क्लोरोप्लास्ट: परिभाषा, संरचना और कार्य (आरेख के साथ)

क्लोरोप्लास्ट छोटे पौधों के बिजलीघर होते हैं जो कब्जा करते हैं प्रकाश ऊर्जा स्टार्च और शर्करा का उत्पादन करने के लिए जो पौधे की वृद्धि को बढ़ावा देते हैं।

वे अंदर पाए जाते हैं संयंत्र कोशिकाओं पौधों की पत्तियों में और हरे और लाल शैवाल में और साथ ही साइनोबैक्टीरिया में। क्लोरोप्लास्ट पौधों को कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और खनिजों जैसे सरल, अकार्बनिक पदार्थों से जीवन के लिए आवश्यक जटिल रसायनों का उत्पादन करने की अनुमति देते हैं।

खाद्य-उत्पादक के रूप में स्वपोषक, पौधे इसका आधार बनाते हैं खाद्य श्रृंखला, सभी उच्च-स्तरीय उपभोक्ताओं जैसे कि कीड़े, मछली, पक्षियों और स्तनधारियों को सीधे मनुष्यों का समर्थन करना।

सेल क्लोरोप्लास्ट छोटे कारखानों की तरह हैं जो ईंधन का उत्पादन करते हैं। इस तरह, हरे पौधों की कोशिकाओं में मौजूद क्लोरोप्लास्ट ही पृथ्वी पर जीवन को संभव बनाते हैं।

यद्यपि क्लोरोप्लास्ट छोटे पौधों की कोशिकाओं के अंदर सूक्ष्म फली होते हैं, उनकी एक जटिल संरचना होती है जो उन्हें प्रकाश ऊर्जा को पकड़ने और आणविक स्तर पर कार्बोहाइड्रेट को इकट्ठा करने के लिए इसका उपयोग करने की अनुमति देती है।

प्रमुख संरचनात्मक घटक इस प्रकार हैं:

• एक बाहरी और आंतरिक परतें जिनके बीच एक इंटरमेम्ब्रेन स्पेस होता है।
• आंतरिक झिल्ली के अंदर हैं राइबोसोम तथा थायलाकोइड्स
• आंतरिक झिल्ली में एक जलीय जेली होती है जिसे कहा जाता है स्ट्रोमा.
• स्ट्रोमा द्रव में क्लोरोप्लास्ट डीएनए के साथ-साथ प्रोटीन और स्टार्च भी होते हैं। यह वह जगह है जहां प्रकाश संश्लेषण से कार्बोहाइड्रेट का निर्माण होता है।

राइबोसोम प्रोटीन और न्यूक्लियोटाइड के समूह हैं जो क्लोरोप्लास्ट के लिए आवश्यक एंजाइम और अन्य जटिल अणुओं का निर्माण करते हैं।

वे सभी जीवित कोशिकाओं में बड़ी संख्या में मौजूद होते हैं और निर्देशों के अनुसार जटिल कोशिका पदार्थ जैसे प्रोटीन का उत्पादन करते हैं आरएनए आनुवंशिक कोड अणु।

थायलाकोइड्स स्ट्रोमा में समाहित हैं। पौधों में वे बंद डिस्क बनाते हैं जिन्हें ढेर में व्यवस्थित किया जाता है जिसे कहा जाता है ग्रेना, एक एकल स्टैक के साथ जिसे ग्रैनम कहा जाता है। वे लुमेन के चारों ओर एक थायलाकोइड झिल्ली से बने होते हैं, एक जलीय अम्लीय सामग्री जिसमें प्रोटीन होता है और क्लोरोप्लास्ट की रासायनिक प्रतिक्रियाओं को सुविधाजनक बनाता है।

लामेल्ले ग्रेना डिस्क के बीच लिंक बनाते हैं, विभिन्न स्टैक के लुमेन को जोड़ते हैं।

प्रकाश-संश्लेषण का प्रकाश-संवेदी भाग थायलाकोइड झिल्ली पर होता है जहाँ क्लोरोफिल प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करता है और इसे पौधे द्वारा उपयोग की जाने वाली रासायनिक ऊर्जा में बदल देता है।

क्लोरोफिल एक है फोटोरिसेप्टर वर्णक सभी क्लोरोप्लास्ट में पाया जाता है।

जब प्रकाश किसी पौधे की पत्ती या शैवाल की सतह से टकराता है, तो वह क्लोरोप्लास्ट में प्रवेश कर जाता है और थायलाकोइड झिल्लियों को परावर्तित कर देता है। प्रकाश से प्रभावित, झिल्ली में क्लोरोफिल इलेक्ट्रॉनों को छोड़ देता है जो क्लोरोप्लास्ट आगे की रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए उपयोग करता है।

पौधों और हरी शैवाल में क्लोरोफिल मुख्य रूप से हरा क्लोरोफिल होता है जिसे क्लोरोफिल ए कहा जाता है, जो सबसे आम प्रकार है। यह हरे प्रकाश को परावर्तित करते हुए बैंगनी-नीले और लाल-नारंगी-लाल प्रकाश को अवशोषित करता है, जिससे पौधों को उनका विशेषता हरा रंग.

