Автотрофные растения. Автотрофные организмы. Почему растения неподвижны

Автотрофы

АВТОТРОФЫ [от авто... и ...троф(ы) ], самопитающиеся , 1) живые организмы, сами производящие необходимые им вещества; 2) живые организмы с точки зрения функций, выполняемых ими в процессе обмена веществом и энергией в экосистемах. Одни А. (гелиоавтотрофы - зеленые растения, синезеленые водоросли) органических вещество, необходимое для роста и воспроизводства, создают из неорганического, используя в качестве источника энергии солнечную радиацию, другие (хемоавтотрофы - некоторые бактерии) - за счет энергии химических реакций (хемосинтез). Составляя в пищевой (трофической) цепи звено продуцентов, А. служат единственным источником энергии для гетеротрофов, которые, таким образом, полностью зависят от первых. Иногда А. называют литотрофами; имеется в виду, что “пищевые продукты” для А. полностью поступают из мира минералов в форме двуокиси углерода (СО 2), сульфата (О 4 , нитрата NO 3) и др. неорганических компонентов (“камней”). См. также Гетеротрофы , Консументы .

Экологический энциклопедический словарь. - Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии . И.И. Дедю . 1989 .

Автотрофы

организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических соединений (как правило, из диоксида углерода и воды), продуценты экосистем, создающие первичную биологическую продукцию. А. находятся на первом трофическом уровне в экосистемах и передают органические вещества и содержащуюся в них энергию гетеротрофам - консументам и редуцентам. Большинство А. являются фотоавтотрофами, которые имеют хлорофилл. Это - растения (цветковые, голосеменные, папоротникообразные, мхи, водоросли) и цианобактерии. Они осуществляют фотосинтез с выделением кислорода, используя неисчерпаемую и экологически чистую солнечную энергию. А.-хемоавтотрофы (серобактерии, метанобактерии, железобактерии и др.) для синтеза органических веществ используют энергию окисления неорганических соединений. Вклад хемоавтотрофов в суммарную биологическую продукцию биосферы незначителен, однако эти организмы составляют основу хемоавтотрофных экосистем гидротермальных оазисов в океанах.

EdwART. Словарь экологических терминов и определений , 2010

Смотреть что такое "Автотрофы" в других словарях:

Современная энциклопедия

- (от авто... и греч. trophe пища питание) (автотрофные организмы), организмы, синтезирующие из неорганических веществ (главным образом воды, диоксида углерода, неорганических соединений азота) все необходимые для жизни органические вещества,… … Большой Энциклопедический словарь

Автотрофы - (от авто... и греческого trophe пища, питание) (автотрофные организмы), организмы, синтезирующие из неорганических веществ (главным образом воды, диоксида углерода, неорганических соединений азота) все необходимые для жизни органические вещества … Иллюстрированный энциклопедический словарь

Организмы, способные использовать углекислоту в качестве единственного или главного источника углерода и обладающие системой ферментов для ее ассимиляции, а также способные синтезировать все компоненты клетки. Некоторые А. могут нуждаться в… … Словарь микробиологии

Сокр. назв. организмов автотрофных. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия

автотрофы - – организмы, синтезирующие из неорганических веществ все необходимые для жизни органические вещества … Краткий словарь биохимических терминов

- (от авто... и греч. trophē пища, питание) (автотрофные организмы), организмы, синтезирующие из неорганических веществ (главным образом воды, диоксида углерода, неорганических соединений азота) все необходимые для жизни органические вещества,… … Энциклопедический словарь

- (др. греч. αὐτός сам + τροφή пища) организмы, синтезирующие органические соединения из неорганических. Автотрофы составляют первый ярус в пищевой пирамиде (первые звенья пищевых цепей). Именно они являются первичными… … Википедия

автотрофы - autotrofai statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Organizmai, sintetinantys organines medžiagas iš neorganinių junginių (anglies dioksido ir vandens). atitikmenys: angl. autotrophic organisms; autotrophics vok. autotrophe… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

Организмы, синтезирующие нужные им органические вещества из неорганических соединений. К автотрофам относятся наземные зелёные растения (образуют органические вещества из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза), водоросли, фото– и… … Биологический энциклопедический словарь

