Węgiel jest tak ważny dla żywych istot, że mieszkańcy Ziemi są czasami określani jako „życie oparte na węglu”. Autotrofy i heterotrofy to dwie główne kategorie organizmów żywych. Autotrofy to te organizmy, które są w stanie wydobywać surowy węgiel z atmosfery i przekształcać go w związki bogate w energię; z kolei heterotrofy to te organizmy, które nie mogą wytwarzać własnej żywności opartej na węglu i musi je uzyskać, zużywając inne materiały – bardzo często te same produkowane przez autotrofy.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Autotrofy, takie jak rośliny, wytwarzają własne pożywienie. Heterotrofy, takie jak ludzie, jedzą żywność produkowaną przez inne organizmy.
Czym są autotrofy?
Organizmy autotroficzne nazywane są „producentami”, ponieważ tworzą własne pożywienie; słowo „autotroficzny” w języku greckim oznacza „samodzielne jedzenie”. Niewielka liczba bakterii, w tym starożytna grupa Archaea, są w stanie wytwarzać pokarm z siarki lub innych reakcji chemicznych, ale większość autotrofów polega na światło słoneczne. W rezultacie są one znane jako „fototrofy”, grupa obejmująca pozostałe bakterie autotroficzne, a także rośliny.
Autotrofy i fotosynteza
Jedno z najczęstszych zachowań autotroficznych nazywa się „fotosyntezą”. W tym procesie wyspecjalizowane cząsteczki wychwytują węgiel z powietrza i wiążą go z wodą za pomocą energii wytwarzanej ze światła słonecznego. Zgodnie ze standardową terminologią naukową, według której cząsteczki wykorzystujące wodę są znane jako „hydraty”, powstały związek węgla jest znany jako „węglowodan”. Ponieważ usuwa swobodne pływanie atmosferyczny węgiel i przekształca go w formę stałą, ten proces fotosyntezy jest znany jako „wiązanie węgla”. Zdolność do wiązania węgla jest podstawową różnicą między autotrofami a heterotrofy.
Czym są heterotrofy?
Większość rodzajów życia, w tym większość bakterii, nie może wiązać węgla i musi pozyskiwać energię, zużywając związki organiczne wytwarzane przez autotrofy lub polegając na redukcji siarki lub wodoru. Istnieje wiele przykładów heterotroficznych. Zwierzęta, w tym ludzie, są heterotrofami, podobnie jak grzyby i większość organizmów jednokomórkowych, które nie posiadają jądra komórkowego. Wiele autotrofów jest zdolnych do spożywania węglowodanów wytwarzanych przez autotrofy, a zatem są częścią większego cyklu węglowego, który obejmuje większość form życia.
W środku: miksotrofy
Nie wszystkie organizmy idealnie pasują do podziału na heterotrof i autotrof. Jeśli organizm musi wytwarzać własne związki węgla, zamiast spożywać te wytwarzane przez innych, jest to znane jako „obowiązkowy” autotrof. Jednak niektóre bakterie i inne mikroorganizmy mogą pozyskiwać węgiel z aktywności autotroficznej lub polegać na innym materiale organicznym. Organizmy te mają bardziej złożone nazwy naukowe oparte na dokładnej naturze ich energii produkcji, ale należą do ogólnej kategorii „miksotrofów”, łączących heterotroficzne i autotroficzne czynność.