İçeriğe atla

Ototrof

Ototroflar ve heterotroflar arasındaki döngüye genel bakış. Fotosentez, bitkilerin, alglerin ve birçok bakterinin karbondioksit ve sudan organik bileşikler ve oksijen üretmesinin ana yoludur (yeşil ok).

Bir ototrof, karbondioksit gibi basit maddelerden karbon kullanarak, genellikle ışıktan (fotosentez) veya inorganik kimyasal reaksiyonlardan (kemosentez) gelen enerjiyi kullanarak karmaşık organik bileşikler (karbonhidratlar, yağlar ve proteinler gibi) üreten bir organizmadır.[1][2] Abiyotik bir enerji kaynağını (örneğin ışık) organik bileşiklerde depolanan ve diğer organizmalar (örneğin heterotroflar) tarafından kullanılabilen enerjiye dönüştürürler. Ototroflar canlı bir karbon veya enerji kaynağına ihtiyaç duymazlar ve karadaki bitkiler veya sudaki algler gibi bir besin zincirindeki üreticilerdir (ototrofların veya diğer heterotrofların tüketicileri olan heterotrofların aksine). Ototroflar karbondioksiti indirgeyerek biyosentez için organik bileşikler ve depolanmış kimyasal yakıt yapabilirler. Çoğu ototrof indirgeyici madde olarak su kullanır, ancak bazıları hidrojen sülfür gibi diğer hidrojen bileşiklerini de kullanabilir.

Birincil üreticiler ışıktaki enerjiyi (fototrof ve fotoototrof) veya inorganik kimyasal bileşiklerdeki enerjiyi (kemotroflar veya kemolitotroflar) organik moleküller oluşturmak için dönüştürebilir, bu moleküller genellikle biyokütle şeklinde birikir ve diğer organizmalar (örneğin heterotroflar ve miksotroflar) tarafından karbon ve enerji kaynağı olarak kullanılır. Fotoototroflar ana birincil üreticilerdir, ışık enerjisini fotosentez yoluyla kimyasal enerjiye dönüştürürler ve sonuçta inorganik bir karbon kaynağı olan karbondioksitten organik moleküller oluştururlar.[3] Kemolitotroflara örnek olarak inorganik kimyasal bileşiklerin oksidasyonundan biyokütle üreten bazı arkea ve bakteriler (tek hücreli organizmalar) verilebilir, bu organizmalara kemoototroflar denir ve sıklıkla derin okyanuslardaki hidrotermal bacalarda bulunurlar. Birincil üreticiler en düşük trofik seviyededir ve Dünya'nın bugüne kadar yaşamı sürdürmesinin nedenidir.[4]

Kemoototrofların çoğu litotroftur ve biyosentez ve kimyasal enerji salınımı için indirgeyici maddeler ve hidrojen kaynakları olarak hidrojen sülfür, hidrojen gazı, elementel kükürt, amonyum ve demir(II) oksit gibi inorganik elektron donörlerini kullanırlar. Ototroflar fotosentez veya kimyasal bileşiklerin oksidasyonu sırasında üretilen ATP'nin bir kısmını organik bileşikler oluşturmak üzere NADP+'yi NADPH'ye indirgemek için kullanır.[5]

Tarihçe

Ototrof terimi 1892 yılında Alman botanikçi Albert Bernhard Frank tarafından ortaya atılmıştır.[6][] Antik Yunancada "beslenme" veya "gıda" anlamına gelen τροφή (trophḗ) kelimesinden gelmektedir. İlk ototrofik organizmalar muhtemelen Arkeen'in başlarında evrimleşmiştir ancak Dünya'nın Büyük Oksidasyon Olayı boyunca siyanobakteriler tarafından oksijenik fotosentez oranının artmasıyla çoğalmıştır.[7] Fotoototroflar fotosentez geliştirerek heterotrofik bakterilerden evrimleşmiştir. En eski fotosentetik bakteriler hidrojen sülfür kullanmıştır. Hidrojen sülfürün azlığı nedeniyle, bazı fotosentetik bakteriler fotosentezde su kullanmak üzere evrimleşerek siyanobakterilere yol açmıştır.[8]

