Salonendi.ru

Женский журнал "Леди"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Типы питания живых организмов

Типы питания живых организмов

Все живые организмы, обитающие на Земле, представляют собой открытые системы, зависящие от поступления веще­ства и энергии извне. Процесс потребления вещества и энер­гии называетсяпитанием. Химические вещества необходимы для построения тела, энергия – для осуществления процессов жизнедеятельности.

Существует два типа питания живых организмов: автотрофное и гетеротрофное.

Автотрофы (автотрофные организмы) – организмы, использующие в качестве источника углерода углекислый газ (ра­стения и некоторые бактерии). Иначе говоря, это организмы, спо­собные создавать органические вещества из неорганических – углекислого газа, воды, минеральных солей.

В зависимости от источника энергии автотрофы делят на фотоавтотрофов и хемоавтотрофов.Фототрофы организмы, использующие для биосинтеза световую энергию (расте­ния, цианобактерии).Хемотрофы организмы, использую­щие для биосинтеза энергию химических реакций окисления неорганических соединений (хемотрофные бактерии: водород­ные, нитрифицирующие, железобактерии, серобактерии и др.).

Гетеротрофы (гетеротрофные организмы) – организмы, использующие в качестве источника углерода органические соединения (животные, грибы и большинство бактерий). Иначе говоря, это организмы, не способные создавать органические вещества из неорганических, а нуждающиеся в готовых орга­нических веществах.

По способу получения пищи гетеротрофы делят на фаготрофов (голозоев) и осмотрофов.Фаготрофы (голозои) загла­тывают твердые куски пищи (животные),осмотрофы погло­щают органические вещества из растворов непосредственно через клеточные стенки (грибы, большинство бактерий).

По состоянию источника пищи гетеротрофы делятся на биотрофов и сапротрофов.Биотрофы питаются живыми орга­низмами. К ним относятся зоофаги (питаются животными) и фитофаги (питаются растениями), в том числе паразиты.Сапротрофы используют в качестве пищи органические вещества мертвых тел или выделения (экскременты) животных. К ним принадлежат сапротрофные бактерии, сапротрофные грибы, сапротрофные растения (сапрофиты), сапротрофные живот­ные (сапрофаги). Среди них встречаются детритофаги (пита­ются детритом), некрофаги (питаются трупами животных), копрофаги (питаются экскрементами) и др.

Некоторые живые существа в зависимости от условий оби­тания способны и к автотрофному, и к гетеротрофному пита­нию. Организмы со смешанным типом питания называются миксотрофами.Миксотрофы организмы, которые могут как синтезировать органические вещества из неорганических, так и питаться готовыми органическими соединениями (насеко­моядные растения, представители отдела эвгленовых водорос­лей и др.).

2.6. Метаболизм живых организмов

Метаболизм – совокупность всех химических реакций, про­текающих в живом организме. Значение метаболизма состоит в создании необходимых организму веществ и обеспечении его энергией. Выделяют две составные части метаболизма – катаболизм и анаболизм.

Катаболизм (энергетический обмен, диссимиляция) сово­купность реакций, приводящих к образованию простых ве­ществ из более сложных (гидролиз полимеров до мономеров и расщепление последних до низкомолекулярных соединений углекислого газа, воды, аммиака и др. веществ). Катаболические реакции идут обычно с высвобождением энергии.

Анаболизм (пластический обмен, ассимиляция) понятие, противоположное катаболизму: совокупность реакций синте­за сложных веществ из более простых (образование углеводов из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза, реакции матричного синтеза). Для протекания анаболических реакций требуются затраты энергии.

Процессы пластического и энергетического обмена неразрывно связаны между собой. Все синтетические (анаболичес­кие) процессы нуждаются в энергии, поставляемой в ходе реакций диссимиляции. Сами же реакции расщепления (ка­таболизма) протекают лишь при участии ферментов, синтези­руемых в процессе ассимиляции.

Энергетический обмен. По отношению к свободному кислороду организмы делятся на три группы: аэробы, анаэробы и факультативные формы.

Аэробы (облигатные аэробы) – организмы, способные жить только в кислородной среде (животные, растения, некоторые бактерии и грибы).

Анаэробы (облигатные анаэробы) организмы, неспособ­ные жить в кислородной среде (некоторые бактерии).

Факультативные формы (факультативные анаэробы) орга­низмы, способные жить как в присутствии кислорода, так и без него (некоторые бактерии и грибы).

