1. Питание
  2. Мутуализм
  3. Размытые границы
  4. Определения гетеротрофов в научной литературе

По способу получения органических веществ для питания живые организмы делятся на две большие группы – автотрофы и гетеротрофы.

Гетеротрофы (др.-греч. ἕτερος – «иной», «различный» и τροφή – «пища») – живые организмы, существующие за счет потребления готовых органических веществ, создаваемых автотрофами. К гетеротрофам относятся все животные и человек, грибы, а также растения и микроорганизмы, не обладающие способностью к фотосинтезу или хемосинтезу.

В сообществах гетеротрофы – это консументы различных порядков и редуценты.

Питание

Гетеротрофы получают пишу самыми разнообразными способами. В зависимости от того, откуда гетеротрофные организмы получают питательные вещества, их делят на группы:

сапрофиты, паразиты, голозои.

Сапрофиты (сапротрофы) питаются мертвыми органическими остатками (бактерии гниения, брожения, молочнокислые бактерии, многие грибы).

Для обозначения таких организмов иногда используют другие термины, означающие, однако, то же самое – сапрофиты (сапрофитное питание) и сапробионты (сапробионтное питание). Многие грибы и бактерии являются сапротрофами, например грибы Mucor, Rhizppus и дрожжи. Для переваривания сапротрофы выделяют в пищу ферменты, а затем поглощают и усваивают продукты этого внеклеточного переваривания.

Сапротрофы уничтожают органические остатки путем их разложения. Многие из образующихся простых веществ не используются самими сапротрофами, поэтому они поступают в пищу растениям. Следовательно, активность сапрофитов обеспечивает весьма важные связи между круговоротами биогенных элементов, делая возможным возврат этих элементов живым организмам.

Паразиты существуют только на живых организмах, нанося им вред (болезнетворные бактерии, грибы-паразиты растений, животных и человека; паразитические животные и растения).

Паразитизм представляет собой тесное взаимодействие между двумя живыми организмами различных видов, которое выгодно одному из них (паразиту), но при этом наносит вред другому (хозяину). От хозяина паразит получает не только пищу, но и убежище. Удачливый паразит способен жить с хозяином, не нанося ему большого вреда. Иногда бывает трудно установить степень приносимых пользы или вреда. Паразиты, живущие на наружной поверхности хозяина, называются эктопаразитами (например, клеши, блохи, пиявки). Они не всегда ведут исключительно паразитический образ жизни. Паразиты, обитающие внутри хозяина, получили название эндопаразитов, например Plasmodium (простейшее, вызывающее малярию), свиной цепень Taenia и печеночная двуустка Fascioia.

Если организм постоянно ведет паразитический образ жизни, то его называют облигатным паразитом, например Phytophthora, вызывающая раннюю гниль картофеля.

К факультативным паразитам относятся грибы, которые, помимо паразитического способа питания, используют и сапротрофный. Примерами таких организмов могут служить гриб Candida, вызывающий молочницу у человека, и Pythium, вызывающий выпревание рассады. В некоторых случаях факультативные паразиты (например, Pythium) убивают слоих хозяев, а затем живут сапротрофно на мертвых остатках.

Третья группа гетеротрофов — голозои. Голозойное питание включает три этапа: поедание, переваривание и всасывание переваренных веществ. Оно чаще наблюдается у многоклеточных животных, имеющих пищеварительную систему.

Голозойно питающихся животных можно подразделить на плотоядных, растительноядных и всеядных.
Однако пути превращения пиши в удобную для усвоения форму у многих организмов сходны и состоят из следующих процессов:

  1. Заглатывание, которое обеспечивает захват пищи.
  2. Переваривание – это расщепление крупных органических молекул на более мелкие и легче растворимые в воде. Переваривание можно разделить на два этапа. Механическое переваривание, или механическое разрушение пищи, например зубами. Химическое переваривание – это переваривание при помощи ферментов. Реакции, осуществляющие химическое переваривание, называются гидролитическими. Переваривание может быть как внеклеточным (происходит вне клетки), так и внутриклеточным (происходит внутри клетки).
  3. Всасывание представляет собой перенос растворимых молекул, полученных в результате расшепления питательных веществ, через мембрану в соответствующие ткани. Эти вещества могут попадать либо непосредственно в клетки, либо сначала в кровяное русло, а уже затем переноситься в разные органы.
  4. Усвоение (ассимиляция) – это использование поглощенных молекул для обеспечения энергией или веществами всех тканей и органов.
  5. Выделение (экскреция) – эвакуация из организма непереваренных остатков пищи и выведение конечных продуктов обмена.

Мутуализм

Мутуализм представляет собой тесные отношения между двумя живыми организмами различных видов, взаимовыгодные для обоих «партнерои». Например, актиния Calliactis прикрепляется к раковине, в которой живет рак-отшельник. Актиния питается остатками пищи рака-отшельника и «путешествует» вместе с ним. В то же время актиния маскирует жилище рака и обеспечивает его защиту при помощи стрекательных клеток, расположенных в щупальцах. По-видимому, актиния не может существовать, не прикрепившись к раковине рака-отшельника, но и тот, если актиния вдруг покинет его, начинает искать другую, которую и перенесет на свою раковину.

Травоядные жвачные животные содержат в пищеварительном тракте великое множество бактерий и ресничных инфузорий, переваривающих целлюлозу. Эти микроскопические организмы способны выживать только в анаэробных условиях пищеварительного тракта жвачных животных. Здесь бактерии и инфузории питаются целлюлозой, в большом количестве содержащейся в пище хозяина, превращая ее в более простые соединения, которые жвачные уже способны переварить дальше и усвоить. В качестве важного примера мутуализма можно привести образование корневых клубеньков бактерией Rhizobium. Другими примерами служат микориза и эндосимбиоз.

