प्रकाश संश्लेषण की परिभाषा प्रकाश संश्लेषण जैव रासायनिक मार्ग है जो प्रकाश की ऊर्जा को ग्लूकोज अणुओं के बंध में परिवर्तित करता है। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया दो चरणों में होती है। पहले चरण में, प्रकाश से ऊर्जा एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी), और निकोटीनैमाइड एडेनिन डायन्यूक्लियोटाइड फॉस्फेट (एनएडीपीएच) के बॉन्ड में संग्रहीत की जाती है। कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) से प्राप्त कार्बन अणुओं के संयोजन से कार्बनिक अणुओं का उत्पादन करने के लिए इन दो ऊर्जा-भंडारण वाले कोफ़ेक्टर्स को प्रकाश संश्लेषण के दूसरे चरण में उपयोग किया जाता है।
प्रकाश संश्लेषण के दूसरे चरण को केल्विन चक्र के रूप में जाना जाता है। इन कार्बनिक अणुओं का उपयोग एटीपी के उत्पादन के लिए माइटोकॉन्ड्रिया द्वारा किया जा सकता है, या उन्हें ग्लूकोज, सूक्रोज और अन्य कार्बोहाइड्रेट बनाने के लिए जोड़ा जा सकता है। पूरी प्रक्रिया के लिए रासायनिक समीकरण नीचे देखा जा सकता है।
प्रकाश संश्लेषण समीकरण
ऊपर प्रकाश संश्लेषण के लिए समग्र प्रतिक्रिया है। प्रकाश से ऊर्जा और जल से हाइड्रोजन्स और इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करते हुए, संयंत्र कार्बन डाइऑक्साइड में पाए जाने वाले कार्बन को अधिक जटिल अणुओं में जोड़ता है। जबकि 3-कार्बन अणु प्रकाश संश्लेषण का प्रत्यक्ष परिणाम है, ग्लूकोज संयुक्त रूप से इन अणुओं में से दो है और अक्सर कई सेलुलर प्रणालियों में ग्लूकोज के एक अणु होने के कारण प्रकाश संश्लेषण के प्रत्यक्ष परिणाम के रूप में प्रतिनिधित्व किया जाता है। आप यह भी देखेंगे कि 6 गैसीय ऑक्सीजन अणुओं का उत्पादन उप-उत्पादन के रूप में होता है। पौधे ऑक्सीडेटिव फास्फोरिलीकरण के दौरान अपने माइटोकॉन्ड्रिया में इस ऑक्सीजन का उपयोग कर सकते हैं।
जबकि कुछ ऑक्सीजन का उपयोग इस उद्देश्य के लिए किया जाता है, एक बड़े हिस्से को वायुमंडल में निष्कासित कर दिया जाता है और पौधों से प्राप्त चीनी अणुओं पर हमें अपने स्वयं के ऑक्सीडेटिव फास्फोरिलेशन को सांस लेने और गुजरने की अनुमति देता है। आप यह भी देखेंगे कि यह समीकरण दोनों तरफ पानी दिखाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि 12 पानी के अणु प्रकाश प्रतिक्रियाओं के दौरान विभाजित होते हैं, जबकि 6 नए अणु कैल्विन चक्र के दौरान और बाद में उत्पन्न होते हैं। जबकि यह पूरी प्रक्रिया के लिए सामान्य समीकरण है, कई व्यक्तिगत प्रतिक्रियाएं हैं जो इस मार्ग में योगदान करती हैं।
प्रकाश संश्लेषण के चरण
सबसे पहले, प्रकाश की ऊर्जा क्लोरोफिल में पाए जाने वाले प्रोटीन द्वारा अवशोषित होती है। क्लोरोफिल एक वर्णक है जो हरे पौधों के ऊतकों में मौजूद होता है; आमतौर पर प्रकाश संश्लेषण पत्तियों में होता है, विशेष रूप से ऊतक में मेसोफिल कहा जाता है। मेसोफिल ऊतक के प्रत्येक कोशिका में क्लोरोप्लास्ट नामक जीव होते हैं। इन जीवों को प्रकाश संश्लेषण करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्रत्येक क्लोरोप्लास्ट में, थायलाकोइड्स नामक संरचनाएं समूहीकृत होती हैं, जिसमें क्लोरोफिल होता है।
द लाइट रिएक्शंस
पौधों की कोशिकाओं के क्लोरोप्लास्ट के थाइलाकोइड झिल्ली में हल्की प्रतिक्रियाएं होती हैं। थायलाकोइड्स में घनीभूत प्रोटीन और एंजाइम क्लस्टर्स हैं, जिन्हें फोटो सिस्टम के रूप में जाना जाता है। इनमें से दो प्रणालियां हैं, जो पानी से इलेक्ट्रॉनों और हाइड्रोजनों को निकालने के लिए एक-दूसरे के साथ मिलकर काम करती हैं और उन्हें cofactors ADP और NADP + में स्थानांतरित करती हैं। इन फोटोसिस्टम का नाम उस क्रम में रखा गया था, जिसकी खोज की गई थी, जो इसके विपरीत है कि इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह कैसे होता है। जैसा कि नीचे की छवि में देखा गया है, इलेक्ट्रॉनों प्रकाश ऊर्जा प्रवाह से उत्साहित होकर पहले फोटोसिस्टम II (PSII) के माध्यम से, और फिर फोटोसिडी I (PSI) के माध्यम से वे NADPH बनाते हैं। एटीपी प्रोटीन एटीपी सिंथेज़ द्वारा बनाया गया है, जो एडीपी के लिए फॉस्फेट समूहों को जोड़ने के लिए हाइड्रोजन परमाणुओं के बिल्ड-अप का उपयोग करता है।
