Что такое гетеротрофы. Что такое гетеротрофы и автотрофы в биологии? Определения гетеротрофов в научной литературе
Гетеротрофы (от греческих слов heteros - иной, другой и irophe - пища) - живые организмы, существующие за счет потребления готовых органических веществ, создаваемых автотрофами.
Микробы, которые усваивают органические соединения (сахары, аминокислоты), называются гетеротрофами. Микробы-гетеротрофы строят свое тело не из кирпичиков, а из целых блоков. Такое «крупноблочное строительство» требует меньшего числа ферментов. Выделяясь из клетки, часть из этих ферментов разлагает органические вещества внешней среды на более простые составные части; попадая в клетку, части эти и играют роль блоков.
В отличие от автотрофов гетеротрофные организмы неспособны синтезировать питательные вещества из неорганических соединений. Гетеротрофы вынуждены поэтому либо жить за счет автотрофов, либо питаться разлагающимися остатками.
Среди гетеротрофов выделяется группа паратрофов. Эти микробы питаются, так сказать, лишь полуфабрикатами, веществами, которые производят живые организмы. Чтобы из такого полуфабриката получить «готовое изделие», нужно уже немного усилий.
Где же микробы берут вещества для питания? Способ питания, а значит, и ферментный набор микробов во многом определяется теми условиями, в которых они живут (а может быть, вернее будет сказать, что ферментные наборы микробов определяют место их обитания).
Микробы вездесущи. Многие из них живут там, где ничто другое не может жить, - в воде горячих минеральных источников, например. Это типичные аутотрофы: для своей жизни они не нуждаются в присутствии других живых существ.
Бесчисленное множество микроорганизмов пользуется продуктами жизнедеятельности растений и животных и даже микробов - аутотрофов, то есть веществами, уже прошедшими частичную переработку. Все микробы брожения и гниения - гетеротрофы. Число их видов, наверное, никогда не будет подсчитано. Они живут на растительных и животных останках и в теле животных, например в кишечнике.
Дрожжи, плесневые грибы и большинство бактерий не могут заглатывать твердую пищу; они поглощают необходимые им органические вещества непосредственно через клеточные стенки. Такой тип гетеротрофного питания называется сапрофитным. Сапрофиты могут расти только в таких местах, где имеются разлагающиеся организмы, животные или растительные, или же скопления продуктов жизнедеятельности растений и животных.
Дрожжи - типичные сапрофитные растения. Они нуждаются лишь в неорганических солях, кислороде и определенном типе сахара. Последний служит источником энергии и исходным продуктом для образования всех других необходимых для жизни веществ - белков, жиров, нуклеиновых кислот, витаминов и т. п. При достаточном доступе кислорода дрожжи получают энергию в результате полного окисления глюкозы до двуокиси углерода и воды через цикл превращения органических кислот с образованием лимонной кислоты. При недостатке кислорода дрожжи сбраживают глюкозу с образованием спирта и двуокиси углерода. Превращение глюкозы в пировиноградную кислоту в ходе гликолиза и дальнейшее превращение пировиноградной кислоты в спирт и двуокись углерода дает всего около половины энергии, получаемой при полном окислении глюкозы; поэтому в отсутствие кислорода дрожжи растут очень медленно.
Дрожжи используются для производства всех спиртных напитков, а также технического этилового спирта, используемого во многих производственных процессах в качестве растворителя или сырья, например, для получения пластмасс и синтетического каучука. Дрожжи весьма устойчивы к токсическому действию спирта и продолжают образовывать его до тех пор, пока его концентрация не достигнет 12%, после чего их жизнедеятельность подавляется. Для получения более крепких спиртных напитков (например, коньяка или виски) вино или сусло подвергают перегонке.
При добавлении к тесту дрожжи сбраживают некоторые сахара, превращая их в спирт и двуокись углерода. Большая часть спирта в процессе хлебопечения испаряется, тогда как пузырьки СO2 заставляют тесто подниматься, благодаря чему хлеб получается пышным и ноздреватым.
