Типи харчування організмів. Мінеральне живлення
Загальна характеристика процесу харчування. Живим організмам для життєдіяльності необхідна енергія. При цьому відбувається різноманітна робота, наприклад синтез речовин, потрібних для росту і відновлення клітин і тканин; активний транспорт речовин у клітину і з клітини; електрична передача нервових імпульсів; механічне скорочення м’язів (рух); підтримка постійної температури тіла (у птахів і ссавців) та ін.
Процес придбання організмами енергії і речовини називається харчуванням. Одне з найбільш важливих відмінностей між тваринами, рослинами, бактеріями полягає в типі харчування. Типи харчування розрізняються за джерелом використовуваного організмами вуглецю.
Автотрофне живлення. Організми, що синтезують органічні речовини з простих неорганічних сполук, називають автотрофами (від грец. Autos – сам, trophe – їжа, харчування). До автотрофів відносять рослини і деякі бактерії.
Автотрофні організми поділяють на фотосінтетіков (від грец. Photos – світло, synthesis – з’єднання) і хемосинтетиков (“хемо” – перша складова частина слова, відповідна за значенням слову “хімічний”).
Фотосіітетікі (рослини, зелені Найпростіші і фотосинтезуючі бактерії) синтезують органічні речовини за участю вуглекислого газу і води з використанням енергії світла.
Хемосинтетики (бактерії, що беруть участь у кругообігу азоту, серобактерии, железобактерии) синтезують органічні речовини з мінеральних сполук, як джерело отримання органічної речовини вони відповідно використовують аміак, сірководень, оксид заліза (II), а енергію отримують внаслідок хімічних реакцій. Бактерії відіграють важливу роль у природі – беруть участь у кругообігу азоту, таким чином підтримуючи родючість грунту, а також у кругообігу сірки і т. Д. (Див. § 11).
Гетеротрофное харчування. Всі тварини, гриби, багато бактерії використовують для свого харчування готові органічні речовини. Ці організми за способом живлення належать до гетеротрофам.
Гетеротрофи (від грец. Heteros – інший) використовують для живлення вуглець, що входить до складу складних органічних речовин. Ці речовини дають гетеротрофам енергію, необхідну для їх життєдіяльності. Вони також служать джерелом атомів і молекул, що йдуть на оновлення клітинних структур і новоутворення цитоплазми в процесі росту і розмноження клітин. Разом з їжею гетеротрофи отримують вітаміни, які не синтезуються в їх організмі, але абсолютно необхідні для багатьох процесів, що відбуваються в клітинах. Зрештою виживання гетеротрофів залежить від активності синтезу органічних речовин автотрофами.
Способи добування і поглинання їжі у гетеротрофних організмів різноманітні, але шлях перетворення поживних речовин в засвоювану форму у більшості з них дуже схожий. Перетворення поживних речовин здійснюється у два етапи. Перший етап: розщеплення великих і складних молекул на простіші молекули – перетравлення. Другий етап: всмоктування розчинних молекул і транспортування їх до власних тканин організму.
Таким чином, всі організми за типом харчування класифікують залежно від джерела енергії (світловий або хімічної) і джерела вуглецю (вуглекислого газу або вуглецю, що входить до складу готових органічних речовин), що використовуються організмом для синтезу необхідних йому органічних речовин.
Мінеральне живлення рослин. Автотрофне харчування включає не тільки синтез вуглеводів з вуглекислого газу і води, але і повне задоволення всіх потреб організму в інших органічних речовинах: білках, жирах, вуглеводах, нуклеїнових кислотах. До складу білків, нуклеїнових кислот входять атоми азоту, сірки, фосфору та ін. Саме тому рослини потребують мінеральних речовинах: нітратах, фосфатах, сульфатах і т. Д. Поглинання розчинів мінеральних солей пов’язано з всмоктуванням води корінням рослин через кореневі волоски.
Незважаючи на те що в грунтовому розчині є багато речовин, коріння рослин поглинають тільки ті з них, які необхідні їм для життєдіяльності. Кількість вступників через кореневу систему мінеральних солей залежить від їх вмісту в грунті, від вологості і температури грунту, а також від виду рослин. Культурні рослини з урожаєм виносять з грунту велику кількість мінеральних солей, особливо нітратів, фосфатів, сульфатів. Тому в грунт потрібно постійно вносити мінеральні добрива, причому під різні культури – в різній кількості.
Зростаючі частини рослини – нирки, молоде листя, що розвиваються квітки, плоди і запасаються органи (бульби, цибулини та ін.) – Являють собою органи споживанні мінеральних солей (рис. 20).
Мінеральне живлення тварин. Мінеральні речовини потрібні і гетеротрофних організмам як істотне доповнення до органічної їжі. Тварини організми чутливі до нестачі, а тим більше до відсутності тих або інших мінеральних солей в їжі. Мінеральні речовини відіграють істотну роль у пластичних процесах, у формуванні тканин.
Для більшості тварин велике значення солей кальцію. Вони входять до складу раковин молюсків, дентину зубів, крові, клітинного вмісту. Солі кальцію, що містяться в їжі, засвоюються організмом і впливають на обмін речовин, зміцнюють захисні сили організму і підвищують його стійкість до інфекційних хвороб.
Життєво важливий елемент – фосфор. У тканинах організмів та харчових продуктах фосфор міститься у вигляді фосфорної кислоти та її солей (фосфатів). Фосфорна кислота бере участь у побудові молекул нуклеїнових кислот, АТФ, багатьох ферментів. З’єднання фосфору входять до складу м’язової, кісткової тканини, мозку і беруть участь у всіх видах обміну речовин.
Обмін фосфору в організмі тісно пов’язаний з обміном магнію. Велика частина магнію входить до складу кісткової тканини. Біологічна роль магнію пов’язана з каталітичними процесами, нормалізацією збудливості нервової системи. Магній має судинорозширювальними властивостями, стимулює перистальтику кишечника і виділення жовчі.
Калій відіграє важливу роль у процесах внутрішньоклітинного обміну. Іони калію забезпечують постійність внутрішнього середовища організму людини, сприяють проведенню нервових імпульсів до м’язів.
Важливе фізіологічне значення має натрій, іони якого знаходяться у всіх клітинах і тканинах і забезпечують постійність внутрішнього середовища організму, беруть активну участь у водному обміні.
Недостатність мінеральних елементів. Оцінити вплив окремих елементів нелегко, а іноді навіть неможливо. Наприклад, недолік хлорофілу у рослин може бути викликаний браком магнію або заліза. У овець і великої рогатої худоби часто спостерігається діарея (пронос), викликана нестачею міді в організмі. У хребетних тварин, у тому числі у людини, брак марганцю обумовлює порушення розвитку кісток, а недолік заліза викликає недокрів’я.
Найпоширеніше захворювання рослин пов’язано з нестачею калію, що виражається в пожелтении і побурении країв листя, в передчасної загибелі рослини. Брак міді викликає відмирання пагонів у рослин. Недолік вмісту марганцю проявляється плямистістю листя у бобів. Дефіцит бору викликає захворювання “гниль сердечка” у коренеплодів цукрових буряків. Неоднозначність спостережуваних афектів пояснюється тим, що мінеральні елементи роблять значний вплив на обмін речовин в клітинах.
Знання про мінеральному живленні організмів важливі і для медицини, і для сільського господарства, так як хвороба, що викликається браком певних хімічних елементів, схильні у всьому світі і рослини, і тварини, в тому числі люди.
(2 votes, average: 2.50 out of 5)