प्रकाश संश्लेषण

प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे और अन्य जीव सूर्य से ऊर्जा का उपयोग कर कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज़ और ऑक्सीजन में बदलते हैं। यह एक जटिल प्रक्रिया है जो पौधों की कोशिकाओं में क्लोरोप्लास्ट में होती है।

प्रकाश संश्लेषण का पहला चरण क्लोरोफिल द्वारा प्रकाश ऊर्जा का अवशोषण है, जो क्लोरोप्लास्ट में पाया जाने वाला हरा रंगक है। यह प्रकाश ऊर्जा तब पानी के अणुओं को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं में विभाजित करने के लिए उपयोग की जाती है। हाइड्रोजन परमाणुओं का उपयोग तब कार्बन डाइऑक्साइड अणुओं को ग्लूकोज़, एक शर्करा अणु में कम करने के लिए किया जाता है जिसे पौधे ऊर्जा के लिए उपयोग करते हैं। ऑक्सीजन परमाणु वातावरण में छोड़े जाते हैं।

प्रकाश संश्लेषण पृथ्वी पर जीवन के लिए एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। यह हमारे लिए सांस लेने वाली ऑक्सीजन और खाने वाला भोजन प्रदान करती है। यह वातावरण से कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित कर पृथ्वी के जलवायु को नियंत्रित करने में भी मदद करती है।

जीव विज्ञान में प्रकाश संश्लेषण क्या है?

प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे और अन्य जीव सूर्य से ऊर्जा का उपयोग कर कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज़ और ऑक्सीजन में बदलते हैं। यह एक जटिल प्रक्रिया है जो पौधों की कोशिकाओं में क्लोरोप्लास्ट में होती है।

प्रकाश संश्लेषण के चरण इस प्रकार हैं:

1. प्रकाश अवशोषण: क्लोरोप्लास्ट में मौजूद हरा रंगकण क्लोरोफिल सूर्य से प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करता है।
2. जल विखंडन: जल अणुओं को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं में विभाजित किया जाता है। हाइड्रोजन परमाणु कार्बन डाइऑक्साइड को अपचयित करने में प्रयुक्त होते हैं और ऑक्सीजन परमाणु अपशिष्ट उत्पाद के रूप में मुक्त हो जाते हैं।
3. कार्बन डाइऑक्साइड स्थिरीकरण: जल अणुओं से प्राप्त हाइड्रोजन परमाणु कार्बन डाइऑक्साइड अणुओं को ग्लूकोज़ में अपचयित करते हैं, जो एक शर्करा अणु है जिसे पौधे ऊर्जा के लिए उपयोग करते हैं।
4. ऑक्सीजन मोचन: जब जल अणु विभाजित होते हैं तब बने ऑक्सीजन परमाणु वातावरण में मुक्त हो जाते हैं।

प्रकाश संश्लेषण पृथ्वी पर जीवन के लिए एक अत्यंत आवश्यक प्रक्रिया है। यह हमारे श्वास के लिए ऑक्सीजन और हमारे भोजन के लिए आहार प्रदान करता है। यह वातावरण से कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित कर पृथ्वी की जलवायु को नियंत्रित करने में भी सहायक होता है।

प्रकाश संश्लेषण के कुछ उदाहरण यहाँ दिए गए हैं:

• पौधे: पौधे प्रकाश संश्लेषण करने वाले सबसे सामान्य जीव हैं। वे सूर्य की ऊर्जा का उपयोग कर कार्बन डाइऑक्साइड और जल को ग्लूकोज़ में बदलते हैं, जिसे वे ऊर्जा के रूप में उपयोग करते हैं।
• शैवाल: शैवाल पौधों का एक प्रकार हैं जो जल में रहते हैं। वे पौधों की तरह ही प्रकाश संश्लेषण करते हैं।
• सायनोबैक्टीरिया: सायनोबैक्टीरिया एक प्रकार के जीवाणु हैं जो प्रकाश संश्लेषण करते हैं। ये मीठे और खारे दोनों प्रकार के जल वाले वातावरण में पाए जाते हैं।

प्रकाश संश्लेषण एक जटिल और आवश्यक प्रक्रिया है जो पृथ्वी पर जीवन के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। यह हमारे लिए सांस लेने वाली ऑक्सीजन और खाने वाले भोजन को प्रदान करता है। यह वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करके पृथ्वी की जलवायु को नियंत्रित करने में भी मदद करता है।

यह प्रक्रिया कहाँ होती है?

कोशिकीय श्वसन की प्रक्रिया, जो ग्लूकोज़ को ऊर्जा में बदलती है, कोशिकाओं के माइटोकॉन्ड्रिया में होती है। माइटोकॉन्ड्रिया को अक्सर “कोशिका की पावरहाउस” कहा जाता है क्योंकि वे ऊर्जा उत्पादन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यहाँ इस प्रक्रिया के होने की एक विस्तृत व्याख्या दी गई है:

1. ग्लाइकोलिसिस:

   • ग्लाइकोलिसिस कोशिकीय श्वसन का पहला चरण है और यह कोशिका के साइटोप्लाज्म में होता है।
   • ग्लाइकोलिसिस के दौरान, ग्लूकोज़ दो पाइरुवेट अणुओं में टूट जाता है, साथ ही थोड़ी मात्रा में ATP (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) और NADH (निकोटिनामाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड) का उत्पादन होता है।

2. पाइरुवेट डिकार्बोक्सिलेशन:

   • ग्लाइकोलिसिस के दौरान बने पाइरुवेट अणु माइटोकॉन्ड्रिया में प्रवेश करते हैं।
   • माइटोकॉन्ड्रिया के अंदर, पाइरुवेट डिकार्बोक्सिलेशन से गुजरता है, जिसमें यह एक कार्बन परमाणु को कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) के रूप में खो देता है।
   • यह अभिक्रिया एसिटिल-CoA उत्पन्न करती है, जो सिट्रिक एसिड चक्र में प्रवेश करता है।

3. सिट्रिक अम्ल चक्र (क्रेब्स चक्र):

   • सिट्रिक अम्ल चक्र माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स के अंदर होता है।
   • एसिटिल-CoA ऑक्सालोएसीटेट नामक चार-कार्बन अणु के साथ मिलकर सिट्रेट बनाता है।
   • एंजाइमेटिक अभिक्रियाओं की एक श्रृंखला के माध्यम से, सिट्रेट का ऑक्सीकरण होता है जिससे CO2, ATP, NADH और FADH2 (फ्लेविन एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड) उत्पन्न होते हैं।

4. इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला:

   • कोशिकीय श्वसन का अंतिम चरण इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला है, जो माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली में स्थित होती है।
   • पिछले चरणों में उत्पन्न NADH और FADH2 अणु अपने उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों को इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला को सौंपते हैं।
   • जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉन श्रृंखला से गुजरते हैं, उनकी ऊर्जा का उपयोग हाइड्रोजन आयनों (H+) को झिल्ली के पार पंप करने के लिए किया जाता है, जिससे एक प्रोटॉन ग्रेडिएंट बनता है।

