Uhlík je pro živé věci tak důležitý, že se obyvatelům Země někdy říká „život založený na uhlíku“. Autotrofy a heterotrofy jsou dvě hlavní kategorie živých organismů. Autotrofy jsou organismy, které jsou schopné extrahovat surový uhlík z atmosféry a přeměnit ho na sloučeniny bohaté na energii; naproti tomu heterotrofi jsou organismy, které si nemohou vyrobit vlastní uhlíkovou potravu a musí jej získat spotřebováním jiných materiálů - velmi často stejných, které vyrábí autotrofy.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Autotrofy, jako jsou rostliny, si vyrábějí vlastní jídlo. Heterotrofové, jako jsou lidé, jedí potraviny produkované jinými organismy.
Co jsou autotrofy?
Autotrofní organismy se nazývají „producenti“, protože si vytvářejí vlastní potravu; slovo „autotrofní“ v řečtině znamená „samo-krmení“. Malý počet bakterií, včetně starověké skupiny Archaea, jsou schopné generovat jídlo ze síry nebo jiných chemických reakcí, ale většina autotrofů spoléhá na sluneční světlo. Ve výsledku jsou známé jako „fototrofy“, což je skupina zahrnující zbývající autotrofní bakterie i rostliny.
Autotrofy a fotosyntéza
Jedno z nejběžnějších autotrofních chování se nazývá „fotosyntéza“. V tomto procesu speciální molekuly zachycují uhlík ze vzduchu a váží ho na vodu pomocí energie vyrobené ze slunečního záření. Podle standardní vědecké terminologie, že molekuly využívající vodu jsou známé jako „hydráty“, je výsledná sloučenina uhlíku známá jako „sacharid“. Protože odstraňuje volně plovoucí atmosférický uhlík a přeměňuje ho na pevnou formu, je tento fotosyntetický proces známý jako „fixace uhlíku“. Schopnost fixovat uhlík je primárním rozdílem mezi autotrofy a heterotrofy.
Co jsou heterotrofi?
Většina druhů života, včetně většiny bakterií, nedokáže fixovat uhlík a musí získávat svoji energii konzumací buď organických sloučenin produkovaných autotrofy, nebo spoléháním na redukci síry nebo vodíku. Existuje mnoho heterotrofních příkladů. Zvířata, včetně lidí, jsou heterotrofní, spolu s houbami a většinou jednobuněčných organismů, které nemají buněčné jádro. Mnoho autotrofů je schopno konzumovat sacharidy produkované autotrofy, a proto jsou součástí většího uhlíkového cyklu, který zahrnuje většinu forem života.
Uprostřed: Mixotrofy
Ne všechny organismy úhledně zapadají do rozdělení mezi heterotrofní a autotrofní. Pokud organismus musí produkovat své vlastní sloučeniny uhlíku, spíše než konzumovat ty, které produkují jiné, je známý jako „obligátní“ autotrof. Některé bakterie a jiné mikroorganismy však mohou buď získat uhlík autotrofní aktivitou, nebo pro ni spoléhat na jiný organický materiál. Tyto organismy mají složitější vědecké názvy založené na přesné povaze jejich energie produkce, ale spadají do obecné kategorie „mixotrofů“, kombinujících heterotrofní a autotrofní aktivita.