પ્રકાશસંશ્લેષણનો પ્રકાશ તબક્કો. પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા: બાળકો માટે સંક્ષિપ્ત અને સમજી શકાય તેવું. પ્રકાશસંશ્લેષણ: પ્રકાશ અને શ્યામ તબક્કાઓ દિવસના કયા સમયે શ્યામ તબક્કો થાય છે

મૂળભૂત ખ્યાલો અને મુખ્ય શબ્દો: પ્રકાશસંશ્લેષણ. હરિતદ્રવ્ય. પ્રકાશ તબક્કો. શ્યામ તબક્કો.

યાદ રાખો! પ્લાસ્ટિક વિનિમય શું છે?

વિચારો!

લીલો રંગ ઘણી વાર કવિઓની છંદોમાં ઉલ્લેખિત છે. તેથી, બોગદાન-ઇગોર એન્ટો-નિચની આ પંક્તિઓ છે: "... કવિતા સીથિંગ અને બુદ્ધિમાન, ગ્રીન્સની જેમ", "... ગ્રીન્સનો હિમવર્ષા, ગ્રીન્સની આગ",

"...શાકભાજી નદીઓમાં લીલો પૂર આવે છે." લીલો એ નવીકરણનો રંગ છે, યુવાનીનું પ્રતીક છે, શાંતિ છે, પ્રકૃતિનો રંગ છે.

શા માટે છોડ લીલા હોય છે?

પ્રકાશસંશ્લેષણ માટેની શરતો શું છે?

પ્રકાશસંશ્લેષણ (ગ્રીક ફોટોમાંથી - પ્રકાશ, સંશ્લેષણ - સંયોજન) પ્લાસ્ટિક વિનિમય પ્રક્રિયાઓનો અત્યંત જટિલ સમૂહ છે. વૈજ્ઞાનિકો પ્રકાશસંશ્લેષણના ત્રણ પ્રકારોને અલગ પાડે છે: ઓક્સિજેનિક (છોડ અને સાયનોબેક્ટેરિયામાં પરમાણુ ઓક્સિજનના પ્રકાશન સાથે), એનોક્સિક (ફોટોબેક્ટેરિયામાં ઓક્સિજન છોડ્યા વિના એનારોબિક પરિસ્થિતિઓમાં બેક્ટેરિયોક્લોરોફિલની ભાગીદારી સાથે) અને હરિતદ્રવ્ય મુક્ત (બેક્ટેરિયામાં ઓક્સિજનના પ્રકાશન સાથે) . 2.4 કિમીની ઊંડાઈએ, લીલા સલ્ફર બેક્ટેરિયા GSB1 મળી આવ્યા હતા, જે સૂર્યપ્રકાશને બદલે કાળા ધૂમ્રપાન કરનારાઓના નબળા કિરણોનો ઉપયોગ કરે છે. પરંતુ, જેમ કે. સ્વેનસને કોષો પરના મોનોગ્રાફમાં લખ્યું છે: "વન્યજીવન માટે ઊર્જાનો પ્રાથમિક સ્ત્રોત દૃશ્યમાન પ્રકાશની ઊર્જા છે."

જીવંત પ્રકૃતિમાં સૌથી સામાન્ય ઓક્સિજન પ્રકાશસંશ્લેષણ છે, જેમાં પ્રકાશ ઊર્જા, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, પાણી, ઉત્સેચકો અને હરિતદ્રવ્યની જરૂર પડે છે. પ્રકાશસંશ્લેષણ માટેનો પ્રકાશ હરિતદ્રવ્ય દ્વારા શોષાય છે, કોષની દિવાલના છિદ્રો દ્વારા કોશિકાઓમાં પાણી પહોંચાડવામાં આવે છે, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ પ્રસરણ દ્વારા કોષોમાં પ્રવેશે છે.

મુખ્ય પ્રકાશસંશ્લેષણ રંગદ્રવ્યો હરિતદ્રવ્ય છે. ક્લોરોફિલ્સ (ગ્રીક ક્લોરોસમાંથી - લીલો અને ફાયલોન - પાંદડા) એ છોડના લીલા રંગદ્રવ્યો છે, જેની ભાગીદારી સાથે પ્રકાશસંશ્લેષણ થાય છે. હરિતદ્રવ્યનો લીલો રંગ એ વાદળી કિરણો અને આંશિક રીતે લાલ કિરણોને શોષવા માટેનું ઉપકરણ છે. અને લીલા કિરણો છોડના શરીરમાંથી પ્રતિબિંબિત થાય છે, માનવ આંખના રેટિના પર પડે છે, શંકુને બળતરા કરે છે અને રંગ દ્રશ્ય સંવેદનાઓનું કારણ બને છે. તેથી જ છોડ લીલા છે!

હરિતદ્રવ્ય ઉપરાંત, છોડમાં સહાયક કેરોટીનોઇડ્સ, સાયનોબેક્ટેરિયા અને લાલ શેવાળમાં ફાયકોબિલિન હોય છે. લીલા

અને જાંબલી બેક્ટેરિયામાં બેક્ટેરિયોક્લોરોફિલ્સ હોય છે જે વાદળી, વાયોલેટ અને ઇન્ફ્રારેડ કિરણોને પણ શોષી લે છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણ ઉચ્ચ છોડ, શેવાળ, સાયનોબેક્ટેરિયા, કેટલાક આર્કિઆમાં થાય છે, એટલે કે, ફોટો-ઓટોટ્રોફ્સ તરીકે ઓળખાતા સજીવોમાં. છોડમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ ક્લોરોપ્લાસ્ટમાં, સાયનોબેક્ટેરિયા અને ફોટોબેક્ટેરિયામાં - ફોટોપિગમેન્ટ્સ સાથે પટલના આંતરિક આક્રમણ પર કરવામાં આવે છે.

તેથી, ફોટોસિન્થેસિસ એ પ્રકાશ ઊર્જાનો ઉપયોગ કરીને અને પ્રકાશસંશ્લેષણ રંગદ્રવ્યોની ભાગીદારી સાથે અકાર્બનિકમાંથી કાર્બનિક સંયોજનો બનાવવાની પ્રક્રિયા છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણના પ્રકાશ અને શ્યામ તબક્કાના લક્ષણો શું છે?

પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયામાં, બે તબક્કાઓને અલગ પાડવામાં આવે છે - પ્રકાશ અને શ્યામ તબક્કાઓ (ફિગ. 49).

પ્રકાશસંશ્લેષણનો પ્રકાશ તબક્કો પ્રકાશની સહભાગિતા સાથે ક્લોરોપ્લાસ્ટના ગ્રાનામાં થાય છે. આ તબક્કો હરિતદ્રવ્ય પરમાણુ દ્વારા પ્રકાશ ક્વોન્ટાના શોષણની ક્ષણથી શરૂ થાય છે. આ કિસ્સામાં, હરિતદ્રવ્ય પરમાણુમાં મેગ્નેશિયમ પરમાણુના ઇલેક્ટ્રોન ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તરે જાય છે, સંભવિત ઊર્જા એકઠા કરે છે. ઉત્તેજિત ઇલેક્ટ્રોનનો નોંધપાત્ર ભાગ એટીપીની રચના અને એનએડીપી (નિકોટિનામાઇડ એડેનાઇન ડાયન્યુક્લિયોટાઇડ ફોસ્ફેટ) ના ઘટાડા માટે તેને અન્ય રાસાયણિક સંયોજનોમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે. આટલા લાંબા નામ સાથેનું આ સંયોજન કોષમાં હાઇડ્રોજનનું સાર્વત્રિક જૈવિક વાહક છે. પ્રકાશના પ્રભાવ હેઠળ, પાણીના વિઘટનની પ્રક્રિયા - ફોટોલિસિસ થાય છે. આ ઇલેક્ટ્રોન (e“), પ્રોટોન (H+) અને આડપેદાશ તરીકે, મોલેક્યુલર ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન કરે છે. H+ હાઇડ્રોજન પ્રોટોન, ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તર સાથે ઇલેક્ટ્રોનને જોડીને, અણુ હાઇડ્રોજનમાં ફેરવાય છે, જેનો ઉપયોગ NADP+ ને NADP માં ઘટાડવા માટે થાય છે. N. આમ, પ્રકાશ તબક્કાની મુખ્ય પ્રક્રિયાઓ છે: 1) પાણીનું ફોટોલિસિસ (ઓક્સિજનની રચના સાથે પ્રકાશની ક્રિયા હેઠળ પાણીનું વિભાજન); 2) એનએડીપીમાં ઘટાડો (એનએડીપીમાં હાઇડ્રોજન અણુનો ઉમેરો); 3) ફોટોફોસ્ફોરાયલેશન (ADP માંથી ATP ની રચના).

તેથી, પ્રકાશ તબક્કો એ પ્રક્રિયાઓનો સમૂહ છે જે પ્રકાશ ઊર્જાને કારણે મોલેક્યુલર ઓક્સિજન, અણુ હાઇડ્રોજન અને એટીપીની રચનાને સુનિશ્ચિત કરે છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણનો ઘેરો તબક્કો ક્લોરોપ્લાસ્ટના સ્ટ્રોમામાં થાય છે. તેની પ્રક્રિયાઓ પ્રકાશ પર આધારિત નથી અને ગ્લુકોઝ માટે કોષની જરૂરિયાતોને આધારે પ્રકાશ અને અંધારામાં બંને રીતે આગળ વધી શકે છે. શ્યામ તબક્કાનો આધાર ચક્રીય પ્રતિક્રિયા છે જેને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ફિક્સેશન સાયકલ અથવા કેલ્વિન ચક્ર કહેવાય છે. આ પ્રક્રિયાનો પ્રથમ અભ્યાસ અમેરિકન બાયોકેમિસ્ટ મેલ્વિન કેલ્વિન (1911 - 1997), રસાયણશાસ્ત્રમાં નોબેલ પુરસ્કાર વિજેતા (1961) દ્વારા કરવામાં આવ્યો હતો. શ્યામ તબક્કામાં, ગ્લુકોઝ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, NADP માંથી હાઇડ્રોજન અને ATP ની ઊર્જામાંથી સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. CO2 ફિક્સેશન પ્રતિક્રિયાઓ રિબ્યુલોઝ બિસ્ફોસ્ફેટ કાર્બોક્સિલેઝ (રુબિસ્કો) દ્વારા ઉત્પ્રેરિત થાય છે, જે પૃથ્વી પર સૌથી સામાન્ય એન્ઝાઇમ છે.

