फोटोट्रोफ
फोटोट्रॉफ (प्राचीन ग्रीक φῶς, φωτός (phôs, phōtós) 'प्रकाश', और τροφή (ट्रोफ़ḗ) 'पोषण' से) ऐसे जीव हैं जो जटिल कार्बनिक यौगिकों (जैसे कार्बोहाइड्रेट) का उत्पादन करने और ऊर्जा प्राप्त करने के लिए फोटॉन अधिकृत करते हैं। वे विभिन्न सेलुलर चयापचयी प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए प्रकाश से प्राप्त ऊर्जा का उपयोग करते हैं. यह एक साधारण गलत धारणा है कि फोटोट्रॉफ़ अनिवार्य रूप से प्रकाश संश्लेषक होते हैं। कई, लेकिन सभी नहीं, फोटोट्रॉफ़ प्रायः प्रकाश संश्लेषण करते हैं: वे कार्बन डाईऑक्साइड को संरचनात्मक रूप से, कार्यात्मक रूप से, या बाद के कैटोबोलिक प्रक्रियाओं (जैसे स्टार्च, शर्करा और वसा के रूप में) के स्रोत के रूप में उपयोग करने के लिए कार्बनिक पदार्थ में परिवर्तित करते हैं। सभी फोटोट्रॉफ़ या तो इलेक्ट्रोकेमिकल ग्रेडिएंट स्थापित करने के लिए इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला या प्रत्यक्ष प्रोटॉन पंपिंग का उपयोग करते हैं, जिसका उपयोग एटीपी सिंथेज़ द्वारा किया जाता है, ताकि कोशिका के लिए आणविक ऊर्जा मुद्रा प्रदान की जा सके। प्रकाशपोषी या तो स्वपोषी या विषमपोषी हो सकते हैं। यदि उनके इलेक्ट्रॉन और हाइड्रोजन दाता अकार्बनिक यौगिक हैं (जैसे Na2S2O3, जैसा कि कुछ बैंगनी सल्फर बैक्टीरिया में, या H2S, जैसा कि कुछ हरे सल्फर बैक्टीरिया में) तो उन्हें लिथोट्रॉफ़ भी कहा जा सकता है, और इसलिए, कुछ फोटोऑटोट्रॉफ़ को फोटोलिथोऑटोट्रॉफ़ भी कहा जाता है। फोटोट्रॉफ़ जीवों के उदाहरण रोडोबैक्टर कैप्सूलैटस, क्रोमैटियम और क्लोरोबियम हैं।
इतिहास
मूल रूप से एक अलग अर्थ के साथ प्रयोग किया जाने वाला यह शब्द लवॉफ़ और सहकर्मियों (1946) के बाद अपनी वर्तमान परिभाषा में आया था।[1][2]
फोटोऑटोट्रॉफ़
अधिकांश सुप्रसिद्ध फोटोट्रॉफ़ ऑटोट्रॉफ़ हैं, जिन्हें फोटोऑटोट्रॉफ़ के रूप में भी जाना जाता है, और कार्बन को स्थिर कर सकते हैं। उनकी तुलना कीमोट्रॉफ़्स से की जा सकती है जो अपने वातावरण में इलेक्ट्रॉन दाताओं के ऑक्सीकरण से अपनी ऊर्जा प्राप्त करते हैं। फोटोऑटोट्रॉफ़्स ऊर्जा स्रोत के रूप में प्रकाश का उपयोग करके अकार्बनिक पदार्थों से अपना भोजन संश्लेषित करने में सक्षम हैं। हरे पौधे और प्रकाश संश्लेषक जीवाणु प्रकाशस्वपोषी हैं। फोटोऑटोट्रॉफ़िक जीवों को कभी-कभी होलोफाइटिक कहा जाता है।[3] ऐसे जीव भोजन संश्लेषण के लिए अपनी ऊर्जा प्रकाश से प्राप्त करते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड को कार्बन के मुख्य स्रोत के रूप में उपयोग करने में सक्षम होते हैं।
ऑक्सीजनयुक्त प्रकाश संश्लेषक जीव प्रकाश-ऊर्जा ग्रहण करने के लिए क्लोरोफिल का उपयोग करते हैं और पानी का ऑक्सीकरण करके उसे आणविक ऑक्सीजन में "विभाजित" करते हैं। इसके विपरीत, एनोक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषक बैक्टीरिया में बैक्टीरियोक्लोरोफिल नामक पदार्थ होता है - जो मुख्य रूप से गैर-ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य पर अवशोषित होता है - प्रकाश-ऊर्जा ग्रहण करने के लिए, जलीय वातावरण में रहते हैं, और प्रकाश का उपयोग करके, पानी के बजाय हाइड्रोजन सल्फाइड जैसे रासायनिक पदार्थों को ऑक्सीकरण करते हैं।
पारिस्थितिकी
पारिस्थितिक संदर्भ में, फोटोट्रॉफ़्स प्रायः पड़ोसी विषमपोषी जीवन के लिए भोजन स्रोत होते हैं। स्थलीय वातावरण में, पौधे प्रमुख किस्म के होते हैं, जबकि जलीय वातावरण में शैवाल (जैसे, केल्प), अन्य प्रोटिस्ट (जैसे यूग्लीना), फाइटोप्लांकटन और बैक्टीरिया (जैसे साइनोबैक्टीरीया) जैसे फोटोट्रॉफिक जीवों की श्रृंखला सम्मिलित होती है। वह गहराई जहाँ तक सूर्य का प्रकाश या कृत्रिम प्रकाश पानी में प्रवेश कर सकता है, ताकि प्रकाश संश्लेषण हो सके, प्रकाश क्षेत्र के रूप में जाना जाता है।
