Режими харчування у рослин і тварин (зі схемами)

Основними режимами харчування рослин і тварин є: 1. Автотрофне харчування 2. Гетеротрофне харчування!

Рослини і тварини не отримують їжу однаковими процесами.

Рослини та деякі бактерії мають зелений пігмент хлорофіл, який допомагає синтезувати їжу, тоді як тварини, гриби та інші бактерії залежать від інших організмів.

Виходячи з цього, існує два основних режими харчування: автотрофний та гетеротрофний.

1. Автотрофне харчування:

Термін "автотроф" походить від двох грецьких слів - autos (само) і trophe (харчування). В автотрофному харчуванні організм виробляє власну їжу з простої сировини.

Фотосинтез:

Зелені рослини, які є автотрофними, синтезують їжу в процесі фотосинтезу. Фотосинтез - це процес, при якому зелені рослини, маючи хлорофіл, синтезують простий цукор (глюкозу) із простої сировини води та вуглекислого газу, використовуючи енергію сонячного світла. У цьому процесі виділяється кисень. Загальне рівняння фотосинтезу становить

Вироблений цукор зберігається у вигляді крохмалю в рослинах. (У тварин їжа зберігається у формі глікогену.) Ці запаси їжі забезпечують енергію, як і коли це потрібно організму. Оскільки автотрофні рослини здатні виробляти їжу, вони також відомі як виробники.

Сайт фотосинтезу:

Хоча всі зелені частини рослини здатні здійснювати фотосинтез, листя є найбільш підходящими органами для цього процесу. Клітини листя містять особливі органели, звані хлоропластами, які є основними місцями фотосинтезу. Це пластиди, які містять світлопоглинаючий зелений пігмент хлорофіл.

Вимоги до фотосинтезу:

Для фотосинтезу потрібні хлорофіл, вуглекислий газ, вода і сонячне світло.

1. Хлорофіл:

Хлорофіли - це зелені пігменти, що містяться у всіх фотосинтезуючих організмах і відповідають за їх зелений колір. У рослинах хлорофіл в основному міститься в листі. Молоді стебла та плоди також можуть мати хлорофіл. У нижчих рослин, таких як водорості, вся рослина зелена і бере участь у фотосинтезі.

2. Вуглекислий газ:

Повітря містить близько 0,03% вуглекислого газу. Наземні рослини використовують атмосферний вуглекислий газ у фотографіях. Водні рослини використовують вуглекислий газ, розчинений у воді. Рослини отримують вуглекислий газ через пори, які називаються продихами, присутніми на поверхнях листя. Відкриття та закриття цих пор регулюються захисними клітинами, які їх оточують.

3. Вода:

Вода є важливою сировиною для фотосинтезу. Рослини поглинають воду з ґрунту через свої кореневі волоски. Потім вода транспортується до листя через стебло.

4. Сонячне світло:

Світлова енергія використовується для розщеплення молекул води на водень та кисень. Розщеплення води у присутності світла називається фотолізом.

Механізм фотосинтезу:

У всьому процесі фотосинтезу є два основних етапи. Перший етап залежить від світла (світлових реакцій). Інша стадія не вимагає світла (темні реакції).

На цих двох етапах відбуваються такі події:

1. Світлова енергія спочатку поглинається молекулами хлорофілу, що знаходяться всередині хлоропластів.

2. Поглинена енергія спричиняє розщеплення молекул води на водень та кисень. Під час цього процесу світлова енергія перетворюється на хімічну.

3. Нарешті, вуглекислий газ відновлюється до вуглеводів (кінцевий продукт фотосинтезу).

Фактори, що впливають на фотосинтез:

Інтенсивність світла, концентрація вуглекислого газу в повітрі, температура та вода є важливими зовнішніми факторами, що впливають на фотосинтез. Внутрішні фактори включають вміст хлорофілу та накопичення продуктів фотосинтезу.

1. Експеримент, щоб продемонструвати, що крохмаль утворюється під час фотосинтезу:

Зірвіть здоровий зелений лист рослини, яка перебувала на сонячному світлі. Помістіть його в склянку з киплячою водою приблизно на дві хвилини. Тепер перенесіть лист у мензурку, що містить спирт. Прогрійте його на водяній бані протягом декількох хвилин.

Ви помітите, що лист біліє, що свідчить про видалення хлорофілу. Тепер ретельно промийте лист у воді, не пошкоджуючи його. Помістіть лист у розведений розчин йоду. Це зробить лист блакитно-чорним. Зміна кольору листа на синювато-чорний після обробки розчином йоду показує, що лист містить крохмаль.

2. Експеримент, щоб продемонструвати, що вуглекислий газ необхідний для фотосинтезу:

Візьміть дві здорові горшкові рослини майже однакового розміру і помістіть їх у темряву на 24 години, щоб знешкодити листя. Тепер розмістіть їх на скляних тарілках. Накрийте рослини окремими дзвіночками. Зберігайте трохи кристалів гідроксиду калію (КОН) у чашці Петрі і помістіть його під одну з банок. Зробіть установку герметичною, наносячи вазелін на дно банок.

