Хемотрофные организмы примеры

Содержание
  1. Автотрофы, примеры автотрофных организмов в биологии, чем гетеротрофные организмы отличаются от автотрофных, что значит автотрофное питание
  2. Кто такие автотрофы
  3. Характеристика автотрофов
  4. Какие организмы относятся к автотрофам
  5. Автотрофы и гетеротрофы – сходства и отличия
  6. Роль автотрофных и гетеротрофных организмов в биосфере
  7. Автотрофы в биологии — определение и примеры автотрофных организмов
  8. Автотрофы и гетеротрофы – классификация, условия и источники питания
  9. Основные типы
  10. Свойства гетеротрофов
  11. Список подвидов
  12. Отличия миксотрофов
  13. Способы питания
  14. Перечень сходств и различий
  15. Типы питания бактерий: механизмы классификации на группы
  16. Фототрофы
  17. Хемотрофы
  18. Органотрофы и литотрофы
  19. Автотрофы и гетеротрофы
  20. Полная классификация
  21. Зависимость развития бактерий от питания
  22. Бактерии хемосинтезирующие: примеры. Роль хемосинтезирующих бактерий
  23. Характерные черты бактерий
  24. Суть автотрофного питания
  25. Бактерии хемосинтезирующие: среда обитания
  26. Железобактерии
  27. Серобактериии
  28. Нитрифицирующие бактерии
  29. Тионовые бактерии
  30. Водородные бактерии
  31. Роль хемосинтезирующих бактерий
  32. Разнообразие организмов: одноклеточные и многоклеточные; автотрофы, гетеротрофы; аэробы, анаэробы
  33. Одноклеточные и многоклеточные организмы
  34. Представители многоклеточных
  35. Аэробы и анаэробы

Автотрофы, примеры автотрофных организмов в биологии, чем гетеротрофные организмы отличаются от автотрофных, что значит автотрофное питание

Хемотрофные организмы примеры

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.

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.

[attention type=yellow]

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

[/attention]

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.

Венерина мухоловка

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.

Таблица 1

Сравнительная характеристика автотрофов и гетеротрофов

ПризнакАвтотрофыГетеротрофы
Место в пищевой цепиПродуцент – производит питательные вещества самостоятельно.Консумент – потребляет готовые вещества. Редуцент – перерабатывает органические элементы до неорганических.
Источник энергии для реакций метаболизмаСолнечная энергия. Энергия, которая выделяется в результате химической реакции.Органические вещества
Запас углеводовКрахмалГликоген
Наличие клеточной стенки – оболочки клетки, выполняющей функции защиты.ЕстьНет
Реакция на внешние раздражителиОтсутствуетПрисутствует
Системы органовВегетативные и репродуктивныеСоматические и репродуктивные

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.

[attention type=red]

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

[/attention]

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.

Источник: https://tvercult.ru/nauka/avtotrofyi-v-biologii-opredelenie-i-primeryi-avtotrofnyih-organizmov

Автотрофы в биологии — определение и примеры автотрофных организмов

Хемотрофные организмы примеры

1001student.ru > Биология > 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
  • Характеристика автотрофов
  • Какие организмы относятся к автотрофам
  • Автотрофы и гетеротрофы – сходства и отличия
  • Роль автотрофных и гетеротрофных организмов в биосфере

Автотрофы и гетеротрофы – классификация, условия и источники питания

Хемотрофные организмы примеры

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».

Основные типы

Автотрофы подразделяются на фотосинтезирующие и хемосинтезирующие организмы.

У них имеются отличия:

  • фотосинтезирующие виды получают необходимую энергию за счет фотосинтеза;
  • хемосинтезирующие разновидности подпитываются энергией, вырабатываемой путем химической реакции железа и серы.

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.

Свойства гетеротрофов

В биологии гетеротрофы — организмы, неспособные к самостоятельному синтезу органических соединений из неорганических. Они поглощают их извне.

Употребляя растительную и животную пищу, они используют энергию органических компонентов. Из полученных в процессе питания микроэлементов такие организмы строят собственные углеводы, белки, жиры.