Размытые границы

Интересно, что четкой границы между различными категориями организмов нет, ведь все живое постоянно приспосабливается к условиям существования, вырабатывая новые, порой совершенно невероятные механизмы выживания. Существует большая группа миксотрофов, занимающих промежуточное положение между гетеротрофами и автотрофами.

К ним относятся, в частности, насекомоядные растения, например – венерина мухоловка. Это растение образует органику с помощью фотосинтеза, но часть питательных веществ получает из тел насекомых, которых успешно заманивает в особые ловушки.

Растения-гетеротрофы, являющиеся паразитами, научились извлекать пищу из других растений, поэтому полностью или частично утратили способность к фотосинтезу.

История с гетеротрофами и автотрофами лишний раз показывает, насколько сложно и интересно устроена жизнь на нашей планете и как бережно человек должен относиться к ней.

Все, что нужно знать о грибах паразитах и сапрофитах

Грибы недаром считаются настоящим чудом природы, так как они обладают особыми отличительными чертами. Но, несмотря на схожести, представители этого царства тоже различны не только по внешнему виду, но и по способу питания.

Описание грибов-сапрофитов

Сапротрофные организмы (редуценты) необходимы для окружающей среды, так как они способствуют более быстрому разложению останков растений и животных. При этом они не оставляют твердых отходов, то есть не загрязняют окружающую среду. Грибы являются типичными редуцентами, они замыкают малый круговорот веществ в природе.

Особенности строения и питания

Внешний вид сапрофитов весьма разнообразен. Они могут быть высшими:

  • трубчатые;
  • сумчатые;
  • пластинчатые.

И несовершенными:

  • Дрожжи;
  • плесень.

Первые могут выглядеть как обычные грибы, которые известны всем. Состоят они из клеток, отличающихся огромными размерами (гифы) и имеющие несколько ядер. Вместе они образуют плектенхиму, разделяющиеся на ярко выраженные части: ножку и шляпку. Однако у некоторых представителей они могут отсутствовать или не обладать четкими границами. Водянистая мякоть покрыта кожицей, которая защищает от внешних раздражителей.

Сапротрофы, как и другие представители царства грибов, питаются только готовыми веществами

Объемная грибница состоит из множества тонких ветвей, которая является частью мицелия. Окраска бывает разной, преимущественно белая, бежевая, желтая и красно-бурая.

И если среди высших представителей встречаются съедобные виды, то несовершенные в пищу непригодны. Некоторые используют в процессе приготовления блюд и напитков, а их опасные свойства нейтрализуются благодаря особенностям хранения или дальнейшей обработкой. От «традиционных» грибов отличаются совершенно иной структурой.

Большая часть тела представлена мицелием, который у плесени и дрожжей прекрасно развит. Состоит из многоядерных клеток и перегородок. В результате митоза, на мицелии образуются конидии. Это неподвижные споры бурого, белого, молочного или серого цвета. Форма: шаровидная, звездчатая, спиральная или нитевидная, но разглядеть невооруженным взглядом ее практически невозможно.

Сапротрофные организмы (редуценты) необходимы для окружающей среды, так как они способствуют более быстрому разложению останков растений и животных

Сапротрофы, как и другие представители царства грибов, питаются только готовыми веществами. Как и у других гетеротрофов, их организм не способен произвести органические ингредиенты из углекислого газа, воды и солнечных лучей. Источником питания для сапрофитов являются:

  • Листья и хвоя;
  • остатки деревьев, их ветки и стволы;
  • останки животных, в частности рога, перья и шерсть;
  • солома.

При помощи грибницы, организмы извлекают питательные ингредиенты из субстрата. Особенностью является то, что они не наносят никакого вреда окружающей среде (за исключением несовершенных представителей, если человек или животное будет употреблять зараженную еду).

Галерея: грибы паразиты и сапрофиты (25 фото)

Особенности грибов-паразитов (видео)

Примеры грибов-сапрофитов

Съедобные:

  1. Шампиньоны – один из самых распространенных грибов-сапрофитов, к семейству которого относятся следующие виды: зонтики, дождевики, навозники, цистодермы. Отличаются приятным и нежным вкусом.
  2. Сморчки – принадлежат к семейству моршелловых. Названы так из-за своего запоминающегося внешнего вида: шляпка сморчков напоминает мякоть грецкого ореха или чернослив.
  3. Строчок – из семейства дисциновых.
  4. Паутинник – предпочитает болотистую местность.

Все грибы необходимо термически обрабатывать. Человек, который употреблял сырой продукт, может отравиться.

  • Несъедобные: гельвелла – встречается в некоторых регионах России и странах СНГ.
  • Опасные для жизни: свинушки – распространенный гриб, неприхотлив к окружающим условиям. Совсем недавно был включен в список ядовитых грибов.
  • Смертельно опасные для жизни: поганки – имеют множество разновидностей, которые до сих пор легко путают неопытные грибники.

Сморчки – принадлежат к семейству моршелловых

Характеристика грибов-паразитов

Паразитизм – распространенное явление. Неудивительно, что среди грибов оно приняло масштабные формы. Существует тысячи видов, которые поражают своего хозяина и приводят к его гибели. Они провоцирует возникновение некоторых болезней у растений, животных и человека.

Особенности грибов-паразитов

Заражение организма начинается с проникновения споры. Это клетки, которые служат для полового и бесполого размножения грибов. Попадая в организм, она разрастается. Многочисленные нити начинают проникать в центр клеток и оплетать их и ткани. Таким образом, паразит питается, что вызывает отмирание клеток.

Всё, что нужно знать о грибах (видео)

Паразиты обладают высокой скоростью размножения. Они способны уничтожить своего хозяина за 2-3 дня (например, насекомых) и снова начинать свою охоту. При этом споры сохраняют жизнеспособность в течение нескольких лет в самых экстремальных условиях.

