În funcție de modul în care obțin substanțe organice, organismele sunt împărțite în:
mixotrofă heterotrofă autotrofă (nutriție combinată)
Organismele autotrofe pot crea substanțe organice din substanțe anorganice din corpul lor.
Organismele heterotrofe depind de aprovizionarea cu substanțe organice din mediul extern. În timp ce animalele și ciupercile sunt exclusiv heterotrofe, la plante întâlnim atât heterotrofie, cât și autotrofie, sau chiar combinația lor - mixotrofie. Heterotrofia plantelor Plantele heterotrofe obțin carbon pentru a construi molecule organice din materie organică.
În funcție de unde planta extrage materia organică, recunoaștem: saprofitism parasitimus
Plantele saprofite elimină materia organică din corpurile moarte ale plantelor și animalelor.
Importanța organismelor saprofite în natură (inclusiv multe ciuperci) este mare. Descompun corpurile moarte ale organismelor și le mineralizează în CO2, H2O, H2S, NH3 și săruri. Ele sunt o componentă importantă a lanțurilor alimentare detitrice (descompunere). La descompunerea substratului, organismele saprofite alternează în ordinea exactă. Produsul de descompunere al unui saprofit este materia primă pentru următorul.
Dintre plantele de sămânță, saprofitul cunoscut este putregaiul de molid (Monotropa hypopitys). Organismele parazite elimină substanțele nutritive dintr-un organism viu, la care ne referim ca gazdă. Ei pătrund în planta gazdă cu ajutorul rădăcinilor variabile, fraierilor - istoria.
Haustia pătrunde în litchi și în părțile lemnoase ale fasciculelor vasculare ale gazdei, de unde parazitul atrage atât nutrienți organici, cât și anorganici. Gazda previne activitatea parazitului prin formarea fenolilor. Plantele parazite cunoscute includ porumbul de câmp (Cuscuta arvensis). Semi-paraziții trebuie să se distingă de plantele parazite. Acestea, prin teritoriile lor, pătrund, de asemenea, în fasciculele vasculare ale gazdei, dar numai în partea de lemn.
Conțin clorofilă și fotosinteză. Aceasta include, de exemplu, vascul alb (Viscum album).
Autotrofia plantelor
Plantele autotrofe absorb carbonul pentru a forma molecule organice din CO2. Substanțele organice se formează în corpul lor din substanțe anorganice. Este necesară energie pentru a transforma substanțele anorganice în organice. Plantele autotrofe folosesc lumina ca sursă de energie pentru această transformare și, prin urmare, acest proces se mai numește fotoautotrofie sau asimilare fotosintetică, adică fotosinteză. Plantele verzi pot folosi coloranți asimilatori (clorofilă și alții) pentru a transforma energia radiantă a luminii în energia legăturilor chimice. Fotosinteza este o sursă de aproape toate substanțele organice care sunt produse în mod natural, adică fără intervenția activității tehnice umane.
Toate organismele heterotrofe depind de produsele fotosintezei, iar oxigenul prezent în atmosferă este, de asemenea, produsul acestui proces unic. Viața în forma în care există pe planeta noastră este condiționată de fotosinteză. Procesul fotosintezei la plantele superioare are loc în cloroplaste, unde clorofila a și clorofila b, la care ne referim ca coloranți de asimilare, se găsesc pe membranele tilacoidelor.
În plus față de clorofilă, alți coloranți, cum ar fi carotenoizii, sunt implicați în fotosinteză. Principalul colorant asimilator este clorofila a, care singură are capacitatea de a absorbi fotonii incidenți. Clorofilă și se numește clorofilă activă. Alți coloranți de asimilare sunt de ajutor.
Ele formează un fel de „rețea” în care captează fotonii incidenți, care duc la molecula de clorofilă a. Distingem două tipuri de stații de recepție, și anume - fotosistemul I și fotosistemul II. Photosystem I este folosit pentru a absorbi lumina cu o lungime de undă de 700 nm și mai mult. Photosystem II este utilizat pentru a absorbi lumina cu o lungime de undă de 680 nm și mai mică.
Cursul chimic al fotosintezei poate fi scris prin ecuația generală: 6CO2 + 12H2O + 2830 kJ + clorofilă à C6H12O6 + 6H2O + 6O2
Chimia fotosintezei poate fi împărțită în procese primare și secundare de fotosinteză. Procese primare de fotosinteză Procesele primare de fotosinteză necesită prezența luminii, deci sunt denumite faza fotochimică. Esența lor este conversia energiei radiante în energia legăturilor chimice. În timpul proceselor primare, are loc fotofosforilarea și fotoliza apei. Fotofosforilarea începe cu absorbția energiei luminii de către o moleculă de clorofilă. Aceasta eliberează electronii din clorofilă, care captează enzima redox feredoxină.
Din el, electronii sunt transferați înapoi în clorofilă de un lanț de enzime redox. Energia emisă de electron este utilizată pentru a forma legături fosfat macroergice în molecula ATP. Deoarece în acest proces electronii efectuează un ciclu: clorofilă - feredoxină - enzime redox - clorofilă și în același timp se formează legături fosfat macroergice, adică fosforilare, ne referim la această parte a fotosintezei drept fotofosforilare ciclică. Fotoliza apei este un eveniment în care se produce descompunerea ușoară a apei: H2O à 1/2O2 + 2H + + 2e- Oxigenul eliberat intră în atmosferă.
Electronii excitați sunt transferați la feredoxină, ceea ce reduce coenzima NADP (nicotinamidă adenină dinucleotidă fosfat) prin consumul de ioni H +: NADP + 2H + + 2e- à NADPH2 Astfel, procesele principale de fotosinteză au ca rezultat formarea ATP și NADPH2, care sunt utilizate în procesele secundare. Procese secundare de fotosinteză Procesele secundare nu necesită prezența luminii și, prin urmare, sunt denumite faza întunecată sau termochimică a fotosintezei. În timpul acestor procese, CO2 este fix și se formează carbohidrați. Sursa de energie pentru această conversie este ATP și agentul de reducere NADPH2.
Cunoaștem două mecanisme de fixare a CO2: plantele C3 - principalul acceptor de CO2 este ribuloza-1,5-bisfosfat C4 plantele - principalul acceptor de CO2 este fosfoenolpiruvatul Factori care afectează fotosinteza Lungimea de undă și intensitatea luminii. Cea mai preferată componentă a luminii pentru fotosinteză este lumina roșie și albastru-violet.
Planta poate folosi aproximativ 2% din lumina care cade pe ea. Altă lumină este reflectată sau transmisă. Pe măsură ce intensitatea luminii crește, fotosinteza crește, dar creșterea peste limită nu duce la o creștere suplimentară a fotosintezei. Dioxid de carbon. Aproximativ 0,5 g de substanță uscată se formează dintr-un gram de dioxid de carbon. În atmosferă, concentrația de CO2 este de 0,03%. O creștere sau scădere mare a concentrației încetinește pentru a opri fotosinteza, modificările minore nu o afectează. Temperatura. Temperatura afectează semnificativ fotosinteza. Temperatura optimă pentru diferite specii de plante este în jur de 25 ° - 30 ° C.
În majoritatea plantelor noastre, fotosinteza are loc în intervalul 0 ° - 40 ° C. Apă. Apa este un material pentru fotoliza apei. Dacă există o lipsă de apă în plantă, orificiile prin care pătrunde CO2 în plantă sunt închise și fotosinteza este încetinită. Mixotrofia plantelor Plantele care au capacitatea de a se hrăni autotrofic și, de asemenea, primesc substanțe nutritive organice se numesc mixotrofe. Sunt plante carnivore care prind și hrănesc animale, în principal insecte, în diferite moduri. Aceste plante trăiesc pe soluri sărace în azot și completează deficitul de azot prin capturarea hranei pentru animale. Cu toate acestea, pot trăi și destul de autotrofic.
Animalele prind în diferite moduri: prin intermediul unor trichomi lipicioși (de exemplu, pinguini) în gât (de exemplu, creuzete) prin mișcare activă (de exemplu, bule)