Тримайте рослини на сонячному світлі, щоб відбувся фотосинтез. Через 3-4 години зірвіть по листочку з кожної рослини. Зварити листя у воді, а потім у спирті, використовуючи водяну баню, для видалення хлорофілу. Тепер використовуйте кілька крапель йоду для дослідження крохмалю в кожному листі.

Лише один лист стає синьо-чорним, що свідчить про наявність крохмалю. Це відбувається тому, що КОН поглинає СО2, що знаходиться всередині однієї банки дзвоника. В результаті листя не отримують CO2 для фотосинтезу. Таким чином процес фотосинтезу гальмується, а крохмаль не синтезується.

3. Експеримент, щоб показати, що сонячне світло має важливе значення для фотосинтезу:

Тримайте горшкову рослину в темряві протягом доби. На одному з листків за допомогою Sellotape наклейте чорні паперові смужки (одну внизу та одну над листом). Тепер поставте цю рослину на сонячне світло на кілька годин. Зірвіть лист і видаліть чорні смужки.

Зварити цей лист спочатку у воді, а потім у спирті, щоб видалити хлорофіл. Промивши лист водою, тримайте його в чашці Петрі. Додайте кілька крапель розчину йоду. Лист стає синьо-чорним, за винятком того регіону, який був покритий. Цей регіон не отримував світла і, отже, не утворювався крохмаль. Непокрита область отримала світло, а крохмаль утворився завдяки фотосинтезу.

Рослини через корінь поглинають різні поживні речовини, такі як азот, фосфор, залізо, магній тощо. Ці поживні речовини сприяють не тільки процесу фотосинтезу, але й загальному розвитку рослин. Наприклад, азот використовується при синтезі білків та інших сполук.

2. Гетеротрофне харчування:

Слово «гетеротроф» походить від двох грецьких слів - гетерос (інше) та трофе (харчування). На відміну від автотрофів, які виробляють власну їжу, гетеротрофні організми отримують їжу від інших організмів. Оскільки гетеротрофи залежать від їжі від інших організмів, їх називають споживачами. До цієї категорії належать усі тварини та незелені рослини, такі як гриби.

Споживачів, які споживають трави та інші рослини, називають рослиноїдними, а тих, хто споживає тварин, - м'ясоїдними. Беручи складні органічні матеріали як їжу, гетеротрофи розбивають їх на простіші молекули за допомогою біологічних каталізаторів або ферментів і використовують їх для власного метаболізму.

Залежно від способу життя та режиму прийому їжі, гетеротрофи можуть бути паразитичними, сапрофітними або голозоєвими.

Паразитичний:

Паразитують організми, або паразити, живуть в інших живих організмах, які називаються господарями, або всередині них, і отримують з них їжу. Господар не отримує ніякої користі від паразита. Різні паразити, такі як Кускута (акаш-бел), Касифа (амар-бел), анкилостоми, солітери, п’явки та ін., Мають різні режими живлення залежно від звички, середовища існування та модифікацій.

Сапрофітний:

Сапрофітні організми, або сапрофіти, отримують їжу з мертвих організмів. Вони виділяють ферменти, які виділяються з харчовим матеріалом поза їх організмом. Ці ферменти розщеплюють складну їжу до простих форм. Поширеними прикладами сапрофітів є гриби (цвілі, гриби, дріжджі) та багато бактерій.

Голозой:

У холозоєвому харчуванні складні органічні речовини потрапляють всередину (приймаються), не розкладаючись і не розкладаючись. Після прийому така їжа засвоюється ферментами, що виробляються в організмі. Перетравлена їжа всмоктується в організм, а неперетравлений продукт викидається (виводиться) з організму. Таке харчування в основному зустрічається у не паразитуючих тварин - простих, таких як амеба, та складних, таких як люди.

Як організми отримують харчування:

Різні організми по-різному отримують їжу. Харчування одноклітинних організмів, таких як амеба, передбачає потрапляння всередину клітинною поверхнею, травлення та перетравлення.

Амеба приймає в якості їжі складні органічні речовини. Амеба спочатку визначає свою їжу. Потім він викидає низку дрібних псевдоподій (проекції цитоплазми, які також називають фальшивими стопами). Ці псевдоподії закривають частинку їжі і не дають їй вийти. Їжа, укладена в клітинній мембрані, утворює харчову вакуолю.

Складна їжа розщеплюється на простіші молекули за допомогою травних ферментів органели, званої лізосомою. Перетравлена їжа розподіляється в цитоплазмі, а неперетравлена їжа потрапляє через клітинну мембрану.

У Парамеціумі, одноклітинному організмі зі специфічною формою, їжа потрапляє через спеціальний отвір, цитостому (рот клітини). Їжа підводиться до цього отвору завдяки зав’язуючим рухам війок, які покривають всю поверхню клітини.