તેથી, શ્યામ તબક્કો એ ચક્રીય પ્રતિક્રિયાઓનો સમૂહ છે જે, એટીપીની રાસાયણિક ઉર્જાનો આભાર, કાર્બન ડાયોક્સાઇડનો ઉપયોગ કરીને ગ્લુકોઝની રચના પૂરી પાડે છે, જે કાર્બનનો સ્ત્રોત છે, અને પાણી, હાઇડ્રોજનનો સ્ત્રોત છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણમાં ગ્રહોની ભૂમિકા શું છે?

બાયોસ્ફિયર માટે પ્રકાશસંશ્લેષણનું મહત્વ વધારે પડતું આંકી શકાતું નથી. આ પ્રક્રિયા દ્વારા જ સૂર્યની પ્રકાશ ઊર્જા ફોટો-ઓટોટ્રોફ દ્વારા કાર્બોહાઇડ્રેટ્સની રાસાયણિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે, જે સામાન્ય રીતે પ્રાથમિક કાર્બનિક પદાર્થ આપે છે. ખાદ્ય સાંકળો તેની સાથે શરૂ થાય છે, જેની સાથે ઊર્જા હેટરોટ્રોફિક સજીવોમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે. છોડ શાકાહારીઓ માટે ખોરાક તરીકે સેવા આપે છે, જે આ દ્વારા જરૂરી પોષક તત્વો મેળવે છે. પછી શાકાહારીઓ શિકારી માટે ખોરાક બની જાય છે, તેમને ઊર્જાની પણ જરૂર હોય છે, જેના વિના જીવન અશક્ય છે.

સૂર્યની ઉર્જાનો માત્ર એક નાનો ભાગ જ છોડ દ્વારા લેવામાં આવે છે અને તેનો ઉપયોગ પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે થાય છે. સૂર્યની ઊર્જાનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે બાષ્પીભવન અને પૃથ્વીની સપાટીના તાપમાન શાસનને જાળવવા માટે થાય છે. તેથી, માત્ર 40 - 50% સૌર ઊર્જા જૈવસ્ફિયરમાં પ્રવેશ કરે છે, અને માત્ર 1 - 2% સૌર ઊર્જા સંશ્લેષિત કાર્બનિક પદાર્થોમાં રૂપાંતરિત થાય છે.

લીલા છોડ અને સાયનોબેક્ટેરિયા વાતાવરણની ગેસ રચનાને અસર કરે છે. આધુનિક વાતાવરણમાં તમામ ઓક્સિજન પ્રકાશસંશ્લેષણનું ઉત્પાદન છે. વાતાવરણની રચનાએ પૃથ્વીની સપાટીની સ્થિતિને સંપૂર્ણપણે બદલી નાખી, એરોબિક શ્વસનનો ઉદભવ શક્ય બનાવ્યો. પાછળથી ઉત્ક્રાંતિની પ્રક્રિયામાં, ઓઝોન સ્તરની રચના પછી, જીવંત જીવોએ લેન્ડફોલ કર્યું. વધુમાં, પ્રકાશસંશ્લેષણ CO 2 ના સંચયને અટકાવે છે અને ગ્રહને વધુ ગરમ થવાથી બચાવે છે.

તેથી, પ્રકાશસંશ્લેષણ એ ગ્રહોનું મહત્વ છે, જે પૃથ્વી ગ્રહની જીવંત પ્રકૃતિના અસ્તિત્વને સુનિશ્ચિત કરે છે.

પ્રવૃત્તિ મેચ કાર્ય

કોષ્ટકનો ઉપયોગ કરીને, એરોબિક શ્વસન સાથે પ્રકાશસંશ્લેષણની તુલના કરો અને પ્લાસ્ટિક અને ઊર્જા ચયાપચય વચ્ચેના સંબંધ વિશે નિષ્કર્ષ દોરો.

ફોટોસિન્થેસિસ અને એરોબિક શ્વસનની તુલનાત્મક લાક્ષણિકતાઓ

જ્ઞાન એપ્લિકેશન કાર્ય

છોડમાં પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયાના સંગઠનના સ્તરોને ઓળખો અને નામ આપો. પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે વનસ્પતિ જીવતંત્રની સંસ્થાના વિવિધ સ્તરે અનુકૂલનને નામ આપો.

ATTITUDE જીવવિજ્ઞાન + સાહિત્ય

કે.એ. તિમિર્યાઝેવ (1843 - 1920), પ્રકાશસંશ્લેષણના સૌથી પ્રસિદ્ધ સંશોધકોમાંના એક, લખ્યું: "હરિતદ્રવ્યનું સૂક્ષ્મ લીલા અનાજ એક કેન્દ્ર છે, વિશ્વ અવકાશમાં એક બિંદુ છે, જેમાં સૂર્યની ઊર્જા એક છેડેથી વહે છે, અને જીવનના તમામ અભિવ્યક્તિઓ જમીન પરના બીજામાંથી ઉદ્ભવે છે. તે વાસ્તવિક પ્રોમિથિયસ છે, જેણે આકાશમાંથી આગ ચોરી કરી હતી. તેના દ્વારા ચોરાયેલો સૂર્ય કિરણ ઝળહળતા પાતાળમાં અને વીજળીના ચમકદાર સ્પાર્કમાં બંને બળે છે. સૂર્યનું કિરણ એક વિશાળ સ્ટીમ એન્જિનના ફ્લાયવ્હીલ અને કલાકારનું બ્રશ અને કવિની કલમને ગતિમાં સેટ કરે છે. તમારા જ્ઞાનનો ઉપયોગ કરો અને એ વિધાનને સાબિત કરો કે સૂર્યનું કિરણ કવિની કલમને ગતિમાં મૂકે છે.

આ પાઠ્યપુસ્તક સામગ્રી છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણ એ પ્રકાશ ઊર્જાનું રાસાયણિક બોન્ડ ઊર્જામાં રૂપાંતર છે.કાર્બનિક સંયોજનો.

પ્રકાશસંશ્લેષણ એ છોડની લાક્ષણિકતા છે, જેમાં તમામ શેવાળ, સાયનોબેક્ટેરિયા સહિત સંખ્યાબંધ પ્રોકેરીયોટ્સ અને કેટલાક યુનિસેલ્યુલર યુકેરીયોટ્સનો સમાવેશ થાય છે.

મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં, પ્રકાશસંશ્લેષણ આડપેદાશ તરીકે ઓક્સિજન (O2) ઉત્પન્ન કરે છે. જો કે, આ હંમેશા એવું હોતું નથી કારણ કે પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે ઘણા જુદા જુદા માર્ગો છે. ઓક્સિજન છોડવાના કિસ્સામાં, તેનો સ્ત્રોત પાણી છે, જેમાંથી હાઇડ્રોજન અણુઓ પ્રકાશસંશ્લેષણની જરૂરિયાતો માટે વિભાજિત થાય છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણમાં ઘણી પ્રતિક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે જેમાં વિવિધ રંજકદ્રવ્યો, ઉત્સેચકો, સહઉત્સેચકો વગેરે ભાગ લે છે. મુખ્ય રંજકદ્રવ્યો હરિતદ્રવ્ય છે, તે ઉપરાંત કેરોટીનોઈડ્સ અને ફાયકોબિલિન્સ.

પ્રકૃતિમાં, છોડના પ્રકાશસંશ્લેષણની બે રીતો સામાન્ય છે: C 3 અને C 4. અન્ય સજીવોની પોતાની ચોક્કસ પ્રતિક્રિયાઓ હોય છે. "ફોટોસિન્થેસિસ" શબ્દ હેઠળ આ વિવિધ પ્રક્રિયાઓને જે એક કરે છે તે એ છે કે તે તમામમાં, કુલ મળીને, ફોટોન ઊર્જાનું રાસાયણિક બંધનમાં રૂપાંતર થાય છે. સરખામણી માટે: રસાયણસંશ્લેષણ દરમિયાન, કેટલાક સંયોજનો (અકાર્બનિક) ના રાસાયણિક બંધનની ઊર્જા અન્યમાં રૂપાંતરિત થાય છે - કાર્બનિક.

પ્રકાશસંશ્લેષણના બે તબક્કા છે - પ્રકાશ અને શ્યામ.પ્રથમ પ્રકાશ કિરણોત્સર્ગ (hν) પર આધાર રાખે છે, જે પ્રતિક્રિયાઓ આગળ વધવા માટે જરૂરી છે. શ્યામ તબક્કો પ્રકાશ સ્વતંત્ર છે.

છોડમાં, ક્લોરોપ્લાસ્ટમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ થાય છે. તમામ પ્રતિક્રિયાઓના પરિણામે, પ્રાથમિક કાર્બનિક પદાર્થોની રચના થાય છે, જેમાંથી કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, એમિનો એસિડ, ફેટી એસિડ્સ વગેરેનું સંશ્લેષણ થાય છે. સામાન્ય રીતે, પ્રકાશસંશ્લેષણની કુલ પ્રતિક્રિયાના સંબંધમાં લખવામાં આવે છે. ગ્લુકોઝ - પ્રકાશસંશ્લેષણનું સૌથી સામાન્ય ઉત્પાદન:

6CO 2 + 6H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6O 2

ઓક્સિજન અણુઓ કે જે O 2 પરમાણુ બનાવે છે તે કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાંથી નથી, પરંતુ પાણીમાંથી લેવામાં આવે છે. કાર્બન ડાયોક્સાઇડ કાર્બનનો સ્ત્રોત છેજે વધુ મહત્વનું છે. તેના બંધનને લીધે, છોડને કાર્બનિક પદાર્થોનું સંશ્લેષણ કરવાની તક મળે છે.

ઉપર પ્રસ્તુત રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા સામાન્ય અને કુલ છે. તે પ્રક્રિયાના સારથી દૂર છે. તેથી કાર્બન ડાયોક્સાઇડના છ વ્યક્તિગત અણુઓમાંથી ગ્લુકોઝની રચના થતી નથી. CO 2 નું બંધન એક પરમાણુમાં થાય છે, જે પહેલા પહેલાથી અસ્તિત્વમાં રહેલી પાંચ-કાર્બન ખાંડ સાથે જોડાય છે.

