Caratteristiche della nutrizione dell'autotrofo, fasi, tipi, esempi

IL Nutrizione autotrofita È un processo che si verifica negli organismi autotrofici, dove, dalle sostanze inorganiche, i composti necessari sono prodotti per il mantenimento e lo sviluppo di questi esseri viventi. In questo caso, l'energia proviene dalla luce solare o da alcuni composti chimici.

Ad esempio, le piante e le alghe sono organismi autotrofici, poiché producono la propria energia; Non hanno bisogno di nutrirsi di altri esseri viventi. Al contrario, gli animali erbivori, onnivori o carnivori sono eterotrofi.

Nutrizione autotrofita. Fonte: Pixabay.com

Prendendo in considerazione il tipo di fonte utilizzata nella procedura nutrizionale, ci sono organismi di fotoautofia e chemioautotrofi. Il primo ottiene l'energia della luce solare e sono rappresentati da piante, alghe e alcuni batteri fotosintetici.

D'altra parte, i chemioautotrofi utilizzano vari composti inorganici ridotti, come l'idrogeno molecolare, per eseguire le procedure che gli consentono di ottenere i suoi nutrienti. Questo gruppo è costituito da batteri.

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Caratteristiche

- Conversione di energia

Il primo principio della termodinamica stabilisce che l'energia non viene distrutta o creata. Questo subisce trasformazioni in altri tipi di energia, diversi dalla fonte originale. In questo senso, nell'alimentazione autotrofica, l'energia chimica e solare viene convertita in diversi prodotti, come il glucosio.

- Trasferimento di energia

La nutrizione dell'autotrofo è tipica degli esseri autotrofici, che costituiscono la base di tutte le catene alimentari. In questo senso, l'energia viene trasferita dagli autotrofi ai consumatori primari che li consumano e poi ai carnivori che divorano la primaria.

Pertanto, una pianta, come organismo o produttore autotrofico, è il cibo principale del cervo (consumatore primario) e del leone di montagna (consumatore secondario), caccia e consuma il cervo. Quando il leone muore, i microrganismi e i batteri agiscono sulla materia decomposta e l'energia ritorna di nuovo sulla Terra.

Nelle prese d'aria idrotermali, i batteri autotrofi sono il corpo del produttore alimentare. Le cozze e le lumache sono consumatori primari, che si nutrono di batteri. A sua volta, il polpo include questi molluschi nella sua dieta.

- Strutture e sostanze specializzate

Cloroplasti

Cloroplasto

I cloroplasti sono organelli ovali presenti nelle piante e nelle cellule alghe. Sono circondati da membrane e all'interno del processo di fotosintesi si verificano.

I due tessuti membranosi che li circondano hanno una struttura continua, che li delimita. Lo strato esterno è permeabile, a causa della presenza di porine. Per quanto riguarda la membrana interna, contiene proteine, che sono responsabili del trasporto di sostanze.

Nella parte interna ha una cavità, nota come stroma. Ci sono ribosomi, lipidi, granuli di amido e DNA circolare a due chiusure. Inoltre, hanno alcune chiamate chiamate tilacoidi, le cui membrane contengono pigmenti fotosintetici, lipidi, enzimi e proteine.

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Pigmenti fotosintetici

Questi pigmenti assorbono energia dalla luce solare, da elaborare dal sistema fotosintetico.

Clorofilla

Clorofilla

La clorofilla è un pigmento verde che è formato da un anello di cromoproteina chiamata porphirina. Intorno a questo, gli elettroni migrano liberamente, il che fa sì che l'anello abbia il potenziale per vincere o perdere elettroni.

Per questo motivo, ha il potenziale per facilitare ad altre molecole gli elettroni che sono eccitati. Pertanto, l'energia solare viene catturata e trasmessa ad altre strutture fotosintetiche.

Esistono vari tipi di clorofilla. La clorofilla A è nelle piante e nelle alghe. Tipo B, si trova nelle piante e nelle alghe verdi. D'altra parte, la clorofilla C è presente nei dinoflagellati e nel tipo D, i cianobatteri possiedono.

Carotenoidi

Come altri pigmenti fotosintetici, i carotenoidi catturano l'energia della luce. Tuttavia, oltre a ciò, contribuiscono a dissipare le radiazioni assorbite in eccesso.

I carotenoidi mancano della capacità di usare direttamente l'energia luminosa per la fotosintesi. Questi trasferiscono l'energia assorbita alla clorofilla, quindi sono considerati come pigmenti accessori.

Ambienti estremi

Las Tardigrados, un phylum noto per la loro capacità di sopravvivere in ambienti molto robusti. Fonte: Willow Gabriel, Goldstein Lab [CC BY-SA 2.5 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/2.5)], via Wikimedia Commons

Molti chemioautotrofi, tra cui batteri nitrificanti, sono distribuiti in laghi, mari e suolo. Tuttavia, alcuni altri di solito vivono in alcuni ecosistemi insoliti, dove ci sono i prodotti chimici necessari per eseguire l'ossidazione.

Ad esempio, i batteri che abitano i vulcani attivi, ossidano lo zolfo per preparare il loro cibo. Inoltre, nel Parco nazionale di Yellowstone, negli Stati Uniti, ci sono batteri che si trovano nelle sorgenti calde. Allo stesso modo, alcuni vivono nella profondità dell'oceano, vicino alle prese d'aria idrotermali.

In questa zona, l'acqua filtra attraverso una crepa nelle rocce calde. Ciò provoca incorporare l'acqua di mare in vari minerali, tra cui l'idrogeno solforato, che viene utilizzato dai batteri chemosintesi.

