гетеротроф - Heterotroph


Из Википедии, свободной энциклопедии
Цикл между автотрофов и гетеротрофов . Автотрофы использовать свет, углекислый газ (CO 2 ) и воду с образованием кислорода и сложные органические соединения, главным образом , в процессе фотосинтеза (зеленая стрелка). Оба вида организмов используют такие соединения , с помощью клеточного дыхания , чтобы как генерировать АТФ и снова образует СО 2 и воды (две красных стрелков).

Гетеротроф ( / ч ɛ т ər ə ˌ т т е , - ˌ т т ɒ е / ; древний греческий ἕτερος héteros = «другой» плюс trophe = «питание») является организм , который не может производить свою собственную пищу, опираясь а не на потребление пищи из других источников органического углерода, в основном растительного или животного сырья . В пищевой цепи, гетеротрофы являются первичными, вторичными и третичными потребителями, но не производители. Девяносто пять или более процентов всех видов живых организмов гетеротрофные, в том числе всех животных и грибов и некоторых бактерий и протистов . Термин гетеротроф возник в области микробиологии в 1946 году в рамках классификации микроорганизмов в зависимости от их типа питания . Термин в настоящее время используется во многих областях, таких как экологии при описании пищевой цепи .

Гетеротрофы могут быть подразделены в зависимости от их источника энергии. Если гетеротроф использует химическую энергию, это chemoheterotroph (например, люди и грибы). Если он использует свет для энергии, то это photoheterotroph (например, зеленая без серобактерии ).

Гетеротрофы представляют собой один из двух механизмов питания ( трофические уровни ), другие являются автотрофы (авто = я, troph = питание). Автотрофы используют энергию от солнечного света ( фотоавтотрофов ) или неорганические соединения ( литоавтотрофы ) для превращения неорганического диоксида углерода органических соединений углерода и энергии для поддержания их жизни. Сравнивая два в основных чертах, гетеротрофы (например, животных) едят либо автотрофы (например, растения) или другие гетеротрофы, или обоих.

Detritivores являются гетеротрофы , которые получают питательные вещества , потребляя детрит (разлагающихся растительных и животных частей, а также фекалии ). Saprotrophs (также называемые lysotrophs) является chemoheterotrophs , которые используют внеклеточное пищеварение при обработке распалась органическим вещества. Это термин чаще всего ассоциируется с грибами . Процесс чаще всего облегчается за счетом активного транспорта таких материалов через эндоцитоз в пределах внутреннего мицелия и ее состав гифа .

Типы

Гетеротрофы могут быть органотрофами или литотрофами . Органотрофы эксплойт уменьшается углерод соединений в качестве источников электронов, таких как углеводы, жиры и белки из растений и животных. С другой стороны, литотрофы использовать неорганические соединения, такие как аммоний, нитриты и серу , чтобы получить источники электронов. Другой способ классификации различных гетеротрофов, назначая их в качестве хемотрофы или фототрофов . Фототрофов используют свет для получения энергии и осуществляют обменные процессы, в то время как хемотрофы использовать энергию , полученную в результате окисления химических веществ из окружающей их среды.

Photoorganoheterotrophs, такие как Rhodospirillaceae и пурпурных бактерий без серы синтез органических соединений с использованием солнечного света в сочетании с окислении органических веществ, в том числе сероводорода , элементарной серы , тиосульфат , и молекулярный водород . Они используют органические соединения , чтобы построить структуры. Они не фиксируют углекислый газ и , по- видимому , не имеют цикл Кальвина . Chemolithoheterotrophs как в profundus Oceanithermus получает энергию от окисления неорганических соединений. Миксотрофы (или факультативные chemolithotroph) можно использовать как двуокись углерода или органического углерода в качестве источника углерода, а это означает , что миксотрофы имеют возможность использовать оба гетеротрофные методы, а также методы автотрофные. Хотя миксотрофы имеют возможность расти как при обеих гетеротрофных и автотрофных условиях C. вульгарные имеет более высокую биомассу и продуктивность липидов при выращивании при гетеротрофных условиях по сравнению с автотрофными условиями.

