प्रकाश-आश्रित अभिक्रियाएँ

प्रकाश-आश्रित अभिक्रियाएँ प्रकाश संश्लेषण का प्रथम चरण होती हैं, जहाँ प्रकाश ऊर्जा रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित होती है। ये क्लोरोप्लास्टों की थाइलाकॉयड झिल्लियों में होती हैं और दो फोटोसिस्टम्स, फोटोसिस्टम II और फोटोसिस्टम I को सम्मिलित करती हैं। फोटोसिस्टम II प्रकाश ऊर्जा का उपयोग जल अणुओं को विभाजित करने के लिए करता है, जिससे ऑक्सीजन एक उप-उत्पाद के रूप में निकलती है। यह प्रक्रिया थाइलाकॉयड झिल्ली के पार प्रोटॉन ग्रेडिएंट उत्पन्न करती है, जिसका उपयोग फोटोफॉस्फोरिलेशन द्वारा ATP बनाने के लिए होता है। फोटोसिस्टम I प्रकाश ऊर्जा का उपयोग इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करने के लिए करता है, जिन्हें फिर एक इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला से गुजारा जाता है, जिससे और अधिक ATP और NADPH उत्पन्न होते हैं। ये ऊर्जा-समृद्ध अणु, ATP और NADPH, फिर कैल्विन चक्र में उपयोग होते हैं ताकि कार्बन डाइऑक्साइड को घटाकर ग्लूकोज उत्पन्न किया जा सके।

प्रकाश अभिक्रिया की परिभाषा

प्रकाश अभिक्रिया की परिभाषा

प्रकाश अभिक्रिया प्रकाश संश्लेषण का प्रथम चरण है, जो क्लोरोप्लास्टों की थाइलाकॉयड झिल्लियों में होती है। प्रकाश अभिक्रिया के दौरान, प्रकाश ऊर्जा ATP और NADPH के रूप में रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित होती है। ये अणु फिर कैल्विन चक्र में उपयोग होते हैं ताकि कार्बन डाइऑक्साइड को ग्लूकोज में परिवर्तित किया जा सके।

प्रकाश अभिक्रिया को दो मुख्य चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

1. फोटोसिस्टम II: फोटोसिस्टम II में, प्रकाश ऊर्जा का उपयोग जल अणुओं को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करने के लिए किया जाता है। हाइड्रोजन आयनों को थाइलाकॉइड ल्यूमेन में पंप किया जाता है, जिससे एक प्रोटॉन ग्रेडिएंट बनता है। ऑक्सीजन परमाणु वातावरण में मुक्त हो जाते हैं।
2. फोटोसिस्टम I: फोटोसिस्टम I में, प्रकाश ऊर्जा का उपयोग क्लोरोफिल अणुओं से इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करने के लिए किया जाता है। ये इलेक्ट्रॉन इलेक्ट्रॉन वाहकों की एक श्रृंखला से गुजरते हैं, अंततः NADP+ तक पहुंचते हैं, जो NADPH में अपचयित हो जाता है।

प्रकाश अभिक्रिया द्वारा बनाया गया प्रोटॉन ग्रेडिएंट ATP संश्लेषण को चलाने के लिए उपयोग किया जाता है, जिस प्रक्रिया को फोटोफॉस्फोरिलेशन कहा जाता है। फोटोफॉस्फोरिलेशन तब होता है जब एंजाइम ATP सिंथेस प्रोटॉन ग्रेडिएंट की ऊर्जा का उपयोग कर ADP में एक फॉस्फेट समूह जोड़कर ATP बनाता है।

प्रकाश अभिक्रिया प्रकाशसंश्लेषण के लिए एक आवश्यक प्रक्रिया है, क्योंकि यह कार्बन डाइऑक्साइड को ग्लूकोज में परिवर्तित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा और अपचयन शक्ति प्रदान करती है।

प्रकाश अभिक्रिया के उदाहरण

प्रकाश अभिक्रिया सभी पौधों, शैवालों और सायनोबैक्टीरिया में होती है। प्रकाश अभिक्रिया के कुछ उदाहरण इस प्रकार हैं:

