophs การบริโภค.

พจนานุกรมสารานุกรมนิเวศวิทยา - คีชีเนา: กองบรรณาธิการหลักของสารานุกรมโซเวียตมอลโดวา... ครั้งที่สอง คุณปู่. 1989.

ออโตโทรฟ

สิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์สารอินทรีย์จากสารประกอบอนินทรีย์ (ตามกฎจากคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ) ผู้ผลิตระบบนิเวศที่สร้างผลิตภัณฑ์ทางชีววิทยาเบื้องต้น A. อยู่ที่ระดับโภชนาการระดับแรกในระบบนิเวศและถ่ายโอนอินทรียวัตถุและพลังงานที่พวกมันมีอยู่ไปสู่เฮเทอโรโทรฟ - ผู้บริโภคและผู้ย่อยสลาย ก. ส่วนใหญ่เป็นโฟโตออโตโทรฟที่มีคลอโรฟิลล์ เหล่านี้คือพืช (ดอกบาน ยิมโนสเปิร์ม เฟิร์น มอส สาหร่าย) และไซยาโนแบคทีเรีย พวกเขาดำเนินการสังเคราะห์แสงด้วยการปล่อยออกซิเจนโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่ไม่สิ้นสุดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม A. chemoautotrophs (แบคทีเรียกำมะถัน เมทาโนแบคทีเรีย แบคทีเรียเหล็ก ฯลฯ) ใช้พลังงานออกซิเดชันของสารประกอบอนินทรีย์เพื่อสังเคราะห์สารอินทรีย์ การมีส่วนร่วมของ chemoautotrophs ต่อการผลิตทางชีววิทยาทั้งหมดของชีวมณฑลนั้นไม่มีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม สิ่งมีชีวิตเหล่านี้เป็นพื้นฐานของระบบนิเวศเคมีออโตโทรฟีของโอเอซิสจากความร้อนใต้พิภพในมหาสมุทร

เอ็ดเวิร์ด. อภิธานศัพท์ของข้อกำหนดและคำจำกัดความด้านสิ่งแวดล้อม, 2010

ดูว่า "ออโตโทรฟ" ในพจนานุกรมอื่นๆ คืออะไร:

สารานุกรมสมัยใหม่

- (จากรถยนต์ ... และอาหารถ้วยรางวัลกรีก) (สิ่งมีชีวิต autotrophic), สิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์จากสารอนินทรีย์ (ส่วนใหญ่เป็นน้ำ, คาร์บอนไดออกไซด์, สารประกอบไนโตรเจนอนินทรีย์) สารอินทรีย์ทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับชีวิต ... ... พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

ออโตโทรฟ- (จากรถยนต์ ... และอาหารกรีกถ้วยรางวัล, โภชนาการ) (สิ่งมีชีวิต autotrophic), สิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์จากสารอนินทรีย์ (ส่วนใหญ่เป็นน้ำ, คาร์บอนไดออกไซด์, สารประกอบไนโตรเจนอนินทรีย์) สารอินทรีย์ทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับชีวิต ... พจนานุกรมสารานุกรมภาพประกอบ

สิ่งมีชีวิตที่สามารถใช้คาร์บอนไดออกไซด์เป็นแหล่งคาร์บอนเพียงแหล่งเดียวหรือหลัก และมีระบบของเอนไซม์สำหรับการดูดซึมของมัน รวมทั้งสามารถสังเคราะห์ส่วนประกอบทั้งหมดของเซลล์ได้ บางก. อาจต้อง ... ... พจนานุกรมจุลชีววิทยา

อักษรย่อ ชื่อ สิ่งมีชีวิต autotrophic พจนานุกรมธรณีวิทยา: ใน 2 เล่ม ม.: เนดรา เรียบเรียงโดย K.N. Paffengolts and others. 1978 ... สารานุกรมธรณีวิทยา

autotrophs- - สิ่งมีชีวิตสังเคราะห์สารอินทรีย์ทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับชีวิตจากสารอนินทรีย์ ... พจนานุกรมสั้น ๆ ของข้อกำหนดทางชีวเคมี

- (จากรถยนต์ ... และอาหารกรีกโทรฟี, โภชนาการ) (สิ่งมีชีวิต autotrophic), สิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์จากสารอนินทรีย์ (ส่วนใหญ่เป็นน้ำ, คาร์บอนไดออกไซด์, สารประกอบไนโตรเจนอนินทรีย์) สารอินทรีย์ทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับชีวิต ... ... พจนานุกรมสารานุกรม

