Welche Stoffe nutzen Autotrophe Organismen, um Energie zu produzieren?
anorganischen Stoffen Kohlenstoffdioxid, Wasser, Nitrat, Phosphat und Sulfat
Ernährung
Ernährung

=== Stoffkreislauf ===
 Autotrophe Organismen wie die grünen Pflanzen stellen aus den anorganischen Stoffen Kohlenstoffdioxid, Wasser, Nitrat, Phosphat und Sulfat alle organischen Bau- und Energiestoffe durch Assimilation selbst her. Sie werden deshalb als Produzenten bezeichnet. In der Dissimilation wird ein Teil dieser Stoffe zur Energiegewinnung wieder zu anorganischen Stoffe abgebaut.
Organismen, in der Regel Bakterien, die das anfallende organische Material (Leichen, Abfall und Ausscheidungen) wieder zu den von den Autotrophen benötigten, anorganischen Nährsalzen zurückverwandeln, werden als Reduzenten oder Destruenten bezeichnet. Sie ermögliche als heterotrophe Organismen in einem Ökosystem zusammen mit den autotrophen einen geschlossenen, biologischen Kreislauf, der mit dem geologischen Stoffkreislauf verknüpft ist (siehe Kohlenstoffkreislauf, Stickstoffkreislauf und Schwefelkreislauf):
Da Bakterien zu den Mikroorganismen gehören, würde es sehr lange dauern, bis sie einen großen Pflanzenkörper wie einen Baum vollständig remineralisiert hätten. Tiere und Pilze zerkleinern und verteilen das organische Material, so dass es den Destruenten möglich ist, es in kürzerer Zeit abzubauen. Tiere und Pilze beschleunigen also den Stoffkreislauf in einem Ökosystem. Da sie als heterotrophe Organismen auf die von den Produzenten im Überschuss hergestellten Nährstoffe angewiesen sind, werden sie als Konsumenten bezeichnet.
Innerhalb der Konsumenten eines Ökosystem lässt sich eine Hierarchie der Ernährungsabhängigkeiten feststellen (siehe Nahrungskette, Nahrungsnetz und Nahrungspyramide): Konsumenten erster Ordnung (''Primärkonsumenten'') sind Tiere, die sich direkt von den Produzenten ernähren (zum Beispiel Pflanzenfresser), Konsumenten zweiter Ordnung ernähren sich wiederum von den Konsumenten erster Ordnung und so fort, am Ende dieser Hierarchie steht die „Endverbraucher“ (Spitzenprädatoren).
Produzenten werden als Primärproduzenten bezeichnet, da sie als erste in der Nahrungskette Körpersubstanz aufbauen, von welcher sich die Konsumenten ernähren. Da auch Konsumenten Körpersubstanz auf bauen, von der sich andere Konsumenten ernähren können, werden diese auch als Sekundärproduzenten bezeichnet.
Chemotrophie Lithotrophie
''Nitrosomonas eutropha'', ein Ammoniak oxidierendes lithotrophes Bakterium
Lithotrophie bezeichnet bei Lebewesen eine spezielle Lebensweise (Stoffwechseltyp): Lithotrophe Organismen sind in der Lage, anorganische Reduktionsmittel für ihren Baustoffwechsel zu verwenden. Für Reduktionen bei der Biosynthese werden bei allen Lebewesen reduzierende Coenzyme als Elektronenüberträger verwendet, die regeneriert werden müssen. So setzen beispielsweise Pflanzen NADPH in NADP+ um, wenn sie im Calvinzyklus aus CO2 Zucker bilden (Kohlenstoffdioxid-Assimilation). Diverse autotrophe Organismen nutzen zur Biosynthese andere Stoffwechselwege mit anderen Coenzymen. Lithotrophe Organismen können die zur Assimilation nötigen Coenzyme durch anorganische Elektronendonatoren regenerieren. Alle anderen Organismen sind organotroph und bei ihrer Biosynthese auf organische Elektronendonatoren beschränkt. Sie regenerieren z. B. NADPH mit NADH, das Reduktionsäquivalente aus dem Abbau organischer Verbindungen liefert.
Eine Reihe von lithotrophen Organismen können neben anorganischen Reduktionsmitteln auch organische, meist niedermolekulare organische Verbindungen zur NADPH-Regeneration nutzen. Sie sind ''fakultativ'' lithotroph. Autotrophie
Unter Autotrophie (wörtlich „Selbsternährung“, von  ''autos'' „selbst“ und  ''trophe'' „Ernährung“) wird in der Biologie die Fähigkeit von Lebewesen verstanden, ihre Baustoffe (und organischen Reservestoffe) ausschließlich aus anorganischen Stoffen aufzubauen. Dieser Stoffaufbau erfordert Energie.