પ્રોકેરીયોટ્સ પ્રકાશસંશ્લેષણની પોતાની લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે. તેથી બેક્ટેરિયામાં, મુખ્ય રંગદ્રવ્ય બેક્ટેરિયોક્લોરોફિલ છે, અને ઓક્સિજન છોડવામાં આવતો નથી, કારણ કે હાઇડ્રોજન પાણીમાંથી લેવામાં આવતો નથી, પરંતુ ઘણીવાર હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ અથવા અન્ય પદાર્થોમાંથી લેવામાં આવે છે. વાદળી-લીલા શેવાળમાં, મુખ્ય રંગદ્રવ્ય હરિતદ્રવ્ય છે, અને ઓક્સિજન પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન મુક્ત થાય છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણનો પ્રકાશ તબક્કો

પ્રકાશસંશ્લેષણના પ્રકાશ તબક્કામાં, ATP અને NADP·H 2 તેજસ્વી ઊર્જાને કારણે સંશ્લેષણ થાય છે.તે થાય છે ક્લોરોપ્લાસ્ટના થાઇલાકોઇડ્સ પર, જ્યાં રંગદ્રવ્યો અને ઉત્સેચકો ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ સર્કિટની કામગીરી માટે જટિલ સંકુલ બનાવે છે, જેના દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન અને આંશિક રીતે હાઇડ્રોજન પ્રોટોન ટ્રાન્સફર થાય છે.

ઇલેક્ટ્રોન સહઉત્સેચક NADP પર સમાપ્ત થાય છે, જે નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થવાથી, કેટલાક પ્રોટોનને આકર્ષે છે અને NADP H 2 માં ફેરવાય છે. ઉપરાંત, થાઇલાકોઇડ પટલની એક બાજુ પ્રોટોન અને બીજી બાજુ ઇલેક્ટ્રોનનું સંચય ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઢાળ બનાવે છે, જેની સંભવિતતા એટીપી સિન્થેટેઝ એન્ઝાઇમ દ્વારા એડીપી અને ફોસ્ફોરિક એસિડમાંથી એટીપીનું સંશ્લેષણ કરવા માટે વપરાય છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણના મુખ્ય રંગદ્રવ્યો વિવિધ હરિતદ્રવ્ય છે. તેમના પરમાણુઓ પ્રકાશના ચોક્કસ, અંશતઃ અલગ સ્પેક્ટ્રાના કિરણોત્સર્ગને પકડે છે. આ કિસ્સામાં, હરિતદ્રવ્યના પરમાણુઓના કેટલાક ઇલેક્ટ્રોન ઉચ્ચ ઊર્જા સ્તર પર જાય છે. આ એક અસ્થિર સ્થિતિ છે, અને, સિદ્ધાંતમાં, ઇલેક્ટ્રોન, સમાન કિરણોત્સર્ગ દ્વારા, બહારથી પ્રાપ્ત ઊર્જાને અવકાશમાં આપવી જોઈએ અને પાછલા સ્તર પર પાછા ફરવું જોઈએ. જો કે, પ્રકાશસંશ્લેષણ કોષોમાં, ઉત્તેજિત ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનારાઓ દ્વારા કબજે કરવામાં આવે છે અને, તેમની ઊર્જામાં ધીમે ધીમે ઘટાડો સાથે, વાહકોની સાંકળ સાથે સ્થાનાંતરિત થાય છે.

થાઇલાકોઇડ મેમ્બ્રેન પર, બે પ્રકારની ફોટોસિસ્ટમ છે જે પ્રકાશના સંપર્કમાં આવે ત્યારે ઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જન કરે છે.ફોટોસિસ્ટમ એ પ્રતિક્રિયા કેન્દ્ર સાથે મોટે ભાગે હરિતદ્રવ્ય રંજકદ્રવ્યોનું જટિલ સંકુલ છે જેમાંથી ઇલેક્ટ્રોન ફાટી જાય છે. ફોટોસિસ્ટમમાં, સૂર્યપ્રકાશ ઘણા બધા પરમાણુઓને પકડે છે, પરંતુ તમામ ઊર્જા પ્રતિક્રિયા કેન્દ્રમાં એકત્રિત થાય છે.

ફોટોસિસ્ટમ I ના ઇલેક્ટ્રોન, વાહકોની સાંકળમાંથી પસાર થયા પછી, NADP પુનઃસ્થાપિત કરે છે.

ફોટોસિસ્ટમ II માંથી અલગ પડેલા ઇલેક્ટ્રોનની ઉર્જા એટીપીના સંશ્લેષણ માટે વપરાય છે.અને ફોટોસિસ્ટમ II ના ઇલેક્ટ્રોન ફોટોસિસ્ટમ I ના ઇલેક્ટ્રોન છિદ્રો ભરે છે.

બીજા ફોટોસિસ્ટમના છિદ્રો પરિણામે રચાયેલા ઇલેક્ટ્રોનથી ભરેલા છે પાણી ફોટોલિસિસ. ફોટોલિસિસ પણ પ્રકાશની ભાગીદારી સાથે થાય છે અને તેમાં H 2 O ના પ્રોટોન, ઇલેક્ટ્રોન અને ઓક્સિજનમાં વિઘટન થાય છે. તે પાણીના ફોટોલિસિસના પરિણામે છે કે મુક્ત ઓક્સિજન રચાય છે. પ્રોટોન ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ગ્રેડિયન્ટની રચના અને NADP ના ઘટાડા સાથે સંકળાયેલા છે. ઇલેક્ટ્રોન ફોટોસિસ્ટમ II ના હરિતદ્રવ્ય દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણના પ્રકાશ તબક્કાના અંદાજિત સારાંશ સમીકરણ:

H 2 O + NADP + 2ADP + 2P → ½O 2 + NADP H 2 + 2ATP

ચક્રીય ઇલેક્ટ્રોન પરિવહન

કહેવાતા પ્રકાશસંશ્લેષણનો બિન-ચક્રીય પ્રકાશ તબક્કો. ત્યાં કેટલાક વધુ છે ચક્રીય ઇલેક્ટ્રોન પરિવહન જ્યારે NADP ઘટાડો થતો નથી. આ કિસ્સામાં, ફોટોસિસ્ટમમાંથી ઇલેક્ટ્રોન હું વાહક સાંકળમાં જઉં છું, જ્યાં એટીપીનું સંશ્લેષણ થાય છે. એટલે કે, આ ઇલેક્ટ્રોન પરિવહન સાંકળ ફોટોસિસ્ટમ Iમાંથી ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે, II નહીં. પ્રથમ ફોટોસિસ્ટમ, જેમ કે તે હતી, એક ચક્ર અમલમાં મૂકે છે: ઉત્સર્જિત ઇલેક્ટ્રોન તેના પર પાછા ફરે છે. રસ્તામાં, તેઓ ATP ના સંશ્લેષણ પર તેમની ઊર્જાનો એક ભાગ ખર્ચ કરે છે.

ફોટોફોસ્ફોરાયલેશન અને ઓક્સિડેટીવ ફોસ્ફોરીલેશન

પ્રકાશસંશ્લેષણના પ્રકાશ તબક્કાની તુલના સેલ્યુલર શ્વસનના તબક્કા સાથે કરી શકાય છે - ઓક્સિડેટીવ ફોસ્ફોરાયલેશન, જે મિટોકોન્ડ્રીયલ ક્રિસ્ટા પર થાય છે. ત્યાં પણ, એટીપી સંશ્લેષણ વાહક સાંકળ સાથે ઇલેક્ટ્રોન અને પ્રોટોનના સ્થાનાંતરણને કારણે થાય છે. જો કે, પ્રકાશસંશ્લેષણના કિસ્સામાં, ઊર્જા એટીપીમાં સંગ્રહિત થાય છે કોષની જરૂરિયાતો માટે નહીં, પરંતુ મુખ્યત્વે પ્રકાશસંશ્લેષણના શ્યામ તબક્કાની જરૂરિયાતો માટે. અને જો શ્વસન દરમિયાન કાર્બનિક પદાર્થો ઊર્જાના પ્રારંભિક સ્ત્રોત તરીકે સેવા આપે છે, તો પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન તે સૂર્યપ્રકાશ છે. પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન એટીપીના સંશ્લેષણને કહેવામાં આવે છે ફોટોફોસ્ફોરાયલેશનઓક્સિડેટીવ ફોસ્ફોરાયલેશનને બદલે.

પ્રકાશસંશ્લેષણનો શ્યામ તબક્કો

પ્રથમ વખત કેલ્વિન, બેન્સન, બાસેમ દ્વારા પ્રકાશસંશ્લેષણના શ્યામ તબક્કાનો વિગતવાર અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. તેમના દ્વારા શોધાયેલ પ્રતિક્રિયાઓનું ચક્ર પાછળથી કેલ્વિન ચક્ર અથવા C 3 -ફોટોસિન્થેસિસ તરીકે ઓળખાતું હતું. છોડના અમુક જૂથોમાં, એક સંશોધિત પ્રકાશસંશ્લેષણ માર્ગ જોવા મળે છે - C 4, જેને હેચ-સ્લેક ચક્ર પણ કહેવાય છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણની શ્યામ પ્રતિક્રિયાઓમાં, CO 2 નિશ્ચિત છે.અંધારું તબક્કો ક્લોરોપ્લાસ્ટના સ્ટ્રોમામાં થાય છે.

CO 2 ની પુનઃપ્રાપ્તિ એટીપીની ઉર્જા અને NADP·H 2 ની ઘટાડાની શક્તિને કારણે થાય છે જે પ્રકાશ પ્રતિક્રિયાઓમાં રચાય છે. તેમના વિના, કાર્બન ફિક્સેશન થતું નથી. તેથી, જો કે શ્યામ તબક્કો પ્રકાશ પર સીધો આધાર રાખતો નથી, તે સામાન્ય રીતે પ્રકાશમાં પણ આગળ વધે છે.

કેલ્વિન ચક્ર

શ્યામ તબક્કાની પ્રથમ પ્રતિક્રિયા એ CO 2 નો ઉમેરો છે ( કાર્બોક્સિલેશનઇ) થી 1,5-રિબ્યુલોઝ બાયફોસ્ફેટ ( રિબ્યુલોઝ 1,5-ડિફોસ્ફેટ) – RiBF. બાદમાં બમણું ફોસ્ફોરીલેટેડ રાઈબોઝ છે. આ પ્રતિક્રિયા એન્ઝાઇમ રિબ્યુલોઝ-1,5-ડિફોસ્ફેટ કાર્બોક્સિલેઝ દ્વારા ઉત્પ્રેરિત થાય છે, જેને પણ કહેવાય છે. રૂબિસ્કો.

