Hemotrof

[thumb|295x295px|Crni dimnjaci u [Atlantski okean|Atlantskom okeanu obezbjeđuju energiju i hranjiva]]
**Hemotrofi** su organizmi koji u svojim sredinama energiju dobijaju iz oksidacije  elektrona donatora. Izvorske molekule mogu biti organske (hemoorganotrof i) ili neorganske (hemolitotrofi). Osobenost hemotrofa je da, za razliku od fototrofa, ne koriste solarnu energiju. Hemotrofi mogu biti:

*autotrofi ili 
*heterotrofi.
## Hemoautotrofi
[thumb|200x200px| Generiranje ATP aktivnošću bakterija mliječnokiselinskog vrenja (*[Lactococcus lactis* subsp. *cremoris*)]]
[thumb|200x200px|Princip generiranja energije kod [bakterija koje oksidiraju vodik    (*Aquifex aeolicus*)]]
**Hemoautotrofi** (ili hemotrofni autotrofi) (* grč. *: χημία – *hemo*  = hemijski + αὐτός - *auto* =  samo, samostalno  + τροφιά - *trofia*= hrana),  koriste  energiju iz hemijske reakcije i   sintetiziraju  sve potrebne organske spojeve iz ugljik-dioksida. Hemoautotrofi koristite  neorganske izvore energije, kao što su sumporovodik, elementarni sumpor, obojeno željezo, molekulski vodik i amonijak.

Većina su bakterija ili archaea koje žive u neprijateljskim sredinama,  kao što su duboke moske brazde,  jedini su primarni proizvođač i u takvim ekosistemima. Obično spadaju u nekoliko grupa: 
*Metanogeni, halofili, sumporni oksidanti i  bakterikjski reducenti količine, nitrifikatori, anamoks bakterije  i termoacidofili. Njihov  rast može  biti dramatično brz, kao što je *Thiomicrospira crunogena* sa  brzinom udvajanja za oko jedan sat.

## Hemoheterotrofi
**Hemoheterotrofi** ili **hemotrofni heterotrofi** (grč.:  χημία -  *hemo* = hemijski + ἕτερος -  *hetero*  = (jedan) drugi + τροφιά - trofia = ishrana)  nisu u mogućnosti da fiksiraju  ugljik za formiranje  svojih  organskih spojeva. Mogu  biti:
* hemolitoheterotrofi, koristeći neorganske izvore energije, kao što su sumpor ili 
*hemoorganoheterotrofi, koristeći organske izvore energije kao što su ugljikohidrati, lipidi  i proteini.

## Bakterije koje oksidiraju željezo i mangan
U dubokom okeanu, bakterija oksidacije željeza crpe svoju energiju oksidacijom željeza (II) u željezo (III). Dodatni elektron dobiju  iz ove reakcije snaži ćeliju, zamjenjujući  ili povećavajući tradicijski  fototrofizam kopnene fotosinteze.
* U principu, bakterija oksidacije željeza može postojati samo u područjima s visokom koncentracijom željeza, kao što su nova ležišta  lave ili područja hidrotermalnih aktivnosti (gdje postoji otpušteno Fe). Većina okeana je bez željeza, kako zbog oksidacijskog  učinka otopljenog kisika u vodi i tendencije prokariota da iskoriste željezo. 
* Ležišta lave  snabdijevaju  bakterija željezom ravno iz Zemljinog plašta, ali samo novoformirane magmatske  stijene imaju dovoljno visok nivo neoksidiranoh željeza. Osim toga,  zbog  potrebe  kisika za takve reakcije,  ove bakterije su mnogo češće u gornjim slojevima okeanua, gdje kisika ima u izobilju.
* Ono što je još uvijek nepoznato je kako  zapravo bakterije  izvlače željezo iz stijene. Prihvaćeno je da postoji neki mehanizam koji izjeda kamen, možda putem specijaliziranih enzima ili jedinjenja koja na površinu donose više FeO. Dugo se raspravljalo o tome koliko je atmosferske stijene potiče  od  biotske komponente, a koliko se može pripisati abiotskoj komponenti.
* Hidrotermalni otvor oslobađaju velike količine otopljenog željeza u duboki okean, omogućavajući bakterijama  da prežive. Osim toga, visoki termalni gradijent oko oduška sistema znači da može koegzistirati širok spektar bakterija, svaka sa svojim specijaliziranim temperaturnim nišama.
* Bez obzira na katalitski metod koji se koristi, hemoautotrofne bakterije pružaju značajan, ali često previđan  izvor hrane za duboke  morske ekosisteme – koji inače primaju ograničenu  sunčevu svjetlost  i organske hranjive tvari.