5. ऑक्सीडेटिव फॉस्फोरिलेशन:

   • इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला द्वारा उत्पन्न प्रोटॉन ग्रेडिएंट ऑक्सीडेटिव फॉस्फोरिलेशन को संचालित करता है।
   • ATP सिंथेस, माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली में स्थित एक एंजाइम कॉम्प्लेक्स, प्रोटॉन ग्रेडिएंट की ऊर्जा का उपयोग करके ADP (एडेनोसिन डाइफॉस्फेट) से ATP संश्लेषित करता है।
   • इस प्रक्रिया को केमियोस्मोसिस कहा जाता है, और यह कोशिकीय श्वसन में ATP उत्पादन का प्राथमिक तंत्र है।

सारांशतः, कोशिकीय श्वसन की प्रक्रिया कोशिका के विभिन्न विभागों में होती है। ग्लाइकोलाइसिस कोशिकाद्रव्य में होती है, जबकि पाइरुवेट डिकार्बोक्सिलेशन, सिट्रिक अम्ल चक्र और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला माइटोकॉन्ड्रिया के भीतर होते हैं। कोशिकीय श्वसन के प्रत्येक चरण ग्लूकोज़ को कोशिका की ऊर्जा मुद्रा ATP में कुशलतापूर्वक रूपांतरित करने में योगदान देता है।

प्रकाश संश्लेषण को प्रभावित करने वाले कारक

प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसमें पौधे और अन्य जीव सूर्य से ऊर्जा का उपयोग कर कार्बन डाइऑक्साइड और जल को ग्लूकोज़ और ऑक्सीजन में रूपांतरित करते हैं। प्रकाश संश्लेषण की दर कई कारकों से प्रभावित होती है, जिनमें शामिल हैं:

1. प्रकाश की तीव्रता: प्रकाश संश्लेषण की दर प्रकाश की तीव्रता बढ़ने के साथ बढ़ती है, जब तक कि एक स्थिर स्तर नहीं आ जाता। ऐसा इसलिए है क्योंकि प्रकाश संश्लेषण के दौरान होने वाली रासायनिक अभिक्रियाओं के लिए प्रकाश ऊर्जा आवश्यक होती है।

2. कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता: प्रकाश संश्लेषण की दर कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता बढ़ने के साथ बढ़ती है, जब तक कि एक स्थिर स्तर नहीं आ जाता। ऐसा इसलिए है क्योंकि कार्बन डाइऑक्साइड प्रकाश संश्लेषण के दौरान होने वाली रासायनिक अभिक्रियाओं में एक अभिकारक है।

3. जल की उपलब्धता: जल की उपलब्धता घटने के साथ प्रकाश संश्लेषण की दर घटती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि जल प्रकाश संश्लेषण के दौरान होने वाली रासायनिक अभिक्रियाओं में एक अभिकारक है।

4. तापमान: प्रकाश संश्लेषण की दर तापमान बढ़ने के साथ बढ़ती है, जब तक एक इष्टतम तापमान नहीं पहुँच जाता। इष्टतम तापमान से आगे, प्रकाश संश्लेषण की दर घट जाती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि वे एंजाइम जो प्रकाश संश्लेषण के दौरान होने वाली रासायनिक अभिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं, तापमान के प्रति संवेदनशील होते हैं।

5. क्लोरोफिल सामग्री: पौधे की क्लोरोफिल सामग्री बढ़ने के साथ प्रकाश संश्लेषण की दर बढ़ती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि क्लोरोफिल वह वर्णक है जो प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित कर रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है।

6. पत्ती क्षेत्र: पौधे की पत्ती क्षेत्र बढ़ने के साथ प्रकाश संश्लेषण की दर बढ़ती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पत्तियाँ प्रकाश संश्लेषण का स्थल होती हैं।

7. पौधे की आयु: पौधे की आयु बढ़ने के साथ प्रकाश संश्लेषण की दर घट जाती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि वृद्ध पौधों की पत्तियाँ प्रकाश संश्लेषण में कम कुशल होती हैं।

8. पर्यावरणीय तनाव: पर्यावरणीय तनाव, जैसे सूखा, गर्मी और ठंड, प्रकाश संश्लेषण की दर को घटा सकते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि पर्यावरणीय तनाव पत्तियों को नुकसान पहुँचा सकता है और पौधे में क्लोरोफिल की मात्रा को कम कर सकता है।

प्रकाश संश्लेषण को प्रभावित करने वाले कारकों के उदाहरण:

• प्रकाश की तीव्रता: धूप वाले दिन प्रकाश संश्लेषण की दर बादल वाले दिन की तुलना में अधिक होती है।
• कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता: ग्रीनहाउस में प्रकाश संश्लेषण की दर खुली हवा की तुलना में अधिक होती है।
• जल की उपलब्धता: सूखे में प्रकाश संश्लेषण की दर नम वातावरण की तुलना में कम होती है।
• तापमान: उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में प्रकाश संश्लेषण की दर आर्कटिक की तुलना में अधिक होती है।
• क्लोरोफिल की मात्रा: धब्बेदार पत्तियों वाले पौधे की प्रकाश संश्लेषण दर हरी पत्तियों वाले पौधे की तुलना में कम होती है।
• पत्ती का क्षेत्रफल: बड़ी पत्तियों वाले पौधे की प्रकाश संश्लेषण दर छोटी पत्तियों वाले पौधे की तुलना में अधिक होती है।
• पौधे की आयु: युवा पौधे की प्रकाश संश्लेषण दर वृद्ध पौधे की तुलना में अधिक होती है।
• पर्यावरणीय तनाव: सूखे, गर्मी या ठंड के संपर्क में आने वाले पौधे की प्रकाश संश्लेषण दर उन पौधों की तुलना में कम होती है जो इन तनावों के संपर्क में नहीं आते।

प्रकाश संश्लेषण को प्रभावित करने वाले कारकों को समझकर, हम प्रकाश संश्लेषण की दक्षता में सुधार कर सकते हैं और पौधों की उत्पादकता बढ़ा सकते हैं।

प्रकाश संश्लेषण समीकरण

प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे और अन्य जीव सूर्य से ऊर्जा का उपयोग कर कार्बन डाइऑक्साइड और जल को ग्लूकोज और ऑक्सीजन में बदलते हैं। प्रकाश संश्लेषण के लिए समग्र समीकरण है:

6CO2 + 6H2O + प्रकाश ऊर्जा → C6H12O6 + 6O2

इस समीकरण का अर्थ है कि कार्बन डाइऑक्साइड के छह अणु, जल के छह अणु और प्रकाश ऊर्जा का उपयोग कर एक ग्लूकोज अणु और ऑक्सीजन के छह अणु उत्पन्न किए जाते हैं।

