Профилактическое питание

Определения гетеротрофов в научной литературе

Гетеротрофы – организмы, не способные синтезировать сложные органические вещества своих тел из простых неорганических соединений. Они извлекают из внешней среды и потребляют готовую пищу. В качестве источника питания им служит живая и мертвая масса разных видов организмов, продуктов их жизнедеятельности. К гетеротрофам относят животных, грибы, актиномицеты, некоторые виды бактерий и водорослей, бесхлорофилльные высшие растения. Сельскохозяйственные млекопитающие и птицы – гетеротрофы.
Гетеротрофы – организмы, использующие для питания органические вещества, произведенные другими живыми организмами, и не способные синтезировать органические вещества из неорганических.
Гетеротрофы – разлагают органическое вещество до углекислого газа, воды, минеральных солей и возвращают их в окружающую среду. Этим обеспечивается круговорот веществ, который возник в процессе эволюции как необходимое условие существования жизни. При этом световая энергия солнца трансформируется живыми организмами в другие формы энергии – химическую, механическую, тепловую.
Гетеротрофы (от гетеро… и греч. – питание) – организмы, использующие в качестве источника питания органические вещества, произведенные автотрофами. К ним относятся все животные (включая человека), грибы и большинство микроорганизмов. В пищевой цепи экосистем они составляют группу консументов.
Гетеротрофы (питающиеся другими) – организмы, потребляющие готовое органическое вещество других организмов и продуктов их жизнедеятельности. Это все животные, грибы и ббльшая часть бактерий.
Гетеротрофы (от греческого geteг – другой) – организмы, нуждающиеся для своего питания в органическом веществе, образованном другими организмами. Гетеротрофы способны разлагать все вещества, образуемые автотрофами, и многие из тех, что синтезирует человек.
Гетеротрофы потребляют в пищу либо живые, либо отмершие ткани других организмов. Эта органика обеспечивает химической энергией гетеротрофные организмы для осуществления реакций вторичного фотосинтеза.
Гетеротрофы (от греч. heteros-другой) – это организмы, использующие для своего питания чужие тела (живые или мертвые), то есть готовые органические вещества. Очевидно, что жизнедеятельность гетеротрофов полностью определяется синтетической активностью автотрофов.

Вода

Вода и растворенные в ней минеральные вещества служат основой внутренней среды организма – это основная часть тканевой жидкости, лимфы и плазмы. Ни один жизненно важный процесс, протекающий в организме (в особенности терморегуляционные и ферментативные процессы) невозможен без достаточного количества воды.

На водный обмен воздействуют такие параметры как влажность и температура окружающего воздуха, особенности рациона и даже поведение и одежда. Взрослый человек должен обеспечивать свой организм примерно 2-3 литрами жидкости. Мужчинам рекомендуется выпивать около 3 л, а женщинам – около 2,3 л, причем больше половины этого количества должна составлять чистая питьевая вода.

Кстати, на тему пользы воды рекомендуем вам почитать наши статьи – найти их можно здесь, здесь и здесь. И, подводя итог разговору о необходимых организму веществах, не будет лишним сказать несколько слов об энергозатратах человеческого организма.

Минералы

Минералы помогают органам и системам выполнять свои функции, ускоряют химические реакции. Они необходимы для укрепления костей и зубов, регулируют метаболизм. Наиболее известные из них — это калий, магний, кальций, цинк и многие другие. Кальций укрепляет кости, зубы, помогает передаче нервного сигнала, поддерживает нормальный уровень артериального давления, регулирует нормальную работу мышц. Соединения железа поддерживают выработку красных кровяных телец. Цинк является иммуномодулятором и обладает ранозаживляющим действием.

Источники минералов

Минералы содержатся во многих продуктах. У вас не будет
недостатка в минералах, если ваш рацион питания сбалансирован и у вас нет
заболеваний пищеварительной системы.