• पौधों में, प्रकाश अभिक्रिया पत्ती की कोशिकाओं के क्लोरोप्लास्ट में होती है। क्लोरोप्लास्ट में मौजूद क्लोरोफिल सूरज से प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करता है, जिसका उपयोग जल अणुओं को विभाजित कर ATP और NADPH बनाने में किया जाता है। इन अणुओं का उपयोग फिर कैल्विन चक्र में कार्बन डाइऑक्साइड को ग्लूकोज में बदलने के लिए किया जाता है।
• शैवालों में, प्रकाश अभिक्रिया शैवाल कोशिकाओं के क्लोरोप्लास्ट में होती है। क्लोरोप्लास्ट में मौजूद क्लोरोफिल सूरज से प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करता है, जिसका उपयोग जल अणुओं को विभाजित कर ATP और NADPH बनाने में किया जाता है। इन अणुओं का उपयोग फिर कैल्विन चक्र में कार्बन डाइऑक्साइड को ग्लूकोज में बदलने के लिए किया जाता है।
• सायनोबैक्टीरिया में, प्रकाश अभिक्रिया सायनोबैक्टीरियल कोशिकाओं के थाइलाकॉयड झिल्ली में होती है। थाइलाकॉयड झिल्ली में मौजूद क्लोरोफिल सूरज से प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करता है, जिसका उपयोग जल अणुओं को विभाजित कर ATP और NADPH बनाने में किया जाता है। इन अणुओं का उपयोग फिर कैल्विन चक्र में कार्बन डाइऑक्साइड को ग्लूकोज में बदलने के लिए किया जाता है।

प्रकाश अभिक्रिया प्रकाशसंश्लेषण की एक मौलिक प्रक्रिया है, और यह पौधों, शैवालों और सायनोबैक्टीरिया के जीवित रहने के लिए आवश्यक है।

प्रकाश अभिक्रिया क्या है?

प्रकाश अभिक्रिया: प्रकाशसंश्लेषण का प्रथम चरण

प्रकाश अभिक्रिया प्रकाशसंश्लेषण का प्रथम चरण है, वह प्रक्रिया जिसके द्वारा पौधे और अन्य जीव प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में बदलते हैं। यह क्लोरोप्लास्ट की थाइलाकॉयड झिल्ली में होती है, विशिष्ट कोशिकांग जो पौधे की कोशिकाओं में पाए जाते हैं।

प्रकाश अभिक्रिया क्लोरोफिल द्वारा प्रकाश ऊर्जा के अवशोषण द्वारा संचालित होती है, जो थाइलाकॉयड झिल्लियों में पाया जाने वाला एक हरा रंजक है। जब क्लोरोफिल प्रकाश को अवशोषित करता है, तो यह इलेक्ट्रॉनों को मुक्त करता है जिन्हें फिर इलेक्ट्रॉन वाहकों की एक श्रृंखला के साथ पारित किया जाता है। इलेक्ट्रॉनों का यह प्रवाह थाइलाकॉयड झिल्ली के पार एक विद्युत-रासायनिक ढाल उत्पन्न करता है, जिसका उपयोग ATP और NADPH के संश्लेषण को संचालित करने के लिए किया जाता है।

प्रकाश अभिक्रिया के दो मुख्य चरण हैं:

1. फोटोसिस्टम II: इस चरण में, प्रकाश ऊर्जा का उपयोग जल अणुओं को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करने के लिए किया जाता है। हाइड्रोजन आयन (H+) को थाइलाकॉयड ल्यूमेन में पंप किया जाता है, जिससे एक प्रोटॉन ढाल बनता है। ऑक्सीजन परमाणु (O) प्रकाश संश्लेषण के अपशिष्ट उत्पाद के रूप में मुक्त होते हैं।
2. फोटोसिस्टम I: इस चरण में, प्रकाश ऊर्जा का उपयोग फोटोसिस्टम I में क्लोरोफिल अणुओं से इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करने के लिए किया जाता है। ये इलेक्ट्रॉन फिर एक इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के साथ पारित किए जाते हैं, जो थाइलाकॉयड झिल्ली के पार एक विद्युत-रासायनिक ढाल उत्पन्न करता है। इलेक्ट्रॉन अंततः NADP+ को NADPH में अपचयित करते हैं।

