परपोषी

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स्वपोषी और विषमपोषी के बीच चक्र। स्वपोषी प्रकाश, कार्बन डाईऑक्साइड (CO) का उपयोग करते हैं2), और पानी मुख्य रूप से प्रकाश संश्लेषण (हरा तीर) की प्रक्रिया के माध्यम से ऑक्सीजन और जटिल कार्बनिक यौगिकों का निर्माण करता है। दोनों प्रकार के जीव कोशिकीय श्वसन के माध्यम से ऐसे यौगिकों का उपयोग करके एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट उत्पन्न करते हैं और फिर से CO बनाते हैं2 और पानी (दो लाल तीर)।

एक हेटरोट्रॉफ़ (/ˈhɛtərəˌtroʊf, -ˌtrɒf/;[1][2] from Ancient Greek ἕτερος (héteros) 'other', and τροφή (trophḗ) 'nutrition') एक ऐसा जीव है जो अपना भोजन स्वयं नहीं बना सकता, इसके बजाय वह जैविक कार्बन के अन्य स्रोतों, मुख्य रूप से पौधे या पशु पदार्थ से पोषण लेता है। खाद्य श्रृंखला में, हेटरोट्रॉफ़ प्राथमिक, द्वितीयक और तृतीयक उपभोक्ता होते हैं, लेकिन उत्पादक नहीं।[3][4] विषमपोषी जीवित जीवों में सभी जानवर और कवक, कुछ जीवाणु और protist शामिल हैं।[5] और कई परजीवी पौधे। हेटरोट्रॉफ़ शब्द 1946 में सूक्ष्म जीव विज्ञान में प्राथमिक पोषण समूहों के प्रकार के आधार पर सूक्ष्मजीवों के वर्गीकरण के भाग के रूप में उभरा।[6] यह शब्द अब कई क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, जैसे कि खाद्य श्रृंखला का वर्णन करने में पारिस्थितिकी।

हेटरोट्रॉफ़्स को उनके ऊर्जा स्रोत के अनुसार उप-विभाजित किया जा सकता है। यदि हेटरोट्रॉफ़ रासायनिक ऊर्जा का उपयोग करता है, तो यह एक रसायनपोषी ़ है (उदाहरण के लिए, मनुष्य और मशरूम)। यदि यह ऊर्जा के लिए प्रकाश का उपयोग करता है, तो यह एक फोटोहेटरोट्रॉफ़ है (उदाहरण के लिए, हरा गैर-सल्फर बैक्टीरिया)।

हेटरोट्रॉफ़्स पोषण (ट्रॉफिक स्तर) के दो तंत्रों में से एक का प्रतिनिधित्व करते हैं, दूसरा ऑटोट्रॉफ़्स (ऑटो = स्वयं, ट्रॉफ़ = पोषण) है। ऑटोट्रॉफ़्स अपने जीवन को बनाए रखने के लिए अकार्बनिक कार्बन डाइऑक्साइड को कार्बनिक कार्बन यौगिकों और ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए सूर्य के प्रकाश (फोटोऑटोट्रॉफ़्स) या अकार्बनिक यौगिकों (लिथोऑटोट्रॉफ़्स) के ऑक्सीकरण से ऊर्जा का उपयोग करते हैं। मूल रूप से दोनों की तुलना करने पर, हेटरोट्रॉफ़्स (जैसे जानवर) या तो ऑटोट्रॉफ़्स (जैसे पौधे) या अन्य हेटरोट्रॉफ़्स, या दोनों को खाते हैं।

detritivore ्स हेटरोट्रॉफ़ हैं जो कतरे (पौधे और जानवरों के अंगों के साथ-साथ मल को विघटित करके) का सेवन करके पोषक तत्व प्राप्त करते हैं।[7] सैप्रोट्रॉफ़्स (जिन्हें लाइसोट्रॉफ़्स भी कहा जाता है) कीमोएटरोट्रॉफ़्स हैं जो क्षयकारी कार्बनिक पदार्थों के प्रसंस्करण में बाह्यकोशिकीय पाचन का उपयोग करते हैं। इस प्रक्रिया को अक्सर आंतरिक मायसेलियम और इसके घटक हाइफ़े के भीतर एंडोसाइटोसिस के माध्यम से ऐसी सामग्रियों के सक्रिय परिवहन के माध्यम से सुविधाजनक बनाया जाता है।[8]

