Sadržaj
Ugljik je toliko važan za život da se stanovnici Zemlje ponekad nazivaju oblicima života koji se temelje na ugljiku. Autotrofi su organizmi koji su sposobni ekstrahirati ugljik iz atmosfere i transformirati ga u energetski bogate komponente, dok su heterotrofi organizmi koji ne proizvode vlastitu hranu, a trebaju je dobiti konzumiranjem drugih materijala - vrlo često istim koje proizvode autotrofi.
Autotrofi
Autotrofni organizmi nazivaju se "proizvođačima", jer sami stvaraju hranu; riječ "autotrofna" na grčkom znači "samohranjenje". Mali broj bakterija, uključujući drevnu grupu Archae, sposoban je generirati hranu sumporom ili drugim kemijskim reakcijama, ali većina autotrofa ovisi o sunčevoj svjetlosti. Kao rezultat toga, poznati su kao "fototrofi", skupina koja uključuje i druge autotrofne bakterije i biljke.
Fotosinteza
Jedna od najčešćih metoda u autotrofima naziva se "fotosinteza". U tom procesu specijalizirane molekule zahvaćaju ugljik iz zraka i vežu ga za vodu, koristeći energiju proizvedenu sunčevom svjetlošću. Slijedeći standardnu znanstvenu terminologiju, molekule koje koriste vodu su "hidrati", a dobiveni ugljični spoj su "ugljikohidrati". Kako fotosintetski postupak uklanja ugljik iz zraka i pretvara ih u čvrsti oblik, naziva se "fiksacija ugljika". Sposobnost fiksiranja ugljika glavna je razlika između autotrofa i heterotrofa.
Heterotrofi
Većina oblika života, uključujući većinu bakterija, nisu u stanju popraviti ugljik i energiju moraju dobivati konzumiranjem organskih spojeva proizvedenih autotrofima ili ovisno o redukciji sumpora ili vodika. Životinje, uključujući ljude, spadaju u prvu skupinu, zajedno s gljivama i jednostaničnim organizmima bez stanične jezgre. Mnogi heterotrofi sposobni su trošiti ugljikohidrate koje stvaraju autotrofi, pa su dio velikog ugljikovog ciklusa, koji uključuje većinu oblika života.
Miksotropi
Ne padaju svi organizmi u podjelu između autotrofa i heterotrofa. Ako organizam treba proizvesti svoj ugljični spoj umjesto onog koji proizvode drugi, to se naziva "prisilnim" autotrofom. Neke bakterije i drugi mikroorganizmi, međutim, mogu dobiti ugljik autotrofnom aktivnošću ili za to ovise o drugim organskim materijalima. Ti organizmi imaju i druga složena znanstvena imena temeljena na točnoj prirodi njihove proizvodnje energije, ali oni spadaju u opću kategoriju "miksotrofi", koji kombiniraju autotrofne i heterotrofne aktivnosti.