Autotrophie

Unter Autotrophie (wörtlich „Selbsternährung“, von altgriechisch αὐτός autos „selbst“ und τροφή trophe „Ernährung“) wird in der Biologie die Fähigkeit von Lebewesen verstanden, ihre Baustoffe (und organischen Reservestoffe) ausschließlich aus anorganischen Stoffen aufzubauen. Dieser Stoffaufbau erfordert Energie.

 

Als autotrophe Lebewesen sind vor allem Photosynthese betreibende Primärproduzenten (insbesondere Pflanzen) zu nennen. Bei ihnen dient Licht als Energiequelle (Photoautotrophie). Manche Organismen können aber auch chemische Stoffumsetzungen als Energiequelle nutzen (Chemoautotrophie).

 

Auf der Grundlage der Biomassenproduktion autotropher Lebewesen ist die Heterotrophie entstanden, eine Ernährungsform, bei der organische Verbindungen zur Bildung der Baustoffe verwendet werden. Tiere, Pilze und viele Bakterien und Archaeen leben heterotroph. Sie ernähren sich entweder als Konsumenten oder sind Destruenten.

Photoautotrophie

Photoautotrophie ist die Nutzung von Licht als Energiequelle bei Autotrophie. Lebewesen mit dieser Fähigkeit nennt man photoautotroph. Fast alle Pflanzen und Algen sowie einige Bakterien, wie z. B. Schwefelpurpurbakterien und Grüne Schwefelbakterien, wandeln mit Hilfe von Chlorophyll-haltigen Systemen Lichtenergie in chemische Energie (ATP) um (Phototrophie), die sie zum Aufbau von Bau- und Reservestoffen aus anorganischen Stoffen verwenden (siehe Photosynthese). Bei der oxigenen Photosynthese wird für Reduktionen bei der Assimilation von Kohlenstoffdioxid Wasserstoff aus Wasser gewonnen und der nicht benötigte Sauerstoff des Wassers als molekularer Sauerstoff (O2) freigesetzt, den heterotrophe Lebewesen zur Atmung nutzen.

Chemoautotrophie

Chemoautotrophie ist die Nutzung von chemischer Energie für die Nutzung von CO2 zum Aufbau von Biomasse. Chemoautotrophie kommt bei Bakterien und Archaeen vor. Beispiele sind u. a. Schwefelbakterien, nitrifizierende Bakterien und einige Methanbildner. Die Reduktionsmittel für die CO2-Fixierung können solche Organismen aus anorganischen Stoffen gewinnen. Deshalb bezeichnet man sie als lithotroph („sich von Steinen ernährend“) oder in Kombination mit ihrer Chemoautotrophie als „chemolithoautotroph“.

 

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