प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया को दो चरणों में विभाजित किया जा सकता है: प्रकाश-आश्रित अभिक्रियाएँ और कैल्विन चक्र। प्रकाश-आश्रित अभिक्रियाएँ क्लोरोप्लास्ट्स की थाइलाकॉयड झिल्लियों में होती हैं, और ये प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करके जल को ऑक्सीजन में बदलती हैं और ATP तथा NADPH उत्पन्न करती हैं। ATP और NADPH ऊर्जा-वाहक अणु हैं जिनका उपयोग कैल्विन चक्र में कार्बन डाइऑक्साइड को घटाने और ग्लूकोज उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।

कैल्विन चक्र क्लोरोप्लास्ट्स के स्ट्रोमा में होता है, और यह ATP और NADPH का उपयोग करता है जो प्रकाश-आश्रित अभिक्रियाओं में उत्पन्न हुए हैं, कार्बन डाइऑक्साइड को घटाने और ग्लूकोज उत्पन्न करने के लिए। कैल्विन चक्र एक चक्रीय प्रक्रिया है, जिसका अर्थ है कि यह बार-बार दोहराई जा सकती है ताकि और अधिक ग्लूकोज उत्पन्न हो सके।

प्रकाश संश्लेषण पृथ्वी पर जीवन के लिए एक आवश्यक प्रक्रिया है। यह वह ऑक्सीजन प्रदान करता है जिसे हम सांस लेते हैं, और यह सभी पौधों और जानवरों के लिए भोजन का स्रोत है। प्रकाश संश्लेषण के बिना पृथ्वी पर जीवन संभव नहीं होगा।

यहाँ प्रकाश संश्लेषण के कुछ उदाहरण दिए गए हैं:

• पौधे प्रकाश संश्लेषण का उपयोग सूर्य के प्रकाश को ऊर्जा में बदलने के लिए करते हैं जिससे वे बढ़ सकें।
• शैवाल प्रकाश संश्लेषण का उपयोग वायुमंडल के लिए ऑक्सीजन उत्पन्न करने के लिए करते हैं।
• सायनोबैक्टीरिया प्रकाश संश्लेषण का उपयोग वायुमंडल के लिए ऑक्सीजन और नाइट्रोजन उत्पन्न करने के लिए करते हैं।
• कुछ बैक्टीरिया प्रकाश संश्लेषण का उपयोग हाइड्रोजन गैस उत्पन्न करने के लिए करते हैं।

प्रकाशसंश्लेषण एक जटिल प्रक्रिया है, लेकिन यह पृथ्वी पर जीवन के लिए अत्यावश्यक है। प्रकाशसंश्लेषण की प्रक्रिया को समझकर, हम उन पौधों और अन्य जीवों के महत्व को बेहतर ढंग से समझ सकते हैं जो यह महत्वपूर्ण कार्य करते हैं।

प्रकाशसंश्लेषी वर्णक

प्रकाशसंश्लेषी वर्णक

प्रकाशसंश्लेषी वर्णक ऐसे अणु होते हैं जो प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और प्रकाशसंश्लेषण की प्रक्रिया को संचालित करने के लिए इसका उपयोग करते हैं। ये वर्णक पौधों की कोशिकाओं में स्थित क्लोरोप्लास्ट में पाए जाते हैं, और वे सूर्य के प्रकाश को रासायनिक ऊर्जा में बदलने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं जिसे पौधा उपयोग कर सकता है।

प्रकाशसंश्लेषी वर्णकों के दो मुख्य प्रकार होते हैं: क्लोरोफिल और कैरोटीनॉयड। क्लोरोफिल हरे रंग के वर्णक होते हैं जो नीले और लाल प्रकाश को अवशोषित करते हैं, जबकि कैरोटीनॉयड पीले, नारंगी या लाल रंग के वर्णक होते हैं जो नीले और हरे प्रकाश को अवशोषित करते हैं।

सबसे महत्वपूर्ण क्लोरोफिल वर्णक क्लोरोफिल a है। क्लोरोफिल a सभी प्रकाशसंश्लेषी जीवों में पाया जाता है, और यह प्रकाश ऊर्जा को पकड़ने के लिए प्राथमिक वर्णक है। अन्य क्लोरोफिल, जैसे क्लोरोफिल b और क्लोरोफिल c, भी प्रकाशसंश्लेषण में भूमिका निभाते हैं, लेकिन वे क्लोरोफिल a जितने महत्वपूर्ण नहीं होते हैं।

कैरोटीनॉयड सहायक वर्णक होते हैं जो उस प्रकाश ऊर्जा को पकड़ने में मदद करते हैं जो क्लोरोफिल a द्वारा अवशोषित नहीं होती है। कैरोटीनॉयड प्रकाश के कारण क्लोरोप्लास्ट को होने वाले नुकसान से बचाने में भी भूमिका निभाते हैं।

निम्नलिखित कुछ प्रकाशसंश्लेषी वर्णकों के उदाहरण हैं:

• क्लोरोफिल a: यह सबसे महत्वपूर्ण क्लोरोफिल रंजक है, और यह सभी प्रकाशसंश्लेषी जीवों में पाया जाता है। क्लोरोफिल a नीले और लाल प्रकाश को अवशोषित करता है।
• क्लोरोफिल b: यह एक द्वितीयक क्लोरोफिल रंजक है जो पौधों और हरे शैवाल में पाया जाता है। क्लोरोफिल b नीले और नारंगी प्रकाश को अवशोषित करता है।
• क्लोरोफिल c: यह एक द्वितीयक क्लोरोफिल रंजक है जो कुछ शैवाल और पौधों में पाया जाता है। क्लोरोफिल c नीले और लाल प्रकाश को अवशोषित करता है।
• कैरोटीन: यह एक कैरोटीनॉयड रंजक है जो पौधों, शैवाल और कुछ जीवाणुओं में पाया जाता है। कैरोटीन नीले और हरे प्रकाश को अवशोषित करता है।
• जैंथोफिल: यह एक कैरोटीनॉयड रंजक है जो पौधों, शैवाल और कुछ जीवाणुओं में पाया जाता है। जैंथोफिल नीले और हरे प्रकाश को अवशोषित करता है।
• एंथोसायनिन: यह एक कैरोटीनॉयड रंजक है जो पौधों, शैवाल और कुछ जीवाणुओं में पाया जाता है। एंथोसायनिन नीले, हरे और लाल प्रकाश को अवशोषित करता है।

प्रकाशसंश्लेषी रंजक प्रकाशसंश्लेषण की प्रक्रिया के लिए आवश्यक होते हैं। वे सूर्य से प्रकाश ऊर्जा को कैप्चर करते हैं और इसका उपयोग रासायनिक अभिक्रियाओं को चलाने के लिए करते हैं जो कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज और ऑक्सीजन में बदलती हैं।

