Според начина, по който получават органични вещества, организмите се разделят на:
хетеротрофна автотрофна миксотрофна (комбинирано хранене)
Автотрофните организми могат да създават органични вещества от неорганични вещества в тялото си.
Хетеротрофните организми зависят от доставката на органични вещества от външната среда. Докато животните и гъбите са изключително хетеротрофни, при растенията срещаме хетеротрофия и автотрофия, или дори тяхната комбинация - миксотрофия. Хетеротрофия на растенията Хетеротрофните растения получават въглерод за изграждане на органични молекули от органични вещества.
В зависимост от това откъде растението черпи органични вещества, ние разпознаваме: saprophytism parasitimus
Сапрофитните растения отстраняват органичните вещества от мъртвите тела на растенията и животните.
Значението на сапрофитните организми в природата (включително много гъби) е голямо. Те разлагат мъртвите тела на организмите и ги минерализират до CO2, H2O, H2S, NH3 и соли. Те са важен компонент на хранителните вериги, които се разлагат (разлагат). При разлагането на субстрата сапрофитните организми се редуват в точния ред. Продуктът на разлагането на един сапрофит е изходният материал за следващия.
От семенните растения известният сапрофит е смърчовото гниене (Monotropa hypopitys). Паразитните организми премахват хранителните вещества от живия организъм, който ние наричаме гостоприемник. Те проникват в растението гостоприемник с помощта на променливи корени, издънки - историята.
Хаустията прониква в личи и дървесни части на съдовите снопове на гостоприемника, откъдето паразитът черпи както органични, така и неорганични хранителни вещества. Домакинът предотвратява активността на паразита, като образува феноли. Познатите паразитни растения включват полска царевица (Cuscuta arvensis). Полупаразитите трябва да се разграничават от паразитните растения. Те през своите територии също проникват в съдовите снопчета на гостоприемника, но само в дървената част.
Те съдържат хлорофил и фотосинтезират. Това включва например бял имел (албум Viscum).
Автотрофия на растенията
Автотрофните растения абсорбират въглерода, за да образуват органични молекули от CO2. Органичните вещества се образуват в тялото им от неорганични вещества. Необходима е енергия за превръщане на неорганичните вещества в органични. Автотрофните растения използват светлина като източник на енергия за това преобразуване и следователно този процес се нарича още фотоавтотрофия или фотосинтетична асимилация, т.е. фотосинтеза. Зелените растения могат да използват асимилиращи багрила (хлорофил и други), за да трансформират лъчистата енергия на светлината в енергия на химическите връзки. Фотосинтезата е източник на почти всички органични вещества, които се произвеждат по естествен начин, т.е. без намесата на човешката техническа дейност.
Всички хетеротрофни организми зависят от продуктите на фотосинтезата, а кислородът, присъстващ в атмосферата, също е продукт на този уникален процес. Животът във вида, в който съществува на нашата планета, е обусловен от фотосинтезата. Процесът на фотосинтеза при висшите растения протича в хлоропластите, където хлорофил а и хлорофил b, които ние наричаме асимилационни багрила, се намират върху мембраните на тилакоидите.
В допълнение към хлорофила, във фотосинтезата участват и други оцветители като каротеноидите. Основното асимилиращо багрило е хлорофил а, който сам по себе си има способността да абсорбира падащите фотони. Хлорофил и се нарича активен хлорофил. Други асимилационни багрила са полезни.
Те образуват един вид „мрежа“, в която улавят падащи фотони, които водят до молекулата на хлорофила а. Различаваме два типа приемни станции, а именно - фотосистема I и фотосистема II. Фотосистема I се използва за абсорбиране на светлина с дължина на вълната 700 nm и повече. Photosystem II се използва за абсорбиране на светлина с дължина на вълната 680 nm и по-къса.
Химичният ход на фотосинтезата може да бъде записан от общото уравнение: 6CO2 + 12H2O + 2830 kJ + хлорофил à C6H12O6 + 6H2O + 6O2
Химията на фотосинтезата може да бъде разделена на първични и вторични процеси на фотосинтеза. Първични процеси на фотосинтеза Първичните процеси на фотосинтеза изискват присъствието на светлина, така че те се наричат фотохимична фаза. Тяхната същност е превръщането на лъчистата енергия в енергията на химическите връзки. По време на първичните процеси се извършва фотофосфорилиране и фотолиза на водата. Фотофосфорилирането започва с усвояването на светлинната енергия от молекула хлорофил. Това освобождава електрони от хлорофила, който улавя редокс ензима фередоксин.
Оттам електроните се прехвърлят обратно към хлорофила чрез верига от редокс ензими. Енергията, излъчвана от електрона, се използва за образуване на макроергични фосфатни връзки в молекулата на АТФ. Тъй като при този процес електроните извършват цикъл: хлорофил - фередоксин - редокс ензими - хлорофил и в същото време се образуват макроергични фосфатни връзки, т.е. фосфорилиране, ние наричаме тази част от фотосинтезата циклично фотофосфорилиране. Фотолизата на водата е събитие, при което настъпва леко разлагане на водата: H2O à 1/2O2 + 2H + + 2e- Освободеният кислород навлиза в атмосферата.
Възбудените електрони се прехвърлят към фередоксин, който намалява коензима NADP (никотинамид аденин динуклеотид фосфат) чрез консумиране на йони H +: NADP + 2H + + 2e- à NADPH2 По този начин, основните процеси на фотосинтеза водят до образуването на ATP и NADPH2, които се използват при вторични процеси. Вторични процеси на фотосинтеза Вторичните процеси не изискват присъствието на светлина и поради това се наричат тъмната или термохимичната фаза на фотосинтезата. По време на тези процеси CO2 се фиксира и се образуват въглехидрати. Източникът на енергия за това преобразуване е АТФ и редуциращият агент NADPH2.
Ние познаваме два механизма на фиксиране на CO2: растения C3 - основният акцептор на CO2 е рибулоза-1,5-бисфосфат C4 растения - основният акцептор на CO2 е фосфоенолпируват. Най-предпочитаният светлинен компонент за фотосинтеза е червената и синьо-виолетовата светлина.
Растението може да използва около 2% от светлината, която пада върху него. Друга светлина се отразява или предава. С увеличаване на интензивността на светлината фотосинтезата се увеличава, но увеличаването над границата не води до допълнително увеличаване на фотосинтезата. Въглероден двуокис. Около 0,5 g сухо вещество се образува от един грам въглероден диоксид. В атмосферата концентрацията на CO2 е 0,03%. Голямо увеличение или намаляване на концентрацията се забавя, за да спре фотосинтезата, незначителни промени не я засягат. Температура. Температурата значително влияе на фотосинтезата. Оптималната температура за различните растителни видове е около 25 ° - 30 ° C.
В повечето от нашите растения фотосинтезата протича в диапазона от 0 ° - 40 ° C. Вода. Водата е материал за фотолиза на водата. Ако в растението липсва вода, отворите, през които CO2 навлиза в растението, се затварят и фотосинтезата се забавя. Миксотрофия на растенията Растенията, които имат способността да се хранят автотрофно и също така получават органични хранителни вещества, се наричат миксотрофни. Те са месоядни растения, които по различни начини улавят и хранят животни, главно насекоми. Тези растения живеят на бедни на азот почви и допълват недостига на азот, като улавят храна за животни. Те обаче могат да живеят и доста автотрофно.
Животните хващат по различни начини: с помощта на лепкави трихоми (напр. Пингвини) във вратовете (напр. Тигли) чрез активно движение (напр. Мехурчета)