Раздел очень прост в использовании. В предложенное поле достаточно ввести нужное слово, и мы вам выдадим список его значений. Хочется отметить, что наш сайт предоставляет данные из разных источников – энциклопедического, толкового, словообразовательного словарей. Также здесь можно познакомиться с примерами употребления введенного вами слова.
Значение слова гетеротрофы
Энциклопедический словарь, 1998 г.
гетеротрофы
ГЕТЕРОТРОФЫ (от гетеро... и греч. trophe - пища) (гетеротрофные организмы) используют для своего питания готовые органические вещества. К гетеротрофам относятся человек, все животные, некоторые растения, большинство бактерий, грибы. Ср. Автотрофы.
Википедия
Гетеротрофы
Гетеротро́фы - организмы, которые не способны синтезировать органические вещества из неорганических путём фотосинтеза или хемосинтеза. Для синтеза необходимых для своей жизнедеятельности органических веществ им требуются экзогенные органические вещества, то есть произведённые другими организмами. В процессе пищеварения пищеварительные ферменты расщепляют полимеры органических веществ на мономеры . В сообществах гетеротрофы - это консументы различных порядков и редуценты . Гетеротрофами являются почти все животные и некоторые растения. По способу получения пищи делятся на две противопоставляемых группы: голозойных и голофитных или осмотрофных (бактерии, многие протисты , грибы, растения).
Растения-гетеротрофы полностью (заразиха , раффлезия) или почти полностью (повилика) лишены хлорофилла и питаются, прорастая в тело растения-хозяина.
Граница между автотрофами и гетеротрофами достаточно условна, так как существует множество видов, обладающих переходной формой питания - миксотрофией, либо использующие наиболее удобный в данных условиях тип питания.
Гетеротрофы подразделяются по способу поглощения пищи на фаготрофов и осмотрофов. По виду получаемой пищи подразделяются на биотрофов и сапротрофов.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Питание - это своеобразный процесс, при котором организм получает необходимую энергию и питательные вещества для клеточного метаболизма, репарации и роста.
Гетеротрофы: общая характеристика
Гетеротрофы - это те организмы, которые используют органические источники питания. Они не могут создавать органические вещества из неорганических, как это делают в процессе фото- или хемосинтеза автотрофы (зеленые растения и некоторые прокариоты). Именно поэтому выживание описываемых организмов зависит от активности автотрофов.
Следует отметить, что гетеротрофы - это человек, животные, грибы, а также часть растений и микроорганизмов, которые неспособны к фото- или хемосинтезу. Надо сказать, что существует определенный вид бактерий, которые используют энергию света для образования собственных органических веществ. Это фотогетеротрофы.
Гетеротрофы получают пищу различными способами. Но все они сводятся к основным трем процессам (переваривание, всасывание и ассимиляция), при которых сложные молекулярные комплексы расщепляются до более простых и поглощаются тканями с последующим использованием на нужды организма.
Классификация гетеротрофов
Все они делятся на 2 большие группы - консументы и редуценты. Последние являются конечным звеном в пищевой цепочке, так как способны превращать в Консументами являются те организмы, которые используют готовые соединения органики, которые образовались в процессе жизнедеятельности автотрофов без их конечного преобразования в минеральные остатки.
Если говорить о типах гетеротрофного питания, то следует упомянуть о голозойном виде. Такое питание, как правило, характерно для животных и включает в себя следующие этапы:
- Захват пищи и ее проглатывание.
- Переваривание. Оно включает расщепление органических молекул на более мелкие частицы, которые легче растворяются в воде. Следует отметить, что сначала проходит механическое измельчение пищи (например, зубами), после чего осуществляется воздействие специальными пищеварительными ферментами (химическое переваривание).
- Всасывание. Питательные вещества или сразу попадают в ткани, или сначала в кровь, а затем с ее током в различные органы.
- Усвоение (процесс ассимиляции). Оно заключается в использовании питательных веществ.
- Экскреция - выведение конечных продуктов обмена и непереваренной пищи.
