Ishrana
Ključni pojmovi:gradivne supstance, organska jedinjenja hrane, autotrofi, heterotrofi, fototrofi, hemotrofi, oksidovani i redukovani ugljenik, apsorpciona ishrana, holozojska ishrana.
Uvod
Energija koju živa bića koriste mora biti u obliku iskoristive hemijske energije. Ta energija se koristi za pokretanje anaboličkih ćelijskih procesa, kao i različite oblike transporta i kretanja, kako unutar ćelije, tako i između ćelija i na nivou celog organizma. Ukoliko se gradivne supstance i energija koje živa bića unose posmatraju kao "prihod", onda su odgovarajući "ulaganja" i "rashodi" rast i razmnožavanje (ulaganja) i održavanje uređenosti (rashodi).
Definicija ishrane
Ishrana podrazumeva aktivno sticanje gradivnih supstanci i energije, potrebnih za rast, razmnožavanje i održavanje uređenosti tela. Hrana je očigledno potrebna za rast i stvaranje potomaka, dok je takođe neophodna i za održavanje reda, što zahteva utrošak korisne energije. Većina živih bića dobija tu energiju kataboličkim procesima.
Kriterijumi razvrstavanja načina ishrane
- Prema obliku u kome uzimaju ugljenik
- Autotrofi
- Uzimaju ugljenik u oksidovanom stanju (CO₂) i sami ga ugrađuju u organska jedinjenja. Korišćenjem hemijske energije, stvaraju organska jedinjenja hrane, skladišteći iskoristivu hemijsku energiju koju mogu koristiti razlaganjem hrane. Autotrofi ne troše svu organsku materiju koju stvore, što omogućava opstanak heterotrofima.
- Azot i sumpor usvajaju u obliku rastvorenih anjona (nitrati NO₃⁻ i sulfati SO₄²⁻), koje redukuju prilikom ugrađivanja u organske molekule.
- Heterotrofi
- Nisu u stanju da uzimaju ugljenik u oksidovanom stanju. Moraju unositi redukovani ugljenik kroz organska jedinjenja hrane koja razlažu u kataboličkim procesima, dobijajući manji gradivni materijal i iskoristivu hemijsku energiju za anabolizam, transport, kretanje i održavanje uređenosti. Ovaj proces nazivamo ćelijsko disanje ili respiracija.
- Prema obliku u kome mogu da usvajaju energiju
- Fototrofi
- U stanju su da hvataju svetlosnu energiju uz pomoć pigmenata (npr. hlorofila) i pretvaraju je u iskoristivu hemijsku energiju. Ovu energiju koriste za usvajanje i redukovanje ugljenika, azota i sumpora, stvarajući organska jedinjenja hrane.
- Hemotrofi
- Ne mogu da pretvaraju svetlosnu energiju u hemijsku, već koriste energiju isključivo iz hemijskih jedinjenja koja unose iz okoline, bilo da su to organska ili neorganska jedinjenja.
Kombinacija ovih kriterijuma dovodi do četiri osnovna tipa ishrane
Načini ishrane kod hemoheterotrofnih organizama
- Apsorpciona ishrana
- Ova ishrana je svojstvena svim hemoheterotrofnim bakterijama, mnogim protistima i gljivama. Živeći kao saprotrofi ili paraziti, izlučuju enzime koji razlažu složena organska jedinjenja (proteine, polisaharide i masti), a zatim aktivno apsorbuju manje molekule u svoje ćelije.
- Holozojska ishrana
- Svojstvena je skoro svim životinjama i nekim protistima. Životinje (osim retkih izuzetaka) imaju crevnu duplju, u koju unose hranu, koja se razlaže uz pomoć enzima, a zatim se manji molekuli apsorbuju u ćelije epitelne obloge. Protisti, kao amebe, uvlače hranu u ćeliju, gde se razlaže u hranljivim vakuolama, a zatim se apsorbuje u ostatak ćelije.
Zaključak
Većina živih bića pripada fotoautotrofima ili hemoheterotrofima, a ova klasifikacija važi za sve eukariote. Hemotrofi i fotoheterotrofi javljaju se samo među prokariotima, pri čemu su fotoheterotrofi retki. Hemosintetičke bakterije su izuzetno važne za život na planeti, jer bez njih ne bi bilo mogućnosti za opstanak mnogih drugih organizama.