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炭素は生命にとって非常に重要であるため、地球の住民は炭素ベースの生命体と呼ばれることもあります。独立栄養素は大気から炭素を抽出し、それをエネルギーの豊富な成分に変換することができる有機体であるが、従属栄養体は他の物質を消費することによってそれを得る必要がある有機栄養素である。
独立栄養生物
独立栄養生物は、彼ら自身の食物を作り出すので、「生産者」と呼ばれます。ギリシャ語で「独立栄養的」という言葉は「自給自足」を意味します。古代の古細菌群を含む少数のバクテリアは、硫黄や他の化学反応から食物を作り出すことができますが、ほとんどの独立栄養素は日光に依存しています。結果として、それらは「フォトトロフ」、他のすべての独立栄養性の細菌および植物を包含するグループとして知られています。
光合成
独立栄養生物における最も一般的な方法の1つは、「光合成」と呼ばれています。このプロセスでは、特殊な分子が日中のエネルギーを利用して空気から炭素を捕捉し、それを水に結び付けます。標準的な科学用語に従うと、水を使用する分子は「水和物」であり、結果として生じる炭酸化合物は「炭水化物」です。光合成プロセスが空気から炭素を除去し、それを固体形態に変換するので、それは「炭素固定」と呼ばれる。炭素を固定する能力は、独立栄養性と従属栄養性の主な違いです。
従属栄養体
ほとんどのバクテリアを含むほとんどの生命体は炭素を固定することができず、独立栄養によって生成された有機化合物の消費からエネルギーを得る必要があり、あるいは硫黄や水素の削減に頼る必要があります。人を含む動物は、細胞核を持たない真菌および単細胞生物と共に最初のグループに属します。多くの従属栄養生物は、独立栄養生物によって産生された炭水化物を消費することができ、そしてその後、大部分の生命体を含む大きな炭素循環の一部となる。
混合栄養素
すべての生物が独立栄養生物と従属栄養生物の間に分かれているわけではありません。もし有機体が他のものによって生産されたものの代わりにその炭酸化合物を生産する必要があるならば、それは「強制的な」独立栄養と呼ばれます。しかしながら、いくつかの細菌および他の微生物は、独立栄養活性によって炭素を得ることができるか、またはそれを他の有機材料に頼ることができる。これらの生物は、そのエネルギー生産の正確な性質に基づいて、他の複雑な科学名を持っていますが、独立栄養性と従属栄養性の活動を組み合わせた「混合栄養素」の一般的なカテゴリに分類されます。