Varyantlar

Bazı organizmalar karbon kaynağı olarak organik bileşiklere dayanmaktadır, ancak enerji kaynağı olarak ışığı veya inorganik bileşikleri kullanabilirler. Bu tür organizmalar miksotroflardır. Organik bileşiklerden karbon elde eden ancak ışıktan enerji elde eden bir organizma fotoheterotrof olarak adlandırılırken, organik bileşiklerden karbon ve inorganik bileşiklerin oksidasyonundan enerji elde eden bir organizma kemolitoheterotrof olarak adlandırılır.

Kanıtlar, bazı mantarların iyonlaştırıcı radyasyondan da enerji elde edebileceğini göstermektedir: Bu tür radyotrofik mantarlar Çernobil Nükleer Santrali'nin bir reaktörünün içinde büyürken bulunmuştur.[9]

Bir türün ototrof, heterotrof veya bir alt tür olup olmadığını belirlemek için kullanılan akış şeması

Örnekler

Ayrıca bakınız: Birincil üretim

Dünya ekosisteminde farklı durumlarda birçok farklı birincil üretici türü vardır. Biyokütlelerini organik maddeleri oksitleyerek elde eden mantarlar ve diğer organizmalar ayrıştırıcı olarak adlandırılır ve birincil üretici değildir. Bununla birlikte, tundra iklimlerinde bulunan likenler, mutualistik simbiyoz yoluyla algler tarafından fotosentezi (veya ek olarak siyanobakteriler tarafından azot fiksasyonunu) ayrıştırıcı bir mantarın korumasıyla birleştiren istisnai bir birincil üretici örneğidir. Ayrıca, bitki benzeri birincil üreticiler (ağaçlar, algler) güneşi bir enerji biçimi olarak kullanır ve diğer organizmalar için havaya verir.[3] Bir tür bakteri ve fitoplankton da dahil olmak üzere H2O birincil üreticileri de vardır. Birincil üreticilerin birçok örneği olduğu gibi, iki baskın türü koral ve birçok kahverengi alg türünden biri olan laminarialestir.[3]

Fotosentez

Brüt birincil üretim fotosentez ile gerçekleşir. Bu, aynı zamanda birincil üreticilerin enerjiyi alıp başka bir yerde üretmelerinin/serbest bırakmalarının ana yoludur. Bitkiler, korallar, bakteriler ve algler bunu yapar. Fotosentez sırasında birincil üreticiler güneşten enerji alır ve bunu enerji, şeker ve oksijene dönüştürür. Birincil üreticiler aynı enerjiyi başka bir yere dönüştürmek için enerjiye de ihtiyaç duyarlar, bu yüzden enerjiyi besinlerden alırlar. Bir tür besin maddesi azottur.[3][4]

Ekoloji

Bir fotoototrof olan kızsaçı eğrelti otunun yeşil yaprakları

Kendi başlarına enerji üretebilen organizmalar olan birincil üreticiler olmasaydı, Dünya'nın biyolojik sistemleri kendilerini sürdüremezdi.[3] Bitkiler, diğer birincil üreticilerle birlikte, diğer canlıların tükettiği enerjiyi ve soludukları oksijeni üretirler.[3] Dünya üzerindeki ilk organizmaların okyanus tabanında bulunan birincil üreticiler olduğu düşünülmektedir.[3]

Ototroflar dünyadaki tüm ekosistemlerin besin zincirlerinin temelini oluşturur. Çevreden güneş ışığı veya inorganik kimyasallar şeklinde enerji alırlar ve bunu karbonhidratlar gibi yakıt molekülleri oluşturmak için kullanırlar. Bu mekanizmaya birincil üretim denir. Heterotrof olarak adlandırılan diğer organizmalar, yaşamları için gerekli işlevleri yerine getirmek üzere ototrofları besin olarak alırlar. Dolayısıyla, heterotroflar - tüm hayvanlar, neredeyse tüm mantarlar, çoğu bakteri ve protozoa - ihtiyaç duydukları hammadde ve yakıt için ototroflara veya birincil üreticilere bağımlıdır. Heterotroflar karbonhidratları parçalayarak veya gıdalardan elde edilen organik molekülleri (karbonhidratlar, yağlar ve proteinler) oksitleyerek enerji elde ederler. Etçil organizmalar, heterotrofik avlarından elde ettikleri besinleri tükettikleri ototroflardan aldıkları için dolaylı olarak ototroflara bağlımlıdırlar.