प्रकार

हेटरोट्रॉफ़ ऑर्गेनोट्रॉफ़ या लिथोट्रॉफ़ हो सकते हैं। ऑर्गेनोट्रॉफ़्स पौधों और जानवरों से कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन जैसे कम कार्बन यौगिकों का इलेक्ट्रॉन स्रोतों के रूप में शोषण करते हैं। दूसरी ओर, लिथोहेटरोट्रॉफ़ इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने के लिए अमोनियम, नाइट्राट या गंधक जैसे अकार्बनिक यौगिकों का उपयोग करते हैं। विभिन्न हेटरोट्रॉफ़ को वर्गीकृत करने का एक अन्य तरीका उन्हें केमोट्रॉफ़ या फोटोट्रॉफ़ के रूप में निर्दिष्ट करना है। फोटोट्रॉफ़ ऊर्जा प्राप्त करने और चयापचय प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए प्रकाश का उपयोग करते हैं, जबकि केमोट्रॉफ़ अपने पर्यावरण से रसायनों के ऑक्सीकरण द्वारा प्राप्त ऊर्जा का उपयोग करते हैं।[9] फोटोऑर्गनोहेटेरोट्रॉफ़्स, जैसे कि रोडोस्पिरिलेसी और बैंगनी गैर-सल्फर बैक्टीरिया, कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण के साथ सूर्य के प्रकाश का उपयोग करके कार्बनिक यौगिकों को संश्लेषित करते हैं। वे संरचनाएँ बनाने के लिए कार्बनिक यौगिकों का उपयोग करते हैं। वे कार्बन डाइऑक्साइड को स्थिर नहीं करते हैं और जाहिर तौर पर उनमें प्रकाश-स्वतंत्र प्रतिक्रियाएं#केल्विन चक्र नहीं होता है।[10] ओसियेनिथर्मस प्रोफंडस जैसे केमोलिथोहेटेरोट्रॉफ़[11] [[हाइड्रोजन सल्फाइड]], मौलिक सल्फर, थायोसल्फेट और आणविक हाइड्रोजन सहित अकार्बनिक यौगिकों के ऑक्सीकरण से ऊर्जा प्राप्त करें। मिक्सोट्रॉफ़्स (या ऐच्छिक केमोलिथोट्रॉफ़) कार्बन स्रोत के रूप में या तो कार्बन डाइऑक्साइड या कार्बनिक कार्बन का उपयोग कर सकते हैं, जिसका अर्थ है कि मिक्सोट्रॉफ़्स में हेटरोट्रॉफ़िक और ऑटोट्रॉफ़िक दोनों तरीकों का उपयोग करने की क्षमता है।[12][13] यद्यपि मिक्सोट्रॉफ़ में हेटरोट्रॉफ़िक और ऑटोट्रॉफ़िक दोनों स्थितियों में बढ़ने की क्षमता होती है, सी. वल्गारिस में ऑटोट्रॉफ़िक स्थितियों की तुलना में हेटरोट्रॉफ़िक के तहत बढ़ने पर बायोमास और लिपिड उत्पादकता अधिक होती है।[14] हेटरोट्रॉफ़्स, कम कार्बन यौगिकों का उपभोग करके, ऑटोट्रॉफ़्स के विपरीत, विकास और प्रजनन के लिए भोजन से प्राप्त सभी ऊर्जा का उपयोग करने में सक्षम होते हैं, जिन्हें कार्बन निर्धारण के लिए अपनी कुछ ऊर्जा का उपयोग करना पड़ता है।[10]हेटरोट्रॉफ़ और ऑटोट्रॉफ़ दोनों समान रूप से नाइट्रोजन, फास्फोरस और सल्फर सहित कार्बन के अलावा अन्य पोषक तत्वों के लिए अन्य जीवों की चयापचय गतिविधियों पर निर्भर होते हैं, और इन पोषक तत्वों की आपूर्ति करने वाले भोजन की कमी से मर सकते हैं।[15] यह न केवल जानवरों और कवक पर लागू होता है बल्कि बैक्टीरिया पर भी लागू होता है।[10]


