Метаболізм організмів надзвичайно різноманітний. Щоб описати, як саме організм отримує енергію та речовини для побудови клітин, використовують три основні критерії: джерело енергії, джерело Карбону та джерело електронів. Поєднання цих характеристик дозволяє класифікувати всі типи живих організмів за особливостями їхнього обміну речовин.
1. Джерело енергії
Фототрофія
- Джерело енергії — світло
- Організми — фототрофи
- Енергія надходить завдяки використанню світлового випромінювання
Хемотрофія
- Джерело енергії — хімічні речовини
- Організми — хемотрофи
- Енергія утворюється в результаті хімічних реакцій
2. Джерело Карбону
Автотрофія
- Джерело Карбону — неорганічні сполуки
- Найчастіше — вуглекислий газ (CO₂)
- Організми — автотрофи
Гетеротрофія
- Джерело Карбону — органічні сполуки
- Карбон надходить з їжі або інших органічних речовин
- Організми — гетеротрофи
3. Джерело електронів
Літотрофія
- Донор електронів — неорганічні речовини
- Приклади: водень (H₂), двовалентне залізо (Fe²⁺), відновлена сірка, нітрит (NO₂⁻), аміак (NH₃)
- Організми — літотрофи
Органотрофія
- Донор електронів — органічні сполуки
- Наприклад: глюкоза та її похідні
- Організми — органотрофи
Комбінації типів метаболізму
Оскільки існують три незалежні критерії (енергія, Карбон, донор електронів), вони можуть комбінуватися між собою.
Фототрофні комбінації
- Фотоавтоорганотрофи — світло + неорганічний Карбон + органічний донор електронів
- Фотогетероорганотрофи — світло + органічний Карбон + органічний донор
- Фотогетеролітотрофи — світло + органічний Карбон + неорганічний донор
- Фотоавтолітотрофи — світло + неорганічний Карбон + неорганічний донор
Хемотрофні комбінації
- Хемоавтоорганотрофи — хімічна енергія + неорганічний Карбон + органічний донор
- Хемогетероорганотрофи — хімічна енергія + органічний Карбон + органічний донор
- Хемогетеролітотрофи — хімічна енергія + органічний Карбон + неорганічний донор
- Хемоавтолітотрофи — хімічна енергія + неорганічний Карбон + неорганічний донор
Загальні закономірності
- Фототрофія часто поєднується з автотрофією.
- Автотрофія часто поєднується з літотрофією.
- Гетеротрофія часто поєднується з органотрофією.
Це не жорсткі правила, а лише поширені тенденції в природі.
Узагальнення
| Критерій | Варіант 1 | Варіант 2 |
|---|---|---|
| Джерело енергії | Фототрофія | Хемотрофія |
| Джерело Карбону | Автотрофія | Гетеротрофія |
| Донор електронів | Літотрофія | Органотрофія |