Толстый кишечник

Толстый кишечник имеет длину до 1,5 метров. Диаметр его в 2–3 раза больше тонкого. В него попадают непереваренные остатки пищи, главным образом растительной, клетчатка которой не разрушается ферментами пищеварительного тракта. В толстом кишечнике очень много различных бактерий, часть которых играет важную роль в организме. Целлюлозобактерии расщепляют клетчатку и тем самым улучшают усвоение растительной пищи. Есть бактерии которые синтезируют витамин К, необходимый для нормального функционирования системы свёртывания крови. Благодаря этому человек, не нуждается в приёме витамина К из внешней среды. Кроме бактериального расщепления клетчатки в толстом кишечнике происходит всасывание большого количества воды, поступившей туда вместе с жидкой пищей и пищеварительными соками, завершается всасыванием питательных веществ и происходит образование каловых масс. Последние переходят в прямую кишку, а оттуда выводятся наружу через анальное отверстие. Открытие и закрытие заднепроходного сфинктера происходит рефлекторно. Этот рефлекс находится под контролем коры головного мозга и на некоторое время может быть произвольно задержан.

Весь процесс пищеварения при животной и смешанной пище у человека длится около 1–2 суток, из которых более половины времени приходится на передвижение пищи по толстым кишкам. Каловые массы накапливаются в прямой кишке, в результате раздражения чувствительных нервов её слизистой оболочки наступает дефекация (опорожнение толстых кишок).

Процесс пищеварения представляет собой ряд этапов, каждый из которых проходит в определённом отделе пищеварительного тракта под действием определённых пищеварительных соков, выделяемых пищеварительными железами и действующих на определённые питательные вещества.

Ротовая полость — начало расщепления углеводов под действием ферментов слюны, вырабатываемой слюнными железами.

Желудок — расщепление белков и жиров под действием желудочного сока, продолжение расщепления углеводов внутри пищевого комка под действием слюны.

Тонкая кишка — завершение расщепления белков, полипептидов, жиров и углеводов под действием ферментов поджелудочного и кишечного соков и желчи. Сложные органические вещества в результате биохимических процессов превращаются в низкомолекулярные, которые, всасываясь в кровь и лимфу, становятся для организма источником энергии и пластических материалов.

Типы питания

Ученые выделяют следующие типы питания живых организмов – гетеротрофный и автотрофный. При этом автотрофом называют организм, для которого источником углерода служит непосредственно углекислый газ. К ним относят некоторые виды бактерий, а также растений. Такой организм может создать вещества органического типа, потребляя неорганические.

Автотрофы, в свою очередь, принято разделять на хемотрофы и фотоавтотрофы. Последними являются организмы, которые используют энергию света для осуществления процесса под названием биосинтез. Первый вариант подразумевает использование для него энергии окислительных реакций соединений неорганического происхождения.

Гетеротрофами называют живые организмы, для которых нужны вещества органического происхождения в готовом виде. К ним принято относить множество видов бактерий, всех грибов и животных. Это все млекопитающие, в частности.

В зависимости от способа получения полезных веществ ученые разделяют гетеротрофы также на два типа. Это организм-фаготроф, который глотает твердую пищу, а также осмотроф, который поглощает полезные компоненты в виде раствора из стенок клеток.

Среди гетеротрофов существует тип организмов под названием сапротроф. Также есть и другой, который следует называть биотрофом. Для последних источником пищи является живой организм. Если говорить о сапротрофах, то ими используются для питания полезные вещества органического происхождения от мертвых или выделений живых существ (касается животных). Сюда причисляют некоторые виды грибов, бактерий, растений, животных. Есть также и организмы-миксотрофы, которые питаются как готовыми органическими веществами, так и способны из создавать из неорганических.

Питание, его значение в жизни организма. Различия организмов по способу питания.

Живые организмы представляют собой открытые системы, обменивающиеся веществом и энергией с окружающей средой. Питание, т. е. обеспечение поступления необходимых для жизни веществ, является важнейшим условием существования любого живого организма.

По способу питания организмы делятся на автотрофов и гетеротрофов. Автотрофы сами синтезируют органические вещества из неорганических за счет энергии солнечного света — так называемое воздушное питание (растения, цианобактерии, или синезеленые водоросли) реже за счет энергии реакций окисления железа, серы (хемосинтезирующие бактерии). Растения поглощают из почвы необходимые биогенные элементы в виде минеральных солей, растворенных в воде, — минеральное питание. Среди растений имеются хищники: росянка, венерина мухоловка, — переваривающие пойманных насекомых в качестве дополнительного источника азота.

