Гетеротрофами могут быть паразитические растения

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Все живые организмы должны тем или иным способом получать энергию.

Но делают они это по-разному, поэтому и различают автотрофов и гетеротрофов.

Сегодня мы поговорим про гетереротрофов, которые получают энергию из органики, выработанной автотрафами и которые являются средним и конечным звеном в пищевой цепочке.

Гетеротрофы — это.

Живущие на Земле организмы обеспечивают своё существование посредством переработки питательных веществ, получаемых извне. Эти вещества организм добывает двумя способами:

1. путём синтеза (что это?) органического вещества из неорганических соединений
2. за счёт использования готовой органики (в первую очередь углеводов)

В первом случае мы имеем дело с так называемыми автотрофами (что это?), во втором – с гетеротрофами. В данном контексте основное внимание уделяется гетеротрофным представителям биосферы (что это такое?).

Источником энергии для гетеротрофов служит живая либо мёртвая органика, иными словами, автотрофы и/или продукты их жизнедеятельности. То есть, гетеротрофы относятся к категории консументов (кто это?) (потребителей) либо редуцентов (кто это?) (разрушителей).

К консументам относятся:

плотоядные животные (зоофаги);

Редуценты представлены грибами и бактериями, которые разрушают (разлагают) останки живых существ и превращают их в неорганическую материю и простейшие органические вещества.

По способу питания гетеротрофы делятся на:

1. фаготрофы, использующие твёрдые куски пищи (животные);
2. осмотрофы, поглощающие органику из растворов через стенки клеток (грибы и бактерии);
3. сапротрофы, питающимися гниющими органическими веществами (плесневые грибки).

Усвоение пищи гетеротрофами, как правило, происходит по следующей схеме:

заглатывание ➜ переваривание ➜ всасывание ➜ усвоение ➜ выделение

Следует отметить, что некоторые гетеротрофы при определённых условиях могут применять автотропный тип питания, т.е. относятся к категории миксотрофов.

В качестве примера можно привести венерину мухоловку: это насекомоядное растение получает питание из тел попавших в её ловушки насекомых, однако на свету способно создавать органическое вещество посредством фотосинтеза (это как?).

Гетеротрофы и автотрофы

Как уже отмечалось, организмы, усваивающие неорганические вещества из приготовленных автотрофами органических соединений, составляют семейство гетеротрофов.

Сюда относятся все высшие животные, рыбы, птицы, насекомые, грибы, большинство бактерий. Ну и мы, люди, тоже принадлежим к классу потребителей, причём не только с биологической, так и с экономической точки зрения.

В ходе пищеварения гетеротрофы перерабатывают органическую субстанцию и расщепляют её при помощи особых ферментов (что это такое?).

Автотрофы для поддержания жизни используют неорганические вещества, которые содержатся в почве, воде, атмосфере.

Автотрофам не нужно заботиться о поиске пропитания – им достаточно собственных врождённых способностей, позволяющих обеспечить рост и дальнейшее развитие.

К автотрофам относятся почти все зелёные растения, многоклеточные водоросли и некоторые виды бактерий (в частности, цианобактерии), клетки которых содержат хлорофилл.

В нижеследующей таблице приводятся отличительные признаки гетеротрофных и автотрофных представителей биосферы.

Отличительные признаки	Автотрофы	Гетеротрофы
1	2	3
Процесс синтеза	Производство органических веществ из неорганических соединений	Производство органических веществ из готовой органики
Способ получения энергии	Используют солнечную и химическую энергию	Используют энергию готовых органических веществ
Место в экосистеме	Продуценты	Консументы, редуценты
Характерные представители	Высшие зелёные растения, некоторые виды бактерий	Животные, насекомые, грибы, большинство бактерий, растения-паразиты, человек

Роль гетеротрофов в экосистеме

Гетеротрофы – это среднее и конечное звено в круговороте пищевых веществ: они перерабатывают, усваивают и разлагают созданные автотрофами органические вещества, после чего возвращают их в почву в виде неорганических соединений.

Эти соединения, в свою очередь, становятся пищей для автотрофов. Цепочка замыкается.

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.

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 органические соединения в минеральные вещества. Консументами являются те организмы, которые используют готовые соединения органики, которые образовались в процессе жизнедеятельности автотрофов без их конечного преобразования в минеральные остатки.

Кроме этого, гетеротрофы - это сапрофиты или паразиты. Сапрофиты питаются органическими соединениями мертвых организмов. Это большинство животных, дрожжи, плесневые и шляпковые грибы, а также бактерии, которые вызывают процессы брожения и гниения.

Паразиты питаются органическими соединениями живых организмов. К ним относят некоторых простейших, паразитических червей, кровососущих насекомых и клещей. К данной группе также относятся вирусы и болезнетворные бактерии, паразитические растения-гетеротрофы (например, омела) и грибы-паразиты.

Питание гетеротрофных организмов

По характеру питания гетеротрофы бывают очень разнообразными. Так, среди них встречаются растительноядные или плотоядные виды, паразиты и хищники, организмы, которые в качестве пищи потребляют мертвые волокна растений или трупы животных, а также такие формы, которые для своего питания используют растворенные органические вещества.

