Автотрофные организмы: особенности строения и жизнедеятельности

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 процессе фотосинтеза. 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.

Одновременно с процессом фотосинтеза растения непрерывно дышат. Как эти два противоположных процесса могут происходить одновременно? Все просто. Процесс дыхания менее интенсивен, чем фотосинтез. Поэтому растения больше выделяют кислорода, чем углекислого газа. Однако, продолжительное время находясь в темной комнате с большим количеством растений, дышать станет тяжело. Дело в том, что количество кислорода будет уменьшаться, а углекислого газа, наоборот, увеличиваться.

В целом фотосинтезирующие организмы имеют планетарное значение. Благодаря им существует жизнь на планете Земля. И это не громкие слова. Ведь жизнь без кислорода невозможна.

Бактерии

Автотрофными организмами являются и бактерии. И речь идет вовсе не о синезеленых водорослях, содержащих в клетках зеленый пигмент хлорофилл.

Есть особая группа организмов - хемотрофы. Они расщепляют сложные органические соединения до простых, которые могут усваиваться растениями. При разрушении химических связей выделяется определенное количество энергии, которое хемотрофы используют для своей жизнедеятельности. К ним можно отнести азотфиксирующие, железо- и серобактерии. Например, аммиак эти организмы окисляют до нитритов - солей азотистой кислоты, соединения серы - до солей серной кислоты, сульфатов.

Но чаще всего среди бактерий встречается разновидность гетеротрофных организмов - сапротрофы. Для питания они используют остатки отмерших организмов или продукты их жизнедеятельности. Это бактерии гниения и брожения.

Интересным является тот факт, что в природе не существует веществ, которые бактерии не могли бы расщепить.

Автотрофные организмы не всегда способны к образованию органических веществ. Ведь очень часто в природе условия обитания организмов изменяются. Тогда эти процессы становятся просто невозможны. Автотрофы в процессе эволюции приспособились к этому по-своему. Например, одноклеточное животное эвглена зеленая во время неблагоприятного периода способна питаться готовыми органическими веществами. А когда условия обитания нормализуются, она переходит снова к фотосинтезу. Такие организмы называют миксотрофами.

Автотрофные организмы играют важную роль в природе, обеспечивая условия существования для всех остальных царств живой природы.