કાર્બોક્સિલેશનના પરિણામે, એક અસ્થિર છ-કાર્બન સંયોજન રચાય છે, જે, હાઇડ્રોલિસિસના પરિણામે, બે ત્રણ-કાર્બન અણુઓમાં વિઘટન થાય છે. ફોસ્ફોગ્લિસેરિક એસિડ (PGA)પ્રકાશસંશ્લેષણનું પ્રથમ ઉત્પાદન છે. FHA ને ફોસ્ફોગ્લિસેરેટ પણ કહેવામાં આવે છે.

RiBP + CO 2 + H 2 O → 2FGK

FHA ત્રણ કાર્બન અણુ ધરાવે છે, જેમાંથી એક એસિડિક કાર્બોક્સિલ જૂથ (-COOH) નો ભાગ છે:

FHA ત્રણ-કાર્બન ખાંડમાં રૂપાંતરિત થાય છે (ગ્લિસેરાલ્ડીહાઇડ ફોસ્ફેટ) ટ્રાયોઝ ફોસ્ફેટ (TF), જેમાં પહેલેથી જ એલ્ડીહાઇડ જૂથ (-CHO) શામેલ છે:

FHA (3-એસિડ) → TF (3-ખાંડ)

આ પ્રતિક્રિયા ATP ની ઉર્જા અને NADP · H 2 ની ઘટાડવાની શક્તિ વાપરે છે. TF એ પ્રકાશસંશ્લેષણનું પ્રથમ કાર્બોહાઇડ્રેટ છે.

તે પછી, મોટાભાગના ટ્રાયઝ ફોસ્ફેટ રિબ્યુલોઝ બિસ્ફોસ્ફેટ (RiBP) ના પુનર્જીવન પર ખર્ચવામાં આવે છે, જેનો ઉપયોગ ફરીથી CO 2 ને બાંધવા માટે થાય છે. પુનર્જીવનમાં ATP-વપરાશ કરતી પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણીનો સમાવેશ થાય છે જેમાં 3 થી 7 કાર્બન અણુઓ સાથે ખાંડના ફોસ્ફેટ્સનો સમાવેશ થાય છે.

તે RiBF ના આ ચક્રમાં છે કે કેલ્વિન ચક્ર સમાપ્ત થાય છે.

તેમાં બનેલ TF નો નાનો ભાગ કેલ્વિન ચક્ર છોડી દે છે. કાર્બન ડાયોક્સાઇડના 6 બાઉન્ડ પરમાણુઓની દ્રષ્ટિએ, ઉપજ ટ્રાયઝ ફોસ્ફેટના 2 અણુઓ છે. ઇનપુટ અને આઉટપુટ ઉત્પાદનો સાથે ચક્રની કુલ પ્રતિક્રિયા:

6CO 2 + 6H 2 O → 2TF

તે જ સમયે, 6 RiBP અણુઓ બંધનમાં ભાગ લે છે અને 12 FHA અણુઓ રચાય છે, જે 12 TF માં રૂપાંતરિત થાય છે, જેમાંથી 10 અણુ ચક્રમાં રહે છે અને 6 RiBP પરમાણુઓમાં રૂપાંતરિત થાય છે. કારણ કે TF એ ત્રણ-કાર્બન ખાંડ છે, અને RiBP એ પાંચ-કાર્બન છે, કાર્બન અણુઓના સંબંધમાં અમારી પાસે છે: 10 * 3 = 6 * 5. ચક્ર પ્રદાન કરતા કાર્બન અણુઓની સંખ્યા બદલાતી નથી, તમામ જરૂરી RiBP પુનર્જીવિત થાય છે. અને ચક્રમાં સમાવિષ્ટ કાર્બન ડાયોક્સાઇડના છ પરમાણુઓ ચક્ર છોડીને ટ્રાયઓઝ ફોસ્ફેટના બે અણુઓની રચનામાં ખર્ચવામાં આવે છે.

કેલ્વિન ચક્ર, 6 બાઉન્ડ CO 2 પરમાણુઓ પર આધારિત, 18 ATP અણુઓ અને 12 NADP · H 2 પરમાણુઓનો ઉપયોગ કરે છે, જે પ્રકાશસંશ્લેષણના પ્રકાશ તબક્કાની પ્રતિક્રિયાઓમાં સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યા હતા.

ગણતરી બે ટ્રાયોઝ ફોસ્ફેટ પરમાણુઓ માટે કરવામાં આવે છે જે ચક્ર છોડી દે છે, કારણ કે પાછળથી બનેલા ગ્લુકોઝ પરમાણુમાં 6 કાર્બન અણુઓનો સમાવેશ થાય છે.

ટ્રાયોઝ ફોસ્ફેટ (TF) એ કેલ્વિન ચક્રનું અંતિમ ઉત્પાદન છે, પરંતુ તેને ભાગ્યે જ પ્રકાશસંશ્લેષણનું અંતિમ ઉત્પાદન કહી શકાય, કારણ કે તે લગભગ એકઠું થતું નથી, પરંતુ, અન્ય પદાર્થો સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને, ગ્લુકોઝ, સુક્રોઝ, સ્ટાર્ચ, ચરબીમાં ફેરવાય છે. ફેટી એસિડ્સ, એમિનો એસિડ. TF ઉપરાંત, FHA મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે. જો કે, આવી પ્રતિક્રિયાઓ માત્ર પ્રકાશસંશ્લેષણ સજીવોમાં જ થતી નથી. આ અર્થમાં, પ્રકાશસંશ્લેષણનો ઘેરો તબક્કો કેલ્વિન ચક્ર જેવો જ છે.

PHA ને સ્ટેપવાઈઝ એન્ઝાઈમેટિક કેટાલિસિસ દ્વારા છ-કાર્બન ખાંડમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે. ફ્રુક્ટોઝ -6-ફોસ્ફેટ, જે માં ફેરવાય છે ગ્લુકોઝ. છોડમાં, ગ્લુકોઝને સ્ટાર્ચ અને સેલ્યુલોઝમાં પોલિમરાઇઝ કરી શકાય છે. કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનું સંશ્લેષણ ગ્લાયકોલિસિસની વિપરીત પ્રક્રિયા જેવું જ છે.

ફોટોશ્વસન

ઓક્સિજન પ્રકાશસંશ્લેષણને અટકાવે છે. પર્યાવરણમાં વધુ O 2, CO 2 જપ્ત કરવાની પ્રક્રિયા ઓછી કાર્યક્ષમ છે. હકીકત એ છે કે એન્ઝાઇમ રિબ્યુલોઝ બિસ્ફોસ્ફેટ કાર્બોક્સિલેઝ (રુબિસ્કો) માત્ર કાર્બન ડાયોક્સાઇડ સાથે જ નહીં, પણ ઓક્સિજન સાથે પણ પ્રતિક્રિયા આપી શકે છે. આ કિસ્સામાં, શ્યામ પ્રતિક્રિયાઓ કંઈક અલગ છે.

ફોસ્ફોગ્લાયકોલેટ એ ફોસ્ફોગ્લાયકોલિક એસિડ છે. ફોસ્ફેટ જૂથ તરત જ તેમાંથી ફાટી જાય છે, અને તે ગ્લાયકોલિક એસિડ (ગ્લાયકોલેટ) માં ફેરવાય છે. તેના "ઉપયોગ" માટે ફરીથી ઓક્સિજનની જરૂર પડે છે. તેથી, વાતાવરણમાં વધુ ઓક્સિજન, વધુ તે ફોટોરેસ્પીરેશનને ઉત્તેજીત કરશે અને છોડને પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોથી છુટકારો મેળવવા માટે વધુ ઓક્સિજનની જરૂર પડશે.

ફોટોરેસ્પીરેશન એ ઓક્સિજનનો પ્રકાશ-આધારિત વપરાશ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું પ્રકાશન છે.એટલે કે, વાયુઓનું વિનિમય શ્વસન દરમિયાન થાય છે, પરંતુ ક્લોરોપ્લાસ્ટમાં થાય છે અને પ્રકાશ કિરણોત્સર્ગ પર આધાર રાખે છે. ફોટોશ્વસન માત્ર પ્રકાશ પર આધાર રાખે છે કારણ કે રાયબ્યુલોઝ બાયફોસ્ફેટ પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન જ રચાય છે.

ફોટોશ્વસન દરમિયાન, કાર્બન અણુઓ ગ્લાયકોલેટમાંથી કેલ્વિન ચક્રમાં ફોસ્ફોગ્લિસેરિક એસિડ (ફોસ્ફોગ્લિસેરેટ) ના રૂપમાં પાછા ફરે છે.

2 ગ્લાયકોલેટ (C 2) → 2 ગ્લાયોક્સિલેટ (C 2) → 2 ગ્લાયસીન (C 2) - CO 2 → સેરીન (C 3) → હાઇડ્રોક્સીપાયરુવેટ (C 3) → ગ્લાયસેરેટ (C 3) → FGK (C 3)

જેમ તમે જોઈ શકો છો, વળતર પૂર્ણ થતું નથી, કારણ કે જ્યારે ગ્લાયસીનના બે અણુઓ એમિનો એસિડ સેરીનના એક પરમાણુમાં રૂપાંતરિત થાય છે ત્યારે એક કાર્બન અણુ ખોવાઈ જાય છે, જ્યારે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ મુક્ત થાય છે.

ગ્લાયકોલેટના ગ્લાયઓક્સીલેટ અને ગ્લાયસીનથી સેરીનમાં રૂપાંતર કરવાના તબક્કામાં ઓક્સિજનની જરૂર પડે છે.

ગ્લાયકોલેટનું ગ્લાયોક્સિલેટમાં અને પછી ગ્લાયસીનમાં રૂપાંતર પેરોક્સિસોમ્સમાં થાય છે, અને સેરીન મિટોકોન્ડ્રિયામાં સંશ્લેષણ થાય છે. સેરીન ફરીથી પેરોક્સિસોમ્સમાં પ્રવેશ કરે છે, જ્યાં તે પ્રથમ હાઇડ્રોક્સીપાયર્યુવેટ ઉત્પન્ન કરે છે, અને પછી ગ્લિસેરેટ. ગ્લિસેરેટ પહેલેથી જ ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સમાં પ્રવેશે છે, જ્યાં FHA તેમાંથી સંશ્લેષણ થાય છે.

