基本營養類型

一種生物的基本營養類型可以根據其代謝所採用的碳 、 還原劑和能量來源劃分 。 碳源即生物生長和發育所需要的碳元素的來源 。 如果生物採用有機物作爲碳源則稱爲異營 （ heterotrophic ） 生物 ， 反之如果採用二氧化碳 （ CO2 ） 作爲碳源 ， 則爲自營 （ autotrophic ） 。 還原劑來源 ， 或稱電子等價物來源 ， 指在代謝途徑中還原劑 （ 比如以NADH或NADPH的形式 ） 的來源 。 當生物使用有機物作爲電子等價物來源時 ， 稱作有機營養 （ organotrophic ） ， 反之則稱爲無機營養 （ lithotrophic ， “ litho - ” 爲 “ 石 ” 意 ） 。 有機營養的生物基本上同時也都是異營的 ， 即同時使用有機物作爲電子來源和碳源 。 類似地 ， 無機營養的生物也經常是自營的 ， 使用無機物作爲電子來源並使用二氧化碳作爲碳源 。 能量來源指生物在分解代謝中用來製造能量等價物ATP的途徑 。 若生物使用光作爲能量來源則稱光能營養 （ phototrophic ） 生物 ， 否則稱化能營養 （ chemotrophic ） 生物 。 多數化能營養生物的能量代謝的基礎 ， 是在將電子從還原劑 （ 電子供體 ， electron donor ） 到氧化劑 （ 電子受體 ， electron acceptor ） 的流動過程中獲取能量 。 因此 ， 作爲電子供體的化合物既用作分解代謝 （ catabolism ） 中獲取能量的還原劑 ， 也用作合成代謝 （ anabolism ） 中生物合成的還原劑 。 化能合成生物的電子供體和受體對反應所放出的能量必須至少高於一個質子穿過細胞膜所需的能量 （ - 15 到 -20 kJ mol - 1 ） 才足以利用 。 相反 ， 光能營養的生物可以使用任何電子供體 ， 甚至能進行需要消耗大量能量的反應 （ 如綠色植物的光合作用中用水還原二氧化碳 ） 。 需要注意的是 ， 厭氧呼吸 、 好氧呼吸和發酵等詞彙並不指代基本營養類型 ， 而僅用來說明氧化還原反應中電子受體 （ 氧化劑 ） 的使用 ， 如使用氧氣 （ 好氧呼吸 ） ， 硝酸鹽 、 硫酸鹽 、 延胡索酸等 （ 厭氧呼吸 ） ， 或自身的代謝中間產物 （ 發酵 ） 。 因爲在發酵過程中 ， 所有產生ATP的步驟都包括代謝中間產物的磷酸化修飾而非電子傳遞鏈 ， 又稱底物水平磷酸化 。