autotrofer mot heterotrofer
levande organismer får kemisk energi på ett av två sätt.
autotrofer, som visas i figur nedan, lagrar kemisk energi i kolhydratmatmolekyler som de bygger sig själva. Mat är kemisk energi som lagras i organiska molekyler. Mat ger både energi att göra arbete och kol för att bygga kroppar. Eftersom de flesta autotrofer omvandlar solljus för att göra mat, kallar vi processen de använder fotosyntes., Endast tre grupper av organismer – växter, alger och vissa bakterier – kan denna livgivande energiomvandling. Autotrofer gör mat för eget bruk, men de gör tillräckligt för att stödja andra liv också. Nästan alla andra organismer är helt beroende av dessa tre grupper för maten de producerar. Producenterna, som autotrofer är också kända, börjar livsmedelskedjor som matar hela livet. Livsmedelskedjor kommer att diskuteras i” Food Chains and Food Webs ” – konceptet.
heterotrofer kan inte göra sin egen mat, så de måste äta eller absorbera den., Av denna anledning är heterotrofer också kända som konsumenter. Konsumenterna inkluderar alla djur och svampar och många protister och bakterier. De kan konsumera autotrofer eller andra heterotrofer eller organiska molekyler från andra organismer. Heterotrofer visar stor mångfald och kan verka mycket mer fascinerande än producenterna. Men heterotrofer är begränsade av vårt fullständiga beroende av de autotrofer som ursprungligen gjorde vår mat. Om växter, alger och autotrofa bakterier försvann från jorden, skulle djur, svampar och andra heterotrofer snart försvinna också. Allt liv kräver en konstant inmatning av energi., Endast autotrofer kan omvandla den ultimata solkällan till den kemiska energin i mat som driver livet, som visas i figur nedan.
fotosyntetiska autotrofer, som gör mat med energi i solljus, inkluderar (A) växter, (b) alger och (c) vissa bakterier.
fotosyntes ger över 99 procent av energin för livet på jorden. En mycket mindre grupp autotrofer-mestadels bakterier i mörka eller låga syremiljöer – producerar mat med hjälp av den kemiska energi som lagras i oorganiska molekyler som vätesulfid, ammoniak eller metan., Medan fotosyntes omvandlar ljusenergi till kemisk energi, överför denna alternativa metod för att göra mat kemisk energi från oorganiska till organiska molekyler. Det kallas därför kemosyntes, och är karakteristisk för de knölar som visas i figur nedan. Några av de senast upptäckta kemosyntetiska bakterierna bor i djupa havsvattenventiler eller ”svarta rökare”.”Där använder de energin i gaser från jordens inre för att producera mat för en mängd unika heterotrofer: jätte rörmaskar, blinda räkor, jätte vita krabbor och pansar sniglar., Vissa forskare tror att kemosyntes kan stödja livet under Mars, Jupiters måne, Europa och andra planeter också. Ekosystem baserade på kemosyntes kan verka sällsynta och exotiska, men de illustrerar också det absoluta beroendet av heterotrofer på autotrofer för mat.
en näringskedja visar hur energi och materia strömmar från producenter till konsumenter. Materia återvinns, men energi måste fortsätta att strömma in i systemet. Var kommer denna energi från?, Även om dessa livsmedelskedjor ”slutar” med sönderdelare, sönderdelas faktiskt materia från varje nivå i livsmedelskedjan? (se begreppet ”flöde av energi”.)
Tubeworms djupt i Galapagos Rift får sin energi från kemosyntetiska bakterier som lever i sina vävnader. Inga matsmältningssystem behövs!
att göra och använda mat
flödet av energi genom levande organismer börjar med fotosyntes. Denna process lagrar energi från solljus i de kemiska bindningarna av glukos., Genom att bryta de kemiska bindningarna i glukos frigör cellerna den lagrade energin och gör ATP de behöver. Processen där glukos bryts ner och ATP görs kallas cellulär andning.
fotosyntes och cellulär andning är som två sidor av samma mynt. Detta framgår av figur nedan. Produkterna i en process är reaktanterna hos den andra. Tillsammans lagrar och frigör de två processerna energi i levande organismer. De två processerna arbetar också tillsammans för att återvinna syre i jordens atmosfär.,
detta diagram jämför och kontrasterar fotosyntes och cellulär andning. Det visar också hur de två processerna är relaterade.
fotosyntes
fotosyntes anses ofta vara den enskilt viktigaste livsprocessen på jorden. Det ändrar ljusenergi till kemisk energi och släpper också syre. Utan fotosyntes skulle det inte finnas något syre i atmosfären. Fotosyntesen innebär att många kemiska reaktioner, men de kan sammanfattas i en enda kemisk ekvation:
6CO2 + 6H2O + ljusenergi → C6H12O6 + 6O2.,
fotosyntetiska autotrofer fångar ljusenergi från solen och absorberar koldioxid och vatten från sin miljö. Med hjälp av ljusenergin kombinerar de reaktanterna för att producera glukos och syre, vilket är en avfallsprodukt. De lagrar glukosen, vanligtvis som stärkelse, och de släpper ut syret i atmosfären.
cellulär andning
cellulär andning faktiskt ”bränner” glukos för energi. Det producerar dock inte ljus eller intensiv värme som vissa andra typer av bränning gör. Detta beror på att det släpper ut energin i glukos långsamt, i många små steg., Den använder den energi som frigörs för att bilda molekyler av ATP. Cellulär andning innebär många kemiska reaktioner, som kan sammanfattas med denna kemiska ekvation:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + kemisk energi (i ATP)
cellulär andning sker i cellerna i alla levande saker. Det sker i cellerna i både autotrofer och heterotrofer. Alla bränner glukos för att bilda ATP.