अन्य क्लोरोफिल के प्रकार बी से ई के प्रकार हैं, जो विभिन्न रंगों को अवशोषित और प्रतिबिंबित करते हैं।

उदाहरण के लिए, क्लोरोफिल प्रकार बी, शैवाल में पाया जाता है और लाल के अलावा कुछ हरे प्रकाश को अवशोषित करता है। यह हरे-प्रकाश का अवशोषण समुद्र की सतह के पास विकसित होने वाले जीवों का परिणाम हो सकता है क्योंकि हरी रोशनी पानी में थोड़ी दूरी पर ही प्रवेश कर सकती है।

लाल बत्ती सतह से बहुत नीचे तक जा सकती है।

क्लोरोप्लास्ट ग्लूकोज और जटिल प्रोटीन जैसे कार्बोहाइड्रेट का उत्पादन करते हैं जिनकी आवश्यकता पौधे की कोशिकाओं में कहीं और होती है।

इन सामग्रियों को क्लोरोप्लास्ट से बाहर निकलने और सामान्य कोशिका और पौधों के चयापचय का समर्थन करने में सक्षम होना चाहिए। उसी समय, क्लोरोप्लास्ट को कोशिकाओं में कहीं और उत्पादित पदार्थों की आवश्यकता होती है।

क्लोरोप्लास्ट झिल्ली छोटे अणुओं को उपयोग करते समय गुजरने की अनुमति देकर क्लोरोप्लास्ट के अंदर और बाहर अणुओं की गति को नियंत्रित करती है। विशेष परिवहन तंत्र बड़े अणुओं के लिए। आंतरिक और बाहरी दोनों झिल्ली अर्ध-पारगम्य हैं, जिससे प्रसार छोटे अणुओं और आयनों की।

ये पदार्थ इंटरमेम्ब्रेन स्पेस को पार करते हैं और अर्ध-पारगम्य झिल्लियों में प्रवेश करते हैं।

जटिल प्रोटीन जैसे बड़े अणु दो झिल्लियों द्वारा अवरुद्ध होते हैं। इसके बजाय, ऐसे जटिल पदार्थों के लिए, विशिष्ट पदार्थों को दो झिल्लियों को पार करने की अनुमति देने के लिए विशेष परिवहन तंत्र उपलब्ध हैं जबकि अन्य अवरुद्ध हैं।

बाहरी झिल्ली में झिल्ली के पार कुछ सामग्रियों को ले जाने के लिए एक स्थानान्तरण प्रोटीन परिसर होता है, और आंतरिक झिल्ली में इसके विशिष्ट संक्रमणों के लिए एक समान और समान परिसर होता है।

ये चयनात्मक परिवहन तंत्र विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं क्योंकि आंतरिक झिल्ली लिपिड को संश्लेषित करती है, वसायुक्त अम्ल तथा कैरोटीनॉयड जो क्लोरोप्लास्ट के स्वयं के चयापचय के लिए आवश्यक हैं।

थायलाकोइड झिल्ली थायलाकोइड का हिस्सा है जो प्रकाश संश्लेषण के पहले चरण में सक्रिय है।

पौधों में, थायलाकोइड झिल्ली आम तौर पर बंद, पतली बोरी या डिस्क बनाती है जो ग्रेना में खड़ी होती हैं और स्ट्रोमा द्रव से घिरी हुई जगह पर रहती हैं।

पेचदार ढेर में थायलाकोइड्स की व्यवस्था थायलाकोइड्स की एक तंग पैकिंग और थायलाकोइड झिल्ली की एक जटिल, उच्च सतह-क्षेत्र संरचना की अनुमति देती है।

सरल जीवों के लिए, थायलाकोइड्स अनियमित आकार के हो सकते हैं और मुक्त-अस्थायी हो सकते हैं। प्रत्येक मामले में, थायलाकोइड झिल्ली से टकराने वाला प्रकाश जीव में प्रकाश की प्रतिक्रिया शुरू करता है।

क्लोरोफिल द्वारा जारी रासायनिक ऊर्जा का उपयोग पानी के अणुओं को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करने के लिए किया जाता है। ऑक्सीजन का उपयोग जीव द्वारा श्वसन के लिए किया जाता है या वातावरण में छोड़ा जाता है जबकि हाइड्रोजन का उपयोग कार्बोहाइड्रेट के निर्माण में किया जाता है।

इस प्रक्रिया के लिए कार्बन कार्बन डाइऑक्साइड से एक प्रक्रिया में आता है जिसे कहा जाता है कार्बन निर्धारण.