К подобной группе относят простейшие, бактерии и грибы, люди и животные.

Благодаря строению, гетеротрофы способны расщеплять получаемые вещества до простых соединений:

  1. У одноклеточных организмов этот процесс происходит в лизосомах.
  2. Многоклеточными организмами пища поедается ртом, а потом расщепляется в желудке за счет ферментов.

Клетки грибов поглощают готовые вещества из внешней среды, как растения. Водоросли всасывают органические соединения вместе с водой.

Растения, относящиеся к гетеротрофам, являются паразитами. Они лишены хлорофилла и питаются за счет хозяина. Примеры — повилика или раффлезия.

Список подвидов

Среди гетеротрофов принято выделять фаготрофов, способных употреблять пищу кусками, проглатывая ее. Кроме того, существуют осмотрофы, которые поглощают органические элементы, являющиеся источником пищи, через клеточные стенки.

Еще одно условие, согласно которому растение или животное относят к гетеротрофам — способность употреблять как живую, так и неживую пищу.

Возможна следующая классификация:

  1. Биотрофы питаются живыми организмами с различной структурой. Травоядные употребляют в пищу растения, а хищники — мясо других животных.
  2. Сапротрофы употребляют мертвые организмы. Пример сапротрофов — дрожжи или грибы.

Для некоторых гетеротрофов источник питания — растения и животные. По-другому их называют всеядными.

Паразиты, в зависимости от хозяина, могут быть как хищными и травоядными. Спорынья паразитирует на растениях, а аскариды на животных.

Сапрофиты могут употреблять в пищу детрит (например, дождевые черви). Шакалы или грифы едят трупы животных. Личинки мух или жуки-скарабеи питаются экскрементами. Это причина, почему их принято относить к подвиду копрофагов.

Отличия миксотрофов

Кроме того, принято выделять организмы, использующие и гетеротрофный, и автотрофный способы питания. Их по-другому называют миксотрофами. Что касается растений, которые одновременно автотрофы и гетеротрофы, примеры следующие:

  1. Эвглена зеленая — на свету она является фототрофом, а в темноте становится гетеротрофом. Тех, кто меняет тип питания в зависимости от условий, называют автогетеротрофами.
  2. Некоторые миксотрофы частично ведут паразитический образ жизни. Они получают пищу из хозяина за счет видоизмененных корней. Как пример, повилика или омела.

Среди миксотрофов можно выделить растения, способные восполнить нехватку азота за счет переваривания насекомых. Например, росянка или венерина мухоловка.

Принято относить к миксотрофам и насекомоядные растения. Подобные организмы не только всасывают из почвы воду и растворенные вещества, но и охотятся на насекомых.

Еще один пример миксотрофов — некоторые бактерии, которые принадлежат к классу хемотрофов. Они получают необходимую энергию в результате окислительно-восстановительных реакций и могут окислять не только неорганические, но и органические микроэлементы.

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:

  1. Переваривание — расщепление крупных молекул на мелкие. Оно подразделяется на механическое, когда пища переваривается зубами, и химическое (переваривание продуктов с помощью ферментов).
  2. 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).

Перечень сходств и различий

Основное сходство между обоими видами живых организмов — им необходим кислород и солнечный свет. Кроме того, они нуждаются в полноценном питании и в воде.

Между автотрофами и гетеротрофами, определение которым дается в биологии, имеются и отличия. Они перечислены в таблице:

Свойство Автотрофы Гетеротрофы
Запас углеводов Крахмал Гликоген
Реакция на воздействие внешних раздражителей Имеется Отсутствует
Структура системы органов Есть как репродуктивные, так и вегетативные Помимо репродуктивных, имеются соматические
Положение в пищевой цепи Считаются продуцентами, то есть самостоятельно производят химические элементы Могут быть как консументами, то есть потребляют готовые вещества, так и продуцентами (употребляют в пищу органические компоненты, переработанные до неорганических)

Наконец, в качестве источника энергии для процесса метаболизма автотрофы используют как солнечный свет, так и химические реакции. Гетеротрофы используют органические вещества.

