प्रकाश संश्लेषण कैसे होता है. प्रकाश संश्लेषण

प्रकाश संश्लेषण पौधों में (मुख्यतः उनकी पत्तियों में) प्रकाश में होता है। यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से कार्बनिक पदार्थ ग्लूकोज (शर्करा के प्रकारों में से एक) बनता है। इसके बाद, कोशिकाओं में ग्लूकोज एक अधिक जटिल पदार्थ, स्टार्च में परिवर्तित हो जाता है। ग्लूकोज और स्टार्च दोनों कार्बोहाइड्रेट हैं।

प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया न केवल कार्बनिक पदार्थ पैदा करती है, बल्कि उप-उत्पाद के रूप में ऑक्सीजन भी पैदा करती है।

कार्बन डाइऑक्साइड और पानी अकार्बनिक पदार्थ हैं, जबकि ग्लूकोज और स्टार्च कार्बनिक हैं। इसलिए, यह अक्सर कहा जाता है कि प्रकाश संश्लेषण प्रकाश में अकार्बनिक पदार्थों से कार्बनिक पदार्थों के निर्माण की प्रक्रिया है। केवल पौधे, कुछ एककोशिकीय यूकेरियोट्स और कुछ बैक्टीरिया ही प्रकाश संश्लेषण में सक्षम हैं। जानवरों और कवक की कोशिकाओं में ऐसी कोई प्रक्रिया नहीं होती है, इसलिए वे पर्यावरण से कार्बनिक पदार्थों को अवशोषित करने के लिए मजबूर होते हैं। इस संबंध में, पौधों को स्वपोषी कहा जाता है, और जानवरों और कवक को विषमपोषी कहा जाता है।

पौधों में प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया क्लोरोप्लास्ट में होती है, जिसमें हरा वर्णक क्लोरोफिल होता है।

तो, प्रकाश संश्लेषण होने के लिए, आपको चाहिए:

क्लोरोफिल,

कार्बन डाईऑक्साइड।

प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के दौरान निम्नलिखित का निर्माण होता है:

कार्बनिक पदार्थ,

ऑक्सीजन.

पौधे प्रकाश ग्रहण करने के लिए अनुकूलित होते हैं।कई शाकाहारी पौधों में, पत्तियों को एक तथाकथित बेसल रोसेट में एकत्र किया जाता है, जब पत्तियां एक-दूसरे को छाया नहीं देती हैं। पेड़ों की विशेषता पत्ती मोज़ेक है, जिसमें पत्तियाँ इस तरह बढ़ती हैं कि एक-दूसरे को यथासंभव कम छाया दें। पौधों में, पत्ती के डंठल के झुकने के कारण पत्ती के ब्लेड प्रकाश की ओर मुड़ सकते हैं। इन सबके साथ, छाया-प्रेमी पौधे भी हैं जो केवल छाया में ही उग सकते हैं।

प्रकाश संश्लेषण के लिए पानी तने के साथ जड़ों से पत्तियों में प्रवेश करता है।इसलिए, यह महत्वपूर्ण है कि पौधे को पर्याप्त नमी मिले। पानी और कुछ खनिजों की कमी से प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया बाधित हो जाती है।

प्रकाश संश्लेषण के लिए कार्बन डाइऑक्साइड पत्तियों द्वारा सीधे हवा से ली जाती है।ऑक्सीजन, जो प्रकाश संश्लेषण के दौरान पौधे द्वारा उत्पादित होती है, इसके विपरीत, हवा में छोड़ी जाती है। गैस विनिमय अंतरकोशिकीय स्थानों (कोशिकाओं के बीच के स्थान) द्वारा सुगम होता है।

प्रकाश संश्लेषण के दौरान बनने वाले कार्बनिक पदार्थ आंशिक रूप से पत्तियों में ही उपयोग किए जाते हैं, लेकिन मुख्य रूप से अन्य सभी अंगों में प्रवाहित होते हैं और अन्य कार्बनिक पदार्थों में परिवर्तित हो जाते हैं, ऊर्जा चयापचय में उपयोग किए जाते हैं, और आरक्षित पोषक तत्वों में परिवर्तित हो जाते हैं।

जैसा कि नाम से पता चलता है, प्रकाश संश्लेषण अनिवार्य रूप से कार्बनिक पदार्थों का प्राकृतिक संश्लेषण है, जो वायुमंडल और पानी से CO2 को ग्लूकोज और मुक्त ऑक्सीजन में परिवर्तित करता है।

इसके लिए सौर ऊर्जा की उपस्थिति आवश्यक है।

प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के लिए रासायनिक समीकरण को आम तौर पर निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है:

प्रकाश संश्लेषण के दो चरण होते हैं: अंधेरा और प्रकाश। प्रकाश संश्लेषण के अंधेरे चरण की रासायनिक प्रतिक्रियाएं प्रकाश चरण की प्रतिक्रियाओं से काफी भिन्न होती हैं, लेकिन प्रकाश संश्लेषण के अंधेरे और हल्के चरण एक दूसरे पर निर्भर करते हैं।

प्रकाश चरण पौधों की पत्तियों में विशेष रूप से सूर्य के प्रकाश में हो सकता है। अंधेरे के लिए कार्बन डाइऑक्साइड की उपस्थिति आवश्यक है, यही कारण है कि पौधे को इसे लगातार वायुमंडल से अवशोषित करना चाहिए। प्रकाश संश्लेषण के अंधेरे और प्रकाश चरणों की सभी तुलनात्मक विशेषताएं नीचे प्रदान की जाएंगी। इस प्रयोजन के लिए, एक तुलनात्मक तालिका "प्रकाश संश्लेषण के चरण" बनाई गई।

प्रकाश संश्लेषण का प्रकाश चरण

प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश चरण में मुख्य प्रक्रियाएं थायलाकोइड झिल्ली में होती हैं। इसमें क्लोरोफिल, इलेक्ट्रॉन परिवहन प्रोटीन, एटीपी सिंथेटेज़ (एक एंजाइम जो प्रतिक्रिया को तेज करता है) और सूर्य का प्रकाश शामिल है।

इसके अलावा, प्रतिक्रिया तंत्र को निम्नानुसार वर्णित किया जा सकता है: जब सूर्य का प्रकाश पौधों की हरी पत्तियों पर पड़ता है, तो उनकी संरचना में क्लोरोफिल इलेक्ट्रॉन (नकारात्मक चार्ज) उत्तेजित होते हैं, जो सक्रिय अवस्था में चले जाते हैं, वर्णक अणु को छोड़ देते हैं और अंत में समाप्त हो जाते हैं। थायलाकोइड के बाहर, जिसकी झिल्ली भी नकारात्मक रूप से चार्ज होती है। इसी समय, क्लोरोफिल अणुओं का ऑक्सीकरण होता है और पहले से ही ऑक्सीकरण वाले अणु कम हो जाते हैं, इस प्रकार पत्ती की संरचना में मौजूद पानी से इलेक्ट्रॉन निकल जाते हैं।

यह प्रक्रिया इस तथ्य की ओर ले जाती है कि पानी के अणु विघटित हो जाते हैं, और पानी के फोटोलिसिस के परिणामस्वरूप बने आयन अपने इलेक्ट्रॉन छोड़ देते हैं और ओएच रेडिकल में बदल जाते हैं जो आगे की प्रतिक्रिया करने में सक्षम होते हैं। ये प्रतिक्रियाशील OH रेडिकल फिर मिलकर पूर्ण विकसित पानी के अणु और ऑक्सीजन बनाते हैं। इस मामले में, मुक्त ऑक्सीजन बाहरी वातावरण में चली जाती है।