Гетеротрофы питаются готовыми органическими веществами. Животные являются фаготрофами, т. е. «поедают» пищу. Грибы — осмотрофы, всасывают питательные вещества в виде растворов. Одноклеточные организмы иногда занимают промежуточное положение, проявляя признаки как гетеротрофов, так и автотрофов (эвглена зеленая).

Отличия миксотрофов

Кроме того, принято выделять организмы, использующие и гетеротрофный, и автотрофный способы питания. Их по-другому называют миксотрофами. Что касается растений, которые одновременно автотрофы и гетеротрофы, примеры следующие:

Эвглена зеленая — на свету она является фототрофом, а в темноте становится гетеротрофом. Тех, кто меняет тип питания в зависимости от условий, называют автогетеротрофами.
Некоторые миксотрофы частично ведут паразитический образ жизни. Они получают пищу из хозяина за счет видоизмененных корней. Как пример, повилика или омела.

Среди миксотрофов можно выделить растения, способные восполнить нехватку азота за счет переваривания насекомых. Например, росянка или венерина мухоловка.

Принято относить к миксотрофам и насекомоядные растения. Подобные организмы не только всасывают из почвы воду и растворенные вещества, но и охотятся на насекомых.

Еще один пример миксотрофов — некоторые бактерии, которые принадлежат к классу хемотрофов. Они получают необходимую энергию в результате окислительно-восстановительных реакций и могут окислять не только неорганические, но и органические микроэлементы.

Расчет правильного соотношения белков, жиров и углеводов в рационе

Чтобы ваше питание можно было назвать правильным, оно должно быть сбалансированным и, прежде всего, по белкам, жирам и углеводам.

Для похудения или набора веса соотношение белков, жиров и углеводов должно быть таким: 25%/30%/45% (соответственно). Это высокобелковая диета, которая помогает довольно быстро провести коррекцию веса.

Такого соотношения БЖУ в процентах нужно придерживаться 3-4 недели, а затем количество белка надо уменьшать, увеличивая за этот счет количество углеводов. Для нормального веса соотношение БЖУ будет таким — 15-18%/30%/55-52% (все зависит от уровня физической активности).

Отсюда вывод: если человек хочет похудеть, то он должен увеличивать количество белка в своем рационе и уменьшать количество углеводов. При этом помните, что именно при переизбытке углеводов в организме происходит синтезирование жиров.

Одним словом, если вы едите много быстрых углеводов, энергию из которых не в состоянии израсходовать, ваш вес будет планомерно увеличиваться. А если наметится еще и переизбыток жиров, то лишние килограммы станут набираться с удвоенной скоростью.

Чтобы понять, сколько в граммах вы должны употреблять белков, жиров и углеводов в течение дня, нужно знать свою суточную норму потребления калорий (прочитать о расчете суточной потребности в калориях можно здесь).

Теперь рассчитайте, исходя из процентного соотношения, указанного выше, сколько калорий должно приходиться на белки, жиры и углеводы.

Для расчета БЖУ в граммах учитывайте, что при распаде 1 г белка выделяется 4,1 ккал, 1 г жиров – 9,3 ккал, 1 г углеводов – 4,1 ккал.

Для лучшего понимания приведем наглядный пример:

Допустим, у человека суточная потребность в калориях составляет 2000 ккал. Значит, в сутки он должен получать 500 ккал из белков (25% от 2000 ккал), 600 ккал из жиров (30% от 2000 ккал) и 900 ккал из углеводов (45% от 2000).

Теперь узнаем, сколько белков, жиров и углеводов надо употреблять в граммах:
— белков – 121 г (500/4,1);
— жиров – 64,5 г (600/9,3);
— углеводов – 219,5 г (900/4,1).

Используя вышеприведенную формулу, вы легко сможете определить соотношение белков, жиров и углеводов, а также рассчитать БЖУ в калориях и граммах.

