Виды питания. Хемосинтез и его значение

1. Виды питания. Хемосинтез и его значение

2. Виды питания.

Все живые организмы ,
обитающие на Земле ,можно
подразделить на две группы в
зависимости от того, каким
образом они получают
необходимые им органические
вещества. Бывают 2 группы
гетеротрофы и автотрофы.

3. Автотрофы

Автотрофы (др.греч αὐτός — сам + τροφή — пища) —
живые организмы, синтезирующие органических
соединений из неорганических.
Автотрофы составляют первый ярус в
пищевой пирамиде (первые звенья пищевых цепей).
Именно они являются
первичными продуцентами органического вещества
в биосфере, обеспечивая пищей гетеротроф. Следует
отметить, что иногда резкой границы между автотрофами и
гетеротрофами провести не удаётся.
Например, одноклеточная эвгенна на свету является
автотрофом, а в темноте — гетеротрофом.

4. Автотрофы

Автотрофные организмы
для построения своего
тела используют
неорганические вещества
почвы, воды, воздуха. При
этом почти всегда
источником углерода являе
тся углекислый газ.
При этом одни из них (
фототрофы) получают
необходимую энергию
от Солнца, другие
(хемотрофы) — от
химических
риакий неорганических
соединений.

5. Фототрофы

Организмы, для которых
источником энергии служит
солнечный свет (фотоны,
благодаря которым
появляются доноры —
источники электронов),
называются фототрофами.
Такой тип питания носит
название фотосинтеза. К
фотосинтезу способны зелёные
растения и
многоклеточные водоросли, а
также цианобоктерии ,
благодаря содержащемуся в их
клетках пигменту — хлорофилу

6. Хемотрофы

Остальные организмы в
качестве внешнего
источника энергии (доноров
— источников электронов)
используют энергию
химических связей пищи
или восстановленных
неорганических
соединений — таких,
как сероводод, метан, сера,
двухвалентное железо и др.
Такие организмы
называются хемотрофы.

7. Хемотрофы

Все фототрофы-эукариоты
одновременно являются
автотрофами, а все хемотрофыэукариоты — гетеротрофами.
Среди прокариот встречаются и
другие комбинации. Так,
существуют хемоавотроные
бактерии, а некоторые
фототрофные бактерии также
могут использовать
гетеротрофный тип питания, т. е.
являются микротрофами.

8. Гетеротрофы

Гетеротрофы (от греческих слов heteros иной, другой и irophe пища) - живые организмы, существующие
за счет потребления готовых органических
веществ, создаваемых автотрофами. К
гетеротрофам относятся все животные и
человек, грибы, а также растения и
микроорганизмы, не обладающие
способностью к
фотосинтезу или хемосинтезу. Все необх
одимые органические вещества
гетеротрофы-животные получают в
конечном счете из автотрофных
организмов.

9. Гетеротрофы

Все такие животные
обладают голозойным (животным) типом питания
(от греческих слов holos - весь,
целый и zoon - животное). Голозойные животные
делятся на травоядных (точнее растительноядных) и плотоядных в широком
смысле этого слова. Есть, впрочем, и
всеядные животные, которые могут питаться и
растительными и животными
организмами, например медведь, свинья. К
всеядным гетеротрофам относится и
человек.
Гетеротрофы

10. Гетеротрофы

У других гетеротрофов тип питания сапрофитный. Он
характерен для грибов и бактерий. Эти организмы не
заглатывают пищу, а получают органические вещества
в растворенном виде через клеточные стенки. Примером
сапрофитов могут служить дрожжи (из органических веществ им
необходим сахар).

11. Хемосинтез - это …

способ автотрофного питания, при котором
источником энергии для синтеза органических
веществ из CO2 служат реакции окисления
неорганических соединений.
Данный способ получения энергии
характерен только для бактерий.

