За способом отримання органічних речовин організми поділяються на:
гетеротрофний автотрофний міксотрофний (комбіноване харчування)
Автотрофні організми можуть створювати органічні речовини з неорганічних речовин у своєму організмі.
Гетеротрофні організми залежать від надходження органічних речовин із зовнішнього середовища. Поки тварини та гриби виключно гетеротрофні, у рослин ми зустрічаємо як гетеротрофію, так і автотрофію, або навіть їх поєднання - міксотрофію. Гетеротрофія рослин Гетеротрофні рослини отримують вуглець для побудови органічних молекул з органічної речовини.
Залежно від того, звідки рослина черпає органічні речовини, ми розпізнаємо: saprophytism parasitimus
Сапрофітні рослини виводять органічні речовини з мертвих тіл рослин і тварин.
Значення сапрофітних організмів у природі (включаючи багато грибів) велике. Вони розкладають мертві тіла організмів і мінералізують їх на CO2, H2O, H2S, NH3 та солі. Вони є важливою складовою шкідливих (розкладаються) харчових ланцюгів. При розкладанні субстрату сапрофітні організми чергуються в точному порядку. Продукт розкладання одного сапрофіту є вихідним матеріалом для наступного.
З насінних рослин відомим сапрофітом є смерекова гниль (Monotropa hypopitys). Паразитують організми виводять поживні речовини з живого організму, якого ми називаємо господарем. Вони проникають в рослину-господаря за допомогою змінних коренів, присоски - історія.
Хаустія проникає в лічі та дерев’яні частини судинних пучків господаря, звідки паразит витягує як органічні, так і неорганічні поживні речовини. Господар перешкоджає активності паразита, утворюючи феноли. До відомих рослин-паразитів відноситься польова кукурудза (Cuscuta arvensis). Напівпаразитів потрібно відрізняти від рослин-паразитів. Вони через свої території також проникають у судинні пучки господаря, але лише в дерев’яну частину.
Вони містять хлорофіл і фотосинтезують. Сюди входить, наприклад, біла омела (альбом Viscum).
Автотрофія рослин
Автотрофні рослини поглинають вуглець, утворюючи з СО2 органічні молекули. Органічні речовини утворюються в їх організмі з неорганічних речовин. Енергія потрібна для перетворення неорганічних речовин в органічні. Автотрофні рослини використовують світло як джерело енергії для цього перетворення, і тому цей процес ще називають фотоавтотрофією або фотосинтетичною асиміляцією, тобто фотосинтезом. Зелені рослини можуть використовувати асимілюючі барвники (хлорофіл та інші) для перетворення променистої енергії світла в енергію хімічних зв’язків. Фотосинтез є джерелом майже всіх органічних речовин, що виробляються природним шляхом, тобто без втручання технічної діяльності людини.
Усі гетеротрофні організми залежать від продуктів фотосинтезу, а кисень, що знаходиться в атмосфері, також є продуктом цього унікального процесу. Життя у тому вигляді, в якому воно існує на нашій планеті, зумовлене фотосинтезом. Процес фотосинтезу у вищих рослин відбувається в хлоропластах, де на мембранах тилакоїдів знаходяться хлорофіл а та хлорофіл b, які ми називаємо асиміляційними барвниками.
Окрім хлорофілу, у фотосинтезі беруть участь і інші барвники, такі як каротиноїди. Основним асимілюючим барвником є хлорофіл а, який лише має здатність поглинати падаючі фотони. Хлорофіл і називається активним хлорофілом. Інші асиміляційні барвники корисні.
Вони утворюють своєрідну «мережу», в яку вони захоплюють падаючі фотони, які ведуть до молекули хлорофілу а. Ми виділяємо два типи приймальних станцій, а саме - фотосистему I та фотосистему II. Фотосистема I використовується для поглинання світла з довжиною хвилі 700 нм і більше. Фотосистема II використовується для поглинання світла з довжиною хвилі 680 нм і коротшою.