У облигатных аэробов и факультативных анаэробов в при­сутствии кислорода катаболизм протекает в три этапа: подго­товительный, бескислородный и кислородный. В результате органические вещества распадаются до неорганических соеди­нений. У облигатных анаэробов и факультативных анаэробов при недостатке кислорода катаболизм протекает в два первых этапа: подготовительный и бескислородный. В результате образуются промежуточные органические соединения еще бо­гатые энергией.

Этапы энергетического обмена (катаболизма):

Первый этап – подготовительный – заключается в фер­ментативном расщеплении сложных органических соединений на более простые. Белки расщепляются до аминокислот, жиры до глицерина и жирных кислот, полисахариды до моносахаридов, нуклеиновые кислоты до нуклеотидов. У многоклеточ­ных организмов это происходит в желудочно-кишечном трак­те, у одноклеточных – в лизосомах под действием гидролити­ческих ферментов. Высвобождающаяся при этом энергия рас­сеивается в виде теплоты. Образовавшиеся органические со­единения либо подвергаются дальнейшему окислению, либо используются клеткой для синтеза собственных органических соединений.

Второй этап – неполное окисление (бескислородный) –заключается в дальнейшем расщеплении органических веществ, осуществляется в цитоплазме клетки без участия кислорода. Бескислородное, неполное окисление глюкозы называется гликолизом.В результате гликолиза из одной молекулы глюко­зы образуются две молекулы пировиноградной кислоты (ПВК), при этом синтезируются две молекулы АТФ.

Читать еще:  Спортивное питание жиросжигатели для женщин отзывы

Далее при отсутствии в среде кислорода ПВК перерабаты­вается либо в этиловый спирт – спиртовое брожение (в клет­ках дрожжей и растений при недостатке кислорода), либо в молочную кислоту – молочнокислое брожение (в клетках жи­вотных при недостатке кислорода).

При наличии в среде кислорода продукты гликолиза претер­певают дальнейшее расщепление до конечных продуктов, то есть включаются в третий этап.

Третий этап – полное окисление (дыхание) – заключается в окислении ПВК до углекислого газа и воды, осуществляется в митохондриях, при обязательном участии кислорода.

Суммарное уравнение расщепления глюкозы в процессе клеточного дыхания:

Таким образом, в ходе гликолиза образуются 2 молекулы АТФ, в ходе клеточного дыхания – еще 36 АТФ, в целом при полном окислении глюкозы – 38 АТФ.

Пластический обмен. Гетеротрофные организмы строят соб­ственные органические вещества из органических компонен­тов пищи. Гетеротрофная ассимиляция сводится, по существу, к перестройке молекул: органические вещества пищи (белки, жиры, углеводы)простые органические молекулы (аминокислоты, жирные кислоты, моносахариды)макромолекулы тела (белки, жиры, углеводы).

Автотрофные организмы способны полностью самостоятель­но синтезировать органические вещества из неорганических молекул, потребляемых из внешней среды. В процессе фото- и хемосинтеза, происходит образование простых органичес­ких соединений, из которых в дальнейшем синтезируются мак­ромолекулы: неорганические вещества (СО2, Н2О)простые органические молекулы (аминокислоты, жирные кислоты, моносахариды)макромолекулы тела (белки, жиры, углеводы).

Рассмотрим наиболее важные, с точки зрения экологии, метаболические процессы пластического обмена – фотосин­тез и хемосинтез.

Фотосинтез (фотоавтотрофия) – синтез органических со­единений из неорганических за счет энергии света. Суммар­ное уравнение фотосинтеза: 6СО2 + 6Н2О → С6Н12О6 + 6О2

Фотосинтез протекает при участии фотосинтезирующих пиг­ментов, обладающих уникальным свойством преобразования энергии солнечного света в энергию химической связи в виде АТФ. Процесс фотосинтеза состоит из двух фаз: световой и темновой.

В процессе фотосинтеза кроме моносахаридов (глюкоза и др.) синтезируются мономеры других органических соедине­ний – аминокислоты, глицерин и жирные кислоты. Таким образом, благодаря фотосинтезу растения обеспечивают себя и все живое на Земле необходимыми органическими веще­ствами и кислородом.

