Ugljik je toliko važan za živa bića da se stanovnici Zemlje ponekad nazivaju "životom koji se temelji na ugljiku". Autotrofi i heterotrofi dvije su glavne kategorije živih organizama. Autotrofi su oni organizmi koji su sposobni iz atmosfere izvući sirovi ugljik i pretvoriti ga u energetski bogate spojeve; za razliku od toga, heterotrofi su oni organizmi koji ne mogu sami proizvesti hranu na bazi ugljika i mora ga dobiti konzumiranjem drugih materijala - vrlo često istih onih koje proizvodi autotrofi.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Autotrofi poput biljaka sami proizvode hranu. Heterotrofi poput ljudi jedu hranu koju proizvode drugi organizmi.
Što su Autotrofi?
Autotrofni organizmi nazivaju se "proizvođačima", jer sami stvaraju hranu; riječ "autotrofna" na grčkom znači "samohranjenje". Mali broj bakterija, uključujući drevnu skupinu Arheja, sposobni su generirati hranu iz sumpora ili drugih kemijskih reakcija, ali većina autotrofa oslanja se na njih sunčevu svjetlost. Kao rezultat toga, poznati su kao "fototrofi", skupina koja obuhvaća i preostale autotrofne bakterije, kao i biljke.
Autotrofi i fotosinteza
Jedno od najčešćih autotrofnih ponašanja naziva se "fotosinteza". U tom procesu specijalizirane molekule zahvaćaju ugljik iz zraka i vežu ga za vodu koristeći energiju proizvedenu iz sunčeve svjetlosti. Slijedeći standardnu znanstvenu terminologiju da su molekule koje koriste vodu poznate kao "hidrati", dobiveni ugljikov spoj poznat je kao "ugljikohidrat". Jer uklanja slobodno plutajuće atmosferskog ugljika i pretvara ga u čvrsti oblik, ovaj fotosintetski postupak poznat je pod nazivom "fiksacija ugljika". Sposobnost popravljanja ugljika primarna je razlika između autotrofa i heterotrofi.
Što su heteroterofi?
Većina vrsta života, uključujući većinu bakterija, ne mogu popraviti ugljik i svoju energiju moraju dobivati konzumiranjem organskih spojeva proizvedenih autotrofima ili oslanjanjem na redukciju sumpora ili vodika. Primjera heterotrofa ima mnogo. Životinje, uključujući ljude, heterotrofi su, zajedno s gljivama i većinom jednostaničnih organizama koji nemaju staničnu jezgru. Mnogi autotrofi sposobni su trošiti ugljikohidrate koje proizvode autotrofi, te su stoga dio većeg ugljikovog ciklusa koji obuhvaća većinu oblika života.
U sredini: miksotrofi
Ne uklapaju se svi organizmi u podjelu između heterotrofa i autotrofa. Ako organizam mora proizvoditi vlastite ugljikove spojeve, a ne trošiti one koje proizvode drugi, to je poznato kao "obvezni" autotrof. Neke bakterije i drugi mikroorganizmi, doduše, mogu dobiti ugljik iz autotrofnog djelovanja ili se oslanjati na drugi organski materijal. Ti organizmi imaju složenija znanstvena imena temeljena na točnoj prirodi njihove energije proizvodnja, ali spadaju u opću kategoriju "miksotrofi", kombinirajući heterotrofne i autotrofne aktivnost.