Autotroph

Unter Autotrophie (altgr. autotroph – wörtlich: „sich selbst ernährend“ von autos – „selbst“, trophe – „Ernährung“) wird in der Biologie die Fähigkeit von Lebewesen verstanden, ihre Baustoffe (und organischen Reservestoffe) ausschließlich aus anorganischen Stoffen aufzubauen. Dies trifft vor allem auf Photosynthese betreibende Primärproduzenten (insbesondere Pflanzen) zu.

Der Gegensatz zur Autotrophie ist die Heterotrophie, bei der organische Verbindungen zum Aufbau der Baustoffe verwendet werden. Der Mensch, Tiere, Pilze und die meisten Bakterien und Archaeen sind heterotroph. Sie werden den Konsumenten, spezieller den Herbivoren (Pflanzenfresser), Carnivoren (Fleischfresser) und Omnivoren (Allesfresser) sowie den Destruenten zugeordnet.

Inhaltsverzeichnis

Formen der Autotrophie

Der Begriff Autotrophie bezieht sich meistens auf die Kohlenstoffquelle eines Organismus. Kohlenstoff-autotrophe Organismen verwenden für die Bildung organischer Baustoffe in der Regel anorganisches Kohlenstoffdioxid CO2 als Kohlenstoffquelle. Bei einigen Wasserpflanzen konnte außerdem die Aufnahme von Carbonat nachgewiesen werden. Die anorganischen Kohlenstoffverbindungen werden reduziert und der Kohlenstoff in organische Verbindungen eingebaut. Die wichtigsten biologischen Stoffwechselvorgänge, mit deren Hilfe Kohlenstoffdioxid assimiliert wird, sind

Alle Pflanzen assimilieren Kohlenstoffdioxid mit Hilfe des Calvinzyklus, der gleichzeitig der energieaufwändigste ist. Einige Mikroorganismen verfügen über andere Wege der Kohlenstoffdioxid-Assimilation (zum Beispiel den rückläufigen Citratzyklus).

Auch heterotrophe Organismen können geringere Anteile ihres Kohlenstoffbedarfs durch Kohlenstoffdioxid-Assimilation decken. Diese Reaktion erfolgt zum Beispiel bei der Carboxylierung von Pyruvat am Beginn der Gluconeogenese oder als anaplerotische Reaktion zur Auffüllung des Citratzyklus. Aus diesem Grunde gelten per definitionem nur solche Organismen als autotroph, die ihren Kohlenstoffbedarf ausschließlich aus anorganischen Quellen decken.

Organismen können aber auch autotroph in Bezug auf andere Baustoffe sein, zum Beispiel hinsichtlich ihrer Stickstoffquelle (etwa Stickstoff fixierende Bakterien, Ammonium assimilierende Pflanzen).

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 Chlorophyllen Lichtenergie in chemische Energie (ATP) um (Phototrophie), die sie zum Aufbau von Bau- und Reservestoffen aus anorganischen Stoffen verwenden (siehe Photosynthese).

Chemoautotrophie

Chemoautotrophie ist die Nutzung von chemischer Energie bei Autotrophie (siehe auch Chemotrophie, die sogenannte chemische Ernährung). Lebewesen mit dieser Fähigkeit nennt man chemoautotroph. Besonders kommt Chemoautotrophie bei Bakterien und Archaeen vor. Beispiele sind einige Methanbildner, andere hydrogenotrophe Bakterien, Schwefelbakterien und nitrifizierende Bakterien. Sie nutzen die Energie, die bei der chemischen Umsetzung anorganischer Stoffe frei wird, zum Aufbau ihrer Bau- und Reservestoffe aus anorganischen Stoffen.

Chemoautotrophie ist eine spezielle Form der Chemotrophie, d. h. der Nutzung von chemischer Energie, bei der nur anorganische Stoffe für die Energiegewinnung umgesetzt werden. Andere Bezeichnungen für diese Fähigkeit sind auch Lithotrophie oder Chemolithotrophie. Die Organismen mit dieser Fähigkeit werden entsprechend als lithotroph, chemolithotroph, bzw. unter Betonung der Autotrophie als chemoautotroph oder chemolithoautotroph bezeichnet.

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  • autotroph — n. an organism which is {autotrophic}, i. e., an organism (such as most plants and certain microorganisms) which are capable of synthesizing its own food from simple organic substances, requiring only minerals as nutrients for growth, and using… …   The Collaborative International Dictionary of English

  • autotroph — autotroph. См. автотроф. (Источник: «Англо русский толковый словарь генетических терминов». Арефьев В.А., Лисовенко Л.А., Москва: Изд во ВНИРО, 1995 г.) …   Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

  • Autotroph — An autotroph (from the Greek autos = self and trophe = nutrition) is an organism that produces complex organic compounds from simple inorganic molecules using energy from light or inorganic chemical reactions. Autotrophs are the producers in a… …   Wikipedia

  • autotroph — au|to|troph 〈Adj.; Bot.〉 sich selbst ernährend (Pflanzen); Ggs heterotroph [<grch. autos „selbst“ + trophe „Nahrung“] * * * au|to|troph <Adj.> [zu griech. trophe̅̓ = Nahrung] (Biol.): sich nur von anorganischen Stoffen ernährend. * * *… …   Universal-Lexikon

  • autotroph — noun Etymology: German, from autotroph, adjective Date: 1938 an autotrophic organism …   New Collegiate Dictionary

  • autotroph — autotrofas statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Organizmas, gaminantis organinę medžiagą iš anglies dioksido, vandens ir mineralinių druskų, vykstant fotosintezės ar chemosintezės procesui. atitikmenys: angl. autotroph rus. автотроф;… …   Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas

  • autotroph — (aw to trōf) An organism that uses CO2 as its sole or principal source of carbon …   Dictionary of microbiology

  • autotroph — (= lithotroph) Organisms that synthesize all their organic molecules from inorganic materials (carbon dioxide, salts etc.). May be photo autotrophs or chemo autotrophs, depending upon the source of the energy. Also known as lithotrophic organisms …   Dictionary of molecular biology

  • autotroph — autotrophic, adj. /aw teuh trof , trohf /, n. Biol. any organism capable of self nourishment by using inorganic materials as a source of nutrients and using photosynthesis or chemosynthesis as a source of energy, as most plants and certain… …   Universalium

  • autotroph — noun Any organism that can synthesize its food from inorganic substances, using heat or light as a source of energy …   Wiktionary

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