ГДЗ до підручника «Біологія і екологія» В.І. Соболь. 10 клас

§ 24. Особливості обміну речовин у гетеротрофних організмах

Пригадайте!

Що таке автотрофне живлення?

Автотрофне живлення — це тип живлення, при якому організм отримує енергію та живлення з джерел, відмінних від інших організмів. Автотрофи використовують зовнішнє джерело енергії, наприклад світло або хімічну енергію, для перетворення неорганічних речовин, таких як вуглекислий газ і вода, в органічні речовини, такі як вуглеводи. Цей процес називається фотосинтезом у рослин та інших автотрофів і хемосинтезом у деяких бактерій. Автотрофи є основними виробниками в екосистемі, і інші організми, такі як тварини та гриби, покладаються на них для отримання енергії та харчування.

ДІЯЛЬНІСТЬ

За допомогою таблиці в робочому зошиті порівняйте автотрофний та гетеротрофний типи обміну речовин й перетворення енергії. Сформулюйте висновок про подібність та відмінності.

Автотрофи здатні перетворювати енергію сонячного світла або неорганічних хімічних реакцій в органічні молекули, такі як глюкоза. Гетеротрофи, з іншого боку, покладаються на споживання органічних молекул із свого середовища як джерело енергії. Обидва процеси передбачають перетворення енергії з однієї форми в іншу, але процес, який використовують автотрофи, відрізняється від процесу, який використовують гетеротрофи. Автотрофи використовують фотосинтез і хемосинтез для перетворення енергії сонячного світла або неорганічних сполук в органічні молекули, тоді як гетеротрофи використовують клітинне дихання для перетворення енергії від органічних молекул в енергію, яку можуть використовувати їхні клітини. Обидва процеси необхідні для виживання організмів і мають важливе значення для функціонування біосфери.

Struthio camellus – така латинська назва цього птаха, в якій слово camellus означає «верблюд». І це не дивно, адже про подібність африканських страусів з верблюдами говорять опуклі очі, великі вії та розміри тіла. Це найбільший із сучасних птахів. Його зріст сягає 270 см, а маса – 175 кг. Мало хто знає, що страус – єдиний сучасний птах, у якого є сечовий міхур. Які особливості обміну речовин й перетворення енергії у організмів цього виду?

Метаболізм і перетворення енергії в Struthio camellus, або африканського страуса, відносно подібні до інших птахів. Як і інші птахи, африканський страус отримує енергію зі свого раціону, який складається переважно з рослинних продуктів, таких як насіння, фрукти та листя. Потім ця енергія перетворюється на хімічну енергію, яка зберігається у вигляді молекул АТФ. Африканський страус також має унікальну адаптацію до навколишнього середовища, що дозволяє йому економити енергію, використовуючи свій великий розмір тіла для накопичення жиру. Потім цей жир розщеплюється і використовується як джерело енергії під час підвищеної активності або стресу. Крім того, африканський страус має дуже ефективну дихальну систему, яка сприяє перетворенню кисню в енергію. Це важливо, оскільки африканський страус здатний бігати зі швидкістю до 70 км/год.

СТАВЛЕННЯ

Квашені овочі отримують завдяки молочно-кислому бродінню, за якого утворюється молочна кислота, що є консервантом овочевої продукції. Консервовану продукцію треба зберігати без доступу кисню, інакше на розсолі розвиватиметься грибок оїдіум (Oidium lactis), який призводить до зменшення кількості речовини-консерванту і розвитку процесів гниття. А що таке бродіння як процес катаболізму?

Ферментація — це тип катаболізму, при якому енергія вивільняється з органічних молекул, таких як вуглеводи та жири, шляхом їх розщеплення на простіші молекули, такі як етанол, молочна кислота та вуглекислий газ. Ферментація не потребує кисню і є анаеробним процесом, тобто відбувається за відсутності кисню. Під час бродіння ферменти розщеплюють органічні молекули і вивільняють енергію, яка може бути використана організмом. Під час молочнокислого бродіння утворюється молочна кислота, яка є консервантом, який допомагає пригнічувати ріст мікроорганізмів і запобігати псуванню. Бродіння використовується в харчовому виробництві для виробництва алкогольних напоїв, хліба, сиру та інших продуктів.

РЕЗУЛЬТАТ

1. Хто такі гетеротрофи?

Гетеротрофи - це організми, які не можуть самостійно виробляти їжу, і повинні покладатися на інші організми для отримання енергії та харчування. Прикладами гетеротрофів є тварини, гриби та деякі бактерії. Гетеротрофи отримують енергію та харчування, споживаючи інші організми, прямо чи опосередковано. Наприклад, тварини є гетеротрофами, які харчуються іншими організмами, такими як рослини чи інші тварини, тоді як гриби харчуються мертвою органікою, а деякі бактерії отримують енергію, розщеплюючи органічні молекули.