Напомним, что все эти расчеты ведутся для веса тела, не выходящего за пределы нормы. Если вам надо похудеть, то суточная калорийность вашего рациона должна быть примерно на 20% ниже суточной потребности в калориях (похудение наступает только при дефиците калорий). Дефицита калорий в размерах 20% от суточной потребности вполне достаточно, чтобы планомерно сбрасывать лишние килограммы.

Не забывайте, что большой дефицит калорий приравнивается организмом к вынужденному голоду, в результате чего он замедляет обмен веществ, а вместе с ним и скорость коррекции веса. Кроме того, при малейшем увеличении калорийности питания организм начнет активно накапливать жировые отложения, создавая запас на случай повторного дефицита энергии.

Это защитная реакция организма, выработанная тысячелетиями. К тому же, не забывайте, что при резкой нехватке питательных веществ мы испытываем сильнейший стресс (срабатывает инстинкт самосохранения, собственно, и замедляющий метаболизм). Во время стресса в кровь выбрасываются ударные дозы кортизола.

Данный гормон отвечает за накопление жира, в частности, абдоминального (брюшного), от которого сложнее всего избавиться.

И, наконец, самый главный факт: именно абдоминальное ожирение является наиболее опасным фактором, провоцирующим инфаркты и инсульты.

Почему грибы – гетеротрофы?

Специалисты выделяют гетеротрофное и автотрофное питание. Все разновидности животных, многих бактерий и грибов относятся к гетеротрофам – разновидностям, которые не могут создавать необходимое для жизнедеятельности количество огранических элементов из неорганики. В их случае внешняя среда служит источником для получения органики.

Автотрофами является царство растений и некоторые бактерии. Клеточки подобных существ живой природы содержат большое число хлоропластов. Хлоропластами называют особенные пластиды, которые имеют зеленые оттенки. В данных составляющих клеток отмечается содержание хлорофилла – вещества, обладающего зеленоватым оттенком и придающего растению характерный окрас. Частицы хлорофилла способны катализировать реакцию, после которых обилие углекислых газов, элементов азота и частиц воды, с помощью света, становятся сложными органическими соединениями.

Растения имеют способность обеспечить себя самостоятельно, создавая строительный и энергетический материал для произрастания. Внешний мир обеспечивает их водой. Кислород и нужное количество минеральных веществ они также получают из внешней среды. Но представители лесного царства также имеют общую деталь с растениями: они обладают схожим путем захвата питательных элементов, впитывая их из поверхностей или содержимого субстрата с помощью приспособленных для этого клеточных стенок. Грибница помогает всасывать микроэлементы, но мицелием обладают только высшие представители. Но хлорофилл у них отсутствует, а это означает: фотосинтез невозможен.

Беспозвоночные животные, их многообразие, классификация, роль в природе, значение в хозяйственной деятельности человека. Раскройте роль дождевых червей в образовании почвы и повышении ее плодородия.

Беспозвоночные животные не столь заметны, как крупные позвоночные, но играют важнейшую роль в экосистемах и биосфере в целом. В школьном курсе изучают типы кишечнополостных, плоских, круглых и кольчатых червей, членистоногих, моллюсков. Наиболее продвинутыми в эволюционном плане считаются членистоногие и моллюски.

Беспозвоночные перерабатывают огромное количество органического вещества, входя в состав пищевых цепей, и служат пищей для многих организмов. Роль беспозвоночных во многом сходна с ролью членистоногих (билет 19), следует добавить, что многие круглые и плоские черви являются паразитами человека, животных, растений.

Дождевые черви способствуют повышению плодородия почвы: разрыхляют ее своими ходами, обогащают органикой: заносят в нее опавшие листья, выделяют экскременты. При этом черви улучшают структуру почвы, склеивая мелкие частички грунта своими выделениями. Все это делает выгодным разведение дождевых червей на специальных фермах с последующим внесением на земельные участки. Также развивается технология переработки навоза с помощью червей в высокопитательные удобрения.

Виды питания растений

Автотрофы питаются при помощи солнечного света. Иногда их еще называют первичными продуцентами. Они получают все вещества от солнца, а процесс называется фотосинтезом.