Çoğu ekosistem, başlangıçta güneş tarafından salınan fotonları yakalayan bitkiler ve siyanobakterilerin ototrofik birincil üretimi ile desteklenmektedir. Bitkiler bu enerjinin yalnızca bir kısmını (yaklaşık %1) fotosentez için kullanabilir.[10] Fotosentez süreci bir su molekülünü (H2O) böler, atmosfere oksijen (O2) salar ve karbondioksiti (CO2) indirgeyerek birincil üretimin metabolik sürecini besleyen hidrojen atomlarını serbest bırakır. Bitkiler fotosentez sırasında foton enerjisini basit şekerlerin kimyasal bağlarına dönüştürür ve depolar. Bu bitki şekerleri, diğer şekerler, nişasta ve selüloz dahil olmak üzere uzun zincirli karbonhidratlar olarak depolanmak üzere polimerize edilir; glukoz ayrıca yağ ve protein yapmak için de kullanılır. Ototroflar; heterotroflar, yani hayvanlar gibi tüketiciler tarafından yenildiğinde, içerdikleri karbonhidratlar, yağlar ve proteinler, heterotroflar için enerji kaynağı haline gelir.[11] Proteinler topraktaki nitratlar, sülfatlar ve fosfatlar kullanılarak üretilebilir.[12][13]

Tropikal akarsu ve nehirlerde birincil üretim

Sucul algler, tropikal nehir ve akarsulardaki besin ağlarına önemli bir katkı sağlamaktadır. Bu durum, bir ekosistem içinde sentezlenen karbon miktarını yansıtan temel bir ekolojik süreç olan net birincil üretim ile gösterilir. Bu karbon nihayetinde tüketiciler için kullanılabilir hale gelir. Net birincil üretim, tropikal bölgelerdeki akarsu içi birincil üretim oranlarının benzer ılıman sistemlere göre en az bir kat daha fazla olduğunu göstermektedir.[14]

Ototrofların kökeni

Ana madde: Abiyogenez § Derin deniz hidrotermal bacaları

Araştırmacılar ilk hücresel yaşam formlarının heterotrof olmadığına, çünkü uzaydan gelen organik substratların ya mikrobiyal büyümeyi destekleyemeyecek kadar heterojen ya da fermente edilemeyecek kadar indirgenmiş olması nedeniyle ototroflara ihtiyaç duyduklarına inanmaktadırlar.[15] Bunun yerine, ilk hücrelerin ototrof olduğunu düşünmektedirler. Bu ototroflar, derin deniz alkali hidrotermal bacalarında yaşayan termofilik ve anaerobik kemolitoototroflar olabilir. Bu ortamlardaki katalitik Fe(Ni)S minerallerinin RNA gibi biyomolekülleri katalizlediği gösterilmiştir.[16] Bu görüş, son evrensel ortak atanın (LUCA) fizyolojisi ve habitatının da Wood-Ljungdahl yolağına sahip termofilik bir anaerob olduğu, biyokimyasının FeS kümeleri ve radikal reaksiyon mekanizmalarıyla dolu olduğu ve Fe, H2 ve CO2'ye bağımlı olduğu sonucuna varıldığı için filogenetik kanıtlarla desteklenmektedir.[15][17] Çoğu yaşam formunun sitozolünde bulunan yüksek K+ konsantrasyonu, erken hücresel yaşamın Na+/H+ antiporterlerine veya muhtemelen semporterlerine sahip olduğunu düşündürmektedir.[18] Ototroflar muhtemelen düşük H2 kısmi basınçlarındayken heterotroflara evrimleşmiştir; burada ilk heterotrofi biçimi muhtemelen amino asit ve klostridiyal tip pürin fermantasyonlarıdır[19] ve fotosentez hidrotermal bacalardan yayılan uzun dalga boylu jeotermal ışığın varlığında ortaya çıkmıştır. Fotokimyasal olarak aktif ilk pigmentlerin Zn-tetrapiroller olduğu sonucuna varılmıştır.[20]

