Ciklus ugljika u prirodi
U procesu fotosinteze biljaka CO₂ iz atmosfere ugrađuje se u organske spojeve autotrofnih organizama (biljke) i u tom obliku označujemo ga kao organski ugljik. Organski spojevi ugljika u biljkama osnovica su za život svih heterotrofnih organizama na Zemlji, tj. životinja i čovjeka. Nakon uginuća biljaka i životinja organski ugljik razgrađuju heterotrofne (saprofitske) bakterije te ga procesima aerobnog i anaerobnog disanja vraćaju u obliku CO₂ u atmosferu. Ako je heterotrofnim bakterijama za razgradnju organskog ugljika dostupan kisik, CO₂ će se direktno oslobađati natrag u atmosferu. U anaerobnim uvjetima organski ugljik bude preveden do metana (CH₄). Kad u okolišu s metanom bude dostupan kisik, bakterije će oksidirati metan do CO₂ ili CO₂ i organskih spojeva ugljika. Organski se ugljik može nagomilavati u okolišu i tijekom geološkog razdoblja nastaju treset, smeđi ugljen, antracit, nafta (fosilna goriva). Ugljik iz fosilnih goriva ne može biološkim putem biti vraćen u atmosferu, nego se oslobađa izgaranjem fosilnih goriva. Vraćanjem CO₂ u atmosferu ciklus kruženja ugljika ponovno započinje (slika 70).
Ugljikohidrati, kao najpoznatiji i najprisutniji organski spojevi ugljika vrlo su rašireni spojevi na Zemlji, a izgrađeni su od molekula ugljika, vodika i kisika. Uglavnom su u prirodi kao kompleksni ugljikohidrati polisaharidi, a manjim dijelom kao jednostavniji disaharidi i monosaharidi. Najveći broj bakterija može direktno iskorištavati monosaharide (glukoza), a kompleksne ugljikohidrate mogu iskorištavati tek kada ih druge vrste bakterija razgrade do monosaharida.
