Microbiology

Термины «гетеротрофный» и «автотрофный», введенные для определения типов питания животных и растений, недостаточны для того, чтобы охарактеризовать все многообразие способов питания микроорганизмов. Поэтому для микроорганизмов были предложены новые термины, указывающие на источник энергии, донор водорода (электронов) и источник углерода.

Источники энергии. В зависимости от механизма преобразования энергии в доступную для клетки биохимическую форму (АТР) различают два главных типа метаболизма - фототрофный и хемотрофный. Организмы, способные использовать в качестве источника энергии для роста электромагнитное излучение (свет), называют фототрофными (фотосинтезирующими). К фототрофным организмам относятся представители двух больших групп: анаэробные фототрофные бактерии, не выделяющие молекулярного кислорода, и аэробные фототрофные цианобактерии, водоросли и зеленые растения, которые на свету выделяют кислород. В отличие от этого хемотрофиыми (хемосинтезирующими) называют организмы, получающие энергию в результате окислительно-восстановительных реакций с участием субстратов, которые служат для них источником питания, - безразлично, связано ли превращение энергии в биохимическую форму с процессами окисления (дыхания) или с брожением.

Доноры водорода и источники углерода. Все организмы, использующие в качестве доноров водорода органические соединения, называют органотрофными. Их противопоставляют литотрофным организмам, способным использовать неорганические доноры электронов (Н₂, NH₃, H₂S, S, CO, Fe²⁺ и др.). Понятия же «автотрофные» и «гетеротрофные» употребляют в микробиологии в более узком смысле - они касаются только происхождения клеточного углерода: «автотрофными» называют те микроорганизмы, которые могут получать весь или почти весь углерод путем фиксации СО₂, а «гетеротрофными» - те, которые получают его в основном из органических соединений.

Обычно ограничиваются тем, что указывают лишь основной способ получения энергии и природу донора водорода. Зеленые растения, цианобактерии и пурпурные серобактерии относят, таким образом, к фотолитотрофам, нитрифицирующие бактерии - к хемолитотрофам, животных и основную массу микроорганизмов - к хемоорганотрофам. В особых случаях при выборе термина можно учитывать и происхождение клеточного углерода.