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ Morris, J. et al. (2019). "Biology: How Life Works", 3rd edition, W. H. Freeman. 978-1319017637
  2. ^ Chang, Kenneth (12 Eylül 2016). "Visions of Life on Mars in Earth's Depths". The New York Times. 12 Eylül 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 12 Eylül 2016. 
  3. ^ a b c d e f g "What Are Primary Producers?". Sciencing (İngilizce). 14 Ekim 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 8 Şubat 2018. 
  4. ^ a b Post, David M (2002). "Using Stable Isotopes to Estimate Trophic Position: Models, Methods, and Assumptions". Ecology. 83 (3). ss. 703-718. doi:10.1890/0012-9658(2002)083[0703:USITET]2.0.CO;2. 
  5. ^ Mauseth, James D. (2008). Botany: An Introduction to Plant Biology. 4. Jones & Bartlett Publishers. s. 252. ISBN 978-0-7637-5345-0. 
  6. ^ Frank, Albert Bernard (1892–93). Lehrbuch der Botanik (Almanca). Leipzig: W. Engelmann. 7 Mart 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ocak 2018. 
  7. ^ Crockford, Peter W.; Bar On, Yinon M.; Ward, Luce M.; Milo, Ron; Halevy, Itay (November 2023). "The geologic history of primary productivity". Current Biology. 33 (21). ss. 4741-4750.e5. doi:10.1016/j.cub.2023.09.040. ISSN 0960-9822. PMID 37827153. 15 Mart 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 5 Aralık 2023. 
  8. ^ Townsend, Rich (13 Ekim 2019). "The Evolution of Autotrophs". University of Wisconsin-Madison Department of Astronomy. 8 Temmuz 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Mayıs 2019. 
  9. ^ Melville, Kate (23 Mayıs 2007). "Chernobyl fungus feeds on radiation". 4 Şubat 2009 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 18 Şubat 2009. 
  10. ^ Schurr, Sam H. (19 Ocak 2011). Energy, Economic Growth, and the Environment. New York. ISBN 9781617260209. OCLC 868970980. 
  11. ^ Beckett, Brian S. (1981). Illustrated Human and Social Biology. Oxford University Press. s. 38. ISBN 978-0-19-914065-7. 15 Mart 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Ağustos 2020. 
  12. ^ Odum, Eugene P. (Eugene Pleasants), 1913-2002. (2005). Fundamentals of ecology. 5th. Barrett, Gary W. Belmont, CA: Thomson Brooks/Cole. ss. 598. ISBN 0-534-42066-4. OCLC 56476957. 
  13. ^ Smith, Gilbert M. (2007). A Textbook of General Botany. Read Books. s. 148. ISBN 978-1-4067-7315-6. 15 Mart 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Ağustos 2020. 
  14. ^ Davies, Peter M.; Bunn, Stuart E.; Hamilton, Stephen K. (2008). "Primary Production in Tropical Streams and Rivers". Tropical Stream Ecology. ss. 23-42. doi:10.1016/B978-012088449-0.50004-2. ISBN 9780120884490. 
  15. ^ a b Weiss, Madeline C.; Preiner, Martina; Xavier, Joana C.; Zimorski, Verena; Martin, William F. (16 Ağustos 2018). "The last universal common ancestor between ancient Earth chemistry and the onset of genetics". PLOS Genetics. 14 (8). ss. e1007518. doi:10.1371/journal.pgen.1007518. ISSN 1553-7390. PMC 6095482 $2. PMID 30114187. 
  16. ^ Martin, William; Russell, Michael J (29 Ekim 2007). "On the origin of biochemistry at an alkaline hydrothermal vent". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 362 (1486). ss. 1887-1926. doi:10.1098/rstb.2006.1881. ISSN 0962-8436. PMC 2442388 $2. PMID 17255002. 
  17. ^ Stetter, Karl O (29 Ekim 2006). "Hyperthermophiles in the history of life". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 361 (1474). ss. 1837-1843. doi:10.1098/rstb.2006.1907. ISSN 0962-8436. PMC 1664684 $2. PMID 17008222. 
  18. ^ Sousa, Filipa L.; Thiergart, Thorsten; Landan, Giddy; Nelson-Sathi, Shijulal; Pereira, Inês A. C.; Allen, John F.; Lane, Nick; Martin, William F. (19 Temmuz 2013). "Early bioenergetic evolution". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences (İngilizce). 368 (1622). s. 20130088. doi:10.1098/rstb.2013.0088. ISSN 0962-8436. PMC 3685469 $2. PMID 23754820. 
  19. ^ Schönheit, Peter; Buckel, Wolfgang; Martin, William F. (1 Ocak 2016). "On the Origin of Heterotrophy". Trends in Microbiology (İngilizce). 24 (1). ss. 12-25. doi:10.1016/j.tim.2015.10.003. ISSN 0966-842X. PMID 26578093. 15 Mart 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 4 Aralık 2022. 
  20. ^ Martin, William F; Bryant, Donald A; Beatty, J Thomas (21 Kasım 2017). "A physiological perspective on the origin and evolution of photosynthesis". FEMS Microbiology Reviews. 42 (2). ss. 205-231. doi:10.1093/femsre/fux056. ISSN 0168-6445. PMC 5972617 $2. PMID 29177446. 

