El carbono es tan importante para los seres vivos que a los habitantes de la Tierra a veces se les llama "vida basada en el carbono". Los autótrofos son aquellos organismos que pueden extraer carbono crudo de la atmósfera y convertirlo en compuestos ricos en energía; por el contrario, los heterótrofos son aquellos organismos que no pueden producir sus propios alimentos a base de carbono y deben obtenerlo consumiendo otros materiales, muy frecuentemente, los mismos producidos por los autótrofos.
Autótrofos
Autótrofos los organismos se llaman "productores" porque crean su propia comida; la palabra "autótrofo" en griego significa "autoalimentación". Un pequeño número de bacterias, incluido el antiguo grupo Archaea, son capaces de generar alimentos a partir de azufre u otras reacciones químicas, pero la mayoría de los autótrofos dependen de la luz solar. Como resultado, se los conoce como "fotótrofos", un grupo que abarca tanto a las bacterias autótrofas como a las plantas.
Fotosíntesis
Uno de los comportamientos autótrofos más comunes se llama "fotosíntesis". " En este proceso, las moléculas especializadas capturan el carbono del aire y lo unen al agua utilizando energía producida por la luz solar. Siguiendo la terminología científica estándar de que las moléculas que usan agua se conocen como "hidratos", el compuesto de carbono resultante se conoce como "carbohidrato". Debido a que elimina el carbono atmosférico flotante y lo convierte en forma sólida, este proceso fotosintético se conoce como "fijación de carbono". La capacidad de fijar carbono es la principal diferencia entre autótrofos y heterótrofos.
Heterótrofos
La mayoría de los tipos de vida, incluida la mayoría de las bacterias, no pueden fijar carbono y deben obtener su energía consumiendo compuestos orgánicos producidos por autotrofos o confiando en la reducción de azufre o hidrógeno. Los animales, incluidas las personas, entran en la categoría anterior, junto con los hongos y los organismos unicelulares que no poseen un núcleo celular. Muchos autótrofos son capaces de consumir los carbohidratos producidos por los autótrofos y, por lo tanto, son parte de un ciclo de carbono más amplio que abarca la mayoría de las formas de vida.
Mixotrophs
No todos los organismos encajan perfectamente en una división heterótrofo y autótrofo. Si un organismo debe producir sus propios compuestos de carbono en lugar de consumir los que producen otros, se conoce como autotroph "obligado". Sin embargo, algunas bacterias y otros microorganismos pueden obtener carbono de la actividad autotrófica o depender de otro material orgánico para ello. Estos organismos tienen nombres científicos más complejos basados en la naturaleza exacta de su producción de energía, pero caen en la categoría general de "mixótrofos", que combinan actividad heterotrófica y autotrófica.