क्लोरोफिल की संरचना

क्लोरोफिल की संरचना

क्लोरोफिल एक हरा रंगद्रव्य है जो पौधों, शैवालों और कुछ जीवाणुओं में पाया जाता है। यह प्रकाशसंश्लेषण के लिए आवश्यक है, वह प्रक्रिया जिसके द्वारा पौधे सूर्य के प्रकाश को रासायनिक ऊर्जा में बदलते हैं। क्लोरोफिल अणु एक पोर्फिरिन सिर और एक लंबे हाइड्रोकार्बन पूंछ से बने होते हैं। पोर्फिरिन सिर एक केंद्रीय मैग्नीशियम परमाणु से बना होता है जो एक नाइट्रोजन युक्त संरचना जिसे पोर्फिरिन वलय कहा जाता है से घिरा होता है। हाइड्रोकार्बन पूंछ कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं की एक लंबी श्रृंखला से बनी होती है।

क्लोरोफिल के दो मुख्य प्रकार होते हैं: क्लोरोफिल a और क्लोरोफिल b। क्लोरोफिल a सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला क्लोरोफिल है और यह सभी प्रकाशसंश्लेषी जीवों में पाया जाता है। क्लोरोफिल b पौधों और हरे शैवालों में पाया जाता है, लेकिन जीवाणुओं में नहीं।

क्लोरोफिल अणु समूहों में व्यवस्थित होते हैं जिन्हें प्रकाशतंत्र कहा जाता है। प्रकाशतंत्र क्लोरोप्लास्टों की थाइलाकॉयड झिल्लियों में स्थित होते हैं, जो पौधों की कोशिकाओं में पाए जाने वाले कोशिकांग होते हैं। प्रत्येक प्रकाशतंत्र में सैकड़ों क्लोरोफिल अणु होते हैं, साथ ही अन्य प्रोटीन और रंगद्रव्य भी।

जब प्रकाश ऊर्जा एक प्रकाशतंत्र पर पड़ती है, तो यह क्लोरोफिल अणुओं को इलेक्ट्रॉन छोड़ने का कारण बनती है। ये इलेक्ट्रॉन फिर इलेक्ट्रॉन वाहकों की एक श्रृंखला से गुजरते हैं, अंततः प्रकाशतंत्र के अभिक्रिया केंद्र तक पहुंचते हैं। अभिक्रिया केंद्र वह स्थान है जहां प्रकाशसंश्लेषण की रासायनिक अभिक्रियाएं होती हैं।

क्लोरोफिल की संरचना प्रकाश संश्लेषण में इसके कार्य के लिए अत्यावश्यक है। पोर्फिरिन सिर प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करता है, जबकि हाइड्रोकार्बन पूंछ क्लोरोफिल अणु को थाइलाकॉयड झिल्ली में स्थिर करने में मदद करती है। फोटोसिस्टमों में क्लोरोफिल अणुओं की व्यवस्था प्रकाश ऊर्जा के कुशल संग्रह और स्थानांतरण की अनुमति देती है।

क्लोरोफिल के उदाहरण

क्लोरोफिल विभिन्न प्रकार के पौधों, शैवालों और जीवाणुओं में पाया जाता है। कुछ सामान्य उदाहरण इस प्रकार हैं:

• हरे पौधे: क्लोरोफिल पौधों को हरा रंग देने के लिए उत्तरदायी है।
• शैवाल: क्लोरोफिल सभी प्रकार के शैवालों में पाया जाता है, जिनमें हरे शैवाल, भूरे शैवाल और लाल शैवाल शामिल हैं।
• सायनोबैक्टीरिया: सायनोबैक्टीरिया प्रकाश संश्लेषी जीवाणु हैं जिनमें क्लोरोफिल होता है।
• प्रोक्लोरोफाइट्स: प्रोक्लोरोफाइट्स एक प्रकार के प्रकाश संश्लेषी जीवाणु हैं जिनमें क्लोरोफिल b होता है।

क्लोरोफिल पृथ्वी पर जीवन के लिए एक आवश्यक अणु है। यह वर्णक है जो पौधों को सूर्य के प्रकाश को पकड़ने और इसे रासायनिक ऊर्जा में बदलने की अनुमति देता है। यह ऊर्जा फिर पौधों द्वारा अपने लिए और अन्य जीवों के लिए भोजन बनाने में उपयोग की जाती है।

प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया

प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे और अन्य जीव सूर्य से ऊर्जा का उपयोग कर कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज और ऑक्सीजन में बदलते हैं। यह एक जटिल प्रक्रिया है जो पौधों की कोशिकाओं के क्लोरोप्लास्ट में होती है।

प्रकाश संश्लेषण का पहला चरण प्रकाश ऊर्जा का क्लोरोफिल द्वारा अवशोषण होता है, जो एक हरा रंगद्रव्य है जो क्लोरोप्लास्ट में पाया जाता है। यह प्रकाश ऊर्जा फिर जल अणुओं को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं में विभाजित करने के लिए प्रयोग की जाती है। हाइड्रोजन परमाणुओं का उपयोग फिर कार्बन डाइऑक्साइड अणुओं को ग्लूकोज़ में अपचयित करने के लिए किया जाता है, जो एक शर्करा अणु है जो पौधे ऊर्जा के लिए प्रयोग करते हैं। ऑक्सीजन परमाणुओं को वातावरण में छोड़ा जाता है।

प्रकाश संश्लेषण के लिए समग्र समीकरण है:

6CO2 + 6H2O + प्रकाश ऊर्जा → C6H12O6 + 6O2

प्रकाश संश्लेषण पृथ्वी पर जीवन के लिए एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। यह हमें सांस लेने के लिए ऑक्सीजन और खाने के लिए भोजन प्रदान करती है। यह वातावरण से कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करके पृथ्वी की जलवायु को नियंत्रित करने में भी मदद करती है।

यहाँ प्रकाश संश्लेषण के कुछ उदाहरण दिए गए हैं:

• पौधे: प्रकाश संश्लेषण करने वाले सबसे सामान्य जीव पौधे होते हैं। वे सूर्य की ऊर्जा का उपयोग कर कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज और ऑक्सीजन में बदलते हैं। ग्लूकोज पौधा ऊर्जा के लिए उपयोग करता है, जबकि ऑक्सीजन वातावरण में छोड़ दी जाती है।
• शैवाल: शैवाल पानी में रहने वाले पौधों की एक प्रजाति हैं। वे पौधों की तरह ही प्रकाश संश्लेषण करते हैं, लेकिन ऑक्सीजन को वातावरण की बजाय पानी में छोड़ते हैं।
• सायनोबैक्टीरिया: सायनोबैक्टीरिया प्रकाश संश्लेषण करने वाले जीवाणुओं की एक प्रजाति हैं। ये मीठे और खारे दोनों प्रकार के जल वातावरण में पाए जाते हैं। सायनोबैक्टीरिया पृथ्वी पर विकसित होने वाले प्रथम जीवों में से थे और आज के ऑक्सीजन से भरे वातावरण के निर्माण में प्रमुख भूमिका निभाई।

प्रकाश संश्लेषण एक जटिल और अत्यावश्यक प्रक्रिया है जो पृथ्वी पर जीवन के लिए अनिवार्य है। यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके लिए हम सभी आभारी होने चाहिए।