इन सभी प्रतिक्रियाओं और परिवर्तनों के परिणामस्वरूप, पत्ती थायलाकोइड झिल्ली एक तरफ सकारात्मक रूप से चार्ज होती है (H+ आयन के कारण), और दूसरी तरफ - नकारात्मक रूप से (इलेक्ट्रॉनों के कारण)। जब झिल्ली के दोनों किनारों पर इन आवेशों के बीच का अंतर 200 एमवी से अधिक हो जाता है, तो प्रोटॉन एटीपी सिंथेटेज़ एंजाइम के विशेष चैनलों से गुजरते हैं और इसके कारण, एडीपी एटीपी में परिवर्तित हो जाता है (फॉस्फोराइलेशन प्रक्रिया के परिणामस्वरूप)। और परमाणु हाइड्रोजन, जो पानी से निकलता है, विशिष्ट वाहक NADP+ को NADP·H2 में पुनर्स्थापित करता है। जैसा कि हम देख सकते हैं, प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश चरण के परिणामस्वरूप, तीन मुख्य प्रक्रियाएँ होती हैं:

1. एटीपी संश्लेषण;
2. NADP H2 का निर्माण;
3. मुक्त ऑक्सीजन का निर्माण.

उत्तरार्द्ध को वायुमंडल में छोड़ा जाता है, और एनएडीपी एच2 और एटीपी प्रकाश संश्लेषण के अंधेरे चरण में भाग लेते हैं।

प्रकाश संश्लेषण का अंधकारमय चरण

प्रकाश संश्लेषण के अंधेरे और हल्के चरणों में पौधे की ओर से बड़े ऊर्जा व्यय की विशेषता होती है, लेकिन अंधेरे चरण तेजी से आगे बढ़ता है और कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है। अंधेरे चरण की प्रतिक्रियाओं के लिए सूर्य के प्रकाश की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए वे दिन और रात दोनों समय हो सकते हैं।

इस चरण की सभी मुख्य प्रक्रियाएं पौधे के क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में होती हैं और वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड के क्रमिक परिवर्तनों की एक अनूठी श्रृंखला का प्रतिनिधित्व करती हैं। ऐसी श्रृंखला में पहली प्रतिक्रिया कार्बन डाइऑक्साइड का स्थिरीकरण है। इसे अधिक सुचारू रूप से और तेजी से करने के लिए, प्रकृति ने एंजाइम RiBP-कार्बोक्सिलेज़ प्रदान किया, जो CO2 के निर्धारण को उत्प्रेरित करता है।

इसके बाद, प्रतिक्रियाओं का एक पूरा चक्र होता है, जिसके पूरा होने पर फॉस्फोग्लिसरिक एसिड का ग्लूकोज (प्राकृतिक चीनी) में रूपांतरण होता है। ये सभी प्रतिक्रियाएं एटीपी और एनएडीपी एच2 की ऊर्जा का उपयोग करती हैं, जो प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश चरण में बनाई गई थीं। ग्लूकोज के अलावा, प्रकाश संश्लेषण अन्य पदार्थ भी पैदा करता है। इनमें विभिन्न अमीनो एसिड, फैटी एसिड, ग्लिसरॉल और न्यूक्लियोटाइड शामिल हैं।

प्रकाश संश्लेषण के चरण: तुलना तालिका

प्रकाश संश्लेषण - वीडियो

प्लास्टिड तीन प्रकार के होते हैं:

• क्लोरोप्लास्ट- हरा, कार्य - प्रकाश संश्लेषण
• क्रोमोप्लास्ट- लाल और पीले, जीर्ण क्लोरोप्लास्ट हैं, पंखुड़ियों और फलों को चमकीले रंग दे सकते हैं।
• ल्यूकोप्लास्ट- रंगहीन, कार्य - पदार्थों का भंडारण।

क्लोरोप्लास्ट की संरचना

दो झिल्लियों से ढका हुआ। बाहरी झिल्ली चिकनी होती है, भीतरी झिल्ली में अंदर की ओर वृद्धि होती है - थायलाकोइड्स। लघु थायलाकोइड्स के ढेर कहलाते हैं अनाज, वे यथासंभव अधिक प्रकाश संश्लेषक एंजाइमों को समायोजित करने के लिए आंतरिक झिल्ली के क्षेत्र को बढ़ाते हैं।

क्लोरोप्लास्ट के आंतरिक वातावरण को स्ट्रोमा कहा जाता है। इसमें गोलाकार डीएनए और राइबोसोम होते हैं, जिसके कारण क्लोरोप्लास्ट स्वतंत्र रूप से अपने प्रोटीन का हिस्सा बनते हैं, यही कारण है कि उन्हें अर्ध-स्वायत्त अंगक कहा जाता है। (ऐसा माना जाता है कि प्लास्टिड पहले मुक्त बैक्टीरिया थे जो एक बड़ी कोशिका द्वारा अवशोषित होते थे, लेकिन पचते नहीं थे।)

प्रकाश संश्लेषण (सरल)

रोशनी में हरी पत्तियों में
क्लोरोप्लास्ट में क्लोरोफिल का उपयोग किया जाता है
कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से
ग्लूकोज और ऑक्सीजन का संश्लेषण होता है।

प्रकाश संश्लेषण (मध्यम कठिनाई)

1. प्रकाश चरण.
क्लोरोप्लास्ट के ग्रैना में प्रकाश में होता है। प्रकाश के प्रभाव में, पानी का अपघटन (फोटोलिसिस) होता है, जिससे ऑक्सीजन का उत्पादन होता है, जो निकलती है, साथ ही हाइड्रोजन परमाणु (एनएडीपी-एच) और एटीपी ऊर्जा भी होती है, जिसका उपयोग अगले चरण में किया जाता है।

2. अंधकार चरण.
क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में, प्रकाश और अंधेरे दोनों में होता है (प्रकाश की आवश्यकता नहीं होती है)। पर्यावरण से प्राप्त कार्बन डाइऑक्साइड और पिछले चरण में प्राप्त हाइड्रोजन परमाणुओं से, पिछले चरण में प्राप्त एटीपी की ऊर्जा का उपयोग करके ग्लूकोज को संश्लेषित किया जाता है।

सबसे सही विकल्प में से एक चुनें। सेलुलर ऑर्गेनेल जिसमें डीएनए अणु होता है
1) राइबोसोम
2) क्लोरोप्लास्ट
3) कोशिका केंद्र
4) गोल्गी कॉम्प्लेक्स

उत्तर

सबसे सही विकल्प में से एक चुनें। प्रकाश संश्लेषण के अंधेरे चरण में हाइड्रोजन परमाणु किस पदार्थ के संश्लेषण में भाग लेते हैं?
1)एनएडीपी-2एच
2) ग्लूकोज
3)एटीपी
4) पानी

उत्तर

सबसे सही विकल्प में से एक चुनें। किस कोशिकांग में DNA होता है?
1) रिक्तिका
2) राइबोसोम
3) क्लोरोप्लास्ट
4) लाइसोसोम