की प्रक्रिया प्रकाश संश्लेषण दो भागों से बना है: प्रकाश पर निर्भर प्रतिक्रियाएं जो क्लोरोफिल के साथ बातचीत करने वाले प्रकाश से शुरू होते हैं और अंधेरे प्रतिक्रियाएं (उर्फ प्रकाश-स्वतंत्र प्रतिक्रियाएं) जो कार्बन को स्थिर करते हैं और ग्लूकोज का उत्पादन करते हैं।

प्रकाश अभिक्रिया केवल दिन के दौरान होती है जब प्रकाश ऊर्जा पौधे से टकराती है, जबकि अंधेरे प्रतिक्रियाएँ किसी भी समय हो सकती हैं। प्रकाश की प्रतिक्रिया थायलाकोइड झिल्ली में शुरू होती है जबकि अंधेरे प्रतिक्रियाओं का कार्बन निर्धारण स्ट्रोमा में होता है, थायलाकोइड्स के आसपास जेली जैसा तरल।

अंधेरे प्रतिक्रियाओं और थायलाकोइड्स की मेजबानी के अलावा, स्ट्रोमा में क्लोरोप्लास्ट डीएनए और क्लोरोप्लास्ट राइबोसोम होते हैं।

नतीजतन, क्लोरोप्लास्ट का अपना ऊर्जा स्रोत होता है और कोशिका विभाजन पर निर्भर किए बिना, अपने आप गुणा कर सकते हैं।

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इस क्षमता का पता साधारण कोशिकाओं और बैक्टीरिया के विकास से लगाया जा सकता है। एक साइनोबैक्टीरियम एक प्रारंभिक कोशिका में प्रवेश कर गया होगा और उसे रहने दिया गया था क्योंकि व्यवस्था पारस्परिक रूप से लाभकारी बन गई थी।

समय के साथ, साइनोबैक्टीरियम क्लोरोप्लास्ट में विकसित हुआ ऑर्गेनेल.

क्लोरोप्लास्ट स्ट्रोमा में कार्बन स्थिरीकरण प्रकाश अभिक्रिया के दौरान पानी के हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित होने के बाद होता है।

हाइड्रोजन परमाणुओं से प्रोटॉन को थायलाकोइड्स के अंदर लुमेन में पंप किया जाता है, जिससे यह अम्लीय हो जाता है। प्रकाश संश्लेषण की अंधेरे प्रतिक्रियाओं में, प्रोटॉन लुमेन से वापस स्ट्रोमा में एक एंजाइम के माध्यम से फैल जाते हैं जिसे कहा जाता है एटीपी सिंथेज़.

एटीपी सिंथेज़ के माध्यम से यह प्रोटॉन प्रसार पैदा करता है एटीपी, कोशिकाओं के लिए एक ऊर्जा भंडारण रसायन।

एंजाइम रुबिस्को स्ट्रोमा में पाया जाता है और CO2 से कार्बन को स्थिर करके छह-कार्बन कार्बोहाइड्रेट अणु उत्पन्न करता है जो अस्थिर होते हैं।

जब अस्थिर अणु टूट जाते हैं, तो उन्हें सरल चीनी अणुओं में परिवर्तित करने के लिए एटीपी का उपयोग किया जाता है। चीनी कार्बोहाइड्रेट को ग्लूकोज, फ्रुक्टोज, सुक्रोज और स्टार्च जैसे बड़े अणुओं को बनाने के लिए जोड़ा जा सकता है, इन सभी का उपयोग सेल चयापचय में किया जा सकता है।

जब प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया के अंत में कार्बोहाइड्रेट बनते हैं, तो पौधे के क्लोरोप्लास्ट हटा दिए जाते हैं वातावरण से कार्बन और इसका उपयोग पौधे के लिए और अंततः, अन्य सभी जीवितों के लिए भोजन बनाने के लिए किया जाता है चीजें।

खाद्य श्रृंखला का आधार बनाने के अलावा, पौधों में प्रकाश संश्लेषण कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा को कम करता है ग्रीनहाउस गैस वातावरण में। इस तरह पौधे और शैवाल अपने क्लोरोप्लास्ट में प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से जलवायु परिवर्तन और ग्लोबल वार्मिंग के प्रभावों को कम करने में मदद करते हैं।