Источник: https://nauka.club/biologiya/avtotrofovi-i-geterotrofovi.html

Типы питания бактерий: механизмы классификации на группы

Хемотрофные организмы примеры

Питание позволяет клеточным организмам восполнять запасы энергии и необходимых веществ, которые расходуются в процессе жизнедеятельности. Все типы питания, известные современной науке, присутствуют у бактерий.

Обмен веществ (метаболизм) разных живых организмов имеет сходные механизмы, но у микробов есть ряд особенностей:

  1. Благодаря высокой интенсивности метаболизма вес перерабатываемых веществ в 30-40 раз больше веса самого микроорганизма.
  2. В питании участвует вся поверхность клетки.
  3. Пища перерабатывается выделяемыми ферментами снаружи, а внутрь клетки поступают образовавшиеся после этого более простые соединения.
  4. Чрезвычайно высокая адаптация к изменяющейся среде обитания.

Бактерии делятся на группы в зависимости от признака, по которому производится классификация:

  1. По используемому источнику энергии:
    • фототрофы – энергия солнечного света;
    • хемотрофы – энергия окислительно-восстановительных реакций.
  2. По типу соединения, служащего донором электронов:
    • органотрофы – органические вещества;
    • литотрофы – неорганические вещества.
  3. По источнику углерода:
    • автотрофы – углекислый газ;
    • гетеротрофы – органические вещества.

Фототрофы

К этой группе относятся бактерии, использующие для синтеза органики энергию света, которая преобразуется с помощью фотосинтетических пигментов. Такими пигментами могут быть:

  • хлорофилл;
  • бактериохлорофилл.

В первом случае фотосинтез происходит с выделением кислорода. Такой процесс называется оксигенным или кислородным фотосинтезом. Он наблюдается у цианобактерий (Cyanobacteria).

Во втором случае используется пигмент, относящийся к хлорофиллам, но реагирующий на свет с другой длиной волны, который не могут поглощать ни растения, ни водоросли, ни цианобактерии. При этом выделение кислорода не происходит (аноксигенный или бескислородный фотосинтез). Примером могут служить пурпурные (Purple bacteria), зеленые (Chlorobiaceae) и гелиобактерии (Heliobacteriaceae).

Существует теория, что для фотосинтеза могут быть использованы и другие источники света.

Так, обнаруженный в окрестностях подводного термального источника вид GSB1, относящийся к серобактериям (Chlorobiaceae), обитает на глубине более двух километров, куда не проникает солнечный свет.

Предполагается, что бактериохлорофилл этого вида поглощает длинные световые волны термального источника.

Хемотрофы

Этот тип микробов использует энергию окислительно-восстановительных реакций. Это наиболее многочисленная группа бактерий, к которой кроме других относится большинство почвенных и болезнетворных микробов.

Суть процесса состоит в поэтапном окислении органических или неорганических веществ, сопровождающемся выделением энергии. Химические реакции могут быть двух видов: аэробными, с обязательным присутствием кислорода или анаэробными, то есть бескислородными. Процессы первого типа принято называть дыханием, а второго – брожением.

Хемотрофы являются единственными живыми организмами Земли, которые не зависят от энергии света Солнца.

Органотрофы и литотрофы

Питание позволяет бактерии восполнить запас электронов, необходимых ей для многих клеточных процессов. При всем многообразии веществ, которые могут быть донорами электронов, микробы делятся на две группы:

Органотрофы окисляют органику. Донорами выступают молекулы аминокислот, жиров, сахаров (чаще всего – глюкозы). После окисления молекулы могут распадаться, образуя более простые устойчивые соединения. К органотрофам, в частности, относятся бактерии гниения.

Донорами электронов для литотрофов выступают неорганические соединения. Так, в процессе питания литотрофы могут повышать валентность металлов, окислять аммиак до нитритов или азота, нитриты – до нитратов, сульфид – до серы, серу – до сульфата, фосфит – до фосфата, угарный газ – до углекислого и т.д.

Автотрофы и гетеротрофы

Важнейшим химическим элементом, необходимым клетке, является углерод. В зависимости от источника его получения бактерии делятся на два типа – автотрофы и гетеротрофы.