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Biyoloji</span> canlıları inceleyen bilim dalı

Biyoloji ya da dirim bilimi, yaşamın bilimsel olarak incelenmesidir. Geniş bir kapsama sahip bir doğa bilimidir ancak onu tek ve tutarlı bir alan olarak birbirine bağlayan birkaç birleştirici teması vardır. Örneğin, tüm organizmalar, gelecek nesillere aktarılabilen genlerde kodlanmış kalıtsal bilgileri işleyen hücrelerden oluşur. Bir diğer ana tema ise yaşamın birliğini ve çeşitliliğini açıklayan evrimdir. Enerji işleme, organizmaların hareket etmesine, büyümesine ve çoğalmasına izin verdiği için yaşam için de önemlidir. Son olarak, tüm organizmalar kendi iç ortamlarını düzenleyebilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Fotosentez</span> bitki ve organizmalar tarafından ışık enerjisinin kimyasal enerjiye dönüştürülme işlemi

Fotosentez, bitkiler ve diğer canlılar tarafından, ışık enerjisini organizmaların yaşamsal eylemlerine enerji sağlamak için daha sonra serbest bırakılabilecek kimyasal enerjiye dönüştürmek için kullanılan bir işlemdir. Bu kimyasal enerji, karbondioksit ve sudan sentezlenen şekerler gibi karbonhidrat moleküllerinde depolanır.

Kemosentez, ışık enerjisi olmadan organik madde üretilmesidir. Gereken enerji; demir, kükürt, hidrojen veya azot gibi inorganik bileşiklerin veya metanın oksitlenmesiyle elde edilir.

<span class="mw-page-title-main">Kloroplast</span> Fotosentezi gerçekleştiren bitki organeli

Kloroplast, fotosentezin gerçekleştiği sitoplazmik organeldir. Bitkilerin sadece yeşil kısımlarında bulunur. Bitkide besin ve oksijen üretilmesini sağlar. Genellikle yeşil renkli olduğu için bitkilerin çoğunun yeşil renkli olmasının temel sebebidir. Güneş enerjisini moleküler bağlar halinde saklayabilen tek yapı kloroplastlardır ve senede bu yolla dünyada 200 milyar ton organik madde üretilmektedir. Fotosentez yapma yeteneği kazanmış bir çekirdeksiz ve organelsiz ilkin hücre ve heterotrof (adrıbeslek) canlıların içerisine girerek simbiyoz yaşama uymuş bu şekilde kloroplastları meydana getirmiştir. Yani mavi algler kloroplastların evrimsel olarak atasıdır.

