40. Питание бактерий и грибов

Определения и обозначения

Автотрофное питание — получение органических веществ из неорганических с использованием энергии света или химических реакций. Иными словами, организм сам создаёт себе органическую пищу из простых веществ. Это помогает понять, почему некоторые бактерии могут жить без готовых органических веществ.

Гетеротрофное питание — получение готовых органических веществ из окружающей среды или других организмов. Такой организм не создаёт пищу полностью сам, а находит уже имеющиеся вещества. К гетеротрофам относятся все грибы и большинство бактерий.

Сапротроф — организм, питающийся органическими веществами мёртвых остатков и выделяющий ферменты для их разложения. Ферменты расщепляют сложную пищу на более простые растворимые вещества, которые можно всосать. Сапротрофы возвращают вещества из остатков в природный круговорот.

Паразит — организм, получающий питательные вещества от живого организма-хозяина и наносящий ему вред. Хозяин служит паразиту источником пищи и местом обитания. Это определение позволяет отличить болезнь, вызванную паразитом, от мирного или полезного сотрудничества.

Как это устроено

Питательные вещества нужны бактериям и грибам не только как «еда». При их расщеплении высвобождается энергия, необходимая для движения веществ внутри клетки и других жизненных процессов. Из полученных веществ организм строит новые клетки, поэтому питание связано с ростом и размножением.

Автотрофные бактерии создают органические вещества из углекислого газа, воды и других неорганических веществ. При фотосинтезе источником энергии служит свет, а при хемосинтезе — энергия химических реакций с неорганическими веществами. Такой способ позволяет бактериям получать органическую пищу там, где нет готовых остатков организмов.

Большинство бактерий и все грибы питаются гетеротрофно, потому что не имеют способа создавать органические вещества с помощью фотосинтеза. Они используют вещества растений, животных или других организмов. Источником пищи могут быть мёртвые остатки, живой хозяин или организм-партнёр.

Сапротроф не заглатывает кусочки пищи целиком. Он выделяет ферменты во внешнюю среду, где сложные органические вещества разлагаются на простые растворимые соединения. Затем эти соединения всасываются клетками бактерии или нитями грибницы.

При паразитическом питании один организм получает пользу, а хозяин страдает: его клетки повреждаются или он недополучает питательные вещества. Симбиоз устроен иначе: организмы живут вместе и обмениваются веществами, помогая друг другу. Например, гриб в микоризе получает от растения органические вещества, а растению помогает поглощать воду и минеральные соли корнями.

Типы питания бактерий и грибов

Чтобы пользоваться таблицей, сначала определите источник органических веществ, а затем выясните, живой он или мёртвый. После этого сравните способ получения пищи и значение такого питания. Если оба партнёра получают пользу, речь идёт о симбиозе, а если один получает пользу за счёт вреда другому — о паразитизме.

Разбор задач

Задача 1. Определите, к какому типу питания относится питание плесневого гриба на кусочке хлеба. Нужно установить, откуда гриб получает органические вещества и что происходит с этой пищей. Хлеб не является живым организмом, а гриб использует его вещества для своей жизнедеятельности.

1. Определяем источник пищи: плесневой гриб получает органические вещества из хлеба.
2. Проверяем состояние источника: кусочек хлеба не является живым хозяином.
3. Вспоминаем признак сапротрофа: он выделяет ферменты на мёртвые остатки, расщепляет их и всасывает растворимые вещества.

Ответ: плесневой гриб питается сапротрофно, потому что использует органические вещества мёртвого пищевого продукта.

Задача 2. Сравните питание цианобактерии и болезнетворной бактерии. Нужно выяснить, создаёт ли каждый организм органические вещества сам или получает их от другого организма. Одного названия «бактерия» недостаточно, поскольку способы питания у бактерий различаются.

1. Цианобактерия использует свет и создаёт органические вещества из неорганических, поэтому она автотроф.
2. Болезнетворная бактерия получает вещества от живого организма и повреждает его.
3. Такую бактерию относим к паразитам, если она живёт за счёт хозяина и причиняет ему вред.

Ответ: цианобактерия питается автотрофно, а болезнетворная бактерия — паразитически.

Задача 3. Объясните, почему гриб, поселяющийся на корнях растения, может быть полезен обоим организмам. В условии описана связь гриба с живым растением, но это ещё не означает паразитизм. Нужно определить, получает ли растение какую-либо пользу от совместной жизни.

1. Гриб получает от растения готовые органические вещества, созданные в листьях.
2. Грибница увеличивает площадь контакта корней с почвой и помогает поглощать воду и минеральные соли.
3. Оба организма получают преимущество, поэтому такую связь называют симбиозом, или взаимовыгодным сотрудничеством.

Ответ: гриб и растение обмениваются полезными веществами: гриб получает органическую пищу, а растение — помощь в поглощении воды и минеральных солей.

Типичные ошибки

Ошибка 1. Считать все бактерии гетеротрофами. Так думают из-за примеров бактерий, питающихся остатками или живыми организмами, но некоторые бактерии используют фотосинтез или хемосинтез. Проверяйте себя вопросом: создаёт ли бактерия органические вещества из неорганических?

Ошибка 2. Называть сапротрофом организм, питающийся живым хозяином. Сапротроф использует мёртвые органические остатки, а паразит — живой организм. Для проверки определите, жив ли источник пищи и причиняется ли ему вред.

Ошибка 3. Путать паразитизм и симбиоз. Паразит получает пользу и вредит хозяину, а при симбиозе пользу получают оба партнёра. Спросите себя, есть ли у второго организма преимущество от совместной жизни.

Ошибка 4. Считать, что гриб поглощает пищу кусочками. Гриб выделяет ферменты наружу, расщепляет вещества, а затем всасывает раствор. Если в объяснении нет внешнего переваривания и всасывания, его нужно исправить.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны различия между органическими и неорганическими веществами, значение питания и представление о фотосинтезе и цепях питания. Позже эти знания помогут объяснить экосистемы, разложение остатков и круговорот веществ. Они также связаны с образованием лишайников и микоризы, а паразитическое питание помогает понять причины инфекционных заболеваний.

Что запомнить

• Питание обеспечивает бактерии и грибы веществами для жизни и энергией.
• Автотрофы создают органические вещества из неорганических.
• Гетеротрофы получают готовые органические вещества.
• Сапротрофы питаются мёртвыми остатками организмов.
• Паразиты получают пищу от живого хозяина и вредят ему.
• При симбиозе организмы-партнёры получают взаимную пользу.
• Бактерии и грибы участвуют в разложении веществ и круговороте веществ в природе.