Select your language

Suggested languages for you:
Log In Anmelden
StudySmarter - Die all-in-one Lernapp.
4.8 • +11k Ratings
Mehr als 5 Millionen Downloads
Free

Die All-in-one Lernapp:

  • Karteikarten
  • NotizenNotes
  • ErklärungenExplanations
  • Lernpläne
  • Übungen
App nutzen

Heterotrophie

Save Speichern
Print Drucken
Edit Bearbeiten
Melde dich an und nutze alle Funktionen. Jetzt anmelden
X
Illustration Du hast bereits eine Erklärung angesehen Melde dich kostenfrei an und greife auf diese und tausende Erklärungen zu
Biologie

Das Wort "Heterotrophie" setzt sich aus den altgriechischen Wörtern „heteros“ und „trophe“ zusammen und bedeutet übersetzt „fremde Ernährung“. Die wörtliche Übersetzung beschreibt auch gut, was dahinter steckt. Organische Stoffe (Kohlenstoffverbindungen) dienen bei heterotrophen Organismen als Energie- und Kohlenstoffquelle.

Heterotrophie ist eine Ernährungsform. Dabei ernähren sich Organismen von anderen Lebewesen, die aus energiehaltigen organische Verbindungen bestehen. Heterotrophe Organismen können Glucose und andere Stoffwechselsubstrate nicht selbst aus anorganischen Stoffen herstellen. Anorganische Verbindungen wie Wasser und Mineralien reichen für heterotrophe Lebewesen also nicht aus, um Energie für den Organismus zu generieren.

Heterotrophe Organismen

Ein gutes Beispiel für heterotrophe Lebewesen sind Menschen. Menschen ernähren sich von Pflanzen und können ebenfalls tierische Biomasse zu sich nehmen. Damit sind sie nicht nur omnivor, sondern auch heterotroph.

Omnivore Lebewesen können sowohl pflanzliche Biomasse als auch tierische Biomasse verdauen.

Alle Lebewesen, die entweder andere Lebewesen oder Pflanzen essen, können als heterotroph bezeichnet werden. Die meisten Pflanzen sind allerdings nicht heterotroph, weil sie Kohlenstoffdioxid und Lichtenergie nutzen, um organische Verbindungen selbst herzustellen; sie sind autotroph.

Der zugrunde liegende Prozess bei autotrophen Pflanzen ist die Photosynthese. Dabei wird Lichtenergie, Wasser und Kohlenstoffdioxid genutzt, um Glucose herzustellen. So kann die Pflanze energiehaltige Verbindungen für Stoffwechselvorgänge selbst herstellen.

Demnach sind heterotrophe Organismen:

Beachte, dass nicht alle Bakterien heterotroph sind.

Autotrophe Bakterien sind zum Beispiel Cyanobakterien. Sie betreiben Fotosynthese so wie eukaryotische Algen und höhere, grüne Pflanzen.

Produzenten und Konsumenten

Autotrophe Organismen sind in unserem Ökosystem Produzenten, weil sie organische Verbindungen aus anorganischen Stoffen und (meistens) Sonnenenergie produzieren.

Konsumenten sind heterotrophe Lebewesen, weil sie pflanzliche oder tierische Biomasse aufnehmen um daraus eigene Biomasse aufzubauen. Bei den Konsumenten gibt es allerdings eine Unterteilung in verschiedene Ordnungen. Wenn Konsumenten sich von Pflanzen ernähren, nennt man sie Konsumenten 1. Ordnung. Wenn Konsumenten sich von anderen Tieren ernähren, werden sie Konsumenten 2. Ordnung genannt.

Aber zu welchen Konsumenten werden dann omnivore Lebewesen wie z.B. Menschen gezählt? Menschen werden eher den Konsumenten 2. Ordnung zugeteilt, weil sie sich sowohl von Tiere als auch Pflanzen ernähren können.

Wahrscheinlich ist dir schon aufgefallen, dass sich aus der Heterotrophie eine gewisse Abhängigkeit ergibt. Heterotrophe Organismen sind also direkt abhängig von Tieren und Pflanzen, die sie verzehren.