प्रकाश संश्लेषण का महत्व

प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसमें पौधे और अन्य जीव सूर्य की ऊर्जा का उपयोग कर कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज और ऑक्सीजन में बदलते हैं। यह पृथ्वी पर जीवन के लिए एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है क्योंकि यह सभी जानवरों, जिनमें मनुष्य भी शामिल हैं, को जीवित रहने के लिए आवश्यक भोजन और ऑक्सीजन प्रदान करती है।

प्रकाश संश्लेषण का महत्व

प्रकाश संश्लेषण कई कारणों से महत्वपूर्ण है, जिनमें शामिल हैं:

• यह हमारे खाने के लिए भोजन प्रदान करता है। पौधे खाद्य श्रृंखला में प्राथमिक उत्पादक होते हैं, और वे सूर्य के प्रकाश को ऊर्जा में बदलने के लिए प्रकाश संश्लेषण का उपयोग करते हैं जिससे वे बढ़ सकें। जब हम पौधों को खाते हैं, तो हम उस ऊर्जा का सेवन करते हैं जो उन्होंने प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से संचित की है।
• यह हमारे सांस लेने के लिए ऑक्सीजन उत्पन्न करता है। प्रकाश संश्लेषण वायुमंडल में ऑक्सीजन छोड़ता है, जो सभी जानवरों, मनुष्यों सहित, के लिए आवश्यक है। प्रकाश संश्लेषण के बिना वायुमंडल में कोई ऑक्सीजन नहीं होगी और हम जीवित नहीं रह पाएंगे।
• यह पृथ्वी के जलवायु को नियंत्रित करने में मदद करता है। प्रकाश संश्लेषण वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करके पृथ्वी के जलवायु को नियंत्रित करने में मदद करता है। कार्बन डाइऑक्साइड एक ग्रीनहाउस गैस है, जिसका अर्थ है कि यह वायुमंडल में ऊष्मा को फँसाती है। कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करके, प्रकाश संश्लेषण पृथ्वी के जलवायु को अत्यधिक गर्म होने से रोकने में मदद करता है।
• यह अन्य जीवों के लिए आवास प्रदान करता है। पौधे विभिन्न अन्य जीवों, जिनमें जानवर, कीट और कवक शामिल हैं, के लिए आवास प्रदान करते हैं। ये जीव भोजन, आश्रय और ऑक्सीजन के लिए पौधों पर निर्भर करते हैं।

प्रकाश संश्लेषण के उदाहरण

प्रकाश संश्लेषण सभी पौधों में होता है, लेकिन कुछ पौधे विशेष रूप से इसमें कुशल होते हैं। कुछ ऐसे पौधों के उदाहरण जो उच्च दरों वाले प्रकाश संश्लेषण के लिए जाने जाते हैं, इस प्रकार हैं:

• गन्ना
• मकई
• सोयाबीन
• गेहूं
• चावल

ये सभी पौधे मनुष्यों और जानवरों के लिए भोजन के महत्वपूर्ण स्रोत हैं, और वे पृथ्वी के पारिस्थितिक तंत्र में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

निष्कर्ष

प्रकाश संश्लेषण पृथ्वी पर जीवन के लिए एक अत्यावश्यक प्रक्रिया है। यह हमारे जीवित रहने के लिए आवश्यक भोजन और ऑक्सीजन प्रदान करता है, और यह पृथ्वी के जलवायु को नियंत्रित करने में मदद करता है। प्रकाश संश्लेषण के बिना, पृथ्वी पर जीवन संभव नहीं होगा।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

1. प्रकाश संश्लेषण क्या है? प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया की व्याख्या करें।

प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे और अन्य जीव सूर्य से ऊर्जा का उपयोग करके कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज और ऑक्सीजन में बदलते हैं। यह एक जटिल प्रक्रिया है जो पौधे की कोशिकाओं में क्लोरोप्लास्ट में होती है।

प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया को इस प्रकार संक्षेपित किया जा सकता है:

1. प्रकाश ऊर्जा क्लोरोफिल द्वारा अवशोषित की जाती है, जो क्लोरोप्लास्ट में पाया जाने वाला हरा रंजक है।
2. प्रकाश ऊर्जा का उपयोग पानी के अणुओं को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं में विभाजित करने के लिए किया जाता है।
3. हाइड्रोजन परमाणुओं का उपयोग कार्बन डाइऑक्साइड अणुओं को ग्लूकोज में कम करने के लिए किया जाता है, जो एक शर्करा अणु है जिसे पौधे ऊर्जा के लिए उपयोग करते हैं।
4. ऑक्सीजन परमाणुओं को वातावरण में छोड़ा जाता है।

प्रकाश संश्लेषण पृथ्वी पर जीवन के लिए एक अत्यावश्यक प्रक्रिया है। यह वह ऑक्सीजन प्रदान करता है जिसे हम सांस लेते हैं और वह भोजन जिसे हम खाते हैं। यह वातावरण से कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करके पृथ्वी के जलवायु को नियंत्रित करने में भी मदद करता है।

यहां कुछ उदाहरण दिए गए हैं जब प्रकाश संश्लेषण कार्यरत है:

• पौधे सूर्य की रोशनी को ऊर्जा में बदलने के लिए प्रकाशसंश्लेषण का उपयोग करते हैं, जिसका वे वृद्धि के लिए उपयोग करते हैं।
• शैवाल प्रकाशसंश्लेषण का उपयोग करके समुद्र में स्वयं और अन्य जीवों के लिए ऑक्सीजन और भोजन का उत्पादन करते हैं।
• सायनोबैक्टीरिया मिट्टी और जल में रहने वाले प्रकाशसंश्लेषी जीवाणु होते हैं। ये नाइट्रोजन चक्र में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

प्रकाशसंश्लेषण एक जटिल और आवश्यक प्रक्रिया है जो पृथ्वी पर जीवन के लिए अनिवार्य है।

2. प्रकाशसंश्लेषण का क्या महत्व है?

प्रकाशसंश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे और अन्य जीव सूर्य की ऊर्जा का उपयोग कर कार्बन डाइऑक्साइड और जल को ग्लूकोज और ऑक्सीजन में बदलते हैं। यह पृथ्वी पर जीवन के लिए एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है, क्योंकि यह सभी जानवरों, जिनमें मनुष्य भी शामिल हैं, को जीवित रहने के लिए आवश्यक भोजन और ऑक्सीजन प्रदान करती है।

प्रकाशसंश्लेषण के महत्व को निम्नलिखित तरीकों से देखा जा सकता है:

• यह सभी जानवरों के लिए भोजन प्रदान करता है। पौधे खाद्य श्रृंखला में भोजन के प्राथमिक उत्पादक होते हैं, और सभी अन्य जानवर अपने भरण-पोषण के लिए उन पर निर्भर करते हैं। प्रकाशसंश्लेषण के बिना कोई पौधे नहीं होंगे, और इसलिए जानवरों के लिए कोई भोजन नहीं होगा।
• यह ऑक्सीजन उत्पन्न करता है। प्रकाशसंश्लेषण एकमात्र ऐसी प्रक्रिया है जो ऑक्सीजन उत्पन्न करती है, जो सभी वायविक जीवों के लिए आवश्यक है। प्रकाशसंश्लेषण के बिना, पृथ्वी का वायुमंडल अंततः ऑक्सीजन से रिक्त हो जाएगा, और सभी वायविक जीव मर जाएंगे।
• यह पृथ्वी की जलवायु को नियंत्रित करने में मदद करता है। प्रकाशसंश्लेषण वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करके पृथ्वी की जलवायु को नियंत्रित करने में मदद करता है। कार्बन डाइऑक्साइड एक ग्रीनहाउस गैस है, जिसका अर्थ है कि यह वायुमंडल में ऊष्मा को फँसाती है। कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करके, प्रकाशसंश्लेषण पृथ्वी के तापमान को अत्यधिक बढ़ने से रोकने में मदद करता है।
• यह अन्य जीवों के लिए आवास प्रदान करता है। पौधे विभिन्न अन्य जीवों, जिनमें जानवर, कवक और जीवाणु शामिल हैं, के लिए आवास प्रदान करते हैं। ये जीव भोजन, आश्रय और अन्य संसाधनों के लिए पौधों पर निर्भर करते हैं। प्रकाशसंश्लेषण के बिना कोई पौधे नहीं होंगे, और इसलिए इन अन्य जीवों के लिए कोई आवास नहीं होगा।

यहाँ प्रकाशसंश्लेषण के महत्व के कुछ उदाहरण दिए गए हैं:

• अमेज़ॅन वर्षावन पृथ्वी के लिए ऑक्सीजन का एक प्रमुख स्रोत है। अमेज़ॅन वर्षावन में असंख्य पौधे हैं, जो प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से भारी मात्रा में ऑक्सीजन उत्पन्न करते हैं। यह ऑक्सीजन पृथ्वी पर जीवन के लिए अत्यावश्यक है और यह पृथ्वी के जलवायु को नियंत्रित करने में मदद करती है।
• प्रवाल भित्तियाँ विभिन्न समुद्री जीवों का घर हैं। प्रवाल भित्तियाँ प्रवाल पॉलिप नामक सूक्ष्म जंतुओं के समूहों से बनी होती हैं। प्रवाल पॉलिप प्रकाश संश्लेषण द्वारा भोजन बनाते हैं और वे अन्य समुद्री जीवों के लिए आवास प्रदान करते हैं। प्रवाल भित्तियाँ महासागर के स्वास्थ्य के लिए महत्वपूर्ण हैं और वे विभिन्न समुद्री जीवों के लिए भोजन और आश्रय देती हैं।
• पौधे वायु और जल को स्वच्छ करने में मदद करते हैं। पौधे वायु और जल से प्रदूषकों को अवशोषित करते हैं और हानिकारक रसायनों को तोड़ने में मदद करते हैं। इससे वायु और जल की गुणवत्ता में सुधार होता है और यह सभी जीवों के लिए पर्यावरण को अधिक स्वस्थ बनाता है।

प्रकाश संश्लेषण पृथ्वी पर जीवन के लिए एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है और इसका पर्यावरण पर गहरा प्रभाव पड़ता है। यह सभी जानवरों के जीवित रहने के लिए आवश्यक भोजन और ऑक्सीजन प्रदान करता है, यह पृथ्वी की जलवायु को नियंत्रित करने में मदद करता है और यह अन्य जीवों के लिए आवास प्रदान करता है। प्रकाश संश्लेषण के बिना पृथ्वी पर जीवन संभव नहीं होगा।

3. प्रकाश संश्लेषण को प्रभावित करने वाले कारकों की सूची बनाएँ।

प्रकाश संश्लेषण को प्रभावित करने वाले कारक

प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे और अन्य जीव सूर्य से ऊर्जा का उपयोग कर कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज और ऑक्सीजन में परिवर्तित करते हैं। प्रकाश संश्लेषण की दर कई कारकों से प्रभावित होती है, जिनमें शामिल हैं:

1. प्रकाश की तीव्रता: प्रकाश संश्लेषण के लिए उपलब्ध प्रकाश की मात्रा एक प्रमुख सीमित कारक है। प्रकाश संश्लेषण की दर प्रकाश की तीव्रता बढ़ने के साथ बढ़ती है, जब तक कि एक स्थिर स्तर नहीं आ जाता। ऐसा इसलिए है क्योंकि प्रकाश संश्लेषण के दौरान होने वाली रासायनिक अभिक्रियाओं के लिए प्रकाश ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

2. कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता: वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता प्रकाश संश्लेषण को प्रभावित करने वाला एक अन्य महत्वपूर्ण कारक है। प्रकाश संश्लेषण की दर कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता बढ़ने के साथ बढ़ती है, जब तक कि एक स्थिर स्तर नहीं आ जाता। ऐसा इसलिए है क्योंकि कार्बन डाइऑक्साइड प्रकाश संश्लेषण के दौरान होने वाली रासायनिक अभिक्रियाओं में एक अभिकारक है।

3. जल की उपलब्धता: जल प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक है, क्योंकि यह प्रक्रिया के दौरान होने वाली रासायनिक अभिक्रियाओं में प्रयोग होता है। जल की उपलब्धता घटने के साथ प्रकाश संश्लेषण की दर घट जाती है।

4. तापमान: तापमान भी प्रकाश संश्लेषण की दर को प्रभावित करता है। प्रकाश संश्लेषण के लिए इष्टतम तापमान लगभग 25 डिग्री सेल्सियस है। इस इष्टतम तापमान से तापमान बढ़ने या घटने पर प्रकाश संश्लेषण की दर घट जाती है।

5. क्लोरोफिल की मात्रा: क्लोरोफिल एक हरा रंगद्रव्य है जो सूर्य से प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करता है। पत्ती में मौजूद क्लोरोफिल की मात्रा प्रकाश संश्लेषण की दर को प्रभावित करती है। जितना अधिक क्लोरोफिल पत्ती में होता है, वह उतनी ही अधिक प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित कर सकती है और प्रकाश संश्लेषण की दर उतनी ही तेज होती है।

6. पत्ती का क्षेत्रफल: पौधे की पत्ती का क्षेत्रफल भी प्रकाश संश्लेषण की दर को प्रभावित करता है। जितना अधिक पत्ती क्षेत्रफल पौधे में होता है, वह उतनी ही अधिक प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित कर सकता है और प्रकाश संश्लेषण की दर उतनी ही तेज होती है।

7. रंध्र (स्टोमेटा): स्टोमेटा पत्तियों की सतह पर मौजूद छोटे छिद्र होते हैं जो गैसों के आदान-प्रदान की अनुमति देते हैं। स्टोमेटा के खुलने और बंद होने से प्रकाश संश्लेषण की दर प्रभावित हो सकती है। जब स्टोमेटा खुले होते हैं, तो कार्बन डाइऑक्साइड पत्ती में प्रवेश कर सकती है और ऑक्सीजन बाहर निकल सकती है। जब स्टोमेटा बंद होते हैं, तो कार्बन डाइऑक्साइड पत्ती में प्रवेश नहीं कर सकती और ऑक्सीजन बाहर नहीं निकल सकती।