Als autotrophe Lebewesen sind vor allem Photosynthese betreibende Primärproduzenten (insbesondere Pflanzen) zu nennen. Bei ihnen dient Licht als Energiequelle (Photoautotrophie). Manche Organismen können aber auch chemische Stoffumsetzungen als Energiequelle nutzen (Chemoautotrophie).
Auf der Grundlage der Biomassenproduktion autotropher Lebewesen ist die Heterotrophie entstanden, eine Ernährungsform, bei der organische Verbindungen zur Bildung der Baustoffe verwendet werden. Tiere, Pilze und viele Bakterien und Archaeen leben heterotroph. Sie ernähren sich entweder als Konsumenten oder sind Destruenten.
Chemotrophie

=== Membrantransport und Gärung am Beispiel eines Milchsäurebakteriums ===
Abb. 1 ATP-Generierung beim Milchsäurebakterium ''Lactococcus lactis'' subsp. ''cremoris'' (Schema)  SKP = Substratkettenphosphorylierung
Chemotrophe Organismen, die von außen aufgenommene ''organische'' Stoffe nutzen, müssen häufig Energie in Form von ATP aufwenden, um die Energie liefernden Stoffe in ihr Zellinneres zu transportieren (aktiver Transport). Bei dem in Abb. 1 vereinfacht dargestellten Stoffwechsel eines Milchsäurebakteriums wird von außen unter Energieverbrauch ein Zucker ins Zellinnere transportiert. Der Zucker wird dabei mit Phosphat verestert. Anschließend folgt bei diesem Bakterium der Abbau des aufgenommenen Energielieferanten über eine Substratkettenphosphorylierung (''SKP''). Dadurch kann ATP aus ADP regeneriert werden.
Als Endprodukt entsteht Milchsäure, die durch ein Transportprotein aus der Zelle hinaus befördert wird. Dadurch entsteht ein elektrochemischer pH-Gradient, den das Bakterium nutzen kann. Mittels des Enzyms ATP-Synthase kann weiteres ATP gewonnen werden, wenn die nach außen gepumpten H+-Ionen ins Zellinnere zurückfließen.
Milchsäurebakterien gehören zu den wenigen Organismen, die für ihre Energiegewinnung nur einen Stoff aufnehmen müssen. In der Regel sind mindestens zwei Stoffe nötig, nämlich ein Reduktions- und ein Oxidationsmittel. Lithotrophie
''Nitrosomonas eutropha'', ein Ammoniak oxidierendes lithotrophes Bakterium
Lithotrophie bezeichnet bei Lebewesen eine spezielle Lebensweise (Stoffwechseltyp): Lithotrophe Organismen sind in der Lage, anorganische Reduktionsmittel für ihren Baustoffwechsel zu verwenden. Für Reduktionen bei der Biosynthese werden bei allen Lebewesen reduzierende Coenzyme als Elektronenüberträger verwendet, die regeneriert werden müssen. So setzen beispielsweise Pflanzen NADPH in NADP+ um, wenn sie im Calvinzyklus aus CO2 Zucker bilden (Kohlenstoffdioxid-Assimilation). Diverse autotrophe Organismen nutzen zur Biosynthese andere Stoffwechselwege mit anderen Coenzymen. Lithotrophe Organismen können die zur Assimilation nötigen Coenzyme durch anorganische Elektronendonatoren regenerieren. Alle anderen Organismen sind organotroph und bei ihrer Biosynthese auf organische Elektronendonatoren beschränkt. Sie regenerieren z. B. NADPH mit NADH, das Reduktionsäquivalente aus dem Abbau organischer Verbindungen liefert.
Eine Reihe von lithotrophen Organismen können neben anorganischen Reduktionsmitteln auch organische, meist niedermolekulare organische Verbindungen zur NADPH-Regeneration nutzen. Sie sind ''fakultativ'' lithotroph. Autotrophie
Unter Autotrophie (wörtlich „Selbsternährung“, von  ''autos'' „selbst“ und  ''trophe'' „Ernährung“) wird in der Biologie die Fähigkeit von Lebewesen verstanden, ihre Baustoffe (und organischen Reservestoffe) ausschließlich aus anorganischen Stoffen aufzubauen. Dieser Stoffaufbau erfordert Energie.
Als autotrophe Lebewesen sind vor allem Photosynthese betreibende Primärproduzenten (insbesondere Pflanzen) zu nennen. Bei ihnen dient Licht als Energiequelle (Photoautotrophie). Manche Organismen können aber auch chemische Stoffumsetzungen als Energiequelle nutzen (Chemoautotrophie).
Auf der Grundlage der Biomassenproduktion autotropher Lebewesen ist die Heterotrophie entstanden, eine Ernährungsform, bei der organische Verbindungen zur Bildung der Baustoffe verwendet werden. Tiere, Pilze und viele Bakterien und Archaeen leben heterotroph. Sie ernähren sich entweder als Konsumenten oder sind Destruenten.