प्रकाश अभिक्रिया द्वारा उत्पादित ATP और NADPH का उपयोग प्रकाश संश्लेषण के दूसरे चरण, कैल्विन चक्र में, कार्बन डाइऑक्साइड को ग्लूकोज और अन्य कार्बनिक अणुओं में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है।

प्रकाश अभिक्रिया के कार्यरत होने के उदाहरण

प्रकाश अभिक्रिया प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक है, जो वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे और अन्य जीव प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। प्रकाश अभिक्रिया के कार्यरत होने के कुछ उदाहरणों में शामिल हैं:

• पौधे: पौधे प्रकाश प्रतिक्रिया का उपयोग करके सूर्य के प्रकाश को ऊर्जा में बदलते हैं जिसकी उन्हें वृद्धि और भोजन उत्पादन के लिए आवश्यकता होती है।
• शैवाल: शैवाल प्रकाशसंश्लेषी जीव होते हैं जो प्रकाश प्रतिक्रिया द्वारा सूर्य के प्रकाश को ऊर्जा में रूपांतरित करते हैं। शैवाल कई जलीय जीवों के लिए भोजन स्रोत होते हैं और वे वातावरण में कार्बन और ऑक्सीजन के चक्र में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
• सायनोबैक्टीरिया: सायनोबैक्टीरिया प्रकाशसंश्लेषी जीवाणु हैं जो प्रकाश प्रतिक्रिया द्वारा सूर्य के प्रकाश को ऊर्जा में बदलते हैं। सायनोबैक्टीरिया उन प्रथम जीवों में से थे जिन्होंने प्रकाशसंश्लेषण की क्षमता विकसित की और उन्होंने पृथ्वी पर जीवन के प्रारंभिक विकास में प्रमुख भूमिका निभाई।

प्रकाश प्रतिक्रिया एक मूलभूत प्रक्रिया है जो पृथ्वी पर जीवन के लिए अत्यावश्यक है। यह वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे और अन्य जीव सूर्य के प्रकाश को ऊर्जा में बदलते हैं जिसकी उन्हें वृद्धि और जीवित रहने के लिए आवश्यकता होती है।

प्रकाश प्रतिक्रिया की प्रक्रिया

प्रकाश प्रतिक्रिया, जिसे प्रकाश-आश्रित प्रतिक्रिया भी कहा जाता है, प्रकाशसंश्लेषण का प्रथम चरण है। यह क्लोरोप्लास्टों की थाइलाकॉयड झिल्लियों में होती है और प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करके जल को ऑक्सीजन में बदलती है तथा ATP और NADPH उत्पन्न करती है। ये ऊर्जा-समृद्ध अणु फिर कैल्विन चक्र में कार्बन डाइऑक्साइड को ग्लूकोज़ में स्थिर करने के लिए उपयोग होते हैं।

प्रकाश प्रतिक्रिया की प्रक्रिया:

1. प्रकाश अवशोषण: थाइलाकॉयड झिल्लियों में उपस्थित क्लोरोफिल और अन्य वर्णक सूर्य से प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करते हैं।

2. जल विघटन: अवशोषित प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग जल अणुओं को हाइड्रोजन आयनों (H+) और ऑक्सीजन परमाणुओं में विभाजित करने के लिए किया जाता है। ऑक्सीजन परमाणु क्लोरोप्लास्ट से बाहर निकलकर वातावरण में मुक्त हो जाते हैं, जबकि हाइड्रोजन आयन ATP और NADPH उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।

3. ATP का उत्पादन: जल विघटन से प्राप्त हाइड्रोजन आयनों को थाइलाकॉयड झिल्ली के पार पंप किया जाता है, जिससे एक प्रोटॉन ग्रेडिएंट बनता है। यह ग्रेडिएंट फोटोफॉस्फोरिलेशन नामक प्रक्रिया के माध्यम से ATP संश्लेषण को संचालित करता है।

4. NADPH का उत्पादन: जल विघटन से मुक्त हुए इलेक्ट्रॉनों को प्लास्टोक्विनोन और साइटोक्रोम b6f सहित एक श्रृंखला में स्थित इलेक्ट्रॉन वाहकों के माध्यम से स्थानांतरित किया जाता है। यह इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला एक प्रोटॉन ग्रेडिएंट उत्पन्न करती है जो NADPH संश्लेषण को संचालित करती है।