Некоторые грибы приспособлены к жизни в наземных условиях, другие могут существовать только в самом организме. Так как они вырабатывают слишком мало ферментов, определенный гриб паразитирует только в теле одного вида.

Кажется, что грибы-паразиты не приносят никакой пользы, но это не так. Конечно, они наносят урон сельскому хозяйству и являются возбудителями болезней, но некоторые грибы уничтожают вредных насекомых (саранчу, мух, комаров). А березовый чага активно используется в создание лекарственных препаратов.

Часто можно встретить гриб трутовик на стволах большинства деревьев

Названия и описание съедобных грибов-паразитов

Видов пригодных в пищу не так уж и много, но после соответствующей термической обработки они полностью теряют все свои негативные свойства.

Трутовики. Гуляя по лесу, часто можно встретить этого паразита на стволах большинства деревьев. При его сборе необходимо соблюдать осторожно, так как не все эти паразиты пригодны в пищу:

  • Листоватый. Один из самых крупных представителей (до 1 м в ширину и до 20-22 кг по весу). Мясистые и тонкие шляпки собраны в один диск, из которых растет одна ножка до 10 см в диаметре. Цвет серый, с желтым или бурым подтоном. Мякоть приятная на аромат;
  • серо-желтый. Не очень большой гриб, максимальный его размер 30 см. Собирать его нужно весной и только молодых особей. Шляпки напоминают веера, в разрезе гриб мягкая и сочная, легко ломается;
  • зимний. Пригодны молодые трутовики. Небольшая шляпки (до 10 см) покрыта пушком или небольшими чешуйками. Цвет белый с серым отливом.

Паразиты преимущественно заселяют живые тела

  1. Чага. Предпочитает березы. Выглядит как грубый нарост, поэтому распознать его можно только по неправильной форме, которая резко выделяется на гладком стволе. Цвет гриба черно-бурый, внутри он темно-бежевый. Из этого паразита получаются вкусные настойки, но в пищу он не употребляется.
  2. Вешенки. И хотя эти грибы чаще встречаются на стволах деревьев, они могут появляться и на взрослых особях, паразитируя на них. Особи выстраиваются в многочисленные ряды, поодиночке растут очень редко. Волнистые шапки плавно перетекают в толстые ножки, цвет у вешенок бледно-серый с легким фиолетовым оттенком.

Различия между грибами-паразитами и сапрофитами

Способ питания. Сапрофиты получают органические вещества из неживых субстанций, они практически не приносят вреда другим организмам. Паразиты же селятся в телах живых особей, их жизнедеятельность постепенно уничтожает их.

Места обитания. Сапротрофные организмы встречаются возле живых и уже мертвых особях, паразиты преимущественно заселяют живые тела.

Как отличить съедобные грибы от ядовитых (видео)

И хотя наука шагнула далеко вперед, некоторые организмы все равно не изучены до конца. Грибы остаются одной из загадок природы, но человечество уже давно научилось использовать их в быту.

Автотрофы и гетеротрофы

Что это?

Автотрофы – живые организмы, способные самостоятельно синтезировать органические веществ из неорганических. Из определения понятно, что к автотрофам в первую очередь относятся зеленые наземные растения, водоросли, а также цианобактерии или сине-зелёные водоросли, т.е. все организмы, способные к фотосинтезу. Они называются фототрофами и используют солнечный свет в качестве источника энергии.

Рис. 1. Цианобактерии.

Помимо фототрофов к автотрофам относятся хемотрофы или хемоавтотрофы. В качестве источника энергии они используют энергию, выделяющуюся при окислении неорганических веществ, и за счёт неё синтезируют органические вещества из неорганических. Получать органические вещества они могут в кислородной или бескислородной среде. К хемотрофам относятся некоторые виды бактерий – серобактерии, железобактерии, нитрифицирующие и т.д. Хемотрофы – единственные организмы, не зависящие от солнечного света.

Рис. 2. Хемотрофы.

Гетеротрофы – живые организмы, получающие готовые органические вещества вместе с пищей. К ним относится большая часть животных от простейших до человека, грибы, большинство бактерий. Гетеротрофы, поедающие автотрофов, являются растительноядными организмами. Гетеротрофные организмы, питающиеся гетеротрофами, могут быть хищниками или паразитами.

По способу потребления пищи гетеротрофы делятся на два вида:

  • фаготрофов (голозоев) – употребляют пищу кусками за счёт проглатывания;
  • осмотрофов – поглощают предварительно переваренные в окружающей среде органические вещества всей поверхностью тела.

Гетеротрофы могут использовать в качестве пищи живые или неживые организмы.
В связи с этим выделяют:

  • биотрофов – поедают живые организмы (хищники, травоядные);
  • сапротрофы – потребляют органические вещества мёртвых организмов (бактерии гниения, дрожжи, опята).

К биотрофам относятся:

  • зоофаги – потребляют животных;
  • фитофаги – поедают растения.

Некоторые живые организмы могут быть одновременно зоофагами и фитофагами. Они называются всеядными. К ним относятся многие млекопитающие, в том числе человек. Паразиты в зависимости от природы хозяина могут быть зоофагами или фитофагами. Например, гриб спорынья – паразит растений, аскарида – паразит животных.

Сапротрофы могут питаться:

  • детритом (детритофаги) – некоторые грибы, дождевые черви;
  • трупами животных (некрофаги) – грифы, шакалы;
  • экскрементами (копрофаги) – личинки мух, жуки-скарабеи.

Рис. 3. Виды гетеротрофов.

Автотрофные и гетеротрофные типы питания тесно взаимосвязаны в системе пищевой цепочки. От выживаемости автотрофов зависит жизнь всей последующей цепочки гетеротрофов.

Сравнение

В таблице «Автотрофы и гетеротрофы» приведены сравнительные характеристики двух типов питания.