Aus dieser Abhängigkeit ergeben sich verschiedene Formen des Zusammenlebens in einem Ökosystem:

Räuber-Beute-Beziehung

Bei der Räuber-Beute-Beziehung geht es im Wesentlich darum, dass Räuber von der Populationsdichte ihrer Beute abhängig sind. Wenn es zur Vergrößerung der Beute-Population kommt, kann sich die Räuber-Population ebenfalls vergrößern, da mehr Nahrung vorhanden ist.

Als Beispiel für die Räuber-Beute-Beziehung dient die Beziehung zwischen Blattlaus und Marienkäfer. Die Blattlaus ist die Beute und der Marienkäfer der Räuber. Außerdem wird der Lebensraum beider Arten mit einer festen endlichen Menge an Ressourcen angesehen.

Wenn viele Blattläuse vorhanden sind, kommt es zu einem Überangebot von Nahrung für die Marienkäferpopulation. Durch das erhöhte Nahrungsangebot können sich die Marienkäfer nun stärker vermehren. Daraus folgt, dass die Populationsdichte der Blattläuse sinkt, da es nun mehr Marienkäfer gibt. Die Blattlauspopulation bricht ein und Marienkäfer verhungern, weil sie nicht mehr genug Blattläuse finden können. Daraufhin erholt sich die Blattlauspopulation und der Zyklus beginnt erneut.

Die Populationsgröße der Beute bestimmt also die der Räuber. Die Populationsgrößen sind nicht statisch, sondern schwanken je nach Umweltbedingungen und Größe der Beutepopulation.

Am Beispiel der Räuber-Beute-Beziehung lässt sich eine gewisse Abhängigkeit in der Nahrungskette erkennen. Die Heterotrophie im Ökosystem führt dabei zur Ausbildung einer Nahrungspyramide. Durch den Stoffwechsel der Individuen jeder Trophieebene kommt es zu einem "Verlust" von Energie in Form von Wärme. Daraus folgt, dass diese Energie den höheren Trophieebenen nicht mehr zur Verfügung steht. Dementsprechend muss von Trophieebene zu Trophieebene mehr Biomasse aufgenommen werden um den Energieverlust auszugleichen.

Da jedoch der Lebensraum und die enthaltenen Ressourcen als begrenzt angesehen werden können, kann es nicht unbegrenzt viele Individuen der untersten Trophieebene geben. Daraus folgt dass die Biomasse und Individuenanzahl mit steigender Trophieebene abnimmt.

Wärme bzw. Energie kann eigentlich nicht verloren gehen. Es wird hier nur als Verlust bezeichnet, da die Energie, die in Wärme frei wird, nicht mehr von der darauffolgenden Trophieebene aufgenommen werden kann.

Die Räuber zählen in diesem Beispiel zu den Konsumenten 2. Ordnung und die Beute zu Konsumenten 1. Ordnung. Das heißt, die Räuber stehen eine Trophieebene über der Beute. Aus der Nahrungspyramide folgt also, dass die Räuberpopulation immer kleiner als die Beutepopulation ist.

In Abbildung 2 ist das Prinzip bildlich verdeutlicht. Die Biomasse, Energie und Individuenanzahl nimmt zur Spitze der Pyramide hin ab.

Heterotrophie Nahrungspyramide StudySmarterAbbildung 2: NahrungspyramideQuelle: planet-schule.de

Parasitismus und Symbiose

Beim Parasitismus gibt es einen Wirt und einen Parasit. Der Parasit befällt den Wirt und nimmt sich Nährstoffe, die er zum Überleben braucht. Dabei nutzt er dem Wirt aber nicht, sondern schadet ihm. Auch Parasiten sind hierbei heterotroph, da sie von Konsumenten in der Nahrungskette abhängig sind.

Anders ist es bei einer Symbiose. Eine Symbiose ist eine Beziehung zwischen verschiedenen Spezies, die beiden nützen.

Ein berühmtes Beispiel hierfür ist der Clownfisch und die Anemone. Der Clownfisch darf die Anemone zum Schutz nutzen, während die Anemone dafür von dem Clownfisch vor Fressfeinden verteidigt wird.

Konkurrenz zwischen Spezies

Eine Konkurrenz zwischen- und innerhalb von Spezies ist eine weitere Beziehung, die sich durch die Heterotrophie ergibt. Zur Konkurrenz kommt es, wenn zwei verschiedene Spezies die gleiche, begrenzte Nahrungsquelle nutzen. Somit kämpfen beide Spezies um die gleichen Ressourcen, um zu überleben. Man spricht von der interspezifischen Konkurrenz.