उदाहरण:

• फोटोसिस्टम II: यह प्रकाश अभिक्रिया में शामिल पहला प्रोटीन परिसर है। यह प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करता है और जल अणुओं को विभाजित करने के लिए इसका उपयोग करता है।

• फोटोसिस्टम I: यह प्रकाश अभिक्रिया में शामिल दूसरा प्रोटीन परिसर है। यह प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करता है और NADPH उत्पन्न करने के लिए इसका उपयोग करता है।

• ATP सिंथेस: यह एंजाइम इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला द्वारा उत्पन्न प्रोटॉन ग्रेडिएंट का उपयोग करके ATP संश्लेषित करता है।

प्रकाश अभिक्रिया एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जो कैल्विन चक्र को कार्बन डाइऑक्साइड को ग्लूकोज में परिवर्तित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा और अपचयन शक्ति प्रदान करती है। प्रकाश अभिक्रिया के बिना, प्रकाश संश्लेषण संभव नहीं होगा, और पौधे पृथ्वी पर जीवन को बनाए रखने वाला भोजन उत्पन्न करने में सक्षम नहीं होंगे।

प्रकाश अभिक्रिया पर मुख्य बिंदु

प्रकाश अभिक्रिया पर मुख्य बिंदु

प्रकाश अभिक्रिया प्रकाश संश्लेषण का प्रथम चरण है, और यह प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में बदलने के लिए उत्तरदायी है। यह प्रक्रिया क्लोरोप्लास्ट की थाइलाकॉयड झिल्लियों में होती है, और इसे दो मुख्य चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

1. प्रकाश अवशोषण: थाइलाकॉयड झिल्लियों में उपस्थित क्लोरोफिल अणु सूर्य से प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करते हैं। यह ऊर्जा तब जल अणुओं को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं में विभाजित करने के लिए प्रयुक्त होती है।
2. इलेक्ट्रॉन परिवहन: जल अणुओं से प्राप्त हाइड्रोजन परमाणुओं का उपयोग NADP+ को NADPH में अपचयित करने के लिए किया जाता है। ऑक्सीजन परमाणु प्रकाश संश्लेषण के अपशिष्ट उत्पाद के रूप में मुक्त होते हैं।

इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला प्रोटीन संकुलों की एक श्रृंखला है जो इलेक्ट्रॉनों को एक संकुल से दूसरे संकुल तक पास करती है। यह प्रक्रिया थाइलाकॉयड झिल्ली के पार प्रोटॉन ग्रेडिएंट उत्पन्न करती है, जो ATP संश्लेषण को संचालित करने के लिए प्रयुक्त होता है।

प्रकाश अभिक्रिया प्रकाश संश्लेषण के लिए एक आवश्यक प्रक्रिया है, और यह उस ऊर्जा को प्रदान करने के लिए उत्तरदायी है जो कार्बन डाइऑक्साइड और जल को ग्लूकोज में बदलने के लिए आवश्यक होती है।

प्रकाश अभिक्रिया के उदाहरण

प्रकाश अभिक्रिया विभिन्न प्रकार के पौधों में देखी जा सकती है, जिनमें शामिल हैं:

• हरे पौधे: हरे पौधे सबसे सामान्य प्रकार के पौधे होते हैं, और इनमें क्लोरोफिल अणु होते हैं जो सूरज से प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करते हैं।
• लाल शैवाल: लाल शैवाल में क्लोरोफिल अणु होते हैं जो सूरज से प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करते हैं, लेकिन इनमें अन्य वर्णक भी होते हैं जो इन्हें लाल रंग देते हैं।
• भूरे शैवाल: भूरे शैवाल में क्लोरोफिल अणु होते हैं जो सूरज से प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करते हैं, लेकिन इनमें अन्य वर्णक भी होते हैं जो इन्हें भूरा रंग देते हैं।

प्रकाश अभिक्रिया सभी पौधों के लिए एक आवश्यक प्रक्रिया है, और यह कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज़ में बदलने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करने के लिए उत्तरदायी है।