독립 영양 생물 : 특성 및 예 - 생물학 - 2025

독립 영양 생물은 자신의 식량을 생산하는 기능이 유기체를 살고있다. 즉, 단순한 원소에서 지방, 탄수화물 또는 단백질과 같은 복잡한 유기 화합물을 생성 할 수 있습니다. 이를 위해 무기 화학 반응이나 햇빛을 사용합니다.

독립 영양 유기체의 예로는 식물, 조류 및 시아 노 박테리아가 있습니다. 따라서 독립 영양 유기체는 이산화탄소를 감소시켜 물질의 생합성에 사용되는 유기 화합물을 생성합니다. 또한 화학 에너지는 다른 신진 대사에 사용하기 위해 저장됩니다.

독립 영양 유기체, 나무. 출처 : pixabay.com.

대부분의 독립 영양 생물은 물을 환원제로 사용하지만 황화수소를 사용하는 다른 유기체도 있습니다. 마찬가지로 반응에 사용되는 에너지 원을 고려하면 독립 영양 생물은 광 독립 영양 생물과 화학 독립 영양 생물로 분류됩니다.

식물, 일부 박테리아 및 녹조류로 대표되는 광 독립 영양 생물은 햇빛의 에너지를 사용합니다. 반면에, 화학 독립 영양 생물은 에너지 원으로 황이나 질소를 사용합니다. 유황 박테리아와 같은 일부 고세균과 박테리아는이 그룹에 속합니다.

기원과 진화

지구상의 생명의 기원을 설명하려는 다양한 이론이 있습니다. 이와 함께 과학자들은이 조상들이 어떻게 발전 할 에너지를 얻었는지 알아보기위한 연구를 수행합니다.

일부 전문가들은 현재 알려진 바와 같이 독립 영양 생물이 최초의 살아있는 형태에 이어 2 차적으로 진화했을 가능성이 있다고 제안합니다. 광합성 유기체가 식품을 생산하는 데 사용하는 생화학 적 과정은 매우 전문화되어 있습니다.

이것은 그러한 적응이 오랜 시간과 연속적인 진화 적 수정을 요구했을 수 있음을 시사 할 수 있습니다. 그러나 종속 영양 생물은 음식에 대한 독립 영양 생물에 의존합니다. 따라서 제안은 두 경우 모두에서 발생하는 의심의 해명을 중심으로 이루어져야합니다.

최초의 독립 영양 세포

독립 영양 유기체를 지구상의 첫 번째 세포로 가정하는 이론이 있습니다. 이러한 접근 방식에 따르면 이러한 구조는 환경에서 발견되는 CO2의 탄소 요구 사항을 충족했습니다.

종속 영양 생물의 출현을 설명하기 위해이 가설을지지하는 과학자들은 최초의 화학 유기 영양 생물이 대장균과 유사한 기질에서 발달했다고 제안합니다.

첫 번째 종속 영양 세포

또 다른 연구자 그룹은 최초의 생명체가 종속 영양 유기체였으며 나중에 독립 영양 존재에게 양보했다는 생각을지지합니다.

일부 이론에 따르면 지구상의 기존 조건은 생명 발달을 위해 아미노산 및 기타 기본 화합물의 형성을 선호했습니다. 이를 바탕으로 첫 번째 종속 영양 생물은 이러한 에너지 블록에 의해 공급되었습니다.

그러나 풍부한 아미노산 공급원은 감소하고있었습니다. 이것은 종속 영양 생물에 강한 진화 적 압력을 가하여 광합성을 통해 자신의 음식을 생산할 수있는 세포의 발달과 특수화를 일으켰습니다.

이 새로운 독립 영양 생물은 처음에는 광합성 과정의 변형에 의존했습니다. 따라서 그들은 시아 노 박테리아 그룹이 개입했을 때 나중에 물로 대체 된 황화수소를 사용했습니다.

