La plupart des phototrophes bien reconnus sont autotrophes, aussi appelés photoautotrophes, et peuvent fixer le carbone. On peut les opposer aux chimiotrophes qui obtiennent leur énergie par l’oxydation de donneurs d’électrons dans leur environnement. Les photoautotrophes sont capables de synthétiser leur propre nourriture à partir de substances inorganiques en utilisant la lumière comme source d’énergie. Les plantes vertes et les bactéries photosynthétiques sont des photoautotrophes. Les organismes photoautotrophes sont parfois qualifiés d’holophytes. Ces organismes tirent de la lumière leur énergie pour la synthèse des aliments et sont capables d’utiliser le dioxyde de carbone comme principale source de carbone.
Les organismes photosynthétiques oxygéniques utilisent la chlorophylle pour capter l’énergie lumineuse et oxydent l’eau, la « scindant » en oxygène moléculaire. En revanche, les bactéries photosynthétiques anoxygéniques disposent d’une substance appelée bactériochlorophylle – qui absorbe principalement à des longueurs d’onde non optiques – pour la capture de l’énergie lumineuse, vivent dans des environnements aquatiques et vont, en utilisant la lumière, oxyder des substances chimiques telles que le sulfure d’hydrogène plutôt que l’eau.
EcologieEdit
Dans un contexte écologique, les phototrophes sont souvent la source de nourriture pour la vie hétérotrophe voisine. Dans les environnements terrestres, les plantes sont la variété prédominante, tandis que les environnements aquatiques comprennent une gamme d’organismes phototrophes tels que les algues (par exemple, le varech), d’autres protistes (comme l’euglène), le phytoplancton et les bactéries (comme les cyanobactéries). La profondeur à laquelle la lumière du soleil ou la lumière artificielle peut pénétrer dans l’eau, de sorte que la photosynthèse puisse se produire, est connue sous le nom de zone photique.
Les cyanobactéries, qui sont des organismes procaryotes qui réalisent la photosynthèse oxygénique, occupent de nombreuses conditions environnementales, notamment l’eau douce, les mers, le sol et le lichen. Les cyanobactéries réalisent une photosynthèse de type végétal car l’organite des plantes qui réalise la photosynthèse provient d’une cyanobactérie endosymbiotique. Cette bactérie peut utiliser l’eau comme source d’électrons afin d’effectuer des réactions de réduction du CO2. Du point de vue de l’évolution, la capacité de la cyanobactérie à survivre dans des conditions oxygénées, considérées comme toxiques pour la plupart des bactéries anaérobies, pourrait avoir donné à la bactérie un avantage adaptatif qui aurait pu permettre à la cyanobactérie de se peupler plus efficacement.