उत्पत्ति और विविधीकरण

जीवन की रासायनिक उत्पत्ति की परिकल्पना से पता चलता है कि जीवन की उत्पत्ति हेटरोट्रॉफ़्स के साथ मौलिक सूप में हुई थी।[16] इस सिद्धांत का सारांश इस प्रकार है: प्रारंभिक पृथ्वी में अत्यधिक कम करने वाला वातावरण और बिजली के रूप में विद्युत ऊर्जा जैसे ऊर्जा स्रोत थे, जिसके परिणामस्वरूप प्रतिक्रियाएं हुईं, जिससे सरल कार्बनिक यौगिक बने, जो आगे चलकर अधिक जटिल यौगिकों का निर्माण करने के लिए प्रतिक्रिया व्यक्त की और अंततः परिणामित हुआ। ज़िन्दगी में।[17][18] जीवन की स्वपोषी उत्पत्ति के वैकल्पिक सिद्धांत इस सिद्धांत का खंडन करते हैं।[19] हेटरोट्रॉफ़िक जीवन से शुरू होने वाले जीवन की रासायनिक उत्पत्ति का सिद्धांत पहली बार 1924 में अलेक्जेंडर ओपरिन द्वारा प्रस्तावित किया गया था, और अंततः "द ओरिजिन ऑफ़ लाइफ" प्रकाशित हुआ। [20] इसे 1929 में जे.बी.एस. हाल्डेन द्वारा पहली बार अंग्रेजी में स्वतंत्र रूप से प्रस्तावित किया गया था।[21] जबकि ये लेखक मौजूद गैसों और एक बिंदु तक घटनाओं की प्रगति पर सहमत थे, ओपरिन ने कोशिकाओं के निर्माण से पहले कार्बनिक पदार्थों की प्रगतिशील जटिलता का समर्थन किया, जबकि हाल्डेन ने आनुवंशिकता की इकाइयों के रूप में जीन की अवधारणा और इसकी संभावना के बारे में अधिक विचार किया था। प्रकाश रासायनिक संश्लेषण (ऑटोट्रॉफी) में भूमिका निभाता है।[22]