물이 광합성에 기본 요소로 들어가는 순간 중요한 부산물 인 산소가 생성됩니다. 이것은 조금씩 그 수준이 상승하는 환경으로 배설되었습니다. 따라서, 자유 산소를 호흡 할 수있는 능력을 가진 새로운 종속 영양 생물이 진화했을 것입니다.

독립 영양 생물의 특성

-ATP 합성

독립 영양 유기체는 광합성 과정을 통해 태양에서 나오는 에너지를 ATP 결합으로 변환합니다. 이 ATP의 대부분은 에너지를 제공하기 위해 가수 분해되어 이산화탄소를 6 탄당으로 전환하는 데 사용됩니다.

-광합성 제품

엽록체에서 발생하는 광합성의 최종 산물은 과당과 포도당으로 구성된 이당류 인 자당입니다. 이것은 에너지를 위해 그것을 대사하는 조직으로 운반됩니다. 또한이 과정은 탄수화물 저장 원인 전분을 생성합니다.

마찬가지로 광합성은 산소를 환경으로 방출합니다. 그러나 산소가 생성되지 않는 보라색과 녹색과 같은 일부 박테리아가 있습니다. 이것들에서 무산소 광합성으로 알려진 특별한 유형의 태양 에너지 과정이 수행됩니다.

-프로듀서

식물은 독립 영양 생물이며 스스로 음식을 만듭니다. 종속 영양 생물은 다른 생물을 먹는다

먹이 사슬 내에서 독립 영양 유기체는 생산자 그룹을 형성합니다. 이것들은 초식 동물로서 주로 식물 종을 먹는 일차 소비자의 식단의 기초입니다.

-에너지 전송

독립 영양 생물은 에너지를 단순 당의 화학 결합으로 변환하고 저장합니다. 이들은 중합되어 셀룰로오스와 전분을 포함한 장쇄 탄수화물로 저장 될 수 있습니다. 포도당도 생산되며 단백질과 지방의 기초입니다.

종속 영양 유기체가 독립 영양 유기체를 섭취하면 포함 된 지방, 탄수화물 및 단백질로 인해 동물이 모든 중요한 대사 기능을 수행 할 수 있습니다.

독립 영양 생물의 유형

광 독립 영양 생물

시아 노 박테리아 속 Lyngbya 필라멘트 (산소 성 광합성 유형 박테리아)

광 독립 영양 유기체는 빛을 에너지 원으로 사용하여 유기물을 만듭니다. 이를 위해 그들은 광합성 과정을 수행합니다. 예를 들어 식물, 녹조류 및 일부 박테리아가 있습니다.

화학 독립 영양 생물

Chemoautotrophs는 무기 화학 과정에서 에너지를 얻는 유기체입니다. 현재 이러한 유기체는 햇빛을받지 않는 깊은 곳에서 살고 있습니다. 많은 사람들이 열이 신진 대사 반응을 촉진하는 화산 분출구 주변에 살고 있습니다.

독립 영양 생물의 예

-식물과 녹조류

이들은 태양 광을 환원 된 탄소로 바꾸어 화학 에너지의 원천 역할을하는 광 독립 영양 생물입니다. 녹조류와 식물은 1 차 생산자 그룹의 일부이기 때문에 먹이 사슬의 기본입니다.

-철분 박테리아

철 박테리아는 유기 또는 무기 물질의 산화로부터 에너지를 받기 때문에 화학 독립 영양 생물입니다. 그들은 일반적으로 토양, 강 및 지하수 공급원과 같이 철분이 풍부한 지역에 서식합니다.

-유황균

유황 박테리아는 정체 된 물이나 유황 온천에서 발견됩니다. 녹조류 나 식물과 달리 물을 환원제로 사용하지 않기 때문에 산소를 생산하지 않습니다.

적색 유황 박테리아는 황과 탄소 순환의 중요한 부분을 형성하기 때문에 생태계에 매우 중요합니다. 또한 1 차 생산자로서 다양한 수생 생물의 먹이입니다.

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