Признак

Автотрофы

Гетеротрофы

Звено пищевой цепочки

Способ получения органических веществ

Потребление других организмов

Солнечный свет, окисление неорганических веществ

Готовые органические вещества, в первую очередь углеводы и жиры

Некоторые организмы практикуют оба вида питания и называются миксотрофами. К ним относятся моллюск восточная изумрудная элизия, эвглена зелёная.

Что мы узнали?

Из урока 9 класса узнали об особенностях типов питания, а также о том, чем отличаются автотрофы от гетеротрофов. Автотрофы способны самостоятельно производить органические вещества, гетеротрофы питаются готовыми органическими веществами, поедая другие организмы. Некоторые живые существа одновременно способны к автотрофному и гетеротрофному питанию.

Автотрофы в биологии определение и примеры автотрофных организмов

Все живые существа по типу питания можно разделить на два вида: автотрофы и гетеротрофы.

Каждый организм нуждается в питании для поддержания своей жизнедеятельности. Именно автотрофы составляют основу пищевой пирамиды, обеспечивая питательными веществами гетеротрофов.

Тем не менее подобное деление в биологии весьма условно – между ними не всегда существует четкая грань. Некоторые организмы способны питаться и тем, и другим способом. Их называют миксотрофами.

Кто такие автотрофы

Автотрофы это организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических соединений. Все вещества, необходимые для развития и жизнедеятельности, они способны получить из окружающей среды.

Важнейший элемент, входящий в состав клеток любой формы жизни – углерод и его соединения. Для организмов, использующих автотрофный тип питания, его источником является углекислый газ.

Характеристика автотрофов

Для протекания процессов метаболизма живому существу необходима энергия, получаемая извне. Этот источник должен быть доступен, поскольку в связи со своим строением, большинство автотрофов практически неподвижны.

Таким образом, источником энергии для них является солнечный свет или эффект химических реакций. По такому признаку все автотрофы делятся на фототрофов и хемотрофов.

Фототрофам для создания органических соединений необходим свет. Благодаря присутствию в клетках хлоропластов, данный вид автотрофов способен фотосинтезировать. В этом процессе кванты света в ходе сложного химического взаимодействия превращаются в питательные вещества.

Хемотрофы получают энергию другим способом – из реакций окисления некоторых химических соединений.

Какие организмы относятся к автотрофам

Энергия света и углекислого газа обеспечивает жизнь подавляющего количества автотрофов – растений, к которым также относятся и мхи.

Водоросли, представляющие собой наиболее древний и простой тип растений, многообразны, а многих из них можно разглядеть только в микроскоп. Даже одноклеточные водоросли, такие как хлорелла, способны к фотосинтезу.

Содержание хлорофилла в клетках – прерогатива не только растений. Некоторые бактерии также содержат этот пигмент и способны синтезировать питательные вещества из световой энергии.

Цианобактерии – одни из древнейших микроорганизмов, питающихся подобным образом и выделяющих кислород. Возможно благодаря им атмосфера молодой Земли наполнилась кислородом миллиарды лет назад.

Микроскопические водоросли и зеленые бактерии способны вступать в симбиоз с грибами. В результате такого взаимодействия образуется симбиотический организм – лишайник.

Каждый участник симбиоза вносит свой вклад – водоросли и цианобактерии добывают питательные вещества с помощью фотосинтеза, а гриб поглощает готовые элементы.

Совмещение различных типов питания встречается не только у лишайников. Некоторые растения помимо автотрофного питания усваивают полезные вещества из тел других организмов – насекомых, мелких животных.

Такие растения называются плотоядными и используют различные виды ловушек для поимки жертвы.

Например, росянка использует клейкие волоски на кончиках листьев, листья венериной мухоловки захлопываются, а ловушка непентеса выглядит как кувшин с крышкой.

Некоторые одноклеточные водоросли также являются миксотрофами. К примеру, клеточная поверхность хламидомонады способна поглощать жидкость со всеми микроорганизмами, что там находятся.

Бактериям эвглены зеленой, чья модель поведения зависит от освещенности, может быть присуща автотрофность или гетеротрофность.

Хемотрофный тип питания распространен гораздо меньше. Энергию, которая выделяется как результат реакции окисления, способны поглощать простейшие микроорганизмы. Их уникальность заключается в независимости от энергии Солнца.

Эти микроорганизмы могут приспосабливаться к экстремальным условиям обитания – на дне океана, куда не проникает свет, в телах живых существ, в горячих гейзерах.

Автотрофы и гетеротрофы – сходства и отличия

В связи с различиями в способах питания, организмы серьезно отличаются между собой внешне и на клеточном уровне. Они занимают разные места в пищевой цепочке, используют отличные друг от друга вещества для поддержания своей жизни.

Сравнительная характеристика автотрофов и гетеротрофов

Редуцент – перерабатывает органические элементы до неорганических.

Энергия, которая выделяется в результате химической реакции.

Тем не менее, являясь тесно связанными между собой представителями жизни на планете Земля, автотрофы и гетеротрофы имеют также схожие черты – потребность в питании, воде, кислороде, солнечном свете.

Роль автотрофных и гетеротрофных организмов в биосфере

Кормильцы живой природы – подходящее определение для автотрофов. Именно они создают органику из неорганических элементов и тем самым обеспечивают пищей гетеротрофов – человека, животных, грибы, бактерий.

Некоторые микроскопические организмы являются активными хищниками: амеба обыкновенная способна захватывать добычу своими ложноножками.

Обособленно стоят вирусы, чья жизнедеятельность возможна только в живой клетке. Вне ее вирус не проявляет никаких признаков деятельности, что придает ему сходство с паразитическими формами жизни.

Природа существует, основываясь на принципе равновесия существование всех форм жизни тесно связано между собой.

Автотрофы питают гетеротрофов, создавая питательные элементы. Консументы, в результате своей жизнедеятельности, способствуют размножению первых, перенося споры и семена, опыляя цветы растений.