ફોટોરેસ્પીરેશન મુખ્યત્વે C3-પ્રકારના પ્રકાશસંશ્લેષણવાળા છોડ માટે લાક્ષણિક છે. તે હાનિકારક ગણી શકાય, કારણ કે ગ્લાયકોલેટના FHA માં રૂપાંતર પર ઊર્જાનો વ્યય થાય છે. દેખીતી રીતે, ફોટોરેસ્પીરેશન એ હકીકતને કારણે ઉદ્ભવ્યું કે પ્રાચીન છોડ વાતાવરણમાં મોટી માત્રામાં ઓક્સિજન માટે તૈયાર ન હતા. શરૂઆતમાં, તેમની ઉત્ક્રાંતિ કાર્બન ડાયોક્સાઇડથી સમૃદ્ધ વાતાવરણમાં થઈ હતી, અને તેણે જ મુખ્યત્વે રૂબિસ્કો એન્ઝાઇમના પ્રતિક્રિયા કેન્દ્રને કબજે કર્યું હતું.

C 4 -ફોટોસિન્થેસિસ, અથવા હેચ-સ્લેક ચક્ર

જો C 3 પ્રકાશસંશ્લેષણમાં શ્યામ તબક્કાનું પ્રથમ ઉત્પાદન ફોસ્ફોગ્લિસેરિક એસિડ છે, જેમાં ત્રણ કાર્બન અણુઓનો સમાવેશ થાય છે, તો પછી C 4 માર્ગમાં, પ્રથમ ઉત્પાદનો એ એસિડ છે જેમાં ચાર કાર્બન અણુઓ છે: મેલિક, ઓક્સાલોસેટિક, એસ્પાર્ટિક.

C 4 - ઘણા ઉષ્ણકટિબંધીય છોડમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ જોવા મળે છે, ઉદાહરણ તરીકે, શેરડી, મકાઈ.

C 4 -છોડ કાર્બન મોનોક્સાઇડને વધુ કાર્યક્ષમ રીતે શોષી લે છે, તેમની પાસે લગભગ કોઈ ફોટોશ્વાસ નથી.

છોડ કે જેમાં પ્રકાશસંશ્લેષણનો ઘેરો તબક્કો C 4 પાથવે સાથે આગળ વધે છે તે ખાસ પાંદડાની રચના ધરાવે છે. તેમાં, વાહક બંડલ્સ કોષોના ડબલ સ્તરથી ઘેરાયેલા છે. આંતરિક સ્તર વાહક બીમનું અસ્તર છે. બાહ્ય સ્તર મેસોફિલ કોષો છે. ક્લોરોપ્લાસ્ટ સેલ સ્તરો એકબીજાથી અલગ છે.

મેસોફિલિક ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સ મોટા અનાજ, ફોટોસિસ્ટમની ઉચ્ચ પ્રવૃત્તિ, એન્ઝાઇમ RiBP કાર્બોક્સિલેઝ (રુબિસ્કો) અને સ્ટાર્ચની ગેરહાજરી દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. એટલે કે, આ કોષોના ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સ મુખ્યત્વે પ્રકાશસંશ્લેષણના પ્રકાશ તબક્કા માટે અનુકૂલિત થાય છે.

વાહક બંડલના કોષોના ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સમાં, ગ્રાના લગભગ વિકસિત નથી, પરંતુ RiBP કાર્બોક્સિલેઝની સાંદ્રતા વધારે છે. આ હરિતકણ પ્રકાશસંશ્લેષણના ઘેરા તબક્કા માટે સ્વીકારવામાં આવે છે.

કાર્બન ડાયોક્સાઇડ પ્રથમ મેસોફિલ કોશિકાઓમાં પ્રવેશે છે, કાર્બનિક એસિડ સાથે જોડાય છે, આ સ્વરૂપમાં આવરણના કોષોમાં પરિવહન થાય છે, મુક્ત થાય છે, અને પછી C3 છોડની જેમ જ બાંધે છે. એટલે કે, C 4 -પાથ C 3 ને બદલે તેના પૂરક છે.

મેસોફિલમાં, ઓક્સાલોએસેટેટ (એસિડ) બનાવવા માટે ફોસ્ફોએનોલપાયરુવેટ (PEP) માં CO 2 ઉમેરવામાં આવે છે, જેમાં ચાર કાર્બન અણુઓનો સમાવેશ થાય છે:

પ્રતિક્રિયા PEP-કાર્બોક્સિલેઝ એન્ઝાઇમની ભાગીદારી સાથે થાય છે, જે રુબિસ્કો કરતા CO 2 માટે વધુ આકર્ષણ ધરાવે છે. વધુમાં, PEP-કાર્બોક્સિલેઝ ઓક્સિજન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતું નથી, અને તેથી ફોટોરેસ્પીરેશન પર ખર્ચવામાં આવતો નથી. આમ, C4 પ્રકાશસંશ્લેષણનો ફાયદો એ છે કે કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું વધુ કાર્યક્ષમ ફિક્સેશન, આવરણ કોષોમાં તેની સાંદ્રતામાં વધારો, અને પરિણામે, RiBP કાર્બોક્સિલેઝનું વધુ કાર્યક્ષમ સંચાલન, જે લગભગ ફોટોશ્વસન માટે ઉપયોગમાં લેવાતું નથી.

ઓક્સાલોએસેટેટ 4-કાર્બન ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ (મેલેટ અથવા એસ્પાર્ટેટ) માં રૂપાંતરિત થાય છે, જે વેસ્ક્યુલર બંડલ્સને અસ્તર કરતા કોષોના ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સમાં પરિવહન થાય છે. અહીં, એસિડ ડીકાર્બોક્સિલેટેડ છે (CO2 દૂર કરવું), ઓક્સિડાઇઝ્ડ (હાઇડ્રોજન દૂર કરવું) અને પાયરુવેટમાં રૂપાંતરિત થાય છે. હાઇડ્રોજન NADP પુનઃસ્થાપિત કરે છે. પાયરુવેટ મેસોફિલ પર પાછા ફરે છે, જ્યાં ATP ના વપરાશ સાથે PEP તેમાંથી પુનઃજીવિત થાય છે.

અસ્તર કોશિકાઓના હરિતકણમાં ફાટેલું CO 2 પ્રકાશસંશ્લેષણના ઘેરા તબક્કાના સામાન્ય C 3 પાથ પર જાય છે, એટલે કે, કેલ્વિન ચક્રમાં.

હેચ-સ્લેક માર્ગ સાથે પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે વધુ ઊર્જાની જરૂર પડે છે.

એવું માનવામાં આવે છે કે C 4 પાથવે C 3 પાથવે કરતાં પાછળથી વિકસિત થયો છે અને તે ઘણી રીતે ફોટોરેસ્પીરેશન સામે અનુકૂલન છે.

પૃથ્વી પરની દરેક જીવંત વસ્તુને જીવવા માટે ખોરાક અથવા ઊર્જાની જરૂર હોય છે. કેટલાક જીવો અન્ય જીવોને ખવડાવે છે, જ્યારે અન્ય પોષક તત્વો પોતપોતાના પોષક તત્વો ઉત્પન્ન કરી શકે છે. તેઓ પ્રકાશસંશ્લેષણ નામની પ્રક્રિયામાં પોતાનો ખોરાક, ગ્લુકોઝ બનાવે છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણ અને શ્વસન એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે. પ્રકાશસંશ્લેષણનું પરિણામ ગ્લુકોઝ છે, જે શરીરમાં રાસાયણિક ઊર્જા તરીકે સંગ્રહિત થાય છે. આ સંગ્રહિત રાસાયણિક ઊર્જા અકાર્બનિક કાર્બન (કાર્બન ડાયોક્સાઇડ) ના કાર્બનિક કાર્બનમાં રૂપાંતરથી આવે છે. શ્વાસ લેવાની પ્રક્રિયા સંગ્રહિત રાસાયણિક ઉર્જા મુક્ત કરે છે.

તેઓ જે ઉત્પાદનો ઉત્પન્ન કરે છે તે ઉપરાંત, છોડને જીવંત રહેવા માટે કાર્બન, હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજનની પણ જરૂર હોય છે. જમીનમાંથી શોષાયેલું પાણી હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજન પૂરું પાડે છે. પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન, કાર્બન અને પાણીનો ઉપયોગ ખોરાકને સંશ્લેષણ કરવા માટે થાય છે. એમિનો એસિડ બનાવવા માટે છોડને નાઈટ્રેટ્સની પણ જરૂર પડે છે (એક એમિનો એસિડ પ્રોટીન બનાવવા માટેનો એક ઘટક છે). આ ઉપરાંત, તેમને હરિતદ્રવ્ય ઉત્પન્ન કરવા માટે મેગ્નેશિયમની જરૂર છે.

નોંધ:અન્ય ખાદ્યપદાર્થો પર આધાર રાખતી જીવંત વસ્તુઓ કહેવાય છે. શાકાહારીઓ જેમ કે ગાય, તેમજ જંતુઓ ખાનારા છોડ, હેટરોટ્રોફ્સના ઉદાહરણો છે. સજીવ વસ્તુઓ જે પોતાનો ખોરાક જાતે બનાવે છે તેને કહેવામાં આવે છે. લીલા છોડ અને શેવાળ ઓટોટ્રોફના ઉદાહરણો છે.

આ લેખમાં, તમે છોડમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ કેવી રીતે થાય છે અને આ પ્રક્રિયા માટે જરૂરી પરિસ્થિતિઓ વિશે વધુ શીખી શકશો.

પ્રકાશસંશ્લેષણની વ્યાખ્યા

પ્રકાશસંશ્લેષણ એ રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા છોડ, કેટલાક અને શેવાળ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને પાણીમાંથી ગ્લુકોઝ અને ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરે છે, માત્ર ઉર્જા સ્ત્રોત તરીકે પ્રકાશનો ઉપયોગ કરે છે.

આ પ્રક્રિયા પૃથ્વી પરના જીવન માટે અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે તે ઓક્સિજન છોડે છે, જેના પર તમામ જીવન નિર્ભર છે.

શા માટે છોડને ગ્લુકોઝ (ખોરાક)ની જરૂર છે?

