autotrofe vs. heterotrofe
organismele vii obțin energie chimică într-unul din cele două moduri.Autotrofele, prezentate în figura de mai jos, stochează energia chimică în moleculele alimentare cu carbohidrați pe care le construiesc. Alimentele sunt energie chimică stocată în molecule organice. Alimentele oferă atât energia pentru a lucra, cât și carbonul pentru a construi corpuri. Deoarece majoritatea autotrofelor transformă lumina soarelui pentru a produce alimente, noi numim procesul pe care îl folosesc fotosinteza., Doar trei grupuri de organisme – plante, alge și unele bacterii – sunt capabile de această transformare energetică dătătoare de viață. Autotrofii fac hrană pentru uz propriu, dar fac suficient pentru a susține și alte vieți. Aproape toate celelalte organisme depind absolut de aceste trei grupuri pentru alimentele pe care le produc. Producătorii, așa cum sunt cunoscuți și autotrofii, încep lanțurile alimentare care hrănesc toată viața. Lanțurile alimentare vor fi discutate în conceptul” lanțuri alimentare și pânze alimentare”.heterotrofii nu își pot face propria hrană, așa că trebuie să o mănânce sau să o absoarbă., Din acest motiv, heterotrofii sunt cunoscuți și ca consumatori. Consumatorii includ toate animalele și ciupercile și mulți protiști și bacterii. Ei pot consuma autotrofe sau alte heterotrofe sau molecule organice din alte organisme. Heterotrofele prezintă o mare diversitate și pot părea mult mai fascinante decât producătorii. Dar heterotrofele sunt limitate de dependența noastră totală de acele autotrofe care ne-au făcut inițial mâncarea. Dacă plantele, algele și bacteriile autotrofice ar dispărea de pe pământ, animalele, ciupercile și alte heterotrofe ar dispărea în curând. Toată viața necesită un aport constant de energie., Doar autotrofii pot transforma acea sursă solară supremă în energia chimică din alimente care alimentează viața, așa cum se arată în figura de mai jos.
Fotosintetice autotrofe, care face mâncare folosind energia în lumina soarelui, se numără: (a) plantele, (b) alge, și (c) anumite bacterii.
fotosinteza oferă peste 99 la sută din energia pentru viața de pe pământ. Un grup mult mai mic de autotrofe – mai ales bacterii în medii întunecate sau cu conținut scăzut de oxigen-produc alimente folosind energia chimică stocată în molecule anorganice, cum ar fi hidrogen sulfurat, amoniac sau metan., În timp ce fotosinteza transformă energia luminii în energie chimică, această metodă alternativă de a face alimente transferă energia chimică de la molecule anorganice la molecule organice. Prin urmare, este numit chemosinteza, și este caracteristic tubeworms prezentate în figura de mai jos. Unele dintre cele mai recent descoperite bacterii chemosintetice populează adânc ocean guri de apă caldă sau „fumători negru.”Acolo, ei folosesc energia din gazele din interiorul pământului pentru a produce hrană pentru o varietate de heterotrofe unice: viermi tubulari uriași, creveți orbi, crabi albi uriași și melci blindați., Unii oameni de știință cred că chemosinteza poate susține viața sub suprafața lui Marte, a lunii lui Jupiter, a Europei și a altor planete. Ecosistemele bazate pe chemosinteză pot părea rare și exotice, dar ele ilustrează și dependența absolută a heterotrofelor de autotrofe pentru alimente.
un lanț alimentar arată modul în care energia și materia curg de la producători la consumatori. Materia este reciclată, dar energia trebuie să continue să curgă în sistem. De unde vine această energie?, Deși aceste lanțuri alimentare „se termină” cu descompunere, descompunătorii, de fapt, digeră materia de la fiecare nivel al lanțului alimentar? (a se vedea conceptul „fluxul de energie”.)
Tubeworms adânc în fisura Galapagos obține energia lor de la bacterii chemosintetice care trăiesc în țesuturile lor. Nu este nevoie de sisteme digestive!
fabricarea și utilizarea alimentelor
fluxul de energie prin organismele vii începe cu fotosinteza. Acest proces stochează energia din lumina soarelui în legăturile chimice ale glucozei., Prin ruperea legăturilor chimice din glucoză, celulele eliberează energia stocată și fac ATP-ul de care au nevoie. Procesul în care se descompune glucoza și se face ATP se numește respirație celulară.fotosinteza și respirația celulară sunt ca două fețe ale aceleiași monede. Acest lucru este evident din figura de mai jos. Produsele unui proces sunt reactanții celuilalt. Împreună, cele două procese stochează și eliberează energie în organismele vii. Cele două procese lucrează, de asemenea, împreună pentru a recicla oxigenul din atmosfera Pământului.,
această diagramă compară și contrastează fotosinteza și respirația celulară. De asemenea, arată modul în care sunt legate cele două procese.
fotosinteza
fotosinteza este adesea considerată a fi cel mai important proces de viață pe Pământ. Schimbă energia luminii în energie chimică și, de asemenea, eliberează oxigen. Fără fotosinteză, nu ar exista oxigen în atmosferă. Fotosinteza implică multe reacții chimice, dar ele pot fi rezumate într-o singură ecuație chimică:
6co2 + 6h2o + energie luminoasă → C6H12O6 + 6O2.,autotrofele fotosintetice captează energia luminii de la soare și absorb dioxidul de carbon și apa din mediul lor. Folosind energia luminoasă, ei combină reactanții pentru a produce glucoză și oxigen, care este un produs rezidual. Stochează glucoza, de obicei sub formă de amidon, și eliberează oxigenul în atmosferă.respirația celulară de fapt „arde” glucoza pentru energie. Cu toate acestea, nu produce lumină sau căldură intensă, așa cum fac alte tipuri de ardere. Acest lucru se datorează faptului că eliberează energia în glucoză încet, în mulți pași mici., Utilizează energia eliberată pentru a forma molecule de ATP. Respirația celulară implică multe reacții chimice, care pot fi rezumate cu această ecuație chimică:
C6H12O6 + 6O2 → 6co2 + 6h2o + energie chimică (în ATP)
respirația celulară apare în celulele tuturor lucrurilor vii. Are loc în celulele autotrofelor și heterotrofelor. Toți ard glucoza pentru a forma ATP.