На Земле проживает огромное множество живых существ. Для удобства их изучения исследователи классифицируют все организмы по различным признакам. По типу питания все живое оказывается разделенным на две большие группы – автотрофы и . Кроме того, выделяется группа миксотрофов – это организмы, приспособленные к обоим типам питания.

Автотрофы составляют первый ярус в пищевой пирамиде (первые звенья пищевых цепей). Именно они являются первичными продуцентами органического вещества в биосфере, обеспечивая пищей гетеротрофов.

Следует отметить, что иногда резкой границы между автотрофами и гетеротрофами провести не удаётся. Например, одноклеточная на свету является автотрофом, а в темноте – гетеротрофом.

Автотрофные организмы для построения своего тела используют неорганические вещества почвы, воды, воздуха. При этом почти всегда источником углерода является углекислый газ. При этом одни из них (фототрофы) получают необходимую энергию от Солнца, другие (хемотрофы) – от химических реакций неорганических соединений.

Виды автотрофов

Все автотрофы делятся на:

• Фотосинтезирующие автотрофы
• Хемосинтезирующие автотрофы

Организмы, для которых источником энергии служит солнечный свет (фотоны, благодаря которым появляются доноры – источники электронов), называются фототрофами . Такой тип питания носит название фотосинтеза . К фотосинтезу способны зелёные растения и многоклеточные водоросли, а также цианобактерии и многие другие группы бактерий благодаря содержащемуся в их клетках пигменту – хлорофиллу .

Ежегодно с помощью фотосинтезирующих автотрофов потребляется 480 млрд тонн зеленых растений и создается 232 млрд тонн органического вещества, а также выделяется 268 млрд тонн чистого кислорода в окружающую природу (вклад этих автотрофов неоценим для всего мира).

Остальные организмы в качестве внешнего источника энергии (доноров – источников электронов) используют энергию химических связей пищи или восстановленных неорганических соединений – таких, как сероводород, метан, сера, двухвалентное железо и др. Такие организмы называются хемотрофы .

Ярким примером хемосинтезирующих автотрофов являются бактерии-продуценты, которые синтезируются на дне океана из выбросов морской воды и сероводорода в органические вещества необходимые бактериям для поддержания жизнедеятельности.

Все фототрофы-эукариоты одновременно являются автотрофами, а все хемотрофы-эукариоты – гетеротрофами. Среди прокариот встречаются и другие комбинации. Так, существуют хемоавтотрофные бактерии, а некоторые фототрофные бактерии также могут использовать гетеротрофный тип питания, то есть являются миксотрофами .

Роль автотрофов

Роль в природе автотрофов очень велика: только они могут оказаться первичными продуцентами (организмы, которые синтезируют органического вещества из неорганических), которые потом используются всеми живыми организмами – гетеротрофами для поддержания жизни (питания).

Кроме того, автотрофы имеют основополагающее значение для пищевой цепочки всего мира. Они могут брать энергию из окружающей среды (солнечную энергию) и трансформировать ее в богатую энергию молекул (углероды, белки, жиры). Такой механизм получил название «первичная продукция». Из этого следует, то, что гетеротрофы (животные, все грибы) зависят от автотрофов.

Дополнительная информация

Сапротрофных организмы (сапрофиты) – это организмы, питающиеся готовой органикой, то есть относятся к гетеротрофам, отличие состоит в том, что питаются они мертвыми останками организмов, раскладывая их, например грибы, бактерии, черви. Такие организмы относятся к категории редуцентов.

Миксотрофы (от др.-греч. μῖξις – смешение и τροφή – пища, питание) – организмы, способные использовать различные источники углерода и доноры электронов. Миксотрофы могут быть одновременно фототрофами и хемотрофами, литотрофами и органотрофами. Миксотрофами являются представители как прокариот, так и эукариот.

