Autotrophs vs. Heterotrofit
Elävät organismit saadaan kemiallista energiaa kahdella tavalla.
autotrofit, jotka on esitetty alla olevassa kuvassa, varastoivat kemiallista energiaa itse rakentamissaan hiilihydraattiruokamolekyyleissä. Ruoka on orgaanisiin molekyyleihin varastoitunutta kemiallista energiaa. Ruoka antaa sekä energiaa tehdä työtä että hiiltä kehon rakentamiseen. Koska useimmat autotrofit muuttavat auringonvalon tehdäkseen ruokaa, kutsumme prosessia yhteyttämiseksi., Vain kolme ryhmää organismit – kasvit, levät ja eräät bakteerit pystyvät tämän elämää antavan energian muutosta. Autotrofit tekevät ruokaa omaan käyttöönsä, mutta ne tekevät tarpeeksi tukeakseen myös muuta elämää. Lähes kaikki muut eliöt ovat täysin riippuvaisia näistä kolmesta ryhmästä tuottamalleen ravinnolle. Tuottajat, kuten autotrofitkin tunnetaan, aloittavat elintarvikeketjut, jotka ruokkivat koko elämän. Ruokaketjuja käsitellään ”Ruokaketjut ja Ruokaketjut” – konseptissa.
heterotrofit eivät voi tehdä omaa ruokaansa, joten niiden pitää syödä tai imeä sitä., Tästä syystä heterotrofit tunnetaan myös kuluttajina. Kuluttajiin kuuluvat kaikki eläimet ja sienet sekä monet protistit ja bakteerit. Ne saattavat kuluttaa autotrofeja tai muita heterotrofeja tai orgaanisia molekyylejä muista eliöistä. Heterotrofit osoittavat suurta monimuotoisuutta ja saattavat vaikuttaa paljon kiehtovammilta kuin tuottajat. Heterotrofeja rajoittaa kuitenkin se, että olemme täysin riippuvaisia niistä autotrofeista, jotka alun perin tekivät ruokamme. Jos kasvit, levät, ja omavaraiset bakteerit katosi maan, eläimet, sienet, ja muut heterotrofit olisi pian katoaa samoin. Kaikki elämä vaatii jatkuvaa energian syöttämistä., Vain autotrophs voi muuttaa, että ultimate -, aurinko-lähde kemiallisen energian ruokaa, että voimia elämään, kuten Kuvassa alla.
Fotosynteesin autotrophs, jotka tekevät ruokaa käyttävät energiaa auringonvalon, ovat (a) kasveja, (b) levät, ja (c) tietyt bakteerit.
fotosynteesi tuottaa yli 99 prosenttia maapallon elämän energiasta. Paljon pienempi ryhmä autotrophs – enimmäkseen bakteereja tumma tai matalan hapen ympäristössä – valmistaa ruokaa käyttämällä kemiallista energiaa tallennettu epäorgaanisia molekyylejä, kuten vetyä, rikkivetyä, ammoniakkia tai metaania., Fotosynteesi muuttaa valoenergian kemialliseksi energiaksi, mutta tämä vaihtoehtoinen tapa saada ruoka siirtämään kemiallista energiaa epäorgaanisista orgaanisiin molekyyleihin. Sitä kutsutaan siksi kemosynteesiksi, ja se on ominaista alla olevassa kuvassa esitetyille tubewormeille. Jotkut kaikkein äskettäin löydetty chemosynthetic bakteerit elävät syvällä meressä kuuma vesi venttiilit tai ”musta tupakoitsijoiden.”Ei, he käyttävät energiaa kaasut Maan sisältä, tuottaa ruokaa useita ainutlaatuinen heterotrofit: giant tube matoja, sokea katkarapuja, jättiläinen valkoinen rapuja, ja panssaroitu etanat., Jotkut tutkijat ajattelevat, että kemosynteesi voi tukea elämää pinnan alla Marsin, Jupiterin kuu Europa, ja muut planeetat samoin. Kemosynteesiin perustuvat ekosysteemit voivat tuntua harvinaisilta ja eksoottisilta, mutta nekin havainnollistavat heterotrofien absoluuttista riippuvuutta autotrofeista ravinnoksi.
elintarvikeketju näyttää, kuinka energiaa ja ainetta virtaa tuottajilta kuluttajille. Materiaa kierrätetään, mutta energiaa pitää virrata järjestelmään jatkuvasti. Mistä tämä energia tulee?, Vaikka tämä ruoka ketjut ”päättyy” ja hajottajia, ei hajottajia, itse asiassa, sulattaa väliä kunkin tason elintarvikeketjun? (KS.” energian virtaus ” – käsite.)
Tubeworms syvällä Galapagos Rift saavat energiaa chemosynthetic bakteerit elävät niiden kudoksiin. Ruoansulatuselimistöä ei tarvita!
ruoan valmistus ja käyttö
energian virtaus elävien eliöiden läpi alkaa fotosynteesillä. Tämä prosessi varastoi auringonvalosta saatavaa energiaa glukoosin kemiallisiin sidoksiin., Hajottamalla glukoosin kemialliset sidokset solut vapauttavat varastoitua energiaa ja tekevät tarvitsemansa ATP: n. Prosessia, jossa glukoosi hajoaa ja ATP tehdään, kutsutaan soluhengitykseksi.
Fotosynteesi ja soluhengitys ovat kuin kaksi puolta saman kolikon. Tämä käy ilmi alla olevasta kuvasta. Toisen prosessin tuotteet ovat toisen reaktantteja. Yhdessä nämä kaksi prosessia varastoivat ja vapauttavat energiaa elävissä organismeissa. Nämä kaksi prosessia toimivat myös yhdessä maapallon ilmakehän hapen kierrättämiseksi.,
Tämä kaavio vertaa ja kontrastit fotosynteesi ja soluhengitys. Se osoittaa myös, miten nämä kaksi prosessia liittyvät toisiinsa.
fotosynteesiä
fotosynteesiä pidetään usein yhtenä maan tärkeimmistä elinprosesseista. Se muuttaa valoenergian kemialliseksi energiaksi ja vapauttaa myös happea. Ilman yhteyttämistä ilmakehässä ei olisi happea. Fotosynteesi liittyy monia kemiallisia reaktioita, mutta ne voidaan tiivistää yhteen kemiallinen yhtälö:
6CO2 + 6H2O + valoenergiaa → C6H12O6 + 6O2.,
fotosynteettiset autotrofit keräävät auringosta valoenergiaa ja absorboivat hiilidioksidia ja vettä ympäristöstään. Valoenergian avulla ne yhdistävät reaktantit tuottamaan glukoosia ja happea, joka on jätetuote. Ne varastoivat glukoosia, yleensä tärkkelyksenä, ja vapauttavat happea ilmakehään.
soluhengitys
soluhengitys itse asiassa ”polttaa” glukoosia energiaksi. Se ei kuitenkaan tuota valoa tai voimakasta lämpöä, kuten jotkut muut polttajat tekevät. Tämä johtuu siitä, että se vapauttaa glukoosin energiaa hitaasti, monissa pienissä vaiheissa., Se käyttää vapautuvaa energiaa ATP: n molekyylien muodostamiseen. Soluhengityksen liittyy monia kemiallisia reaktioita, jotka voidaan tiivistää tämä kemiallinen yhtälö:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Kemiallista Energiaa (ATP)
soluhengitys tapahtuu soluissa kaikkien elävien asioita. Se tapahtuu sekä autotrofien että heterotrofien soluissa. Ne kaikki polttavat glukoosia muodostaen ATP: tä.