Fase di nutrizione autotrofica

In generale, la nutrizione dell'autotrofo è sviluppata in tre fasi. Questi sono:

Il passaggio della membrana e la raccolta di energia

In questo processo, ridotte molecole inorganiche, come l'ammoniaca, e semplici molecole inorganiche, come sali, acqua e anidride carbonica, trasferiscono la membrana cellulare semipermeabile, senza causare la cellula.

D'altra parte, negli organismi fotoautotrofici si verifica la cattura dell'energia della luce, che è la fonte utilizzata per svolgere il processo di fotosintesi.

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Metabolismo

Durante la nutrizione autotrofica, si verifica una serie di reazioni chimiche nel citoplasma cellulare. Come risultato di questi processi, si ottiene l'energia biochimica che verrà utilizzata dalla cellula per l'adempimento delle sue funzioni vitali.

Escrezione

Questa fase finale consiste nell'eliminazione, attraverso la membrana cellulare semipermeabile, di tutti i prodotti di scarto che provengono dal metabolismo nutrizionale.

Ragazzi

Prendendo in considerazione il tipo di fonte di energia utilizzata, la nutrizione autotrofica è classificata in due modi, fotoautotrofi e chemioautrofici.

Fotoautotrofi

I fotoautotrofi sono organismi che ottengono energia per elaborare i composti organici dalla luce solare, un processo chiamato fotosintesi. Questo gruppo appartiene alghe verdi, piante e alcuni batteri fotosintetici.

La fotosintesi si verifica nei cloroplasti e presenta due fasi. Il primo è il luminoso. In questo, c'è una dissociazione della molecola d'acqua, per la quale viene utilizzata l'energia della luce. Il prodotto di questa fase è le molecole ATP e NADPH.

Questa energia chimica viene utilizzata nella seconda fase del processo, nota come fase oscura. Ciò si verifica nello stroma dei cloroplasti e riceve quel nome perché non richiede energia luminosa in modo da poter specificare i processi chimici.

NADPH e ATP, prodotto della fase luminosa, sono usati per sintetizzare la materia organica, come il glucosio, usando anidride carbonica, solfati e come fonte di azoto, nitriti e nitrati.

Chemioautotrofi

Nitrobacter è un genere di batteri chimiórofo

I chemioautotrofi, rappresentati dai batteri, sono in grado di utilizzare i composti inorganici ridotti come base per il metabolismo respiratorio.

Allo stesso modo dei fotoautotrofi, questo gruppo usa l'anidride carbonica (CO2) come fonte principale di carbonio, essendo assimilata allo stesso modo, dalle reazioni del ciclo di Calvin. Tuttavia, a differenza di questi, i chemioautotrofi non usano la luce solare come fonte di energia.

L'energia che richiedono è il prodotto dell'ossidazione di alcuni composti inorganici ridotti, come idrogeno molecolare, ferro ferroso, idrogeno solforato, ammoniaca e diverse forme ridotte di zolfo (H2S, S, S2O3-).

Attualmente, i chemioautotrofi si trovano comunemente in acque profonde, dove la luce solare è quasi zero. Molti di questi organismi devono vivere intorno alle prese d'aria vulcaniche. In questo modo l'ambiente è abbastanza caldo per far sì che il processo metabolico si verifichi ad alto tasso.

Esempi di esseri viventi con nutrizione autotrofica

Le piante

Tranne poche eccezioni, come Venere che abbiamo catturato (Dionaea muscipula) che possono catturare gli insetti e digerirli mediante azione enzimatica, tutte le piante sono esclusivamente autotrofiche.

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Alghe verdi

Le alghe verdi sono un gruppo parafiletico di alghe, che sono strettamente correlate alle piante terrestri. Attualmente ce ne sono più di 10.000 specie diverse. Generalmente vivono in vari habitat di acqua dolce, anche se potrebbero essere trovati in alcuni mari sul pianeta.

Questo gruppo ha pigmenti come la clorofilla A e B, Xantofilas, β-carotene e alcune sostanze di riserva, come l'amido.

Esempi:

-Ulva lactuca, Conosciuta come Lamilla, è una alga verde che cresce nella zona intermareale della stragrande maggioranza degli oceani. Ha foglie lunghe particolari, con bordi ricci, che gli danno un aspetto da lattuga.

Questa specie è all'interno del gruppo di alghe commestibili. Inoltre, viene utilizzato nell'industria cosmetica, nell'elaborazione di prodotti idratanti.

- Volvox Aureus vive in acque dolci, formate colonie sferiche di circa 0,5 millimetri. Questi gruppi sono formati da circa 300 a 3200 cellule, che sono interconnesse dalle fibre plasmatiche. Nei cloroplasti viene accumulato di amido e ha pigmenti fotosintetici come la clorofilla A, B e ß-carotene.

Cianobatteri

I cianobatteri erano precedentemente conosciuti con i nomi di cloroxibatteri, alghe blu verdi e alghe verdi -zule. Questo perché ha pigmenti di clorofilla, che gli danno quel tono verde. Inoltre, hanno una morfologia simile alle alghe.

Questi sono un bordo dei batteri, composti dagli unici procarioti con la capacità di usare la luce solare come energia e acqua, come fonte di elettroni per la fotosintesi.

Batteri di ferro (Acidithiobacillus ferrooxidans)

I batteri Acidithiobacillus ferrooxidans Ottieni l'energia del ferro ferroso. In questo processo, gli atomi di ferro insolubile nell'acqua diventano una forma molecolare solubile in questo. Ciò ha permesso a questa specie di essere usata per estrarre il ferro da alcuni minerali, dove non potevano essere eliminati in modo convenzionale.

Batteri di zolfo incolore

Questi batteri trasformano l'idrogeno solforato, prodotto della decomposizione della materia organica, nel solfato. Questo composto è usato dalle piante.

Riferimenti

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