Примером организма с миксотрофным получением углерода и энергии является бактерия Paracoccus pantotrophus из семейства Rhodobacteraceae – хемооргано-гетеротроф, также способная существовать по хемолитоавтотрофному типу. В случае P. pantotrophusсеросодержащие соединения выступают в качестве доноров электронов. Органогетеротрофный метаболизм может протекать как в аэробных, так и в анаэробных условиях.

Автотрофы и гетеротрофы: характеристика, сходства и различия

В этой главе мы разберем особенности жизнедеятельности двух основных групп и выясним, чем отличаются автотрофы от гетеротрофов.

Автотрофы – организмы, самостоятельно синтезирующие органические вещества из неорганических. В этой группе оказываются некоторые виды бактерий и почти все организмы, принадлежащие к царству растений. В ходе своей жизнедеятельности автотрофы утилизируют различные неорганические вещества, поступающие извне (углекислый газ, азот, сероводород, железо и другие), задействуя их в реакциях синтеза сложных органических соединений (в основном это углеводы и белки).

Как мы видим, главное отличие гетеротрофов от автотрофов заключается в химической природе необходимых им питательных веществ. Отличается и сущность процессов их питания. Автотрофные организмы затрачивают энергию при преобразовании неорганических веществ в органические, гетеротрофы энергию при питании не затрачивают.

Автотрофы и гетеротрофы разделяются еще на две группы в зависимости от используемого источника энергии (в первом случае) и от пищевого субстрата, используемого микроорганизмами второго типа.

Автотрофы и гетеротрофы занимают определенные позиции в пищевой цепи. Автотрофы всегда являются продуцентами — они создают органические вещества, которые позже проходят путь через всю цепь. Гетеротрофы становятся консументами различных порядков (как правило, в этой категории оказываются животные) и редуцентами (грибы, микроорганизмы).

Пищевая цепь в экосистеме

Автотрофные организмы способны самостоятельно вырабатывать энергию для осуществления всех процессов жизнедеятельности. Как они осуществляют эти превращения? Какие условия для этого необходимы? Давайте узнаем.

Автотрофные организмы

В переводе с греческого языка "авто" означает "сам", а "трофос" - "пища". Другими словами, автотрофные организмы получают энергию от химических процессов, происходящих в их организмах. В отличие от гетеротрофов, которые питаются только готовыми органическими веществами.

Большинство представителей органического мира относятся ко второй группе. Животные, грибы, большинство бактерий являются гетеротрофами. Растительные организмы самостоятельно производят органические вещества. Вирусы также являются отдельным царством природы. Но из всех признаков живых организмов они способны только к воспроизведению себе подобных путем самосборки. Причем, находясь вне организма хозяина, вирусы абсолютно безвредны и не проявляют признаков жизни.

Растения

К автотрофным организмам относятся прежде всего растительные. Это их основной отличительный признак. Органические вещества, в частности моносахарид глюкозу, они образуют в Он происходит в растительных клетках, в специализированных органоидах, которые называются хлоропласты. Это двумембранные пластиды, содержащие зеленый пигмент. Условиями протекания фотосинтеза также являются наличие солнечного света, воды и углекислого газа.

Суть фотосинтеза

Углекислый газ поступает в зеленые клетки через особые образования - устьица. Они состоят из двух створок, которые размыкаются для осуществления этого процесса. Через них и происходит газообмен: углекислый газ поступает в клетку, а кислород, образующийся в процессе фотосинтеза, - в окружающую среду. Кроме этого газа, который является одним из необходимых условий жизни, растения образуют глюкозу. Они используют ее как продукт питания для процессов роста и развития.

организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических

АВТОТРОФНЫЕ ОРГАНИЗМЫ , автотрофы (от авто … и троф ), организмы, использующие для построения своего тела углекислый газ в качестве единственного или главного источника углерода и обладающие как системой ферментов для ассимиляции углекислого газа, так и способность синтезировать все компоненты клетки. Некоторые автотрофные организмы могут нуждаться в экзогенных (поступающих извне) витаминах или факторов роста. Автотрофные организмы противопоставляются гетеротрофным организмам , использующим органические вещества. К автотрофным организмам относятся наземные зеленые растения, водоросли, фототрофные бактерии, способные к фотосинтезу, а также некоторые бактерии, использующие окисление неорганических веществ - хемоавтотрофы. Подавляющее большинство автотрофных организмов ассимилируют углекислый газ, через восстановительный пентозофосфатный путь . У некоторых бактерий, например, метанообразующих, углекислый газ ассимилируется другим путем. Обсуждается возможность отнесения к автотрофным организмам бактерий, использующих в качестве источника углерода метан. Автотрофные организмы - первичные продуценты органического вещества в биосфере, образующие первый трофический уровень в сообществах. Роль фотосинтезирующих автотрофных организмов в природе является определяющей, так как они образуют основную массу органического вещества в биосфере. Деятельностью автотрофных организмов определяется как существование всех других организмов, так и ход биогеохимических циклов в круговороте веществ в природе.

См. также:

Хемосинтез

ХЕМОСИНТЕЗ (от хемо ... и греческого synthesis - соединение), тип питания бактерий, основанный на усвоении CO 2 за счёт окисления неорганических соединений. Способные к хемосинтезу аэробные бактерии (водородные, нитрифицирующие, тионовые и др.) усваивают CO 2 так же, как при фотосинтезе (цикл Калвина)...

Трофический уровень

ТРОФИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ , совокупность организмов, объединяемых типом питания. Представление о трофическом уровне позволяет понять динамику потока энергии и определяющую его трофическую структуру...

Лит.: Вернадский В. И., Живое вещество первого и второго порядка в биосфере, Избр. соч., т. 5, М., 1960, с. 63-71.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Автотрофные организмы" в других словарях:

Автотрофы (от авто... и...троф), организмы, использующие для построения своего тела С02 в качестве единственного или гл. источника углерода и обладающие как системой ферментов для ассимиляции СО2, так и способностью синтезировать все компоненты… … Биологический энциклопедический словарь

- (от греч. autos сам и trophe пища) организмы, питающиеся путем: а) эндотермических реакций синтеза органических веществ из неорганических с использованием солнечной энергии, поглощаемой особыми пигментами хлорофиллами, бактериохлорофиллами и… … Экологический словарь

АВТОТРОФНЫЕ ОРГАНИЗМЫ - (от греч. autós — сам и trophē — пища, питание), организмы, синтезирующие из неорганических веществ необходимые для жизни органические вещества. К А. о. относятся высшие растения, синтезирующие органические вещества путём фотосинтеза… … Ветеринарный энциклопедический словарь

АВТОТРОФНЫЕ ОРГАНИЗМЫ - автотрофы (от греч. autos сам и trophe пища, питание), организмы, использующие для построения своего тела CO2 в качестве единственного или главного источника углерода, т. е. синтезирующие необходимые для жизнедеятельности органич. в ва из… …

автотрофные организмы - автотрофные организмы, автотрофы (от греч. autós — сам и trophē — пища, питание), организмы, использующие для построения своего тела CO2 в качестве единственного или главного источника углерода, то есть синтезирующие необходимые для… … Сельское хозяйство. Большой энциклопедический словарь

- … Википедия

- [τροφή (ςрофэ) пища] организмы, использующие в отличие от гетеротрофных в качестве питания исключительно минер, соединения; источником углерода служит углекислота, источником энергии световые излучения (фотосинтез)… … Геологическая энциклопедия - гетеротрофы, (от греч. heteros иной, другой и trophe пища), организмы, использующие для своего питания готовые органич. вещества (ср. Автотрофные организмы). К Г. о. относятся все ж ные, грибы, большинство бактерий, а также бесхлорофильные… … Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь