A szerves anyagok megszerzésének módja szerint a szervezetek az alábbiakra oszlanak:
heterotróf autotróf mixotróf (kombinált táplálkozás)
Az autotróf organizmusok szervetlen anyagokat hozhatnak létre szervetlen anyagokból a testükben.
A heterotróf szervezetek a külső környezetből származó szerves anyagok ellátásától függenek. Míg az állatok és a gombák kizárólag heterotrófak, a növényekben heterotrófiával és autotrófiával, sőt ezek kombinációjával - mixotrófiával is találkozunk. Növényi heterotrófia A heterotróf növények szénhez jutnak, hogy szerves anyagokból szerves molekulákat építsenek.
Attól függően, hogy a növény honnan veszi a szerves anyagokat, felismerjük: saprophytism parasitimus
A szaprofita növények eltávolítják a szerves anyagokat a növények és állatok holt testéből.
Nagy a jelentősége a szaprofita organizmusoknak a természetben (beleértve a sok gombát is). Bontják az organizmusok holt testét és mineralizálják őket CO2-ként, H2O-ként, H2S-ként, NH3-ként és sókká. A detitrikus (bomló) táplálékláncok fontos elemei. A szubsztrát bomlásakor a szaprofita organizmusok a pontos sorrendben váltakoznak. Az egyik szaprofita bomlásterméke a következő kiindulási anyaga.
A magnövények közül az ismert szaprofita a lucfenyőrothadás (Monotropa hypopitys). A parazita organizmusok eltávolítják a tápanyagokat egy élő szervezetből, amelyet gazdának nevezünk. Változó gyökerek, balekok - a történelem - segítségével behatolnak a gazdanövénybe.
A Haustia behatol a gazda érkötegeinek licsi és fás részeibe, ahonnan a parazita szerves és szervetlen tápanyagokat egyaránt merít. A gazda fenolok képződésével megakadályozza a parazita aktivitását. Az ismert parazita növények közé tartozik a mezei kukorica (Cuscuta arvensis). A félparazitákat meg kell különböztetni a parazita növényektől. Ezek a területükön keresztül behatolnak a gazda érkötegeibe is, de csak a fa részbe.
Klorofillt tartalmaznak és fotoszintetizálnak. Ide tartozik például a fehér fagyöngy (Viscum album).
Növény autotrófia
Az autotróf növények felszívják a szenet és szerves molekulákat képeznek a CO2-ből. Szervetlen anyagok képződnek testükben szervetlen anyagokból. Energiára van szükség a szervetlen anyagok szervessé történő átalakításához. Az autotróf növények a fényt használják energiaforrásként ehhez az átalakuláshoz, ezért ezt a folyamatot fotoautotrófiának vagy fotoszintetikus asszimilációnak, azaz fotoszintézisnek is nevezik. A zöld növények asszimiláló festékekkel (klorofill és mások) képesek a fény sugárzó energiáját kémiai kötések energiájává átalakítani. A fotoszintézis szinte minden olyan szerves anyag forrása, amely természetes úton, azaz az emberi technikai tevékenység beavatkozása nélkül áll elő.
Minden heterotróf organizmus a fotoszintézis termékétől függ, és a légkörben jelenlévő oxigén is ennek az egyedülálló folyamatnak a terméke. Az életet a bolygónkon létező formában a fotoszintézis feltételezi. A magasabb szintû növények fotoszintézisének folyamata kloroplasztokban megy végbe, ahol a tylakoidák membránjain a klorofill a és a klorofill b, amelyeket asszimilációs festékeknek nevezünk.
A klorofillon kívül más színezékek, például karotinoidok is részt vesznek a fotoszintézisben. A fő asszimiláló festék a klorofill a, amely önmagában képes befogadni a beeső fotonokat. Klorofill és aktív klorofillnak nevezik. Más asszimilációs festékek hasznosak.
Egyfajta "hálózatot" alkotnak, amelybe befogják a beeső fotonokat, amelyek a klorofill molekulájához vezetnek. A vevőállomások két típusát különböztetjük meg, nevezetesen - az I. fotoszisztéma és a II. Az I. fotórendszert 700 nm vagy annál nagyobb hullámhosszú fény elnyelésére használják. A Photosystem II a 680 nm és annál rövidebb hullámhosszú fény elnyelésére szolgál.
