Autotrophie

L’autotrophie est la production, par un organisme vivant, de toute la matière organique nécessaire par réduction de matière minérale. Ce mode de nutrition caractérise les végétaux chlorophylliens (exception faite de certaines plantes qui ne sont plus photosynthétiques, comme la néottie nid d'oiseau), les cyanobactéries et les bactéries sulfureuses. Les organismes autotrophes sont donc capables de se développer sans prélèvement de molécules organiques dans le milieu, au contraire des organismes hétérotrophes (animaux, champignons). Les mixotrophes se nourrissent quant à eux par autotrophie et par hétérotrophie. Les organismes autotrophes constituent généralement le premier maillon d’une chaîne alimentaire, et sont à l’origine de quasiment toute la matière organique dans un écosystème.

Deux types de matières minérales sont utilisées : d'une part le dioxyde de carbone dont la réduction produira les biomolécules avec incorporation d'azote et d'autres éléments (Soufre, phosphates…), d'autre part un réducteur fournissant les électrons nécessaires à la réduction du dioxyde de carbone et dans certains cas l'énergie (H₂O, H₂S, H₂, S, CH₄, NH₃/NH₄⁺…).

L’énergie nécessaire à cette synthèse provient de :

• la lumière, grâce à la photosynthèse, dans les cellules chlorophylliennes. On parle dans ce cas de photoautotrophie ;
• l'énergie libérée par des réactions chimiques, utilisant des ions minéraux réducteurs et un oxydant minéral, grâce à la chimiosynthèse des bactéries sulfureuses, par exemple. On parle dans ce cas de chimioautotrophie.

L'organisme autotrophe doit synthétiser toutes les molécules nécessaires, en particulier les coenzymes (facteurs de croissance métaboliques).