1953 में इस सिद्धांत का समर्थन करने के लिए साक्ष्य बढ़े, जब स्टेनली मिलर ने एक मिलर-उरे प्रयोग किया जिसमें उन्होंने ऐसी गैसें जोड़ीं जिनके बारे में माना जाता था कि वे प्रारंभिक पृथ्वी पर मौजूद थीं - पानी (एच)2ओ), मीथेन (सीएच4), अमोनिया (एनएच3), और हाइड्रोजन (H2) - एक फ्लास्क में और उन्हें बिजली से उत्तेजित किया जो प्रारंभिक पृथ्वी पर मौजूद बिजली के समान थी।[23] प्रयोग के परिणामस्वरूप यह पता चला कि प्रारंभिक पृथ्वी की स्थितियाँ अमीनो एसिड के उत्पादन के लिए सहायक थीं, हाल ही में डेटा के पुन: विश्लेषण से पता चला कि 40 से अधिक विभिन्न अमीनो एसिड का उत्पादन किया गया था, जिनमें से कई वर्तमान में जीवन द्वारा उपयोग नहीं किए गए थे।[16]इस प्रयोग ने सिंथेटिक प्रीबायोटिक रसायन विज्ञान के क्षेत्र की शुरुआत की शुरुआत की, और अब इसे मिलर-उरे प्रयोग के रूप में जाना जाता है।[24] प्रारंभिक पृथ्वी पर, महासागर और उथले पानी कार्बनिक अणुओं से समृद्ध थे जिनका उपयोग आदिम हेटरोट्रॉफ़्स द्वारा किया जा सकता था।[25] ऊर्जा प्राप्त करने की यह विधि तब तक ऊर्जावान रूप से अनुकूल थी जब तक कि कार्बनिक कार्बन अकार्बनिक कार्बन की तुलना में अधिक दुर्लभ नहीं हो गया, जिससे ऑटोट्रॉफ़िक बनने के लिए संभावित विकासवादी दबाव प्रदान किया गया।[25][26] ऑटोट्रॉफ़्स के विकास के बाद, हेटरोट्रॉफ़्स अपने पर्यावरण में पाए जाने वाले सीमित पोषक तत्वों पर निर्भर होने के बजाय उन्हें खाद्य स्रोत के रूप में उपयोग करने में सक्षम थे।[27] अंततः, ऑटोट्रॉफ़िक और हेटरोट्रॉफ़िक कोशिकाओं को इन प्रारंभिक हेटरोट्रॉफ़्स ने घेर लिया और एक सहजीवन संबंध बनाया।[27]ऐसा माना जाता है कि ऑटोट्रॉफ़िक कोशिकाओं के एंडोसिम्बियोन्ट क्लोरोप्लास्ट में विकसित हुए हैं, जबकि छोटे हेटरोट्रॉफ़्स के एंडोसिम्बियोसिस माइटोकांड्रिया में विकसित हुए हैं, जिससे ऊतकों के विभेदन और बहुकोशिकीयता में विकास की अनुमति मिलती है। इस प्रगति ने हेटरोट्रॉफ़्स के और अधिक विविधीकरण की अनुमति दी।[27]आज, कई हेटरोट्रॉफ़ और ऑटोट्रॉफ़ भी पारस्परिकता (जीव विज्ञान) संबंधों का उपयोग करते हैं जो दोनों जीवों को आवश्यक संसाधन प्रदान करते हैं।[28] इसका एक उदाहरण मूंगा और शैवाल के बीच पारस्परिकता है, जहां मूंगा प्रकाश संश्लेषण के लिए सुरक्षा और आवश्यक यौगिक प्रदान करता है जबकि बाद वाला ऑक्सीजन प्रदान करता है।[29] हालाँकि यह परिकल्पना CO के रूप में विवादास्पद है2 प्रारंभिक पृथ्वी पर मुख्य कार्बन स्रोत था, जिससे पता चलता है कि प्रारंभिक सेलुलर जीवन स्वपोषी थे जो ऊर्जा स्रोत के रूप में अकार्बनिक सब्सट्रेट्स पर निर्भर थे और क्षारीय हाइड्रोथर्मल वेंट या अम्लीय भू-तापीय तालाबों में रहते थे।[30] ऐसा माना जाता था कि अंतरिक्ष से लाए गए सरल जैव-अणु या तो किण्वित होने के लिए बहुत कम हो गए थे या माइक्रोबियल विकास का समर्थन करने के लिए बहुत विषम थे।[31] हेटरोट्रॉफ़िक रोगाणुओं की उत्पत्ति संभवतः निम्न H पर हुई2 आंशिक दबाव. क्षार, अमीनो एसिड और राइबोज को पहला किण्वन सब्सट्रेट माना जाता है।[32] हेटरोट्रॉफ़ वर्तमान में जीवन के प्रत्येक क्षेत्र में पाए जाते हैं: बैक्टीरिया, आर्किया और यूकेरिया।[33] डोमेन बैक्टीरिया में विभिन्न प्रकार की चयापचय गतिविधियाँ शामिल हैं जिनमें फोटोहेटेरोट्रॉफ़्स, कीमोएथेरोट्रॉफ़्स, ऑर्गेनोट्रॉफ़्स और हेटेरोलिथोट्रॉफ़्स शामिल हैं।[33]डोमेन यूकेरिया के भीतर, किंगडम कुकुरमुत्ता और एनिमेलिया पूरी तरह से हेटरोट्रॉफ़िक हैं, हालांकि अधिकांश कवक अपने पर्यावरण के माध्यम से पोषक तत्वों को अवशोषित करते हैं।[34][35] किंगडम प्रोटिस्टा के अधिकांश जीव हेटरोट्रॉफ़िक हैं जबकि किंगडम पौधा े लगभग पूरी तरह से ऑटोट्रॉफ़िक है, माइको-हेटरोट्रॉफी|माइको-हेटरोट्रॉफ़िक पौधों को छोड़कर।[34]अंत में, डोमेन आर्किया चयापचय कार्यों में काफी भिन्न होता है और इसमें हेटरोट्रॉफी के कई तरीके शामिल होते हैं।[33]


