Підручник Гетеротрофне харчування

Гетеротрофно (тобто використовуючи готові органічні сполуки) харчуються тварини, гриби, комахоїдні рослини та більшість бактерій. Виживання гетеротрофних організмів тісно пов'язані з активністю автотрофів. Процес харчування гетеротрофів можна умовно розділити п'ять великих стадій: поглинання їжі, перетравлення, транспорт, асиміляція і екскреція.

Венерина мухоловка поповнює запас мінеральних солей за рахунок комах

Існує два типи гетеротрофного харчування.

• Голозойний, коли завдяки складному комплексу травних ферментів організм може вживати складні, найчастіше тверді, органічні сполуки.
• Сапротрофний, коли організм харчується розчинами найпростіших органічних речовин. Іноді вони виділяють ферменти безпосередньо на субстрат, а потім всмоктують поживні речовини, що утворилися. Знищуючи мертві рослини та тварини, сапротрофи відіграють важливу роль у кругообігу речовин.

Крім того, тварини, що харчуються голозойно, діляться на мікрофагів, що поглинають їжу дрібними частинками, і макрофагів, що поглинають їжу великими шматками. За способом життя гетеротрофів можна поділити на:

• вільноживучих, коли організми вільно живуть у певному середовищі (серед них можуть бути хижаки, травоїдні, родючі, трупоїдні тощо);
• симбіотичних, коли організми існують спільно, отримуючи від цього взаємну вигоду. Так, у травному тракті жуйних живуть віїнні, що харчуються целюлозою. Вони перетворюють їх на сполуки, придатні самих жуйних;
• паразитичних, коли організм мешкає на поверхні (ектопаразіт) або всередині тіла господаря (ендопаразит), харчуючись за його рахунок.Паразити бувають облігатними (не здатні жити інакше) та факультативними (за певних умов можуть переходити на інший тип харчування).

Найбільш поширені способи захоплення їжі тваринами:

• за допомогою псевдоподій (амеби); псевдоподії оточують харчову частинку, укладаючи в травну вакуоль, наповнену ферментами;
• за допомогою вій (наприклад, інфузорії); розташовані недалеко від ротової порожнини ряди вій гонять воду з шматочками їжі, що знаходяться в ній (наприклад, бактеріями) всередину, де їжа відфільтровується іншими віями. Фільтрація може здійснюватися також за допомогою щетинок, вусів (вусаті кити) тощо;
• за допомогою щупалець (каракатиці); їжа захоплюється щупальцями (іноді перед цим жертва паралізується отрутою), після чого поглинається;
• зіскоблювання (садовий равлик); їжа зіскоблюється за допомогою спеціальної терки, розташованої на язику, після чого перетирається в ротовій порожнині;
• заковтування; глотки деяких тварин настільки великі, що навіть великі шматки їжі можуть пройти в них без попереднього розжовування;
• всмоктування; так харчуються тварини, які вживають рідку їжу. Всмоктування (можливо, з попереднім проколювання джерела їжі) здійснюється за допомогою зміненого ротового апарату (зазвичай, хоботка).

Головним енергетичним компонентом їжі гетеротрофів є глюкоза. Вона розщеплюється у клітинах у дві стадії. Під час першої стадії – гліколізу (безкисневого розщеплення) – глюкоза розщеплюється на дві молекули піровиноградної кислоти. Ця реакція протікає у цитоплазмі; для неї не потрібно присутності кисню. Сумарну реакцію гліколізу можна записати так:

Повна запис рівняння гліколізу складніша: так, для протікання реакції потрібні 2 молекули АТФ, а на виході утворюється 4 молекули АТФ (загальний вихід реакції залишається тим самим: 4 – 2 = 2 молекули АТФ). Подальша доля піровиноградної кислоти залежить від наявності кисню у клітині. Якщо він є, то кислота повністю окислюється до вуглекислого газу та води, а за його відсутності перетворюється на етанол чи молочну кислоту. Рівняння відповідних реакцій ми наведемо у параграфі «Використання енергії».

Гетеротрофне харчування: у чому його особливість і чим відрізняється від автотрофного

Різні живі організми мають різні джерела харчування, залежно від чого поділяються на автотрофи та гетеротрофи. Що таке автотрофи та гетеротрофи? Автотрофи - це організми, які створюють органічні речовини для свого виживання з природних неорганічних речовин. Гетеротрофи потребують готових органічних речовин, самі їх створювати не здатні.

Залежно від цього у природі існує два основних типи живлення живих організмів – автотрофне та гетеротрофне. Вони мають лише різні джерела поживних речовин, а й різні способи їх поглинання.

Залежно від умов проживання живим організмам може бути притаманний змішаний тип харчування, тобто вони здатні як до автотрофного, так і гетеротрофного харчування. Такі організми називають міксотроф. До них відносяться комахоїдні рослини (росянка, венерина мухоловка), рослини-паразити (омела, повилика), а також деякі водорості (евглена зелена). Видання Science Direct описує процес вирощування міксотрофних водоростей як корм для молюсків при їхньому комерційному розведенні.

