Heterótrofo

Un heterótrofo (del grec ἕτερος héteros = ‘un atre’, i trophe = ‘nutrició’) és un organisme que no pot produir el seu propi aliment, sino que es nutrix d'atres fonts de carbono orgànic, principalment matèria vegetal o animal. En la cadena alimentària, els heterótrofos són consumidors primaris, secundaris i terciarios, pero no productors.^[1]^[2] Els organismes vius que són heterótrofos inclouen tots els animals i fongos, algunes bactèrias i protistas,^[3] i moltes plantes paràsites. El terme heterótrofo va sorgir en microbiologia en 1946 com a part d'una classificació de microorganismes basada en el seu tipo de nutrició. El terme s'utilisa ara en molts camps, com l'ecologia, per a descriure la cadena alimentària. Els heterótrofos es poden subdividir segons la seua font d'energia. Si el heterótrofo usa energia química, és un quimioheterótrofo (per eixemple, humans i fongos). Si usa llum per a obtindre energia, llavors és un fotoheterótrofo (per eixemple, bactèries verdes sense sofre). Els heterótrofos representen un dels dos mecanismes de la nutrició (nivells tróficos), sent l'atre els autótrofos. Els autótrofos utilisen l'energia de la llum solar (fotoautótrofos) o l'oxidació de composts inorgànics (litoautótrofos) per a convertir el diòxit de carbono inorgànic en composts de carbono orgànic i energia per a mantindre la seua vida. Comparant els dos en térmens bàsics, els heterótrofos (com els animals) mengen autótrofos (com les plantes) o atres heterótrofos, o abdós. Els detritívoros són heterótrofos que obtenen nutrients en consumir detritos (parts de plantes i animals en descomposició, aixina com heces).^[4] Els saprótrofos (també cridats lisótrofos) són quimioheterótrofos que utilisen la digestió extracelar per a processar la matèria orgànica en descomposició; el terme més utilisat per a descriure fongos. El procés es facilita en major freqüència per mig del transport actiu de dits materials a través de l'endocitosis dins del micelio intern i els seus hifas constituents.^{[nota 1]}

Tipos

Els heterótrofos poden ser organótrofos o litótrofos. Els organótrofos exploten composts de carbono reduït com a fonts d'electrons, com carbohidrats, grassas i proteïnas de plantes i animals. Per un atre costat, els litoheterótrofos usen composts inorgànics, com amoni, nitrit o sofre, per a obtindre electrons. Una atra forma de classificar diferents heterótrofos és assignant-els com quimiótrofos o fotótrofos. Els fotótrofos utilisen la llum per a obtindre energia i portar a terme processos metabòlics, mentres que els quimiótrofos utilisen l'energia obtinguda per l'oxidació de substàncies químiques del seu entorn.^[5]

Els fotoorganoheterótrofos, com les Rhodospirillaceae i les bactèries púrpures sense sofre, sintetisen composts orgànics per mig de la llum solar junt en l'oxidació de substàncies orgàniques. Usen composts orgànics per a construir estructures. No fixen diòxit de carbono i aparentment no tenen el cicle de Calvin.^[6] Els quimiolitoheterótrofos com Oceanithermus profundus^[7] obtenen energia de l'oxidació de composts inorgànics, incloent sulfur d'hidrogen, sofre elemental, tiosulfato i hidrogen molecular. Els mixótrofos (o quimiolitótrofos facultatius) poden utilisar diòxit de carbono o carbono orgànic com a font de carbono, lo que significa que els mixótrofos tenen la capacitat d'utilisar métodos tant heterótrofos com autótrofos.^[8]^[9] Encara que els mixótrofos tenen la capacitat de créixer tant en condicions heterótrofas com autótrofas, C. vulgaris té major biomassa i productivitat de lípits quan creixen en condicions heterótrofas en comparació a les autótrofas.^[10]

Els heterótrofos, en consumir composts reduïts de carbono, poden utilisar tota l'energia que obtenen dels aliments (i a sovint oxigen)^[11] per al creiximent i la reproducció, a diferència dels autótrofos, que deuen utilisar part de la seua energia per a la fixació de carbono.^[6] Tant els heterótrofos com els autótrofos solen dependre de les activitats metabòliques d'atres organismes per a obtindre nutrients distints del carbono, inclosos el nitrogen, el fòsfor i el sofre, i poden morir per falta d'aliments que suministren estos nutrients.^[12] Açò s'aplica no solament als animals i els fongos, sino també a les bactèries.

