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Autotrophe und heterotrophe Ernährung – Fotosynthese als Grundlage des Lebens

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Team Digital
Autotrophe und heterotrophe Ernährung – Fotosynthese als Grundlage des Lebens
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Grundlagen zum Thema Autotrophe und heterotrophe Ernährung – Fotosynthese als Grundlage des Lebens

Inhalt

Autotrophe und heterotrophe Ernährung – Biologie

Jeder lebende Organismus muss sich ernähren, um die für ihn lebenswichtigen Prozesse aufrechtzuerhalten. Pflanzen, Tiere, Pilze und Bakterien nehmen dazu Stoffe aus ihrer Umwelt auf. Dabei entscheiden zum einen die aufgenommen Stoffe und zum anderen die Art, wie sie aufgenommen werden, darüber, ob es sich um eine autotrophe oder eine heterotrophe Ernährung handelt. Was genau hinter diesen Begriffen steckt, lernst du im Folgenden.

Autotrophe Ernährung in der Biologie

In einem Ökosystem sind viele Organismen voneinander abhängig und beeinflussen sich gegenseitig. Schaut man sich den Aufbau von Nahrungsketten und Nahrungsnetzen an, so nehmen Pflanzen und einige Bakterien eine wichtige Rolle ein. Als Produzenten bilden sie in Ökosystemen die Grundlage des Lebens, da sie fortwährend Glucose und Sauerstoff bilden. Eine wichtige Eigenschaft der Produzenten stellt ihre autotrophe Ernährungsweise dar.

Autotrophe Ernährung – Erklärung Hinter der autotrophen Ernährung verbirgt sich ein Vorgang, den du sicherlich schon kennst – die Fotosynthese. So nehmen Pflanzen über ihre Wurzeln Wasser und Mineralstoffe auf, die über die Sprossachse in die Blätter transportiert werden. Über Spaltöffnungen in den Blättern nimmt die Pflanze zudem Kohlenstoffdioxid aus der Luft auf. Die Zellen der grünen Blätter enthalten Chloroplasten mit dem Farbstoff Chlorophyll. Chlorophyll kann die Lichtenergie vom einfallenden Sonnenlicht absorbieren und in chemische Energie umwandeln. Mithilfe dieser Energie können in den Chloroplasten Kohlenstoffdioxid und Wasser in Glucose und das Nebenprodukt Sauerstoff umgewandelt werden. Im Folgenden werden über diverse Stoffwechselprozesse Cellulose, pflanzliche Öle und Eiweiße gebildet. Der Sauerstoff wird wieder über die Spaltöffnungen der Blätter an die Umwelt abgegeben. Nicht nur Pflanzen ernähren sich autotroph. In der Natur existieren auch Einzeller (Organismen bestehend aus einer Zelle), die sich autotroph ernähren. So gibt es einige Bakterien, die ihre Energie wie Pflanzen aus dem Sonnenlicht beziehen. Sie ernähren sich fotoautotroph. Ein Beispiel hierfür sind die chlorophyllhaltigen Cyanobakterien, früher auch Blaualgen genannt. Andere Bakterien beziehen ihre Energie ausschließlich aus anorganischen Verbindungen und den daraus resultierenden chemischen Reaktionen. Sie ernähren sich chemoautotroph. Ein Beispiel sind die nitrifizierenden Bakterien, die eine bedeutende Rolle im Stickstoffkreislauf spielen.

Autotrophe Ernährung – Definition Unter der autotrophen Ernährung versteht man den Aufbau von körpereigenen, organischen Substanzen (z. B. Glucose, Fette und Eiweiße) aus fremden, anorganischen Substanzen (z. B. Wasser und Kohlenstoffdioxid). Die Nahrungsaufnahme erfolgt autonom, unabhängig von anderen Organismen, zumeist mittels Fotosynthese.

Heterotrophe Ernährung in der Biologie

Alle Organismen, die nicht die Fähigkeit zur Fotosynthese besitzen, ernähren sich heterotroph. Zu diesen Organismen zählen die meisten Bakterien, Pilze, Tiere und auch wir Menschen. In einem Ökosystem nehmen diese Organismen meist die Funktion der Konsumenten ein. Dabei unterscheidet man zwischen Pflanzenfressern, Fleischfressern und Allesfressern. Einige heterotrophe Organismen wie Pilze und Bakterien gehören zu den Destruenten.

Heterotrophe Ernährung – Erklärung Der Begriff heterotroph leitet sich aus dem Griechischen ab und bedeutet frei übersetzt so viel wie „sich von anderen ernährend“. Als Beispiel soll hier die heterotrophe Ernährung des Menschen betrachtet werden: Wir Menschen nehmen organische Substanzen (Nährstoffe) in Form von pflanzlichen oder tierischen Produkten zu uns. Diese enthalten Eiweiße, Fette, Kohlenhydrate und Vitamine, die unser Körper wieder in neue, körpereigene Substanzen umwandelt. Im Gegensatz zu Pflanzen (autotrophen Organismen) können wir also organische Substanzen nicht selbst herstellen, sondern müssen diese über die Nahrung aufnehmen. Zum Überleben sind allerdings auch einige anorganische Substanzen notwendig: Neben Sauerstoff zum Atmen benötigen wir Wasser und Mineralsalze.

Heterotrophe Ernährung – Definition Unter der heterotrophen Ernährung versteht man den Aufbau von körpereigenen, organischen Substanzen (z. B. Glucose, Fette und Eiweiße) aus fremden, organischen Substanzen. Dies geschieht in Abhängigkeit von anderen Organismen.

Autotroph, heterotroph – Gemeinsamkeiten und Unterschiede

Nun kennst du die autotrophe und die heterotrophe Ernährung. Doch worin genau liegen nun die Unterschiede? Um diese Frage zu klären, sind in der folgenden Tabelle die autotrophe und die heterotrophe Ernährung gegenübergestellt.

autotrophe Ernährung
Autotrophie
heterotrophe Ernährung
Heterotrophie
Ernährung erfolgt autonom heteronom
(nicht autonom)
Art der aufgenommenen Stoffe anorganisch organisch
Ernährungsweise von grünen Pflanzen
(fotoautotroph),

einigen Bakterien
(foto- oder chemoautotroph)
Pilzen,

Tieren,

Bakterien

Sowohl die Autotrophie als auch die Heterotrophie bezeichnen Ernährungsformen von Organismen. Sie dienen dem Aufbau von körpereigenen, organischen Substanzen – auch als Assimilation bezeichnet. Im Weiteren dienen diese organischen, körpereigenen Substanzen wie beispielsweise die Glucose der Energiegewinnung. Dieser Prozess wird als Zellatmung bezeichnet und findet in jeder Zelle statt. Die Orte der Zellatmung sind die Mitochondrien – Zellorganellen, die auch Kraftwerke der Zelle genannt werden.

Autotroph, heterotroph – Zusammenfassung

Was bedeutet autotrophe und heterotrophe Ernährung? In diesem Video werden dir diese Ernährungsformen anhand von Beispielen erklärt. Außerdem lernst du, die Begriffe Fotosynthese, Zellatmung und Assimilation einzuordnen. Teste sogleich dein Wissen zu diesem Thema mit interaktiven Übungsaufgaben. Ein Arbeitsblatt steht dir auch zur Verfügung.

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