Для организмов нашей планеты основным источником энергии является солнечный свет. Незначительно в процессах метаболизма может использоваться тепло вулканического происхождения, энергия из недр земной коры и др. Энергия нужна организмам для синтеза собственных органических веществ из неорганических (автотрофы) или из готовых органических (в гетеротрофов). Одни из них используют для процессов синтеза энергию света - это фототрофные организмы. Другие организмы - хемотрофных - для этого используют энергию химических реакций. Всего за характером питания организмы делятся на такие группы, как автотрофы, гетеротрофы и миксотрофы.

Автотрофы (от греч. «Авто» - сам и "трофос" - пища, питание ) - организмы, которые способны синтезировать собственные органические вещества из неорганических за счет энергии света (фотоавтотрофы ) или энергии химических реакций (хемоавтотрофы ). Автотрофы, основные продуценты органического вещества в биосфере, обеспечивают существование остальных организмов

миксотрофов (от греч. "Микс" - смешанный и "трофос" - пища, питание ) - организмы, которые имеют смешанный тип питания: на свете - фотосинтезирующие, а при неблагоприятных условиях переходят на усвоение органических соединений. Классическими примерами миксотрофов является эвглена зеленая, много видов диатомовых водорослей, бактерии родов Beggiatoa и Thiothrix и др.

Типы питания организмов

типы питания	источник энергии	источник углерода	примеры организмов
фотоавтотрофной	энергия света		растения, цианобактерии
хемоавтотрофные	Энергия химических реакций		Сиркобактерии, железобактериями, нитрифицирующие бактерии
фотогетеротрофный	энергия света	органические соединения	Пурпурные несерные бактерии
Хемогетеротрофний	Энергия химических реакций	органические соединения	Животные, грибы

В биологических системах энергия существует в различных формах: химической, электрической, механической, тепловой и световой, которые способны превращаться друг в друга. Универсальным источником энергии в клетке является АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты). В макроэргических связях этого соединения аккумулируется химическая энергия, которая освободилась при протекания реакций энергетического обмена. А уже потом энергия АТФ используется для обеспечения в организме различных процессов: химических (для биохимических реакций синтеза), механических (для движения), электрических (для образования нервных импульсов), тепловых (для терморегуляции), световых (для биолюминисценция) и др.

БИОЛОГИЯ + Биолюминесценция (от греч. Биос - жизнь и лат. Люмен - свет ) - видимо свечение живых организмов, связанное с процессами их життсдияльности. Вы или касс в результате ферментативного окисления белков-люциферин с помощью фермента люциферазы. При этом химическая энергия превращается в энергию света. Биолюминсценция очень распространена в природе и наблюдается среди бактерий, грибов, водорослей и животных. Светятся ночесветки и некоторые радиолярии, это явление характерно для глубоководных рыб, которые привлекают с помощью света добычу и используют его для общения (например, в морских удильщиков, бархатночеревои акулы и др. ) , В глубоководных кальмаров, насекомых (например, в светлячков, которые светятся в брачный период ) и др.

На Земле проживает огромное множество живых существ. Для удобства их изучения исследователи классифицируют все организмы по различным признакам. По все живое оказывается разделенным на две большие группы - автотрофы и гетеротрофы. Кроме того, выделяется группа миксотрофов - это организмы, приспособленные к обоим типам питания. В этой статье мы разберем особенности жизнедеятельности двух основных групп и выясним, чем отличаются автотрофы от гетеротрофов.

Автотрофы - организмы, самостоятельно синтезирующие из неорганических. В этой группе оказываются некоторые виды бактерий и почти все организмы, принадлежащие к В ходе своей жизнедеятельности автотрофы утилизируют различные неорганические вещества, поступающие извне (углекислый газ, азот, сероводород, железо и другие), задействуя их в реакциях синтеза сложных органических соединений (в основном это углеводы и белки).