उत्तर

सबसे सही विकल्प में से एक चुनें। कोशिकाओं में प्राथमिक ग्लूकोज संश्लेषण होता है
1) माइटोकॉन्ड्रिया
2) एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम
3) गोल्गी कॉम्प्लेक्स
4) क्लोरोप्लास्ट

उत्तर

सबसे सही विकल्प में से एक चुनें। प्रकाश संश्लेषण के दौरान ऑक्सीजन अणुओं का निर्माण अणुओं के अपघटन के कारण होता है
1) कार्बन डाइऑक्साइड
2) ग्लूकोज
3)एटीपी
4) पानी

उत्तर

सबसे सही विकल्प में से एक चुनें। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया को जीवमंडल में कार्बन चक्र की महत्वपूर्ण कड़ियों में से एक माना जाना चाहिए, क्योंकि इसके दौरान
1) पौधे निर्जीव प्रकृति से कार्बन को जीवित पदार्थ में अवशोषित करते हैं
2) पौधे वायुमंडल में ऑक्सीजन छोड़ते हैं
3) श्वसन के दौरान जीव कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं
4) औद्योगिक उत्पादन वातावरण को कार्बन डाइऑक्साइड से भर देता है

उत्तर

सबसे सही विकल्प में से एक चुनें। क्या प्रकाश संश्लेषण के बारे में निम्नलिखित कथन सही हैं? ए) प्रकाश चरण में, प्रकाश की ऊर्जा ग्लूकोज के रासायनिक बंधों की ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। बी) डार्क चरण प्रतिक्रियाएं थायलाकोइड झिल्ली पर होती हैं, जिसमें कार्बन डाइऑक्साइड अणु प्रवेश करते हैं।
1) केवल A सही है
2) केवल B सही है
3) दोनों निर्णय सही हैं
4) दोनों निर्णय गलत हैं

उत्तर

क्लोरोप्लास्ट
1. दो को छोड़कर निम्नलिखित सभी विशेषताओं का उपयोग क्लोरोप्लास्ट की संरचना और कार्यों का वर्णन करने के लिए किया जा सकता है। सामान्य सूची से "छोड़ दी गई" दो विशेषताओं की पहचान करें और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1) एक दोहरी झिल्ली वाला अंगक है
2) इसका अपना बंद डीएनए अणु है
3) एक अर्ध-स्वायत्त अंग है
4) धुरी बनाता है
5) सुक्रोज के साथ कोशिका रस से भरा हुआ

उत्तर

2. क्लोरोप्लास्ट की संरचना और कार्यों की तीन विशेषताओं का चयन करें
1) आंतरिक झिल्लियाँ क्राइस्टे बनाती हैं
2) अनाजों में अनेक अभिक्रियाएँ होती हैं
3) इनमें ग्लूकोज संश्लेषण होता है
4) लिपिड संश्लेषण का स्थल हैं
5) दो अलग-अलग कणों से मिलकर बनता है
6) डबल-झिल्ली अंगक

उत्तर

3. छह में से तीन सही उत्तर चुनें और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है। पादप कोशिकाओं के क्लोरोप्लास्ट में निम्नलिखित प्रक्रियाएँ होती हैं:
1) पॉलीसेकेराइड का हाइड्रोलिसिस
2) पाइरुविक एसिड का टूटना
3) पानी का फोटोलिसिस
4) वसा का फैटी एसिड और ग्लिसरॉल में टूटना
5) कार्बोहाइड्रेट का संश्लेषण
6) एटीपी संश्लेषण

उत्तर

क्लोरोप्लास्ट को छोड़कर
1. प्लास्टिड्स का वर्णन करने के लिए दो को छोड़कर निम्नलिखित शब्दों का उपयोग किया जाता है। सामान्य सूची से "छोड़ दिए गए" दो शब्दों की पहचान करें और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें तालिका में दर्शाया गया है।
1) वर्णक
2) ग्लाइकोकैलिक्स
3) ग्रैना
4) क्रिस्टा
5) थायलाकोइड

उत्तर

2. क्लोरोप्लास्ट का वर्णन करने के लिए निम्नलिखित में से दो को छोड़कर सभी विशेषताओं का उपयोग किया जा सकता है। दो विशेषताओं की पहचान करें जो सामान्य सूची से "बाहर हो जाती हैं" और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1) डबल-झिल्ली अंगक
2) कार्बनिक पदार्थ बनाने के लिए प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करें
3) आंतरिक झिल्लियाँ क्राइस्टे बनाती हैं
4) ग्लूकोज संश्लेषण क्रिस्टी झिल्ली पर होता है
5) कार्बोहाइड्रेट संश्लेषण के लिए प्रारंभिक सामग्री कार्बन डाइऑक्साइड और पानी हैं

उत्तर

स्ट्रोमा - थायलाकोइड
क्लोरोप्लास्ट में प्रक्रियाओं और उनके स्थानीयकरण के बीच एक पत्राचार स्थापित करें: 1) स्ट्रोमा, 2) थायलाकोइड। संख्या 1 और 2 को अक्षरों के अनुरूप क्रम में लिखें।
ए) एटीपी का उपयोग
बी) पानी का फोटोलिसिस
बी) क्लोरोफिल की उत्तेजना
डी) पेन्टोज़ का निर्माण
डी) एंजाइम श्रृंखला के साथ इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण

उत्तर

1. नीचे सूचीबद्ध विशेषताएं, दो को छोड़कर, चित्रित कोशिका अंग की संरचना और कार्यों का वर्णन करने के लिए उपयोग की जाती हैं। दो विशेषताओं की पहचान करें जो सामान्य सूची से "बाहर हो जाती हैं" और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।

2) एटीपी अणुओं को जमा करता है
3) प्रकाश संश्लेषण प्रदान करता है

5) अर्ध-स्वायत्तता है

उत्तर

2. नीचे सूचीबद्ध सभी विशेषताओं, दो को छोड़कर, का उपयोग चित्र में दिखाए गए सेल ऑर्गेनेल का वर्णन करने के लिए किया जा सकता है। सामान्य सूची से "छोड़ दी गई" दो विशेषताओं की पहचान करें और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1) एकल-झिल्ली अंगक
2) क्रिस्टे और क्रोमेटिन से युक्त होता है
3) इसमें गोलाकार डीएनए होता है
4) अपने स्वयं के प्रोटीन का संश्लेषण करता है
5) विभाजन करने में सक्षम

उत्तर

नीचे सूचीबद्ध विशेषताएं, दो को छोड़कर, चित्रित कोशिका अंग की संरचना और कार्यों का वर्णन करने के लिए उपयोग की जाती हैं। दो विशेषताओं की पहचान करें जो सामान्य सूची से "बाहर हो जाती हैं" और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1) बायोपॉलिमर को मोनोमर्स में तोड़ता है
2) एटीपी अणुओं को जमा करता है
3) प्रकाश संश्लेषण प्रदान करता है
4) डबल-झिल्ली ऑर्गेनेल को संदर्भित करता है
5) अर्ध-स्वायत्तता है