Man kann weiterhin zwischen zwei Arten der Konkurrenz unterscheiden:

  1. Intraspezifische Konkurrenz: Individuen einer Art oder Population konkurrieren miteinander.
  2. Interspezifische Konkurrenz: Individuen verschiedener Arten oder Populationen konkurrieren miteinander.

Bei der interspezifischen Konkurrenz kommt es zu einem Wettbewerb zwischen Individuen verschiedener Arten oder Populationen um Nahrung bzw. Beute und Lebensraum. Langfristig kommt es entweder zu einer Verdrängung der einen Art oder zur Koexistenz beider Arten. Dabei kommt es darauf an, welche Population die größere Konkurrenzkraft hat.

Diese Art von Konkurrenz fungiert als Selektionsfaktor in der Evolution. Hier greift das "Survival-of-the-fittest"-Prinzip. Wenn es eine schwächere Art gibt, die sich gegenüber der konkurrierenden nicht durchsetzen kann, muss die Population sich entweder einen neuen Lebensraum oder eine andere ökologische Nische suchen.

Heterotrophie bei Pflanzen

Pflanzen sind autotrophe Organismen. Sie stellen durch Photosynthese organische Verbindungen selbst her.

Allerdings gibt es auch Pflanzen, die sich heterotroph ernähren. Du kennst bestimmte die fleischfressenden Pflanzen, die sich von Insekten ernähren. Verirrt sich ein Insekt in die Falle der Pflanze, bzw. in die Fangblätter, kann das Insekt gefangen und schließlich verdaut werden.

Fleischfressende Pflanzen betreiben zwar auch Photosynthese, allerdings nur sehr wenig. Das liegt daran, dass die Fangblätter weniger zur Photosynthese geeignet sind als Laubblätter, weil sie vor allem darauf ausgelegt sind, Verdauungssekret zu produzieren.

Dir ist sicherlich die Venusfliegenfalle bekannt. Sie fängt ihre Beute mithilfe von Klappfallen.

Heterotrophie Venusfliegenfalle StudySmarterAbbildung 3: VenusfliegenfalleQuelle: spektrum.de

Heterotrophie vs. Autotrophie

Das Gegenstück zur Heterotrophie ist Autotrophie. Autotrophe Organismen können sich von anorganischer Verbindungen selbst ernähren. Sie stellen im Gegensatz zu heterotrophen Organismen organische Verbindungen selbst her.

Grünpflanzen sind ein typisches Beispiel für autotrophe Organismen. Sie können durch Fotosynthese aus Kohlenstoffdioxid und Lichtenergie, Glucose herstellen. Nach verschiedenen Umwandlungsprozessen können autotrophe Lebewesen aus Glucose sogar Aminosäuren, Fette und weitere Kohlenhydrate herstellen.

Im Gegensatz dazu konsumieren heterotrophe Lebewesen Proteine, Fette und Kohlenhydrate, indem sie fremde Biomasse umwandeln, die diese lebensnotwendigen Nährstoffe schon enthält. In Abbildung 4 ist erkennbar, dass heterotrophe Organismen extern aufgenommene Nährstoffe in körpereigene Proteine, Fette und Kohlenhydrate umwandeln können.

Heterotrophie Schema der Heterotrophie StudySmarterAbbildung 4: Schema der HeterotrophieQuelle: wikipedia.org

Durch die Zellatmung können Nährstoffe abgebaut und zur Energiegewinnung genutzt werden. Bei der Zellatmung wird Sauerstoff verbraucht und es entstehen Wasser und Kohlenstoffdioxid, das über die Lunge ausgeatmet werden kann.

Zellatmung

Die Zellatmung ist ein wichtiger Stoffwechselweg, der bei heterotrophen, aber auch autotrophen Lebewesen stattfindet. Bei der Zellatmung werden organische Verbindungen wie Kohlenhydrate, Fette und Proteine abgebaut, um verfügbare Energie in Form von ATP zu generieren. Dabei stellt Glukose den Großteil der abzubauenden organischen Verbindungen dar.

Alle Lebewesen, die in ihren Zellen Mitochondrien besitzen, können Zellatmung betreiben. Dazu gehören unter anderem Pflanzen, Tiere und Menschen.