Как мы видим, главное отличие гетеротрофов от автотрофов заключается в химической природе необходимых им питательных веществ. Отличается и сущность процессов их питания. затрачивают энергию при преобразовании неорганических веществ в органические, гетеротрофы энергию при питании не затрачивают. Автотрофы и гетеротрофы разделяются еще на две группы в зависимости от используемого источника энергии (в первом случае) и от пищевого субстрата, используемого микроорганизмами второго типа.

Среди автотрофов выделяют фотоавтотрофные и хемоавтотрофные организмы. Фотоавтотрофы для осуществления превращений используют энергию солнечного света. Важно отметить, что в организмах этой группы происходит конкретный процесс - фотосинтез (или процесс схожего с ним типа). превращется в различные органические соединения. Хемоавтотрофы используют энергию, полученную в результате других химических реакций. К этой группе относятся различные бактерии.

Гетеротрофные микроорганизмы разделяют на метатрофы и паратрофы. Метатрофы в качестве субстрата органических соединений используют мертвые организмы, паратрофы - живые.

Автотрофы и гетеротрофы занимают определенные позиции в Автотрофы всегда являются продуцентами - они создают органические вещества, которые позже проходят путь через всю цепь. Гетеротрофы становятся консументами различных порядков (как правило, в этой категории оказываются животные) и редуцентами (грибы, микроорганизмы). Иными словами, автотрофы и гетеротрофы образуют между собой трофические связи. Это имеет важнейшее значение для экологической обстановки в мире, поскольку именно за счет трофических связей осуществляется круговорот различных веществ в природе.

В науке используется масса всевозможных классификаций. Вы наверняка знаете, что существует живое и неживое, что все существа делятся на микроорганизмы, растения, животных и грибы, что животные бывают хищниками и травоядными и т.д.

А знаете ли вы, что биологи все живые организмы делят на гетеротрофы и автотрофы? Чем отличаются эти организмы и чем оправдано их присутствие на Земле?

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.

Гетеротрофы – едят то, что «приготовлено»

Сразу скажем, что мы, люди, относимся именно к гетеротрофным организмам. Слово «гетеротроф» образовано от двух древнегреческих корней – «гетерос» — «другой» , и «трофи» — «питание» . Название можно расшифровать так: гетеротрофы – это существа, которые питаются тем, что приготовили другие.

И в самом деле, гетеротрофные организмы способны усваивать только органические вещества. Они не могут самостоятельно синтезировать органику в своем теле, поэтому едят другие организмы или продукты их жизнедеятельности (распада). Пищеварение гетеротрофов устроено следующим образом: они потребляют органические вещества и расщепляют их с помощью специальных ферментов.

Редуценты схожи с консументами тем, что для своего существования нуждаются в органике, синтезированной другими организмами (то есть являются гетеротрофами). Кардинальное отличие редуцентов состоит в способности этих существ перерабатывать продукты разложения других организмов и трансформировать их в неорганические соединения.

Это и есть важнейшая роль редуцентов в экологической системе. Ведь если бы останки всех погибших организмов сохранялись бы на поверхности Земли и не разрушались до неорганического состояния, то растения не получали бы питания и жизнь была бы невозможной. К редуцентам относят бактерии и грибы.

Размытые границы

Интересно, что четкой границы между различными категориями организмов нет, ведь все живое постоянно приспосабливается к условиям существования, вырабатывая новые, порой совершенно невероятные механизмы выживания. Существует большая группа миксотрофов, занимающих промежуточное положение между гетеротрофами и автотрофами.

К ним относятся, в частности, насекомоядные растения, например – венерина мухоловка. Это растение образует органику с помощью фотосинтеза, но часть питательных веществ получает из тел насекомых, которых успешно заманивает в особые ловушки.

Ну а редуцентами в некоторой степени могут считаться все живые существа, ведь в процессе жизнедеятельности все живое выделяет воду, углекислый газ и простейшие органические соединения, то есть участвует в процессе разложения органики.

История с гетеротрофами и автотрофами лишний раз показывает, насколько сложно и интересно устроена жизнь на и как бережно человек должен относиться к ней.