उत्तर

रोशनी
1. पांच में से दो सही उत्तर चुनें और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है। कोशिका में प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश चरण के दौरान
1) पानी के अणुओं के अपघटन के परिणामस्वरूप ऑक्सीजन का निर्माण होता है
2) कार्बोहाइड्रेट कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से संश्लेषित होते हैं
3) स्टार्च बनाने के लिए ग्लूकोज अणुओं का पोलीमराइजेशन होता है
4) एटीपी अणुओं का संश्लेषण होता है
5) एटीपी अणुओं की ऊर्जा कार्बोहाइड्रेट के संश्लेषण पर खर्च होती है

उत्तर

2. सामान्य सूची से तीन सही कथनों की पहचान करें, और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें तालिका में दर्शाया गया है। प्रकाश चरण के दौरान प्रकाश संश्लेषण होता है
1) पानी का फोटोलिसिस


4) NADP+ ट्रांसपोर्टर के साथ हाइड्रोजन कनेक्शन

उत्तर

प्रकाश को छोड़कर
1. दो को छोड़कर नीचे दिए गए सभी संकेतों का उपयोग प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश चरण की प्रक्रियाओं को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। सामान्य सूची से "छोड़ दी गई" दो विशेषताओं की पहचान करें और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1) पानी का फोटोलिसिस
2) कार्बन डाइऑक्साइड का ग्लूकोज में अपचयन
3) सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग करके एटीपी अणुओं का संश्लेषण
4) आणविक ऑक्सीजन का निर्माण
5) कार्बोहाइड्रेट के संश्लेषण के लिए एटीपी अणुओं की ऊर्जा का उपयोग

उत्तर

2. नीचे सूचीबद्ध सभी विशेषताओं, दो को छोड़कर, का उपयोग प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश चरण का वर्णन करने के लिए किया जा सकता है। सामान्य सूची से "छोड़ दी गई" दो विशेषताओं की पहचान करें और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1) एक उप-उत्पाद बनता है - ऑक्सीजन
2) क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में होता है
3) कार्बन डाइऑक्साइड का बंधन
4) एटीपी संश्लेषण
5) जल का प्रकाश अपघटन

उत्तर

3. दो को छोड़कर नीचे सूचीबद्ध सभी विशेषताओं का उपयोग चित्र में दिखाए गए प्रकाश संश्लेषण के चरण का वर्णन करने के लिए किया जाता है। दो विशेषताओं की पहचान करें जो सामान्य सूची से "बाहर हो जाती हैं" और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है। इस स्तर पर
1) ग्लूकोज संश्लेषण होता है
2) केल्विन चक्र शुरू होता है
3) एटीपी का संश्लेषण होता है
4) जल का प्रकाश अपघटन होता है
5) हाइड्रोजन NADP के साथ संयोजित होता है

उत्तर

अँधेरा
तीन विकल्प चुनें. प्रकाश संश्लेषण के अंधेरे चरण की विशेषता है
1) क्लोरोप्लास्ट की आंतरिक झिल्लियों पर प्रक्रियाओं का घटित होना
2) ग्लूकोज संश्लेषण
3) कार्बन डाइऑक्साइड का स्थिरीकरण
4) क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में प्रक्रियाओं का क्रम
5) जल के फोटोलिसिस की उपस्थिति
6) एटीपी का गठन

उत्तर

सिवाय अंधेरा
1. दो को छोड़कर, नीचे सूचीबद्ध अवधारणाओं का उपयोग प्रकाश संश्लेषण के अंधेरे चरण का वर्णन करने के लिए किया जाता है। दो अवधारणाओं की पहचान करें जो सामान्य सूची से "बाहर हो जाती हैं" और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।

2) फोटोलिसिस
3) NADP 2H का ऑक्सीकरण
4) ग्रैना
5) स्ट्रोमा

उत्तर

2. नीचे सूचीबद्ध सभी विशेषताओं, दो को छोड़कर, का उपयोग प्रकाश संश्लेषण के अंधेरे चरण का वर्णन करने के लिए किया जाता है। सामान्य सूची से "छोड़ दी गई" दो विशेषताओं की पहचान करें और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1) ऑक्सीजन का निर्माण
2) कार्बन डाइऑक्साइड स्थिरीकरण
3) एटीपी ऊर्जा का उपयोग
4) ग्लूकोज संश्लेषण
5) क्लोरोफिल की उत्तेजना

उत्तर

हल्का गहरा
1. प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया और उस चरण के बीच एक पत्राचार स्थापित करें जिसमें यह होता है: 1) प्रकाश, 2) अंधेरा। संख्या 1 और 2 को सही क्रम में लिखें।
ए) NADP-2H अणुओं का निर्माण
बी) ऑक्सीजन जारी करना
बी) मोनोसैकेराइड संश्लेषण
डी) एटीपी अणुओं का संश्लेषण
डी) कार्बोहाइड्रेट में कार्बन डाइऑक्साइड का योग

उत्तर

2. प्रकाश संश्लेषण की विशेषता और चरण के बीच एक पत्राचार स्थापित करें: 1) प्रकाश, 2) अंधेरा। संख्या 1 और 2 को सही क्रम में लिखें।
ए) पानी का फोटोलिसिस
बी) कार्बन डाइऑक्साइड निर्धारण
बी) एटीपी अणुओं का विभाजन
डी) प्रकाश क्वांटा द्वारा क्लोरोफिल का उत्तेजना
डी) ग्लूकोज संश्लेषण

उत्तर

3. प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया और उस चरण के बीच एक पत्राचार स्थापित करें जिसमें यह होता है: 1) प्रकाश, 2) अंधेरा। संख्या 1 और 2 को सही क्रम में लिखें।
ए) NADP*2H अणुओं का निर्माण
बी) ऑक्सीजन जारी करना
बी) ग्लूकोज संश्लेषण
डी) एटीपी अणुओं का संश्लेषण
डी) कार्बन डाइऑक्साइड की कमी

उत्तर

4. प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रियाओं और चरण के बीच एक पत्राचार स्थापित करें: 1) प्रकाश, 2) अंधेरा। संख्या 1 और 2 को अक्षरों के अनुरूप क्रम में लिखें।
ए) ग्लूकोज का पोलीमराइजेशन
बी) कार्बन डाइऑक्साइड बाइंडिंग
बी) एटीपी संश्लेषण
डी) पानी का फोटोलिसिस
डी) हाइड्रोजन परमाणुओं का निर्माण
ई) ग्लूकोज संश्लेषण

उत्तर

5. प्रकाश संश्लेषण के चरणों और उनकी विशेषताओं के बीच एक पत्राचार स्थापित करें: 1) प्रकाश, 2) अंधेरा। संख्या 1 और 2 को अक्षरों के अनुरूप क्रम में लिखें।
ए) पानी का फोटोलिसिस होता है
बी) एटीपी बनता है
बी) वायुमंडल में ऑक्सीजन छोड़ी जाती है
डी) एटीपी ऊर्जा के व्यय के साथ आगे बढ़ता है
डी) प्रतिक्रियाएं प्रकाश और अंधेरे दोनों में हो सकती हैं

उत्तर

6 शनि. प्रकाश संश्लेषण के चरणों और उनकी विशेषताओं के बीच एक पत्राचार स्थापित करें: 1) प्रकाश, 2) अंधेरा। संख्या 1 और 2 को अक्षरों के अनुरूप क्रम में लिखें।
ए) एनएडीपी+ की बहाली
बी) झिल्ली के पार हाइड्रोजन आयनों का परिवहन
बी) क्लोरोप्लास्ट के ग्रैना में होता है
डी) कार्बोहाइड्रेट अणुओं का संश्लेषण होता है
डी) क्लोरोफिल इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तर पर चले जाते हैं
ई) एटीपी ऊर्जा की खपत होती है

