फोटोट्रॉफ़्स: विशेषताएँ और वर्गीकरण - जीवविज्ञान - 2025

Phototrophic सूक्ष्मजीवों कि रासायनिक ऊर्जा सूर्य के प्रकाश (प्रकाश ऊर्जा) का उपयोग कर प्राप्त कर रहे हैं। वे कार्बन स्रोत के अनुसार फोटोओटोट्रॉफ़ और फोटोथेरोट्रोफ़ में विभाजित होते हैं।

फोटोटोट्रॉफ़ वे हैं जो ऊर्जा के स्रोत के रूप में सूर्य के प्रकाश का उपयोग करते हैं और कार्बन के मुख्य स्रोत के रूप में CO2 का उपयोग करते हैं। जबकि फोटोएटरोट्रॉफ़्स प्रकाश का उपयोग ऊर्जा स्रोत के रूप में भी करते हैं, लेकिन वे कार्बन स्रोत के रूप में कार्बनिक यौगिकों का उपयोग करते हैं।

साइनोबैक्टीरिया जीनस लिंगब्या (ऑक्सीजनयुक्त प्रकाश संश्लेषक-प्रकार जीवाणु) के फिलामेंट्स

ये बैक्टीरिया विशेष रूप से सल्फर और कार्बन के बायोगैकेमिकल चक्रों में सूक्ष्मजीव विज्ञान में एक मौलिक भूमिका निभाते हैं, जिससे इन तत्वों का सबसे अलग रूप बनता है।

उपरोक्त वर्गीकरण के अलावा, उन्हें ऑक्सीजन फोटोट्रोफ और एनोक्सीजेनिक फोटोट्रोफ में भी विभाजित किया गया है। सायनोबैक्टीरिया को ऑक्सीजन फोटोट्रोफ के रूप में जाना जाता है, जबकि एनोक्सीजेनिक में लाल और हरे रंग के बैक्टीरिया (सल्फ्यूरस और गैर-सल्फरस) शामिल हैं।

सल्फ्यूरो आमतौर पर फोटोलिथोआटोट्रॉफिक होते हैं, हालांकि कुछ फोटोऑर्गनोहेटरोट्रोफिक विकसित कर सकते हैं, लेकिन फिर भी एच ₂ एस की छोटी मात्रा की आवश्यकता होती है, जबकि गैर-सल्फर वाले फोटोथेरोट्रोफिक होते हैं।

दूसरी ओर, अधिकांश सल्फ्यूरस बैक्टीरिया अवायवीय होते हैं, हालांकि ऑक्सीजन उनके लिए विषाक्त नहीं है, वे बस इसका उपयोग नहीं करते हैं।

गैर-सल्फ्यूरस बैक्टीरिया के मामले में, वे आम तौर पर फैकल्टी एरोबेस होते हैं, जो कि स्थितियों पर निर्भर करता है, अर्थात्, यदि प्रकाश और एनारोबायोसिस है, तो बाहर किए जाने की प्रक्रिया प्रकाश संश्लेषण होगी, लेकिन अगर एरोबायोसिस है तो वे एरोबिक श्वसन करेंगे, चाहे प्रकाश हो या नहीं।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि इन जीवाणुओं में प्रकाश के फोटोन को कैप्चर करने वाले यौगिक को बैक्टीरियोक्लोरोफिल कहा जाता है।

विशेषताएँ

विभिन्न प्रकार के प्रकाश संश्लेषक बैक्टीरिया व्यापक रूप से जलीय पारिस्थितिक तंत्र में वितरित किए जाते हैं, लेकिन स्थलीय पारिस्थितिक तंत्र में भी चरम स्थितियों जैसे कि हाइपरसलीन, अम्लीय, क्षारीय और हाइड्रोथर्मल वेंट के साथ होते हैं।

कुछ कमियों के कारण इन सूक्ष्मजीवों का थोड़ा अध्ययन किया गया है, जैसे कि शुद्ध संस्कृतियों को प्राप्त करने और संरक्षित करने में कठिनाई। हालांकि, इस उद्देश्य के लिए अब विभिन्न तकनीकों का विकास किया गया है। उनमें से पोर प्लेट तकनीक है।

