Туканы, попугаи и попугайчики имеют очень сильные клювы, которые помогают им уничтожать орехи, а также служат стабилизирующим средством, чтобы взбираться на большие деревья и доставать орехи выше.
Производитель – определение, виды и примеры
Продуценты — это организмы, способные производить простые углеводы, такие как глюкоза, из газообразного углекислого газа. Этот процесс производства органических молекул из неорганических источников углерода называется первичным производством. Энергия для этого процесса может поступать от солнечного излучения, химических реакций или тепла от геотермальных источников в морских глубинах. На суше большинство производителей — это растения. В морской продукции преобладают водоросли и планктон.
Существует два основных типа первичных продуцентов — фототрофные и хемотрофные.
Фототрофы используют энергию солнца для преобразования углекислого газа в углеводы. Процесс, с помощью которого это происходит, называется фотосинтезом. В дальнейшем энергия химических связей углеводов высвобождается в процессе дыхания и используется для работы метаболических путей. Аналогичный процесс происходит в хемотрофных организмах, за исключением того, что источником энергии являются неорганические реакции окисления и восстановления. Хемотрофные организмы почти всегда микроскопические и встречаются в местах, где не хватает воды и света.
Иногда используются такие термины, как «вторичные производители» и «третичные производители». Животные, питающиеся растениями, считаются вторичными производителями, поскольку они «производят» биомассу для своих хищников. Аналогично, плотоядные животные, которые питаются другими видами, считаются «третичными производителями». На любом трофическом уровне потребитель может потреблять только 10% калорий, доступных его производителю. Поэтому энергетические пирамиды с более чем четырьмя уровнями или «четвертичные производители» встречаются редко.
Производители являются основным источником биомассы на Земле. Они составляют основу всех энергетических пирамид и являются первым трофическим уровнем в каждой экосистеме: первичные производители используют энергию солнца или химических реакций и связывают неорганический углерод в виде углеводов. Благодаря своей роли в связывании углекислого газа они играют решающую роль в формировании погодных условий по всему миру, поддерживая оптимальную температуру и годовое количество осадков. При фотосинтезе также образуется кислород в качестве побочного продукта, который потребляется всеми организмами для высвобождения химической энергии, запасенной в углеводах.
Такие продуценты, как лишайники, являются важными первопроходцами, поскольку они изменяют абиотическую среду, делая ее более пригодной для жизни. Они ускоряют разложение и способствуют отложению органических веществ, что приводит к образованию почвы.
Вместе с абиотическими факторами производители играют ключевую роль в определении биоразнообразия на территории. Например, если основным производителем является планктон, то будут размножаться травоядные, питающиеся фильтрами, а затем плотоядные, которые могут потреблять эти организмы. С другой стороны, районы с высокими деревьями в конечном итоге будут благоприятствовать травоядным, таким как жирафы, которые могут дотянуться до более высоких ветвей, а затем отбирать хищников, способных охотиться на этих быстрых животных. Таким образом, первичный производитель находится в центре всей экосистемы.
- АТФ — Аденозинтрифосфат (АТФ) — это трифосфатный нуклеозид с двумя энергетическими связями, который используется в качестве энергетической валюты клетки.
- Фотозависимые реакции — реакции, происходящие в тилакоидных мембранах хлоропластов и начинающиеся с фотоокисления хлорофилла, что приводит к высвобождению молекулярного кислорода, восстановленных нуклеотидов и АТФ.
- Реакционные центры — участки в хлоропластах, где световая энергия фотона улавливается и перерабатывается красящим пигментом для начала других химических реакций, которые в конечном итоге приводят к образованию восстановленных углеводов.
- RuBisCO — фермент, присутствующий в хлоропластах, который катализирует реакцию между углекислым газом и пятиуглеродным сахаром рибулоза дифосфатом. Это первый шаг в серии реакций, в результате которых из углекислого газа образуется биодоступный углерод.
викторина
1. назовите органеллу растения, в которой происходит фотосинтез. A. Митохондрия B. Хлоропласт C. Ядро D. Клеточная мембрана
Ответ на вопрос 1
C — правильно. Хлоропласты. Мембраны хлоропластов участвуют в фотосинтезе, но сама мембрана растительной клетки не играет важной роли. Митохондрии являются местом окисления углеводов, а не восстановления углекислого газа. Ядро — это место, где хранится генетический материал.
