自养营养

2025年3月17日 | 阅读 3 分钟

自养(Autotrophic)这个词由两个词组成:Auto(自动)和Trophic(营养)。Trophic 的意思是营养,而 auto 的意思是自我。这个词的真正定义是自我营养。在阳光的照射下,生物体从水、二氧化碳和矿物质盐等简单的无机物中获取营养。所有绿色植物都具有自养营养。蓝藻和蓝细菌等植物就是自养营养的例子。

植物的营养

为了保证生命过程正常进行,所有生物都需要某种形式的能量和营养元素。此外,所需的能量是通过食物获得的。

Autotrophic Nutrition

植物及其营养需求

植物和所有生物一样,也需要某种形式的能量来生存。它们的结构由细胞和组织构成。它们也会增大尺寸和周长。它们是构建生态系统的。然而,它们需要营养才能产生食物。自然,所需的营养是不同的。植物的这种营养被称为“自养营养方式”。这意味着植物具有通过利用简单无机化学物质来获取有机物质,从而生产自身营养的独特能力。它们从太阳二氧化碳(CO2等非生命来源获取能量。植物中也相应地存在叶绿素,即绿色色素。植物可以生产简单的碳水化合物,植物将其用于获取能量。当植物拥有过量的碳水化合物时,它们会将其储存起来供以后使用。

自养营养的类型

根据使用的能源类型,植物的自养营养可以分为两类。这两种营养形式是光合自养营养(其中阳光是唯一的能源)和化学自养营养(其中化学物质是唯一的能源)。

1. 光合自养营养

光合自养生物是利用阳光的能量,通过光合作用从无机物合成有机物的自养生物,这一过程称为光合自养营养或光合作用。

光合作用

光合作用是植物生产自身食物的过程。光合作用主要发生在植物的叶子中,通常被称为植物的“厨房”。在某些情况下,甚至茎部也具有进行光合作用的能力。

为了生产淀粉,需要将太阳能转化为化学能。为了完成这个过程,植物的不同部分执行不同的功能。

  • 叶子 - 它们被认为是植物的食物制造者。
  • 气孔 - 气孔是叶子下表皮上的小孔,允许空气中的二氧化碳通过。
  • - 它从土壤中收集养分和水,并将它们输送到植物的各个部分。

叶绿体是维管植物叶子中存在叶绿素的特殊结构。在阳光下,植物利用二氧化碳和水生产葡萄糖。白天,叶子中的气孔会释放氧气作为副产品。食物被合成并输送到工厂的各个部分进行储存和使用。这些绿色植物需要土壤中的氮来生产蛋白质。

2. 化学自养营养

在这种营养方式中,生物体可以利用化学能生产自身食物,而不需要阳光。这种营养方式仅在夜间可行。例如,硝化细菌、氢细菌等细菌。

因此,以化学物质作为能源的生物称为化能自养生物。它们通过化学合成自身营养。化学合成是一种技术,通过这种技术,某些生物(如细菌)利用化学能合成碳水化合物。

化能自养营养的例子

  • 利用大气中的碳源(如二氧化碳)的生物。例如,极端微生物。
  • 嗜盐菌(喜盐细菌)是喜欢盐的细菌。嗜盐菌是在高盐度条件下生存的生物。它们是一种极端环境生物。(这个名字来源于一个希腊语短语,意思是“喜盐”。)
  • 产甲烷菌是产生甲烷的生物(不要与甲烷氧化菌混淆)。
  • 生活在海洋最深处的细菌和古菌。

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