الهضم
من أجل الحفاظ على أنفسهم ، يجب علي جميع الكائنات الحية الحصول على المواد الغذائية من البيئة. بعض المواد الغذائية بمثابة المواد الخام لتوليف المواد الخلوية. والبعض الآخر (مثل العديد من الفيتامينات) يعمل كمنظم للتفاعلات الكيميائية ؛ وما زال آخرون ، عند الأكسدة ، ينتجون طاقة. ومع ذلك ، ليست كل المواد الغذائية في شكل مناسب للاستخدام الفوري من قبل كائن حي ؛ يجب أن يخضع البعض لتغيرات فيزيائية وكيميائية قبل أن يتمكنوا من استخدام الطاقة أو مادة الخلية
من خلال الأكل ، أو الابتلاع ، يتم أخذ المواد الغذائية من البيئة. العديد من جزيئات المغذيات كبيرة ومعقدة بحيث يجب تقسيمها إلى جزيئات أصغر قبل أن يمكن استخدامها من قبل الكائن الحي. وتسمى هذه العملية لتقسيم الطعام إلى جزيئات جزيئية ذات حجم ومحتوى قابل للاستخدام الهضم. يتم طرد المكونات غير الصالحة للاستعمال من الكائن الحي عن طريق عملية تسمى الاستيعاب أو الإفراز. تؤدي بعض النباتات والعديد من الكائنات الحية الدقيقة وجميع الحيوانات هذه الوظائف الثلاث – الابتلاع والهضم والاستيعاب (وغالبًا ما يتم تجميعها تحت مصطلح التغذية) – ولكن كما هو متوقع ، تختلف التفاصيل اختلافًا كبيرًا من مجموعة إلى أخرى.
تختلف المشاكل المرتبطة بتناول المغذيات ومعالجتها اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على ما إذا كان الكائن حيوي التغذية أو غير التغذية. تستطيع الكائنات ذاتية التغذية صنع المركبات العضوية الغنية بالطاقة والتي تعد ضرورية للحياة من المواد الخام غير العضوية البسيطة ؛ وبالتالي ، فإنها تتطلب فقط العناصر الغذائية البسيطة من البيئة. على نقيض ذلك، لا يمكن للكائنات غير المتجانسة أن تصنع مركبات عضوية معقدة من مركبات غير عضوية بسيطة ، وبالتالي يجب أن تحصل على جزيئات عضوية مسبقة التشكيل مباشرة من البيئة.
تشكل النباتات الخضراء إلى حد بعيد غالبية الكائنات ذاتية التغذية على الأرض. أثناء عملية التمثيل الضوئي ، تستخدم النباتات الطاقة الضوئية لتجميع المواد العضوية من ثاني أكسيد الكربون والماء. يمكن امتصاص كلا المركبين بسهولة عبر أغشية الخلايا – في نبات بري نموذجي ، يتم امتصاص ثاني أكسيد الكربون من الهواء بواسطة الخلايا الورقية ، ويتم امتصاص الماء من التربة بواسطة الخلايا الجذرية – ويستخدم مباشرة في عملية التمثيل الضوئي ؛ أي أن أيا منهما لا يتطلب الهضم. العناصر الغذائية الأخرى الوحيدة التي تحتاجها معظم النباتات الخضراء هي المعادن مثل النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم ، والتي يمكن أيضًا امتصاصها مباشرة ولا تتطلب أي هضم. ومع ذلك ، هناك عدد قليل من النباتات الخضراء (مثل الندى ، ذبابة فينوس ، ونبات إبريق) التي تكمل نظامهم الغذائي غير العضوي مع المركبات العضوية (وخاصة البروتين) التي تم الحصول عليها عن طريق محاصرة وهضم الحشرات وغيرها من الحيوانات الصغيرة.
يميز أنواع الهيتروتروفي جميع الحيوانات ومعظم الكائنات الحية الدقيقة والنباتات والكائنات الحية الشبيهة بالنباتات (مثل الفطريات) التي تفتقر إلى الكلوروفيل الصباغ ، وهو أمر ضروري لعملية التمثيل الضوئي. يجب أن تستوعب هذه الكائنات المغذيات العضوية – الكربوهيدرات والبروتينات والدهون – وإعادة الهضم عن طريق الهضم إلى شكل مناسب لاحتياجاتها الخاصة.