8. अन्य कारक: प्रकाश संश्लेषण की दर को प्रभावित करने वाले अन्य कारकों में प्रदूषकों की उपस्थिति, पौधे का प्रकार और पौधे की आयु शामिल हैं।

प्रकाश संश्लेषण को प्रभावित करने वाले कारकों के उदाहरण

निम्नलिखित कुछ उदाहरण हैं कि ऊपर सूचीबद्ध कारक प्रकाश संश्लेषण की दर को कैसे प्रभावित कर सकते हैं:

• प्रकाश की तीव्रता: एक धूप वाले दिन, प्रकाश संश्लेषण की दर एक बादल वाले दिन की तुलना में अधिक होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि धूप वाले दिन प्रकाश संश्लेषण के लिए अधिक प्रकाश ऊर्जा उपलब्ध होती है।
• कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता: एक ग्रीनहाउस में, वायुमंडल की तुलना में कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता अधिक होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पौधे श्वसन के दौरान कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं, और यह कार्बन डाइऑक्साइड ग्रीनहाउस में जमा हो जाती है। ग्रीनहाउस में कार्बन डाइऑक्साइड की उच्च सांद्रता प्रकाश संश्लेषण की दर को बढ़ा सकती है।
• जल की उपलब्धता: सूखे में, जल की उपलब्धता सामान्य से कम होती है। यह प्रकाश संश्लेषण की दर को घटा सकता है।
• तापमान: एक गर्म जलवायु में, तापमान ठंडी जलवायु की तुलना में अधिक होता है। यह प्रकाश संश्लेषण की दर को घटा सकता है।
• क्लोरोफिल सामग्री: एक पौधे में उच्च क्लोरोफिल सामग्री होने पर, उसकी प्रकाश संश्लेषण की दर कम क्लोरोफिल सामग्री वाले पौधे की तुलना में अधिक होगी।
• पत्ती का क्षेत्रफल: एक पौधे में बड़ा पत्ती क्षेत्रफल होने पर, उसकी प्रकाश संश्लेषण की दर छोटे पत्ती क्षेत्रफल वाले पौधे की तुलना में अधिक होगी।
• स्टोमेटा: एक पौधे में खुले स्टोमेटा होने पर, उसकी प्रकाश संश्लेषण की दर बंद स्टोमेटा वाले पौधे की तुलना में अधिक होगी।
• अन्य कारक: प्रदूषकों की उपस्थिति प्रकाश संश्लेषण की दर को घटा सकती है। पौधे का प्रकार और पौधे की आयु भी प्रकाश संश्लेषण की दर को प्रभावित कर सकते हैं।

प्रकाश संश्लेषण को प्रभावित करने वाले कारकों को समझकर, हम यह बेहतर समझ सकते हैं कि पौधे कैसे बढ़ते हैं और हम प्रकाश संश्लेषण की दक्षता को कैसे बढ़ा सकते हैं।

4. प्रकाश संश्लेषण के विभिन्न चरण क्या हैं?

प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे और अन्य जीव सूर्य से मिलने वाली ऊर्जा का उपयोग कर कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज और ऑक्सीजन में बदलते हैं। यह एक जटिल प्रक्रिया है जो दो चरणों में होती है: प्रकाश-आश्रित अभिक्रियाएँ और कैल्विन चक्र (या प्रकाश-स्वतंत्र अभिक्रियाएँ)।

1. प्रकाश-आश्रित अभिक्रियाएँ

प्रकाश-आश्रित अभिक्रियाएँ क्लोरोप्लास्ट्स की थाइलाकॉयड झिल्लियों में होती हैं। ये अभिक्रियाएँ सूर्य की रोशनी की ऊर्जा का उपयोग कर पानी को ऑक्सीजन में बदलती हैं और ATP तथा NADPH उत्पन्न करती हैं।

• फोटोसिस्टम II: प्रकाश-आश्रित अभिक्रियाओं का पहला चरण फोटोसिस्टम II द्वारा प्रकाश ऊर्जा का अवशोषण है। यह ऊर्जा पानी के अणुओं को ऑक्सीजन और हाइड्रोजन आयनों में विभाजित करने के लिए उपयोग की जाती है। ऑक्सीजन वातावरण में छोड़ी जाती है, जबकि हाइड्रोजन आयन ATP उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।
• फोटोसिस्टम I: प्रकाश-आश्रित अभिक्रियाओं का दूसरा चरण फोटोसिस्टम I द्वारा प्रकाश ऊर्जा का अवशोषण है। यह ऊर्जा NADPH उत्पन्न करने के लिए उपयोग की जाती है।

2. कैल्विन चक्र

कैल्विन चक्र क्लोरोप्लास्ट्स के स्ट्रोमा में होता है। यह चक्र प्रकाश-आश्रित अभिक्रियाओं में उत्पन्न हुए ATP और NADPH का उपयोग कर कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज में बदलता है।

• कार्बन निर्धारण: कैल्विन चक्र का पहला चरण कार्बन डाइऑक्साइड का निर्धारण है। यह तब होता है जब कार्बन डाइऑक्साइड अणु रिब्युलोज़ 1,5-बिस्फॉस्फेट (RuBP) से जुड़कर दो अणु 3-फॉस्फोग्लिसरेट (3-PGA) बनाते हैं।
• निर्वातन: कैल्विन चक्र का अगला चरण 3-PGA को ग्लिसराल्डिहाइड 3-फॉस्फेट (G3P) में निर्वातन है। यह तब होता है जब ATP और NADPH का उपयोग करके 3-PGA में हाइड्रोजन आयन और इलेक्ट्रॉन जोड़े जाते हैं।
• RuBP का पुनर्जनन: कैल्विन चक्र का अंतिम चरण RuBP का पुनर्जनन है। यह तब होता है जब G3P का एक अणु RuBP पुनर्जनित करने के लिए उपयोग होता है, जबकि G3P का दूसरा अणु ग्लूकोज़ बनाने के लिए उपयोग होता है।

कैल्विन चक्र एक चक्रीय प्रक्रिया है, जिसका अर्थ है कि यह बार-बार खुद को दोहरा सकती है। इससे पौधे लगातार कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज़ और ऑक्सीजन में बदलते रहते हैं।

प्रकाशसंश्लेषण के उदाहरण

प्रकाशसंश्लेषण पृथ्वी पर जीवन के लिए अत्यावश्यक है। यह वह ऑक्सीजन प्रदान करता है जिसे हम सांस लेते हैं और वह भोजन जिसे हम खाते हैं। प्रकाशसंश्लेषण के कुछ उदाहरण इस प्रकार हैं:

• पौधे: पौधे वे प्राथमिक जीव हैं जो प्रकाश संश्लेषण करते हैं। वे सूर्य से प्राप्त ऊर्जा का उपयोग करके कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज और ऑक्सीजन में बदलते हैं।
• शैवाल: शैवाल जलीय जीव हैं जो प्रकाश संश्लेषण करते हैं। वे कई समुद्री जानवरों के लिए प्रमुख खाद्य स्रोत हैं।
• सायनोबैक्टीरिया: सायनोबैक्टीरिया ऐसे प्रकाश संश्लेषी जीवाणु हैं जो मीठे और खारे दोनों जल वातावरणों में रहते हैं। ऐसा माना जाता है कि वे पृथ्वी पर प्रकाश संश्लेषण करने वाले सबसे पुराने जीव हैं।

प्रकाश संश्लेषण एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जो पृथ्वी पर जीवन के लिए आवश्यक है। यह हमारे लिए सांस लेने योग्य ऑक्सीजन और खाने योग्य भोजन प्रदान करता है।

5. कैल्विन चक्र क्या है?