Автотрофы способны усваивать его из углекислого газа. Синтез белков, жиров и углеводов происходит на основе неорганических элементов. К этой группе, в частности, относятся многие почвенные микробы и цианобактерии. Автотрофы – это первичные производители органики, и они являются начальным звеном многих цепочек питания.

Гетеротрофы получают углерод из готовых органических соединений. Среди них выделяют паразитов (паратрофов) и сапрофитов (сапротрофов). Паразиты питаются органическими веществами, произведенными другими живыми существами. Сапрофиты – это микробы гниения, разлагающие мертвую органику. Большая их часть относится к почвенным бактериям.

Лишь малая часть микроорганизмов, в частности, хламидии (Chlamydia) и риккетсии (Rickettsia), являются строгими (облигатными) паразитами, которые способны жить только в организме хозяина. Остальные паратрофы могут обитать вне его, переходить на гнилостное питание.

Деление на автотрофов и гетеротрофов используется и для определения источника других необходимых для бактерий химических элементов – азота, фосфора, калия, магния и т.д. Так, одни почвенные бактерии в процессе питания усваивают атмосферный азот, другие окисляют аммиак, выделяющийся в процессе гниения, до нитратов, третьи окисляют нитриты до нитратов.

Полная классификация

Сочетание признаков рассмотренных выше классификаций описывает все возможные типы питания:

  1. Хемоорганоавтотрофы. Окисляют трудноусваиваемые вещества. Например, некоторые представители аминобактерий (Aminobacter), метилобактерий (Methylobacterium), флавобактерий (Flavobacterium), псевдомонад (Pseudomonas).
  2. Хемоорганогетеротрофы. Большинство видов бактерий.
  3. Хемолитоавтотрофы. Водородные, нитрифицирующие, серо-, железобактерии.
  4. Хемолитогетеротрофы. Некоторые водородные бактерии.
  5. Фотоорганоавтотрофы. Довольно редкий механизм питания, при котором окисляются неусваиваемые вещества. Встречается у некоторых пурпурных бактерий.
  6. Фотоорганогетеротрофы. Часть пурпурных и цианобактерий.
  7. Фотолитоавтотрофы. Некоторые зеленые, пурпурные и цианобактерии.
  8. Фотолитогетеротрофы. Гелиобактерии, часть пурпурных, зеленых и цианобактерий.

Кроме того, часть бактерий относят к миксотрофному типу. Они могут одновременно использовать различные типы питания.

Так, представитель родобактерий (Rhodobacteraceae) паракоккпантотропус (Paracoccus pantotrophus) обладает органогетеротрофным и литоавтотрофным типом питания.

А цианобактерии не только синтезируют органику фототрофным путем, но и могут потреблять готовые органические вещества, разлагая их до неорганических.

Зависимость развития бактерий от питания

Рост и развитие бактерий напрямую зависят не только от внешних условий среды, но во многом и от питания. Обычно это происходит по следующей схеме:

  1. При попадании микробов в питательную среду происходит их адаптация к пище и рост клеток. Популяция не увеличивается.
  2. Резкий рост численности популяции за счет деления клеток.
  3. Баланс между количеством новых и погибших клеток – относительная стабильность популяции.
  4. Сокращение численности бактерий по мере обеднения среды и накопления в ней продуктов обмена.

Если на третьей стадии обеспечивать постоянное пополнение питательных веществ и отвод продуктов метаболизма, то получится так называемая непрерывная культура. Ее широко используют в микробиологии.

Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.

Источник: https://probakterii.ru/prokaryotes/vital-functions/tipy-pitanija-bakterij.html

Бактерии хемосинтезирующие: примеры. Роль хемосинтезирующих бактерий

Хемотрофные организмы примеры

Как устроены и осуществляют процессы жизнедеятельности бактерии, хемосинтезирующие различные вещества? Чтобы ответить на эти вопросы, необходимо разобраться с целым рядом биологических понятий.