В каждой клетке растения есть хлоропласты, именно они способны превратить свет в жизненно важную энергию. Весь процесс питания растений проходит преимущественно в листьях. Если каких-то веществ недостаточно, то растение берет их из почвы. При помощи воды оно доставляется также к листьям, где проходит синтез.

У автотрофов есть специальный пигмент, который называется хлорофилл. Именно из-за него листья зеленого цвета, он помогает лучше улавливать солнечный свет.

Вода используется автотрофами для доставки минеральных веществ из корней, принимает участие в обмене и доставке кислорода, когда фотосинтез невозможен ночью.

Фотосинтез делится на несколько этапов:

поглощение солнечного света;
превращение его в полезные вещества;
образование кислорода и водорода;
кислород растение отдает, а из последнего элемента добывает необходимые вещества.

Гетеротрофы не могут синтезировать полезные элементы из внешней среды, Некоторые из них являются хищниками, которые уничтожают живые организмы.

Виды питания гетеротрофных растений.

Насекомоядные растения не могут осуществлять фотосинтез, поэтому их листья нужны для поимки других живых существ. Насекомые попадают на листья, приклеиваются к ним и больше не могут улететь. Растения их переваривают и забирают все питательные элементы. Они возникли в результате эволюции в местах, где очень мало минеральных веществ. Чтобы выжить, они адаптировались к новым условиям.
Сапрофиты также были вынуждены вести образ жизни насекомоядных, но они могут питаться только вымершими организмами. При помощи корней они получают все необходимое из них.
Симбиотические могут питаться как фотосинтезом, так и от других живых организмов. Чаще всего им свойственен автотрофный вид питания, но в случае дефицита, они могут брать полезные минеральные соединения из разлагающихся организмов в почве.

Способы гетеротрофного питания

❖ Основные способы гетеротрофного питания:
■ голозойный,
■ сапротрофный,
■ симбиотрофный,
■ паразитический.

Голозойное питание — питание, состоящее из процессов поглощения пищи, ее переваривания (ферментативного расщепления), всасывания, транспорта простых органических веществ к клеткам и тканям, ассимиляции (использования всосавшихся молекул для получения энергии и синтеза собственных органических веществ) и экскреции (выделения из организма в окружающую среду непереваренных остатков пищи).

■ Голозойный тип питания характерен для животных и насекомоядных растений. Свободноживущие голозойные организмы обладают специальным пищеварительным трактом.

Сапротрофное питание — тип питания с впеорганизменным перевариванием, при котором организм питается мертвым или разлагающимся органическим материалом, выделяя ферменты непосредственно на него; при этом растворимые конечные продукты переваривания всасываются и ассимилируются организмом.

■ Сапротрофный тип питания характерен для грибов и большинства бактерий.

Симбиотрофное питание — тип питания, характерный для симбиотических организмов, т.е. организмов разных видов, тесно сосуществующих, необходимых и полезных друг другу.

Паразитическое питание — тип питания, при котором организм получает органические вещества от организма хозяина, причиняя последнему существенный вред.

■ По паразитическому типу питается ряд протистов (малярийный плазмодий, дизентерийная амеба и др.), бактерий (дифтерийная палочка, холерный вибрион, стафилококки и др.), высших растений (повилика европейская, заразиха и др.), животных (сосальщики, ленточные черви, аскариды и др.).

Питание гетеротрофных организмов

По характеру питания гетеротрофы бывают очень разнообразными. Так, среди них встречаются растительноядные или плотоядные виды, паразиты и хищники, организмы, которые в качестве пищи потребляют мертвые волокна растений или трупы животных, а также такие формы, которые для своего питания используют растворенные органические вещества.

Если говорить о типах гетеротрофного питания, то следует упомянуть о голозойном виде. Такое питание, как правило, характерно для животных и включает в себя следующие этапы:

Захват пищи и ее проглатывание.
Переваривание. Оно включает расщепление органических молекул на более мелкие частицы, которые легче растворяются в воде. Следует отметить, что сначала проходит механическое измельчение пищи (например, зубами), после чего осуществляется воздействие специальными пищеварительными ферментами (химическое переваривание).
Всасывание. Питательные вещества или сразу попадают в ткани, или сначала в кровь, а затем с ее током в различные органы.
Усвоение (процесс ассимиляции). Оно заключается в использовании питательных веществ.
Экскреция — выведение конечных продуктов обмена и непереваренной пищи.

