वर्णक रंगीन रासायनिक यौगिक होते हैं जो एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य के प्रकाश को दर्शाते हैं और अन्य तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करते हैं। पत्तियों, फूलों, मूंगा और जानवरों की खाल में वर्णक होते हैं जो उन्हें रंग देते हैं। प्रकाश संश्लेषण पौधों में होने वाली एक प्रक्रिया है और इसे प्रकाश ऊर्जा के रासायनिक ऊर्जा में रूपांतरण के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। यह एक प्रक्रिया है जिसके द्वारा हरे पौधे प्रकाश ऊर्जा की उपस्थिति में क्लोरोफिल (पौधों में हरा वर्णक) की मदद से कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से कार्बोहाइड्रेट का उत्पादन करते हैं।
क्लोरोफिल ए
क्लोरोफिल ए हरे रंग का दिखाई देता है। यह नीले और लाल प्रकाश को अवशोषित करता है और हरे प्रकाश को दर्शाता है। यह पत्तियों में सबसे प्रचुर प्रकार का वर्णक है और इस प्रकार क्लोरोप्लास्ट में सबसे महत्वपूर्ण प्रकार का वर्णक है। आणविक स्तर पर इसमें एक पोर्फिरिन वलय होता है जो प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करता है।
क्लोरोफिल बी
क्लोरोफिल बी क्लोरोफिल ए की तुलना में कम प्रचुर मात्रा में है लेकिन इसमें प्रकाश ऊर्जा की व्यापक तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करने की क्षमता है।
क्लोरोफिल सी
क्लोरोफिल सी पौधों में नहीं पाया जाता है लेकिन कुछ सूक्ष्मजीवों में पाया जाता है जो प्रकाश संश्लेषण करने में सक्षम होते हैं।
कैरोटीनॉयड और फाइकोबिलिन
कैरोटीनॉयड वर्णक कई प्रकाश संश्लेषक जीवों के साथ-साथ पौधों में भी पाए जाते हैं। वे 460 और 550 एनएम के बीच प्रकाश को अवशोषित करते हैं और इसलिए नारंगी, लाल और पीले रंग के दिखाई देते हैं। Phycobillin, एक पानी में घुलनशील वर्णक, क्लोरोप्लास्ट में पाया जाता है।
ऊर्जा हस्तांतरण का तंत्र of
प्रकाश संश्लेषण में वर्णक का महत्व यह है कि यह प्रकाश से ऊर्जा को अवशोषित करने में मदद करता है। इन प्रकाश संश्लेषक पिगमेंट की रासायनिक संरचना में आणविक स्तर पर मुक्त इलेक्ट्रॉन कुछ ऊर्जा स्तरों पर घूमते हैं। जब प्रकाश ऊर्जा (प्रकाश के फोटॉन) इन वर्णकों पर पड़ती है, तो इलेक्ट्रॉन इस ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और अगले ऊर्जा स्तर पर कूद जाते हैं। वे उस ऊर्जा स्तर में बने नहीं रह सकते हैं, क्योंकि यह इन इलेक्ट्रॉनों के लिए स्थिरता की स्थिति नहीं है, इसलिए उन्हें इस ऊर्जा को नष्ट करना चाहिए और अपने स्थिर ऊर्जा स्तर पर वापस आना चाहिए। प्रकाश संश्लेषण के दौरान ये उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन अपनी ऊर्जा को अन्य अणुओं में स्थानांतरित करते हैं, या ये इलेक्ट्रॉन स्वयं अन्य अणुओं में स्थानांतरित हो जाते हैं। इसलिए, वे प्रकाश से पकड़ी गई ऊर्जा को मुक्त करते हैं। इस ऊर्जा का उपयोग अन्य अणुओं द्वारा कार्बन डाइऑक्साइड और पानी का उपयोग करके चीनी और अन्य पोषक तत्व बनाने के लिए किया जाता है।
तथ्यों
एक आदर्श स्थिति में वर्णक को संपूर्ण तरंग दैर्ध्य की प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करने में सक्षम होना चाहिए, ताकि अधिकतम ऊर्जा को अवशोषित किया जा सके। ऐसा करने के लिए, उन्हें काला दिखना चाहिए, लेकिन क्लोरोफिल वास्तव में हरे या भूरे रंग के होते हैं और दृश्यमान स्पेक्ट्रम में प्रकाश तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करते हैं। यदि वर्णक दृश्य प्रकाश स्पेक्ट्रम से दूर तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करना शुरू कर देता है, जैसे कि पराबैंगनी या अवरक्त किरणें, मुक्त इलेक्ट्रॉन प्राप्त कर सकते हैं इतनी ऊर्जा कि वे या तो अपनी कक्षा से बाहर निकल जाएंगे या जल्द ही गर्मी के रूप में ऊर्जा को नष्ट कर सकते हैं, इस प्रकार वर्णक को नुकसान पहुंचा सकते हैं अणु। तो यह वर्णक की दृश्य तरंग दैर्ध्य ऊर्जा अवशोषित क्षमता है जो प्रकाश संश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण है।