Хемосинтез (хемоавтотрофия) – процесс синтеза органи­ческих соединений из неорганических (СО2 и др.) за счет хи­мической энергии окисления неорганических веществ (серы, водорода, сероводорода, железа, аммиака, нитрита и др.). К хемосинтезу способны только хемосинтезирующие бак­терии: нитрифицирующие, водородные, железобактерии, се­робактерии и др. Они окисляют соединения азота, железа, серы и других элементов. Все хемосинтетики являются облигатными аэробами, так как используют кислород воздуха. Нитрифицирующие бактерии окисляют соединения азота, железобактерии превращают закисное железо в окисное, серобактерии окисля­ют соединения серы.

Высвобождающаяся в ходе реакций окисления энергия за­пасается бактериями в виде молекул АТФ и используется для синтеза органических соединений. Хемосинтезирующие бак­терии играют очень важную роль в биосфере. Они участвуют в очистке сточных вод, способствуют накоплению в почве ми­неральных веществ, повышают плодородие почвы.

|следующая лекция ==>
Систематика живых организмов|Экологическая характеристика основных систематических групп организмов

Дата добавления: 2014-01-04 ; Просмотров: 10961 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Эволюция питания. Основные типы питания. Эволюция пищеварительной системы.

Питание — это совокупность процессов, связанных у животных с поступлением в организм пищи, ее перевариванием и усвоением, яв­ляется составной частью обмена веществ.

По типу питания различают автотрофные, гетеротрофные и миксотрофные организмы.

По способу поступления пищи гетеротрофы делятся на осмо-трофных и голозойных. У осмотрофных организмов питательные ве­щества поступают через всю поверхность тела, а у голозойных — че­рез специальные отверстия.

В зависимости от вида потребления пищи различают:

1. фитофагов (растительноядные организмы)

2. зоофагов (плотоядные организмы и хищные животные)

3. сапрофагов (некрофаги, детритофаги, копрофаги). Первыми организмами на Земле были первичные гетеротрофы, использующие простые органические вещества абиогенного происхождения. Возникшие позже автотрофы, особенно фотосинтезирующие, увеличили массу сложных органических соединений, что обес- печило возможность появления вторичных гетеротрофов. Они стали использовать в качестве пищи сложные органические вещества биогенного происхождения, требующие ферментативного воздействия для их расщепления, в связи с чем возникло пищеварение.

Пищеварение — это совокупность процессов механической, физической и химической (ферментативной) обработки пищи, конечным этапом которой является образование неспецифических мономеров, которые используются для ассимиляции — синтеза веществ, специфи­ческих данному организму.

Преобладание тех или иных пищеварительных ферментов опре­деляется характером пищи (у фитофагов — амилаза, карбоксилаза, а у зоо- и сапрофзгов — протеазы).

В результате эволюции сформировались три типа пищеварения: неклеточное, внутриклеточное и мембранное. Определенной фило­генетической последовательности между ними не установлено, но из­вестно, что мембранное пищеварение прослеживается на всех уров­нях организации.

Читать еще:  Питание по 3 группе крови

Основные эволюционные преобразования пищеваритель­ной системы хордовых.

1. Усиление главной функции:

а) удлинение и дифференцировка кишечной трубки на отделы;

б)развитие в переднем отделе органов захвата и механической обработки пищи: челюстей, зубов, языка;

в) развитие пищеварительных желез;

г)развитие структур, обеспечивающих наиболее интенсивное всасывание питательных веществ (продольные и поперечные склад­ки, ворсинки, микроворсинки тонкого кишечника).

2. Разделение органов и функций (разделение ротовой полости на дыхательный и пищеварительный отделы).

3.Расширение числа выполняемых функций (пищеварительной, защитной, гормональной, синтеза витаминов, терморегулятор-ной).

Онто-филогенетически обусловленные пороки развития

пищеварительной системы человека.

1. Односторонняя или двусторонняя расщелина верхней губы, верхней челюсти.

2. Незаращение твердого неба.

3. Наличие дополнительных зубов, трем, диастем, конических зубов, сильно развитых клыков, нарушение прикуса,

4. Отсутствие, недоразвитие барабанной полости, слуховых кос­точек, низкое расположение слуховых проходов.

5. Латеральные кисты шеи.

6. Эзофаготрахеальные свищи.

Пороки среднего и заднего отделов пищеварительной трубки.

1. Гипоплазия — недоразвитие различных отделов пищеварительной системы:

— укорочение пищевода, тонкого и толстого кишечника;

— недоразвитие или полное отсутствие слепой кишки с аппен­диксом;

— недоразвитие печени и поджелудочной железы.

2. Наличие Меккелева дивертикула.

3. Неполное разделение клоаки на прямую кишку и мочеполовые протоки.

