Автотрофты қоректену түрлері

Жер бетінде тіршілік ететін барлық тірі организмдер қоректену түрлеріне қарай автотрофты және гетеротрофты қоректенетін екі топқа бөлінеді. Автотрофты қоректенетін организмдер тобы жай минералдық заттардан күрделі органикалық заттар түзеді және бүл реакцияға күн сәулесінің энергиясын немесе химиялық тотығу реакцияларының энергиясын пайдаланады. Қоректенудін. гетеротрофты түрі дайын органикалық заттар есебінен жүзеге асырылады. Автотрофты қоректенудің үш түрі болады, Олар — жоғары және төменгі сатыдағы жасыл өсімдіктер фотосинтезі, бактериялық фотосинтез немесе фоторедукция және хемосинтез. Біздің планетамыздағы органикалық заттардың барлық қоры осы үш процестің нәтижесінде түзілген. Жасыл пигменті бар жоғары және төменгі сатыдағы өсімдіктерде фотосинтез процесі жүреді. Хлорофилдің қатысуымен өсімдіктер күн энергиясын сіңіріп, оны химнялық қосылыстар энергиясына айналдырады. Хлорофилдің сіңіргенэнергиясы бірқатар аралық акцепторлар арқылы су мен көмір қышқыл газына жеткізіледі, осының нәтижесінде инертті болып саналатын бұл заттар күрделі органикалық қосылыстар түзе отырып әрекеттеседі. Жалпы алғанда, фотосинтез реакциясының жиынтық теңдеуін былайша жазуға болады: бұл теңдеу СО₂ және Н₂О сияқты жай минералдық заттардан күн сәулесінің энергиясы есебінен органикалық заттар — углеводтар түзілетіндігін көрсетеді. Фотосинтез кезінде бос оттек бөлініп шы-ғуының зор маңызы бар. Фотосинтез процесінің арқасында Жер атмосферасында оттегінің қоры жасалып, тіршіліктің аэробты формалары дамыды. Қ. А. Тимирязев жасыл өсімдіктердің фотосинтез қызметінің космостық ролін сипаттап берді. Күн сәулесін сіңіріп, бос оттегін бөліп шығару арқасында жасыл өсімдіктер Жер бетіндегі тіршіліктің қалыпты дамуына зор үлес қосты.

Эволюция барысында фотосинтез процесін жүргізуші организмдер хемосинтез процесін жүргізуші организмдерден кейін пайда болды, алайда фотосинтез процесі кезінде қоры іс жузінде шексіз болып табылатын заттар мен күн энергиясы пайдаланылатындықтан, бул процесс барынша дамыды. Жоғары сатыдағы өсімдіктер фотосинтезінің арқасында көмірдің, шымтезек пен мұнайдың қоры ерте замандағы геологиялық дәуірлерде қалыптасты. Жер бетінде тіршілік ететін гетеротрофтардың бәрі де қоректік заттарды өсім-діктер фотосинтезі есебінен қабылдайды.

Көмір қышқыл газы зат алмасуына қатысып, организмге фотосинтез процесінен тыс, қараңғылық жолмен де сіңірілуі мүмкін екендігі белгілі. Белгілі бір органикалық радикалға қосыла келе, көмір қышқыл газы кейін тотықсызданатын карбоксил тобының қурамына кіреді. Кетоқышқылдар осы сияқты көмір қышқыл газын қосып алу реакциясына (карбоксилдеу реакциясына) көбірек ұшырайды. Бұл реакция барлық автотрофты және гетеротрофты организмдерге тән.

Бактериялық фотосинтез эволюция тұрғысынан алып қарағанда өте ертеде пайда болған. Бактериялық фотосинтез немесе фоторедукция деп аталатын бұл процесс бактериялар тобында жүзеге асырылады. Бұл топқа пурпурлық (қанқызыл) және қызыл күкірт бактериялары, пурпурлық күкірт емес бактериялар, жасыл күкірт бактериялары жатады. Олардың құрамында хлорофилден біраз айырмашылығы бар бактерйохлорофилл пигменті және каротиноидтар бар. Пигменттері болуының арқасында олар күн сәулесінің энергиясын сіңіреді. Бактериялық фотосинтез бен өсімдіктер фотосинтезінің ұқсастығы, міне, осында. Мұнда сутек көзі ретінде су емес, көмірсутектер, күкіртсутектер мен май қышқылдары пай-даланылады. Фотосинтезден ерекше, мұнда оттек бөлініп шықпайды. Сутек көздері аз таралғандықтан, сондай-ақ олардың қоры өте шектеулі болғандықтан фоторедукция процесі кең дамып, таралмаған.

Атмосферада бос оттегінің жиналуы салдарынан автотрофтық қоректенудің үшінші түрі — хемосинтез жүзеге асады. Хемосинтезді орыс микробиологы С. Н. Виноградский ашты. Хемосинтез жарық жоқ жердегі аэробты жағдайларда тіршілік ететін, пигментсіз бактериялар тобына тән. Көмір қышқыл газын тотықсыздандыру үшін бұл бактериялар күн энергиясын емес, химиялық тотығу реакцияларының энергиясын пайдаланады. Күкірттің алуан түрлі қосылыстарын тотықтыратын күкірт бактерияларының үлкен тобы хемосинтез бактерияларына жатады. Күкірттің тотығуы нәтижесінде энергия бөлініп шығады, оны бактериялар органикалық қосылыстар түзе отырып, көмір қышқыл газьш тотықсыздандыру үшін пайдаланады. Сондай-ақ С. Н. Виноградский ашқан нитрофикациялаушы бактериялар да хемосинтез бактерияларына жатады. Хемосинтездің фотосинтезден энергия көзі жөнінен де, сондай-ақ сутек көзі жөнінен де айырмашылығы бар. Бұл процесс оттегін бөліп шығармастан етеді. Энергия мен сутек көздерінің шектеулі болуы салдарынан хемосинтез кең таралмаған.

Дата добавления: 2015-12-01