autotrofer vs. heterotrofer
levende organismer får kemisk energi på en af to måder.
autotrofer, vist i figuren nedenfor, opbevarer kemisk energi i kulhydratfødemolekyler, de selv bygger. Fødevarer er kemisk energi lagret i organiske molekyler. Mad giver både energi til at udføre arbejde og kulstof til at bygge kroppe. Fordi de fleste autotrofer transformerer sollys til at lave mad, kalder vi den proces, de bruger fotosyntese., Kun tre grupper af organismer – planter, alger og nogle bakterier-er i stand til denne livgivende energitransformation. Autotrofer laver mad til eget brug, men de gør også nok til at støtte andet liv. Næsten alle andre organismer er absolut afhængige af disse tre grupper for den mad, de producerer. Producenterne, som autotrofer også er kendt, begynder fødekæder, der fodrer alt liv. Fødekæder vil blive diskuteret i konceptet “fødekæder og mad Weebs”.
heterotrofer kan ikke lave deres egen mad, så de skal spise eller absorbere det., Af denne grund er heterotrofer også kendt som forbrugere. Forbrugerne omfatter alle dyr og svampe samt mange Protister og bakterier. De kan forbruge autotrofer eller andre heterotrofer eller organiske molekyler fra andre organismer. Heterotrofer viser stor mangfoldighed og kan virke langt mere fascinerende end producenterne. Men heterotrofer er begrænset af vores fuldstændige afhængighed af de autotrofer, der oprindeligt lavede vores mad. Hvis planter, alger og autotrofe bakterier forsvandt fra jorden, ville dyr, svampe og andre heterotrofer også snart forsvinde. Alt liv kræver et konstant input af energi., Kun autotrofer kan omdanne den ultimative, solkilde til den kemiske energi i fødevarer, der styrker livet, som vist i figuren nedenfor.
fotosyntetiske autotrofer, der fremstiller mad ved hjælp af energien i sollys, inkluderer (A) planter, (B) alger og (C) visse bakterier.
fotosyntese giver over 99 procent af energien til livet på jorden. En meget mindre gruppe autotrofer-for det meste bakterier i mørke eller miljø med lavt ilt – producerer mad ved hjælp af den kemiske energi, der er opbevaret i uorganiske molekyler såsom hydrogensulfid, ammoniak eller methan., Mens fotosyntese omdanner lysenergi til kemisk energi, overfører denne alternative metode til fremstilling af mad kemisk energi fra uorganisk til organiske molekyler. Det kaldes derfor kemosyntese og er karakteristisk for tubeormsormene vist i figuren nedenfor. Nogle af de senest opdagede kemosyntetiske bakterier bebor dybe hav varmt vand ventilationskanaler eller ” sorte rygere.”Der bruger de energien i gasser fra Jordens indre til at producere mad til en række unikke heterotrofer: gigantiske rørorm, blinde rejer, gigantiske hvide krabber og pansrede snegle., Nogle forskere mener, at kemosyntese kan understøtte livet under overfladen af Mars, Jupiters måne, Europa og andre planeter også. Økosystemer baseret på kemosyntese kan virke sjældne og eksotiske, men de illustrerer også heterotrofs absolutte afhængighed af autotrofer til mad.
en fødekæde viser, hvordan energi og stof flyder fra producenter til forbrugere. Materie genanvendes, men energi skal fortsætte med at strømme ind i systemet. Hvor kommer denne energi fra?, Selvom disse fødekæder” slutter ” med nedbrydere, fordøjer nedbrydere faktisk stof fra hvert niveau i fødekæden? (se begrebet “strøm af energi”.)
Tubeworms dybt i Galapagos Rift får deres energi fra chemosynthetic bakterier, der lever inden for deres væv. Ingen fordøjelsessystemer nødvendig!
fremstilling og brug af mad
strømmen af energi gennem levende organismer begynder med fotosyntese. Denne proces lagrer energi fra sollys i de kemiske bindinger af glucose., Ved at bryde de kemiske bindinger i glukose frigiver celler den lagrede energi og laver den ATP, de har brug for. Processen, hvor glukose nedbrydes og ATP fremstilles, kaldes cellulær respiration.
fotosyntese og cellulær respiration er som to sider af samme mønt. Dette fremgår af nedenstående figur. Produkterne fra en proces er reaktanterne fra den anden. Sammen lagrer og frigiver de to processer energi i levende organismer. De to processer arbejder også sammen om at genbruge ilt i Jordens atmosfære.,
dette diagram sammenligner og kontrasterer fotosyntese og cellulær respiration. Det viser også, hvordan de to processer er relateret.
fotosyntese
fotosyntese anses ofte for at være den vigtigste livsproces på jorden. Det ændrer lysenergi til kemisk energi og frigiver også ilt. Uden fotosyntese ville der ikke være ilt i atmosfæren. Fotosyntese involverer mange kemiske reaktioner, men de kan opsummeres i en enkelt kemisk ligning:
6CO2 + 6H2O + lysenergi → C6H12O6 + 6O2.,
fotosyntetiske autotrofer fanger lysenergi fra solen og absorberer kuldio .id og vand fra deres miljø. Ved hjælp af lysenergien kombinerer de reaktanterne til at producere glukose og ilt, som er et affaldsprodukt. De opbevarer glukosen, normalt som stivelse, og de frigiver ilt i atmosfæren.
Cellular Respiration
Cellular respiration faktisk “brænder” glukose for energi. Det producerer dog ikke lys eller intens varme, som nogle andre typer forbrænding gør. Dette skyldes, at det frigiver energien i glukose langsomt, i mange små trin., Det bruger den energi, der frigives til at danne molekyler af ATP. Cellulær respiration involverer mange kemiske reaktioner, som kan opsummeres med denne kemiske ligning:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Kemisk Energi (ATP)
Cellulære respiration opstår i cellerne i alle levende ting. Det finder sted i cellerne af både autotrofer og heterotrofer. Alle brænder glukose for at danne ATP.