کتاب بهرام

خودپروردگی یا خودخواری یا اتوتروفی (Autotrophy) به روش تغذیه‌ای موجودات زنده‌ای اشاره دارد که قادر به تولید مواد آلی مورد نیاز خود از مواد معدنی یا غیرآلی هستند. این موجودات انرژی مورد نیاز برای سنتز مواد آلی را از منابع غیرآلی مانند نور خورشید (در فتوسنتز) یا واکنش‌های شیمیایی (در شیمیوسنتز) تأمین می‌کنند. به عبارت دیگر، اتوتروف‌ها موجوداتی هستند که می‌توانند بدون نیاز به مصرف مواد آلی تولید شده توسط سایر موجودات، مواد آلی مورد نیاز خود را تولید کنند.

انواع اتوتروف‌ها:

1. فتواتوتروف‌ها (Photoautotrophs): این موجودات انرژی مورد نیاز برای سنتز مواد آلی را از نور خورشید تأمین می‌کنند. فرآیند اصلی که در اینجا اتفاق می‌افتد، فتوسنتز است.

   • مثال: گیاهان، جلبک‌ها، سیانوباکتری‌ها (باکتری‌های فتوسنتز کننده).

2. شیمیواتوتروف‌ها (Chemoautotrophs): این موجودات انرژی مورد نیاز برای سنتز مواد آلی را از واکنش‌های شیمیایی تأمین می‌کنند. این واکنش‌ها معمولاً شامل اکسیداسیون مواد معدنی مانند هیدروژن سولفید، آمونیاک یا آهن است.

   • مثال: برخی از باکتری‌ها و آرکئاها که در محیط‌های极端 مانند چشمه‌های آب گرم یا اعماق اقیانوس زندگی می‌کنند.

فرآیند فتوسنتز:

فتوسنتز فرآیندی است که در آن گیاهان، جلبک‌ها و برخی باکتری‌ها انرژی نور خورشید را به انرژی شیمیایی تبدیل می‌کنند. این فرآیند شامل دو مرحله اصلی است:

1. واکنش‌های نوری (Light-dependent reactions): در این مرحله، انرژی نور خورشید برای تولید ATP و NADPH استفاده می‌شود.

2. واکنش‌های تاریکی (Calvin cycle): در این مرحله، ATP و NADPH برای تبدیل دی‌اکسید کربن به گلوکز استفاده می‌شوند.

فرآیند شیمیوسنتز:

شیمیوسنتز فرآیندی است که در آن برخی از باکتری‌ها و آرکئاها انرژی مورد نیاز برای سنتز مواد آلی را از واکنش‌های شیمیایی تأمین می‌کنند. این موجودات معمولاً در محیط‌هایی زندگی می‌کنند که نور خورشید در دسترس نیست، مانند اعماق اقیانوس‌ها یا چشمه‌های آب گرم.

مقایسه با هتروتروفی:

• اتوتروف‌ها (Autotrophs): قادر به تولید مواد آلی از مواد معدنی هستند.

• هتروتروف‌ها (Heterotrophs): نیاز به مصرف مواد آلی تولید شده توسط سایر موجودات دارند.

اهمیت اتوتروفی:

اتوتروف‌ها پایه و اساس زنجیره‌های غذایی در اکوسیستم‌ها هستند. آن‌ها با تبدیل انرژی خورشیدی یا انرژی شیمیایی به مواد آلی، انرژی را به سایر موجودات زنده منتقل می‌کنند. بدون اتوتروف‌ها، هتروتروف‌ها قادر به تأمین انرژی و مواد مغذی مورد نیاز خود نخواهند بود.

مثال‌ها:

• گیاهان: از جمله معروف‌ترین اتوتروف‌ها هستند که از طریق فتوسنتز، انرژی خورشیدی را به انرژی شیمیایی تبدیل می‌کنند.

• سیانوباکتری‌ها: باکتری‌های فتوسنتز کننده‌ای هستند که در تولید اکسیژن و تأمین مواد آلی در محیط‌های آبی نقش مهمی دارند.

• باکتری‌های شیمیوسنتز کننده: مانند باکتری‌های اکسید کننده گوگرد که در اعماق اقیانوس‌ها زندگی می‌کنند.

جمع‌بندی:

اتوتروفی به معنای توانایی موجودات زنده در تولید مواد آلی از مواد معدنی یا غیرآلی است. این موجودات انرژی مورد نیاز برای این فرآیند را از نور خورشید (فتواتوتروف‌ها) یا واکنش‌های شیمیایی (شیمیواتوتروف‌ها) تأمین می‌کنند. اتوتروف‌ها پایه و اساس زنجیره‌های غذایی هستند و نقش حیاتی در چرخه مواد مغذی و انرژی در طبیعت ایفا می‌کنند.