उत्तर

गठन 7:
ए) उत्तेजित इलेक्ट्रॉनों की गति
बी) NADP-2R का NADP+ में रूपांतरण
बी) एनएडीपीएच का ऑक्सीकरण
डी) आणविक ऑक्सीजन बनती है
डी) प्रक्रियाएं क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में होती हैं

परिणाम को
1. प्रकाश संश्लेषण के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं का सही क्रम स्थापित करें। तालिका में उन संख्याओं को लिखिए जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1)कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग
2) ऑक्सीजन का निर्माण
3) कार्बोहाइड्रेट संश्लेषण
4) एटीपी अणुओं का संश्लेषण
5) क्लोरोफिल का उत्तेजना

उत्तर

2. प्रकाश संश्लेषण प्रक्रियाओं का सही क्रम स्थापित करें।
1)सौर ऊर्जा का एटीपी ऊर्जा में रूपांतरण
2) क्लोरोफिल के उत्तेजित इलेक्ट्रॉनों का निर्माण
3) कार्बन डाइऑक्साइड स्थिरीकरण
4) स्टार्च का निर्माण
5) एटीपी ऊर्जा का ग्लूकोज ऊर्जा में रूपांतरण

उत्तर

3. प्रकाश संश्लेषण के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं का क्रम स्थापित करें। संख्याओं का संगत क्रम लिखिए।
1) कार्बन डाइऑक्साइड स्थिरीकरण
2) एटीपी टूटना और ऊर्जा रिलीज
3) ग्लूकोज संश्लेषण
4) एटीपी अणुओं का संश्लेषण
5) क्लोरोफिल की उत्तेजना

उत्तर

प्रकाश संश्लेषण
प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में शामिल कोशिकांगों और उनकी संरचनाओं का चयन करें।
1) लाइसोसोम
2) क्लोरोप्लास्ट
3) थायलाकोइड्स
4) अनाज
5) रिक्तिकाएँ
6) राइबोसोम

उत्तर

प्रकाश संश्लेषण को छोड़कर
प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया का वर्णन करने के लिए निम्नलिखित में से दो को छोड़कर सभी विशेषताओं का उपयोग किया जा सकता है। सामान्य सूची से "छोड़ दी गई" दो विशेषताओं की पहचान करें, और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें आपके उत्तर में दर्शाया गया है।
1) प्रक्रिया को पूरा करने के लिए प्रकाश ऊर्जा का उपयोग किया जाता है।
2) यह प्रक्रिया एंजाइमों की उपस्थिति में होती है।
3) प्रक्रिया में केंद्रीय भूमिका क्लोरोफिल अणु की होती है।
4) यह प्रक्रिया ग्लूकोज अणु के टूटने के साथ होती है।
5) यह प्रक्रिया प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में नहीं हो सकती।

उत्तर

तालिका का विश्लेषण करें. सूची में दी गई अवधारणाओं और शब्दों का उपयोग करके तालिका के रिक्त कक्षों को भरें। प्रत्येक अक्षरयुक्त सेल के लिए, दी गई सूची से उचित शब्द का चयन करें।
1) थायलाकोइड झिल्ली
2) प्रकाश चरण
3) अकार्बनिक कार्बन का स्थिरीकरण
4) जल का प्रकाश संश्लेषण
5) अंधकार चरण
6) कोशिका कोशिका द्रव्य

उत्तर

"प्रकाश संश्लेषण की प्रतिक्रियाएँ" तालिका का विश्लेषण करें। प्रत्येक अक्षर के लिए, दी गई सूची से संबंधित शब्द का चयन करें।
1) ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण
2) NADP-2H का ऑक्सीकरण
3) थायलाकोइड झिल्ली
4) ग्लाइकोलाइसिस
5) पेन्टोज़ में कार्बन डाइऑक्साइड का योग
6) ऑक्सीजन का निर्माण
7) राइबुलोज डाइफॉस्फेट और ग्लूकोज का निर्माण
8) 38 एटीपी का संश्लेषण

उत्तर

संख्यात्मक नोटेशन का उपयोग करते हुए, प्रस्तावित सूची से गायब शब्दों को "एक पौधे में कार्बनिक पदार्थों का संश्लेषण" पाठ में डालें। चयनित संख्याओं को अक्षरों के अनुरूप क्रम में लिखें। पौधे अपने अस्तित्व के लिए आवश्यक ऊर्जा को कार्बनिक पदार्थों के रूप में संग्रहित करते हैं। इन पदार्थों का संश्लेषण __________ (ए) के दौरान होता है। यह प्रक्रिया पत्ती कोशिकाओं में __________ (बी) - विशेष हरे प्लास्टिड में होती है। इनमें एक विशेष हरा पदार्थ होता है - __________ (बी)। पानी और कार्बन डाइऑक्साइड के अलावा कार्बनिक पदार्थों के निर्माण के लिए एक शर्त __________ (डी) है।
शर्तों की सूची:
1) श्वास
2) वाष्पीकरण
3) ल्यूकोप्लास्ट
4) भोजन
5) प्रकाश
6) प्रकाश संश्लेषण
7) क्लोरोप्लास्ट
8) क्लोरोफिल

उत्तर

प्रक्रिया के चरणों और प्रक्रियाओं के बीच एक पत्राचार स्थापित करें: 1) प्रकाश संश्लेषण, 2) प्रोटीन जैवसंश्लेषण। संख्या 1 और 2 को सही क्रम में लिखें।
ए) मुक्त ऑक्सीजन जारी करना
बी) अमीनो एसिड के बीच पेप्टाइड बांड का गठन
बी) डीएनए पर एमआरएनए का संश्लेषण
डी) अनुवाद प्रक्रिया
डी) कार्बोहाइड्रेट की बहाली
ई) NADP+ का NADP 2H में रूपांतरण

उत्तर

© डी.वी. पॉज़्न्याकोव, 2009-2019

पौधे अपनी जड़ों से पानी और खनिज प्राप्त करते हैं। पत्तियाँ पौधों को जैविक पोषण प्रदान करती हैं। जड़ों के विपरीत, वे मिट्टी में नहीं, बल्कि हवा में होते हैं, इसलिए वे मिट्टी नहीं, बल्कि वायु पोषण प्रदान करते हैं।

पौधों के हवाई पोषण के अध्ययन के इतिहास से

पौधों के पोषण के बारे में ज्ञान धीरे-धीरे एकत्रित हुआ। लगभग 350 साल पहले, डच वैज्ञानिक जान हेल्मोंट ने पौधों के पोषण के अध्ययन के लिए पहला प्रयोग किया था। उन्होंने मिट्टी से भरे मिट्टी के बर्तन में केवल पानी डालकर विलो उगाया। वैज्ञानिक ने गिरी हुई पत्तियों को सावधानीपूर्वक तौला। पांच वर्षों के बाद, गिरी हुई पत्तियों सहित विलो का द्रव्यमान 74.5 किलोग्राम बढ़ गया, और मिट्टी का द्रव्यमान केवल 57 ग्राम कम हो गया। इसके आधार पर, हेल्मोंट इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि पौधे के सभी पदार्थ मिट्टी से नहीं बनते हैं , लेकिन पानी से. यह राय कि पौधे का आकार केवल पानी के कारण ही बढ़ता है, 18वीं शताब्दी के अंत तक कायम रहा।