મનુષ્યો અને અન્ય જીવંત ચીજોની જેમ, છોડને પણ જીવંત રહેવા માટે ખોરાકની જરૂર હોય છે. છોડ માટે ગ્લુકોઝનું મૂલ્ય નીચે મુજબ છે:

• પ્રકાશસંશ્લેષણમાંથી મેળવેલ ગ્લુકોઝનો ઉપયોગ શ્વસન દરમિયાન છોડને અન્ય મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયાઓ માટે જરૂરી ઊર્જા છોડવા માટે થાય છે.
• છોડના કોષો પણ કેટલાક ગ્લુકોઝને સ્ટાર્ચમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જેનો ઉપયોગ જરૂરિયાત મુજબ થાય છે. આ કારણોસર, મૃત છોડનો ઉપયોગ બાયોમાસ તરીકે થાય છે કારણ કે તેઓ રાસાયણિક ઉર્જાનો સંગ્રહ કરે છે.
• વૃદ્ધિ અને અન્ય આવશ્યક પ્રક્રિયાઓ માટે જરૂરી પ્રોટીન, ચરબી અને વનસ્પતિ શર્કરા જેવા અન્ય રસાયણો બનાવવા માટે પણ ગ્લુકોઝની જરૂર પડે છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણના તબક્કાઓ

પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં વહેંચાયેલી છે: પ્રકાશ અને શ્યામ.

પ્રકાશસંશ્લેષણનો પ્રકાશ તબક્કો

નામ સૂચવે છે તેમ, પ્રકાશ તબક્કાઓને સૂર્યપ્રકાશની જરૂર છે. પ્રકાશ-આશ્રિત પ્રતિક્રિયાઓમાં, સૂર્યપ્રકાશની ઊર્જા હરિતદ્રવ્ય દ્વારા શોષાય છે અને ઇલેક્ટ્રોન વાહક પરમાણુ NADPH (નિકોટિનામાઇડ એડેનાઇન ડાયન્યુક્લિયોટાઇડ ફોસ્ફેટ) અને ઊર્જા પરમાણુ ATP (એડેનોસિન ટ્રાઇફોસ્ફેટ) ના સ્વરૂપમાં સંગ્રહિત રાસાયણિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે. ક્લોરોપ્લાસ્ટની અંદર થાઇલાકોઇડ પટલમાં પ્રકાશ તબક્કાઓ થાય છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણ અથવા કેલ્વિન ચક્રનો ઘેરો તબક્કો

શ્યામ તબક્કા અથવા કેલ્વિન ચક્રમાં, પ્રકાશ તબક્કામાંથી ઉત્તેજિત ઇલેક્ટ્રોન કાર્બન ડાયોક્સાઇડ પરમાણુઓમાંથી કાર્બોહાઇડ્રેટ્સની રચના માટે ઊર્જા પ્રદાન કરે છે. પ્રક્રિયાની ચક્રીય પ્રકૃતિને કારણે પ્રકાશ-સ્વતંત્ર તબક્કાઓને ક્યારેક કેલ્વિન ચક્ર કહેવામાં આવે છે.

જો કે શ્યામ તબક્કાઓ પ્રકાશનો પ્રક્રિયક તરીકે ઉપયોગ કરતા નથી (અને પરિણામે દિવસ કે રાત થઈ શકે છે), તેમને કાર્ય કરવા માટે પ્રકાશ આધારિત પ્રતિક્રિયાઓના ઉત્પાદનોની જરૂર પડે છે. પ્રકાશ-સ્વતંત્ર પરમાણુઓ નવા કાર્બોહાઇડ્રેટ અણુઓ બનાવવા માટે ઊર્જા વાહક અણુઓ ATP અને NADPH પર આધાર રાખે છે. પરમાણુઓમાં ઊર્જાના સ્થાનાંતરણ પછી, ઊર્જા વાહકો વધુ ઊર્જાસભર ઇલેક્ટ્રોન મેળવવા માટે પ્રકાશ તબક્કામાં પાછા ફરે છે. વધુમાં, કેટલાક શ્યામ તબક્કાના ઉત્સેચકો પ્રકાશ દ્વારા સક્રિય થાય છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણના તબક્કાઓનો આકૃતિ

નોંધ:આનો અર્થ એ છે કે જો છોડ લાંબા સમય સુધી પ્રકાશથી વંચિત રહે તો અંધારાના તબક્કાઓ ચાલુ રહેશે નહીં, કારણ કે તેઓ પ્રકાશ તબક્કાઓના ઉત્પાદનોનો ઉપયોગ કરે છે.

છોડના પાંદડાઓની રચના

અમે પાંદડાની રચના વિશે વધુ જાણ્યા વિના પ્રકાશસંશ્લેષણને સંપૂર્ણપણે સમજી શકતા નથી. પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવવા માટે પાંદડાને અનુકૂલિત કરવામાં આવે છે.

પાંદડાઓની બાહ્ય રચના

• ચોરસ

છોડની સૌથી મહત્વપૂર્ણ લાક્ષણિકતાઓમાંની એક એ છે કે પાંદડાઓનો વિશાળ સપાટી વિસ્તાર. મોટાભાગના લીલા છોડમાં પહોળા, સપાટ અને ખુલ્લા પાંદડા હોય છે જે પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે જરૂરી હોય તેટલી સૌર ઊર્જા (સૂર્યપ્રકાશ) મેળવવામાં સક્ષમ હોય છે.

• મધ્ય નસ અને પેટીઓલ

મિડ્રિબ અને પેટીઓલ એકબીજા સાથે જોડાય છે અને પાંદડાનો આધાર બનાવે છે. પેટીઓલ પાંદડાને એવી રીતે રાખે છે કે તે શક્ય તેટલો પ્રકાશ મેળવે છે.

• પર્ણ બ્લેડ

સરળ પાંદડાઓમાં એક પાંદડાની બ્લેડ હોય છે, જ્યારે સંયોજન પાંદડામાં અનેક હોય છે. લીફ બ્લેડ એ પાંદડાના સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઘટકોમાંનું એક છે, જે પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયામાં સીધી રીતે સામેલ છે.

• નસો

પાંદડાઓમાં નસોનું નેટવર્ક દાંડીમાંથી પાંદડા સુધી પાણી વહન કરે છે. છોડવામાં આવેલ ગ્લુકોઝ પાંદડામાંથી નસો દ્વારા છોડના અન્ય ભાગોમાં પણ મોકલવામાં આવે છે. વધુમાં, પાંદડાના આ ભાગો વધુ સૂર્યપ્રકાશ મેળવવા માટે પાંદડાની પ્લેટને સપાટ કરે છે અને પકડી રાખે છે. નસોની ગોઠવણી (વેનેશન) છોડના પ્રકાર પર આધારિત છે.

• પર્ણ આધાર

પાંદડાનો આધાર એ તેનો સૌથી નીચો ભાગ છે, જે દાંડી સાથે સ્પષ્ટ રીતે જોડાયેલ છે. ઘણીવાર, પાંદડાના પાયા પર સ્ટિપ્યુલ્સની જોડી હોય છે.

• પાંદડાની ધાર

છોડના પ્રકાર પર આધાર રાખીને, પાંદડાની ધારમાં વિવિધ આકારો હોઈ શકે છે, જેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે: સંપૂર્ણ, દાણાદાર, સેરેટ, ખાંચવાળો, ક્રેનેટ વગેરે.

• પાંદડાની ટોચ

પાંદડાની ધારની જેમ, ટીપ વિવિધ આકારોમાં આવે છે, જેમાં શામેલ છે: તીક્ષ્ણ, ગોળાકાર, સ્થૂળ, વિસ્તરેલ, પાછું ખેંચેલું, વગેરે.

પાંદડાઓની આંતરિક રચના

નીચે પાંદડાની પેશીઓની આંતરિક રચનાનું નજીકનું આકૃતિ છે:

• ક્યુટિકલ

ક્યુટિકલ છોડની સપાટી પર મુખ્ય, રક્ષણાત્મક સ્તર તરીકે કામ કરે છે. એક નિયમ તરીકે, તે શીટની ટોચ પર ગાઢ છે. ક્યુટિકલ મીણ જેવા પદાર્થથી ઢંકાયેલું છે જે છોડને પાણીથી રક્ષણ આપે છે.

• બાહ્ય ત્વચા

એપિડર્મિસ એ કોશિકાઓનો એક સ્તર છે જે પાંદડાની ઇન્ટિગ્યુમેન્ટરી પેશી છે. તેનું મુખ્ય કાર્ય પાંદડાની આંતરિક પેશીઓને નિર્જલીકરણ, યાંત્રિક નુકસાન અને ચેપથી બચાવવાનું છે. તે ગેસ વિનિમય અને બાષ્પોત્સર્જનની પ્રક્રિયાને પણ નિયંત્રિત કરે છે.

• મેસોફિલ

મેસોફિલ એ છોડની મુખ્ય પેશી છે. આ તે છે જ્યાં પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા થાય છે. મોટાભાગના છોડમાં, મેસોફિલ બે સ્તરોમાં વિભાજિત થાય છે: ઉપરનો એક પેલિસેડ છે અને નીચેનો સ્પોન્જ છે.

• રક્ષણાત્મક કોષો

રક્ષક કોષો પાંદડાની બાહ્ય ત્વચાના વિશિષ્ટ કોષો છે જેનો ઉપયોગ ગેસ વિનિમયને નિયંત્રિત કરવા માટે થાય છે. તેઓ સ્ટોમાટા માટે રક્ષણાત્મક કાર્ય કરે છે. જ્યારે પાણી મુક્તપણે ઉપલબ્ધ હોય ત્યારે સ્ટોમેટલ છિદ્રો મોટા બને છે, અન્યથા રક્ષણાત્મક કોષો સુસ્ત બની જાય છે.