Организмы-сапротрофы
Как уже было отмечено, организмы, которые питаются мертвыми органическими остатками, называются сапрофитами. Для переваривания пищи они выделяют соответствующие ферменты, а затем поглощают вещества, образующиеся в результате такого внеклеточного переваривания. Грибы - гетеротрофы, которым присущ сапрофитный тип питания - это, например, дрожжи или грибы Mucor, Rhizppus. Они обитают на и секретируют ферменты, а тонкий и разветвленный мицелий обеспечивает значительную поверхность всасывания. При этом глюкоза идет на процесс дыхания и обеспечения грибов энергией, которая используется для метаболических реакций. Надо сказать, что многие бактерии также являются сапрофитами.
Следует отметить, что многие соединения, которые образуются при питании сапрофитов, не усваиваются ими. Данные вещества поступают в окружающую среду, после чего могут использоваться растениями. Именно поэтому активность сапрофитов играет важную роль в круговороте веществ.
Понятие симбиоза
Термин «симбиоз» введен ученым де Бари, который отметил, что существуют ассоциации или тесные взаимосвязи между организмами разных видов.
Так, существуют такие бактерии-гетеротрофы, которые живут в пищеварительном канале травоядных жуйных животных. Они способны переваривать целлюлозу, питаясь ею. Эти микроорганизмы могут выживать в анаэробных условиях органов пищеварения и расщеплять целлюлозу до более простых соединений, которые животные-хозяева способны самостоятельно переварить и усвоить. Еще одним примером подобного симбиоза можно назвать растения и корневые клубеньки бактерий рода Rhizobium.
Если подытожить, то можно утверждать, что гетеротрофы - это чрезвычайно широкая группа живых существ, которые не только взаимодействуют между собой, но и способны влиять на другие организмы.
В науке используется масса всевозможных классификаций. Вы наверняка знаете, что существует живое и неживое, что все существа делятся на микроорганизмы, растения, животных и грибы, что животные бывают хищниками и травоядными и т.д.
А знаете ли вы, что биологи все живые организмы делят на гетеротрофы и автотрофы? Чем отличаются эти организмы и чем оправдано их присутствие на Земле?
Автотрофы – первые в цепочке
Слово «автотроф» имеет греческое происхождение и состоит из двух корней – «авто» — сам , и «трофи» — питание . Автотрофами называют организмы, способные потреблять неорганические вещества из окружающей среды и, используя их, синтезировать сложные органические соединения.
Автотрофы расположены на первой ступеньке пищевой цепи. Они являются источником того органического вещества, из которого состоит все живое на Земле. К автотрофам причисляют растения, водоросли и некоторые бактерии. Энергию, необходимую для синтеза органики, автотрофы получают либо от Солнца (процесс фотосинтеза), либо от химических реакций.
Гетеротрофы – едят то, что «приготовлено»
Сразу скажем, что мы, люди, относимся именно к гетеротрофным организмам. Слово «гетеротроф» образовано от двух древнегреческих корней – «гетерос» — «другой» , и «трофи» — «питание» . Название можно расшифровать так: гетеротрофы – это существа, которые питаются тем, что приготовили другие.
И в самом деле, гетеротрофные организмы способны усваивать только органические вещества. Они не могут самостоятельно синтезировать органику в своем теле, поэтому едят другие организмы или продукты их жизнедеятельности (распада). Пищеварение гетеротрофов устроено следующим образом: они потребляют органические вещества и расщепляют их с помощью специальных ферментов.
Редуценты схожи с консументами тем, что для своего существования нуждаются в органике, синтезированной другими организмами (то есть являются гетеротрофами). Кардинальное отличие редуцентов состоит в способности этих существ перерабатывать продукты разложения других организмов и трансформировать их в неорганические соединения.
Это и есть важнейшая роль редуцентов в экологической системе. Ведь если бы останки всех погибших организмов сохранялись бы на поверхности Земли и не разрушались до неорганического состояния, то растения не получали бы питания и жизнь была бы невозможной. К редуцентам относят бактерии и грибы.
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.
Ну а редуцентами в некоторой степени могут считаться все живые существа, ведь в процессе жизнедеятельности все живое выделяет воду, углекислый газ и простейшие органические соединения, то есть участвует в процессе разложения органики.
История с гетеротрофами и автотрофами лишний раз показывает, насколько сложно и интересно устроена жизнь на и как бережно человек должен относиться к ней.