Bei der Zellatmung unterscheidet man in aerobe und anaerobe Zellatmung. Die aerobe Zellatmung findet nur in Anwesenheit von Sauerstoff statt. Auf diesem Weg kann am meisten ATP generiert werden. Bei der aneroben Zellatmung wird kein Sauerstoff zur Energiegewinnung gebraucht. Die Energiebilanz ist allerdings geringer.

Allgemeine Reaktionsgleichung der aeroben Zellatmung

Hetereotrophie Reaktionsgleichung Zellatmung StudySmarter

Wenn Sauerstoff vorhanden ist, wird bei Lebewesen, die zwischen den beiden Formen der Zellatmung wechseln können, bevorzugt die aerobe Zellatmung stattfinden, weil mehr Energie gewonnen werden kann.

Heterotrophie - Das Wichtigste

  • Heterotrophie ist eine Ernährungsform, bei der sich Organismen von fremder Biomasse bzw. organischem Material ernähren.
  • Heterotrophe Organismen sind Menschen, Tiere, Pilze und Bakterien.
  • In einem Ökosystem sind heterotrophe Lebewesen meistens Konsumenten.
  • Durch die Heterotrophie ergeben sich Abhängigkeiten von heterotrophen Organismen. Diese äußern sich in bestimmten Beziehungsverhältnissen zu anderen Lebewesen im Ökosystem. Die wichtigsten Beziehungen sind die Räuber-Beute-Beziehung, Parasitismus, Symbiose und die interspezifische Konkurrenz.
  • Heterotrophie ist das Gegenstück zur Autotrophie. Autotrophe Organismen benötigen eine Kohlenstoffquelle, anorganische Verbindungen und eine Energiequelle (Licht) um ihren Energie- und Baustoffwechsel zu betreiben.
  • Obwohl die meisten Pflanzen autotroph sind, gibt es Ausnahmen bei Pflanzen. Fleischfressende Pflanzen wie die Venusfliegenfalle ernähren sich hauptsächlich von Insekten.
  • Durch die Zellatmung, die sowohl bei heterotrophen als auch bei autotrophen Organismen stattfindet, werden die Nährstoffe zu ATP umgebaut. Das ist ein wichtiger Schritt im Energiestoffwechsel.
  • Bei der Zellatmung unterscheidet man in einen aeroben- und einen anaerob Weg. Die aerobe Zellatmung findet nur unter Anwesenheit von Sauerstoff statt. Sie ist dadurch effektiver in der Energiegewinnung. Die anaerobe Zellatmung läuft gänzlich ohne Sauerstoff ab.

Heterotrophie

Heterotrophie ist eine Ernährungsform, bei der sich Lebewesen von fremder Biomasse ernähren. Sie nutzen diese als Kohlenstoff- und Energiequelle, weil sie Kohlenstoffverbindungen nicht selbst herstellen können, um sich selbst mithilfe von anorganischen Verbindungen ernähren zu können.

Heterotrophe Organismen sind beispielsweise Tiere, Menschen, Pilze und manche Bakterien. Sie müssen fremde Biomasse aufnehmen um ihren Energie- und Baustoffwechsel zu betreiben. 

Heterotrophe Pflanzen ernähren sich von fremder Biomasse. Das sind meistens fleischfressende Pflanzen mit "Fallen". In die Fallen können sich Insekten verirren. Schnappt die Falle zu, können sie durch die Pflanze verdaut werden. Ein Beispiel dafür ist de Venusfliegenfalle.

Die Fotosynthese gehört zur Autotrophie. Die Fotosynthese ist ein autotropher Stoffwechselweg, da aus Wasser, Kohlenstoffdioxid und Licht, Kohlenstoffverbindungen (Glukose) zur Energiegewinnung des eigenen Organismus hergestellt werden.

Finales Heterotrophie Quiz

Frage

Erkläre bitte kurz, was man unter Heterotrophie versteht.

Antwort anzeigen

Antwort

Heterotrophie ist eine Ernährungsform, bei der sich Lebewesen von organischem Material, d.h. Pflanzen, Tieren oder auch Laub ernähren. Heterotrophe Organismen können im Gegensatz zu autotrophen Lebewesen keine anorganische Stoffe zur Selbsternährung nutzen.

