प्रकाश संश्लेषण में कैरोटीनॉयड की क्या भूमिका है?

पौधों के रंगद्रव्य पौधों को दृश्य प्रकाश के विभिन्न तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करने में मदद करते हैं। जब प्रकाश पर कब्जा कर लिया जाता है, तो पौधे प्रकाश संश्लेषण से गुजरता है, कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से ऊर्जा और ऑक्सीजन बनाता है। सबसे अधिक ज्ञात पादप वर्णक क्लोरोफिल है, जो पौधों को उनका हरा रंग देता है। अन्य माध्यमिक पौधों के रंगद्रव्य कम ज्ञात हैं, लेकिन प्रकाश को पकड़ने में एक कार्य करते हैं।

तरंग दैर्ध्य के संबंध में प्रकाश भिन्न होता है। प्रकाश संश्लेषण से गुजरने के लिए पौधे प्रकाश स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग (जो लगभग 400 से 700 नैनोमीटर तक होते हैं) में प्रकाश का उपयोग करते हैं। दृश्यमान प्रकाश स्पेक्ट्रम पर तरंग दैर्ध्य के अनुसार और अवरोही तरंग दैर्ध्य के क्रम में व्यवस्थित होता है, जिसमें लाल, नारंगी, पीला, हरा, नीला, इंडिगो और वायलेट शामिल हैं। पौधे प्रकाश को अवशोषित करके ग्रहण करते हैं। वे इसे कितनी अच्छी तरह अवशोषित करते हैं यह पौधे के रंगद्रव्य पर निर्भर करता है।

पादप वर्णक क्लोरोप्लास्ट नामक संरचनाओं के भीतर निर्मित होते हैं। अधिकांश पौधों का उत्पादन करने वाला सबसे प्रभावशाली और परिचित वर्णक क्लोरोफिल है। क्लोरोफिल (जिनमें से कई प्रकार के होते हैं) पत्तियों को हरे रंग का रूप देता है। क्योंकि क्लोरोफिल हरा है, प्रकाश की सभी हरी तरंग दैर्ध्य पत्ती की सतह से उछलती है; अकेले क्लोरोफिल की उपस्थिति में हरी बत्ती अनुपयोगी हो जाती है। क्लोरोफिल द्वारा एकत्रित प्रकाश को बढ़ाने के लिए पौधे अन्य रंगद्रव्य (जैसे, ज़ैंथोफिल, कैरोटेनॉइड) का उत्पादन करते हैं।

क्लोरोप्लास्ट में भी कैरोटीनॉयड बनते हैं, लेकिन हरे रंग के नहीं होते हैं। कैरोटीनॉयड आमतौर पर लाल, नारंगी या पीले रंग के वर्णक होते हैं। चूंकि ये रंगद्रव्य हरे प्रकाश को प्रतिबिंबित नहीं करते हैं, इसलिए वे प्रकाश की हरी तरंग दैर्ध्य का उपयोग करते हैं जो कि अधिक प्रभावशाली क्लोरोफिल नहीं कर सकता।

कैरोटेनॉयड्स द्वारा एकत्रित प्रकाश ऊर्जा उसी मार्ग से नहीं जाती जिस मार्ग से प्रकाश एकत्रित होता है क्लोरोफिल (इसे क्लोरोफिल मार्ग से गुजरना चाहिए), इसलिए कैरोटीनॉयड को सहायक के रूप में जाना जाता है वर्णक।

शरद ऋतु में, जब दिन छोटे होने लगते हैं, तो क्लोरोफिल टूटने लगता है और पेड़ की पत्तियों से हरा रंग गायब हो जाता है। कैरोटेनॉयड्स, हालांकि, पत्ती के ऊतकों में थोड़ी देर तक रहते हैं, जो कि शरद ऋतु के पत्तों को उनके शानदार नारंगी, लाल और पीले रंग देता है।