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

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

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.

Паразиты, живущие на наружных поверхностях хозяина, называются эктопаразитами (блохи, клещи или пиявки). Они ведут не только паразитический образ жизни. Внутренние же являются облигатными. Они характеризуются лишь паразитическим существованием (это, например, свиной цепень, плазмодии или печеночная двуустка).

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.

Общее описание

Примерами гетеротрофов в биологии являются:

• животные от простейших до человека;
• грибы;
• некоторые бактерии.

Строение гетеротрофов предполагает возможность расщепления сложных органических веществ до более простых соединений. В одноклеточных организмах органические вещества расщепляются в лизосомах. Многоклеточные животные поедают пищу ртом и расщепляют её в желудочно-кишечном тракте с помощью ферментов. Грибы поглощают вещества из внешней среды подобно растениям. Органические соединения всасываются вместе с водой.

По источнику питания гетеротрофы делятся на две группы:

• консументы– животные, употребляющие в пищу другие организмы;
• редуценты– организмы, разлагающие органические останки.

По способу питания (поглощения пищи) консументы относятся к фаготрофам (голозоям). В эту группу входят животные, поедающие организмы частями. Редуценты относятся к осмотрофам и поглощаются органические вещества из растворов. К ним относятся грибы и бактерии.

Гетеротрофы могут использовать в пищу живые и неживые организмы.
В связи с этим выделяют:

• биотрофы– питаются исключительно живыми существами (травоядные и хищные животные);
• сапротрофы– питаются мёртвыми растениями и животными, их останками и экскрементами.

К биотрофам относятся:

• фитофаги– животные, питающиеся растениями (лошадь, виноградная улитка, пчёлы);
• зоофаги– животные, использующие в пищу других животных (лиса, паук, осьминог);
• паразиты– организмы, использующие в пищу тело хозяина, не убивая его (круглые черви, клещи).

К сапротрофам относятся животные, которые поедают трупы (гиены, грифы, тасманийский дьявол) или экскременты (личинки мух), а также грибы и бактерии, разлагающие органические останки.

Некоторые живые существа способны к фотосинтезу, т.е. одновременно являются и автотрофами, и гетеротрофами. Такие организмы называются миксотрофами. К ним относятся восточная изумрудная элизия (моллюск), цианобактерии, некоторые простейшие, насекомоядные растения.

Консументы

Многоклеточные животные являются консументами нескольких порядков:

• первого– питаются растительной пищей (корова, заяц, большинство насекомых);
• второго– питаются консументами первого порядка (волк, сова, человек);
• третьего– употребляют в пищу консументов третьего порядка и т.д. (змея, ястреб).

Один организм может одновременно являться консументом первого и второго или второго и третьего порядка. Например, ежи в основном питаются насекомыми, но не откажутся от змей и ягод, т.е. ежи одновременно являются консументами первого, второго и третьего порядка.

Рис. 2. Пример пищевой цепочки.

Редуценты

Дрожжи, грибы и бактерии-гетеротрофы подразделяют по способу питания на три вида:

• сапрофиты– используют в пищу продукты жизнедеятельности и разлагающиеся ткани животных и растений (большинство бактерий);
• симбионты– находятся в тесной позитивной взаимосвязи с другими организмами (кишечная палочка человека, белые грибы и дуб);
• паразиты– питаются за счёт другого организма, вызывая повреждения клеток и тканей (дизентерийная палочка, палочка Коха, спорынья).

Рис. 3. Грибы-сапрофиты.

Сапрофиты играют важную роль в круговороте веществ и являются редуцентами в пищевой цепочке. Благодаря редуцентам все органические останки разрушаются и превращаются в перегной – питательную среду для растений.

Вирусы не относятся ни к гетеротрофам, ни к автотрофам, т.к. имеют свойства неживой материи. Для размножения им не требуются питательные вещества.

Что мы узнали?

Гетеротрофы питаются готовыми органическими веществами, которые получают за счёт поедания других организмов – растений, грибов, животных. Такие организмы могут питаться живыми организмами или их останками (биотрофы и сапротрофы). К консументам, употребляющим в пищу другие организмы (растения, животные), относится большинство животных. К редуцентам, разлагающим органические останки, относятся грибы и бактерии.

В зависимости от источника готовых органических веществ гетеротрофы в свою очередь делятся на сапрофитов и паразитов.

Сапрофиты — это такие гетеротрофные растительные организмы, которые питаются за счет мертвого органического вещества, извлекаемого из почвы (почвенные грибы, бактерии), отмерших растений, из готовой сельскохозяйственной продукции (плесневые грибы, сапрофитные бактерии) и т. п.