Frage anzeigen

Frage

Was unterscheidet heterotrophe und autotrophe Lebewesen?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Heterotrophe Organismen = ernähren sich von Pflanzen und/oder Tieren
  • Autotrophe Organismen = sind selbsternährend, indem sie Lichtenergie und Kohlenstoffdioxid verwenden
Frage anzeigen

Frage

Welche der genannten Organismen sind hauptsächlich heterotroph?

Antwort anzeigen

Antwort

Tiere

Frage anzeigen

Frage

Was bedeutet omnivor?

Antwort anzeigen

Antwort

omnivor = Allesfresser (Pflanzen + Tiere)

Frage anzeigen

Frage

Welche Aussage ist richtig?

Antwort anzeigen

Antwort

Alle Bakterien sind heterotroph.

Frage anzeigen

Frage

Erkläre bitte kurz, welche Rolle Heterotrophe im Ökosystem einnehmen.

Antwort anzeigen

Antwort

Heterotrophe Lebewesen sind immer Konsumenten. Sie können entweder Konsumenten 1. Ordnung oder Konsumenten 2. Ordnung sein. Konsumenten 1. Ordnung ernähren sich von Pflanzen (Produzenten). Konsumenten 2. Ordnung ernähren sich von Konsumenten 1. Ordnung.

Frage anzeigen

Frage

Bitte klicke die richtige Antwort an.

Antwort anzeigen

Antwort

Menschen sind Produzenten.

Frage anzeigen

Frage

Welche Formen des Zusammenlebens in einem Ökosystem kennst du, die sich aus der Abhängigkeit von heterotrophen Lebewesen ergeben? Bitte gib mindestens 3 an.

Antwort anzeigen

Antwort

  • Räuber-Beute-Beziehung
  • Parasitismus
  • Symbiose
  • Konkurrenz zwischen Spezies
Frage anzeigen

Frage

Sind Pflanzen eher autotroph oder heterotroph? Begründe.

Antwort anzeigen

Antwort

Grünplfanzen sind autotroph. Es gibt aber auch fleischfressende Pflanzen, die heterotroph sind. Die meisten Pflanzen sind aber eher autotroph.

Frage anzeigen

Frage

Welche fleischfressende Pflanze kennst du?

Antwort anzeigen

Antwort

Marsfliegenfalle

Frage anzeigen

Frage

Welchem Stoffwechselvorgang wird die Zellatmung zugeorndet?

Antwort anzeigen

Antwort

Heterotrophie

Frage anzeigen

Frage

Welchem Stoffwechselweg wird die Fotosynthese (Photosynthese) zugeordnet?

Antwort anzeigen

Antwort

Heterotrophie

Frage anzeigen

Frage

Welche Formen der Zellatmung gibt es und was sind die Hauptunterschiede?

Antwort anzeigen

Antwort

  • aerobe Zellatmung
    • Voraussetzung: Sauerstoff
    • sehr effektive Energiegewinnung
  • anaerobe Zellatmung
    • kein Sauerstoff
    • ineffektive Energiegewinnung
Frage anzeigen
60%

der Nutzer schaffen das Heterotrophie Quiz nicht! Kannst du es schaffen?

Quiz starten

Finde passende Lernmaterialien für deine Fächer

Alles was du für deinen Lernerfolg brauchst - in einer App!

Lernplan

Sei rechtzeitig vorbereitet für deine Prüfungen.

Quizzes

Teste dein Wissen mit spielerischen Quizzes.

Karteikarten

Erstelle und finde Karteikarten in Rekordzeit.

Notizen

Erstelle die schönsten Notizen schneller als je zuvor.

Lern-Sets

Hab all deine Lermaterialien an einem Ort.

Dokumente

Lade unzählige Dokumente hoch und habe sie immer dabei.

Lern Statistiken

Kenne deine Schwächen und Stärken.

Wöchentliche

Ziele Setze dir individuelle Ziele und sammle Punkte.

Smart Reminders

Nie wieder prokrastinieren mit unseren Lernerinnerungen.

Trophäen

Sammle Punkte und erreiche neue Levels beim Lernen.

Magic Marker

Lass dir Karteikarten automatisch erstellen.

Smartes Formatieren

Erstelle die schönsten Lernmaterialien mit unseren Vorlagen.

Melde dich an für Notizen & Bearbeitung. 100% for free.