Hej! Gotowi na powtórkę z biologii? Dzisiaj zajmiemy się tym, jak organizmy zdobywają energię. To bardzo ważny temat, więc skupmy się!
Autotrofy i Heterotrofy
Zacznijmy od podstaw. Organizmy dzielimy na dwie główne grupy ze względu na sposób pozyskiwania energii.
Autotrofy
Autotrofy, czyli organizmy samożywne, potrafią wytwarzać własne pożywienie. Brzmi niesamowicie, prawda?
Najbardziej znanym procesem jest fotosynteza. Rośliny, algi i niektóre bakterie wykorzystują energię słoneczną, aby przekształcić dwutlenek węgla i wodę w glukozę (cukier) i tlen.
Glukoza to dla nich paliwo! Reakcja fotosyntezy jest następująca: 6CO2 + 6H2O + energia świetlna → C6H12O6 + 6O2
Ale to nie wszystko! Istnieją też chemoautotrofy. Te organizmy czerpią energię z reakcji chemicznych. Często spotykamy je w ekstremalnych środowiskach, np. w pobliżu kominów hydrotermalnych na dnie oceanów.
Heterotrofy
Heterotrofy, czyli organizmy cudzożywne, muszą pobierać gotową materię organiczną. Czyli, mówiąc prościej, muszą zjadać inne organizmy (lub ich szczątki), żeby zdobyć energię.
My, ludzie, jesteśmy heterotrofami. Jedzenie dostarcza nam energii, którą wykorzystujemy do życia.
Procesy Uwalniania Energii
Ok, mamy pożywienie. Ale co dalej? Trzeba uwolnić energię zmagazynowaną w cząsteczkach organicznych.
Oddychanie Komórkowe
Oddychanie komórkowe to proces, w którym glukoza (lub inne związki organiczne) jest rozkładana w obecności tlenu. Powstaje energia, dwutlenek węgla i woda. Reakcja oddychania komórkowego (aerobowego) wygląda następująco: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energia (ATP).
Energia jest magazynowana w postaci ATP (adenozynotrifosforanu). ATP to taki "akumulator" komórkowy. Komórki używają ATP do napędzania różnych procesów, np. skurczu mięśni, transportu substancji, syntezy białek.
Oddychanie komórkowe zachodzi w mitochondriach, które często nazywane są "elektrowniami komórkowymi".
Fermentacja
Czasami tlenu brakuje. Co wtedy? Wtedy wkracza fermentacja! To proces beztlenowy, w którym glukoza jest rozkładana bez udziału tlenu.
Fermentacja jest mniej wydajna niż oddychanie komórkowe. Powstaje mniej ATP. Istnieje kilka rodzajów fermentacji, np. fermentacja mlekowa (zachodzi w mięśniach podczas intensywnego wysiłku) i fermentacja alkoholowa (wykorzystywana w produkcji piwa i wina).
Fermentacja mlekowa: C6H12O6 → 2C3H6O3 (kwas mlekowy) + energia (ATP)
Fermentacja alkoholowa: C6H12O6 → 2C2H5OH (etanol) + 2CO2 + energia (ATP)
Piramida Troficzna
Piramida troficzna to graficzne przedstawienie przepływu energii w ekosystemie.
Na samym dole piramidy znajdują się producenci, czyli autotrofy (głównie rośliny). Producenci stanowią podstawę łańcucha pokarmowego, ponieważ to oni przekształcają energię słoneczną w energię chemiczną (glukozę).
Następnie mamy konsumentów, czyli heterotrofy. Konsumenci pierwszego rzędu (roślinożercy) zjadają producentów. Konsumenci drugiego rzędu (mięsożercy) zjadają roślinożerców, i tak dalej.
Na szczycie piramidy troficznej znajdują się drapieżniki szczytowe, które nie mają naturalnych wrogów.
Ważne jest, że tylko około 10% energii przechodzi z jednego poziomu troficznego na następny. Reszta jest tracona w postaci ciepła, zużywana na procesy życiowe, lub wydalana jako niestrawione resztki.
Podsumowanie
Pamiętaj!
- Autotrofy wytwarzają własne pożywienie (fotosynteza, chemosynteza).
- Heterotrofy muszą pobierać gotową materię organiczną.
- Oddychanie komórkowe (aerobowe) to proces rozkładu glukozy w obecności tlenu. Powstaje dużo ATP.
- Fermentacja to proces beztlenowy. Powstaje mniej ATP.
- Piramida troficzna pokazuje przepływ energii w ekosystemie.
Gratulacje! Przeszliśmy przez najważniejsze zagadnienia. Teraz możesz śmiało podejść do egzaminu! Pamiętaj o regularnych powtórkach i odpoczynku. Trzymam kciuki!
