Koolstof is zo belangrijk voor levende wezens dat de bewoners van de aarde soms 'op koolstof gebaseerd leven' worden genoemd. Autotrofen en heterotrofen zijn twee hoofdcategorieën van levende organismen. Autotrofen zijn die organismen die in staat zijn om ruwe koolstof uit de atmosfeer te halen en om te zetten in energierijke verbindingen; daarentegen zijn heterotrofen die organismen die hun eigen op koolstof gebaseerde voedsel niet kunnen produceren en moet het verkrijgen door andere materialen te consumeren - heel vaak, dezelfde die worden geproduceerd door de autotrofen.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Autotrofen zoals planten produceren hun eigen voedsel. Heterotrofen zoals mensen eten voedsel dat door andere organismen is geproduceerd.
Wat zijn autotrofen?
Autotrofe organismen worden "producenten" genoemd omdat ze hun eigen voedsel creëren; het woord "autotroof" in het Grieks betekent "zelfvoedend". Een klein aantal bacteriën, waaronder de oude Archaea-groep, zijn in staat om voedsel te genereren uit zwavel of andere chemische reacties, maar de meeste autotrofen zijn afhankelijk van: zonlicht. Als gevolg hiervan staan ze bekend als "fototrofen", een groep die zowel de resterende autotrofe bacteriën als planten omvat.
Autotrofen en fotosynthese
Een van de meest voorkomende autotrofe gedragingen wordt 'fotosynthese' genoemd. In dit proces vangen gespecialiseerde moleculen koolstof uit de lucht en binden het aan water met behulp van energie uit zonlicht. Volgens de standaard wetenschappelijke terminologie dat moleculen die water gebruiken bekend staan als 'hydraten', staat de resulterende koolstofverbinding bekend als een 'koolhydraat'. Omdat het free-floating verwijdert atmosferische koolstof en zet het om in vaste vorm, dit fotosynthetische proces staat bekend als "koolstoffixatie". Het vermogen om koolstof te fixeren is het belangrijkste verschil tussen autotrofen en heterotrofen.
Wat zijn heterotrofen?
De meeste soorten leven, inclusief de meeste bacteriën, kunnen geen koolstof binden en moeten hun energie verkrijgen door organische verbindingen te consumeren die door autotrofen worden geproduceerd of door te vertrouwen op zwavel- of waterstofreductie. Er zijn veel heterotrofe voorbeelden. Dieren, inclusief mensen, zijn heterotrofen, samen met schimmels en de meeste eencellige organismen die geen celkern hebben. Veel autotrofen zijn in staat de door autotrofen geproduceerde koolhydraten te consumeren en maken daarom deel uit van een grotere koolstofcyclus die de meeste levensvormen omvat.
In het midden: Mixotrofen
Niet alle organismen passen netjes in een scheiding tussen heterotroof en autotroof. Als een organisme zijn eigen koolstofverbindingen moet produceren in plaats van die van anderen te consumeren, staat het bekend als "verplichte" autotroof. Sommige bacteriën en andere micro-organismen kunnen echter ofwel koolstof verkrijgen uit autotrofe activiteit of daarvoor afhankelijk zijn van ander organisch materiaal. Deze organismen hebben complexere wetenschappelijke namen op basis van de exacte aard van hun energie productie, maar vallen in de algemene categorie van 'mixotrofen', waarbij heterotroof en autotroof worden gecombineerd activiteit.