Diagrama de fluix

Erro al crear miniatura:

Diagrama de fluix per a determinar si una espècie és autótrofa, heterótrofa o un subtipo

Autótrofo
- Quimioautótrofo
- Fotoautótrofo
Heterótrofo
- Quimioheterótrofo
- Fotoheterótrofo

Ecologia

Molts heterótrofos són quimioorganoheterótrofos que utilisen carbono orgànic (per eixemple la glucosa) com a font de carbono i substàncies químiques orgàniques (per eixemple: carbohidrats, lípits, proteïnes) com a fonts d'electrons.^[13] Els heterótrofos funcionen com consumidors: obtenen estos nutrients de nutrients saprótrofos, paràsits o holozoicos.^[14] Descomponen els composts orgànics complexos (per eixemple: carbohidrats, grasses i proteïnes) produïts pels autótrofos en composts més simples (per eixemple: carbohidrats en glucosa, greixos en àcit grassos i glicerol i proteïnes en aminoàcits). Lliberen l'energia d'el ___* $O_{2}$ ^[11] oxidando els àtoms de carbono i hidrogen dels carbohidrats, lípits i proteïnes a diòxit de carbono i aigua, respectivament. Poden catabolizar composts orgànics per respiració, fermentació o abdós. Els heterótrofos fermentatius són o facultatius o anaerobio que porten a terme la fermentació en ambients d'oxigen baixes, en les que la producció d'ATP és comunament junt en la fosforilación a nivell de substrat i la producció de productes finals (per eixemple, alcohol, ___* $C O_{2}$ , sulfur).^[15] Estos productes poden després servir com a substrats per a atres bactèries en la digestió anaeròbica i convertir-se en ___* $C O_{2}$ i ___* $C H_{4}$ , que és un pas important per al cicle del carbono per a eliminar els productes orgànics de fermentació dels ambients anaeròbics. Els heterótrofos poden experimentar respiració, en la que la producció d'ATP s'acopla en la fosforilación oxidativa.^[16] Açò conduïx a la lliberació de rebujos de carbono oxidat com el ___* $C O_{2}$ i rebujos reduïts com el ___* $H_{2} O$ , ___* $H_{2} S$ o ___* $N_{2} O$ a l'atmòsfera. La respiració i la fermentació dels microbis heterótrofos representen una gran part de la lliberació de ___* $C O_{2}$ a l'atmòsfera, lo que ho fa disponible per als autótrofos com a font de nutrients i les plantes com a substrat de síntesis de celosa.^[17]