कैल्विन चक्र, जिसे प्रकाश-स्वतंत्र अभिक्रियाएं भी कहा जाता है, प्रकाश संश्लेषण का दूसरा चरण है। यह क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में होता है और प्रकाश-आश्रित अभिक्रियाओं के दौरान बने ATP और NADPH से प्राप्त ऊर्जा का उपयोग करके कार्बन डाइऑक्साइड को ग्लूकोज में बदलता है।

कैल्विन चक्र को तीन मुख्य चरणों में बाँटा जा सकता है:

1. कार्बन निश्चयन: वातावरण से कार्बन डाइऑक्साइड क्लोरोप्लास्ट में विसरित होता है और एंजाइम राइब्युलोज़ 1,5-बिस्फॉस्फेट कार्बोक्सिलेज़/ऑक्सीजनेज़ (Rubisco) द्वारा राइब्युलोज़ 1,5-बिस्फॉस्फेट (RuBP) से जुड़ जाता है। यह अभिक्रिया 3-फॉस्फोग्लिसरेट (3-PGA) के दो अणुओं का उत्पादन करती है।
2. निरूपण: 3-PGA अणुओं को ATP और NADPH का उपयोग करके ग्लिसराल्डिहाइड 3-फॉस्फेट (G3P) में निरूपित किया जाता है।
3. पुनरुत्पादन: G3P का एक अणु RuBP को पुनर्जनित करने के लिए उपयोग होता है, जिसे फिर से कार्बन निश्चयन के एक और चक्र में उपयोग किया जा सकता है। शेष G3P अणु ग्लूकोज़ और अन्य कार्बनिक अणुओं के संश्लेषण के लिए उपयोग किए जा सकते हैं।

कैल्विन चक्र एक चक्रीय प्रक्रिया है, जिसका अर्थ है कि यह बार-बार दोहराई जा सकती है जब तक प्रकाश ऊर्जा उपलब्ध है। इससे पौधे स्वयं और अन्य जीवों के लिए लगातार भोजन का उत्पादन करते रहते हैं।

यहाँ एक उदाहरण है कि कैल्विन चक्र कैसे काम करता है:

1. कार्बन डाइऑक्साइड क्लोरोप्लास्ट में विसरित होता है।
2. Rubisco कार्बन डाइऑक्साइड को RuBP से जोड़ता है, जिससे 3-PGA के दो अणु बनते हैं।
3. 3-PGA अणुओं को ATP और NADPH का उपयोग करके G3P में निरूपित किया जाता है।
4. G3P का एक अणु RuBP को पुनर्जनित करने के लिए उपयोग होता है।
5. शेष G3P अणु ग्लूकोज़ और अन्य कार्बनिक अणुओं के संश्लेषण के लिए उपयोग किए जाते हैं।

कैल्विन चक्र प्रकाशसंश्लेषण और पौधों तथा अन्य जीवों के अस्तित्व के लिए एक आवश्यक प्रक्रिया है।

6. प्रकाशसंश्लेषण समीकरण लिखें।

प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे और अन्य जीव सूर्य से ऊर्जा का उपयोग कर कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज और ऑक्सीजन में बदलते हैं। प्रकाश संश्लेषण के लिए समग्र समीकरण है:

6CO2 + 6H2O + प्रकाश ऊर्जा → C6H12O6 + 6O2

यह समीकरण का अर्थ है कि कार्बन डाइऑक्साइड के छह अणु, पानी के छह अणु और प्रकाश ऊर्जा का उपयोग एक ग्लूकोज अणु और छह ऑक्सीजन अणु बनाने के लिए किया जाता है।

प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया को दो चरणों में बाँटा जा सकता है: प्रकाश-आश्रित अभिक्रियाएँ और कैल्विन चक्र। प्रकाश-आश्रित अभिक्रियाएँ क्लोरोप्लास्ट्स की थाइलाकॉयड झिल्लियों में होती हैं, और वे प्रकाश ऊर्जा का उपयोग कर पानी को ऑक्सीजन में बदलती हैं और ATP और NADPH उत्पन्न करती हैं। ATP और NADPH ऊर्जा-वाहक अणु हैं जिनका उपयोग कैल्विन चक्र में कार्बन डाइऑक्साइड को घटाकर ग्लूकोज बनाने के लिए किया जाता है।

कैल्विन चक्र क्लोरोप्लास्ट्स के स्ट्रोमा में होता है, और यह प्रकाश-आश्रित अभिक्रियाओं में उत्पन्न ATP और NADPH का उपयोग कर कार्बन डाइऑक्साइड को घटाकर ग्लूकोज बनाता है। कैल्विन चक्र एक चक्रीय प्रक्रिया है, जिसका अर्थ है कि यह बार-बार खुद को दोहराकर अधिक से अधिक ग्लूकोज उत्पन्न कर सकता है।

प्रकाश संश्लेषण पृथ्वी पर जीवन के लिए एक आवश्यक प्रक्रिया है। यह हमें साँस लेने के लिए ऑक्सीजन प्रदान करता है, और यह सभी पौधों और जानवरों के लिए भोजन का स्रोत है। प्रकाश संश्लेषण के बिना पृथ्वी पर जीवन संभव नहीं होगा।

यहाँ प्रकाश संश्लेषण के कुछ उदाहरण दिए गए हैं:

• पौधे सूर्य के प्रकाश को ऊर्जा में बदलने के लिए प्रकाशसंश्लेषण का उपयोग करते हैं ताकि वे बढ़ सकें।
• शैवाल वायुमंडल के लिए ऑक्सीजन उत्पन्न करने के लिए प्रकाशसंश्लेषण का उपयोग करते हैं।
• सायनोबैक्टीरिया वायुमंडल के लिए ऑक्सीजन और नाइट्रोजन उत्पन्न करने के लिए प्रकाशसंश्लेषण का उपयोग करते हैं।
• कुछ बैक्टीरिया हाइड्रोजन गैस उत्पन्न करने के लिए प्रकाशसंश्लेषण का उपयोग करते हैं।

प्रकाशसंश्लेषण एक जटिल प्रक्रिया है, लेकिन यह एक सुंदर भी है। यह एक ऐसी प्रक्रिया है जो पृथ्वी पर जीवन के लिए अनिवार्य है, और यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके लिए हम सभी को कृतज्ञ होना चाहिए।