फोटोट्रोफिक या प्रकाश संश्लेषक बैक्टीरिया के प्रकार

-Photrophs

एनोक्सीजेनिक फोटोट्रोफिक बैक्टीरिया प्रकाश संश्लेषक क्षमता वाले सूक्ष्मजीवों का एक बहुत विविध समूह है, जो ज्यादातर जलीय प्रणालियों के एनारोबिक क्षेत्रों (ऑक्सीजन के बिना), सूर्य के प्रकाश के संपर्क में रहते हैं।

निम्नलिखित परिवार सूक्ष्मजीवों के इस समूह से संबंधित हैं: क्लोरोबियासी (सल्फरस ग्रीन्स), क्लोरोफ्लेसेसे (गैर-सल्फरस ग्रीन), रोडोस्पिरिलैसी (गैर-सल्फ्यूरस लाल), एक्टोथियोरोडोस्पाइरेसी और क्रोमैटियासी (दोनों सल्फर रेड)।

परिवार के सल्फर लाल बैक्टीरिया

वे सख्त अवायवीय हैं, इसलिए वे सल्फर-व्युत्पन्न यौगिकों जैसे कि ना ₂ एस, एस, थायोसल्फेट, सल्फाइड, आणविक हाइड्रोजन या सरल कम आणविक भार कार्बनिक यौगिकों का उपयोग इलेक्ट्रॉन दाताओं के रूप में करते हैं ।

उनके पास विभिन्न आकृति विज्ञान हो सकते हैं, जिनमें शामिल हैं: सर्पिल (थियोस्पिरिलम), बेसिली (क्रोमेटियम), ओवॉइड या वाइब्रॉयड (थियोपिया); वे अंतरिक्ष में व्यक्तिगत कोशिकाओं या जोड़े के रूप में व्यवस्थित होते हैं, और फ्लैगेल्ला, स्लाइडिंग या गैस रिक्तिका के कारण अभिप्रेरित होते हैं।

इसकी कुछ प्रजातियों में बैक्टीरियोक्लोरोफिल ए और अन्य बी हैं। उनके पास स्पिरिलोक्सैन्थिन, ओकेन और रोडोपिनल श्रृंखला के कैरोटीनॉयड वर्णक भी हो सकते हैं। इनमें फोटो-ऑक्सीकरण से सुरक्षा का कार्य है।

इसके अतिरिक्त, उनके पास सल्फर इंट्रासेल्युलर रूप से जमा करने की क्षमता है।

परिवार के सल्फर लाल बैक्टीरिया

ये सल्फर को इंट्रासेल्युलर रूप से स्टोर करने में असमर्थ हैं क्योंकि यह क्रोमैटियासी परिवार के हैं। उनकी आकृति विज्ञान वाइब्रोज के रूप में है, उन्हें अंतरिक्ष में एक अलग तरीके से व्यवस्थित किया जाता है और वे मोबाइल हैं।

ये बैक्टीरिया कार्बन और सल्फर चक्र में उनकी भागीदारी के लिए महत्वपूर्ण हैं, और विभिन्न जलीय जीवों के लिए भोजन के रूप में भी काम कर रहे हैं।

ग्रीन सल्फ्यूरस जीवाणु परिवार के

वे सूक्ष्मजीवों का एक समूह है जो एनोक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण करता है जो झीलों में सल्फर और एनारोबिक से समृद्ध क्षेत्रों में रहते हैं।

वे फोटोलिथोआटोट्रॉफ़िक हैं और एनारोबिक को अस्पष्ट करते हैं, अधिकांश इमोबेल हैं, लेकिन कुछ फ्लैगेल्ला की उपस्थिति के कारण स्थानांतरित हो सकते हैं।

जबकि अन्य में गैस वेसिकल्स होते हैं जो आपको झीलों (ऑक्सीजन के बिना क्षेत्रों) में उचित गहराई को समायोजित करने की अनुमति देते हैं और प्रकाश की आवश्यक मात्रा और एच ₂ एस भी प्राप्त करते हैं ।