A fotoszintézis kémiai folyamata az alábbi általános képlettel írható le: 6CO2 + 12H2O + 2830 kJ + klorofill à C6H12O6 + 6H2O + 6O2
A fotoszintézis kémia felosztható a fotoszintézis primer és szekunder folyamataira. A fotoszintézis elsődleges folyamatai A fotoszintézis elsődleges folyamatai megkövetelik a fény jelenlétét, ezért fotokémiai fázisnak nevezik őket. Lényegük a sugárzó energia átalakulása kémiai kötések energiájává. Az elsődleges folyamatok során a víz fotofoszforilezése és fotolízise megy végbe. A fotofoszforiláció a fényenergia abszorpciójával kezdődik egy klorofill molekula által. Ez elektronokat szabadít fel a klorofillból, amely csapdába ejti a redox enzimet, a ferredoxint.
Innen az elektronokat a redox enzimek láncai viszik vissza a klorofillra. Az elektron által kibocsátott energiát felhasználják makroerg foszfátkötések kialakítására az ATP-molekulában. Mivel ebben a folyamatban az elektronok egy ciklust hajtanak végre: klorofill - ferredoxin - redox enzimek - klorofill és egyidejűleg makroerg foszfátkötések keletkeznek, azaz foszforileződnek, a fotoszintézisnek ezt a részét ciklikus fotofoszforilezésnek nevezzük. A víz fotolízise olyan folyamat, amelyben a víz könnyű lebomlása következik be: H2O à 1/2O2 + 2H + + 2e- A felszabadult oxigén bejut a légkörbe.
A gerjesztett elektronokat átvisszük a ferredoxinba, amely H + ionok fogyasztásával redukálja az NADP (nikotinamid-adenin-dinukleotid-foszfát) koenzimet: NADP + 2H + + 2e- à NADPH2. Így a fotoszintézis elsődleges folyamatai ATP és NADPH2 képződését eredményezik, amelyeket másodlagos folyamatokban használnak. A fotoszintézis szekunder folyamatai A szekunder folyamatok nem igénylik a fény jelenlétét, ezért a fotoszintézis sötét vagy termokémiai fázisának nevezik őket. E folyamatok során a CO2 rögzül és szénhidrátok képződnek. Az átalakítás energiaforrása az ATP és a redukálószer, az NADPH2.
A CO2 rögzítésének két mechanizmusát ismerjük: C3 növények - az elsődleges CO2 akceptor a ribulóz-1,5-biszfoszfát C4 növények - az elsődleges CO2 akceptor a foszfoenolpiruvát A fotoszintézist befolyásoló tényezők Hullámhossz és fényintenzitás. A fotoszintézis legelőnyösebb fénykomponense a vörös és a kék-ibolya fény.
A növény felhasználhatja a rá eső fény körülbelül 2% -át. Más fény visszaverődik vagy átjut. A fény intenzitásának növekedésével a fotoszintézis növekszik, de a határ feletti növekedés nem eredményezi a fotoszintézis további növekedését. Szén-dioxid. Körülbelül 0,5 g szárazanyag képződik egy gramm szén-dioxidból. A légkörben a CO2 koncentráció 0,03%. A koncentráció nagy növekedése vagy csökkenése lelassul a fotoszintézis leállításához, a kisebb változások nem befolyásolják azt. Hőfok. A hőmérséklet jelentősen befolyásolja a fotoszintézist. A különböző növényfajok optimális hőmérséklete 25 ° C és 30 ° C között van.
Növényeink többségében a fotoszintézis 0 ° C és 40 ° C között zajlik. Víz. A víz a víz fotolízisének anyaga. Ha vízhiány van a növényben, akkor a szellőzőnyílások, amelyeken keresztül a CO2 bejut a növénybe, bezáródnak, és a fotoszintézis lelassul. A növények mixotrófiája Azokat a növényeket, amelyek képesek autotrofikusan táplálkozni és szerves tápanyagokat is kapnak, mixotrófoknak nevezzük. Húsevő növények, amelyek különféle módon fogják és etetik az állatokat, elsősorban a rovarokat. Ezek a növények nitrogénben szegény talajon élnek, és az állati takarmány megfogásával pótolják a nitrogénhiányt. Ugyanakkor elég autotróf módon is élhetnek.
Az állatok különböző módon fognak: ragadós trichómok (pl. Pingvinek) segítségével a nyakba (pl. Tégelyek) aktív mozgással (pl. Buborékok)