big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Автотрофность и гетеротрофность

Автотрофными называются организмы, которые создают все необходимые для построения своего тела и жизнедеятельности органические вещества из неорганических веществ воздуха, воды и почвы в результате фото- и хемосинтеза.

Автотрофы (в переводе с греческого «самопитающиеся») могут образовывать все соединения клеток из углекислого газа и других неорганических веществ. Источником энергии для них служит либо свет (фотоавтотрофные организмы), либо они получают ее при окислении минеральных соединений (хемоавтотрофные организмы), т. е. ни для конструктивных, ни для энергетических процессов органические субстраты автотрофам не требуются.

Растения, ассимилируя из окружающей среды неорганические вещества, способны превращать их при действии световой энергии в качественно новую субстанцию — органическое вещество, самостоятельно обеспечивая себя всем необходимым.

Не все клетки организма зеленого растения являются автотрофными. Для некоторых из них характерен гетеротрофный способ питания (временно или постоянно) — клетки камбия, зародыши, лепестки цветков, корни и др. ^Иногда все растение может иметь сначала автотрофный способ питания, а потом переходить на гетеротрофный (повилика) или наоборот (зародыши в начале прорастания, корневища и т. п.).

Гетеротрофные организмы строят органическое вещество своего тела из уже имеющихся готовых органических соединений, перестраивая их применительно к своим потребностям. При этом узловые пункты энергетического обмена у них принципиально одинаковые с растениями. Существует такой же цикл превращения органических кислот; идентично осуществляется окислительное фосфорилирование; идентично функционируют митохондрии, имея при этом сходную морфологическую и структурную организацию и т. д. Таким образом, гетеротрофные организмы, которые питаются готовыми органическими веществами, находятся в прямой или косвенной зависимости от продуктов фотосинтетической деятельности зеленых автотрофных растений.

Типичными гетеротрофами являются также бесхлорофильные растения — представители отдела грибов, некоторые высшие растения-паразиты (петров крест, заразиха), много растений на определенных этапах жизнедеятельности (спороносные стебли хвоща, прикрепленная к растениям, повилика, зародыши прорастающих семян и др.). Гетеротрофный способ питания характерен также для бактерий (кроме хемо- и фотоавтотрофов).

В зависимости от используемого соединения, а также от источников энергии различают следующие основные типы питания углеродом и построения органических веществ (табл. 36).

Группа фотоавтотрофных организмов включает в себя все зеленые фотосинтезирующие растения (водоросли, хлорофиллоносные споровые, голосеменные и цветковые растения), а также бактерии, осуществляющие фоторедукцию (бактериальный фотосинтез).

Хемоавтотрофные организмы получают энергию от некоторых реакций окисления (Fe2+ Fe3+; H2S S S2O3 SO42-; NH3 NO2- NO3-; H2 H2O). Обладают высокой специфичностью по отношению к неорганическому источнику энергии и могут расти в строго минеральной среде, в темноте, образуя органические вещества из СО2. Миксотрофные организмы облагают смешанным типом питания: фотосинтетическим усвоением СО2 на свету, а при неблагоприятных условиях переключаются на усвоение готовых органических соединений (сахаров, органических кислот и т. п.).

Большим разнообразием характеризуются гетеротрофные организмы, часть из которых может использовать энергию света для метаболизма органических веществ (фотогетеротрофные пурпурные несерные бактерии). Ряд микроорганизмов используют для этих целей энергию химических реакций, осуществляя гетеротрофную хемоассимиляцию, как, например, уксуснокислые бактерии.

Метилотрофы — микроорганизмы, способные получать энергию и углерод в ходе метаболизма одноуглеродных соединений, содержащих метильную группу (CH3-), а также соединения, содержащие две или более метильных групп, не связанных непосредственно друг с другом.

Диссимиляция этих сильно восстановленных соединений почти всегда сопряжена с дыханием и осуществляется строгими аэробами (метановые бактерии).

Литотрофные микроорганизмы осуществляют разрушение горных пород с образованием более простых соединений.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.