फ़्लोचार्ट

यह निर्धारित करने के लिए फ़्लोचार्ट कि कोई प्रजाति स्वपोषी, विषमपोषी या उपप्रकार है

*ऑटोट्रोफ

    • चेमोऑटोट्रोफ
    • फोटोऑटोट्रोफ
  • हेट्रोट्रॉफ
    • चेमहेतेरोट्रोफ
    • फोटोहेतेरोट्रोफ

पारिस्थितिकी

Main article: Consumer (food chain)

कई हेटरोट्रॉफ़ ऑर्गेनोट्रॉफ़ हैं जो कार्बनिक कार्बन (जैसे ग्लूकोज) को अपने कार्बन स्रोत के रूप में और कार्बनिक रसायनों (जैसे कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, प्रोटीन) को अपने इलेक्ट्रॉन स्रोत के रूप में उपयोग करते हैं।[36] हेटरोट्रॉफ़्स उपभोक्ता (खाद्य श्रृंखला) के रूप में कार्य करते हैं: वे इन पोषक तत्वों को सैप्रोट्रॉफ़िक पोषण, परजीवी पोषण, या होलोज़ोइक पोषण से प्राप्त करते हैं।[37] वे ऑटोट्रॉफ़्स द्वारा उत्पादित जटिल कार्बनिक यौगिकों (उदाहरण के लिए, कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन) को सरल यौगिकों में तोड़ देते हैं (उदाहरण के लिए, कार्बोहाइड्रेट को ग्लूकोज में, वसा को वसायुक्त अम्ल और ग्लिसरॉल में, और प्रोटीन को अमीनो अम्ल में)। वे कार्बोहाइड्रेट, लिपिड और प्रोटीन से कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं को क्रमशः कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में ऑक्सीकरण करके पोषक अणुओं की रासायनिक ऊर्जा जारी करते हैं।

