Біологія і географія

Тема №9. Особливості обміну речовин в автотрофних організмів

Автотрофне живлення - надходження в організм неорганічних речовин і синтез власних органічних сполук.

• фотоавтотрофи - вбирають енергію світла → ціанобактерії і зелені рослини
• хемоавтотрофи -  використовують енергію хімічних реакцій неживої природи → залізо-, сірко- та нітрифікуючі бактерії

Особливості обміну речовин й енергії у рослин:

1. Мінеральне живлення → процес поглинання та засвоєння з ґрунту води та хімічних елементів

• орган → корінь

2. Повітряне живлення → поглинання та засвоєння з повітря вуглекислого газу, який є вихідним продуктом для фотосинтезу.

• орган → листок

фотосинтез → зелені рослини отримують енергію Сонця (сині, фіолетові й червоні промені), що поглинається хлорофілом і каротиноїдами листків, утворюють глюкозу (використовують Н2О і СО2) 

3. Рослини гетеротрофи:

• рослини-сапрофіти → ялинник звичайний, гніздівка звичайна,
• рослини-напівпаразити → омела-біла, дзвінець, перестріч, очанка,
• рослини-паразити → вовчок, петрів хрест, повитиця,
• рослини-хижаки (на грунтах бідних нітрогеном) → венерина мухоловка, росичка круглолиста, жирянка, пухирник, непентес

Внутрішньоклітинний метаболізм  автотрофів:

1. Анаболічні реакції хемосинтезу і фотосинтезу:

•  без виділення кисню: археї (пігмент бактеріородопсин), зелені і пурпурні сіркобактерії (бактеріохлорофіл)

джерелом Гідрогену є сірководень!

•  з виділенням кисню: ціанобактерії (хлорофіл і фікобіліни), зелені рослини (хлорофіл і каратиноїди)

джерелом Гідрогену є вода!

2. Первинний синтез органічних речовин (з продуктів хемо- і фотосинтезу)→  амінокислоти, жирні кислоти, нуклеотиди 

•  нітроген у вигляді амоніаку й нітратів (NH+4, NO-3)

3. Біосинтез білка → як і у тварин: на рибосомах за участі іРНК й тРНК.

• але!!! з використанням ферментів-транспептидаз → без великих витрат енергії!

4.  Синтез АТФ → в процесі дихання після окиснення глюкози (окисне фосфорилювання)  і під час світлової фази фотосинтезу (фотофосфорилювання)

Отже, метаболізм автотрофних організмів має особливості, що визначаються їхньою здатністю до первинного синтезу органічних сполук з неорганічних речовин.

Екскреція - процеси виведення метаболітів (продуктів обміну речовин) і токсичних сполук.

особливості у автотрофів:

• дуже мало нітрогеновмісних відходів (синтезують в необхідній кількості усі потрібні органічні речовини, не більше)
• кінцеві продукти метаболізму (О₂, СО₂, вода) слугують вихідними сполуками для інших реакцій
• немає спеціалізованих органів

способи:

• вода →   транспірація (випаровування)  і гутація ( від лат. gutta — крапля) через продихи і сочевички
• метаболіти → з відмерлими листками (листопад) або відкладаються у вигляді кристалів у цитоплазмі  (внутрішньоклітинна ізоляція).

Отже, виділення речовин у процесі життєдіяльності є важливим компонентом обміну речовин і гомеостазу рослинного організму.

СТАВЛЕННЯ

Біологія + Екологія. Гумус

У живленні рослин велике значення мають гумусні органічні речовини ґрунтів. У землеробстві з давніх-давен відомо: чим більше гумусу в ґрунті, тим він родючіший. Тому не випадково створене з допомогою дощових каліфорнійських черв'яків органічне добриво «Біогумус» нині широко застосовується у вирощуванні рослин. Що таке гумус? Яке екологічне значення гумусу ґрунтів для життєдіяльності рослин?

РЕЗУЛЬТАТ

Д/З: §23 (Соболь В.І), т/з 9, повторити "Хемосинтез. Фотосинтез" (9 клас)