Botanica agraria - Autotrofi ed eterotrofi
Atlante di Botanica

Organismi autotrofi ed eterotrofi

Si definiscono come organismi autotrofi (dal greco "autos" = da se stesso e "trophos" = alimentazione) quelli capaci di nutrirsi utilizzando solamente semplici sostanze inorganiche, come avviene per le Piante che necessitano solo di anidride carbonica ricavata dall'aria, di acqua e sali minerali assorbiti dal terreno. Le piante sono fotoautotrofe perché utilizzano il Sole come fonte di energia; in casi molto più rari, come accade per alcuni batteri, l'organismo ricava l'energia necessaria dall'ossidazione di sostanze inorganiche (chemioautotrofia).
Gli organismi eterotrofi (dal gerco "héteros" = altro, differente) si nutrono di sostanze organiche prodotte dagli organismi autotrofi: è tipico il caso degli Animali che si alimentano direttamente (erbivori) o indirettamente (carnivori) di vegetali. Un caso importante di eterotrofismo è quello dei decompositori capaci di nutrirsi di detriti organici di animali e piante presenti nel terreno.
Gli organismi autotrofi sono in grado di vivere in ambienti in cui sono presenti semplici composti inorganici; essi riescono a sintetizzare le molecole biologiche di cui hanno bisogno utilizzando come fonte di carbonio il biossido di carbonio e come fonte di azoto l'ammoniaca o altri composti inorganici azotati. Per essi, quindi, la presenza o meno di altri organismi, come pure di molecole organiche di origine esogena, non è necessaria.
Gli organismi eterotrofi hanno invece bisogno, dal punto di vista nutrizionale, di composti organici. Inoltre essi da tali molecole ricavano, dopo la digestione e la successiva demolizione di tali composti, anche l'energia necessaria alla loro sopravvivenza.

Gli organismi chemioautotrofi, utilizzano sostanze inorganiche sia come base per la sintesi di molecole organiche sia come fonte di energia (ad esempio nitrobatteri, ferrobatteri, nitrosobatteri).

Gli organismi fotoautotrofi (quelli che utilizzano l'energia luminosa come fonte di energia) producono sostanza organica (carboidrati) a partire dall'anidride carbonica e dall'acqua in presenza di luce solare. La serie di reazioni chimiche che costituiscono la fotosintesi rientra tra i processi anabolici (di sintesi) dei carboidrati ed è del tutto opposta ai processi inversi di catabolismo (ossidazione).

La fotosintesi può essere rappresentata da questa equazione generale:

6CO₂ + 6H₂O + energia → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

che corrisponde a:

anidride carbonica + acqua + energia solare → glucosio + ossigeno

In realtà, il processo di fotosintesi è molto più articolato e riunisce una lunga serie di reazioni complesse, suddivise in una fase luminosa e in una fase oscura. Nella fase luminosa l’energia solare viene trasformata in energia chimica, mentre nella fase oscura si verifica la fissazione del carbonio, con conversione dell’anidride carbonica in molecole di carboidrati.