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Lexikon der Biologie: Autotrophie

Autotrophie w [von griech. autotrophos = sich selbst ernährend; Adj. autotroph], Ernährungsweise (Ernährung Tab.) von grünen Pflanzen und vielen Mikroorganismen, bei der nur anorganische Stoffe (anorganisch) zum (Wachstum) benötigt werden (z. B. Mineralstoffe, Kohlendioxid, Ammonium). Der Energiegewinn dieser autotrophen Organismen ist phototroph (Phototrophie) in der Photosynthese oder chemotroph (Chemosynthese, Chemotrophie) durch die Oxidation von anorganischen Substraten, z. B. Wasserstoff (H2), Ammonium (NH4+), Nitrit (NO2-; Stickoxide), Schwefelwasserstoff (H2S), Schwefel (S). Um den Stoffwechsel, besonders von Mikroorganismen, genauer zu charakterisieren, wird heute der Begriff Autotrophie meist auf die Benennung der autotrophen Kohlendioxidassimilation eingeschränkt. Der autotrophe Energiestoffwechsel wird dann als Photolithotrophie bzw. Chemolithotrophie bezeichnet. Der wichtigste Weg der autotrophen Kohlendioxidassimilation ist der Ribulosediphosphat-Weg (Calvin-Zyklus), der bei grünen Pflanzen, Cyanobakterien, den aeroben chemolithotrophen Bakterien und den meisten anaeroben phototrophen Bakterien funktionsfähig ist. Bei einigen Bakterien finden sich andere Wege der autotrophen Kohlendioxidassimilation: anaerober Acetyl-CoA-Weg (methanbildende Bakterien, autotrophe homoacetogene Bakterien, einige Sulfatreduzierer und schwefelabhängige Archaebakterien [Thermoproteales]), der reduktive Citratzyklus (einige phototrophe Bakterien, wenige Sulfatreduzierer, thermophile wasserstoffoxidierende Bakterien [Hydrogenobacter]) und der 3-Hydroxypropionat-Zyklus (grüne, schwefelfreie phototrophe Bakterien [Chloroflexus, grüne Schwefelbakterien] und möglicherweise auch einige Archaebakterien). Gegensatz: Heterotrophie. Assimilation; Kohlenstoffkreislauf.

G.S.

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