معلومة

8.5: المنتجون الأساسيون - علم الأحياء

8.5: المنتجون الأساسيون - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

الطلائعيات هي مصادر أساسية للتغذية للعديد من الكائنات الحية الأخرى. وهذا يفسر سبب عدم تواجد الشعاب المرجانية في المياه التي يزيد عمقها عن 20 مترًا: فالضوء غير الكافي يصل إلى تلك الأعماق حتى يتمكن الدينوفلاجيلات من التمثيل الضوئي.

إن الطلائعيات نفسها ومنتجاتها لعملية التمثيل الضوئي ضرورية - بشكل مباشر أو غير مباشر - لبقاء الكائنات الحية التي تتراوح من البكتيريا إلى الثدييات (الشكل 2). كمنتجين أوليين ، يغذي الطلائعيات نسبة كبيرة من الأنواع المائية في العالم. (على الأرض ، تعمل النباتات الأرضية كمنتجين أساسيين.) في الواقع ، يتم إجراء ربع عملية التمثيل الضوئي في العالم تقريبًا بواسطة الطلائعيات ، ولا سيما دينوفلاجيلات ، والدياتومات ، والطحالب متعددة الخلايا.

لا يُنشئ البروتستانت مصادر غذاء للكائنات التي تعيش في البحر فقط. على سبيل المثال ، توجد بعض الأنواع شبه الهوائية في الجهاز الهضمي للنمل الأبيض والصراصير الآكلة للخشب ، حيث تساهم بخطوة أساسية في هضم السليلوز الذي تبتلعه هذه الحشرات أثناء تجويفها للخشب.


تلقائية التغذية

ان تلقائية التغذية أو المنتج الأساسي هو كائن ينتج مركبات عضوية معقدة (مثل الكربوهيدرات والدهون والبروتينات) باستخدام الكربون من مواد بسيطة مثل ثاني أكسيد الكربون ، [1] بشكل عام باستخدام الطاقة من الضوء (التمثيل الضوئي) أو التفاعلات الكيميائية غير العضوية (التخليق الكيميائي). [2] يقومون بتحويل مصدر غير حيوي للطاقة (مثل الضوء) إلى طاقة مخزنة في المركبات العضوية ، والتي يمكن أن تستخدمها الكائنات الحية الأخرى (مثل الكائنات غيرية التغذية). لا يحتاج Autotrophs إلى مصدر حي للكربون أو الطاقة وهم المنتجون في سلسلة غذائية ، مثل النباتات على الأرض أو الطحالب في الماء (على عكس الكائنات غيرية التغذية كمستهلكين للتغذية الذاتية أو غيرية التغذية الأخرى). يمكن أن يقلل Autotrophs من ثاني أكسيد الكربون لصنع مركبات عضوية للتخليق الحيوي وكوقود كيميائي مخزن. تستخدم معظم autotrophs الماء كعامل اختزال ، لكن البعض يمكنه استخدام مركبات الهيدروجين الأخرى مثل كبريتيد الهيدروجين.

يمكن للمنتجين الأساسيين تحويل الطاقة في الضوء (phototroph و photoautotroph) أو الطاقة في المركبات الكيميائية غير العضوية (chemotrophs أو chemolithotrophs) لبناء جزيئات عضوية ، والتي عادة ما تتراكم في شكل كتلة حيوية وسيتم استخدامها كمصدر للكربون والطاقة بواسطة الكائنات الحية الأخرى (مثل الكائنات غيرية التغذية والكائنات المختلطة التغذية). تعد العناصر الضوئية هي المنتجين الأساسيين ، حيث تقوم بتحويل طاقة الضوء إلى طاقة كيميائية من خلال عملية التمثيل الضوئي ، وفي النهاية بناء جزيئات عضوية من ثاني أكسيد الكربون ، وهو مصدر غير عضوي للكربون. [3] من الأمثلة على كائنات كيميائية التغذية بعض العتائق والبكتيريا (كائنات وحيدة الخلية) التي تنتج الكتلة الحيوية من أكسدة المركبات الكيميائية غير العضوية ، وتسمى هذه الكائنات بالتغذية الكيميائية ، وغالبًا ما توجد في المنافذ الحرارية المائية في أعماق المحيط. المنتجون الأساسيون هم في أدنى مستوى غذائي ، وهم الأسباب التي تجعل الأرض مستدامة للحياة حتى يومنا هذا. [4]