1771 में, अंग्रेजी रसायनज्ञ जोसेफ प्रिस्टले ने कार्बन डाइऑक्साइड, या जैसा कि उन्होंने इसे "खराब हवा" कहा था, का अध्ययन किया और एक उल्लेखनीय खोज की। यदि आप मोमबत्ती जलाकर उसे कांच के ढक्कन से ढक दें तो वह थोड़ा जलने के बाद बुझ जाएगी। ऐसे हुड के नीचे एक चूहे का दम घुटने लगता है। हालाँकि, यदि आप चूहे की टोपी के नीचे पुदीने की शाखा रखते हैं, तो चूहे का दम नहीं घुटता और वह जीवित रहता है। इसका मतलब यह है कि पौधे जानवरों के सांस लेने से खराब हुई हवा को "सही" करते हैं, यानी वे कार्बन डाइऑक्साइड को ऑक्सीजन में बदलते हैं।

1862 में, जर्मन वनस्पतिशास्त्री जूलियस सैक्स ने प्रयोगों के माध्यम से साबित किया कि हरे पौधे न केवल ऑक्सीजन का उत्पादन करते हैं, बल्कि कार्बनिक पदार्थ भी बनाते हैं जो अन्य सभी जीवों के लिए भोजन के रूप में काम करते हैं।

प्रकाश संश्लेषण

हरे पौधों और अन्य जीवित जीवों के बीच मुख्य अंतर उनकी कोशिकाओं में क्लोरोफिल युक्त क्लोरोप्लास्ट की उपस्थिति है। क्लोरोफिल में सूर्य की किरणों को ग्रहण करने का गुण होता है, जिसकी ऊर्जा कार्बनिक पदार्थों के निर्माण के लिए आवश्यक होती है। सौर ऊर्जा का उपयोग करके कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से कार्बनिक पदार्थ बनाने की प्रक्रिया को प्रकाश संश्लेषण (ग्रीक pbo1os प्रकाश) कहा जाता है। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के दौरान, न केवल कार्बनिक पदार्थ - शर्करा - बनते हैं, बल्कि ऑक्सीजन भी निकलती है।

योजनाबद्ध रूप से, प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:

पानी जड़ों द्वारा अवशोषित होता है और जड़ों और तने की प्रवाहकीय प्रणाली के माध्यम से पत्तियों तक चला जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड वायु का एक घटक है। यह खुले रंध्रों के माध्यम से पत्तियों में प्रवेश करता है। कार्बन डाइऑक्साइड का अवशोषण पत्ती की संरचना द्वारा सुगम होता है: पत्ती के ब्लेड की सपाट सतह, जो हवा के संपर्क के क्षेत्र को बढ़ाती है, और त्वचा में बड़ी संख्या में रंध्रों की उपस्थिति होती है।

प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप बनने वाली शर्करा स्टार्च में परिवर्तित हो जाती है। स्टार्च एक कार्बनिक पदार्थ है जो पानी में नहीं घुलता। आयोडीन घोल का उपयोग करके Kgo का आसानी से पता लगाया जा सकता है।

प्रकाश के संपर्क में आने वाली पत्तियों में स्टार्च बनने के प्रमाण

आइए सिद्ध करें कि पौधों की हरी पत्तियों में स्टार्च कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से बनता है। ऐसा करने के लिए, एक प्रयोग पर विचार करें जो एक बार जूलियस सैक्स द्वारा किया गया था।

एक हाउसप्लांट (जेरेनियम या प्रिमरोज़) को दो दिनों के लिए अंधेरे में रखा जाता है ताकि सारा स्टार्च महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के लिए उपयोग हो जाए। फिर कई पत्तों को दोनों तरफ से काले कागज से ढक दिया जाता है ताकि उनका केवल एक हिस्सा ही ढका रहे। दिन के दौरान, पौधे को प्रकाश के संपर्क में रखा जाता है, और रात में इसे टेबल लैंप का उपयोग करके अतिरिक्त रूप से रोशन किया जाता है।

एक दिन के बाद, अध्ययन के तहत पत्तियों को काट दिया जाता है। यह पता लगाने के लिए कि पत्ती के किस भाग में स्टार्च बनता है, पत्तियों को पानी में उबाला जाता है (स्टार्च के दानों को फुलाने के लिए) और फिर गर्म शराब में रखा जाता है (क्लोरोफिल घुल जाता है और पत्ती बदरंग हो जाती है)। फिर पत्तियों को पानी में धोया जाता है और आयोडीन के कमजोर घोल से उपचारित किया जाता है। इस प्रकार, पत्तियों के वे क्षेत्र जो प्रकाश के संपर्क में आए हैं, आयोडीन की क्रिया से नीला रंग प्राप्त कर लेते हैं। इसका मतलब यह है कि पत्ती के प्रकाशित भाग की कोशिकाओं में स्टार्च का निर्माण हुआ। अतः प्रकाश संश्लेषण केवल प्रकाश में ही होता है।

प्रकाश संश्लेषण के लिए कार्बन डाइऑक्साइड की आवश्यकता का प्रमाण

यह साबित करने के लिए कि पत्तियों में स्टार्च के निर्माण के लिए कार्बन डाइऑक्साइड आवश्यक है, हाउसप्लांट को भी पहले अंधेरे में रखा जाता है। फिर पत्तियों में से एक को थोड़ी मात्रा में चूने के पानी के साथ एक फ्लास्क में रखा जाता है। फ्लास्क को रुई के फाहे से बंद कर दिया जाता है। पौधा प्रकाश के संपर्क में है. कार्बन डाइऑक्साइड चूने के पानी द्वारा अवशोषित होता है, इसलिए यह फ्लास्क में नहीं होगा। पत्ती को काट दिया जाता है और, पिछले प्रयोग की तरह, स्टार्च की उपस्थिति की जांच की जाती है। इसे गर्म पानी और अल्कोहल में रखा जाता है और आयोडीन के घोल से उपचारित किया जाता है। हालाँकि, इस मामले में, प्रयोग का परिणाम अलग होगा: पत्ता नीला नहीं होगा, क्योंकि इसमें स्टार्च नहीं होता. अतः स्टार्च के निर्माण के लिए प्रकाश और पानी के अलावा कार्बन डाइऑक्साइड की भी आवश्यकता होती है।

इस प्रकार, हमने इस प्रश्न का उत्तर दिया कि पौधे को हवा से क्या भोजन मिलता है। अनुभव से पता चला है कि यह कार्बन डाइऑक्साइड है। यह कार्बनिक पदार्थ के निर्माण के लिए आवश्यक है।

वे जीव जो अपने शरीर के निर्माण के लिए स्वतंत्र रूप से कार्बनिक पदार्थों का निर्माण करते हैं, ऑटोट्रोफैमनेस कहलाते हैं (ग्रीक ऑटोस - स्वयं, ट्रोफी - भोजन)।

