प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे और कुछ बैक्टीरिया चीनी का उत्पादन करने के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग करते हैं। यह प्रक्रिया प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है, जो शर्करा में संग्रहित होती है। यह प्रक्रिया दो कारणों से महत्वपूर्ण है। सबसे पहले, प्रकाश संश्लेषण वह ऊर्जा प्रदान करता है जिसका उपयोग अन्य सभी जीवों द्वारा जीवित रहने के लिए किया जाता है। दूसरा, प्रकाश संश्लेषण वातावरण से कार्बन डाइऑक्साइड को हटाता है, इसे जीवन-निर्वाह ऑक्सीजन के साथ बदल देता है। इस प्रक्रिया में तीन मूल अभिकारक शामिल हैं और तीन प्रमुख उत्पाद तैयार करते हैं।
टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)
प्रकाश संश्लेषण के लिए अभिकारक प्रकाश ऊर्जा, पानी, कार्बन डाइऑक्साइड और क्लोरोफिल हैं, जबकि उत्पाद ग्लूकोज (चीनी), ऑक्सीजन और पानी हैं।
प्रकाश संश्लेषण अभिकारक
प्रकाश संश्लेषक प्रक्रिया के लिए कई सरल अभिकारकों की आवश्यकता होती है। जल प्रथम आवश्यक अभिकारक है। पौधा अपनी जड़ प्रणाली द्वारा जल ग्रहण करता है। अगला आवश्यक अभिकारक कार्बन डाइऑक्साइड है। पौधे इस गैस को अपनी पत्तियों के माध्यम से अवशोषित करते हैं। अंतिम आवश्यक अभिकारक प्रकाश ऊर्जा है। पौधे इस ऊर्जा को क्लोरोफिल नामक हरे रंगद्रव्य के माध्यम से अवशोषित करते हैं। यह क्लोरोफिल पौधे के क्लोरोप्लास्ट में स्थित होता है।
प्रकाश संश्लेषण के उत्पाद
प्रकाश संश्लेषक प्रक्रिया कई उत्पादों का उत्पादन करती है। पहला उत्पाद, और प्रक्रिया का प्राथमिक कारण, साधारण चीनी है। ग्लूकोज नामक यह चीनी सौर ऊर्जा के रासायनिक ऊर्जा में रूपांतरण का अंतिम परिणाम है। यह संग्रहीत ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करता है जिसका उपयोग पौधे द्वारा किया जा सकता है, या अन्य जीवों द्वारा उपभोग किया जा सकता है। ऑक्सीजन भी प्रकाश संश्लेषण का एक उत्पाद है। यह ऑक्सीजन पौधे की पत्तियों के माध्यम से वातावरण में छोड़ी जाती है। पानी भी प्रकाश संश्लेषण का एक उत्पाद है। यह पानी कार्बन डाइऑक्साइड अणुओं में ऑक्सीजन परमाणुओं से उत्पन्न होता है। वायुमंडल में छोड़े गए ऑक्सीजन अणु विशेष रूप से मूल पानी के अणुओं से आते हैं, कार्बन डाइऑक्साइड अणुओं से नहीं।
प्रकाश-निर्भर प्रक्रिया
प्रकाश संश्लेषण दो चरणों वाली प्रक्रिया है। पहले चरण को प्रकाश-निर्भर प्रक्रिया या प्रकाश प्रतिक्रिया कहा जाता है, क्योंकि इसके लिए सूर्य के प्रकाश की आवश्यकता होती है। इस चरण के दौरान, प्रकाश ऊर्जा एडीनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) और एनएडीपीएच में परिवर्तित हो जाती है। एटीपी संग्रहीत रासायनिक ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करता है। प्रकाश प्रतिक्रिया के इन उत्पादों का उपयोग पौधे द्वारा प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया के दूसरे चरण के दौरान किया जाता है।
प्रकाश-स्वतंत्र प्रक्रिया
प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया का दूसरा चरण प्रकाश-स्वतंत्र प्रक्रिया, या अंधेरे प्रतिक्रियाएं हैं। इस चरण के दौरान, एटीपी और एनएडीपीएच का उपयोग रासायनिक बंधनों को तोड़ने और नए बनाने के लिए किया जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड अणुओं के बंधन टूट जाते हैं; यह कार्बन परमाणुओं को ग्लूकोज बनाने के लिए पानी के कुछ अणुओं से बंधे रहने की अनुमति देता है। कार्बन डाइऑक्साइड से ऑक्सीजन परमाणु मुक्त हाइड्रोजन परमाणुओं से बंधे होते हैं; यह बंधन पानी पैदा करता है। मूल पानी के अणुओं से मुक्त ऑक्सीजन परमाणु वायुमंडल में छोड़े जाते हैं।
समग्र प्रक्रिया
जब समग्र रूप से देखा जाता है, तो प्रकाश संश्लेषक प्रक्रिया 12 पानी के अणुओं, छह कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करती है एक ग्लूकोज अणु, छह पानी के अणु और छह ऑक्सीजन का उत्पादन करने के लिए अणु और प्रकाश ऊर्जा अणु। इसे निम्नलिखित रासायनिक समीकरण द्वारा दर्शाया जा सकता है:
12H_2O+6CO_2+\text{प्रकाश ऊर्जा}=C_6H_{12}O_6+6H_2O+6O_2
यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि परिणामी ऑक्सीजन मूल पानी के अणुओं से उत्पन्न होती है, न कि कार्बन डाइऑक्साइड से। एनोक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण पर विचार करते समय यह भेद महत्वपूर्ण हो जाता है।