प्रकाश संश्लेषण के चरण और उसका स्थान

प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और सूर्य के प्रकाश का उपयोग करके भोजन बनाते हैं। कार्बन डाइऑक्साइड पौधे की पत्तियों में छोटे छिद्रों के माध्यम से प्रवेश करती है, जिसे रंध्र कहते हैं। जड़ों द्वारा अवशोषित होने के बाद पानी पौधों में नसों के माध्यम से पत्तियों तक जाता है।

प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया में, सूर्य के प्रकाश से ऊर्जा का उपयोग CO. से ग्लूकोज बनाने के लिए किया जाता है₂ और वह₂ओ यह ग्लूकोज पौधे को पोषण प्रदान करता है। चूंकि कई उच्च जीवन रूप पौधों के खाने और सांस लेने के लिए ऑक्सीजन दोनों पर निर्भर करते हैं, इसलिए यह प्रक्रिया उनके लिए महत्वपूर्ण है पारिस्थितिक तंत्र का अस्तित्व.

ध्यान दें: प्रकाश संश्लेषण शैवाल और कुछ प्रकार के जीवाणुओं में भी होता है। इस पोस्ट का फोकस है पौधों में प्रकाश संश्लेषण.

प्रकाश संश्लेषण पौधों की पत्तियों और हरे तनों में पाए जाने वाले क्लोरोप्लास्ट में होता है। एक पत्ती में हज़ारों कोशिकाएँ होती हैं जिनमें से प्रत्येक में होती है 40 से 50 क्लोरोप्लास्ट.

प्रत्येक क्लोरोप्लास्ट को थायलाकोइड्स नामक कई डिस्क के आकार के डिब्बों में विभाजित किया जाता है, जो पैनकेक के ढेर की तरह लंबवत व्यवस्थित होते हैं। प्रत्येक स्टैक को ग्रेनम (बहुवचन ग्रेना है) कहा जाता है जो स्ट्रोमा नामक द्रव में निलंबित होता है।

हालांकि पूरी प्रक्रिया में एक मिनट से भी कम समय लग सकता है, लेकिन प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया वास्तव में काफी जटिल है।

प्रकाश संश्लेषण के दो चरण होते हैं: प्रकाश प्रतिक्रिया (फोटो वाला हिस्सा) और अंधेरे प्रतिक्रियाएं जिन्हें के नाम से भी जाना जाता है केल्विन साइकिल (संश्लेषण भाग), और प्रकाश संश्लेषण के प्रत्येक चरण में कई चरण होते हैं।

प्रकाश संश्लेषण का पहला चरण उपयोग करता है प्रकाश ऊर्जा ऊर्जा वाहक अणु बनाने के लिए जिनका उपयोग दूसरी प्रक्रिया में किया जाएगा। प्रकाश प्रतिक्रियाओं के रूप में जाना जाता है, ये प्रतिक्रियाएं सीधे सूर्य की ऊर्जा का उपयोग करती हैं। फोटोसेंटर में सैकड़ों वर्णक अणु निहित होते हैं थायलाकोइड झिल्ली और प्रकाश को अवशोषित करने और ऊर्जा को क्लोरोफिल अणु में स्थानांतरित करने के लिए एंटीना के रूप में कार्य करते हैं।

ये प्रकाश संश्लेषक वर्णक पौधों को सूर्य के प्रकाश को अवशोषित करने की अनुमति देते हैं, जो प्रक्रिया शुरू करने के लिए आवश्यक है। प्रकाश इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करता है, जिससे उच्च ऊर्जा अवस्था होती है। इसके परिणामस्वरूप सूर्य से ऊर्जा का रासायनिक ऊर्जा में रूपांतरण होता है जो प्रदान करता है पौधे के लिए भोजन।

क्लोरोफिल अणु पौधों में एक प्रतिक्रिया केंद्र होता है जो उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों को स्वीकर्ता अणुओं में स्थानांतरित करता है, जो तब झिल्ली वाहक की एक श्रृंखला के माध्यम से स्थानांतरित होते हैं। ये उच्च ऊर्जा वाले इलेक्ट्रॉन अणुओं के बीच से गुजरते हैं और परिणामस्वरूप पानी के अणुओं को ऑक्सीजन, हाइड्रोजन आयनों और इलेक्ट्रॉनों में विभाजित किया जाता है।

इस पहले चरण में, प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला के कारण सौर ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में और दो अलग-अलग में परिवर्तित किया जाता है फोटो सिस्टम, इलेक्ट्रॉनों को क्रमिक रूप से एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) और निकोटीन एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड उत्पन्न करने के लिए स्थानांतरित किया जाता है फॉस्फेट (एनएडीपी .)⁺).

कुछ उच्च ऊर्जा वाले इलेक्ट्रॉन तब NADP को कम करते हैं⁺ एनएडीपीएच को। उत्पादित ऑक्सीजन क्लोरोप्लास्ट से विसरित होती है और पत्ती में छिद्रों के माध्यम से वातावरण में निकल जाती है। इस पहले चरण में उत्पादित एटीपी और एनएडीपीएच का उपयोग अगले चरण में किया जाता है जहां ग्लूकोज बनाया जाता है।

दूसरी प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया के परिणामस्वरूप CO. से कार्बोहाइड्रेट का जैवसंश्लेषण होता है₂. इस प्रकाश-स्वतंत्र (पहले अंधेरे के रूप में जाना जाता था) चरण में, पहले चरण में बनाया गया एनएडीपीएच हाइड्रोजन प्रदान करता है जो कि ग्लूकोज बनाओ जबकि प्रकाश-निर्भर प्रतिक्रियाओं में गठित एटीपी इसे संश्लेषित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करता है।

केल्विन चक्र के रूप में भी जाना जाता है, यह चरण स्ट्रोमा में होता है और इसके परिणामस्वरूप का उत्पादन होता है सुक्रोज, जो तब संयंत्र के लिए भोजन और ऊर्जा के स्रोत के रूप में उपयोग किया जाएगा। मेल्विन केल्विन के नाम पर, यह चरण एटीपी और एनएडीपीएच का उपयोग करता है जो पहले चरण में बनाए गए थे, साथ ही क्लोरोप्लास्ट में पाए जाने वाले एंजाइम राइबुलोज बिस्फोस्फेट कार्बोक्सिलेज के साथ।

यहां राइबुलोज कार्बन अणुओं को "ठीक" करने के लिए उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है, जो तब कार्बोहाइड्रेट में परिवर्तित हो जाते हैं जो पौधे के लिए ऊर्जा के स्रोत के रूप में काम करते हैं।