Ein Autotroph ist ein Name, der einem Organismus gegeben wird, der komplexe organische Verbindungen aus einfachen Substanzen produziert, die in seiner Umgebung durch Photosynthese oder Chemosynthese gefunden werden. Autotrophe können organische Verbindungen für die Biosynthese herstellen, indem sie Kohlendioxid reduzieren und Speicher für chemische Energie schaffen. Autotrophe können Wasser oder Wasserstoffverbindungen wie Schwefelwasserstoff als Reduktionsmittel verwenden. Andere Autotrophe wie Pflanzen wandeln elektromagnetische Energie aus Sonnenlicht um, um eine chemische Energie zu bilden, die ein reduzierter Kohlenstoff ist und daher den Namen Phototrophe verdient.
Einstufung
Autotrophe werden in zwei Kategorien unterteilt, nämlich Photoautotrophe, die Licht als Energiequelle nutzen, und Chemoautotrophe, die für ihre Energie auf Elektronendonatoren angewiesen sind. Elektronendonatoren können entweder aus organischen oder anorganischen Quellen stammen. Elektrische Spender von Autotrophen kommen jedoch aus anorganischen chemischen Quellen. Lithotrophe ist eine Bezeichnung für Chemotrophen, die anorganische Verbindungen wie den Schwefelwasserstoff als Reduktionsmittel für die Biosynthese und die Speicherung chemischer Energie verwenden.
Differenzen
Heterotrophe Organismen verwenden sowohl organische Verbindungen als Kohlenstoffquelle als auch Licht als Energiequelle. Heterotrophe Organismen werden in zwei Kategorien unterteilt. Organismen, die Sonnenlicht als Energiequelle verwenden, aber auf organische Verbindungen für Kohlenstoff angewiesen sind, werden photoheterotrophe genannt, während jene Heterotrophe, die auf organischen Verbindungen für Kohlenstoff beruhen und ihre Energie aus der Oxidation anorganischer Verbindungen erhalten, chemoheterotrophe genannt werden. Die Aufgabe von Autotrophen besteht darin, Energie aus Sonnenlicht oder anorganischen Substanzen zu sammeln und diese in energiereiche Moleküle umzuwandeln, wie die Kohlenhydrate in einem Mechanismus namens Primärproduktion. Autotrophe spielen daher eine wichtige Rolle in der Nahrungskette im Ökosystem der Welt. Heterotrophe, die alle Tiere, einige Pilze, Protozoen und Bakterien enthalten, sind abhängig von Autotrophen für Energie und Rohstoffe, was bedeutet, dass Heterotrophe sich von Autotrophen ernähren, um mit ihrem Leben weitermachen zu können.
Prozesse
Heterotrophe nehmen Autotrophe als Nahrung, um ihre Energie zu gewinnen, indem sie organische Moleküle in Kohlenhydraten, Proteinen und Fetten aus der Nahrung abbauen. Fleischfressende Tiere ernähren sich jedoch von Heterotrophen, was bedeutet, dass sie indirekt Nährstoffe von Autotrophen erhalten. Die Photosynthese spielt dann eine wichtige Rolle in der autotrophen Primärproduktion, wo das Wassermolekül gespalten wird, um den Sauerstoff in die Atmosphäre freizusetzen und das Kohlendioxid reduziert wird, um Wasserstoffatome freizusetzen, die wiederum den Stoffwechselprozess der Primärproduktion antreiben. Ökosysteme existieren, weil die autotrophe Primärproduktion von der Sonne freigesetzte Photonen aufnehmen kann. Pflanzen wandeln und speichern dann die Energie des Photons in Form von Einfachzuckern, wenn Photosynthese stattfindet. Die einfachen Zucker werden dann durch einen Prozess, der Polymerisation genannt wird, in langkettige Kohlenhydrate zusammen mit anderen Zuckern umgewandelt. Einige Beispiele für diese Zucker umfassen Stärke und Cellulose. Glukose, die auch ein Zucker ist, wird verwendet, um Fette und Proteine von Tieren zu produzieren.
Abhängigkeit
Sobald Autotrophen von Heterotrophen gefressen werden, setzen Autotrophe Kohlenhydrate, Fette und Proteine frei, die dann zu einer Energiequelle für die Heterotrophen werden. Die Proteine, die in Autotrophen gefunden werden, stammen von chemischen Verbindungen wie Sulfaten, Nitraten und Phosphaten im Boden. Um überleben zu können, muss es also eine Kette geben, die die Abhängigkeit voneinander gewährleistet.