) из простых неорганических молекул с использованием энергии света (фотосинтеза) или неорганических химических реакций (хемосинтеза). Таким образом, автотрофы не используют органические соединения как источник энергии или источник углерода. Они способны расщеплять молекулы углекислого газа для производства органических соединений. За счет замещения диоксида углерода и создания низкоэнергетических соединений автотрофы создают запас химической энергии. Большинство из них используют воду в качестве , но некоторые могут использовать и другие соединения водорода, например, .

Автотрофы подразделяются на фототрофы и литотрофы (хемотрофы). Фототрофы используют свет как источник энергии, а литотрофы окисляют такие неорганические соединения, как сероводород, элементарную серу, аммиак и двухвалентное железо.

Автотрофы имеют основополагающее значение для пищевых цепей всех экосистем в мире. Они берут энергию из окружающей среды в виде солнечных лучей или неорганических химических веществ и используют ее для создания богатых энергией молекул. Этот механизм называется первичной продукцией. Другие организмы, называемые гетеротрофами, используют автотрофы в качестве пищи для поддержания жизнедеятельности. Таким образом, гетеротрофы (все животные, почти все грибы, а также большинство бактерий и простейших) зависят от автотрофов. Гетеротрофы получают энергию за счет расщепления органических молекул (углеводов, жиров и белков), полученных через пищу. Итак, именно автотрофы являются первым ярусом в пищевой пирамиде, а также первичными продуцентами органических веществ в биосфере.

Видео по теме

Автотрофы и гетеротрофы – это растения и животные с разными способами питания. Автотрофы любят органические вещества и производят их сами: пользуясь солнечной и химической энергией, они берут углевод из углекислого газа, а потом образуют органические вещества. А гетеротрофы органику делать не могут, они любят готовые соединения животного или растительного происхождения.

Чтобы понять роль автотрофов и гетеротрофов, нужно понять, что они такое, что такое экосистема, как там распределена энергия, и почему важны пищевые цепочки.

Автотрофы и гетеротрофы

Автотрофы - это бактерии (не все) и все зеленые растения: от одноклеточных водорослей и до высших растений. Высшие растения - мхи, трава, цветы и деревья. Чтобы питаться им нужен солнечный свет и бактерии двух видов: фотосинтезирующие и те, что пользуются химической энергией для усвоения углекислого газа. Такой способ питания называется фотосинтезом.

Но не все автотрофы используют фотосинтез. Есть организмы, которые питаются с помощью хемосинтеза: бактерии, которые получают углекислый газ через химическую энергию. Например, нитрифицирующие и железобактерии. Первые окисляют аммиак до азотной кислоты, а вторые окисляют закисные соли железа до окисных. Есть еще и серобактерии - они окисляют сероводород до серной кислоты.

Третий вид автотрофов делает органику из неорганики - такие организмы называются продуцентами.

Гетеротрофы - все животные, кроме одноклеточной эвглены зеленой. Эвглена зеленая - это эукариотический организм, который не относится ни к животным, ни к грибам, ни к растениям. А по типу питания она миксотроф: может питаться как автотроф и как гетеротроф.

Среди растений тоже есть миксотрофы:

венерина мухоловка;
раффлезия;
росянка;
пузырчатка.

Экосистема - это взаимодействие живых организмов и условий среды. Примеры таких экосистем: муравейник, лесная поляна, ферма, даже кабина космического корабля или вся планета Земля.

Экологи используют термин «биогеоценоз» - это вариант экосистемы, описывающий взаимосвязь микроорганизмов, растений, почвы и животных на однородном участке суши.

Четких границ между экосистемами или биогеоценозами нет. Одна экосистема может постепенно переходить в другую, а большие экосистемы состоят и маленьких. То же касается и биогеоценозов. И чем меньше экосистема или биогеоценоз, тем теснее взаимодействуют организмы, которые входят в их состав.

Пример - муравейник. Там обязанности распределены ясно: есть охотники, охранники и строители. Муравейник - часть лесного биогеоценоза, который - часть ландшафта.

Другой пример - лес. Тут экосистема сложнее, потому что в лесу живет много видов животных, растений, бактерий и грибов. Между ними нет такой тесной связи, как у муравьев в муравейнике, а многие животные и вовсе со временем покидают лес.