4. Наличие фрагментов тканей поджелудочной железы в стенке желудочно-кишечного тракта, в печени, желчном пузыре и его протоке, как следствие гетеротопии.

Типы питания микроорганизмов

Типы питания микроорганизмов

У растений и животных выделяют два типа питания:

— автотрофный (от греч. auto- сам, trophic – питающийся), характерный для растений;

— гетеротрофный (от греч. hetero- другой), характерный для животных.

Микроорганизмы в отличие от растений и животных характеризуются многообразием типов питания. В соответствии с новой классификацией микроорганизмы по типу питания разделяют на несколько групп в зависимости от источников углерода, энергии и донора электронов.

В зависимости от источника энергии выделяют фототрофов , использующих энергию солнечного света, и хемотрофов , энергетическим материалом для которых служат разнообразные органические и неорганические вещества.

В зависимости от источника углерода, их подразделяют на автотрофов, использующих в качестве единственного источника углерода СО 2 , и гетеротрофов, получающих углерод из готовых органических соединений.

В зависимости от природы окисляемого субстрата, называемого донором электронов (Н-донором), выделяют органотрофов, окисляющих органические вещества, и литотрофов (от греч. litоs – минерал, камень), окисляющих неорганические вещества.

Таким образом, выделяют восемь возможных типов питания (таблица 3).

Возможные типы питания микроорганизмов (по Е.Н. Кондратьевой)

Однако обычно достаточно указать источник энергии и донор электронов, чтобы охарактеризовать тип питания. По этим критериям различают четыре типа питания:

Это тип питания, характерный для микроорганизмов, использующих энергию света для синтеза веществ клетки из СО 2 и окисляющих при фотосинтезе неорганические соединения (Н 2 О, Н 2 S, S). К данной группе относятся цианобактерии, пурпурные серные бактерии и зеленые серные бактерии.

Цианобактерии, как и растения, восстанавливают СО 2 до органического вещества, используя в качестве донора электронов воду:

Пурпурные серные бактерии содержат бактериохлорофиллы a и b , обусловливающие способность данных микроорганизмов к фотосинтезу, и различные каротиноидные пигменты (передают энергию поглощаемого света бактериохлорофиллу). Донором электронов служит Н 2 S.

Зеленые серные бактерии содержат зеленые бактериохлорофиллы c , d , в небольшом количестве бактериохлорофилл а , различные каротиноиды. В процессе фотосинтеза окисляют сероводород, сульфид, сульфит, тиосульфат, серу в большинстве случаев до SO 4 2- .

Это тип питания, характерный для микроорганизмов, которые получают энергию в процессе фотосинтеза, а в качестве доноров электронов используют простые органические соединения: органические кислоты, спирты. Такой тип питания характерен для несерных пурпурных бактерий. На свету они могут развиваться в строго анаэробных условиях. Донором водорода служат органические соединения, на свету акцептором водорода является углекислота. Вначале происходит окисление органического вещества путем дегидрирования, затем водород переносится на молекулы углекислоты:

Их развитие может происходить и в темноте. Однако акцептором водорода в аэробных условиях является кислород, в анаэробных – сера.

Это тип питания, характерный для микроорганизмов, получающих энергию при окислении неорганических соединений, таких, как Н 2 , NH 4 + , NO 2 — , Fe 2+ , H 2 S, S, SO 3 2- и др. Углерод для построения всех компонентов клеток они получают из СО2. В отличие от фотосинтеза, где используется энергия света, в этом процессе используется химическая энергия. Такой тип питания называется хемосинтезом .

Явление хемосинтеза у микроорганизмов было открыто в 1887-1890 гг. русским микробиологом С.Н.Виноградским.

Хемолитотрофами являются нитрифицирующие бактерии (окисляют аммиак или нитриты), серные бактерии (окисляют сероводород, серу), водородные бактерии (окисляют водород до воды), железобактерии (окисляют Fe 2+ ).

Читать еще:  Дробное питание результаты

Образующаяся в результате реакции свободная сера накапливается в цитоплазме серобактерий. Если сероводорода недостает, то происходит окисление свободной серы в цитоплазме с дальнейшим освобождением энергии:

Энергия, выделяющаяся в результате окислительных реакций, используется хемолитотрофами для восстановления углекислоты. Однако на восстановление 1 молекулы СО 2 требуется значительно больше энергии, чем ее выделяется при окислении молекулы аммиака или сероводорода. Поэтому микроорганизмам необходимо перерабатывать очень большое количество веществ, по сравнению с тем количеством органического вещества, которое они синтезируют (например, нитрифицирующие бактерии окисляют до 35 молекул аммиака на одну молекулу восстановленной углекислоты).

