AUTOTROFISKA ORGANISMER: EGENSKAPER OCH EXEMPEL - BIOLOGI - 2025

De autotrofiska organismerna är levande organismer som har förmågan att producera sin egen mat. Det vill säga att de kan generera komplexa organiska föreningar, såsom fetter, kolhydrater eller proteiner, från enkla element. För detta använder de oorganiska kemiska reaktioner eller solljus.

Exempel på autotrofa organismer är växter, alger och cyanobakterier. Således reducerar autotrofiska organismer koldioxid för att generera organiska föreningar, som används i biosyntes av ämnen. Dessutom lagras kemisk energi för användning i olika ämnesomsättningar.

Autotrofisk organisme, ett träd. Källa: pixabay.com.

De allra flesta autotrofer använder vatten som reduktionsmedel, men det finns andra organismer som använder vätesulfid. På samma sätt, med tanke på energikällan som används i reaktionerna, klassificeras autotrofer som fotoautotrofer och kemoautotrofer.

Photoautotrophs, representerade av växter, vissa bakterier och gröna alger, använder energi från solljus. Å andra sidan använder kemoautotrofer svavel eller kväve som energikälla. Vissa archaea och bakterier, såsom svavelbakterier, tillhör denna grupp.

Ursprung och evolution

Det finns olika teorier som försöker förklara livets ursprung på jorden. Tillsammans med dessa forskare gör forskning för att ta reda på hur dessa förfäder fick energi att utvecklas.

Vissa experter föreslår att autotrofer, som de för närvarande är kända, eventuellt utvecklats sekundärt med de första levande formerna. Den biokemiska processen som fotosyntetiska organismer använder för att producera sin mat är mycket specialiserad.

Detta kan antyda att sådana anpassningar kan ha krävt lång tid och successiva evolutionära modifieringar. Emellertid beror heterotrofer på autotrofer för mat. Därför måste förslagen kretsa kring förtydligandet av tvivel som uppstår i båda fallen.

Första autotrofiska celler

Det finns en teori som postulerar autotrofiska organismer som de första cellerna på jorden. Enligt dessa tillvägagångssätt uppfyllde dessa strukturer sina kolbehov från den koldioxid som finns i miljön.

För att förklara utseendet på heterotrofer antyder forskarna som stöder denna hypotes att de första kemoorganoheterotroferna utvecklats på ett substrat som liknar det från Escherichia coli.

Första heterotrofiska celler

En annan grupp forskare stöder idén att de första livsformerna var heterotrofiska organismer, som senare gav plats för autotrofiska varelser.

Enligt vissa teorier gynnade de befintliga förhållandena på jorden bildningen av aminosyror och andra basiska föreningar för livets utveckling. Baserat på detta matades de första heterotroferna av dessa energiblock.

Emellertid minskade mängden aminosyrakällor. Detta utövade ett starkt evolutionärt tryck på heterotroferna, som orsakade utveckling och specialisering av celler som kunde producera sin egen mat genom fotosyntes.

Dessa nya autotrofiska varelser var ursprungligen beroende av en variant av den fotosyntetiska processen. Således använde de vätesulfid, som senare ersattes av vatten, när gruppen cyanobakterier grep in.

I det ögonblick som vatten går in i fotosyntes som ett grundläggande element skapas en viktig biprodukt: syre. Detta utsöndrades i miljön, där gradvis steg dess nivåer. Således utvecklades antagligen en ny variation av heterotrofiskt liv, de med förmågan att andas fritt syre.

Egenskaper hos autotrofa organismer

- ATP-syntes

Autotrofiska organismer förvandlar energin som kommer från solen till ATP-bindningar, genom fotosyntesprocessen. Mycket av denna ATP hydrolyseras för att tillhandahålla energi, som kommer att användas i omvandlingen av koldioxid till sexkolsocker.