प्रकाश संश्लेषण के दौरान ऑक्सीजन उत्पादन का प्रमाण

यह साबित करने के लिए कि प्रकाश संश्लेषण के दौरान, पौधे बाहरी वातावरण में ऑक्सीजन छोड़ते हैं, जलीय पौधे एलोडिया के साथ एक प्रयोग पर विचार करें। एलोडिया के अंकुरों को पानी के एक बर्तन में डुबोया जाता है और ऊपर से एक फ़नल से ढक दिया जाता है। फ़नल के अंत में पानी से भरी एक परखनली रखें। पौधे को दो से तीन दिनों तक प्रकाश के संपर्क में रखा जाता है। प्रकाश में, एलोडिया गैस के बुलबुले पैदा करता है। वे टेस्ट ट्यूब के शीर्ष पर जमा हो जाते हैं, जिससे पानी विस्थापित हो जाता है। यह पता लगाने के लिए कि यह किस प्रकार की गैस है, परखनली को सावधानीपूर्वक हटा दिया जाता है और उसमें एक सुलगती हुई किरच डाल दी जाती है। किरच चमकती है. इसका मतलब है कि फ्लास्क में ऑक्सीजन जमा हो गई है, जो दहन का समर्थन करती है।

पौधों की लौकिक भूमिका

क्लोरोफिल युक्त पौधे सौर ऊर्जा को अवशोषित करने में सक्षम होते हैं। इसलिए के.ए. तिमिर्याज़ेव ने पृथ्वी पर उनकी भूमिका को लौकिक कहा। कार्बनिक पदार्थों में संग्रहीत सौर ऊर्जा का कुछ भाग लंबे समय तक संग्रहीत किया जा सकता है। कोयला, पीट, तेल उन पदार्थों से बनते हैं जो प्राचीन भूवैज्ञानिक काल में हरे पौधों द्वारा बनाए गए थे और सूर्य की ऊर्जा को अवशोषित करते थे। प्राकृतिक दहनशील पदार्थों को जलाकर, एक व्यक्ति लाखों साल पहले हरे पौधों द्वारा संग्रहीत ऊर्जा को छोड़ता है।

गैर-क्लोरोफिल प्रकाश संश्लेषण

स्थानिक स्थानीयकरण

पादप प्रकाश संश्लेषण क्लोरोप्लास्ट में होता है: कोशिका के पृथक दोहरे झिल्ली वाले अंग। क्लोरोप्लास्ट फलों और तनों की कोशिकाओं में पाए जा सकते हैं, लेकिन प्रकाश संश्लेषण का मुख्य अंग, इसके संचालन के लिए शारीरिक रूप से अनुकूलित, पत्ती है। पत्ती में, पलिसडे पैरेन्काइमा ऊतक क्लोरोप्लास्ट से भरपूर होता है। पतित पत्तियों (जैसे कैक्टि) वाले कुछ रसीलों में, मुख्य प्रकाश संश्लेषक गतिविधि तने से जुड़ी होती है।

चपटी पत्ती के आकार के कारण प्रकाश संश्लेषण के लिए प्रकाश अधिक पूर्ण रूप से ग्रहण किया जाता है, जो सतह से आयतन का उच्च अनुपात प्रदान करता है। जल को जड़ से वाहिकाओं (पत्ती शिराओं) के विकसित नेटवर्क के माध्यम से पहुंचाया जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड आंशिक रूप से छल्ली और एपिडर्मिस के माध्यम से प्रसार द्वारा प्रवेश करती है, लेकिन इसका अधिकांश भाग रंध्र के माध्यम से पत्ती में और पत्ती के माध्यम से अंतरकोशिकीय स्थान के माध्यम से फैलता है। सीएएम प्रकाश संश्लेषण करने वाले पौधों ने कार्बन डाइऑक्साइड के सक्रिय अवशोषण के लिए विशेष तंत्र विकसित किया है।

क्लोरोप्लास्ट का आंतरिक स्थान रंगहीन सामग्री (स्ट्रोमा) से भरा होता है और झिल्लियों (लैमेला) द्वारा प्रवेश किया जाता है, जो एक दूसरे से जुड़े होने पर, थायलाकोइड्स बनाते हैं, जो बदले में ग्रेना नामक ढेर में समूहित हो जाते हैं। इंट्राथाइलाकोइड स्पेस अलग हो जाता है और बाकी स्ट्रोमा के साथ संचार नहीं करता है; यह भी माना जाता है कि सभी थायलाकोइड्स का आंतरिक स्थान एक दूसरे के साथ संचार करता है। प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश चरण झिल्लियों तक ही सीमित होते हैं; CO2 का स्वपोषी निर्धारण स्ट्रोमा में होता है।

क्लोरोप्लास्ट का अपना डीएनए, आरएनए, राइबोसोम (70 के दशक का प्रकार) होता है, और प्रोटीन संश्लेषण होता है (हालांकि यह प्रक्रिया नाभिक से नियंत्रित होती है)। इन्हें दोबारा संश्लेषित नहीं किया जाता है, बल्कि पिछले को विभाजित करके बनाया जाता है। इस सबने उन्हें मुक्त साइनोबैक्टीरिया के वंशजों पर विचार करना संभव बना दिया जो सहजीवन की प्रक्रिया के दौरान यूकेरियोटिक कोशिका का हिस्सा बन गए।

फोटोसिस्टम I

प्रकाश संचयन कॉम्प्लेक्स I में लगभग 200 क्लोरोफिल अणु होते हैं।

पहले फोटोसिस्टम के प्रतिक्रिया केंद्र में क्लोरोफिल ए का एक डिमर होता है जिसका अधिकतम अवशोषण 700 एनएम (पी700) होता है। एक प्रकाश क्वांटम द्वारा उत्तेजना के बाद, यह प्राथमिक स्वीकर्ता - क्लोरोफिल ए को पुनर्स्थापित करता है, जो द्वितीयक स्वीकर्ता (विटामिन के 1 या फाइलोक्विनोन) को पुनर्स्थापित करता है, जिसके बाद इलेक्ट्रॉन को फेरेडॉक्सिन में स्थानांतरित किया जाता है, जो एंजाइम फेरेडॉक्सिन-एनएडीपी रिडक्टेस का उपयोग करके एनएडीपी को कम करता है।

प्लास्टोसायनिन प्रोटीन, बी 6 एफ कॉम्प्लेक्स में कम हो जाता है, इंट्राथिलाकॉइड स्पेस की ओर से पहले फोटोसिस्टम के प्रतिक्रिया केंद्र में ले जाया जाता है और एक इलेक्ट्रॉन को ऑक्सीकृत पी 700 में स्थानांतरित करता है।

चक्रीय और छद्मचक्रीय इलेक्ट्रॉन परिवहन

ऊपर वर्णित पूर्ण गैर-चक्रीय इलेक्ट्रॉन पथ के अलावा, एक चक्रीय और छद्म-चक्रीय पथ की खोज की गई है।

चक्रीय मार्ग का सार यह है कि फेर्रेडॉक्सिन, एनएडीपी के बजाय, प्लास्टोक्विनोन को कम करता है, जो इसे वापस बी 6 एफ कॉम्प्लेक्स में स्थानांतरित करता है। इसके परिणामस्वरूप बड़ा प्रोटॉन ग्रेडिएंट और अधिक एटीपी होता है, लेकिन कोई एनएडीपीएच नहीं होता है।

स्यूडोसाइक्लिक मार्ग में, फेर्रेडॉक्सिन ऑक्सीजन को कम करता है, जिसे आगे पानी में परिवर्तित किया जाता है और फोटोसिस्टम II में उपयोग किया जा सकता है। इस स्थिति में NADPH भी नहीं बनता है।