Гетеротрофы, потребляя восстановленные соединения углерода, может использовать всю энергию, которую они получают из пищи для роста и размножения, в отличии от автотрофов, которые должны использовать часть своей энергии для фиксации углерода. Оба гетеротрофы и автотрофы, так, как правило, зависят от метаболической активности других организмов для других, чем углерод, в том числе азота, фосфора, серы и питательных веществ, и могут умереть от недостатка пищи, которая поставляет эти питательные вещества. Это относится не только к животным и грибов, но и бактерий.

блок-схема

Flowchart, чтобы определить, является ли вид автотрофным, гетеротрофы, или подтип

экология

Многие гетеротрофные являются chemoorganoheterotrophs , которые используют органический углерод (например , глюкозы) в качестве своего источника углерода и органические химические вещества (например , углеводы, липиды, белки) в качестве их энергии и электронных источников. Гетеротрофы функционировать как потребители в пищевой цепи : они получают эти питательные вещества из сапротрофных , паразитарных или голозойных питательных веществ . Они разрушаются сложные органические соединения (например, углеводы, жиры и белки) , производимые автотрофов на более простые соединения (например, углеводы в глюкозу , жиры в жирные кислоты и глицерин , а также белков в аминокислоты ). Они высвобождают энергию путем окисления атомы углерода и водорода присутствует в углеводов, липидов и белков до углекислого газа и воды, соответственно.

Они могут катаболизировать органических соединений путем дыхания, брожения, или обоих. Ферментирующие гетеротрофы либо факультативные или облигатные анаэробы , которые осуществляют ферментацию в условиях низкого кислорода, в котором производство АТФ обычно в сочетании с фосфорилированием субстрата уровня и производством конечных продуктов (например , спирт, СО2, сульфид). Эти продукты могут служить в качестве подложки для других бактерий в анаэробных переварить и быть преобразованы в CO 2 и СН 4 , который является важным шагом для углеродного цикла для удаления органических продуктов ферментации из анаэробных условиях. Гетеротрофные может пройти дыхание , в котором АТФ производство в сочетании с окислительным фосфорилированием . Это приводит к освобождению окисленных углеродных отходов , таких как СО 2 и сокращение отходов , как H 2 O, H 2 S, или N 2 O в атмосферу. Дыхания гетеротрофных микробов и счет ферментации в течение значительной части выпуска CO 2 в атмосферу, что делает его доступным для автотрофов в качестве источника питательных веществ и растений в качестве субстрата для синтеза целлюлозы.

Дыхательный в гетеротрофном часто сопровождается минерализацией , процесс превращения органических соединений в неорганические формы. Когда органический источник питательных веществ , попадала в гетеротроф содержит существенные элементы , такие как N, S, P , в дополнение к С, Н и О, они часто удаляются в первую очередь приступить к окислению органических питательных веществ и производства АТФ через дыхание. Серы и азота в органическом источника углерода превращаются в H 2 S и NH 4 + через desulfurylation и дезаминирования , соответственно. Гетеротрофы также позволяют дефосфорилирование как часть разложения . Превращение N и S из органической формы в неорганической форме является важной частью азота и серы цикла . H 2 S , образованный из desulfurylation далее окисляются литотрофами и фототрофами в то время как NH 4 + образуются из дезаминирования далее окисляются литотрофами к формам , доступным для растений. Способность гетеротрофов минерализовать основные элементы имеет решающее значение для выживания растений.

Большинство заднежгутиковых и прокариоты являются гетеротрофными; в частности, все животные и грибы гетеротрофы. Некоторые животные, такие как кораллы , образуют симбиотические отношения с автотрофами и получить органический углерод таким образом. Кроме того, некоторые паразитные растения также оказались полностью или частично гетеротрофными, в то время как насекомоядные растения потребляют животное , чтобы увеличить их подачу азота, оставаясь при этом автотрофном.

Животные классифицируются как гетеротрофы через рот, грибы классифицируются как гетеротрофы по поглощению.

Рекомендации