वे श्वसन, किण्वन या दोनों द्वारा कार्बनिक यौगिकों को अपचयित कर सकते हैं। किण्वन हेटरोट्रॉफ़ या तो ऐच्छिक या बाध्यकारी अवायवीय जीव हैं जो कम ऑक्सीजन वाले वातावरण में किण्वन करते हैं, जिसमें एटीपी का उत्पादन आमतौर पर अधःस्तर फोस्फोरिलशन और अंतिम उत्पादों (जैसे अल्कोहल) के उत्पादन के साथ जुड़ा होता है। CO2, सल्फाइड)।[38] ये उत्पाद फिर अवायवीय पाचन में अन्य बैक्टीरिया के लिए सब्सट्रेट के रूप में काम कर सकते हैं, और सीओ में परिवर्तित हो सकते हैं2 और सी.एच4, जो अवायवीय वातावरण से कार्बनिक किण्वन उत्पादों को हटाने के लिए कार्बन चक्र का एक महत्वपूर्ण कदम है।[38]हेटरोट्रॉफ़्स सेलुलर श्वसन से गुजर सकते हैं, जिसमें एटीपी उत्पादन ऑक्सीडेटिव फाृॉस्फॉरिलेशन के साथ जुड़ा होता है।[38][39] इससे CO जैसे ऑक्सीकृत कार्बन अपशिष्ट उत्सर्जित होते हैं2 और एच जैसे अपशिष्टों को कम किया2ओह2एस, या एन2ओ वातावरण में. हेटरोट्रॉफ़िक रोगाणुओं की श्वसन और किण्वन CO की रिहाई के एक बड़े हिस्से के लिए जिम्मेदार है2 वायुमंडल में, इसे पोषक तत्वों के स्रोत के रूप में ऑटोट्रॉफ़्स और सेलूलोज़ संश्लेषण सब्सट्रेट के रूप में पौधों के लिए उपलब्ध कराया जाता है।[40][39]

हेटरोट्रॉफ़्स में श्वसन अक्सर खनिजकरण (जीव विज्ञान) के साथ होता है, जो कार्बनिक यौगिकों को अकार्बनिक रूपों में परिवर्तित करने की प्रक्रिया है।[40]जब हेटरोट्रॉफ़ द्वारा लिए गए कार्बनिक पोषक तत्व स्रोत में सी, एच और ओ के अलावा एन, एस, पी जैसे आवश्यक तत्व होते हैं, तो कार्बनिक पोषक तत्व के ऑक्सीकरण और श्वसन के माध्यम से एटीपी के उत्पादन को आगे बढ़ाने के लिए उन्हें अक्सर पहले हटा दिया जाता है।[40]कार्बनिक कार्बन स्रोत में S और N, H में परिवर्तित हो जाते हैं2एस और एनएच4+क्रमशः डिसल्फ्यूरिलेशन और डीमिनेशन के माध्यम से।[40][39]हेटरोट्रॉफ़्स अपघटन के भाग के रूप में डिफॉस्फोराइलेशन की भी अनुमति देते हैं।[39]एन और एस का कार्बनिक रूप से अकार्बनिक रूप में रूपांतरण नाइट्रोजन चक्र और सल्फर चक्र का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। एच2डीसल्फ्यूरिलेशन से बनने वाले एस को आगे लिथोट्रॉफ़्स और फोटोट्रॉफ़्स द्वारा ऑक्सीकरण किया जाता है जबकि एनएच4+डीमिनेशन से निर्मित पौधों के लिए उपलब्ध रूपों में लिथोट्रॉफ़्स द्वारा आगे ऑक्सीकरण किया जाता है।[40][39]हेटरोट्रॉफ़्स की आवश्यक तत्वों को खनिज बनाने की क्षमता पौधों के अस्तित्व के लिए महत्वपूर्ण है।[39]

अधिकांश रिवर्स और प्रोकैरियोट्स हेटरोट्रॉफ़िक हैं; विशेष रूप से, सभी जानवर और कवक विषमपोषी हैं।[5]कुछ जानवर, जैसे मूंगा, स्वपोषी के साथ सहजीवन संबंध बनाते हैं और इस तरह से कार्बनिक कार्बन प्राप्त करते हैं। इसके अलावा, कुछ परजीवी पौधे भी पूरी तरह या आंशिक रूप से विषमपोषी हो गए हैं, जबकि मांसाहारी पौधे स्वपोषी बने रहते हुए अपनी नाइट्रोजन आपूर्ति बढ़ाने के लिए जानवरों का उपभोग करते हैं।

जानवरों को अंतर्ग्रहण द्वारा हेटरोट्रॉफ़ के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, कवक को अवशोषण द्वारा हेटरोट्रॉफ़ के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

संदर्भ

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