معظم المواد المغذية الكيميائية عبارة عن مواد مغذية ، تستخدم مانحين غير عضويين للإلكترون مثل كبريتيد الهيدروجين وغاز الهيدروجين والكبريت العنصري والأمونيوم وأكسيد الحديدوز كعوامل اختزال ومصادر الهيدروجين للتخليق الحيوي وإطلاق الطاقة الكيميائية. يستخدم Autotrophs جزءًا من ATP يتم إنتاجه أثناء عملية التمثيل الضوئي أو أكسدة المركبات الكيميائية لتقليل NADP + إلى NADPH لتكوين مركبات عضوية. [5]


خلفية

يعد ظهور مقاومة مضادات الميكروبات (AMR) تحديًا متزايدًا بسرعة في مؤسسات الرعاية الصحية اليوم في جميع أنحاء العالم. البكتيريا المسببة للأمراض ، على سبيل المثال ، الكلبسيلة الرئوية يطورون بسرعة سلالات مقاومة للأدوية المتعددة (MDR) وتشكل عادة تهديدًا خطيرًا للمرضى بسبب زيادة معدل الوفيات بسبب انخفاض فعالية خيارات العلاج. K. الرئوية من المعروف أنه مسؤول عن العدوى المكتسبة من المجتمع على الرغم من أنه لوحظ بشكل روتيني مؤخرًا كسبب رئيسي لمسببات الأمراض المكتسبة من المستشفيات. K. الرئوية قد لوحظ تطوير مقاومة للمضادات الحيوية بسهولة أكبر من معظم البكتيريا من خلال إنتاج الإنزيمات مثل الطيف الممتد β-Lactamase (ESBLs) و Carbapenemase [1،2،3]. يعد التعرض للمضادات الحيوية أهم عامل خطر للإصابة بمقاومة مضادات الميكروبات. بعض المساهمين الرئيسيين في ظهور وانتشار البكتيريا عالية المقاومة للعدوى المرتبطة بالرعاية الصحية (HAIs) هي الاستخدام المكثف والمطول للمضادات الحيوية في محيط المستشفى [4].

K. الرئوية يلعب أيضًا دورًا مهمًا في نشر جينات مقاومة مضادات الميكروبات من البكتيريا في البيئة إلى البكتيريا المهمة سريريًا [5]. توجد آليات متعددة لمقاومة مضادات الميكروبات والتي ستؤثر سلبًا على النتائج العلاجية. أعلنت منظمة الصحة العالمية (WHO) مقاومة المضادات الحيوية كواحدة من ثلاث مشاكل رئيسية في العالم [3].

K. الرئوية هي بكتيريا مغلفة سالبة الجرام وتزدهر في الأسطح المخاطية للثدييات وفي التربة والنباتات والمياه. في البشر، K. الرئوية عادةً ما يستعمر البلعوم الفموي والجهاز الهضمي ، حيث يمكن أن يدخل بسهولة إلى الدورة الدموية والأنسجة الأخرى المسببة للعدوى مثل تجرثم الدم وتسمم الدم وعدوى الموقع الجراحي وعدوى المسالك البولية والالتهاب الرئوي المكتسب من المستشفى والالتهاب الرئوي المرتبط بجهاز التنفس الصناعي. كما أنه يساهم في ارتفاع وتيرة العدوى الانتهازية التي تحدث بين المرضى الذين يعانون من حالات نقص المناعة ، مثل اعتلال الأعصاب في المثانة أو داء السكري [6 ، 7].