<span class="mw-page-title-main">Karbonhidrat</span> sadece karbon, hidrojen ve oksijenden oluşan organik bileşik

Karbonhidrat, karbon (C), hidrojen (H) ve oksijen (O) atomlarından oluşan, genellikle hidrojen-oksijen atomu oranı (suda) 2:1 olan bir biyomoleküldür ve dolayısıyla ampirik (deneysel) formülü Cm(H2O)n şeklindedir. m, n'den farklı da olabilir olmaya da bilir. Ancak, tüm karbonhidratlar bu kesin stokiyometrik tanıma uymaz (örneğin üronik asitler, fukoz gibi deoksi şekerler) ve bu tanıma uyan tüm kimyasallar otomatik olarak karbonhidratlar (örneğin formaldehit ve asetik asit) olarak sınıflandırılmaz.

Klorofil, çeşitli dalga boylarındaki ışıkları emerek bitkide fotosentez (özümleme) olayının meydana gelmesine sebep olan, yeşil renkli bir biyolojik pigment.

<span class="mw-page-title-main">Beslenme</span>

Beslenme, canlılığın gereklerini yerine getirmek için gerekli olan maddeleri, canlı dışı ortamdan edinme faaliyetine verilen isimdir.

<span class="mw-page-title-main">Organik kimya</span> karbon temelli bileşiklerin yapılarını, özelliklerini, tepkimelerini ve sentez yollarını inceleyen kimya dalı

Organik kimya, organik bileşiklerin ve organik maddelerin yani karbon atomlarını içeren çeşitli formlardaki maddelerin yapısını, özelliklerini ve reaksiyonların bilimsel çalışmasını içeren, kimyanın bir alt dalıdır. Yapının incelenmesi yapısal formüllerini belirler. Özelliklerin incelenmesi, fiziksel ve kimyasal özellikleri ve davranışlarını anlamak için kimyasal reaktivitenin değerlendirilmesidir. Organik reaksiyonların incelenmesi doğal ürünlerin, ilaçların ve polimerlerin kimyasal sentezini ve bireysel organik moleküllerin laboratuvarda ve teorik çalışma yoluyla incelenmesidir.

<span class="mw-page-title-main">Saprotrof</span> Saprofit Beslenme

Çürükçül ya da saprotrof organizmalar gıdalarını cansız maddelerden elde eder, genelde ölmüş veya çürümekte olan bitki ve hayvanların içerdiği organik bileşikleri kullanır. Saprotroflar kendi gıdalarını yapamadıkları için bir tip heterotrof sayılırlar. Aralarında mantarların çoğu, bakteriler ve protozoalar bulunur. Bazı hayvanlar ve fotosentez yapmayan bazı ender bitkilere de saprotrof olarak değinilebilir ama bunlara daha sık olarak saprofaj terimi kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Organik bileşik</span> karbon-hidrojen bağları içeren kimyasal bileşik

Organik bileşikler, molekülleri karbon içeren kalabalık kimyasal bileşikler sınıfındandır. Aşağıda sunulan tarihsel nedenlerden dolayı, bu bileşiklerin küçük bir kısmı, örneğin karbonatlar, basit karbon oksitleri ve siyanürlerin yanı sıra, karbon allotropları inorganik kabul edilir. "Organik" ve "inorganik" karbon bileşikleri arasındaki ayrım "kimyanın geniş alanını düzenlemek için yararlı olsa da, çoğunlukla rastgeledir".

<span class="mw-page-title-main">Miller-Urey deneyi</span> Kimyasal evrimin oluşumunu denemek üzere oluşturulan deney

Miller-Urey Deneyi kimyasal evrimin oluşumunu denemek üzere, 1952'deki bilimsel görüşe göre dünyanın ilk zamanlarında var olduğu koşulların benzetim yöntemiyle oluşturulduğu bir deneydi. Bu deney, özellikle Aleksandr Ivanovich Oparin ve J.B.S. Haldane'in, ilkel dünya üzerindeki koşullarda var olan inorganik öncüllerinin kimyasal tepkimeler yoluyla organik bileşikleri sentezlediği hipotezini sınamak içindi. Abiyogenez konusunda klasik bir deney olduğu kabul edilen bu deney, 1952 yılında Stanley Lloyd Miller ve Harold Urey tarafından Chicago Üniversitesi'nde yapılmıştı.