- (กรีก αὐτός ตัวเอง + อาหาร τροφή อื่น ๆ ของกรีก) สิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์จากสารอนินทรีย์ ออโตโทรฟประกอบขึ้นเป็นชั้นแรกในปิรามิดอาหาร (ลิงก์แรกในห่วงโซ่อาหาร) พวกเขาเป็นกลุ่มหลัก ... ... Wikipedia

autotrophs- autotrofai statusas T sritis ekologija ir alinkotyra apibrėžtis Organizmai, sintetinantys organines medžiagas iš neorganinių junginių (แองกลีส dioksido ir vandens). atitikmenys: แองเกิล สิ่งมีชีวิต autotrophic; ออโตโทรฟิกส์ ออโตโทรฟี ...... สถานีปลายทาง aiškinamasis žodynas

สิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์สารอินทรีย์ที่ต้องการจากสารประกอบอนินทรีย์ Autotrophs รวมถึงพืชสีเขียวบนบก (พวกมันสร้างสารอินทรีย์จากคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง), สาหร่าย, ภาพถ่าย- และ ... ... พจนานุกรมสารานุกรมชีวภาพ

สิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิดอาศัยอยู่บนโลก เพื่อความสะดวกในการศึกษา นักวิจัยได้จำแนกสิ่งมีชีวิตทั้งหมดตามลักษณะต่างๆ สิ่งมีชีวิตทั้งหมดแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่ - autotrophs และ heterotrophs นอกจากนี้ยังมีความโดดเด่นกลุ่มของ mixotrophs ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่ปรับให้เข้ากับโภชนาการทั้งสองประเภท ในบทความนี้ เราจะวิเคราะห์คุณลักษณะของกิจกรรมที่สำคัญของทั้งสองกลุ่มหลักและค้นหาว่า autotrophs แตกต่างจาก heterotrophs อย่างไร

ออโตโทรฟเป็นสิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์อย่างอิสระจากสิ่งมีชีวิตอนินทรีย์ ในกลุ่มนี้มีแบคทีเรียบางชนิดและสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมดที่เป็นของพวกมัน ในช่วงชีวิต autotrophs ใช้สารอนินทรีย์ต่างๆ ที่มาจากภายนอก (คาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจน ไฮโดรเจนซัลไฟด์ เหล็ก และอื่นๆ) โดยใช้สารเหล่านี้ใน ปฏิกิริยาการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อน (ส่วนใหญ่เป็นคาร์โบไฮเดรตและโปรตีน)

ดังที่เราเห็น ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง heterotrophs และ autotrophs คือลักษณะทางเคมีของสารอาหารที่พวกเขาต้องการ สาระสำคัญของกระบวนการทางโภชนาการก็แตกต่างกันเช่นกัน ใช้พลังงานเมื่อแปลงสารอนินทรีย์เป็นอินทรีย์ heterotrophs จะไม่ใช้พลังงานเมื่อให้อาหาร Autotrophs และ heterotrophs ถูกแบ่งออกเป็นสองกลุ่มเพิ่มเติมขึ้นอยู่กับแหล่งพลังงานที่ใช้ (ในกรณีแรก) และบนสารตั้งต้นของอาหารที่ใช้โดยจุลินทรีย์ประเภทที่สอง

ในบรรดา autotrophs สิ่งมีชีวิต photoautotrophic และ chemoautotrophic มีความโดดเด่น Photoautotrophs ใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ในการเปลี่ยนแปลง สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่ากระบวนการเฉพาะเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตของกลุ่มนี้ - การสังเคราะห์ด้วยแสง (หรือกระบวนการประเภทเดียวกัน) กลายเป็นสารประกอบอินทรีย์ต่างๆ Chemoautotrophs ใช้พลังงานจากปฏิกิริยาเคมีอื่นๆ กลุ่มนี้รวมถึงแบคทีเรียต่างๆ

จุลินทรีย์ heterotrophic แบ่งออกเป็น metatrophs และ paratrophs Metatrophs ใช้สิ่งมีชีวิตที่ตายแล้วเป็นสารตั้งต้นสำหรับสารประกอบอินทรีย์ในขณะที่ Paratrophs ใช้สิ่งมีชีวิต