2. Назвіть основні групи гетеротрофів.

Основні групи гетеротрофів — травоїдні, м’ясоїдні, всеїдні та розкладачі. Травоїдні отримують енергію, споживаючи рослини та продукти рослинного походження. Хижі тварини харчуються іншими тваринами та продуктами їх переробки. Всеїдні споживають як рослини, так і тварин. Розкладачі розщеплюють органічні речовини з метою отримання енергії.

3. Назвіть етапи катаболізму гетеротрофних організмів.

Стадії катаболізму гетеротрофних організмів включають гліколіз, цикл Кребса і ланцюг транспортування електронів. Гліколіз - це процес, за допомогою якого глюкоза розщеплюється на піруват і АТФ. Цикл Кребса - це процес, за допомогою якого піруват далі розщеплюється на вуглекислий газ, АТФ та інші молекули. Ланцюг транспортування електронів — це процес, за допомогою якого енергія від розпаду глюкози використовується для виробництва АТФ.

4. Назвіть визначальну особливість метаболізму гетеротрофів.

Визначальною особливістю метаболізму гетеротрофів є те, що вони отримують енергію за рахунок розпаду органічних сполук, а не за рахунок світла чи неорганічних сполук. Гетеротрофи розщеплюють органічні сполуки, такі як вуглеводи, білки та жири, використовуючи процес, який називається катаболізмом. Катаболізм включає розпад більших молекул на більш дрібні з виділенням енергії.

5. Наведіть приклади речовин, що видаляються в гетерофних організмів.

Гетеротрофні організми видаляють зі свого середовища такі речовини, як вуглекислий газ, кисень, азот, фосфор і сірка. Ці речовини використовуються для побудови органічних молекул і забезпечення організму енергією. Вуглекислий газ використовується для синтезу цукру та інших органічних молекул, кисень використовується для дихання, азот використовується для виробництва білків та інших азотовмісних молекул, фосфор використовується для синтезу ДНК та інших молекул, а сірка використовується для синтез амінокислот.

6. Які особливості обміну речовин у гетеротрофних організмів?

Особливості метаболізму в гетеротрофних організмах включають розщеплення органічних сполук, таких як вуглеводи, білки та жири, для отримання енергії, синтез нових органічних молекул із поглинених елементів і виділення відходів, таких як вуглекислий газ і вода. Гетеротрофні організми покладаються на катаболічний розпад органічних молекул для отримання енергії та анаболічний синтез нових молекул для побудови та відновлення. Енергія, що виділяється під час катаболічної реакції, використовується для живлення анаболічних реакцій, що дозволяє організму рости, відтворюватися та виживати.

7. Чому розрізняють різні типи й види гетеротрофного живлення?

Щоб зрозуміти, як організми отримують енергію та поживні речовини, виділяють різні типи та типи гетеротрофного живлення. Гетеротрофне живлення означає процес, за допомогою якого організми отримують енергію та поживні речовини з органічних джерел. Це може включати поїдання інших живих організмів, споживання мертвої органіки або поглинання поживних речовин із навколишнього середовища. Різні типи гетеротрофного харчування включають травоїдні, м'ясоїдні, всеїдні та сапротрофні.

8. Які особливості метаболізму гетеротрофів?

Особливості метаболізму гетеротрофів включають розщеплення органічних сполук, таких як вуглеводи, білки та жири, для отримання енергії, синтез нових органічних молекул з поглинених елементів і виділення відходів, таких як вуглекислий газ і вода. Гетеротрофні організми покладаються на катаболічний розпад органічних молекул для отримання енергії та анаболічний синтез нових молекул для побудови та відновлення. Енергія, що виділяється під час катаболічної реакції, використовується для живлення анаболічних реакцій, що дозволяє організму рости, відтворюватися та виживати.

9. Як відбувається екскреція в гетеротрофних організмів?

У гетеротрофних організмів виділення відбувається, коли відходи метаболізму видаляються з організму та викидаються в навколишнє середовище. Ці відходи зазвичай знаходяться у формі азотистих сполук, таких як сечовина, сечова кислота та аміак, і вони зазвичай викидаються в рідкій або газоподібній формі. Виділення служить для підтримки внутрішнього балансу організму і захисту його від накопичення токсинів.

10. На конкретному прикладі організмів охарактеризуйте обмін речовин у гетеротрофів.

Прикладом гетеротрофного організму є тіло людини. В організмі людини метаболізм полягає в розщепленні органічних молекул, таких як вуглеводи, білки та жири, для отримання енергії та синтезі нових органічних молекул із поглинених елементів. Енергія, що виділяється під час катаболічної реакції, використовується для живлення анаболічних реакцій, що дозволяє тілу рости, відтворюватися та виживати. Під час метаболічного процесу також виділяються такі відходи, як вуглекислий газ і вода.