Priešingai nei gyvūnams, augalams nereikia vartoti kitų organizmų, kad gautų energijos. Augalai gali patys gaminti maistą naudodami šviesą, vandenį ir anglies dioksidą.
Kai kurie vienaląsčiai organizmai taip pat gamina maistą patys, nes turi tas pačias ląstelių struktūras, kurios leidžia augalams veikti fotosintezė.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Eukariotų autotrofai, tokie kaip augalai ir dumbliai, turi chloroplastų fotosintezei atlikti.
Gyvenimo padalijimai
Visus organizmus galima suskirstyti į dvi pagrindines grupes: eukariotai ir prokariotai. Augalai, gyvūnai, grybai ir protistai yra eukariotai ir turi tą pačią pagrindinę ląstelių struktūrą. Šios ląstelės turi daug tų pačių organelių, kurios atlieka panašias funkcijas. Jie turi su membrana susietos organelės ir daugelis eukariotų sudaro sudėtingus daugialąsčius audinius.
Bakterijos ir archėjos yra prokariotai. Visi jie yra vienaląsčiai organizmai, turintys mažesnes ląsteles, paprastesnį dizainą ir mažiau organelių nei eukariotai. Jų organelės nėra membranose, o genetinė medžiaga nelaikoma branduolyje.
Eukariotų autotrofai: augalai ir protistai
Yra du pagrindiniai gyvų būtybių tipai: organizmai, kurie gauna energiją patys gamindami maistą, ir organizmai, kurie gauna energiją vartodami kitas medžiagas. Gyvūnai ir grybai yra heterotrofai; jie vartoja kitus organizmus ar organines medžiagas, kad gautų jiems reikalingą energiją. Kai kurios bakterijos, archėjos ir protistai taip pat yra heterotrofai.
Augalai vadinami autotrofai nes jie patys gamina maistą. Augalai naudoja vandenį, anglies dioksidą ir saulės energiją gliukozei gaminti fotosintezė. Kai kurie protistų tipai taip pat gauna energiją fotosintezės būdu.
Augaliniai protistai
Fotosintezuojantys protistai yra vienaląsčiai organizmai, tačiau daugelis jų auga kartu kolonijose, kad susidarytų į augalus panašios struktūros. Jie gyvena gėlame arba sūriame vandenyje. Žalieji dumbliai yra gerai žinoma autotrofinių protistų grupė.
Kiti protistų tipai naudoti fotosintezę apima:
- Dinoflagelatai
- Diatomos
- Euglena
- Rudieji dumbliai, pavyzdžiui, rudadumbliai
- Raudonieji dumbliai
Eukariotiniai organeliai autotrofuose
Visoms eukariotinėms ląstelėms priklauso daug tų pačių organelių, kurie naudojami ląstelės funkcijoms vykdyti, tokioms kaip energijos kaupimas, baltymų sintezė ir molekulių pernaša.
Organelai, būdingi tik autotrofams, yra chloroplastai, ląstelių sienos ir didelė centrinė vakuolė, užtikrinanti saugojimą ir struktūrą.
Šviesos energijos rinkimas
Fotosintezuojantys organizmai turi organelių, kurie surenka šviesos energiją ir paverčia ją chemine energija. Autotrofiniai prokariotai vykdo fotosintezę viduje tilakoidasmembrana. Eukariotų autotrofuose fotosintezė vyksta organeliuose, vadinamuose chloroplastai.
Chloroplastai yra fotosintezės vieta ir juose yra pigmento chlorofilo, kuris sugeria saulės šviesos energiją ir paverčia ją elektronais. Chlorofilas suteikia fotosintezuojantiems organizmams jų žalią spalvą.
Reakcijų serija sukuria molekulę, vadinamą ATP, kuri skatina formuotis gliukozės. Augalai ir fotosintetiniai protistai naudoja gliukozę augdami, taisydami ir daugindamiesi.
Struktūra ir sandėliavimas
Standus ląstelių sienelės pagamintas iš celiuliozės suteikia augalams ir augalams panašias protistines ląsteles ir padeda reguliuoti molekulių judėjimą į ląsteles ir iš jų. Jis palaiko slėgį ląstelėje, kai osmosinis slėgis daro jėgą iš ląstelės išorės.
centrinė vakuolė kaupia augimui reikalingas molekules ir gali reaguoti į aplinkos sąlygas prireikus paimti ar išstumti vandenį.
Endosimbiozės teorija
Teorija endosimbiozė teigia, kad kai kurie eukariotiniai organeliai išsivystė iš bakterijų. Chloroplastai eukariotinėse ląstelėse galėjo atsirasti dėl senovės fotosintezuojančių bakterijų.
Mitochondrijos galėjo išsivystyti iš bakterinių ląstelių, kurias vartojo eukariotinės ląstelės arba kurios veikė kaip parazitai eukariotų šeimininkuose. Eukariotinius organelius supančios membranos panašios ir veikia kaip membraninės, apgaubiančios prokariotines ląsteles.