Завершают цепочку редуценты, разлагающие мертвую органику на неорганические элементы. Этим занимаются грибы, в том числе и микроскопические – пеницилл, дрожжи, некоторые бактерии. Именно они возвращают питательные вещества обратно в биосферу.

Так происходит круговорот веществ и элементов в природе, где каждый организм выполняет свою функцию в пищевой пирамиде.

Разница между хемотрофами, автотрофами и гетеротрофами

Всем живым существам на Земле нужна еда для того, чтобы выжить. Пища – это не только то, чем питаются люди и животные, это также полезные ископаемые и питательные вещества, которые поглощают растения. Мнение о том, что растения являются начальным источником питания, было бы большим преуменьшением, так как для выживания они тоже должны питаться. Все было создано природой таким способом, чтобы живые существа могли гармонично сосуществовать друг с другом. Говоря простым языком, автотрофы и гетеротрофы – это растения и животные, которые отличаются по своему способу питания.

Автотрофы

Для растений пищей являются крахмал и питательные вещества, которые добываются из почвы и солнечного света. Им не нужно заниматься поисками пропитания, достаточно будет просто использовать свои собственные врожденные способности и особенности для получения необходимых питательных веществ, обеспечивающих рост и развитие. Автотрофы – это растения, которые добывают себе пропитание из дождя, почвы и солнечного света.

Важную роль в снабжении клеток питательными и минеральными веществами играет фотосинтез (использование света), а также хемосинтез (химическая энергия). В ходе этих сложных процессов «сырые» питательные вещества и полезные ископаемые преобразовываются в специальные клетки, которые поглощают солнечный свет и трансформируют его в энергию. Автотрофы также именуются производителями.



Способы питания

Автотрофы отличаются от гетеротрофов тем, что последние могут быть не только сапротрофами, миксотрофами и паразитами, но и прибегают к голозойному питанию. Этот термин используется по отношению к диким животным, у которых есть специальный пищеварительный канал.

Основной процесс подобного типа поглощения пищи — заглатывание, обеспечивающее процесс захвата еды. Включает голозойное питание и другие процессы:

  • Переваривание — расщепление крупных молекул на мелкие. Оно подразделяется на механическое, когда пища переваривается зубами, и химическое (переваривание продуктов с помощью ферментов).
  • Всасывание — перенос растворившихся молекул в ткани через мембрану.

    Голозойное питание включает в себя усвоение, то есть использование для обеспечения организма энергией поглощенных молекул. Последний этап — выделение (выведение продуктов обмена).



    Гетеротрофы

    Гетеротрофы – это организмы, которые не в силах самостоятельно синтезировать себе пищу. Сюда относятся животные и человек, то есть потребители, которые нуждаются во внешних источниках пропитания. Выработка энергии для сохранения жизни и правильного функционирования организма требуют поглощения и переваривания пищи. Без этих процессов гетеротрофы просто не смогли бы существовать.

    Гетеротрофов также называют потребителями. Сюда входят травоядные животные (например, крупный рогатый скот, олени, слоны и так далее), плотоядные животные (лев, змеи и акулы, все те, кто питаются другими животными), а также всеядные существа (люди). Гетеротрофами также считаются земляные черви, поедающие остатки мертвых растений и животных, грибы.

    Виды гетеротрофов

    В зависимости от способа получения пищи гетеротрофов подразделяют:

    • Фаготрофы — употребляют твердые куски пищи. К этой группе относятся животные.
    • Осмотрофы — получат питательные органические вещества из растворов напрямую через стенки клеток. К этой группе принадлежат грибы и большая часть бактерий.

    По типу получаемой пищи гетеротрофов подразделяют:

    • Биотрофов — живые организмы, питающиеся другими живыми организмами. К этой группе относятся зоофаги (питаются животными), фитофаги (питаются растениями) и бактерии.
    • Сапротрофов — организмы, использующие в пищу экскременты или отмерший органический материал. К этой группе принадлежат детритофаги, некрофаги, копрофаги. Примеры живых организмов с такими типами питания: бактерии сапротрофы;
    • грибы сапротрофы;
    • растения сапротрофы (сапрофиты);
    • животные сапротрофы (сапрофаги).

    Автотрофы, гетеротрофы: сравнительная характеристика

    Автотрофы получают углерод из неорганических источников, например, углекислый газ (CO2), в то время как гетеротрофы получают свою долю углерода от других организмов. Автотрофы обычно являются растениями, гетеротрофы – животными. Автотрофы и гетеротрофы отличаются друг от друга по многим показателям. Автотрофы создают себе питание фотосинтезом или хемосинтезом при помощи неживых компонентов экосистемы.

    Гетеротрофы зависят от автотрофов в пищевом плане. Автотрофы напрямую зависят от энергии от солнца и преобразовывают неорганическое вещество в органику. Гетеротрофы зависят от солнечной энергии лишь косвенно, а органические вещества приобретают от автотрофов и используют их в метаболических процессах.

    Описание автотрофов

    Автотрофы — организмы, которые синтезируют из неорганических соединений органические. Другими словами, они получают необходимые питательные компоненты из окружающей среды. А также у них имеются следующие особенности:

    1. Они поглощают солнечную энергию.
    2. Способны выделять кислород на свету.
    3. Потребляют углекислый газ.

    Организмы, являющиеся представителями этой группы, играют важную роль в природе.

    Они выполняют функцию первичных продуцентов — гетеротрофы используют синтезируемые ими органические компоненты для поддержания своей жизнедеятельности.

    Нельзя недооценивать значение автотрофов в экосистеме и пищевой цепочке мира.

    Бактерии и растения, относящиеся к этой группе, трансформируют солнечную энергию в молекулярную. Подобный механизм называется «первичной продукцией».