Хемолитотрофы являются важнейшими геохимическими агентами. С их деятельностью в природе связано образование и разрушение полезных ископаемых, они осуществляют важнейшие этапы круговорота минеральных элементов. Кроме того, многие из хемосинтезирующих бактерий имеют народнохозяйственное значение: серные бактерии участвуют в очистке сточных вод, содержащих соединения серы; нитрифицирующие бактерии задерживают в почве азот аммиака, выделяющегося при гниении.

Это тип питания, характерный для микроорганизмов, получающих необходимую энергию и углерод из органических соединений. Это самая разнообразная и весьма многочисленная группа микроорганизмов. Они широко распространены в природе и играют огромную роль в разложении органических веществ. В качестве источников углерода хемоорганотрофы используют готовые органические соединения самой различной химической структуры. Наиболее подходящими являются соединения, содержащие альдегидные и кетонные группы, а также насыщенные связи.

Среди хемоорганотрофов выделяют сапротрофов, живущих за счет разложения мертвых органических веществ, и паразитов, питающихся в тканях живых организмов.

В живом мире наиболее широко распространены два типа питания – фотолитотрофия и хемоорганотрофия. Первый тип питания характерен для высших растений, водорослей и ряда бактерий, второй – для животных, грибов и многих микроорганизмов. Остальные типы питания встречаются у отдельных групп бактерий, живущих в специфичных условиях среды.

Однако установлена способность многих микроорганизмов переходить с одного типа питания на другой. Например, водородокисляющие бактерии при наличии кислорода на средах с углеводами способны переключаться с хемолитотрофии на хемоорганотрофию.

Выделяют группу микроорганизмов миксотрофов , которые одновременно используют различные возможности питания (например, окисляют органические и минеральные соединения).

Объединить типы конструктивного и энергетического метаболизма можно в следующей таблице:

Способы существования живых организмов ( матрица Львова )

Типы питания

Международные стандарты: типы питания, принятые в отелях.

Основными типами питания являются:

Ep, RO, BO, AO — без питания.

BB (Bed & Breakfast) — только завтрак (шведский стол), бесплатные напитки: чай, кофе, вода.

BB+ — расширенные завтраки.

НВ (Half Board) — полупансион — завтрак и ужин (шведский стол), бесплатные напитки: чай, кофе, вода на завтрак. Напитки в обед и ужин — платно. НВ+ Плюс алкогольные и безалкогольные напитки местного производства во время приема пищи.

FB (Full Board) — полный пансион — завтрак, и ужин (шведский стол). Напитки в обед и ужин платно. FB+ плюс напитки (в ряде отелей пиво, вино) во время приема пищи.

All inc (All Inclusive) — все включено: полный пансион алкогольные и безалкогольные напитки местного производства.

Ultra all inc — питание в течение дня, включая напитки импортного производства.

Max all inc — питание в течение дня, включая напитки импортного производства и дополнительные услуги.

Vip al — питание по системе «All Inclusive» для V.I.P. персон.

Vipc al — система «VIP Concept» включает в себя: быстрые поселение/выселение, халаты, тапочки в номерах, мини-бар — полный по прибытии, корзина фруктов по прибытии.

High class all inc — питание высшей категории.

Ex all inc— расширенныйall inc.

El all inc— элегантный all inc.

De luxe All Inc — Расширенный all inc.

Imperial all inc — Imperial all inc.

Program — по программе тура.

Undefined — не определен.

В экскурсионных турах, когда предусматривается только транзитное проживание в отелях, используются следующие типы:

— Continental Breakfast (Континентальный завтрак) — легкий завтрак, состоящий из кофе или чая, сока, булочки, масла и джема;
— Английский завтрак — полный завтрак, обычно включает сок, яичницу, тосты, масло, джем и кофе(чай); — Американский завтрак — аналогичен континентальному завтраку, включает различные нарезки и горячие блюда.

Существует также и альтернативная классификация:

AP (american plan) полный пансион – завтрак, обед и ужин.
BP (bermuda plan) в стоимость проживания включен плотный завтрак по-американски.
CP (continental plan) в стоимость проживания включен легкий завтрак.
EP (european plan) без питания.
MAP (modified american plan) полупансион – завтрак и обед, иногда в стоимость включают British-style afternoon tea — традиционное британское послеполуденное чаепитие.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector