प्रकाश संश्लेषण के दौरान कौन से ऊर्जा परिवर्तन होते हैं?

प्रकाश संश्लेषण सूर्य के प्रकाश को ग्लूकोज या चीनी के बंधों में संग्रहीत करके रासायनिक ऊर्जा में बदलने की प्रक्रिया है। यह प्रक्रिया पौधों, बैक्टीरिया और कुछ प्रोटिस्ट या शैवाल में भोजन के रूप में चीनी का उत्पादन करने के लिए होती है। प्रकाश संश्लेषक पौधों की पत्तियों में मौजूद क्लोरोफिल सूर्य के प्रकाश से ऊर्जा ग्रहण करता है और इसे कार्बोहाइड्रेट में परिवर्तित करता है। प्रकाश संश्लेषण कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) और पानी को कच्चे माल के रूप में चीनी का उत्पादन करने और उपोत्पाद के रूप में ऑक्सीजन छोड़ने के लिए उपयोग करता है।

प्रकाश संश्लेषण मुख्य रूप से पत्तियों और तनों में होता है। विशिष्ट पत्ती में ऊपरी और निचले एपिडर्मिस, संवहनी बंडल, मेसोफिल और स्टोमेट, या पौधे के छिद्र शामिल होते हैं। ऊपरी और निचला एपिडर्मिस पत्ती की सुरक्षा का काम करता है। स्टोमेट्स निचले एपिडर्मिस में छिद्र होते हैं जो CO2 और हवा के पारित होने के लिए एक मार्ग के रूप में कार्य करते हैं। संवहनी बंडल पौधे के चारों ओर पानी, खनिज और पोषक तत्व ले जाते हैं। मेसोफिल में थायलाकोइड झिल्ली में क्लोरोप्लास्ट होता है। यह वह स्थान है जहाँ प्रकाश संश्लेषण होता है।

प्रकाश संश्लेषण के तहत समग्र रासायनिक प्रतिक्रिया को "6H2O + 6CO2> C6H12O6 + 6O2" के रूप में लिखा जा सकता है। प्रक्रिया दो चरणों में होती है। पहला चरण उच्च ऊर्जा अणुओं को बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली प्रकाश की प्रतिक्रिया है। प्रकाश प्रतिक्रिया में एकत्रित ऊर्जा कोशिकाओं में एटीपी, या एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट नामक रसायन के रूप में संग्रहीत होती है। प्रकाश संश्लेषण की दूसरी अवस्था को केल्विन चक्र अभिक्रिया कहते हैं।

प्रतिक्रिया के इस भाग में, एटीपी में संग्रहीत रासायनिक ऊर्जा का उपयोग एंजाइमी, या एंजाइम प्रतिक्रियाओं के माध्यम से CO2 से चीनी का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। प्रारंभ में, CO2 एक पांच-कार्बन यौगिक के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिसे राइबुलोज बिसफ़ॉस्फेट (RuBP) कहा जाता है, जो किसके द्वारा उत्प्रेरित होता है एंजाइम कार्बोक्सिलेज ऑक्सीजनेज एक स्थिर, तीन-कार्बन यौगिक का उत्पादन करने के लिए जिसे फॉस्फोग्लाइसेरेट (पीजीए) कहा जाता है। एटीपी में कैद ऊर्जा पीजीए को ग्लिसराल्डिहाइड 3-फॉस्फेट (जी 3 पी) में परिवर्तित करती है जो अन्य कार्बनिक यौगिकों में परिवर्तित हो जाती है।

प्रकाश संश्लेषण अत्यधिक प्रकाश की तीव्रता, मिट्टी के पोषक तत्व, पानी की उपलब्धता, तापमान और वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की एकाग्रता जैसे कारकों से निर्धारित होता है। जल स्तर में कमी से मिट्टी से नमी कम हो जाती है और रंध्र बंद हो जाते हैं। यह कार्बन डाइऑक्साइड के प्रसार को सीमित करता है और प्रकाश संश्लेषण को प्रभावित करता है।