    Фотосинтез и хемосинтез

    В процессе фотосинтеза автотрофы используют энергию солнца, чтобы преобразовать воду из почвы и углекислый газ из воздуха в глюкозу. Последняя предоставляет энергию и используется для создания целлюлозы (которая незаменима для строительства клеточных мембран), например, растениями, морскими водорослями, фитопланктоном и некоторыми бактериями. Насекомоядные растения используют фотосинтез для выработки энергии, но зависят и от других организмов для получения таких питательных веществ, как азот, калий и фосфор. Следовательно, эти растения также считаются автотрофами.

    Хемотрофы используют энергию, образующуюся в результате химических реакций, для производства пищи. Чаще всего в реакцию вступает сероводород (метан с кислородом). Углекислый газ является главным источником углерода для хемотрофов. Примером могут быть бактерии, найденные в действующих вулканах, термальных источниках, гейзерах и на морском дне. Эти организмы выживают в самых экстремальных условиях.

    Основные типы

    Автотрофы подразделяются на фотосинтезирующие и хемосинтезирующие организмы.

    У них имеются отличия:

    Яркий пример хемосинтезирующих автотрофов — продуценты, синтезирующиеся на дне океана из выбросов сероводорода. Они необходимы бактериям, чтобы поддерживать их жизнедеятельность.

    К хемосинтетикам относят железобактерии. Уже название говорит, что их отличительная черта — способность окислять двухвалентное железо до трехвалентного. А также выделяют серобактерии. Они могут окислять сероводород до молекулярной серы.

    Входят в эту группу и нитрофицирующие бактерии. Они способны окислять аммиак до азотной и азотистой кислот. Взаимодействуя с минералами, находящимися в почве, они образуют нитраты и нитриты.

    Энергия, выделяющаяся в процессе подобной реакции, сначала используется для создания макроэнергетической связи. Далее, она применяется для синтеза органических соединений.

    Хемосинтетики играют важную роль. Они являются основным звеном природного круговорота азота и серы. А также, благодаря им, почва обогащается нитритами и нитратами.

    Пищевая цепочка

    Автотрофы не зависят от других организмов, они сами являются основным производителем и занимают начальный уровень пищевой цепочки. Травоядные животные, которые питаются автотрофами, занимают второй трофический уровень. Далее располагаются всеядные и плотоядные гетеротрофы. Наконец, на вершине цепи питания находится человек, который использует для пропитания как первых, так и вторых.

    Биологические организмы автотрофы и гетеротрофы – это два типа биотических компонентов экосистемы, которые взаимодействуют друг с другом. Все живые организмы могут быть классифицированы как автотрофы или как гетеротрофы. В экосистеме поток энергии от одного организма к другому описан понятием пищевой цепи. Каждый организм, зависящий от следующего организма в плане пропитания, формирует линейную последовательность, через которую энергия переходит от одного организма к другому. Проще говоря, пищевая цепочка показывает, кто кого ест.

    Примеры гетеротрофов

    Вы, ваша собака, кошка, птица, рыба и т.д. являетесь гетеротрофами, потому что зависите от других организмов как от источника энергии. К гетеротрофам относятся все животные, некоторые растения, а также грибы, бактерии и протисты.

    Не все растения автотрофны, некоторые из них на самом деле гетеротрофны, например, омела — паразитическое растение, выживающее за счет растения-хозяина. Другие растения, такие как кувшинные, являются плотоядными и питаются насекомыми или мелкими животными.

    Большинство бактерий и грибы также являются гетеротрофами. Грибы разрушают отмершие и разлагающиеся организмы, что делает их редуцентами или деструкторами. Редуценты играют важную роль, помогая перерабатывать растительный и животный материал, который больше не является живым, и возвращать эти питательные вещества в экосистему.

    Важно отметить, что не все гетеротрофы полагаются на одни и те же источники пищи для получения энергии. Одни гетеротрофы едят только продуцентов, например, газель ест траву. Другие питаются как продуцентами, так и консументами, например, медведь ест животных и ягоды. А некоторые едят только других потребителей, например, пума ест оленей.

    Гетеротрофы, питающиеся исключительно продуцентами, называются растительноядными (фитофагами), те, которые едят только других потребителей, называются плотоядными (зоофагами), а те, которые употребляют в пищу как продуцентов, так и консументов, называются всеядными (эврифагами). Также выделяют паразитов — организмы, питающиеся за счет тела хозяина, например ленточные черви.

    Автотрофы, гетеротрофы, хемотрофы: роль в экосистеме

    Все пищевые цепочки начинаются на уровне производителя. Основные потребители едят производителей для получения энергии. Основные потребители съедаются вторичными потребителями; вторичных потребителей едят третичные потребители и так далее.

    Общим примером для объяснения понятия пищевой цепи является экосистема, где трава — производитель, и мышь, которая съедает траву, становится основным потребителем. Мышь оказывается добычей для змеи, которая становится вторичным потребителем. Орлы едят змей и становятся третичными потребителями.

    Роль гетеротрофов и автотрофов, а также хемотрофов в природе переоценить невозможно. Мертвые животные разлагаются, и таким образом питательные вещества возвращаются назад в почву. Этот цикл потока питательных веществ от одного уровня к следующему периодически повторяется между биотическими и неживыми компонентами экосистемы.

    Несмотря на множество отличий, автотрофы и гетеротрофы находятся в прямой зависимости друг от друга. Для выживания в глобальном смысле этого слова они просто необходимы друг другу, так как являются одними из важнейших компонентов экосистемы, хотя в теории хемотрофы и автотрофы смогли бы существовать без гетеротрофов, последние же без чужой жизненной энергии не проживут.

    Как питаются гетеро-организмы

    Гетеротрофы и автотрофы тесно связаны между собой. Ведь выживание этих микроорганизмов напрямую связано с наличием автотрофных существ. В эту категорию входят и хемотрофы. Выходит, эти прожорливые микросущества потребляют то, что произвели для них автотрофы.