Ландшафты - экосистема еще сложнее: биогеоценозы в них связывает общий климат, строение территории и то, что животные и растения расселяются на ней. Организмы тут связаны только переменами газового состава атмосферы и химического состава воды. А все экосистемы Земли связаны атмосферой и Мировым океаном в биосферу.

Любая экосистема состоит из живых организмов, неживого фактора (вода, воздух) и мертвой органики - детрита. А пищевая связь организмов регулирует энергетику всей экосистемы в целом.

Энергия в экосистемах

Любая экосистема живет за счет распределения энергии. Это сложный баланс, если в нем будут серьезные нарушения, экосистема погибнет. А распределяется энергия так:

зеленые растения получают ее от солнца, накапливают в органике, а потом часть тратят на дыхание, а часть копят в виде биомассы;
часть биомассы съедают травоядные животные, энергия переходит к ним;
хищники съедают травоядных животных, и тоже получают свою долю энергии.

Энергия, которую с едой получили животные, идет на процессы в клетках и выходит с продуктами жизнедеятельности. Та часть биомассы растений, которую не съели животные, отмирает, а накопленная в ней энергия уходит в почву, как детрит.

Детрит едят редуценты - организмы, которые питаются мертвой органикой. С пищей они тоже получают энергию: часть ее копится в их биомассе, а часть - рассеивается при дыхании. Когда редуценты умирают и разлагаются, из них строятся органические вещества почвы. В этих веществах копится энергия, которую они взяли от мертвых редуцентов, а потратят на разрушение минеральных соединений.

Энергия копится на уровне растений, идет через животных и редуценты, попадает в почву и рассеивается, когда разрушает разные почвенные соединения. И такой же поток энергии проходит через любую экосистему.

Пищевые цепочки

Пищевая цепочка - это перенос энергии от ее источника, растений, до почвы через живые организмы.

Пищевые цепочки бывают двух видов: пастбищная и детритная. Пастбищная начинается с растений, идет к травоядным животным, а от них - к хищникам. Детритная берет начало от растительных и животных остатков, переходит к микроорганизмам, а потом к животным, которые питаются детритом, и хищникам, которые этих животных едят.

Пищевые цепочки на суше состоят из 3-5 звеньев:

овца ест траву, человек ест овцу - 3 звена;
кузнечик ест траву, ящерица ест кузнечика, ястреб ест ящерицу - 4 звена;
кузнечик ест траву, лягушка - кузнечика, змея ест лягушку, орел ест змею - 5 звеньев.

На суше через пищевые цепочки большая часть энергии, собранная в биомассе, идет в детритные цепи. В водных экосистемах ситуация немного другая: больше биомассы уходит по первому типу пищевых цепочек, а не по второму.

Пищевые цепочки образуют пищевую сеть: каждый член одной пищевой цепочки в то же время является членом другой. И если разрушить любое звено пищевой сети, то экосистема может серьезно пострадать.

У пищевых сетей есть структура, которая отражает число и размер живых организмов на каждом уровне пищевой цепки. От одного пищевого уровня до другого количество организмов уменьшается, а их размер увеличивается. Это называется экологической пирамидой, в основании которой много маленьких организмов, а на вершине - мало крупных.

Энергия в экологической пирамиде распределяется так, что на следующий уровень доходит только около 10%. Поэтому число организмов с каждым уровнем уменьшается, а количество звеньев пищевой цепочки ограничено.

Таким образом, понятно, что энергия и питательные вещества в любой экосистеме циркулируют, и это поддерживает в ней жизнь. Циркуляция энергии и питательных веществ возможна, потому что:

Автотрофы копят энергию, которую получили от Солнца, и создают органику из потребленного углекислого газа и элементов минерального питания.
Эта органика и накопленная энергия - пища для гетеротрофов, которые, разрушая органические вещества, берут для себя энергию и освобождают элементы питания для автотрофов.

И они не только поддерживают друг друга, но и дают возможность жить экосистеме: автотрофы создают энергию, а гетеротрофы доставляют эту энергию туда, где она больше всего необходима. В этом и есть их роль.