2. кто является крупнейшим производителем? A. Бурые водоросли B. Цветущие растения C. Хемотрофные бактерии D. Все вышеперечисленное.
Ответ на вопрос 2
D — правильно. Все организмы являются первичными производителями. Цветущие растения и водоросли являются фототрофными. Хемотрофные бактерии используют энергию, высвобождаемую в результате реакций окисления/восстановления неорганических веществ.
3. фотосинтез высвобождает электроны из A. кислорода в молекулы воды B. углерода в молекулы глюкозы C. углерода в углекислый газ D. кислорода в атмосфере
Ответ на вопрос 3
Правильно. Кислород в молекулах воды. Фотосинтез можно описать как процесс, в котором вода окисляется с выделением газообразного кислорода, а углекислый газ восстанавливается с образованием углеводов. Когда углерод глюкозы окисляется кислородом, это называется дыханием.
От крошечных видов до возвышающихся красных деревьев — здесь удивительное разнообразие растений. Примечательно, что у этих разных видов один и тот же механизм фотосинтеза. Фотосинтез происходит в специальных органеллах, называемых хлоропластами, которые содержат пигменты, такие как хлорофилл.
Продуценты — это.
Продуценты — это организмы, которые производят органические вещества (в основном углеводы) из неорганических соединений (в основном углекислого газа). Их также называют автотрофами (что это такое?).
Почти все зеленые растения относятся к этой категории, поскольку только они могут использовать солнечную энергию для получения питательных веществ из воды, почвы и воздуха. Этот процесс называется фотосинтезом, а сами растения — фотоавтотрофами.
К производителям также относятся некоторые виды бактерий, которые способны синтезировать органические вещества даже без солнечного света, получая энергию в ходе сложных химических реакций. Эти микроорганизмы классифицируются как хемоавтотрофные организмы.
Характерной особенностью производителей является то, что им не нужно добывать пищу: Их врожденные, природные способности позволяют им расти и развиваться в полную силу.
В результате своей деятельности производители выделяют биологическую материю в экосистему Земли (что это такое?). Их общий годовой объем (валовая первичная продукция) оценивается в 220-240 млрд. тонн на суше и 100-120 млрд. тонн сухого вещества в море.
Примерно половина этого огромного количества идет на поддержание самих производителей (дыхание и корневые выделения), поэтому чистая первичная продукция будет равна половине.
Это пищевая цепочка «потребитель-потребитель-потребитель-потребитель-потребитель».
Приведенные выше цифры являются усредненными, поскольку разные источники дают совершенно разные цифры в зависимости от метода сбора.
Продуценты-фотоавтотрофы
Клетки фотоавтотрофов содержат хлорофилл, который участвует в процессе фотосинтеза, то есть образования органических веществ из неорганических, в основном углекислого газа (CO2) и воды (H2O).
Как уже упоминалось, эти организмы — в основном зеленые растения, которые являются основными производителями органических веществ. Это означает, что они служат питательными веществами для других организмов.
К ним также относятся цианобактерии, которые являются единственными микроорганизмами, способными к фотосинтезу.
Фотоавтотрофные организмы существуют не только на суше, но и в водной среде, но только там, куда проникает солнечный свет (в так называемой фотозоне).
Они часто вступают в симбиоз (что это такое?) с другими растениями, которые не могут использовать солнечную энергию для фотосинтеза. Примером может служить лишайник — ассимилированная структура из крошечных зеленых водорослей (или цианобактерий) и грибов.
Продуценты-хемоавтотрофы
Хемотрофные организмы, которые не могут поглощать энергию солнечного света, используют другую альтернативу — химическую окислительно-восстановительную реакцию с участием сероводорода, метана, серы, двухвалентного железа и других неорганических соединений.
Эти организмы встречаются только среди бактерий, и их количество невелико по сравнению с фотоавтотрофными организмами. Однако их физиологические, биологические и химические свойства имеют огромное значение для функционирования всей экосистемы.
Хемоавтотрофные организмы классифицируются в зависимости от типа веществ, участвующих в реакции окисления:
- Нитрифицирующие бактерии,
- водородные бактерии,
- серные бактерии,
- железобактерии.
В настоящее время науке известно несколько тысяч видов этих микроорганизмов, и новые открытия не заставят себя ждать.