La respiració en els heterótrofos sol anar acompanyada de mineralisació, el procés de conversió de composts orgànics en formes inorgàniques.^[17] Quan la font de nutrients orgànics absorbida pel heterótrofo conté elements essencials com ___* $N$ , ___* $S$ , ___* $P$ ademés de ___* $C$ , ___* $H$ i ___* $O$ , a sovint s'eliminen primer per a procedir en l'oxidació de nutrients orgànics i la producció d'ATP a través de la respiració. El ___* $S$ i ___* $N$ en la font de carbono orgànic es transformen en ___* $H_{2} S$ i ___* $N H_{4}^{+}$ per mig de desulfurilación i desaminación, respectivament.^[16] Els heterótrofos també permeten la desfosforilación com a part de la descomposició. La conversió de ___* $S$ i ___* $N$ de forma orgànica a inorgànica és una part fonamental del cicle del nitrogen i el sofre. El ___* $H_{2} S$ format a partir de desulfurilación es oxida adicionalment per litótrofos i fotótrofas, mentres ___* $N H_{4}^{+}$ format a partir de desaminación es oxida adicionalment per litótrofos a les formes disponibles per a les plantes. La capacitat dels heterótrofos per a mineralizar elements essencials és fonamental per a la supervivència de les plantes. La majoria dels opistocontes i procariota són heterótrofos; en particular, tots els animals i foncs són heterótrofos.^[3] Alguns animals, com els corals, formen relacions simbiòtiques en els autótrofos i obtenen carbono orgànic d'esta forma. Ademés, algunes plantes paràsites també s'han tornat total o parcialment heterótrofas, mentres que les plantes carnívores consumixen animals per a aumentar el seu suministrament de nitrogen sense deixar de ser autótrofas. Els animals es classifiquen com heterótrofos per ingestió, els foncs es classifiquen com heterótrofos per absorció.

Notes

↑ «Heterotroph definition». Biology Dictionary.
↑ Hogg, Stuart (2013). Essential microbiology, 2nd ed edició, Wiley-Blackwell, p. 86. OCLC 823139857. ISBN 978-1-118-52726-9.
↑ ^3,0 ^3,1 «How Cells Harvest Energy». McGraw-Hill Higher Education. Archivat des d'el original, el 31 de juliol de 2012. Consultat el 10 d'octubre de 2010.
↑ Wetzel, R. G. (2001). , 3rd edició, Academic Press, p. 700.
↑ Plumlee, Geoffrey S.; Logsdon, Mark J.; Filipek, {{{nom3}}} (1997). The environmental geochemistry of mineral deposits (en en), pp. 125-137. OCLC 989865806. ISBN 978-1-62949-013-7.
↑ ^6,0 ^6,1 Mauseth, James D. (2008). Botany: An introduction to plant biology, 4th edició, Jones & Bartlett Publishers, p. [1]. ISBN 978-0-7637-5345-0. «heterotroph fix carbon.»
↑ «Oceanithermus profundus gen. nov., sp. nov., a thermophilic, microaerophilic, facultatively chemolithoheterotrophic bacterium from a deep-siga hydrothermal vent».International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.53(Pt 3)
747–752.ISSN 1466-5026.doi:10.1099/ijs.0.02367-0.
↑ Libes, Susan M. (2009). Introduction to Marine Biogeochemistry, 2nd edició, Academic Press, p. 192. ISBN 978-0-12-088530-5.
↑ Dworkin, Martin (2006). The prokaryotes: ecophysiology and biochemistry, 3rd edició, Springer, p. 988. ISBN 978-0-387-25492-0.
↑ «Biomass and lipid productivities of Chlorella vulgaris under autotrophic, heterotrophic and mixotrophic growth conditions».Biotechnology Letters.31(7)
1043–1049.ISSN 1573-6776.doi:10.1007/s10529-009-9975-7.
↑ ^11,0 ^11,1 «Oxygen Is the High-Energy Molecule Powering Complex Multicellar Life: Fonamental Corrections to Traditional Bioenergetics».ACS Omega.5(5)
2221–2233.ISSN 2470-1343.doi:10.1021/acsomega.9b03352.
↑ Campbell and Reece (2002). Biology, 7th edició, Benjamin-Cummings Publishing Co.. ISBN 978-0805371710.
↑ Mills. «The role of bactèria in environmental geochemistry». Archivat des d'el original, el 6 d'abril de 2019. Consultat el 19 de novembre de 2017.
↑ «Heterotrophic nutrition and control of bacterial density». Consultat el 19 de novembre de 2017.
↑ Gottschalk, Gerhard (2012). Bacterial Metabolism, 2 edició, Springer. doi:10.1007/978-1-4612-1072-6. ISBN 978-0387961538.
↑ ^16,0 ^16,1 Wade, Bingle (2016). MICB 201: Introductory Environmental Microbiology, pp. 236–250.
↑ ^17,0 ^17,1 Kirchman, David L. (2012). Processes in microbial ecology, Oxford University Press, pp. 79-98. OCLC 777261246. ISBN 978-0-19-162421-6.

