Ogljik je tako pomemben za živa bitja, da prebivalce Zemlje včasih imenujejo "življenje na osnovi ogljika". Avtotrofi in heterotrofi so dve glavni kategoriji živih organizmov. Avtotrofi so tisti organizmi, ki so sposobni iz ozračja izvleči surovi ogljik in ga spremeniti v energijsko bogate spojine; nasprotno pa so heterotrofi tisti organizmi, ki ne morejo sami proizvajati hrane na osnovi ogljika in mora ga pridobiti z uživanjem drugih materialov - zelo pogosto tistih, ki jih proizvaja avtotrofi.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Avtotrofi, kot so rastline, proizvajajo lastno hrano. Heterotrofi, kot je človek, jedo hrano, ki jo proizvajajo drugi organizmi.
Kaj so avtotrofi?
Avtotrofni organizmi se imenujejo "proizvajalci", ker sami ustvarjajo hrano; beseda "avtotrofna" v grščini pomeni "samohranjevanje". Majhno število bakterij, vključno s starodavno skupino Arhej, lahko proizvajajo hrano iz žvepla ali drugih kemičnih reakcij, vendar se večina avtotrofov zanaša nanje sončna svetloba. Kot rezultat so znani kot "fototrofi", skupina, ki zajema preostale avtotrofne bakterije in rastline.
Avtotrofi in fotosinteza
Eno najpogostejših avtotrofnih vedenj se imenuje "fotosinteza". V tem procesu specializirane molekule zajemajo ogljik iz zraka in ga vežejo na vodo z uporabo energije, proizvedene iz sončne svetlobe. Po običajni znanstveni terminologiji, da so molekule, ki uporabljajo vodo, znane kot "hidrati", je nastala ogljikova spojina znana kot "ogljikovi hidrati". Ker odstrani prosto plavajoče atmosferskega ogljika in ga pretvori v trdno obliko, je ta fotosintetski postopek znan kot "fiksacija ogljika". Sposobnost fiksiranja ogljika je glavna razlika med avtotrofi in heterotrofi.
Kaj so heterotrofi?
Večina življenjskih vrst, vključno z večino bakterij, ne more popraviti ogljika in svojo energijo mora pridobivati z uživanjem organskih spojin, ki jih proizvajajo avtotrofi, ali z zanašanjem na zmanjšanje žvepla ali vodika. Primeri heterotrofov so številni. Živali, vključno z ljudmi, so heterotrofi, skupaj z glivami in večino enoceličnih organizmov, ki nimajo celičnega jedra. Številni avtotrofi lahko porabijo ogljikove hidrate, ki jih proizvajajo avtotrofi, in so zato del večjega ogljikovega kroga, ki zajema večino oblik življenja.
V sredini: miksotrofi
Vsi organizmi se ne ujemajo lepo v delitev med heterotrofom in avtotrofom. Če mora organizem proizvesti lastne ogljikove spojine, namesto da bi jih porabil tiste, ki jih proizvajajo drugi, je to znano kot "obvezni" avtotrof. Nekatere bakterije in drugi mikroorganizmi pa lahko bodisi pridobijo ogljik z avtotrofno aktivnostjo bodisi se zanj zanesejo na druge organske snovi. Ti organizmi imajo kompleksnejša znanstvena imena, ki temeljijo na natančni naravi njihove energije proizvodnjo, vendar spadajo v splošno kategorijo "miksotrofi", ki združujejo heterotrofne in avtotrofne dejavnosti.