इम्फाल वाले झीलों की बोतलों में रहते हैं, विशेष रूप से सल्फर में समृद्ध मैला कीचड़ में।

यही कारण है कि वे महान गहराई पर रह सकते हैं, क्लोरोसोम के लिए धन्यवाद, जो उन्हें लाल बैक्टीरिया की तुलना में कम प्रकाश की तीव्रता से बढ़ने की अनुमति देता है, और सल्फर की उच्च सांद्रता को आसानी से झेलने की उनकी क्षमता के कारण भी।

वे विभिन्न आकृति विज्ञान प्रस्तुत करते हैं, उनमें से: सीधे बैसिली, कोक्सी और विब्रियोस। वे अकेले या जंजीरों में वितरित किए जाते हैं और घास हरे या चॉकलेट भूरे रंग के हो सकते हैं।

वे सीओ ₂ को रिवर्स क्रेब्स चक्र के माध्यम से ठीक करते हैं। जीनस क्लोरोबियम (वाइब्रियोस) के अलावा 2 और जेनेरा हैं: पेलोडिएक्शन (सीधी बैसिली) और प्रोस्थेकोक्लोरिस (कोकोसाइड्स)।

परिवार के गैर-सल्फरयुक्त रेशा हरे बैक्टीरिया

वे सीधे छड़ के आकार के होते हैं और फिलामेंट्स में व्यवस्थित होते हैं। जीनस क्लोरोनिमा में गैस पुटिका होती है।

वे सीओ ₂ को हाइड्रॉक्सिप्रोपियोनेट के माध्यम से ठीक करते हैं। वे अपने फिलामेंट्स को खिसकाकर चलते हैं। ऑक्सीजन के संबंध में वे वैकल्पिक हैं।

अधिकांश झीलों या गर्म झरनों में 45 से 70 ° C के बीच तापमान पर रहते हैं, अर्थात वे थर्मोफिलिक हैं।

क्लोरोफ्लेक्सस और क्लोरोनामा दोनों संकर हैं, क्योंकि उनके पास हरे बैक्टीरिया जैसे क्लोरोसोम होते हैं, लेकिन उनका प्रतिक्रिया केंद्र लाल बैक्टीरिया के समान होता है।

परिवार के गैर-सल्फरयुक्त लाल बैक्टीरिया

वे अपने चयापचय के मामले में सबसे अधिक परिवर्तनशील हैं, क्योंकि हालांकि वे घुलनशील कार्बनिक पदार्थों से समृद्ध जलीय वातावरण पसंद करते हैं, ऑक्सीजन की कम सांद्रता और अच्छी तरह से जलाए जाने के साथ, वे अवायवीय स्थितियों के तहत प्रकाश संश्लेषण भी कर सकते हैं।

दूसरी ओर, वे अंधेरे में भी कीमोथेरोट्रॉफ़िक रूप से विकसित कर सकते हैं, क्योंकि वे कार्बन और / या ऊर्जा स्रोतों के रूप में कार्बनिक यौगिकों की एक विस्तृत प्रदर्शनों का उपयोग करने में सक्षम हैं।

वे मोबाइल हैं क्योंकि उनके पास एक ध्रुवीय फ्लैगेलम है और बाइनरी विखंडन द्वारा विभाजित हैं। इस प्रकार के बैक्टीरिया वर्तमान में बहुत उपयोगी हैं, खासकर जैव प्रौद्योगिकी और चिकित्सा जैसे क्षेत्रों में।

इसका सबसे अधिक उपयोग बायोफर्टिलाइज़र और हर्बिसाइड्स के उत्पादन में दूषित पानी और मिट्टी के बायोरेमेडिएशन की प्रक्रियाओं में होता है, क्योंकि यह देखा गया है कि वे दूसरों के बीच विटामिन बी 12, यूबिकिनोन और 5-अमीनोविलेलिक एसिड जैसे सक्रिय पदार्थों का उत्पादन करते हैं।