Корови пасуться на пасовищі: Depositphotos

Що таке гетеротрофне харчування? Це тип харчування, у якому виживання одних живих організмів залежить з інших. Гетеротрофам доводиться поглинати необхідні органічні речовини, що створені автотрофами та іншими живими організмами. Сама назва такого типу харчування, як вказує освітня онлайн-платформа Un Academy, походить від гетеро (інший) і троф (харчування).

Гетеротрофне харчування передбачає надходження до організму складної органічної їжі. Цей процес складається з її прийому, перетравлення, всмоктування, асиміляції (засвоєння) та виведення. При цьому їжа повільно розщеплюється на дуже дрібні частки, корисні речовини всмоктуються в організм, виводяться непотрібні.

Гетеротрофне харчування притаманне всім тваринам, не фотосинтезуючим рослинам, грибам, деяким бактеріям. За способом поглинання їжі гетеротрофні організми поділяються на дві великі групи:

• Фаготрофи (голозої), які харчуються твердими шматками їжі та рідкими сполуками. До цієї групи відносяться всі тварини, які діляться у свою чергу на травоїдних та м'ясоїдних.
• Оглядофи, які беруть органічні речовини із розчинів через клітинні стінки. Це гриби та бактерії.

Живі організми адаптувалися кожен до свого типу харчування. Так, у хижаків розвинулися щелепи для подрібнення кісток, а у жуйних — особлива будова шлунків.

Гриби у лісі: Unsplash/Laura V

Автотрофне та інші типи харчування

Автотрофне харчування поряд з гетеротрофним відноситься до двох основних типів харчування. Крім того, гетеротрофне харчування як більш складне ділиться своєю чергою на голозойний і сапрофітний типи харчування. Окремий вид – паразитарне харчування.

Автотрофне харчування

Чим автотрофне харчування відрізняється від гетеротрофного? Освітня онлайн-платформа Un Academy наводить таку ключову відмінність: автотрофи виробляють собі їжу, а гетеротрофи покладаються на інші рослини та тварин. Видання Vedantu уточнює: гетеротрофи одержують складну, але заздалегідь приготовлену іншими організмами їжу.

Автотрофи створюють органічні речовини для своєї життєдіяльності з неорганічних: із вуглекислого газу, води, мінеральних солей із ґрунту, повітря, води. Залежно від джерела вони поділяються на такі групи:

• Фотоавтотрофи, яким для біосинтезу необхідне сонячне світло. Такий тип харчування називається фотосинтез, він притаманний усім рослинам та ціанобактеріям.
• Хемотрофи, які для біосинтезу використовують енергію хімічних реакцій окиснення неорганічних сполук. До них належать хемотрофні бактерії.

Найпоширеніші у природі автотрофи – рослини. Вони становлять до 90% всієї біоматерії на Землі та служать їжею для тварин та людини.

Квітучий луг та дерева: Freepik

Голозойне харчування

Залежно від джерела харчування або стану їжі гетеротрофи поділяються на біотрофи (живляться живими організмами) і сапротрофи (живляться мертвими тілами або екскрементами).

Тип живлення живими організмами називається голозойним харчуванням. Його, за свідченням видання Vedantu, також називають харчовим харчуванням. Воно притаманне всім тваринам, але від виду споживаних живих організмів вони можуть бути:

• зоофагами (грецькими), їжею яким служать інші тварини;
• фітофагами (травоїдними), які харчуються рослинами.

У природі є живі організми, які харчуються і тією, і іншою їжею — всеїдні.При голозойному харчуванні продукти переробляються системою травлення з виділенням простих молекул. Так, білок при цьому перетворюється на амінокислоти, які йдуть на побудову клітин організму. Такий тип харчування властивий людям та тваринам.

Лисиця зі здобиччю в зубах: Flickr/Mary Lee Agnew

Сапрофітне харчування

Їжею для сапрофітів служать речовини, що розкладаються, або екскременти живих організмів. Залежно від джерела їжі відомі такі види сапрофітів:

• детритофаги, що харчуються органікою, що розкладається;
• некрофаги, їжею яким служать трупи тварин;
• копрофаги, які харчуються екскрементами.

Сапрофіти можуть бути бактерії, гриби, рослини, тварини (сапрофаги). Переробляючи організми, що розкладаються, вони виконують важливу роль в екосистемі.

Паразитарне харчування

Такий вид харчування визначає платформа Un Academy. Паразити - це живі організми, що живуть за рахунок організмів своїх господарів. При цьому вони шкодять їм і можуть навіть занапастити. Відомі паразити, що живуть поза тілом господаря: воші, кліщі, комарі. Усередині тіла господаря поселяються аскариди, гельмінти, одноклітинні.

Усі живі організми ростуть і живуть за рахунок надходження ззовні необхідних поживних речовин. Але джерела дуже різні, від чого залежать типи харчування.

Дізнайтеся про все першими

Підпишіться та дізнавайтесь про свіжі новини Казахстану, фото, відео та інші ексклюзиви.