साइनोबैक्टीरिया, जो प्रोकैरियोटिक जीव हैं जो ऑक्सीजनयुक्त प्रकाश संश्लेषण करते हैं, ताजे पानी, समुद्र, मिट्टी और लाइकेन सहित कई पर्यावरणीय स्थितियों पर कब्जा कर लेते हैं। साइनोबैक्टीरिया पौधे की तरह प्रकाश संश्लेषण करते हैं क्योंकि पौधों में प्रकाश संश्लेषण करने वाला अंग[4] एंडोसिम्बायोटिक साइनोबैक्टीरियम से प्राप्त होता है।[5] यह जीवाणु CO2 कमी प्रतिक्रियाएँ करने के लिए पानी को इलेक्ट्रॉनों के स्रोत के रूप में उपयोग कर सकता है। विकासात्मक रूप से, साइनोबैक्टीरिया की ऑक्सीजन स्थितियों में जीवित रहने की क्षमता, जिसे अधिकांश अवायवीय जीवाणुओं के लिए विषाक्त माना जाता है, ने बैक्टीरिया को एक अनुकूली लाभ दिया होगा जो साइनोबैक्टीरिया को अधिक कुशलता से आबाद करने की अनुमति दे सकता था।
फोटोलिथोआटोट्रॉफ़ स्वपोषी जीव है जो प्रकाश ऊर्जा और एक अकार्बनिक इलेक्ट्रॉन दाता (जैसे, H2O, H2, H2S), और CO2 को अपने कार्बन स्रोत के रूप में उपयोग करता है। उदाहरण में पौधे सम्मिलित हैं।
फोटोहेटरोट्रॉफ
फोटोऑटोट्रॉफ़्स के विपरीत, फोटोहेटेरोट्रॉफ ऐसे जीव हैं जो अपनी ऊर्जा के लिए पूरी तरह से प्रकाश पर और मुख्य रूप से अपने कार्बन के लिए कार्बनिक यौगिकों पर निर्भर करते हैं। फोटोहेटेरोट्रॉफ़्स फोटोफॉस्फोराइलेशन के माध्यम से एटीपी का उत्पादन करते हैं लेकिन संरचनाओं और अन्य जैव-अणुओं के निर्माण के लिए पर्यावरण से प्राप्त कार्बनिक यौगिकों का उपयोग करते हैं।[6]
प्रकाश-ग्रहण अणु द्वारा वर्गीकरण
अधिकांश प्रकाशपोषी प्रकाश ग्रहण करने के लिए क्लोरोफिल या संबंधित बैक्टीरियोक्लोरोफिल का उपयोग करते हैं और उन्हें क्लोरोफोटोट्रॉफ़ के रूप में जाना जाता है। हालाँकि, अन्य, रेटिनल का उपयोग करते हैं और रेटिनलोफोटोट्रॉफ़ हैं।[7]
फ़्लोचार्ट
Energy source Carbon source |
रसायनपोषी | फोटोट्रॉफ़ |
|---|---|---|
| ऑटोट्रॉफ़ | कीमोआटोट्रॉफ़ | फोटोऑटोट्रॉफ़ |
| हेटरोट्रॉफ़ | कीमोहेटरोट्रॉफ़ | फोटोहेटरोट्रॉफ़ |
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ Lwoff, A., C.B. van Niel, P.J. Ryan, and E.L. Tatum (1946). Nomenclature of nutritional types of microorganisms. Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology (5th edn.), Vol. XI, The Biological Laboratory, Cold Spring Harbor, NY, pp. 302–303, [1].
- ↑ Schneider, С. K. 1917. Illustriertes Handwörterbuch der Botanik. 2. Aufl., herausgeg. von K. Linsbauer. Leipzig: Engelmann, [2].
- ↑ Hine, Robert (2005). जीव विज्ञान के फ़ाइल शब्दकोश पर तथ्य. Infobase Publishing. p. 175. ISBN 978-0-8160-5648-4.
- ↑ Hill, Malcolm S. "Production Possibility Frontiers in Phototroph:heterotroph Symbioses: Trade-Offs in Allocating Fixed Carbon Pools and the Challenges These Alternatives Present for Understanding the Acquisition of Intracellular Habitats." Frontiers in Microbiology 5 (2014): 357. PMC. Web. 11 March 2016.
- ↑ 3. Johnson, Lewis, Morgan, Raff, Roberts, and Walter. "Energy Conversion: Mitochondria and Chloroplast." Molecular Biology of the Cell, Sixth Edition By Alberts. 6th ed. New York: Garland Science, Taylor & Francis Group, 2015. 774+. Print.
- ↑ Campbell, Neil A.; Reece, Jane B.; Urry, Lisa A.; Cain, Michael L.; Wasserman, Steven A.; Minorsky, Peter V.; Jackson, Robert B. (2008). Biology (8th ed.). p. 564. ISBN 978-0-8053-6844-4.
- ↑ Gómez-Consarnau, Laura; Raven, John A.; Levine, Naomi M.; Cutter, Lynda S.; Wang, Deli; Seegers, Brian; Arístegui, Javier; Fuhrman, Jed A.; Gasol, Josep M.; Sañudo-Wilhelmy, Sergio A. (August 2019). "माइक्रोबियल रोडोप्सिन समुद्र में कैद की गई सौर ऊर्जा में प्रमुख योगदानकर्ता हैं". Science Advances (in English). 5 (8): eaaw8855. Bibcode:2019SciA....5.8855G. doi:10.1126/sciadv.aaw8855. ISSN 2375-2548. PMC 6685716. PMID 31457093.