<span class="mw-page-title-main">Heterotrof</span> besinlerini kendi kendilerine sentezleyemeyen canlılar

Dışbeslenen, dışbeslek, ardıbeslek ya da heterotrof canlılar; besinlerini kendi kendilerine sentezleyemeyen canlılardır. Yaşamlarını sürdürmek için gerekli enerjiyi bu sebeple diğer dışbeslenen ya da kendibeslek canlılardan alması gerekir. Heterotrof terimi mikrobiyoloji alanında ilk kez 1946 yılında, mikroorganizmaların beslenme tiplerine göre sınıflamasında kullanılmıştır. Bugün ise terim besin zincirinin tanımlanmasında birçok alanda kullanılmaktadır.

Jeokimya, paleoklimatoloji ve paleo okyanus biliminde δ13C bir izotopik imza değeridir, karbonun kararlı izotoplarının oranı 13C:12C 'nin binde (‰) olarak ifadesidir:

<span class="mw-page-title-main">Besin ağı</span> ekosistem içindeki ilişkiler

Besin ağı ya da besin döngüsü besin zincirlerinin doğal olarak bağlaşmasıdır ve genellikle ekolojik bir topluluk içinde neyin ne ile beslendiğini gösteren grafiksel bir gösterimdir. Çevrebilimciler tüm yaşam biçimleri kabaca trofik düzey adı verilen iki kategoride sınıflandırırlar: ototroflar ve heterotroflar. Ototroflar büyümek, gelişmek ve üremek için mineraller ve karbon dioksit gibi gazlardan oluşan inorganik maddelerden organik madde üreterek kendi besinlerini sağlarlar. Bu kimyasal tepkimelerin gerektirdiği enerji güneşten çoğunlukla fotosentez yoluyla elde edilir. Hidrotermal bacalar ve kaplıcalar az da olsa güneşin yanında diğer enerji kaynaklarıdır. Trofik düzeyler karbon gereksinimlerini yalnızca atmosferden elde eden tam ototroflardan, organik maddeyi atmosferden elde etmenin yanı sıra diğer kaynakları da kullanan etçil bitkiler gibi miksotroflara ve organik madde elde etmek için beslenmek zorunda olan tam heterotroflara kadar uzanır. Besin ağında besin zincirleri heterotrofların hangi ototroflar ya da heterotroflar ile beslendiğini gösteren bağlantılar ile gösterilir. Besin ağı bir ekosistemi değiş-tokuş yapan birleşik bir sistem olarak çeşitli beslenme yöntemlerinin basit olarak tasvir edilmesidir. Kabaca otçul, etçil, leşçil ve parazitik olarak ayrılabilen değişik beslenme ilişkileri vardır. Heterotroflar tarafından yenilen şekerler gibi bazı organik maddeler enerji sağlar. Siyanobakterilerden sekoyaya ve virüslerden mavi balinaya kadar ototroflar ve heterotroflar mikroskobik boyuttan tonlarca ağırlığa kadar her boyutta bulunmaktadırlar.

Kemotrof, içinde bulunduğu ortamdaki elektron vericisi/donörü moleküllerin oksidasyonu ile açığa çıkan elektronlardan enerji sağlayan canlıdır. Bu özellikleriyle kemotroflar, güneş enerjisini kullanarak fotosentez ile enerji elde eden fototroflardan ayrılırlar.

