Питание организмов как способ получения питательных веществ из внешней среды

Большинство многоклеточных организмов образовано различными видами тканей, специализирующимися на выполнении определенных функций. у растений выделяют образовательные, покровные, механические, проводящие и основные ткани. животным свойственны эпителиальная, мышечная, соединительная и нервная тани. из разных видов тканей образуются органы и системы органов.

1. Чем обусловлено возникновение тканей у высших растений?

2. Какую функцию выполняет эпидермис, каково в связи с этим строение его кле­ток?

3. Каковы принципиальные различия в строе­нии ксилемы и флоэмы?

4. Что принципиально отличает соединитель­ную ткань от других тканей животных?

5. Каковы отличия в функционировании раз­ных видов мышечной ткани?

6. Что такое орган и система органов орга­низма?

Обязательным условием суще­ствования любого организма явля­ется постоянный приток питатель­ных веществ и постоянное выделе­ние конечных продуктов жизнеде­ятельности. Питательные вещества являются источником энергии и атомов химических элементов (прежде всего атомов углерода), необходимых для построения либо обновления всех структур организ­ма. Процесс приобретения орга­низмами вещества и энергии на­зывается питанием. Преобразова­ние недоступной для выполнения работы энергии химических связей органических веществ в доступные формы происходит в процессе кле­точного дыхания.

Главным элементом, из которо­го живые организмы строят орга­нические вещества, является угле­род. В зависимости от того, какой источник атомов углерода исполь­зуют организмы, их можно разде­лить по типу питания на несколь­ко групп.

Организмы, которые для синте­за органических веществ потребля­ют диоксид углерода (СО₂), назы­ваются автотрофными, или ав-тотрофами (от греч. autos — сам и trophe — питание), а способ пи­тания — автотрофным. Другие организмы используют в качестве источников атомов углерода и дру­гих элементов готовые органичес­кие вещества. Такой тип питания называется гетеротрофным (от греч. heteros — иной, разный и...троф), а организмы, питающиеся готовой органической пищей, — гетеротрофными, или гетеро-трофами.

Для осуществления процессов синтеза органических веществ ав-тотрофным организмам необходима энергия. Те из них, которые исполь­зуют для этого энергию солнечного света, называются фототрофами (от греч. photos — свет и...троф), а те организмы, которым нужна энер­гия химических реакций, — хе-мотрофами. Для фототрофов ха­рактерно наличие в их клетках пигментов (в том числе какой-либо формы хлорофилла), которые по­глощают солнечную энергию, ис­пользуемую в процессе синтеза органических веществ в клетке.

К фотоавтотрофным организ­мам принадлежат все зеленые рас­тения, некоторые протисты, циано-бактерии, зеленые и пурпурные се­робактерии. Эти организмы осуще­ствляют фотосинтез — синтезиру­ют первичные органические веще­ства из неорганических с исполь­зованием энергии света.

К гетеротрофным организмам относятся все животные, грибы, часть протистов, большинство бак­терий. Гетеротрофы потребляют органические вещества, создавае­мые фотоавтотрофами.

Между автотрофными и гетеро­трофными организмами существу­ет тесная взаимосвязь. Так, авто-трофы в результате процессов фо­тосинтеза и хемосинтеза создают запасы первичного органического вещества на Земле. Гетеротрофные организмы потребляют это первич­ное органическое вещество и все­цело зависят от него. В то же вре­мя, расщепляя органические веще­ства в процессе своей жизнедеятель-

ности, они превращают их в про­стые неорганические вещества, до­ступные автотрофам, и способству­ют таким образом осуществлению круговорота веществ в природе, что является одним из обязательных условий длительного существова­ния жизни на Земле.

Способы добывания и поглоще­ния пищи у гетеротрофных орга­низмов очень разнообразны, одна­ко путь превращения питательных веществ у большинства из них схо­ден. По существу, это превращение состоит из трех процессов: расще­пления сложных молекул (по­лимеров) на более простые (моно­меры), или переваривания, после­дующего всасывания про­стых молекул и транспорта их ко всем клеткам и тканям орга­низма.

Известны три способа гетеро­трофного питания: голозойный, сапротрофный и симбионтный.

Голозойный тип питания (от греч. holos — целый, полный, zoo — жи­вотное) характерен для животных. Эта группа организмов обладает специальным пищеварительным трактом, в разных отделах которо­го осуществляется ферментативное расщепление (переваривание) пи­щи, всасывание, транспорт простых органических веществ к клеткам и тканям, ассимиляция (использова­ние всосавшихся молекул для по­лучения энергии и синтеза соб­ственных органических веществ), экскреция, т.е. выделение из орга­низма в окружающую среду непе­реваренных остатков пищи. Этот тип питания свойствен и однокле­точным (например, амебе), осуще­ствляющим фагоцитоз и пищеваре­ние в фаголизосомах.

Сапротрофный тип питания (от греч. sapros — гнилой и...троф) ха­рактерен для грибов и большинства бактерий. Сапротрофы питаются мертвым или разлагающимся орга­ническим материалом, выделяя ферменты непосредственно на него. Растворимые конечные продукты такого внеорганизменного перева­ривания всасываются и ассимили­руются сапротрофами.

Симбиотный тип питания (от греч. symbiosis — совместная жизнь) характерен для организмов, ведущих совместное существова­ние. При этом организмы могут извлекать из этого объединения обоюдную пользу (мутуалисти-ч е с к и й тип питания) или одно­стороннюю пользу (паразити­ческий тип). Мутуалистичес-кий тип питания наблюдается, например, когда клубеньковые бак­терии, поселяющиеся в клетках корней бобовых растений, снабжа­ют их азотистыми соединениями, а растение в свою очередь постав­ляет бактериям углеводы.

При паразитическом типе пита­ния организм паразита получает органические вещества от организ­ма хозяина, причиняя последнему существенный вред. Паразитичес­кий способ питания характерен для некоторых бактерий (дифтерийная и столбнячная палочки, стафило­кокк, холерный вибрион и др.), жи­вотных (сосальщики, ленточные черви, аскариды и др.), высших ра­стений (повилика европейская, за­разиха, петров крест и др.).

Существует группа организмов, которые в зависимости от условий обитания могут переходить с одно­го типа питания на другой. Они называются миксотрофами, или

организмами со смешанным типом питания. К ним принадлежат не­которые виды цианобактерий, а также эвглена.

Следует отметить, что все жи­вые организмы нуждаются не толь­ко в органических веществах. Для их нормального существования не­обходим целый ряд неорганических веществ: вода, кислород, минераль­ные соли, содержащие натрий, кальций, магний, азот, фосфор, серу, железо, а также бор, марга­нец, цинк, молибден, медь, кобальт и др.

Питание – способ получения из внешней среды источников энергии и вешеств, необходимых для построения или обновления структур организма. Выделяют два основных типа питания – автотрофный и гетеротрофный.

1. Зачем организмам необходимо пита­ться?

2. Что положено в основу выделения разных типов питания?

3. Каковы источники энергии для построения органических веществ клетки у автотрофных организмов?

4. Чем различаются разные способы гете­ротрофного питания?