Характерные черты бактерий

Сначала выясним, кто же такие бактерии. Это целое Царство живой природы. Они представляют собой одноклеточные организмы микроскопических размеров, которые лишены ядра.

Но это не значит, что у бактерий вообще нет структур, отвечающих за передачу наследственной информации. Она просто имеет более примитивную организацию.

Это кольцевые молекулы ДНК, которые сосредоточены в определенной части цитоплазмы, называемой нуклеоидом.

Суть автотрофного питания

Хемосинтезирующие бактерии, примеры которых будут рассмотрены в нашей статье, самостоятельно производят органические вещества. Они являются автотрофами, подобно растениям. Однако последние используют для этого энергию солнечного света.

Наличие зеленых пластид хлоропластов позволяет им осуществлять процесс фотосинтеза. Его суть заключается в образовании углевода глюкозы из неорганических веществ – воды и углекислого газа. Еще одним продуктом данной химической реакции является кислород. Бактерии также являются автотрофами.

Но для получения энергии им не нужен солнечный свет. Они осуществляют другой процесс – хемосинтез.

[attention type=green]

Хемосинтезом называют процесс образования органических веществ за счет протекания окислительно-восстановительных реакций. Его в природе осуществляют только прокариоты.

[/attention]

Хемосинтезирующие бактерии могут использовать для синтеза органических веществ соединения серы, азота и железа.

При этом выделяется энергия, которая сначала аккумулируется в связях АТФ, после чего может использоваться клетками бактерий.

Бактерии хемосинтезирующие: среда обитания

Поскольку жизнь хемотрофов не зависит от наличия солнечного света, ареал их распространения достаточно широк. К примеру, серобактерии могут жить на больших глубинах, иногда являясь там единственными представителями живых существ. Средой обитания данных прокариот чаще всего является почва, сточные воды и субстраты, богатые определенными химическими соединениями.

Железобактерии

К хемосинтезирующим бактериям относят прокариот, изменяющих состав соединений железа. Они были открыты выдающимся русским микробиологом Сергеем Николаевичем Виноградским в 1950 году.

Этот вид бактерий в ходе реакции окисления изменяет степень окисления железа, делая его трехвалентным. Они обитают в пресных, и соленых водоемах. В природе они осуществляют круговорот железа в природе, а в промышленности используются для производства чистой меди.

Этот вид бактерий также относится к литоавтотрофам, способным синтезировать из улекислоты некоторые элементы своей клетки.

Серобактериии

Бактерии, хемосинтезирующие вещества из соединений серы, могут существовать отдельно на дне водоемов или образовывать симбиоз с моллюсками и морскими беспозвоночными.

В качестве источника окисления они используют сероводород, сульфиды, тионовые кислоты или молекулярную серу. Этот вид бактерий был главным объектом при открытии и изучении процесса хемосинтеза.

К этой группе прокариот относят и некоторых фототрофных прокариот. К примеру, таких как пурпурные или зеленые серобактерии.

Нитрифицирующие бактерии

На корнях бобовых растений поселяются нитрифицирущие бактерии. Хемосинтезирующие прокариоты этой группы окисляют аммиак до азотной кислоты. Эта реакция осуществляется в несколько этапов с образованием промежуточных веществ. В почве находятся также азотфиксирующие бактерии. Они поселяются на корнях бобовых растений.

Внедряясь в ткани подземного органа, они образуют характерные утолщения. Внутри таких образований создается благоприятная среда для протекания хемосинтеза. Симбиоз растений с клубеньковыми бактериями является взаимовыгодным. Первые обеспечивают прокариот органикой, полученной в ходе фотосинтеза.

Бактерии же способны фиксировать атмосферный азот и переводить его в форму, доступную для растений.

Почему данный процесс имеет такое важное значение? Ведь в атмосфере концентрация азота достаточна велика и составляет 78%. Но в таком виде растения не могут усваивать это вещество. А азот необходим растениям для развития корневой системы. В этой ситуации на помощь и приходят клубеньковые бактерии, которые превращают его в нитратную и аммонийную форму.