<span class="mw-page-title-main">Fototrof</span> Metabolik süreçlerde ışık enerjisi kullanan organizma

Fototroflar (Yunanca: φῶς, φωτός = ışık, τροϕή = beslenme) karmaşık organik bileşikler (karbonhidratlar gibi) üretmek ve bundan enerji elde etmek için foton yakalayan organizmalardır. Hücresel çeşitli metabolik süreçleri gerçekleştirmek için ışıktan gelen enerjiyi kullanırlar. Fototrofların zorunlu olarak fotosentetik olduğu yaygın bir yanılgıdır. Hepsi olmasa da birçok fototrof sıklıkla fotosentez yapar: karbon dioksiti yapısal olarak, fonksiyonel olarak veya daha sonraki katabolik süreçler için bir kaynak olarak (örneğin nişasta, şeker ve yağ şeklinde) kullanılmak üzere anabolik olarak organik maddeye dönüştürürler. Tüm fototroflar, hücrenin moleküler enerji birimini(ATP) oluşturmak adına ATP sentaz tarafından kullanılan elektrokimyasal bir devinim oluşturmak için elektron taşıma sistemini veya doğrudan proton pompalamayı kullanır. Fototroflar, ototrof ya da heterotrof olabilir. Elektron ve hidrojenin kaynağı inorganik bileşikler ise (örn. Na2S2O3, bazı mor kükürt bakterilerinde olduğu gibi veya H2S, bazı yeşil kükürt bakterilerinde olduğu gibi) bunlara litotroflar da denebilir ve bu nedenle bazı fotoototroflara fotoliotoototroflar da denir. Fototrof organizmalarına örnekler: Rhodobacter capsulatus, Chromatium, Chlorobium vb.

Fotoheterotroflar heterotrofik fototroflardır - yani ışığı enerji için kullanan, ancak karbondioksiti tek karbon kaynağı olarak kullanamayan organizmalardır. Sonuç olarak, karbon gereksinimlerini karşılamak için çevreden organik bileşikler alırlar; bu bileşikler arasında karbonhidratlar, yağ asitleri ve alkoller bulunur. Fotoheterotrofik organizmaların örnekleri arasında mor kükürt ve yeşil kükürt olmayan bakteriler ve heliobakteriler bulunur. Yakın zamanda yapılan araştırmalar, Doğu Eşekarısı ve bazı yaprak bitlerinin enerji kaynaklarını desteklemek için ışığı kullanabilecekleri belirtilmiştir.

Bir retinalofototrof, iki farklı fotoototrof türünden biridir, bir fototrof alt sınıfıdır ve hücre uyarımlaması ve ışığı enerjiye dönüştürmek için kullandıkları ağtabaka(retina) bağlayıcı proteinler olarak adlandırılır. Tüm fotoototroflar gibi, retinalofototroflar da hücresel süreçlerini başlatmak için fotonları emer. Ancak, tüm fotoototrofların aksine, retinalofototroflar, kimyasal tepkimelerini güçlendirmek için klorofil veya bir elektron taşıma zinciri kullanmazlar. Bu, retinalofototrofların, inorganik karbonu organik bileşiklere dönüştüren temel bir fotosentetik süreç olan geleneksel karbon fiksasyonundan yoksun oldukları anlamına gelir. Bu nedenle uzmanlar, bunların fotoototrofik benzeri olan klorofototroflardan daha az verimli olduğunu düşünüyor.

Metabolik atıklar veya dışkılar, metabolik süreçlerden arta kalan ve organizma tarafından kullanılamayan ve bu nedenle atılması gereken maddelerdir. Buna Azot bileşikleri, su, CO2, fosfatlar, sülfatlar vb. dahildir. Hayvanlar bu bileşikleri atık olarak ele alır. Bitkiler, bazılarını faydalı maddelere dönüştüren kimyasal "mekanizmalara" sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Karbon temelli yaşam</span>

Karbon, Dünya üzerinde bilinen tüm yaşamın birincil bileşenidir ve tüm kuru biyokütlenin yaklaşık %45-50'sini temsil eder. Karbon bileşikleri Dünya'da doğal olarak bol miktarda bulunur. Karmaşık biyolojik moleküller, diğer elementlerle, özellikle oksijen ve hidrojenle ve sıklıkla nitrojen, fosfor ve kükürt ile bağlı karbon atomlarından oluşur.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.