    Все гетеротрофы делятся на такие виды.

    1. Плесень и дрожжи, питающиеся готовой пищей. Это наиболее четко отличает такие бактерии – автотрофы это или гетеротрофы.
    2. Бактерии, которые называются гетеротрофы сапрофиты, питаются мертвой пищей.
    3. Гетеротрофы, питание которых происходит за счет живых существ. Они являются болезнетворными.

    Некоторые виды бактерий-гетеротрофов имеют похожее питание, что и хемосинтетики. Так, они окисляют органические соединения без усвоения кислоты. Такое питание является промежуточным. Однако особенности таких переходных типов организмов, питающихся так же, как и хемотрофы, находят свое применение в различных видах хозяйственной деятельности человека.

    Биология

    Царство Бактерии

    Обложка урока взята с источника .

    План урока:

    Внешнее строение и распространение

    Бактерии считаются мельчайшими живыми существами, и рассмотреть их можно только под микроскопом. Как же люди о них узнали?

    В прежние времена часто возникали эпидемии различных болезней, к примеру, холеры, чумы, тифа. Эти болезни уносили много человеческих жизней, опустошали села и города. Причин «повальных» болезней тогда не знали, и их появление приписывалось «гневу божию» на людей за их «грехи».


    Эпидемия чумы в России Источник

    Однако, врачи того времени пытались найти причину таких болезней. Они предположили, что существуют мелкие организмы, способные долго находиться в воздухе и передаваться от человека к человеку. Первым человеком, увидевшим их под микроскопом, стал Антони Ван Левенгук.

    С этого момента началось изучение бактерий и появилось отдельное царство организмов. Что же собой представляют эти существа?

    Само слово «бактерия» происходит от греческого слова «бактерион», что означает палочка. Основная масса бактерий обладает простейшей формой клетки — палочка. Однако не у всех бактерий такая форма.

    Поэтому в зависимости от формы клетки бактерии бывают в виде шариков – кокки, изогнутые как запятая – вибрионы, палочки – бациллы. Бактерия, имеющая форму спирали, получила название спирилла.

    В подавляющем большинстве бактерии – одноклеточные существа, поэтому рассмотрим строение их клетки.

    Строение бактерий очень простое по сравнению с клетками других организмов. Клетка представлена оболочкой и цитоплазмой. Строение клеточной оболочки бактерий отличается от строения оболочки растений. Особенности внутреннего строения клетки бактерий также отличны от других существ. К примеру, характерным признаком строения бактерий считается отсутствие обособленного ядра, какое имеется в клетках растений, животных и грибов. Вместо ядра у них ядерное вещество, распределенное по всей цитоплазме, или же сосредоточенное в отдельных участках в виде мелких зернышек.

    Часть бактерий снабжены тончайшими жгутиками, посредством их происходит перемещение микроорганизмов в жидкости. К примеру, холерный вибрион активно передвигается благодаря наличию жгутика.


    Холерный вибрион Источник

    Бактерии распространены всюду: в воздухе, воде, почве и даже в живых организмах. Русские полярники, дрейфовавшие на льдине в районе Северного полюса, обнаружили огромное число микроорганизмов в Северном Ледовитом океане. Эти организмы были найдены даже около дна океана.

    Наибольшее количество микроорганизмов живет в разлагающихся останках, в загрязненной воде, в организме нездоровых животных.

    Какие же тогда условия способствуют распространению бактерий? Самое главное, что эти организмы могут существовать в самых различных условиях. Ограничений для их распространения практически нет. Широкому распространению бактерий на нашей планете способствовали их особенности жизнедеятельности, на которых мы остановимся в следующем пункте.

    Особенности жизнедеятельности

    По типу питания бактерии можно разделить на две группы: автотрофы и гетеротрофы. Остановимся подробнее на особенностях этих групп.

    К автотрофным бактериям относятся синезеленые или цианобактерии. Они считаются единственными бактериями способными производить готовые органические вещества путем фотосинтеза, так как в клетках цианобактерий есть зеленый пигмент – хлорофилл. Поэтому для питания цианобактерии сами создают себе вещества.


    Синезеленые или цианобактерии Источник

    В прежние эпохи бактерии были первыми организмами на планете. Соответственно, значение цианобактерий было очень велико в накоплении кислорода. До появления растений цианобактерии служили основным источником кислорода для атмосферы Земли.

    Почти у всех бактерий отсутствует хлорофилл, который характерен для растений, соответственно эти виды существ не способны образовывать органические вещества, требуемые для их питания. Подавляющая часть этих организмов не могут жить при солнечном свете и предпочитают темноту.

    Поэтому для своего питания они использует готовые органические вещества. Растворы они всасывают всей поверхностью своего тела.

    Бактерии, потребляющие готовые органические вещества, по способу питания делятся на сапротрофы и паразиты.

    Бактерии, поселяющиеся на отмерших организмах, питаются их веществами, называют их сапротрофами. В процессе питания бактерий сапротрофов происходит гниение остатков других существ.Примерами сапротрофов считаются кишечная палочка, синегнойная палочка.


    Синегнойная палочка Источник

    Прочие бактерии обитают в теле других организмов, поэтому их называют паразитами. Местом обитания может быть тело людей, животных, иногда растений. Для своего питания бактерии паразиты используют органические вещества из клеток живых существ. Бактерии паразиты вызывают у человека различные болезни. Примером бактерий паразитов может служить чумная палочка, вызывающая такое заболевание как чума.


    Чумная палочка Источник

    Размножение бактерий осуществляется путем деления их клетки. Всякая клетка бактерии дробится пополам, из одного организма образуются два. Рост и размножение бактерий совершается необыкновенно быстро. К примеру, холерная клетка дробится на две и через 30 минут она способна вновь размножаться.