इन बैक्टीरिया के अलगाव के लिए उन्हें विशेष संस्कृति मीडिया की आवश्यकता होती है, गरमागरम लैंप (2,200 लक्स) का उपयोग करके क्रमशः 16/8 के प्रकाश और अंधेरे चक्र श्रेणियों के साथ कमरे के तापमान पर 30 दिनों के ऊष्मायन के साथ।

परिवार ने लाल बैक्टीरिया को असुरक्षित कर दिया

वे सीधे हैं, मोबाइल बेसिली एक ध्रुवीय फ्लैगेलम के साथ, जो बाइनरी विखंडन द्वारा विभाजित होते हैं। ये बैक्टीरिया ऑक्सीजन के संदर्भ में संकाय हैं, एरोबायोसिस में वे प्रकाश संश्लेषण को रोकते हैं लेकिन एनारोबायोसिस में वे ऐसा करते हैं।

वे विभिन्न प्रकार के कार्बनिक यौगिकों जैसे कि शर्करा, कार्बनिक अम्ल, अमीनो एसिड, अल्कोहल, फैटी एसिड और सुगंधित यौगिकों को भी फोटो-आत्मसात कर सकते हैं।

परिवार ने लाल बैक्टीरिया को असुरक्षित कर दिया

उनके पास डिंबग्रंथि आकारिकी है, पेरिट्रिक फ्लैगेला द्वारा मोबाइल हैं और नवोदित द्वारा विभाजित हैं। उनके पास प्रोस्टेका भी है, अर्थात्, साइटोप्लाज्म और सेल की दीवार का विस्तार, जिसका कार्य सूक्ष्मजीव की सतह को बढ़ाना है और इस प्रकार अधिक भोजन प्राप्त करना है।

इसमें एक्सोस्पोर्स (बीजाणु जो बाहरी रूप से बनते हैं) भी होते हैं।

एनोक्सीजेनिक बैक्टीरिया के अन्य जेनेरा

उनमें हेलिओबैक्टीरिया, एरिथ्रोबैक्टीरिया और क्लोरोइसीडोबैक्टीरियम शामिल हैं।

हेलिओबैक्टीरिया नाइट्रोजन को बहुत अच्छी तरह से ठीक करता है और इस तत्व को प्रदान करने वाली उष्णकटिबंधीय मिट्टी में प्रचुर मात्रा में होता है। वे कुछ प्रकार की फसलों में आवश्यक हैं, उदाहरण के लिए चावल के खेतों में।

एरिथ्रोबैक्टीरिया का कम महत्व नहीं है।

क्लोरोएसिडोबैक्टीरियम क्लोरोसोम के साथ सल्फरस ग्रीन बैक्टीरिया के प्रकाश संश्लेषक उपकरण जैसा दिखता है।

-ऑक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषक

सायनोबैक्टीरिया में क्लोरोफिल होता है, साथ ही गौण वर्णक कैरोटेनॉइड और फाइकोबिलिप्रोटिन्स होते हैं।

फोटोफॉस्फोराइलेशन प्रतिक्रियाओं (रासायनिक ऊर्जा के लिए प्रकाश ऊर्जा का रूपांतरण) में शामिल वर्णकों को प्रतिक्रिया केंद्र वर्णक कहा जाता है। इन पिगमेंटों के चारों ओर एंटीना नामक रंजक होते हैं, जो प्रकाश के संग्राहक के रूप में कार्य करते हैं।

इस समूह में साइनोबैक्टीरिया हैं, जो फोटोओटोट्रॉफ़ हैं। सबसे महत्वपूर्ण जीनस प्रोक्लोरोकोकस हैं, जो समुद्री दुनिया में सबसे प्रचुर और सबसे छोटा प्रकाश संश्लेषक जीव हैं।

दूसरी ओर, जीनस सिन्टोकॉकस है, सतह के पानी में प्रचुर मात्रा में है और प्रोक्लोरोकोकस की तरह, समुद्री पिकोप्लांकटन का हिस्सा हैं।

संदर्भ

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