• સ્ટોમા

પ્રકાશસંશ્લેષણ હવામાંથી સ્ટોમાટા દ્વારા મેસોફિલ પેશીઓમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO2) ના પ્રવેશ પર આધાર રાખે છે. ઓક્સિજન (O2), પ્રકાશસંશ્લેષણના ઉપ-ઉત્પાદન તરીકે મેળવવામાં આવે છે, તે સ્ટોમાટા દ્વારા છોડમાંથી બહાર નીકળે છે. જ્યારે સ્ટોમાટા ખુલ્લું હોય છે, ત્યારે બાષ્પીભવન દ્વારા પાણી ખોવાઈ જાય છે અને મૂળ દ્વારા લેવામાં આવતા પાણી દ્વારા બાષ્પોત્સર્જનના પ્રવાહ દ્વારા ફરી ભરવું આવશ્યક છે. છોડને હવામાંથી શોષિત CO2 ની માત્રા અને સ્ટોમેટલ છિદ્રો દ્વારા પાણીની ખોટને સંતુલિત કરવાની ફરજ પાડવામાં આવે છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે જરૂરી શરતો

છોડને પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા હાથ ધરવા માટે જરૂરી શરતો નીચે મુજબ છે:

• કાર્બન ડાયોક્સાઇડ.રંગહીન, ગંધહીન કુદરતી ગેસ હવામાં જોવા મળે છે અને તેનું વૈજ્ઞાનિક હોદ્દો CO2 છે. તે કાર્બન અને કાર્બનિક સંયોજનોના દહન દરમિયાન રચાય છે, અને શ્વસન દરમિયાન પણ થાય છે.
• પાણી. પારદર્શક પ્રવાહી રાસાયણિક, ગંધહીન અને સ્વાદહીન (સામાન્ય સ્થિતિમાં).
• પ્રકાશ.જોકે કૃત્રિમ પ્રકાશ છોડ માટે પણ યોગ્ય છે, કુદરતી સૂર્યપ્રકાશ સામાન્ય રીતે પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે શ્રેષ્ઠ પરિસ્થિતિઓ બનાવે છે કારણ કે તેમાં કુદરતી અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ હોય છે, જે છોડ પર હકારાત્મક અસર કરે છે.
• હરિતદ્રવ્ય.તે લીલો રંગદ્રવ્ય છે જે છોડના પાંદડાઓમાં જોવા મળે છે.
• પોષક તત્વો અને ખનિજો.રસાયણો અને કાર્બનિક સંયોજનો જે છોડના મૂળ જમીનમાંથી શોષી લે છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણના પરિણામે શું બને છે?

• ગ્લુકોઝ;
• પ્રાણવાયુ.

(પ્રકાશ ઊર્જા કૌંસમાં બતાવવામાં આવે છે કારણ કે તે પદાર્થ નથી)

નોંધ:છોડ તેમના પાંદડા દ્વારા હવામાંથી CO2 અને તેમના મૂળ દ્વારા જમીનમાંથી પાણી લે છે. પ્રકાશ ઊર્જા સૂર્યમાંથી આવે છે. પરિણામી ઓક્સિજન પાંદડામાંથી હવામાં છોડવામાં આવે છે. પરિણામી ગ્લુકોઝને અન્ય પદાર્થોમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે, જેમ કે સ્ટાર્ચ, જેનો ઉપયોગ ઉર્જા ભંડાર તરીકે થાય છે.

જો પ્રકાશસંશ્લેષણને પ્રોત્સાહન આપતા પરિબળો ગેરહાજર હોય અથવા અપૂરતી માત્રામાં હાજર હોય, તો આ છોડને નકારાત્મક અસર કરી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઓછો પ્રકાશ છોડના પાંદડા ખાતા જંતુઓ માટે અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓ બનાવે છે, જ્યારે પાણીની અછત તેને ધીમું કરે છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણ ક્યાં થાય છે?

પ્રકાશસંશ્લેષણ છોડના કોષોની અંદર, ક્લોરોપ્લાસ્ટ તરીકે ઓળખાતા નાના પ્લાસ્ટીડ્સમાં થાય છે. ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સ (મોટાભાગે મેસોફિલ સ્તરમાં જોવા મળે છે) હરિતદ્રવ્ય નામનો લીલો પદાર્થ ધરાવે છે. નીચે કોષના અન્ય ભાગો છે જે પ્રકાશસંશ્લેષણ હાથ ધરવા ક્લોરોપ્લાસ્ટ સાથે કામ કરે છે.

છોડના કોષની રચના

છોડના કોષના ભાગોના કાર્યો

• : માળખાકીય અને યાંત્રિક આધાર પૂરો પાડે છે, કોષોને બેક્ટેરિયાથી રક્ષણ આપે છે, કોષના આકારને સુધારે છે અને વ્યાખ્યાયિત કરે છે, વૃદ્ધિના દર અને દિશાને નિયંત્રિત કરે છે અને છોડને આકાર આપે છે.
• : એન્ઝાઇમ દ્વારા નિયંત્રિત મોટાભાગની રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ માટે પ્લેટફોર્મ પૂરું પાડે છે.
• : અવરોધ તરીકે કાર્ય કરે છે, કોષની અંદર અને બહાર પદાર્થોની હિલચાલને નિયંત્રિત કરે છે.
• : ઉપર વર્ણવ્યા મુજબ, તેઓ હરિતદ્રવ્ય ધરાવે છે, એક લીલો પદાર્થ જે પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન પ્રકાશ ઊર્જાને શોષી લે છે.
• : સેલ સાયટોપ્લાઝમની અંદર એક પોલાણ જે પાણીનો સંગ્રહ કરે છે.
• : આનુવંશિક ચિહ્ન (DNA) ધરાવે છે જે કોષની પ્રવૃત્તિને નિયંત્રિત કરે છે.

હરિતદ્રવ્ય પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે જરૂરી પ્રકાશ ઊર્જાને શોષી લે છે. એ નોંધવું અગત્યનું છે કે પ્રકાશની તમામ રંગ તરંગલંબાઇઓ શોષાતી નથી. છોડ મુખ્યત્વે લાલ અને વાદળી તરંગલંબાઇને શોષી લે છે - તેઓ લીલા શ્રેણીમાં પ્રકાશને શોષતા નથી.

પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન કાર્બન ડાયોક્સાઇડ

છોડ તેમના પાંદડા દ્વારા હવામાંથી કાર્બન ડાયોક્સાઇડ લે છે. કાર્બન ડાયોક્સાઇડ પાંદડાના તળિયે એક નાનકડા છિદ્રમાંથી વહે છે - સ્ટોમાટા.

પાંદડાની નીચેની બાજુએ કાર્બન ડાયોક્સાઈડને પાંદડાના અન્ય કોષો સુધી પહોંચવા માટે છૂટક અંતરે કોષો હોય છે. તે પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા ઉત્પાદિત ઓક્સિજનને સરળતાથી પાંદડા છોડવા દે છે.

આપણે જે હવામાં શ્વાસ લઈએ છીએ તેમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ હાજર હોય છે અને તે પ્રકાશસંશ્લેષણના ઘેરા તબક્કામાં જરૂરી પરિબળ છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયામાં પ્રકાશ

શીટમાં સામાન્ય રીતે વિશાળ સપાટી વિસ્તાર હોય છે, તેથી તે ઘણો પ્રકાશ શોષી શકે છે. તેની ઉપરની સપાટી મીણના પડ (ક્યુટિકલ) દ્વારા પાણીની ખોટ, રોગ અને હવામાનથી સુરક્ષિત છે. શીટની ટોચ એ છે જ્યાં પ્રકાશ પડે છે. મેસોફિલના આ સ્તરને પેલિસેડ કહેવામાં આવે છે. તે પ્રકાશની મોટી માત્રાને શોષવા માટે અનુકૂળ છે, કારણ કે તેમાં ઘણા ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સ છે.

પ્રકાશ તબક્કાઓમાં, પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા વધુ પ્રકાશ સાથે વધે છે. વધુ હરિતદ્રવ્ય પરમાણુઓ આયનોઈઝ્ડ હોય છે અને વધુ ATP અને NADPH ઉત્પન્ન થાય છે જો પ્રકાશ ફોટોન લીલા પાંદડા પર કેન્દ્રિત હોય. જો કે પ્રકાશના તબક્કાઓમાં પ્રકાશ અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે, તે નોંધવું જોઈએ કે તેનો વધુ પડતો ઉપયોગ હરિતદ્રવ્યને નુકસાન પહોંચાડે છે અને પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયાને ઘટાડી શકે છે.

પ્રકાશના તબક્કાઓ તાપમાન, પાણી અથવા કાર્બન ડાયોક્સાઇડ પર ખૂબ નિર્ભર નથી, જો કે તે બધા પ્રકાશસંશ્લેષણ પ્રક્રિયાને પૂર્ણ કરવા માટે જરૂરી છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન પાણી

છોડ તેમના મૂળ દ્વારા પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે જરૂરી પાણી મેળવે છે. તેમની પાસે મૂળ વાળ છે જે જમીનમાં ઉગે છે. મૂળ એક વિશાળ સપાટી વિસ્તાર અને પાતળી દિવાલો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જે પાણીને સરળતાથી તેમાંથી પસાર થવા દે છે.

છબી છોડ અને તેમના કોષોને પૂરતા પ્રમાણમાં પાણી (ડાબે) અને તેની અભાવ (જમણે) બતાવે છે.

નોંધ:રુટ કોશિકાઓમાં હરિતકણ હોતું નથી કારણ કે તે સામાન્ય રીતે અંધારામાં હોય છે અને પ્રકાશસંશ્લેષણ કરી શકતા નથી.

જો છોડ પૂરતું પાણી શોષી શકતું નથી, તો તે સુકાઈ જશે. પાણી વિના, છોડ ઝડપથી પ્રકાશસંશ્લેષણ કરી શકશે નહીં, અને મૃત્યુ પણ થઈ શકે છે.

છોડ માટે પાણીનું મહત્વ શું છે?

• ઓગળેલા ખનિજો પૂરા પાડે છે જે છોડના સ્વાસ્થ્યને ટેકો આપે છે;
• પરિવહન માટેનું માધ્યમ છે;
• સ્થિરતા અને પ્રામાણિકતાને ટેકો આપે છે;
• કૂલ અને ભેજ સાથે સંતૃપ્ત;
• તે છોડના કોષોમાં વિવિધ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ હાથ ધરવાનું શક્ય બનાવે છે.

પ્રકૃતિમાં પ્રકાશસંશ્લેષણનું મહત્વ

પ્રકાશસંશ્લેષણની બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયા પાણી અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડને ઓક્સિજન અને ગ્લુકોઝમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે સૂર્યપ્રકાશની ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે. ગ્લુકોઝનો ઉપયોગ પેશીના વિકાસ માટે છોડમાં બિલ્ડીંગ બ્લોક તરીકે થાય છે. આમ, પ્રકાશસંશ્લેષણ એ માર્ગ છે જેમાં મૂળ, દાંડી, પાંદડા, ફૂલો અને ફળો રચાય છે. પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા વિના, છોડ વૃદ્ધિ કે પ્રજનન કરી શકતા નથી.