Примеры хемоавтотрофов

Nitrosomonas

Nitrosomonas является род азотфиксирующих бактерий.

Как вы уже могли догадаться, «фиксация азота» означает взятие азота из неорганических соединений, таких как аммиак, и сборку его в органические соединения, такие как аминокислоты.

Фиксация азота имеет решающее значение для многих экосистем, даже тех, которые в основном зависят от растений. Многие растения не могут вырабатывать свой собственный азот – это означает, что им требуются азотфиксирующие бактерии в почве, или они не могут получить азотные соединения, необходимые им для жизни.

Фиксация азота является чрезвычайно важной концепцией в сельском хозяйстве, где многие культуры сами не могут проводить фиксацию азота. Чтобы обеспечить достаточное количество органических соединений азота для выращивания в почве, фермеры либо должны убедиться в наличии достаточного количества азотфиксирующих бактерий для поддержания своего урожая, либо добавить искусственные соединения азота в виде удобрений

Следует отметить, что некоторые азотфиксирующие бактерии развили постоянные симбиотические отношения с определенным растением. вид, К ним относятся симбиотические бактерии, обнаруженные в клубеньках на корнях «азотфиксирующих» растений, таких как бобовые. Однако эти азотфиксирующие бактерии не являются хемоавтотрофами, так как они эволюционировали, чтобы полагаться на своих растений-хозяев в пище. Они больше не автотрофы, так как они больше не могут прокормить себя.

Другие типы азотфиксирующих бактерий остаются независимыми и остаются хемоавтотрофами.

Железные бактерии

Железные бактерии – это тип бактерий, которые получают энергию путем окисления двухвалентного железа, которое растворяется в воде.

Поскольку они получают энергию из железа, они могут жить в воде с концентрациями железа, которые убивают большинство организмов. Железные бактерии можно найти в богатых железом колодцах, реках и горячих источниках.

Их иногда считают вредителями, потому что произведенное ими окисленное железо может испачкать раковины, туалеты, одежду и другие материалы, если попадет в воду. Это особенно характерно для колодезной воды, которая не проходит через фильтрация процесс, который проходит муниципальная водопроводная вода.

Тем не менее, железные бактерии также были союзником некоторых отраслей промышленности. В индустрии добычи железа ведутся исследования того, как использовать эти бактерии для захвата и очистки железа, которое иначе было бы недоступно для человека, потому что оно растворяется в воде или смешивается с другими минералами.

Метаногены

Метаногены – это бактерии, которые производят метан. Это хемоавтотрофы, энергия которых электронов, обнаруженных в газообразном водороде, образует метан и другие органические соединения.

Метаногены можно найти на дне океана, где они могут создавать огромные пузырьки метана под дном океана. Их также можно найти в болотах и болотах, где они несут ответственность за производство метана «болотный газ».

Некоторые метаногены живут в кишках жвачных, таких как коровы, и в меньшей степени в кишечниках людей. Это означает, что хемоавтотрофы живут прямо в вашем собственном теле!

Метан является чрезвычайно мощным парниковым газом, способным улавливать гораздо больше солнечного тепла, чем углекислый газ. Поскольку небольшое количество метана может быть таким мощным парниковым газом, многие экологи обеспокоены мясной промышленностью, которая выращивает миллионы голов крупного рогатого скота, в кишечнике которого содержатся многие триллионы бактерий, производящих метан.

Считается, что сокращение животноводства и потребления говядины было бы одним из мощных способов борьбы с антропогенными изменениями климата, вызванными парниковыми газами.

автотрофного – Любой организм, производящий энергию, получает энергию из неорганических источников и использует ее для создания органических молекул.
Углеродная фиксация – Процесс, посредством которого углерод из неорганических молекул, таких как диоксид углерода, собирается в органические молекулы, такие как сахара, белки и липиды.
Photoautotroph – Организм, который использует энергию солнечного света, чтобы питать свою клеточную деятельность и создавать органические молекулы.