Il fotoautotrofi oppure i fototrofi sono organismi che dipendono dalla luce come fonte di energia e con essa producono molecole organiche da molecole inorganiche. Questo processo è noto come fotosintesi e, in generale, questi esseri rappresentano la base della catena alimentare.
La fonte di energia più importante per la vita è la luce solare, che cade sulla superficie della terra. L'energia luminosa viene catturata durante la fotosintesi. Durante questo processo, l'energia viene assorbita dalla clorofilla e da altri pigmenti, per essere poi convertita in energia chimica..
In generale, i fotoautotrofi utilizzano l'energia della luce per convertire CO2 e acqua in zuccheri, che sono la base di migliaia di molecole organiche. Questi zuccheri possono essere assimilati dalla maggior parte degli organismi viventi, non solo dai fotoautotrofi.
La parola "fotoautotrofio" deriva da tre parole tratte dal latino che hanno significati diversi. La parola Foto, che significa "luce", la parola auto, che significa "proprio" e la parola trofei, che significa "nutrizione".
Il termine "fotoautotrofio" comprende molti diversi gruppi di esseri viventi, comprese alcune specie di batteri e protozoi, tutte le piante, alghe e licheni. Inoltre, esiste una specie animale unica che combina caratteristiche fotoautotrofiche ed eterotrofe..
Indice articolo
Una caratteristica obbligatoria degli organismi fotoautotrofi è la presenza di pigmenti fotosensibili. Un pigmento fotosensibile è una molecola in grado di percepire e assorbire energia luminosa sotto forma di fotoni..
I fototrofi hanno la capacità di assorbire e convertire l'energia luminosa (dalla luce) in energia chimica. Questa energia viene immagazzinata in molecole organiche attraverso il processo metabolico della fotosintesi..
La maggior parte degli esseri fotoautotrofi e fotosintetici ha molecole di clorofilla, poiché questo è il pigmento principale incaricato di eseguire le fasi iniziali della fotosintesi. A causa della presenza di clorofilla, quasi tutti gli organismi fotoautotrofi sono di colore verde.
La fotoautotrofia si trova in organismi unicellulari come i cianobatteri e alcuni protozoi, o in organismi multicellulari macroscopici come alghe, licheni e piante..
Gli organismi fotoautotrofi sono dispersi praticamente in tutti gli ecosistemi e la loro dimensione è molto variabile, in quanto possono essere piccoli come un Euglena o grandi come una sequoia gigante.
Ad eccezione dell'Antartide, le piante coprono quasi l'intera superficie della terra e sono i principali rappresentanti degli organismi fotoautotrofi. All'interno delle piante c'è una ricca varietà di forme, uniche e perfettamente adattate a tutti i climi e agli ecosistemi terrestri..
Esiste una grande diversità di esseri viventi fotoautotrofi, poiché è un adattamento che ha dato agli organismi che l'hanno acquisito la capacità di sopravvivere in qualsiasi condizione ed ecosistema, purché in presenza di luce..
I cianobatteri o gli ossifotobatteri appartengono al dominio dei procarioti. Sono organismi unicellulari, hanno cloroplasti e, quindi, sono capaci di fotosintesi. Le membrane interne di queste specie hanno “lamelle fotosintetizzanti” simili ai tilacoidi all'interno dei cloroplasti delle piante..
Tutti i cianobatteri possiedono clorofilla A e pigmenti biliproteici come ficobiline o ficocianine. La combinazione di questi pigmenti all'interno delle cellule dei cianobatteri conferisce loro il caratteristico colore blu-verde..
Questi organismi sono sparsi in tutta la biosfera e sono tipici di laghi, stagni, terreni umidi e materia organica umida in decomposizione. Sono generalisti, poiché la loro fotoautotrofia consente loro di fare a meno di alcune condizioni troppo specifiche, necessitando solo della luce solare.
All'interno dei protozoi fotoautotrofi troviamo l'euglena. Tutti questi organismi sono microscopici, flagellati e sono classificati nel gruppo Mastigophora.
In molte occasioni, gli euglenidi sono stati classificati come alghe unicellulari. Tuttavia recenti studi hanno dimostrato che, oltre ad alimentarsi tramite la fotosintesi, possono sfruttare alcune sostanze presenti nell'ambiente attraverso la pinocitosi.