- Produkter av fotosyntes

Som slutprodukt av fotosyntes, som förekommer i kloroplaster, är sackaros, en disackarid som består av fruktos och glukos. Detta transporteras till vävnaderna, som metaboliserar det för energi. Dessutom genererar denna process stärkelse, som är en lagringskälla för kolhydrater.

Likaså frisätter fotosyntes syre i miljön. Men det finns vissa bakterier, som lila och grönt, där det inte finns någon syreproduktion. I dessa utförs en speciell typ av solenergiprocess, känd som anoxygenisk fotosyntes.

- Producenter

Växter är autotrofa organismer och de gör sin egen mat. Heterotrofa organismer livnär sig från andra organismer

Inom livsmedelskedjan bildar autotrofiska organismer producentgruppen. Dessa är grunden för dieten hos primära konsumenter, som som växtätare främst livnär sig av växter.

-Energiöverföring

Autotrofer konverterar och lagrar energi i kemiska bindningar av enkla sockerarter. Dessa polymeriserar så att de kan förvaras som långkedjiga kolhydrater, inklusive cellulosa och stärkelse. Glukos produceras också och är basen för proteiner och fetter.

När en heterotrof organism intar en autotrof organ tillåter fett, kolhydrater och proteiner de innehåller djuret att utföra alla dess viktiga metaboliska funktioner.

Typer av autotrofiska organismer

Photoautotrophs

Cyanobacteria-släktet Lyngbya-filament (syrehaltiga fotosyntetiska bakterier)

Fotoautotrofa organismer använder ljus som energikälla för att göra organiska ämnen. För detta utför de fotosyntesprocessen. Ett exempel på dessa är växter, gröna alger och vissa bakterier.

Chemoautotrophs

Chemoautotrophs är organismer som erhåller energi från oorganiska kemiska processer. För närvarande lever dessa organismer djupt, där de inte får solljus. Många lever runt vulkaniska ventiler, där värme underlättar metaboliska reaktioner.

Exempel på autotrofiska organismer

- Växter och grönalger

Dessa är fotoautotrofer, eftersom de omvandlar solljus till reducerat kol, som fungerar som en källa till kemisk energi. Gröna alger och växter är grundläggande i livsmedelskedjan, eftersom de ingår i gruppen primära producenter.

- Järnbakterier

Järnbakterier är kemoautotrofer eftersom de får energi från oxidation av organiska eller oorganiska ämnen. De bor i allmänhet jorden, i floder och i områden där järn är rikligt, till exempel underjordiska vattenkällor.

- Svavelbakterier

Svavelbakterier finns i stillastående vatten eller svavelformiga källor. Till skillnad från grönalger eller växter använder de inte vatten som reduktionsmedel, därför producerar de inte syre.

Röda svavelbakterier är av stor betydelse för ekosystemet eftersom de utgör en viktig del av svavel- och kolcyklerna. Som primärproducenter är de dessutom mat för ett brett spektrum av vattenlevande organismer.

referenser

1. John A. Raven (2013). Utvecklingen av autotrofi i förhållande till fosforbehovet. Återställs från academic.oup.com
2. Wikipedia (2019). Autotrophos. Återställs från en.wikipedia.org.
3. Biologisk lexikon (2019). Autotroph. Återställs från biologydictionary.net.
4. F. Sage. (2008). Autotrophs. Återställs från sciencedirect.com.
5. R. Stark. (2008). Matkedjor och livsmedelsbanor. Återställs från sciencedirect.com.
6. Vrede, AD Kay. (2008). Organismal ekofysiologi. Återställs från sciencedirect.com.
7. Schönheit P, Buckel W, Martin WF. (2016). Om ursprunget till Heterotrophy. Hämtad från www.ncbi.nlm.nih.gov
8. González-Toril E. (2011) Autotroph. Encyclopedia of Astrobiology. Springer. Återställdes från link.springer.com.
9. Brennan, John (2019). Har Heterotrophs utvecklats från Autotrophs? Återställs från sciencing.com.