Тионовые бактерии

Хемосинтезирующими бактериями являются и тионовые прокариоты. Их источником энергии служат различные соединения серы. Этот вид бактерий восстанавливает их до серной кислоты. Эта реакция сопровождается значительным понижением водородного показателя среды.

Тионовые бактерии входят в группу ацидофилов. К ним относятся организмы, способные выживать в условиях повышенной кислотности. Такие условия характерны для болот. Вместе с тиановыми эту группу составляют молочно- и уксуснокислые бактерии, жгутиконосцы и коловратки.

Водородные бактерии

Эти виды прокариотов являются почвенными обитателями. Они окисляют молекулярный водород до воды с выделением энергии. Такие бактерии также входят в группу термофилов.

Это значит, что они способны сохранять жизнеспособность при высоких температурах, показатель которых можетдо стигать 50 градусов по шкале Цельсия.

Эта способность водородных бактерий обусловлена тем, что они выделяют специальные ферменты, функционирующие даже в таких условиях.

Роль хемосинтезирующих бактерий

Хемотрофы играют главную роль в сложных процессах превращения и круговорота соответствующих химических веществ в природе. Поскольку сероводород и аммиак являются достаточно токсичными веществами, существует необходимость в их нейтрализации.

Это также осуществляют хемотрофные бактерии. В ходе химических превращений образуются вещества, необходимые другим организмам, что делает возможным их нормальный рост и развитие.

Крупные месторождения руд железа и марганца на дне морей и болот возникают благодаря деятельности хемотрофов. А именно – железобактерий.

Человек научился использовать уникальные свойства хемотрофов и в своей деятельности. К примеру, с помощью серобактерий очищают сточные воды от сероводорода, защищают металлические и бетонные трубы от коррозии, а почвы от закисления.

Итак, бактерии хемосинтезирующие являются особыми прокариотами, способными осуществлять соответствующие химические реакции в анаэробных условиях. Эти организмы окисляют вещества. Энергию, которая при этом выделяется, они сначала запасают в связях АТФ, а потом используют для осуществления процессов жизнедеятельности.

Основными из них являются железо- , серо- и азотфиксирующие бактерии. Они обитают как в водной, так и в почвенной среде. Хемотрофы являются незаменимым звеном в круговороте веществ, обеспечивают живые организмы необходимыми веществами и широко используются человеком в его хозяйственной и промышленной деятельности.

Источник: https://FB.ru/article/283586/bakterii-hemosinteziruyuschie-primeryi-rol-hemosinteziruyuschih-bakteriy

Разнообразие организмов: одноклеточные и многоклеточные; автотрофы, гетеротрофы; аэробы, анаэробы

Хемотрофные организмы примеры

Классификация организмов, населяющих нашу планету, многоступенчата и сложна. Это связано с многообразием живых существ на Земле. Известны многоклеточные, клеточные и неклеточные формы жизни. Из клеток состоят все живые организмы, начиная от бактерий и грибов и заканчивая растениями и животными.

Одноклеточные и многоклеточные организмы

Исходя из количества клеток, выделяют одноклеточные, колониальные и многоклеточные организмы. Клетки любого организма содержат похожие органоиды и выполняют функции, связанные с метаболизмом и обменными процессами на внутриклеточном уровне.

Промежуточным звеном от одноклеточных к многоклеточным считаются колониальные формы жизни. Они образуются в результате  почкования или деления новых клеток, которые не отделяются от материнских, образуя колонии.  Коралловые полипы, водоросли пандорина и эвдорина – это пример колониальных форм.

Рис. 1 Один из примеров колониальных форм – коралловые полипы

По классификации организмы подразделяют на 7 Царств. К одноклеточным относят:

  1. Царство Археи. Это архебактерии или простейшие организмы, которые не содержат мембранных органоидов (клеточных структур). Питание организовано по типу автотрофов. Среди них не встречаются паразиты или патогенные формы. Встречаются в самых неожиданных местах.
  2. Царство Бактерий включает сапротрофов (питаются органическими остатками мертвых организмов) и автотрофов. Клетки отличаются по форме, встречаются организмы со жгутиками, необходимыми для передвижения. Мелкие клетки обеспечены ограниченным количеством органоидов и способны к образованию спор и цист для перенесения неблагоприятных условий жизни.
  3. Царство Протисты образовано по остаточному принципу, включает промежуточные формы и сочетает черты других царств. Здесь встречаются грибоподобные организмы, некоторые водоросли, простейшие (эвглена, инфузория).