Gli Euglenidi vivono liberi, vivono in acqua dolce (poche specie sono di acqua salata) e sono per lo più solitari. Hanno una grande varietà di forme e possono essere allungate, sferiche, ovoidali o lanceolate..
Poiché sono fotosintetici, hanno un fototattismo positivo (sono sensibili agli stimoli luminosi) e hanno un allargamento alla base del loro flagello anteriore che funge da fotorecettore per l'energia luminosa..
Hanno come pigmenti fotosintetici la clorofilla A e B, le ficobiline, i β-caroteni e le xantofille di tipo neoxantina e diadinoxantina. In molti casi, gli euglenidae non soddisfano tutti i loro bisogni nutrizionali attraverso la fotosintesi, quindi devono ingerire vitamina B1 e B12 dall'ambiente.
I licheni sono definiti dall'associazione simbiotica tra alghe e funghi; quindi, sono sia organismi eterotrofi (attraverso il fungo) che fotoautotrofi (attraverso l'alga).
L'associazione tra i due tipi di organismi è vantaggiosa per entrambi, poiché l'alga può sfruttare il substrato fornito dal fungo per crescere; mentre il fungo può nutrirsi degli zuccheri prodotti dalle alghe attraverso la fotosintesi.
I licheni non corrispondono a un gruppo tassonomico, ma sono tipicamente classificati in base al tipo di fungo simbionte. Tutti i funghi che compongono i licheni appartengono all'Ascomycota phylum, all'interno del regno dei Fungi.
Le alghe unicellulari sono forse gli organismi fotoautotrofi più abbondanti negli ecosistemi acquatici; mentre le piante sono i macroorganismi più abbondanti negli ecosistemi terrestri.
Sia le alghe che le piante necessitano della presenza di acqua e anidride carbonica per poter svolgere la fotosintesi e per poter supportare il proprio fabbisogno nutritivo..
Se prendi un po 'd'acqua da qualsiasi pozzanghera, lago, laguna, fiume, mare o qualsiasi altro specchio d'acqua e lo osservi al microscopio, troverai milioni di minuscole forme di vita flagellate di colore verde, la maggior parte delle quali sono sicuramente unicellulari alghe..
Quasi tutte le alghe unicellulari hanno uno o più flagelli e sono generalmente a vita libera, sebbene vi siano alcune specie che vivono in colonie. La maggior parte di queste alghe sono organismi fotoautotrofi, ma ci sono casi di alghe eterotrofe.
Sono considerati uno dei principali produttori di ossigeno del pianeta e alcuni autori ritengono che siano i principali produttori primari negli oceani, poiché sono alla base della catena alimentare.
Le piante sono organismi terrestri sessili caratterizzati da un corpo diviso in due parti: una aerea e una terrestre. La porzione terrestre è costituita dalla radice, mentre la porzione aerea è costituita dal fusto, che a sua volta si divide in fusto, foglie e fiori..
Hanno un numero incredibile di forme diverse e producono il proprio cibo attraverso la fotosintesi, proprio come tutti gli altri fotoautotrofi..
Tuttavia, le piante sono gli esseri viventi che si sono specializzati di più nell'uso dell'energia luminosa, poiché hanno milioni di cellule nelle loro foglie, appositamente predisposte per fotosintetizzare continuamente durante il giorno..
Le alghe macroscopiche sono i rappresentanti delle piante nei mezzi acquosi. Questi, per la maggior parte, vivono immersi in ambienti acquatici, colonizzando qualsiasi luogo dove vi sia la presenza di un substrato appropriato a cui aggrapparsi..
Le alghe del gruppo dei glaucofite sono il gruppo di alghe considerato più correlato alle piante terrestri. Tuttavia, alcuni autori classificano le alghe insieme ai protozoi.
La lumaca di mare Elysia chlorotica, comunemente noto come "smeraldo orientale", può sfruttare i cloroplasti che consuma attraverso la sua dieta ricca di organismi fotoautotrofi, poiché vive dell'aspirazione della linfa delle alghe.
Il processo per sfruttare i cloroplasti dal cibo è noto come cleptoplastica. Grazie a questo fenomeno, la lumaca può sopravvivere producendo fotoassimilati in luoghi dove c'è luce solare, senza mangiare cibo per molto tempo..
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