Autotrophs และ heterotrophs ครอบครองตำแหน่งบางอย่างใน Autotrophs เป็นผู้ผลิตเสมอ - พวกมันสร้างอินทรียวัตถุซึ่งต่อมาผ่านตลอดห่วงโซ่ทั้งหมด Heterotrophs กลายเป็นผู้บริโภคของคำสั่งต่างๆ (ตามกฎแล้วสัตว์อยู่ในหมวดหมู่นี้) และตัวย่อยสลาย (เชื้อรา, จุลินทรีย์) กล่าวอีกนัยหนึ่ง autotrophs และ heterotrophs ก่อให้เกิดการเชื่อมโยงทางโภชนาการซึ่งกันและกัน นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์ทางนิเวศวิทยาในโลกเนื่องจากการเชื่อมโยงทางโภชนาการที่ทำให้การไหลเวียนของสารต่าง ๆ ในธรรมชาติเกิดขึ้น

สิ่งมีชีวิต autotrophic สามารถสร้างพลังงานได้อย่างอิสระสำหรับกระบวนการที่สำคัญทั้งหมด พวกเขาดำเนินการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อย่างไร? เงื่อนไขใดบ้างที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้? ลองหา

สิ่งมีชีวิต autotrophic

แปลจากภาษากรีกว่า "auto" แปลว่า "ตัวเอง" และ "trophos" แปลว่า "อาหาร" กล่าวอีกนัยหนึ่งสิ่งมีชีวิต autotrophic ได้รับพลังงานจากกระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต ต่างจาก heterotrophs ซึ่งกินเฉพาะอินทรียวัตถุสำเร็จรูปเท่านั้น

ตัวแทนส่วนใหญ่ของโลกอินทรีย์อยู่ในกลุ่มที่สอง สัตว์ เชื้อรา แบคทีเรียส่วนใหญ่เป็นเฮเทอโรโทรฟ สิ่งมีชีวิตพืชผลิตอินทรียวัตถุด้วยตัวเอง ไวรัสยังเป็นอาณาจักรที่แยกจากกันในธรรมชาติ แต่จากสัญญาณของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด พวกมันสามารถสืบพันธุ์แบบของตัวเองได้ด้วยการประกอบตัวเองเท่านั้น ยิ่งไปกว่านั้น การที่ไวรัสอยู่นอกร่างกายของโฮสต์นั้นไม่มีอันตรายใดๆ และไม่แสดงสัญญาณของสิ่งมีชีวิตใดๆ

พืช

สิ่งมีชีวิต autotrophic ส่วนใหญ่เป็นพืช นี่คือลักษณะเด่นหลักของพวกเขา สารอินทรีย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โมโนแซ็กคาไรด์กลูโคส พวกมันก่อตัวใน มันเกิดขึ้นในเซลล์พืช ในออร์แกเนลล์พิเศษที่เรียกว่าคลอโรพลาสต์ นี่คือพลาสมิดเมมเบรนสองตัวที่มีเม็ดสีเขียว เงื่อนไขสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงก็คือการมีอยู่ของแสงแดด น้ำ และคาร์บอนไดออกไซด์

สาระสำคัญของการสังเคราะห์ด้วยแสง

คาร์บอนไดออกไซด์เข้าสู่เซลล์สีเขียวผ่านการก่อตัวพิเศษ - ปากใบ ประกอบด้วยสองใบที่เปิดออกเพื่อดำเนินการตามกระบวนการนี้ การแลกเปลี่ยนก๊าซเกิดขึ้นผ่านพวกมัน: คาร์บอนไดออกไซด์เข้าสู่เซลล์และออกซิเจนที่เกิดขึ้นระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงเข้าสู่สิ่งแวดล้อม นอกจากก๊าซนี้ ซึ่งเป็นหนึ่งในสภาพความเป็นอยู่ที่สำคัญ พืชยังสร้างกลูโคสอีกด้วย พวกเขาใช้เป็นผลิตภัณฑ์อาหารสำหรับการเจริญเติบโตและการพัฒนา

