प्रकाश की प्रतिक्रियाएं तब होती हैं जब पौधे कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से भोजन का संश्लेषण करते हैं, विशेष रूप से ऊर्जा उत्पादन का वह भाग जिसे आगे के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉनों को उत्पन्न करने के लिए प्रकाश और पानी की आवश्यकता होती है संश्लेषण। पानी हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं में विभाजित होकर इलेक्ट्रॉन प्रदान करता है। ऑक्सीजन परमाणु दो ऑक्सीजन परमाणुओं के सहसंयोजक बंधित ऑक्सीजन अणु में संयोजित होते हैं जबकि हाइड्रोजन परमाणु प्रत्येक एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन के साथ हाइड्रोजन आयन बन जाते हैं।
प्रकाश संश्लेषण के भाग के रूप में, पौधे ऑक्सीजन - गैस के रूप में - वायुमंडल में छोड़ते हैं जबकि इलेक्ट्रॉन और हाइड्रोजन आयन या प्रोटॉन आगे प्रतिक्रिया करते हैं। इन प्रतिक्रियाओं को जारी रखने के लिए अब प्रकाश की आवश्यकता नहीं है, और जीव विज्ञान में अंधेरे प्रतिक्रियाओं के रूप में जाना जाता है। इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन एक जटिल परिवहन श्रृंखला से गुजरते हैं जो पौधे को कार्बोहाइड्रेट का उत्पादन करने के लिए वातावरण से कार्बन के साथ हाइड्रोजन को संयोजित करने की अनुमति देता है।
टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)
प्रकाश प्रतिक्रियाएं - क्लोरोफिल की उपस्थिति में प्रकाश ऊर्जा - पानी को विभाजित करती है। पानी को ऑक्सीजन गैस, हाइड्रोजन आयनों और इलेक्ट्रॉनों में विभाजित करने से बाद के इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन परिवहन के लिए ऊर्जा पैदा होती है और पौधे को आवश्यक शर्करा का उत्पादन करने के लिए ऊर्जा प्रदान करता है। ये बाद की प्रतिक्रियाएं केल्विन चक्र बनाती हैं।
प्रकाश संश्लेषण के लिए पानी कैसे इलेक्ट्रॉन प्रदान करता है
हरे पौधे जो प्रकाश संश्लेषण का उपयोग विकास के लिए ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए करते हैं उनमें क्लोरोफिल होता है। क्लोरोफिल अणु प्रकाश संश्लेषण का एक प्रमुख घटक है जिसमें यह प्रकाश प्रतिक्रियाओं की शुरुआत में प्रकाश से ऊर्जा को अवशोषित करने में सक्षम है। अणु हरे रंग को छोड़कर प्रकाश के सभी रंगों को अवशोषित करता है, जिसे वह प्रतिबिंबित करता है, और यही कारण है कि पौधे हरे दिखते हैं।
प्रकाश प्रतिक्रियाओं में, क्लोरोफिल का एक अणु प्रकाश के एक फोटॉन को अवशोषित करता है, जिससे क्लोरोफिल इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तर पर स्थानांतरित हो जाता है। क्लोरोफिल अणुओं से सक्रिय इलेक्ट्रॉन एक परिवहन श्रृंखला को निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड फॉस्फेट या एनएडीपी नामक यौगिक में प्रवाहित करते हैं। क्लोरोफिल फिर पानी के अणुओं से खोए हुए इलेक्ट्रॉनों को बदल देता है। ऑक्सीजन परमाणु ऑक्सीजन गैस बनाते हैं जबकि हाइड्रोजन परमाणु प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन बनाते हैं। इलेक्ट्रॉन क्लोरोफिल अणुओं की भरपाई करते हैं और प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया को जारी रखने की अनुमति देते हैं।
केल्विन चक्र
केल्विन चक्र प्रकाश प्रतिक्रियाओं द्वारा उत्पादित ऊर्जा का उपयोग पौधे को आवश्यक कार्बोहाइड्रेट बनाने के लिए करता है। प्रकाश प्रतिक्रियाएं एनएडीपीएच उत्पन्न करती हैं, जो एक इलेक्ट्रॉन और हाइड्रोजन आयन के साथ एनएडीपी है, और एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट या एटीपी है। केल्विन चक्र के दौरान, संयंत्र कार्बन डाइऑक्साइड को ठीक करने के लिए एनएडीपीएच और एटीपी का उपयोग करता है। यह प्रक्रिया वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड से कार्बन का उपयोग CH. के रूप में कार्बोहाइड्रेट का उत्पादन करने के लिए करती है2ओ केल्विन चक्र का एक उत्पाद ग्लूकोज है, C6एच12हे6.
इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला का अंत जो पौधों को कार्बोहाइड्रेट बनाने के लिए ऊर्जा देता है, को समाप्त एटीपी को पुन: उत्पन्न करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता की आवश्यकता होती है। उसी समय जब वे प्रकाश संश्लेषण में संलग्न होते हैं, पौधे श्वसन नामक प्रक्रिया में कुछ ऑक्सीजन को अवशोषित करते हैं। श्वसन में, ऑक्सीजन अंतिम इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता बन जाता है।
खमीर कोशिकाओं में, उदाहरण के लिए, वे ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में भी एटीपी का उत्पादन कर सकते हैं। यदि कोई ऑक्सीजन उपलब्ध नहीं है, तो श्वसन नहीं हो सकता है और ये कोशिकाएं किण्वन नामक एक अन्य प्रक्रिया में संलग्न होती हैं। किण्वन में, अंतिम इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता यौगिक होते हैं जो सल्फेट या नाइट्रेट आयन जैसे आयन उत्पन्न करते हैं। हरे पौधों के विपरीत, ऐसी कोशिकाओं को प्रकाश की आवश्यकता नहीं होती है और प्रकाश की प्रतिक्रिया नहीं होती है।