Простейшие организм: 1 — Амеба; 2 — Эвглена зеленая; 3 — Клетка микроскопического гриба; 4 — Инфузория туфелька

  • На заметку:Одноклеточные формы живут автономно и функционируют как отдельный организм. Для них характерен организменный и клеточный уровень организации одновременно. Размножаются бесполым путем, образуя точные копии материнского организма. Бактерии и археи относят к  прокариотам, которые не содержат оформленного ядра.

Представители многоклеточных

Это эукариоты или организмы, клетки которых содержат ядро, в котором расположен геном. Из клеток сформированы ткани, каждая из которых выполняет свою роль в организме.

Царство Растения

Отличают следующие черты:

  • клеточная стенка образована целлюлозой;
  • образ жизни  – прикрепленный к конкретному месту;
  • запасным веществом служит крахмал.

Относятся к автотрофам и продуцентам, образуя органические вещества за счет света. Среди растений встречаются гетеротрофы-паразиты. Характерен симбиоз с другими организмами. Размножение – половое и бесполое.

Царство Животные

Образовано гетеротрофами и консументами, которые питаются органическими веществами и делятся на хищников, растительноядных, всеядных и паразитов.

Царство отличают признаки:

  • размножаются половым путем, при котором мужские и женские особи обладают своими чертами (размер, форма);
  • при развитии эмбриона развиваются стадии бластулы и гаструлы;
  • запасное питательное вещество – гликоген;
  • нет клеточной стенки.

Царство Грибы

Это Царство не случайно относят к промежуточной форме между животными и растениями, поскольку у грибов есть удивительные особенности:

  • геном построен по типу прокариот;
  • вегетативное тело образовано мицелием;
  • характерен прикрепленный образ жизни;
  • размножение половое и бесполое – с помощью спор;
  • клеточная стенка построена из хитина;
  • запасным веществом является гликоген.

Грибы относят к гетеротрофам, которые питаются за счет мицелия растворенными в почве минеральными веществами. Вступают в различные экологические взаимоотношения – мутуализм, паразитизм, микориза.

  • :К неклеточным паразитам относят вирусы. Во внешней среде они имеют вид мертвых кристаллов. Попадая в живую клетку, они встраивают свой наследственный материал и синтезируют в ней свои белки. Геном представлен нитью РНК, которая делится в инфицированной клетке.

Аэробы и анаэробы

Большинству организмов для жизни необходим кислород, но есть и такие, которые не нуждаются в этом соединении. По потребности в кислороде живые существа делятся на:

  1. Облигатных аэробов, которым важно клеточное дыхание за счет кислорода. Это растения и большинство животных;
  2. Микроаэрофилов, нуждающихся в 2% кислорода. К ним относятся некоторые виды бактерий.
  3. Факультативные анаэробы, способные обходится без кислорода и по потребности переключаться на окислительные процессы и кислородное дыхание. Это маслянокислые и молочнокислые бактерии, грибки-дрожжи.
  4. Облигатные анаэробы, которые не выживают в кислородной среде. Это представители хемосинтезирующих бактерий (окисляют неорганические вещества и запасают Е) и археи.
  • На заметку:Анаэробные бактерии нужны в круговороте веществ, поскольку они усваивают и перестраивают неорганические соединения, вовлекая их в другие процессы и делая доступными для организмов. С биологической точки зрения анаэробный способ получения энергии менее эффективен по сравнению с кислородным дыханием.

Разнообразие живых существ на Земле поражает не только особенностями строения и способами питания, но и приспособленностью к среде обитания, уникальными характерными чертами. Найдется множество форм жизни, которые не вписываются в традиционные схемы или современные классификации.

Смотри также:

Источник: https://bingoschool.ru/manual/300/

Сам себе врач
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: