Výživa - škola chémie

výživa

Tento článok sa týka výživa vo všeobecnom zmysle; pre zvláštne vlastnosti u ľudí, pozri ľudská výživa.

Pod výživa (Výživa (Vymyslené slovo, ktoré bolo odvodené z latinčiny nutrire „U živých bytostí„ vyživovať “)) znamená príjem organických a anorganických látok, živín, ktoré môžu byť v potravinách prítomné v pevnej, tekutej, plynnej alebo rozpustenej forme. Pomocou týchto látok sa buduje alebo obnovuje telesná látka a pokrývajú sa energetické potreby potrebné pre všetky životné procesy.

Ekológia skúma, aké nároky kladie živá bytosť na jej životné prostredie z hľadiska výživy (autekológia), aké interakcie má s inými živými bytosťami z hľadiska výživy (synekológia) a aký vplyv majú tieto vzťahy na vývoj populácie (demekológia alebo populačná ekológia) ). Okrem toho sa v ekológii skúma celkový prísun živín (trofej) pre ekosystém a jeho zmeny.

Mnoho ďalších odvetví biológie sa zaoberá rôznymi aspektmi výživy živých vecí:

Fyziológia, najmä fyziológia výživy: absorpcia, trávenie, absorpcia, vylučovanie (prehltnutie) a využitie (metabolizmus) živín.
Etológia: vrodené alebo naučené vzorce správania zvierat pri získavaní potravy a starostlivosti o znášku.
Anatómia a morfológia: štruktúra ústnej dutiny a tráviaceho traktu u zvierat, ako aj fotosynteticky aktívne orgány a transportné systémy v rastlinách.
Evolúcia: vývoj a adaptácia výživových systémov vo fylogenéze.

Druhy potravín

Klasifikácia živých bytostí podľa druhov potravín je založená na zdroji potravy, teda na tom, čím sa živia. U zvierat existuje súvislosť medzi ich potravinovým spektrom a tvorbou ústnych častí a tráviacim traktom. Zviera sa spravidla nekrmí iba jedným druhom potravy. Mnoho mäsožravcov napríklad pravidelne konzumuje rastliny, aj keď v malom množstve. Na druhej strane bylinožravce nekonzumujú zvieratá ako jedlo.

Grécka prípona -fág alebo. -fagy pochádza zo starogréckeho φαγεῖν fageín „Jesť“ alebo zo starogréckeho φαγον fagos „Jedlík“ z. Latinská prípona -vore pochádza voro „Hltať“.

Zvieratá

Rozdelenie sa spočiatku delí na tri veľké skupiny,

Bylinožravec (Herbivora v najširšom zmysle [1]),
Mäsožravec (Šelma[2]) a
Všežravce (Omnivora),

ktoré sa potom ďalej delia.

Typy špecializácie

V závislosti od stupňa špecializácie (ekologická valencia) v potravinovom spektre sú zvieratá rozdelené do rôznych skupín a podskupín:

Generalisti sú zvieratá, ktoré majú širokú škálu rastlinných a živočíšnych potravín. Tieto zvieratá sa nazývajú euryfág (starogrécky εὐρύς eurýs, široký, rozsiahly) alebo všežravý (lat. omnis, všetko).
1. pantofág (starogrécky παντὸς pantós, (všetko), je všetko jedlé, napríklad bravčové, kačacie alebo kaprové mäso.
2. polyfágny (starogrécky πολύς polýs, mnoho) sú napríklad hmyzožravce, kopytníky a veľké mačky. Aj keď sa živia hlavne jedným druhom potravín, akceptujú mnoho rôznych druhov tohto druhu.
Špecialisti sú zvieratá, ktoré sa špecializovali na niekoľko živočíšnych alebo rastlinných druhov ako zdroj potravy. Volajú sa stenofág (starogrécky στενός stenós, úzky).
1. oligofág (starogrécky ὀλίγος oligá, malé) sú napríklad niektoré húsenice alebo koaly, ktoré sa môžu živiť iba niekoľkými druhmi eukalyptu.
2. monofág (starogrécky μόνος monos, samostatne) sú živé bytosti, ktoré sú závislé od jediného živočíšneho alebo rastlinného druhu ako zdroja potravy, napríklad od niektorých parazitov.

Druh príjmu potravy

Organizmy možno priradiť k rôznym typom podľa spôsobu, akým jedia jedlo:

Druh získania potravy

Vďaka technológii používanej na získavanie potravy je možné zvieratá klasifikovať do rôznych typov:

rastlín

Rastliny zvyčajne uspokojujú svoje výživové potreby fotosyntézou, sú „samyživné“ (autotrofné). Výživové prvky sa môžu absorbovať prostredníctvom plynných anorganických molekúl, ktoré obsahujú uhlík, vodík a kyslík, aby sa vytvorili organické molekuly. Živné soli (dusičnany, fosforečnany a sírany) a tiež stopové prvky ako bór, chlór, meď, železo, mangán a podobne absorbujú suchozemské rastliny vodou z pôdy, vodné rastliny okolitou vodou.

Medzi voľne sa pohybujúcimi autotrofnými protistami (jednotlivé bunky) sú aj formy, ktoré sa v prípade potreby môžu zmeniť na heterotrofný spôsob života (nedostatok svetla); sú to napríklad mixotrofné alebo amfitrofné látky Euglena viridis).

Medzi rastlinami existujú aj spôsoby života, ktoré pripomínajú získavanie potravy zvieratami:

Plní paraziti sú rastliny, ktoré nemôžu fotosyntetizovať, a preto odvodzujú časť asimilátového toku svojich hostiteľských rastlín pomocou sacích procesov (haustoria). Tieto rastliny nie sú zelené kvôli nedostatku chlorofylu. Príkladom je Rafflesia.
Semi-paraziti, ako napríklad imelo, sa fotosyntetizujú sami, ale z hostiteľskej rastliny berú vodu a výživné soli.
Mykotrofné rastliny vstupujú do výživových symbióz s hubami: heterotrofné huby dostávajú z rastliny asimiláty, ktoré zasa dostávajú zlepšený prísun vody a výživných solí (myko-autotrofné rastliny, príklady: mycorrhiza, lišajníky). Mykoheterotrofné alebo úplne mykotrofné rastliny predstavujú extrémny prípad tohto typu stravovania: už nie sú schopné vykonávať dostatočnú fotosyntézu kvôli nedostatku alebo príliš nízkemu obsahu chlorofylu a sú úplne vyživovaní napríklad svojimi mykorhíznymi partnermi. Geosiris aphylla.

Aby bolo možné prosperovať na pôdach, ktoré neobsahujú dostatok dusíkatých výživných solí, boli pre rastliny vyvinuté dve stratégie.

Hmyzožravé rastliny (hovorovo „mäsožravé rastliny“), ako je rosička, džbán a Sarrakénia, Vodná hadica a maslovka si vyvinuli rôzne lapače, pomocou ktorých dokážu chytiť a stráviť hmyz.
Rastliny žijú spolu s heterotrofnými organizmami, ktoré im môžu dodávať potrebné živiny:
- Strukoviny žijú v symbióze s baktériami uzlíkov, ktoré premieňajú atmosférický dusík na dusičnan a odovzdávajú ho hostiteľskej rastline. Pretože baktérie žijú v malých tkanivových výrastkoch („uzlíkoch“) v koreňoch hostiteľskej rastliny, predstavuje toto spoločenstvo endosymbiózu.
- Jednobunkové zelené riasy sú endosymbionty u mnohých druhov koralov, ktoré preto môžu prosperovať iba vo svetle.

Vedenie zásob

Všetky organizmy ukladajú živiny do bunkových organel, zásobných tkanív alebo zásobných orgánov. V živočíšnej ríši sa navyše vyvinuli formy skladovania potravín:

Žliabky ako veverička skladujú zásoby na zimu chudobnú na živiny.
Zber mravcov (rodu Messor v Stredomorí alebo rodu Pogonomyrmex v Severnej Amerike) ukladajte do svojej nory semená trávy a obilia.
Včely medonosné ukladajú peľ a med, ktorý vyrobili zo zhromaždeného kvetného nektáru na uchovanie v medovom žalúdku, vo voštinách svojich nôr.
U niektorých púštnych mravcov si niektorí jedinci, ktorí sa nazývajú „hrnce s medom“, ukladajú nektár do žalúdka. Čakajú v osobitných komorách, kým ich nenavštívia pracovníci, ktorým potom odovzdajú časť obsahu žalúdka.
Mravce na rezanie lístia vytvárajú vo svojej nore hubové záhrady. Ako substrát pre huby zozbierali a predžuli kúsky listov. Hubové mycélium húb, ktoré pestujú, je ich jedinou potravou.

Skladovanie je často spojené s mimoriadne ekonomickým využitím krmiva, pri ktorom sa používajú aj tie najmenšie zvyšky. Na druhom konci sú zvieratá, ktoré používajú svoje krmivo veľmi neekonomicky a iba prijímajú malé množstvo porcie a zvyšok nechávajú za sebou. Sú známe ako Krmoviny. Patrí medzi nich veľa jedákov ovocia.

Starostlivosť o plod

Mladé zvieratá, ktoré sa spočiatku nedokážu samy najesť, sa kŕmia žĺtkovým vakom (rybou) alebo ich kŕmia rodičia. U niektorých vtákov (holubov) prebieha predbežné trávenie v plodinách rodičovských zvierat. Potravinová buničina („Rastlinné mlieko") Prenáša sa na mladé zvieratá (trophy taxislužba). U všetkých strukových zvierat sú novorodenci vyživovaní mliekom z mliečnych žliaz.

Interakcie v biocenóze

V spoločenstve (biocenóze) ekosystému je veľa organizmov na sebe závislých vďaka výmene živín.

Materiál cyklus

Autotrofné organizmy, ako napríklad zelené rastliny, používajú anorganické látky oxid uhličitý, vodu, dusičnany, fosforečnany a sírany na výrobu všetkých organických stavebných a energetických látok pomocou asimilácie. Volajú sa preto producenti. Pri disimilácii sa niektoré z týchto látok opäť rozkladajú na anorganické látky na výrobu energie.	P = výrobca
Organizmy, zvyčajne baktérie, ktoré premieňajú výsledný organický materiál (mŕtvoly, odpad a výlučky) späť na anorganické výživné soli vyžadované autotrofmi, sa označujú ako redukčné činidlá alebo ničiče. Ako heterotrofné organizmy v ekosystéme umožňuje spolu s autotrofnými organizmami uzavretý biologický cyklus, ktorý je spojený s geologickým cyklom hmoty (pozri uhlíkový cyklus, dusíkový cyklus a sírový cyklus):	D = deštruktory
Pretože baktérie sú jedným z mikroorganizmov, trvalo by veľmi dlho, kým by úplne remineralizovali veľké rastlinné telo, napríklad strom. Zvieratá a huby rozsekajú a distribuujú organický materiál tak, aby ho bolo možné ničiteľmi rozložiť v kratšom čase. Zvieratá a huby tak urýchľujú kolobeh materiálov v ekosystéme. Ako heterotrofné organizmy závisia od výživných látok, ktoré producenti produkujú v nadmernom množstve, preto sa im hovorí konzumenti.	K = spotrebitelia

Hierarchiu závislostí od výživy je možné určiť u spotrebiteľov ekosystému (pozri potravinový reťazec, potravinový web a potravinová pyramída): Spotrebitelia prvého rádu (Primárni spotrebitelia) sú zvieratá, ktoré sa kŕmia priamo od výrobcov (napríklad bylinožravce), spotrebitelia druhého rádu sa zasa živia spotrebiteľmi prvého rádu atď., na konci tejto hierarchie je „konečný spotrebiteľ“ (hlavní predátori).

Výrobcovia sa označujú ako prvovýrobcovia, pretože sú prvými v potravinovom reťazci, pri ktorých sa hromadia telesné látky, ktorými sa živia spotrebitelia. Pretože spotrebitelia tiež hromadia telesné látky, ktorými sa môžu živiť iní spotrebitelia, sú tiež označovaní ako sekundárni výrobcovia.

Vzťahy a vzájomné vzťahy

Existuje veľa jednosmerných alebo vzájomných vzťahov medzi jednotlivcami biocenózy, z ktorých sú v súčasnosti najlepšie študované potravinové vzťahy. Tieto vzťahy sú účinné nielen na úrovni jednotlivca, ale aj na úrovni populácií jednotlivých druhov ekosystému: Dodávka výživných látok ovplyvňuje nielen prežitie a reprodukčné schopnosti jednotlivca (fitnes), ale aj vývoj hustoty obyvateľstva. Druhy v ekosystéme:

Pro-, para- a metabióza: A → (+) B: živé bytosti alebo typ A zásobujú živé bytosti alebo typ B jedlom, čo zvyšuje výkonnosť B.
Antibióza: A → (-) B: A sa živí B, čím je B poškodená.
Abioza: A → (0) B: Prítomnosť A v rovnakom biotope (biotope) nemá žiadny vplyv na B. (To je zvyčajne ťažké dokázať v prírodných ekosystémoch kvôli mnohým neznámym parametrom a vzťahom).

Vzájomné vzťahy Vo väčšine prípadov existujú rôzne interakcie medzi jednotlivcami v ekosystéme. Potravinové vzťahy je možné kombinovať aj s inými interakciami: Napríklad včela medonosná prijíma peľ a nektár z kvitnúcej rastliny ako potravu a umožňuje opeľovanie kvetu.