自养型营养与异养型营养的区别

17 Mar 2025 | 6 分钟阅读

根据生物体食物的来源和复杂程度,营养方式有两种。

这两种营养方式是——自养营养和异养营养。

  • 自养生物是指那些能够利用简单的无机物(如水、二氧化碳)和阳光或化学反应的能量来生产自身食物的生物。
  • 另一方面,异养生物是不能生产自身食物的生物,它们依赖自养生物或其他生物来获取营养。

自养生物一词指的是生物体通过其他来源(如光化学反应)的能量来合成自身食物的过程。在这个过程中,自养生物将无机分子转化为有机化合物。

自养生物使用的原材料包括无机材料(如水和阳光)。由此产生的有机化合物是碳水化合物,为所有生物提供能量。由于自养生物不依赖其他生物获取营养或食物,因此它们也被称为自给自足的生物或生产者。

另一方面,缺乏合成自身食物能力的生物称为异养生物。异养生物依赖自养生物来消耗已生产的有机化合物,以获取能量并正常运作。由于这些生物必须依赖其他生物获取食物和营养,因此它们也被称为消费者。完全依赖消耗生产者的生物属于第二个营养级,因为自养生物或生产者属于第一个营养级。

然后是那些不消耗自养生物的生物;相反,它们以属于第二营养级的生物为食。也就是说,它们吃动物,而不是植物或植物产品。就自养生物而言,这个部分分为不同的级别。异养生物的不同级别是——食草动物、食肉动物、杂食动物、真菌以及某些类型的细菌。

Difference Between Autotrophic and Heterotrophic Modes of Nutrition

自养生物

具有自养营养方式的生物也称为生产者,因为它们可以生产自己的食物。它们是所有其他生物的主要食物来源。自养生物也是生物圈的主要能量来源。光合作用和化能合成是生物体将光能或化学能转化为储存在有机物中的化学能以合成食物/葡萄糖(有机化合物)的两种过程。

自养营养方式有两种类别。

1. 光合自养生物

这些生物以光作为能量来源。它们通过光合作用捕获光,并将光能转化为化学能,以合成葡萄糖。光合自养生物的例子是绿色植物、藻类和一些细菌。绿色植物具有执行光合作用的特殊结构。

这些结构称为叶绿体,它们具有完整的机制,包括所有必要的色素和酶,可以有效地进行该过程。叶绿体存在于植物的叶子中,它含有一种称为叶绿素的色素。叶绿素具有吸收光的能力,因此它可以吸收阳光,植物利用阳光提取光能,然后将其转化为化学能。吸收光能并产生有机物的过程仅在叶子中进行。该过程通过一系列生化反应完成。这些反应包括:

i. 光反应

  1. 吸收光
  2. 电子传递链
  3. ATP合成
  4. 水分子分裂

ii. 暗反应

  1. 碳固定
  2. ATP/NADPH还原为3-磷酸甘油醛
  3. RuBP再生

2. 化能自养生物

这些生物利用化学反应作为化能合成的能量来源。化能自养生物的例子是一些生活在深海热泉、温泉或酸性土壤等极端环境中的细菌和古菌。

化能自养生物也称为化能自养生物,因为它们能够氧化无机化合物以获取能量。它们不依赖光合作用。它们的代谢具有从体内化学反应中提取能量并将所获得的能量用于合成有机化合物的独特能力。

与光合自养生物一样,有机化合物为它们正常运作提供能量,并且对生物的生存和生长至关重要。化能自养生物使用的无机化合物包括氨、氢气、亚硝酸盐、铁、硫化氢等。

这些无机化合物在化能自养生物体内被氧化,并利用能量。前面提到的无机化合物是为代谢反应提供动力的电子供体的良好例子。

Difference Between Autotrophic and Heterotrophic Modes of Nutrition

异养生物

具有异养营养方式的生物也称为消费者,因为它们无法自己制造食物,并且依赖其他生物来获取能量。它们不合成糖,而是具有分解生产者制造的复杂食物为简单分子的机制。细胞呼吸执行分解食物的任务,并释放能量作为副产品。这些能量被生物体用于执行其他生命任务。

异养生物也根据其食物来源和摄食方式分为不同的类别。异养生物的不同类别如下:

1. 食草动物 - 仅食用初级生产者(如植物和藻类)或仅食用植物产品的生物称为食草动物。食草动物的例子有山羊、牛、鹿等。

这些生物具有一些非常特殊的器官和适应性,有助于它们有效地从植物材料中提取营养。其中一些适应性包括存在喙和专门的牙齿结构,用于正确咀嚼或研磨食物。

它们还有一个细长的消化道,具有某些专门的器官,用于正确消化植物材料。消化系统的结构最大化了营养吸收。它们体内还存在共生微生物,可以分解植物材料中存在的复杂大分子营养素为简单化合物。

2. 食肉动物 - 以食草动物为食的生物称为食肉动物。它们是食肉生物。食肉动物的例子有狮子、老虎、猎豹等。

3. 杂食动物 - 可以食用植物/植物产品以及动物的生物称为杂食动物。杂食动物的例子有熊、人类等。

4. 腐生生物 - 分泌酶来消化环境中有机物的生物。

5. 碎屑食者 - 依赖死亡的动植物获取营养的生物称为碎屑食者。

6. 寄生生物 - 生活在其他生物体内或在其体内,并以损害它们的方式从它们的身体获取食物的生物。

Difference Between Autotrophic and Heterotrophic Modes of Nutrition

结论

自养生物和异养生物之间最主要的区别在于,自养生物不依赖其他生物获取食物或营养来源。它们有能力生产自己的食物。

另一方面,异养生物缺乏生产自己食物的机制,因此总是依赖其他生物获取食物。两种生物之间的另一个区别是,自养生物使用简单的无机分子来合成复杂的分子(有机分子)。相反,异养生物摄入复杂的有机分子并将其分解为简单的有机分子。

自养生物在食物链和碳循环中起着重要作用,它们位于第一个营养级,而异养生物则占据食物链中的第二个或第三个营养级。异养生物同样重要,因为它们通过呼吸作用帮助回收二氧化碳。

自养生物与异养生物的区别

特征自养生物异养生物
定义利用阳光或无机化合物生产自身食物的生物通过消耗其他生物获取食物的生物
能量来源阳光或无机化合物有机化合物
碳源二氧化碳或无机碳有机碳
示例植物、藻类、部分细菌动物、真菌和大多数细菌
营养需求仅需要氮、磷、硫等无机营养素需要多种有机营养素,如氨基酸、维生素和矿物质
营养级初级生产者消费者或分解者
食物链中的作用位于食物链的底部位于食物链的更高营养级

下一主题区别