K. الرئوية يُعرف أيضًا بقدرته على تكوين الأغشية الحيوية ، وهي عبارة عن مجتمعات من البكتيريا مضمنة في مصفوفة خارج الخلية. تتكون هذه المصفوفة من البروتينات وعديدات السكاريد الخارجية والحمض النووي والببتيدات الدهنية [8]. في عام 1988 ، LeChevallier et al. أول وصف K. الرئوية وظاهرة تكوين الأغشية الحيوية [9]. K. الرئوية يحتوي على بعض عوامل الضراوة مثل عديد السكاريد الكبسولي ، وعديد السكاريد الدهني ، والنوع 1 والنوع 3 ، وبروتينات الغشاء الخارجي ومحددات اكتساب الحديد واستخدام مصدر النيتروجين. K. الرئوية تستخدم عوامل الفوعة هذه من أجل البقاء والتهرب من جهاز المناعة أثناء الإصابة وكذلك تكوين الأغشية الحيوية نفسها [10 ، 11]. K. الرئوية يمكن أن تنتج طبقة سميكة من الأغشية الحيوية خارج الخلية التي تدعم الارتباط البكتيري بالأسطح الحية أو غير الحية ، مما يحمي من اختراق المضادات الحيوية ويقلل من آثارها [12].

في عام 2017 ، كان هناك 213 (19.28٪) K. الرئوية من 1105 بكتيريا معزولة في مستشفى Soeradji Tirtonegoro في Klaten ، إندونيسيا. في عام 2005 ، أفادت دراسة أجريت في مستشفى في سورابايا بإندونيسيا أن انتشار ESBL كان 28 ٪ بين العزلات السريرية من K. الرئوية [13]. أصبحت هذه البكتيريا المقاومة لمضادات الميكروبات مشكلة عالمية ولا تزال البيانات محدودة للغاية فيما يتعلق بقدرة إنتاج الأغشية الحيوية ومقاومة مضادات الميكروبات. K. الرئوية في إندونيسيا. أثبتت قدرة تشكيل الأغشية الحيوية الرقيقة أن لديها مقاومة أكبر للمضادات الحيوية. هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لوصف نمط مقاومة المضادات الحيوية والقدرة على إنتاج الأغشية الحيوية K. الرئوية العزلات السريرية في إندونيسيا. وبالتالي ، كان الغرض من هذه الدراسة هو تحديد أنماط مقاومة المضادات الحيوية ، والقدرة على إنتاج الأغشية الحيوية K. الرئوية العزلات السريرية في مستشفى Soeradji Tirtonegoro في Klaten ، إندونيسيا.


خطة الدرس - احصل عليها!

انظر إلى الكائنات الحية المختلفة في الصور أدناه:

  • كيف تحصل كل من هذه الكائنات على طعامها؟
  • ما أنواع الأطعمة التي يأكلها كل من هذه الكائنات؟

ربما لا يفاجئك أن جميع الكائنات الحية في الصورة تأكل طعامًا مختلفًا.

يمكن تقسيم جميع الكائنات الحية إلى ثلاث فئات: المنتجون والمستهلكون والمحللون. تصف هذه المصطلحات أنواع الطعام التي يستهلكها الكائن الحي وتساعدنا على معرفة كيفية قيامهم بتأمين مصدر طعامهم.

منتجين هي كائنات حية قادرة على صنع طعامها من خلال عملية تسمى البناء الضوئي. تستخدم النباتات ضوء الشمس وثاني أكسيد الكربون والماء لصنع الطعام. تتم هذه العملية داخل المصنع ، لذلك لا يتعين عليهم الانتقال للعثور على مصدر طعامهم. انظر حولك.

  • هل ترى أي أمثلة لمنتجين بالقرب منك؟
  • إذا لم يكن كذلك ، فما هي بعض الأمثلة على المنتجين؟

المستهلكون هي كائنات حية غير قادرة على تكوين طعامها. يتم تقسيم المستهلكين إلى ثلاث فئات: المستهلكون الأساسيون والمستهلكون الثانويون والمستهلكون من الدرجة الثالثة. انسخ الرسم البياني أدناه على ورقة. أثناء إعادة كتابة المعلومات من المخطط ، فكر في تعريف كل نوع من المستهلكين. عند الانتهاء من إنشاء المخطط الخاص بك ، أكمل العمود الثالث من خلال تقديم مثالين على الأقل لكل نوع من المستهلكين:

نوع المستهلك

المستهلكون الأساسيون هم من الحيوانات العاشبة ، مما يعني أنهم يأكلون النباتات فقط.

المستهلكون الثانويون هم من الحيوانات آكلة اللحوم ، مما يعني أنهم يأكلون اللحوم. المستهلكون الثانويون يأكلون المستهلكين الأساسيين. بمعنى آخر ، يأكلون الحيوانات التي تأكل النباتات فقط. بعض المستهلكين الثانويين هم من الحيوانات آكلة اللحوم ، مما يعني أنهم يأكلون النباتات والحيوانات.

المستهلكون من الدرجة الثالثة هم أيضًا من آكلات اللحوم. المستهلكون من الدرجة الثالثة يأكلون المستهلكين الثانويين. هذا يعني أنهم يأكلون آكلات اللحوم الأخرى. بعض المستهلكين من الدرجة الثالثة هم أيضا آكلات اللحوم.

عند الانتهاء ، راجع الرسم البياني الخاص بك مع المعلم أو أحد الوالدين. تحقق مما إذا كان بإمكانهم مساعدتك في تطوير المزيد من الأمثلة لكل نوع من المستهلكين.

بعد ذلك ، تعرف على المزيد حول المنتجين والمستهلكين من خلال مشاهدة فيديو Crash Course. كما تشاهد بيئة النظام البيئي: روابط في السلسلة - بيئة دورة التعطل # 7، استمر في إضافة أمثلة من المستهلكين إلى الرسم البياني الخاص بك:

  • عند مناقشة المستهلكين ، هل أضفت نفسك إلى الرسم البياني؟
  • أي نوع من المستهلكين هم بشر؟

الآن ، انتقل إلى المجموعة الأخيرة:

المحللات تحطيم المواد عن طريق استهلاك النباتات والحيوانات الميتة. يشير إليها بعض الناس على أنهم منظفات الطبيعة لأنهم ينظفون البقايا الميتة التي لا تريدها كائنات أخرى. شاهد فيديو PBS39 Learning Media ، NOVA | المحللات. قم بعمل قائمة بجميع المحللات التي تراها أو تسمع عنها في المقطع.

ألق نظرة من النافذة أو اذهب في نزهة قصيرة مع والدك أو معلمك.

  • ما هي الكائنات الحية التي يمكنك رؤيتها؟
  • ما هي أنواع الكائنات الحية التي تعرف أنها موجودة؟ عشب؟ طيور؟ الديدان؟
  • كيف يمكنك تصنيف كل من هذه الكائنات في فئات من حيث كيفية الحصول على الطعام؟

اشرح إجاباتك ، ثم تابع إلى فهمتها؟ قسم لمواصلة تحديد المجموعات.


شكر وتقدير

نشكر Jochem Baan و Mariska Beekman على المساعدة في العمل الميداني ، و Titus Rombouts لتصفية عينات المياه ، و Jorien Schoorl ، و Rutger van Hall ، و Brechtje Hilbers لتحليل النظائر المستقرة وتحليل المغذيات ، و Rosalie Martens من Natuurmonumenten للوصول إلى ممتلكاتهم. كان هذا البحث جزءًا من مشروع المراقبة الذكية (443.324) الممول من قبل المؤسسة الهولندية لأبحاث المياه التطبيقية (STOWA). تمت تغطية نفقات العمل الميداني من قبل صندوق البيئة التابع لأكاديمية هولندا الملكية للفنون والعلوم (KNAW ، بتمويل Eco / 1719). بيان التأليف: GH van der Lee و JA Vonk و PFM Verdonschot صمم الدراسة التي أجرى GH van der Lee العمل الميداني بمشاركة JA Vonk و RCM Verdonschot GH van der Lee قام بتحليل البيانات مع مدخلات من J. Huisman و JA Vonk و و PFM Verdonschot كتب GH van der Lee المسودة الأولى للمخطوطة وساهم جميع المؤلفين بشكل كبير في المراجعات.


شاهد الفيديو: Integrated Science - What is science? (يوليو 2022).


تعليقات:

  1. Oidhche

    أعتقد، أنك لست على حق. أنا متأكد. دعونا نناقشها.

  2. Mavrick

    في رأيي لم تكن على حق. أدخل سنناقش. اكتب لي في PM.

  3. Negrel

    بالضبط ، أنت على حق

  4. Weylyn

    سيكون هذا فكرة مختلفة بالمناسبة

  5. Mauktilar

    أجد أنك لست على حق.

  6. Ogelsby

    مثير للاهتمام:)



اكتب رسالة