अँधेरी अवस्था

अंधेरे चरण में, एटीपी और एनएडीपीएच की भागीदारी के साथ, सीओ 2 ग्लूकोज (सी 6 एच 12 ओ 6) में कम हो जाता है। हालाँकि इस प्रक्रिया के लिए प्रकाश की आवश्यकता नहीं है, यह इसके नियमन में शामिल है।

सी 3 प्रकाश संश्लेषण, केल्विन चक्र

तीसरे चरण में 5 PHA अणु शामिल होते हैं, जो 4-, 5-, 6- और 7-कार्बन यौगिकों के निर्माण के माध्यम से, 3 5-कार्बन राइबुलोज-1,5-बाइफॉस्फेट में संयोजित होते हैं, जिसके लिए 3ATP की आवश्यकता होती है।

अंत में, ग्लूकोज संश्लेषण के लिए दो PHAs की आवश्यकता होती है। इसके एक अणु को बनाने के लिए 6 चक्र चक्कर, 6 CO 2, 12 NADPH और 18 ATP की आवश्यकता होती है।

सी 4 प्रकाश संश्लेषण

मुख्य लेख: हैच-स्लैक-कारपिलोव चक्र, C4 प्रकाश संश्लेषण

स्ट्रोमा में घुले सीओ 2 की कम सांद्रता पर, राइबुलोज बाइफॉस्फेट कार्बोक्सिलेज राइबुलोज-1,5-बाइफॉस्फेट की ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है और इसके 3-फॉस्फोग्लिसरिक एसिड और फॉस्फोग्लाइकोलिक एसिड में टूट जाता है, जिसे फोटोरेस्पिरेशन की प्रक्रिया में उपयोग करने के लिए मजबूर किया जाता है। .

CO2 सांद्रता बढ़ाने के लिए, टाइप 4 C पौधों ने अपनी पत्ती की शारीरिक रचना बदल दी। केल्विन चक्र संवहनी बंडल की म्यान कोशिकाओं में स्थानीयकृत होता है; मेसोफिल कोशिकाओं में, पीईपी कार्बोक्सिलेज की कार्रवाई के तहत, फॉस्फोएनोलपाइरूवेट को ऑक्सालोएसिटिक एसिड बनाने के लिए कार्बोक्सिलेटेड किया जाता है, जो मैलेट या एस्पार्टेट में परिवर्तित हो जाता है और शीथ कोशिकाओं में ले जाया जाता है, जहां यह पाइरूवेट बनाने के लिए डीकार्बोक्सिलेट किया जाता है, जो मेसोफिल कोशिकाओं में वापस आ जाता है।

4 के साथ, प्रकाश संश्लेषण व्यावहारिक रूप से केल्विन चक्र से राइबुलोज-1,5-बाइफॉस्फेट के नुकसान के साथ नहीं होता है, और इसलिए यह अधिक कुशल है। हालाँकि, 1 ग्लूकोज अणु के संश्लेषण के लिए 18 नहीं, बल्कि 30 एटीपी की आवश्यकता होती है। यह उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में उचित है, जहां गर्म जलवायु के लिए रंध्रों को बंद रखने की आवश्यकता होती है, जो पत्ती में CO2 के प्रवेश को रोकता है, साथ ही रूडरल जीवन रणनीति के साथ भी।

प्रकाश संश्लेषण स्वयं

बाद में यह पाया गया कि ऑक्सीजन छोड़ने के अलावा, पौधे कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करते हैं और पानी की भागीदारी से प्रकाश में कार्बनिक पदार्थों को संश्लेषित करते हैं। ऊर्जा संरक्षण के नियम के आधार पर, रॉबर्ट मेयर ने बताया कि पौधे सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा को रासायनिक बंधों की ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। डब्ल्यू. फ़ेफ़र ने इस प्रक्रिया को प्रकाश संश्लेषण कहा।

क्लोरोफिल को सबसे पहले पी. जे. पेल्टियर और जे. कैवेंटो द्वारा पृथक किया गया था। एम. एस. स्वेत अपने द्वारा बनाई गई क्रोमैटोग्राफी विधि का उपयोग करके पिगमेंट को अलग करने और उनका अलग से अध्ययन करने में कामयाब रहे। क्लोरोफिल के अवशोषण स्पेक्ट्रा का अध्ययन के.ए. तिमिर्याज़ेव द्वारा किया गया था, जिन्होंने मेयर के सिद्धांतों को विकसित करते हुए दिखाया कि यह अवशोषित किरणें हैं जो कमजोर सी-ओ और ओ-एच बांड के बजाय उच्च-ऊर्जा सी-सी बांड बनाकर सिस्टम की ऊर्जा को बढ़ाना संभव बनाती हैं। इससे पहले यह माना जाता था कि प्रकाश संश्लेषण में पीली किरणों का उपयोग किया जाता है जो पत्ती के रंगद्रव्य द्वारा अवशोषित नहीं होती हैं)। यह अवशोषित सीओ 2 के आधार पर प्रकाश संश्लेषण के लिए लेखांकन के लिए बनाई गई विधि के कारण किया गया था: विभिन्न तरंग दैर्ध्य (विभिन्न रंगों) के प्रकाश के साथ एक पौधे को रोशन करने के प्रयोगों के दौरान, यह पता चला कि प्रकाश संश्लेषण की तीव्रता क्लोरोफिल के अवशोषण स्पेक्ट्रम के साथ मेल खाती है। .

प्रकाश संश्लेषण की रेडॉक्स प्रकृति (ऑक्सीजेनिक और एनोक्सीजेनिक दोनों) कॉर्नेलिस वैन नील द्वारा प्रतिपादित की गई थी। इसका मतलब यह था कि प्रकाश संश्लेषण में ऑक्सीजन पूरी तरह से पानी से बनती है, जिसकी पुष्टि ए.पी. विनोग्रादोव ने आइसोटोप लेबल के प्रयोगों में की थी। रॉबर्ट हिल ने पाया कि पानी के ऑक्सीकरण (और ऑक्सीजन रिलीज) और सीओ 2 आत्मसात की प्रक्रिया को अलग किया जा सकता है। डब्ल्यू डी अर्नोन ने प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश चरणों के तंत्र की स्थापना की, और सीओ 2 आत्मसात प्रक्रिया का सार 1940 के दशक के अंत में मेल्विन केल्विन द्वारा कार्बन आइसोटोप का उपयोग करके प्रकट किया गया था, जिसके लिए उन्हें नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।

अन्य तथ्य

यह सभी देखें

साहित्य

• हॉल डी., राव के.प्रकाश संश्लेषण: अनुवाद। अंग्रेज़ी से - एम.: मीर, 1983।
• प्लांट फिजियोलॉजी / एड। प्रो एर्मकोवा आई. पी. - एम.: अकादमी, 2007
• कोशिकाओं की आणविक जीवविज्ञान / अल्बर्टिस बी., ब्रे डी. एट अल. 3 खंडों में। - एम.: मीर, 1994
• रुबिन ए.बी.बायोफिज़िक्स। 2 खंडों में. - एम.: पब्लिशिंग हाउस। मॉस्को विश्वविद्यालय और विज्ञान, 2004।
• चेर्नव्स्काया एन.एम.,