Паразиты — это гетеротрофные организмы, развивающиеся всю жизнь или хотя бы часть ее на поверхности или внутри других живых организмов и извлекающие питательные вещества не из мертвых, а из живых клеток. Живое растение, служащее местом поселения и источником питания для другого организма, принято называть хозяином, растением-хозяином, или питающим растением. Паразитами являются многие грибы, вызывающие различные болезни растений (ржавчинные, головневые, мучнисторосяные) некоторые цветковые паразиты. Паразитизм же — это тип отношения одного организма (паразита) к другому (хозяину), при котором один живет за счет другого, питаясь его соками и тканями. Такое резкое деление гетеротрофных организмов на паразитов и сапрофитов легко проводится для типичных представителей, на самом деле их различить относительно трудно, так как многие паразиты довольно часто ведут полусапрофитный образ жизни, поселяясь на отмирающих частях растения; представители же сапрофитов нередко поселяются на живых растениях, которые по какой-либо причине ослаблены. Причиной такого перехода могут быть возрастные особенности растения или стадии развития возбудителя болезни: многие конидиальные стадии сумчатых грибов известны как паразиты, а в совершенной стадии развития грибы ведут сапрофитный образ жизни на опавших листьях (Venturia inaequalis Wint.). Поэтому возникает необходимость установления промежуточных групп и групп с различной паразитической активностью — облигатные и факультативные паразиты и сапрофиты.

Облигатные, или обязательные, паразиты — это такие организмы, которые способны использовать для своей жизнедеятельности только содержимое живых клеток растения и с отмиранием растения они погибают. На всех стадиях своего онтогенеза они ведут паразитический образ жизни и в сапрофитных условиях на естественных и искусственных питательных средах не развиваются. Примером облигатных паразитов являются пероноспоровые, ржавчинные и мучнисторосяные грибы.

Факультативные или условные, сапрофиты, или полупаразиты, — это такие организмы, которые обычно развиваются на живых растениях и ведут паразитический образ жизни в какой-нибудь стадии индивидуального развития, но при отсутствии растения-хозяина и в других стадиях могут питаться сапрофитно и вести сапрофитный образ жизни. Такие организмы можно выращивать в чистых культурах на искусственных питательных средах. К ним относятся большинство сумчатых грибов, которые в конидиальной стадии паразиты, а в сумчатой — сапрофиты, а также некоторые трутовики на деревьях.

Факультативные паразиты, или полусапрофиты, — организмы, нормально ведущие сапрофитный образ жизни, но в подходящих условиях в одной из стадий индивидуального развития поселяющиеся на живых тканях растений. В качестве примера могут быть названы грибы: Rhizopus — это обычный сапрофит, но встречается на плодах, вызывая их гниль; на початках кукурузы (Rh. maydis Brud.) — вызывая серую гниль их, а также виды Botrytis, встречающиеся на всходах некоторых растений и на корнеплодах.

Наконец, группа грибов, которые способны существовать только за счет мертвых растительных и других органических остатков и не встречающихся в условиях паразитизма, называется облигатными сапрофитами. Эти грибы, хотя и не способны вызывать болезни растений, тем не менее важны для фитопатологии в том отношении, что некоторые из них являются антагонистами, угнетают развитие патогенных микроорганизмов в почве и используются для получения антибиотических веществ, применяемых в фитопатологии в качестве лечебных средств.

Кроме паразитизма в его различных проявлениях, взаимоотношения между грибами и растениями в естественных условиях часто носят характер симбиоза, при котором оба симбионта извлекают пользу. Симбиотические взаимоотношения имеют место при микоризе (myces — гриб, rhizo — корень) — сожительство грибов с корнями высших растений. При этом гифы гриба оплетают корни растения и даже проникают внутрь его клеток, чем достигается контакт двух различных организмов и участие гриба в физиологических процессах корня (микотрофное питание).

По внешнему виду и внутреннему строению различают три формы микоризы: эктотрофную, эндотрофную и промежуточную, или эктоэндотрофную.

При эктотрофной (наружной) микоризе гриб образует плотный чехол на поверхности корня, и лишь отдельные гифы проникают в межклетники первичной коры корешков, не проникая внутрь клеток. Корневые волоски на корне отмирают, а их функции выполняют гифы.

Эндотрофная, или внутренняя, микориза характеризуется проникновением и размещением грибных гиф внутри клеток корня, образуя в них сплетения в виде клубочков. Корневые волоски при эндотрофной микоризе сохраняются. Не погибают и те клетки, в которые внедрились гифы гриба.

Эктоэндотрофная, или смешанная, микориза отличается тем, что гифы гриба, располагаясь на поверхности, проникают в межклетники коры корня и заходят внутрь клеток тканей корневых окончаний.

Микориза имеется у очень многих растений и большинству их свойственна микориза эндотрофного и эктоэндотрофного типа. Для многих растений микориза способствует интенсивному росту. Физиологическая роль микоризы проявляется в том, что она благоприятствует питанию и росту растения, так как гриб доставляет ему минеральные и органические вещества из гумуса почвы и из разлагающихся остатков растений. Получает же гриб от растения углеводы и некоторые физиологически активные вещества, в частности, витамины, не причиняя при этом ущерба растению.

Однако при слабом состоянии растения и сильно выраженной вирулентности гриба симбиотические взаимоотношения могут перейти в односторонний паразитизм с преобладанием гриба. Известны случаи, когда микоризный гриб становится патогенным для растения-хозяина и приводит его к гибели.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

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.

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.