学科提分：我们来谈谈“自养型生物”

2015-12-12 10:19彭梓祺来源：原创

自然界的生物是多种多样的，根据营养方式，可以把它们分成异养型生物和自养型生物两个类型。动物(包括人类)和一些微生物，不能直接利用无机物合成有机物，只能将现成有机物转变成自身的有机物，它们属于异养型生物;另一些生物能够直接利用无机物合成有机物，它们属于自养型生物。在自养型生物中，如各种绿色植物和一些含色素的微生物，它们能够利用太阳能将无机物合成有机物，这是光能自养生物。而另一些生物如硝化细菌、硫细菌和铁细菌等微生物，能利用体外环境中物质氧化放出的能量将无机物合成有机物，这些微生物称为化能自养生物。自养型生物对人类及其在自然界中有着极为重要的意义。因此，必须理解掌握这类生物的生理机制、实质及意义。下面谈谈如何学习掌握这些知识。

光合作用

光合作用是绿色植物新陈代谢的一个学习重点，应当彻底理解它的原理。光合作用是发生在绿叶和其他绿色组织里，因此含有叶绿素的叶绿体是光合作用的场所。光合作用的具体过程是把吸收到细胞里的水，经叶绿素吸收来的光能的作用，在叶绿体里分解成氢和氧，氧对合成有机物没有用处而放出植物体外。叶片从外界吸收来的二氧化碳进入细胞后，在酶的作用下，经过一系列的变化，最后和细胞里留下的氢合成葡萄糖，随即把能量贮存在有机物里。所以光合作用的实质就在于叶绿体把无机物合成有机物的同时，把光能转化为化学能，贮存在有机物中。也就是实现两个转变:①把二氧化碳转变成有机物;②把光能转变成化学能贮存在有机物中。一切生物的生活都需要有机物和能量，但只有绿色植物能够直接利用太阳能，其他生物是通过分解有机物间接地利用太阳能。而异养生物需要的有机物都直接或间接地来自绿色植物。因此，如果没有光合作用，一切生物的生存便成了问题，这就是光合作用的重要意义。

同时光合作用在生态系统中也具有极为重要的意义，生态系统的功能—能量流动和物质循环，是生态系统的核心。实现生态系统的两个功能都离不开绿色植物的光合作用。地球上所有生态系统需要的能量都来自太阳能，而生态系统的生产者(绿色植物)通过光合作用，把太阳能固定和储存在所制造的有机物中，这样，太阳能就通过生产者流入了生态系统。所以生态系统的能量流动是从生产者把太阳能固定在体内以后开始的，然后通过食物链的各营养级而流动的。

生态系统的物质循环是指组成生物体的C、H、O、N等无机元素在生态系统的生物群落与无机环境之间的反复循环运动。例如，大气中的CO2通过绿色植物的光合作用合成有机物而进入生态系统，然后沿着食物链的营养级流动，最后通过呼吸作用，CO2反回到大气，再反复被利用。

从上面分析知道，无论是能量流动或是物质循环，一都离不开绿色植物的光合作用。因此绿色植物是生态系统的基石。

化能合成作用

如硝化细菌(在有氧条件下)，从氨(NH3)氧化成亚硝酸和硝酸的过程中获得能量(化学能)，用以还原固定CO2，使之成为有机物。土壤中存在有硝化细菌，由这些细菌作用所形成的硝酸常与土壤中的铵、钠和钙等形成硝酸存在于土壤上，这些硝酸盐遇水溶解，形成能够被植物吸收的硝酸根离子(NO3-)，用以合成植物所需要的各种含氮化合物。