12. С. Н. Виноградский (1856- 1953гг)

открыл бактериальный хемосинтез;
хемосинтез осуществляется за счет энергии реакций
окисления неорганических соединений, например, аммиака,
водорода, соединений серы, закисного железа и др.;
энергия окисления запасается в виде АТФ.

13.

Хемотрофы
Серобактерии
Железобактерии
Нитрифицирующие
бактерии
Водородобактерии
Метанобактерии

14. Бесцветные серобактерии

Окисляют сероводород и накапливают в
своих клетках серу:
2H2S + O2 = 2H2O + 2S + 272 кДж
При недостатке H2S бактерии производят
дальнейшее окисление накопившейся в
них серы до серной кислоты:
2S + 3O2 + 2H2O = 2H2SO4 + 636 кДж

15. Железобактерии

обитают
в пресных, и соленых водоемах;
осуществляют круговорот железа в природе,
а в промышленности используются для
производства чистой меди;
окисляют двухвалентное железо Fe2+ до
трёхвалентного Fe3+.
4FeCO3+6H2O +O2 = 4Fe(OH) +2CO2+324 кДж

16. Нитрифицирующие бактерии

окисляют аммиак, образующийся при гниении
органических остатков сначала до азотистой, а
затем до азотной кислоты.
NH3→ HNO2→ HNO3
2NH3 + 3O2 = 2HNO2 +2H2O+663 кДж
2HNO2 + O2 = 2HNO3 + 142 кДж
Азотная кислота, реагируя с минеральными
соединениями почвы, превращается в соли азотной
кислоты (нитраты), которые хорошо усваиваются
растениями.

17. Водородные бактерии

описаны А.Лебедевым и Г.Казерером в 1906г;
используют энергию, выделяющуюся при
окислении молекулярного водорода, для
усвоения углерода
6H2 + 2O2 + CO2 = (CH2O) + 5H2O
где (CH2O) — условное обозначение образующихся
органических веществ.
Характеризуются:
высокой скоростью роста;
могут давать большую биомассу в зависимости от
субстрата могут быть как автотрофами, так и
гетеротрофами (миксотрофы)

18. Метанобактерии

хемосинтез описывается по реакции
4H2 + CO2 = CH4 + 2H2O.

19. Экологическая роль хемосинтеза

Нитрифицирующие бактерии осуществляют круговорот
азота в биосфере

20. Серобактерии

образуя серную кислоту, способствуют
разрушению и выветриванию горных
пород;
разрушают каменные и металлические
сооружения;
выщелачивают руду и серные
месторождения;
очищение промышленных сточных вод.

21. Железобактерии

образуют
Fe(OH)3 скопление
которого образует болотную
железную руду
виновниками плохого качества воды,
загрязняющими почву, водопроводную
систему и канализацию.
скопления железобактерий в
водоемах может вызвать гибель
молодняка рыб.

22. Железобактерии

Для обработки воды
используют специальное
устройство – фосфатный
дозатор, который очищает
ее аналогично
хлорированию. Фосфат
не дает окислиться ионам
железа.

23. Водородные бактерии

для
получения дешевого кормового и пищевого белка
для регенерации атмосферы в замкнутых системах
жизнеобеспечения(система Оазис – 2, на
космическом корабле «Союз – 3» , 1973 г.)

24.

Выводы урока
хемосинтез
— тип питания бактерий, основанный на
усвоении СO2 за счет окисления неорганических соединений;
хемотрофы - бактерии, способные синтезировать
органические соединения из неорганических за счет энергии
химических реакций окисления, происходящих в клетке;
неорганические соединения азота (его окисляют
нитрифицирующие бактерии);
сероводород (бактерии, окисляющие серу);
восстановленные железо и марганец (железобактерии);
молекулярный водород (водородные бактерии);
углекислый газ (карбоксидобактерии, которые нельзя путать с
такими организмами, как цианобактерии, в фотосинтезе
которых также участвует углекислый газ) и др.

25.

Спасибо
за урок!