**Mangan** - oksidirajuće bakterije iskorištavaju  magmatske  stijene od  lave u mnogome na isti način; od oksidacije Mn2+ u Mn4+.  Mangan je u okeanskoj kori  dna mnogo rjeđi nego željezo, ali je za bakterije mnogo lakše da ga izvuku iz magmatskih stakala. Osim toga, svaka oksidacija  mangan daje otprilike dvostruko više energije nego  oksidacija željeza zbog dva puta većeg broja elektrona.  Joši  dalje ostaje mnogo nepoznanica  o bakterijama koje  oksidiraju mangan jer nisu bile uzgajane i dokumentirane  u dovoljnoj mjeri.
## Dijagram određivanja načina ishrane
[thumb|200x200px|centar|Dijagram za određivanje da li je vrsta [autotrof, heterotrof ili  neki njihov podtip]]
* Autotrof
** **Hemoautotrof**
**Fotoautotrof
* Heterotrof
** **Hemoheterotrof**
** Fotoheterotrof

## Primjeri hemoautotrofe konverzije
*Vodikotrofnne bakterije, kao što su one iz roda *Ralstonia*:
:: Vodik + kisik + ugljik-dioksid  se  hemosintezom pretvara  u vodu  i CH2O**¹)**:
CO2 + 3H2 + O2 → CH23 + H2O
*Reducenti sumpora, kao što su bakterije *Thiobacillus thiooxidans*:
:: Sulfid + kisik + ugljendioksid  hemosintezom se  pretvara u sumpor, vodu i CH2O**¹)**: CO2 + O2 + 4H2S → CH2O + 4S + 3H2O
*Sulfat-reducirajuće  bakterije, kao što su one iz roda *Desulfovibrio*:
:: Vodik + sumporna kiselina + kisik + ugljendioksid hemosinteza pretvra disulfif, vodu i CH2O**¹)**: CO2 + 6H2 + H2SO4 → CH2O + H2S + 5H2O
*Bakterije reduciranja nitrata i nitrita
**¹) Napomena**: CH2O(ugljikohidrati) se koriste kao hrana za rast i gradnju organizma. U ovdje navedenim  spojevima, CH2O je zapravo skraćenica za sve ugljikohidrate.
*Hemoheterotrfni organizmi moraju organske blokove, koje sami ne mogu stvoriti, uzimati iz drugih izvora. Većina ovih organizama energiju dobijaju iz glukoze.
*Primjeri hemoorganotrofnih organizama i hemoorganotrofne konverzije:
:  Mlijčnokiselinske bakterije
:: Mliječni šećer (laktoza) pretvaraju  u mliječnu kiselinu: C12H22O11 + H2O → 4C 3H 6O3
*Životinje i mnoge bakterije
:: Šećer  (glukoza) + kisik u ugljendioksidu + voda: C6H12O6 + O2 → 6CO2 + 6H2O
*Neke denitrificirajuće bakterije, nitrata  pretvaraju u dušik
: 2NO3– + 10 – 2 + H+ + 10{H} → N2  + 6H2O.
*Bakterije roda *Rhizobium* pretvaraju azot iz vazduha  u nitrate, otpuštenom ugljikohidrata kao organskih izvora energije.
: N2 + 8H+ + 8– → 2NH3 + H2

## Također pogledajte 
* Autotrof
* Heterotrof
*Metanotrof
*Fotosinteza

## Reference
Kategorija:Ishrana
Kategorija:Rast i ishrana mikroorganizama