Referències

Este artícul conté una traducció derivada de «Heterótrofo» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.

Erro en la cita: Existixen etiquetes <ref> per a un grup nomenat "nota", pero no es trobà una etiqueta <references group="nota"/>

[1] «Heterotroph definition». Biology Dictionary.

[2] Hogg, Stuart (2013). Essential microbiology, 2nd ed edició, Wiley-Blackwell, p. 86. OCLC 823139857. ISBN 978-1-118-52726-9.

[cell-3] 3,0 ^3,1 «How Cells Harvest Energy». McGraw-Hill Higher Education. Archivat des d'el original, el 31 de juliol de 2012. Consultat el 10 d'octubre de 2010.

[4] Wetzel, R. G. (2001). , 3rd edició, Academic Press, p. 700.

[6] Plumlee, Geoffrey S.; Logsdon, Mark J.; Filipek, {{{nom3}}} (1997). The environmental geochemistry of mineral deposits (en en), pp. 125-137. OCLC 989865806. ISBN 978-1-62949-013-7.

[botany-7] 6,0 ^6,1 Mauseth, James D. (2008). Botany: An introduction to plant biology, 4th edició, Jones & Bartlett Publishers, p. [1]. ISBN 978-0-7637-5345-0. «heterotroph fix carbon.»

[8] «Oceanithermus profundus gen. nov., sp. nov., a thermophilic, microaerophilic, facultatively chemolithoheterotrophic bacterium from a deep-siga hydrothermal vent».International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.53(Pt 3)
747–752.ISSN 1466-5026.doi:10.1099/ijs.0.02367-0.

[biogeochemistry-9] Libes, Susan M. (2009). Introduction to Marine Biogeochemistry, 2nd edició, Academic Press, p. 192. ISBN 978-0-12-088530-5.

[prokaryotes-10] Dworkin, Martin (2006). The prokaryotes: ecophysiology and biochemistry, 3rd edició, Springer, p. 988. ISBN 978-0-387-25492-0.

[11] «Biomass and lipid productivities of Chlorella vulgaris under autotrophic, heterotrophic and mixotrophic growth conditions».Biotechnology Letters.31(7)
1043–1049.ISSN 1573-6776.doi:10.1007/s10529-009-9975-7.

[:1-12] 11,0 ^11,1 «Oxygen Is the High-Energy Molecule Powering Complex Multicellar Life: Fonamental Corrections to Traditional Bioenergetics».ACS Omega.5(5)
2221–2233.ISSN 2470-1343.doi:10.1021/acsomega.9b03352.

[13] Campbell and Reece (2002). Biology, 7th edició, Benjamin-Cummings Publishing Co.. ISBN 978-0805371710.

[14] Mills. «The role of bactèria in environmental geochemistry». Archivat des d'el original, el 6 d'abril de 2019. Consultat el 19 de novembre de 2017.

[15] «Heterotrophic nutrition and control of bacterial density». Consultat el 19 de novembre de 2017.

[:0-16] Gottschalk, Gerhard (2012). Bacterial Metabolism, 2 edició, Springer. doi:10.1007/978-1-4612-1072-6. ISBN 978-0387961538.

[:2-17] 16,0 ^16,1 Wade, Bingle (2016). MICB 201: Introductory Environmental Microbiology, pp. 236–250.

[:3-18] 17,0 ^17,1 Kirchman, David L. (2012). Processes in microbial ecology, Oxford University Press, pp. 79-98. OCLC 777261246. ISBN 978-0-19-162421-6.

[1]

[2]

[3]

[4]

[nota 1]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]