    При подходящих условиях размножение холерной бактерии протекает интенсивно. Соответственно в течение 30 часов с такой скоростью размножения возможно образование огромного числа бактерий, что оно смогло бы покрыть пленкой всю поверхность земного шара. Однако такого не случается, так как микроорганизмы не находят себе достаточно пищи и массами гибнут. Также для них губительны действие солнечного света, отсутствие влаги, высокие температуры.

    Образование спор

    Не всегда бактерии находятся в оптимальных условиях для их существования. Часто они могут попадать в неблагоприятные условия, и тогда у некоторых из них происходит образование спор.

    Как протекает процесс образования спор? Рассмотрим основные этапы образования спор.

    Попав в плохие условия, например, резкие перепады температур, недостаток влаги или пищи, они перестают двигаться и питаться. Цитоплазма внутри клетки сдавливается и формируется очень крепкая оболочка. Подобная форма жизни бактерий получила название спора.


    Споры бактерий Источник

    Подобным образом,микроорганизмы могут вынести высыхание, холод. В таком состоянии организм находится в покое – все процессы жизнедеятельности замедляются. Сравнить можно с зимней спячкой у животных.

    В виде покоящихся спор бактерии переживают неблагоприятные условия. Вместе с пылью споры разносятся ветром. Попав в хорошие условия для жизни, споры превращаются в бактерии. Поэтому способ образования спор обеспечивает бактериям жизнь на планете.

    Роль бактерий в природе и жизни человека

    В природе существует великое множество бактерий, каждая из которых играет свою роль в природе и жизни людей.Одни из них приносят пользу, другие причиняют вред.

    Остановимся подробнее на роли бактерий в природе планеты. В почве живут бактерии гниения, которые питаются отмершими организмами. Значение бактерий гниения, являющихся сапротрофами, очень велико в природе.

    Гнилостные бактерии превращают отмершие останки организмов в перегной, а перегной – в минеральные соли. Образующийся при гниении углекислый газ поступает в атмосферу, минеральные соли остаются в почве. Как известно, все эти вещества потребляются зелеными растениями. Растения служат кормом для животных. Так благодаря деятельности бактерий гниения, ныне живущие организмы используют те вещества, которые когда-то были в телах ранее живших существ. Таким образом, бактерии в круговороте веществ выполняют роль разрушителей.

    Еще одним положительным значением сапротрофов в природе будет повышение плодородия почвы.Перерабатывая отмершие остатки организмов,гнилостные бактерии создают перегной.

    В почве содержится значительное число видов бактерии. Например, на корнях бобовых растений поселяются азотфиксирующие бактерии. Так их назвали за способность усваивать азот из воздуха и обогащать им почву. Эти микроорганизмы проникают в корни растений, интенсивно делятся и заполняют клетки корня, ткани которого формируют клубеньки.

    Немаловажным считается и роль бактерий в жизни человека. Причем они могут выполнять положительную и отрицательную роль.

    Бактерии брожения принадлежат к сапротрофам и имеют большое значение в жизни людей. В результате деятельности этих бактерий получают различные продукты питания. К примеру, молочнокислые бактерии способствуют скисанию молока. В результате мы получаем кисломолочные продукты – сметану, простоквашу, творог, сыр и другие. Подобное брожение прослеживается при квашении капусты, изготовлении вина и уксуса.

    Процесс брожения осуществляется бактериями с целью получения пищи. Мы уже знаем, что везде встречаются бактерии, даже в пищевых продуктах. Например, при хранении молока в теплом помещении можно наблюдать его скисание. Почему это происходит? Молочнокислые бактерии начинают интенсивно размножаться, их число постоянно увеличивается. Им необходимо питаться и они начинают использовать для этого сахар, который есть в молоке. Происходит распад веществ, состав молока меняется, и мы получаем уже кисломолочные продукты. Вот по такому принципу осуществляется брожение.

    Отдельные виды бактерий причиняют вред хозяйству, способствуя порче пищевых продуктов. К примеру, если мясо или рыбу хранить при высокой температуре, то под влиянием микроорганизмов они начинают портиться. С целью предохранения продуктов их сушат, замораживают, солят, коптят. Тем самым создают неблагоприятные условия для размножения попадающих на эти продукты бактерий. При изготовлении консервированных продуктов их помещают в плотно закрытую посуду и подвергают действию высокой температуры. Благодаря такой обработке имеющиеся в продуктах бактерии уничтожаются, а проникновение других делается невозможным.Для производства консервов используют мясо, рыбу, овощи, фрукты.

    В природе нет других таких существ, которые бы причиняли столько вреда самому человеку, как болезнетворные бактерии. По типу питания они являются паразитами и, попадая в тело человека, они вызывают различные заболевания.

    Какие заболевания могут вызывать бактерии паразиты? Например, дизентерия ее вызывает дизентерийная палочка, туберкулез – палочка Коха, холера – холерный вибрион, чума – чумная палочка и другие.

    Обычно заражение осуществляется путем передачи от больного организма здоровому. Так, например возбудители дифтерии или туберкулеза могут передаваться при чихании и кашле больного человека. Палочки туберкулеза хорошо выносят высыхание и в течении месяца могут сохраняться в высохшей мокроте и попадать из нее в воздух. Вот почему необходимо дезинфицировать помещение, в котором находится больной.


    Туберкулезная палочка Источник

    Многие бактерии, например возбудители кишечных заболеваний (холеры, дизентерии), довольно долго могут сохраняться в воде, попадая туда с выделениями организма. Особенно опасны бациллы, образующие споры, к примеру, возбудители сибирской язвы и столбняка. Споры их могут годами сохраняться в почве и заражать людей и животных. В ряде случаев возбудители заболеваний передаются насекомыми. Так, чума передается человеку через укусы блох, которые до этого насосались крови больного чумой животного, часто это бывают грызуны.

    В борьбе за здоровье человека большое значение имеют профилактические меры. Каждый человек должен знать и строго выполнять правила гигиены.