Autotrofní vs. Heterotrofní
Živých organismů získat chemickou energii v jedné ze dvou způsobů.
Autotrofové, je znázorněno na Obrázku níže, obchodu chemické energie v sacharidů potravin molekuly, které se začaly budovat samy. Jídlo je chemická energie uložená v organických molekulách. Jídlo poskytuje jak energii k práci, tak uhlík k budování těl. Protože většina autotrofů přeměňuje sluneční světlo na výrobu jídla, nazýváme proces, který používají fotosyntéza., Pouze tři skupiny organismů – rostliny, řasy a některé bakterie – jsou schopny této životodárné energetické transformace. Autotrofy dělají jídlo pro vlastní potřebu, ale dělají dost na podporu jiného života. Téměř všechny ostatní organismy zcela závisí na těchto třech skupinách pro potraviny, které produkují. Výrobci, jak jsou autotrofy také známy, začínají potravinové řetězce, které krmí celý život. Potravinové řetězce budou diskutovány v konceptu“ potravinových řetězců a potravinových sítí“.
heterotrofy nemohou vyrábět vlastní jídlo, takže je musí jíst nebo absorbovat., Z tohoto důvodu jsou heterotrofy také známé jako spotřebitelé. Spotřebitelé zahrnují všechna zvířata a houby a mnoho protistů a bakterií. Mohou konzumovat autotrofy nebo jiné heterotrofy nebo organické molekuly z jiných organismů. Heterotrofy vykazují velkou rozmanitost a mohou se zdát mnohem fascinující než producenti. Ale heterotrofy jsou omezeny naší naprostou závislostí na těch autotrofech, které původně vyráběly naše jídlo. Pokud by rostliny, řasy a autotrofní bakterie zmizely ze země, zvířata, houby a další heterotrofy by brzy také zmizely. Celý život vyžaduje neustálý vstup energie., Pouze autotrofy mohou přeměnit tento konečný solární zdroj na chemickou energii v potravinách, která pohání život, jak je znázorněno na obrázku níže.
Fotosyntézy autotrofní organismy, které tvoří jídlo využívají energii ze slunečního záření, patří (a) rostliny, (b) řasy, a (c) některé bakterie.
fotosyntéza poskytuje více než 99 procent energie pro život na zemi. Mnohem menší skupina autotrofní organismy – většinou bakterie v tmavých nebo málo kyslíku v prostředí – produkovat potraviny pomocí chemické energie uložené v anorganické molekuly, jako jsou sirovodík, amoniak nebo metan., Zatímco fotosyntéza transformuje světelnou energii na chemickou energii, tato alternativní metoda výroby potravin přenáší chemickou energii z anorganických na organické molekuly. Proto se nazývá chemosyntéza a je charakteristická pro tubeworms znázorněné na obrázku níže. Některé z Naposledy objevených chemosyntetických bakterií obývají hluboké oceánské průduchy horké vody nebo „černé kuřáky“.“Tam využívají energii v plynech ze zemského interiéru k výrobě potravin pro různé jedinečné heterotrofy: obří trubkové červy, slepé krevety, obří bílé kraby a obrněné šneky., Někteří vědci si myslí, že chemosyntéza může podporovat život pod povrchem Marsu, Jupiterova měsíce, Europy a dalších planet. Ekosystémy na základě chemosynthesis může zdát vzácné a exotické, ale i oni ilustrují absolutní závislost z heterotrofie na autotrofii pro jídlo.
potravinový řetězec ukazuje, jak energie a hmota proudí od výrobců ke spotřebitelům. Hmota se recykluje, ale do systému musí proudit energie. Odkud tato energie pochází?, Ačkoli tyto potravinové řetězce „končí“ rozkladači, rozkladače ve skutečnosti tráví hmotu z každé úrovně potravinového řetězce? (viz pojem“ tok energie“.)
Tubeworms hluboko v Galapagos Rift získávají energii z chemosyntetických bakterií žijících v jejich tkáních. Žádné trávicí systémy potřebné!
výroba a používání potravin
tok energie živými organismy začíná fotosyntézou. Tento proces ukládá energii ze slunečního světla v chemických vazbách glukózy., Rozbitím chemických vazeb v glukóze buňky uvolňují uloženou energii a vytvářejí ATP, které potřebují. Proces, při kterém se glukóza rozkládá a vytváří ATP, se nazývá buněčné dýchání.
fotosyntéza a buněčné dýchání jsou jako dvě strany stejné mince. To je zřejmé z obrázku níže. Produkty jednoho procesu jsou reaktanty druhého. Společně oba procesy uchovávají a uvolňují energii v živých organismech. Oba procesy také spolupracují na recyklaci kyslíku v zemské atmosféře.,
Tento diagram porovnává a kontrastuje fotosyntézu a buněčné dýchání. Ukazuje také, jak jsou tyto dva procesy spojeny.
fotosyntéza
fotosyntéza je často považována za nejdůležitější životní proces na Zemi. Mění světelnou energii na chemickou energii a také uvolňuje kyslík. Bez fotosyntézy by v atmosféře nebyl kyslík. Fotosyntéza zahrnuje mnoho chemických reakcí, ale lze je shrnout do jediné chemické rovnice:
6co2 + 6H2O + světelná energie → C6H12O6 + 6O2.,
fotosyntetické autotrofy zachycují světelnou energii ze slunce a absorbují oxid uhličitý a vodu z jejich prostředí. Pomocí světelné energie kombinují reaktanty k produkci glukózy a kyslíku, což je odpadní produkt. Uchovávají glukózu, obvykle jako škrob, a uvolňují kyslík do atmosféry.
buněčné dýchání
buněčné dýchání ve skutečnosti“ spaluje “ glukózu pro energii. Nevytváří však lehké nebo intenzivní teplo, jak to dělají některé jiné typy hoření. Je to proto, že uvolňuje energii v glukóze pomalu, v mnoha malých krocích., Využívá energii, která se uvolňuje za vzniku molekul ATP. Buněčné dýchání zahrnuje mnoho chemických reakcí, které lze shrnout do této chemické rovnice:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Chemické Energie (ATP)
Buněčné dýchání se vyskytuje v buňkách všech živých věcí. Probíhá v buňkách autotrofů i heterotrofů. Všichni spálí glukózu za vzniku ATP.