पूरी प्रणाली निम्नानुसार काम करती है। एक फोटोसिस्टम में विभिन्न प्रोटीन शामिल होते हैं जो वर्णक अणुओं की एक श्रृंखला को घेरते हैं और जोड़ते हैं। पिगमेंट अणु होते हैं जो विभिन्न फोटॉनों को अवशोषित करते हैं, जिससे उनके इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित किया जा सकता है। क्लोरोफिल एक मुख्य वर्णक है जो इन प्रणालियों में उपयोग किया जाता है, और एक इलेक्ट्रॉन को रिलीज करने से पहले अंतिम ऊर्जा हस्तांतरण एकत्र करता है। फोटोसिस्टम II प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करके एक पानी के अणु को विभाजित करने के लिए इलेक्ट्रॉनों की इस प्रक्रिया को शुरू करता है, जो इलेक्ट्रॉनों को छोड़ते समय हाइड्रोजन को छोड़ता है।
इलेक्ट्रॉनों को तब प्लास्टोक्विनोन, एक एंजाइम कॉम्प्लेक्स के माध्यम से पारित किया जाता है, जो थायलाकोइड अंतरिक्ष में अधिक हाइड्रोजेन रिलीज करता है। इलेक्ट्रॉनों तब एक साइटोक्रोम कॉम्प्लेक्स और प्लास्टोसायनिन के माध्यम से फोटोसिस्टम I तक पहुंचते हैं। ये तीन कॉम्प्लेक्स एक इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला बनाते हैं, जैसे कि माइटोकॉन्ड्रिया में देखा जाता है। फोटोसिस्टम I फिर NADP + की कमी को NADPH तक ले जाने के लिए इन इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करता है। प्रकाश प्रतिक्रियाओं के दौरान किए गए अतिरिक्त एटीपी एटीपी सिंथेज़ से आता है, जो एटीपी के गठन को चलाने के लिए हाइड्रोजन अणुओं के बड़े ढाल का उपयोग करता है।
केल्विन चक्र
अपने इलेक्ट्रॉन वाहक एनएडीपीएच और एटीपी के साथ सभी इलेक्ट्रॉनों के साथ भरी हुई है, संयंत्र अब मनमोहक ऊर्जा बनाने के लिए तैयार है। यह केल्विन चक्र के दौरान होता है, जो माइटोकॉन्ड्रिया में देखे जाने वाले साइट्रिक एसिड चक्र के समान है। हालांकि, साइट्रिक एसिड चक्र 3-कार्बन अणुओं से एटीपी अन्य इलेक्ट्रॉन वाहक बनाता है, जबकि केल्विन चक्र एनएडीपीएच और एटीपी के उपयोग के साथ इन उत्पादों का उत्पादन करता है। चक्र में 3 चरण हैं, जैसा कि नीचे ग्राफिक में देखा गया है।
पहले चरण के दौरान, एक कार्बन को 5-कार्बन चीनी में जोड़ा जाता है, जो एक अस्थिर 6-कार्बन चीनी बनाता है। चरण दो में, यह चीनी दो स्थिर 3-कार्बन चीनी अणुओं में कम हो जाती है। इनमें से कुछ अणुओं का उपयोग अन्य चयापचय मार्गों में किया जा सकता है, और निर्यात किया जाता है। बाकी केल्विन चक्र के माध्यम से साइकिल चलाना जारी रखते हैं। तीसरे चरण के दौरान, पांच-कार्बन चीनी को फिर से प्रक्रिया शुरू करने के लिए पुनर्जीवित किया जाता है। केल्विन चक्र एक क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में होता है। जबकि केल्विन चक्र का हिस्सा नहीं माना जाता है, इन उत्पादों का उपयोग विभिन्न प्रकार के शर्करा और संरचनात्मक अणुओं को बनाने के लिए किया जा सकता है।
प्रकाश संश्लेषण के उत्पाद
प्रकाश प्रतिक्रियाओं और केल्विन चक्र के प्रत्यक्ष उत्पाद 3-फॉस्फोग्लाइसेरेट और जी 3 पी हैं, 3-कार्बन चीनी अणु के दो अलग-अलग रूप हैं। इनमें से दो अणु संयुक्त एक ग्लूकोज अणु, प्रकाश संश्लेषण समीकरण में देखे गए उत्पाद के बराबर होते हैं। जबकि यह पौधों और जानवरों के लिए मुख्य भोजन स्रोत है, इन 3-कार्बन कंकालों को कई अलग-अलग रूपों में जोड़ा जा सकता है। नोट के एक संरचनात्मक रूप सेलूलोज़ है, और अत्यंत मजबूत रेशेदार सामग्री ग्लूकोज के तार से बना है। शर्करा और चीनी आधारित अणुओं के अलावा, ऑक्सीजन प्रकाश संश्लेषण का दूसरा मुख्य उत्पाद है। प्रकाश संश्लेषण से बना ऑक्सीजन ग्रह पर हर प्रतिक्रिया देने वाले जीवों को ईंधन देता है।
आज हम आपको इस पोस्ट के माध्यम से प्रकाश संश्लेषण की परिभाषा की जानकारी बता रहे है। हम आशा करते है कि प्रकाश संश्लेषण की परिभाषा की जानकारी आपके लिए लाभदायक सिद्ध होगी। अगर प्रकाश संश्लेषण की परिभाषा की जानकारी आपको अच्छी लगे तो इस पोस्ट को शेयर करे।