केमोट्रोफ

केमोट्रोफ एक ऐसा जीव होता है जो अपने पर्यावरण में इलेक्ट्रॉन दाताओं के ऑक्सीकरण के माध्यम से ऊर्जा प्राप्त करता है। ये अणु कार्बनिक अणु (चेमोर्गनोट्रोफ) या अकार्बनिक यौगिक ( केमोलिथोट्रॉफ़ ) हो सकते हैं। केमोट्रॉफ़ पदनाम  फोटोट्रोफ के विपरीत होता है, जो फोटॉन का उपयोग करते हैं। केमोट्रॉफ़ या तो  स्वपोषी या परपोषी हो सकते हैं। केमोट्रॉफ़्स उन क्षेत्रों में पाए जा सकते हैं जहां इलेक्ट्रॉन दाता उच्च सांद्रता में उपस्थित होते हैं, उदाहरण के लिए जल उष्मा के आसपास।

केमोआटोट्रॉफ़
केमोआटोट्रॉफ़, रासायनिक प्रतिक्रियाओं से ऊर्जा प्राप्त करने के अतिरिक्त, कार्बन डाईऑक्साइड से सभी आवश्यक कार्बनिक यौगिकों को संश्लेषित कर लेता हैं। केमोआटोट्रॉफ़ ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए अकार्बनिक ऊर्जा स्रोतों जैसे हाइड्रोजन, सल्फाइड, मौलिक गंधक, लोहा (II) ऑक्साइड, आणविक हाइड्रोजन और अमोनिया या जैविक स्रोतों का उपयोग कर सकते हैं। अधिकांश कीमोआटोट्रॉफ़ अतिप्रेमी,  जीवाणु  या आर्किया हैं जो शत्रुतापूर्ण वातावरण (जैसे गहरे समुद्र के झरोखों) में रहते हैं और ऐसे पारिस्थितिक तंत्र में प्राथमिक उत्पादक हैं।केमोआटोट्रॉफ़्स सामान्यतः कई समूहों में आते हैं: मेथनोगेंस, माइक्रोबियल चयापचय सल्फर ऑक्सीकरण और सल्फर-कम करने वाले बैक्टीरिया,  नाइट्रीकरण, अणमोक्ष  बैक्टीरिया और थर्मोएसिडोफाइल इनमें से एक प्रोकैरियोट्स का एक उदाहरण 'सल्फोलोबस' होगा। केमोलिथोट्रोफिक विकास नाटकीय रूप से तेज हो सकता है, जैसे कि 'हाइड्रोजेनोविब्रियो क्रुनोजेनस' अधिकतर एक घंटे के दुगुने समय के साथ।

"केमोसिन्थेसिस" शब्द को 1897 में विल्हेम प्फेफर द्वारा उपयोग में लाया गया था। प्रारंभ में, यह असंगतता के साथ अनायास सतत ऊर्जा उत्पादन के रूप में परिभाषित किया गया था - जो आज केमोलिथोआटोट्रोफी के रूप में नामित किया जाएगा। बाद में, इस शब्द का उपयोग भी चेमोऑर्गेनोआटोट्रोफी को शामिल करते हुए किया गया, अर्थात इसे केमोऑटोट्रोफी का समानार्थी माना जाता है।

कीमोहेटरोट्रॉफ़
केमोहेटरोट्रॉफ़्स (या केमोट्रोफ़िक हेटरोट्रॉफ़्स) अपने स्वयं के कार्बनिक यौगिकों को बनाने के लिए कार्बन निर्धारण में असमर्थ होते हैं। केमोहेटरोट्रोफ रासायनिक विद्युत स्रोतों जैसे गन्धक जैसे अविराम इलेक्ट्रॉन स्रोतों को उपयोग करने वाले केमोलिथोहेटरोट्रोफ हो सकते हैं, या, बहुत अधिक सामान्यता से, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड और प्रोटीन जैसे कार्बनिक इलेक्ट्रॉन स्रोतों का उपयोग करने वाले केमोऑर्गेनोहेटरोट्रोफ होते हैं।   केमोहेटरोट्रोफ के उदाहरण में अधिकतर जीव होते हैं जिनमें से जानवर और कवक सम्मलित हैं। हलोफाइल भी केमोहेटरोट्रोफ के उदाहरण होते हैं।

आयरन- और मैंगनीज-ऑक्सीडाइजिंग बैक्टीरिया
आयरन-ऑक्सीडाइजिंग बैक्टीरिया एक केमोट्रोफिक बैक्टीरिया होते हैं जो ऑक्सीकरण भंग लौह, लोहा बायोइनऑर्गेनिक यौगिकों के माध्यम से ऊर्जा प्राप्त करते हैं। उन्हें  0.1 मिलीग्राम/लीटर से कम लोहा वाले पानी में बढ़ने और पनपने के लिए जाने जाते हैं। चूंकि, ऑक्सीकरण करने के लिए कम से कम 0.3 पीपीएम घुलित ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है।

लोहा एक बहुत ही महत्वपूर्ण रासायनिक तत्व है जो जीवित जीवों के माध्यम से जैव रसायन प्रतिक्रियाओं में सम्मलित प्रोटीन के गठन जैसे कई चयापचय प्रतिक्रियाओं को पूरा करने के लिए आवश्यक है। इन प्रोटीनों के उदाहरणों में आयरन-सल्फर प्रोटीन, हीमोग्लोबिन और समन्वय समिकरण सम्मलित हैं। लोहे का वैश्विक वितरण विश्वव्यापी है और पृथ्वी की धरती, मृदा और भोजलमय ठोस पदार्थों में से सबसे अधिक उपस्थित होने वाले तत्वों में से एक माना जाता है। लोहा समुद्री पर्यावरण में एक अत्यंत अल्पावस्था तत्व होता है। कुछ केमोलिथोट्रॉफ़्स के अवशोषण में इसकी भूमिका संभवतः बहुत प्राचीन हो सकती है।

लीबिग के न्यूनतम नोट्स के कानून के रूप में, सबसे छोटी राशि में उपस्थित महत्वपूर्ण तत्व (सीमित कारक कहा जाता है) उन जीवों की वृद्धि दर को निर्धारित करता है जो उस तत्व के ऊपर निर्भर करते हैं। पादप प्लवक समुदायों में लोहा सबसे आम सीमित तत्व होता है और उन्हें संरचित और उनकी प्रचुरता का निर्धारण करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका होती है। यह उच्च पोषक तत्व, कम क्लोरोफिल क्षेत्रों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण होता  है, जहां कुल प्राथमिक उत्पादन के लिए सूक्ष्म पोषक तत्वों की उपस्थिति अनिवार्य होती है।

यह भी देखें

 * रसायन संश्लेषण
 * लिथोट्रॉफ़
 * RISE परियोजना अभियान जिसने उच्च तापमान वाले वेंट समुदायों की खोज की

संदर्भ
1. Katrina Edwards. Microbiology of a Sediment Pond and the Underlying Young, Cold, Hydrologically Active Ridge Flank. Woods Hole Oceanographic Institution.

2. Coupled Photochemical and Enzymatic Mn(II) Oxidation Pathways of a Planktonic Roseobacter-Like Bacterium Colleen M. Hansel and Chris A. Francis* Department of Geological and Environmental Sciences, Stanford University, Stanford, California 94305-2115 Received 28 September 2005/ Accepted 17 February 2006