สำหรับสิ่งมีชีวิตในโลกของเรา แหล่งพลังงานหลักคือแสงแดด ความร้อนจากแหล่งกำเนิดภูเขาไฟ พลังงานจากลำไส้ของเปลือกโลก ฯลฯ สามารถนำมาใช้อย่างไม่มีนัยสำคัญในกระบวนการเมแทบอลิซึม สิ่งมีชีวิตต้องการพลังงานเพื่อสังเคราะห์สารอินทรีย์ของตนเองจากอนินทรีย์ (ออโตโทรฟ) หรือจากสารอินทรีย์สำเร็จรูป (เป็นเฮเทอโรโทรฟ) บางส่วนใช้พลังงานแสงสำหรับกระบวนการสังเคราะห์ - สิ่งเหล่านี้คือสิ่งมีชีวิตที่มีแสงจ้า สิ่งมีชีวิตอื่น - เคมี - ใช้พลังงานของปฏิกิริยาเคมีสำหรับสิ่งนี้ โดยรวมแล้วตามธรรมชาติของโภชนาการ สิ่งมีชีวิตจะถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มต่างๆ เช่น autotrophs, heterotrophs และ mixotrophs

ออโตโทรฟ (จากภาษากรีก "อัตโนมัติ" - ตัวเองและ "trofos" - อาหารโภชนาการ) - สิ่งมีชีวิตที่สามารถสังเคราะห์สารอินทรีย์ของตนเองจากสารอนินทรีย์เนื่องจากพลังงานของแสง ( photoautotrophs) หรือพลังงานของปฏิกิริยาเคมี ( คีโมออโตโทรฟ). Autotrophs ผู้ผลิตอินทรียวัตถุหลักในชีวมณฑลทำให้แน่ใจได้ถึงการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตอื่น

mixotrophs (จากภาษากรีก "มิกซ์" - ผสม และ "โทรฟอส" - อาหาร โภชนาการ) - สิ่งมีชีวิตที่มีคุณค่าทางโภชนาการแบบผสม: ในโลกนี้พวกมันสังเคราะห์แสงและภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยพวกมันเปลี่ยนไปเป็นการดูดซึมของสารประกอบอินทรีย์ ตัวอย่างคลาสสิกของมิกซ์โซโทรฟ ได้แก่ ยูกลีนากรีน ไดอะตอมหลายสายพันธุ์ แบคทีเรียในสกุล Beggiatoaและ ไทโอทริกซ์และอื่น ๆ.

ประเภทของสิ่งมีชีวิต โภชนาการ

ในระบบชีวภาพ พลังงานมีอยู่ในรูปแบบต่างๆ ได้แก่ เคมี ไฟฟ้า เครื่องกล ความร้อน และแสง ซึ่งสามารถแปลงสภาพเป็นกันและกันได้ แหล่งพลังงานสากลในเซลล์คือ ATP (กรดอะดีโนซีนไตรฟอสฟอริก) ในพันธะที่มีพลังงานสูงของสารประกอบนี้ พลังงานเคมีจะสะสมซึ่งถูกปล่อยออกมาระหว่างปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนพลังงาน และหลังจากนั้นพลังงานของเอทีพีจะใช้เพื่อให้กระบวนการต่างๆ ในร่างกาย: เคมี (สำหรับปฏิกิริยาสังเคราะห์ทางชีวเคมี) กลไก (สำหรับการเคลื่อนไหว) ไฟฟ้า (สำหรับการก่อตัวของกระแสประสาท) ความร้อน (สำหรับการควบคุมอุณหภูมิ) แสง (สำหรับ สารเรืองแสง) เป็นต้น

ชีววิทยา +เรืองแสงได้ (จากภาษากรีก Bios - ชีวิตและละติน ลูเมน - เบา) - เห็นได้ชัดว่าการเรืองแสงของสิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการของชีวิต คุณหรือแคสเป็นผลจากการเกิดออกซิเดชันของเอนไซม์ของโปรตีนลูซิเฟอรินโดยเอนไซม์ลูซิเฟอเรส ในกรณีนี้ พลังงานเคมีจะถูกแปลงเป็นพลังงานแสง การเรืองแสงทางชีวภาพเป็นเรื่องธรรมดามากในธรรมชาติ และพบเห็นได้ในแบคทีเรีย เชื้อรา สาหร่ายและสัตว์ ไฟกลางคืนและเรดิโอลาเรียบางชนิดเรืองแสง ปรากฏการณ์นี้เป็นเรื่องปกติสำหรับปลาทะเลน้ำลึก ซึ่งดึงดูดเหยื่อด้วยความช่วยเหลือของแสงและใช้ในการสื่อสาร (เช่น นักตกปลาทะเล ฉลามหัวกำมะหยี่ เป็นต้น) , ปลาหมึกทะเลน้ำลึก แมลง (เช่น ในหิ่งห้อยที่เรืองแสงในฤดูผสมพันธุ์) และอื่น ๆ.