Хімічний хід фотосинтезу можна записати загальним рівнянням: 6CO2 + 12H2O + 2830 кДж + хлорофіл à C6H12O6 + 6H2O + 6O2
Хімію фотосинтезу можна розділити на первинні та вторинні процеси фотосинтезу. Первинні процеси фотосинтезу Первинні процеси фотосинтезу вимагають присутності світла, тому їх називають фотохімічною фазою. Їх суть полягає в перетворенні променистої енергії в енергію хімічних зв’язків. Під час первинних процесів відбувається фотофосфорилювання та фотоліз води. Фотофосфорилювання починається з поглинання енергії світла молекулою хлорофілу. Це вивільняє електрони з хлорофілу, який затримує окисно-відновний фермент ферредоксин.
З нього електрони повертаються назад до хлорофілу ланцюгом окисно-відновних ферментів. Енергія, яку випромінює електрон, використовується для утворення макроергічних фосфатних зв’язків у молекулі АТФ. Оскільки в цьому процесі електрони виконують цикл: хлорофіл - фередоксин - окисно-відновні ферменти - хлорофіл і одночасно утворюються макроергічні фосфатні зв’язки, тобто фосфорилювання, ми позначаємо цю частину фотосинтезу як циклічне фотофосфорилювання. Фотоліз води - це подія, при якій відбувається легке розкладання води: H2O à 1/2O2 + 2H + + 2e- Вивільнений кисень потрапляє в атмосферу.
Збуджені електрони переносяться у фередоксин, який відновлює кофермент НАДФ (нікотинамід аденіндинуклеотид фосфат), споживаючи іони Н +: НАДФ + 2Н + + 2е- à НАДФН2. Таким чином, первинні процеси фотосинтезу призводять до утворення АТФ і НАДФН2, які використовуються у вторинних процесах. Вторинні процеси фотосинтезу Вторинні процеси не вимагають присутності світла, і тому їх називають темною або термохімічною фазою фотосинтезу. Під час цих процесів CO2 фіксується і утворюються вуглеводи. Джерелом енергії для цього перетворення є АТФ і відновник NADPH2.
Ми знаємо два механізми фіксації СО2: рослини С3 - основним акцептором СО2 є рослини С4 рібулоза-1,5-бісфосфату - основним акцептором СО2 є фосфоенолпіруват. Фактори, що впливають на довжину хвилі фотосинтезу та інтенсивність світла. Найбільш переважним світловим компонентом для фотосинтезу є червоне та синьо-фіолетове світло.
Рослина може використовувати близько 2% світла, яке падає на неї. Інше світло відбивається або пропускається. Зі збільшенням інтенсивності світла фотосинтез збільшується, але збільшення вище межі не призводить до подальшого збільшення фотосинтезу. Вуглекислий газ. З одного грама вуглекислого газу утворюється близько 0,5 г сухої речовини. В атмосфері концентрація CO2 становить 0,03%. Велике збільшення або зменшення концентрації сповільнюється, щоб зупинити фотосинтез, незначні зміни не впливають на нього. Температура. Температура суттєво впливає на фотосинтез. Оптимальна температура для різних видів рослин становить близько 25 ° - 30 ° C.
У більшості наших рослин фотосинтез відбувається в діапазоні від 0 ° до 40 ° C. Вода. Вода є матеріалом для фотолізу води. Якщо в рослині не вистачає води, вентиляційні отвори, через які CO2 надходить у рослину, закриваються, а фотосинтез сповільнюється. Міксотрофія рослин Рослини, які мають здатність автотрофно харчуватися, а також отримують органічні поживні речовини, називаються міксотрофними. Це м’ясоїдні рослини, які різними способами ловлять і годують тварин, переважно комах. Ці рослини живуть на бідних азотом грунтах і заповнюють дефіцит азоту, ловлячи корм для тварин. Однак вони також можуть жити досить автотрофно.
Тварини ловлять різними способами: за допомогою липких трихомів (наприклад, пінгвінів) в шиї (наприклад, тиглі) шляхом активного руху (наприклад, бульбашок)