• ઉત્પાદકો

તેમની પ્રકાશસંશ્લેષણ ક્ષમતાને કારણે, છોડને ઉત્પાદક તરીકે ઓળખવામાં આવે છે અને પૃથ્વી પર લગભગ દરેક ખાદ્ય શૃંખલાના કરોડરજ્જુ તરીકે સેવા આપે છે. (શેવાળ એ છોડની સમકક્ષ છે). આપણે જે ખોરાક ખાઈએ છીએ તે સજીવોમાંથી આવે છે જે પ્રકાશસંશ્લેષણ છે. અમે આ છોડને સીધા ખાઈએ છીએ, અથવા અમે ગાય અથવા ડુક્કર જેવા પ્રાણીઓ ખાઈએ છીએ જે છોડનો ખોરાક લે છે.

• ખાદ્ય સાંકળનો આધાર

જળચર પ્રણાલીઓમાં, છોડ અને શેવાળ પણ ખોરાકની સાંકળનો આધાર બનાવે છે. શેવાળ ખોરાક તરીકે સેવા આપે છે, જે બદલામાં, મોટા જીવો માટે ખોરાકના સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે. જળચર વાતાવરણમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ વિના, જીવન અશક્ય હશે.

• કાર્બન ડાયોક્સાઇડ દૂર કરવું

પ્રકાશસંશ્લેષણ કાર્બન ડાયોક્સાઇડને ઓક્સિજનમાં રૂપાંતરિત કરે છે. પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન, વાતાવરણમાંથી કાર્બન ડાયોક્સાઇડ છોડમાં પ્રવેશ કરે છે અને પછી ઓક્સિજન તરીકે મુક્ત થાય છે. આજના વિશ્વમાં જ્યાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું સ્તર ભયજનક દરે વધી રહ્યું છે, ત્યાં કોઈપણ પ્રક્રિયા જે વાતાવરણમાંથી કાર્બન ડાયોક્સાઇડ દૂર કરે છે તે પર્યાવરણની દૃષ્ટિએ મહત્વપૂર્ણ છે.

• પોષક સાયકલિંગ

છોડ અને અન્ય પ્રકાશસંશ્લેષણ સજીવો પોષક સાયકલિંગમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. હવામાં નાઇટ્રોજન છોડની પેશીઓમાં સ્થિર થાય છે અને પ્રોટીન બનાવવા માટે ઉપલબ્ધ બને છે. જમીનમાં જોવા મળતા ટ્રેસ તત્વોને છોડની પેશીઓમાં પણ સમાવી શકાય છે અને શાકાહારી પ્રાણીઓને ખોરાકની સાંકળમાં આગળ ઉપલબ્ધ કરાવી શકાય છે.

• પ્રકાશસંશ્લેષણ વ્યસન

પ્રકાશસંશ્લેષણ પ્રકાશની તીવ્રતા અને ગુણવત્તા પર આધાર રાખે છે. વિષુવવૃત્ત પર, જ્યાં આખું વર્ષ સૂર્યપ્રકાશ પુષ્કળ હોય છે અને પાણી મર્યાદિત પરિબળ નથી, છોડનો વિકાસ દર ઊંચો હોય છે અને તે ખૂબ મોટા થઈ શકે છે. તેનાથી વિપરીત, સમુદ્રના ઊંડા ભાગોમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ ઓછું સામાન્ય છે, કારણ કે પ્રકાશ આ સ્તરોમાં પ્રવેશી શકતો નથી, અને પરિણામે, આ ઇકોસિસ્ટમ વધુ ઉજ્જડ છે.

પ્રકાશ ઊર્જા સાથે અથવા વગર. તે છોડની લાક્ષણિકતા છે. ચાલો આપણે આગળ વિચારીએ કે પ્રકાશસંશ્લેષણના શ્યામ અને પ્રકાશ તબક્કાઓ શું છે.

સામાન્ય માહિતી

ઉચ્ચ છોડમાં પ્રકાશસંશ્લેષણનું અંગ પર્ણ છે. ક્લોરોપ્લાસ્ટ ઓર્ગેનેલ્સ તરીકે કામ કરે છે. તેમના થાઇલાકોઇડ્સના પટલમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ રંગદ્રવ્યો હોય છે. તેઓ કેરોટીનોઈડ્સ અને ક્લોરોફિલ્સ છે. બાદમાં અનેક સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે (a, c, b, d). મુખ્ય એક એ-ક્લોરોફિલ છે. તેના પરમાણુમાં કેન્દ્રમાં સ્થિત મેગ્નેશિયમ અણુ સાથે પોર્ફિરિન "હેડ" તેમજ ફાયટોલ "પૂંછડી" હોય છે. પ્રથમ તત્વ સપાટ માળખું તરીકે રજૂ કરવામાં આવે છે. "માથું" હાઇડ્રોફિલિક છે, તેથી તે પટલના તે ભાગ પર સ્થિત છે જે જળચર વાતાવરણ તરફ નિર્દેશિત છે. ફાયટોલ "પૂંછડી" હાઇડ્રોફોબિક છે. આને કારણે, તે પટલમાં ક્લોરોફિલ પરમાણુ રાખે છે. હરિતદ્રવ્ય વાદળી-વાયોલેટ અને લાલ પ્રકાશને શોષી લે છે. તેઓ લીલો પણ પ્રતિબિંબિત કરે છે, છોડને તેમનો લાક્ષણિક રંગ આપે છે. થાઇલેક્ટિક પટલમાં, હરિતદ્રવ્યના પરમાણુઓ ફોટોસિસ્ટમ્સમાં ગોઠવાય છે. વાદળી-લીલી શેવાળ અને છોડ સિસ્ટમ 1 અને 2 દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. પ્રકાશસંશ્લેષણ બેક્ટેરિયામાં માત્ર પ્રથમ હોય છે. બીજી સિસ્ટમ H 2 ​​O વિઘટન કરી શકે છે અને ઓક્સિજન મુક્ત કરી શકે છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણનો પ્રકાશ તબક્કો

છોડમાં થતી પ્રક્રિયાઓ જટિલ અને બહુ-સ્તરીય હોય છે. ખાસ કરીને, પ્રતિક્રિયાઓના બે જૂથોને અલગ પાડવામાં આવે છે. તે પ્રકાશસંશ્લેષણના શ્યામ અને પ્રકાશ તબક્કાઓ છે. બાદમાં એટીપી એન્ઝાઇમ, ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ પ્રોટીન અને હરિતદ્રવ્યની ભાગીદારી સાથે આગળ વધે છે. પ્રકાશસંશ્લેષણનો પ્રકાશ તબક્કો થાઇલેક્ટોઇડ્સના પટલમાં થાય છે. હરિતદ્રવ્ય ઇલેક્ટ્રોન ઉત્તેજિત થાય છે અને પરમાણુ છોડી દે છે. તે પછી, તેઓ થાઇલેક્ટિક પટલની બાહ્ય સપાટી પર પડે છે. તેણી, બદલામાં, નકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરવામાં આવે છે. ઓક્સિડેશન પછી, હરિતદ્રવ્યના પરમાણુઓની પુનઃસ્થાપના શરૂ થાય છે. તેઓ ઇન્ટ્રાલાકોઇડ સ્પેસમાં હાજર પાણીમાંથી ઇલેક્ટ્રોન લે છે. આમ, પ્રકાશસંશ્લેષણનો પ્રકાશ તબક્કો સડો દરમિયાન પટલમાં આગળ વધે છે (ફોટોલિસિસ): H 2 O + Q પ્રકાશ → H + + OH -

હાઇડ્રોક્સિલ આયન તેમના ઇલેક્ટ્રોનનું દાન કરીને પ્રતિક્રિયાશીલ રેડિકલમાં રૂપાંતરિત થાય છે:

OH - → .OH + e -

OH રેડિકલ મુક્ત ઓક્સિજન અને પાણીનું સંયોજન અને રચના કરે છે:

4નં. → 2H 2 O + O 2.

આ કિસ્સામાં, ઓક્સિજનને આસપાસના (બાહ્ય) માધ્યમમાં દૂર કરવામાં આવે છે, અને પ્રોટોન ખાસ "જળાશય" માં થાઇલેક્ટોઇડની અંદર સંચિત થાય છે. પરિણામે, જ્યાં પ્રકાશસંશ્લેષણનો પ્રકાશ તબક્કો આગળ વધે છે, ત્યાં એક તરફ થાઈલેક્ટોઈડ મેમ્બ્રેન H+ ને કારણે હકારાત્મક ચાર્જ મેળવે છે. તે જ સમયે, ઇલેક્ટ્રોનને કારણે, તે નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થાય છે.

એડીપીનું ફોસ્ફિરીલેશન

જ્યાં પ્રકાશસંશ્લેષણનો પ્રકાશ તબક્કો આગળ વધે છે, ત્યાં પટલની આંતરિક અને બાહ્ય સપાટીઓ વચ્ચે સંભવિત તફાવત છે. જ્યારે તે 200 mV સુધી પહોંચે છે, ત્યારે પ્રોટોનને ATP સિન્થેટેઝની ચેનલો દ્વારા ધકેલવામાં આવે છે. આમ, પ્રકાશસંશ્લેષણનો પ્રકાશ તબક્કો પટલમાં થાય છે જ્યારે ADP એટીપીમાં ફોસ્ફોરીલેટેડ હોય છે. આ કિસ્સામાં, અણુ હાઇડ્રોજનને નિકોટિનામાઇડ એડેનાઇન ડાયન્યુક્લિયોટાઇડ ફોસ્ફેટ NADP+ ના વિશિષ્ટ વાહકને NADP.H2 માં ઘટાડવા માટે નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે:

2H + + 2e - + NADP → NADP.H 2

આમ પ્રકાશસંશ્લેષણના પ્રકાશ તબક્કામાં પાણીના ફોટોલિસિસનો સમાવેશ થાય છે. તે, બદલામાં, ત્રણ મુખ્ય પ્રતિક્રિયાઓ સાથે છે:

1. એટીપીનું સંશ્લેષણ.
2. શિક્ષણ NADP.H 2 .
3. ઓક્સિજનની રચના.

પ્રકાશસંશ્લેષણનો પ્રકાશ તબક્કો વાતાવરણમાં બાદમાંના પ્રકાશન સાથે છે. NADP.H2 અને ATP ક્લોરોપ્લાસ્ટના સ્ટ્રોમામાં જાય છે. આ પ્રકાશસંશ્લેષણના પ્રકાશ તબક્કાને પૂર્ણ કરે છે.

પ્રતિક્રિયાઓનું બીજું જૂથ

પ્રકાશસંશ્લેષણના શ્યામ તબક્કામાં પ્રકાશ ઊર્જાની જરૂર નથી. તે ક્લોરોપ્લાસ્ટના સ્ટ્રોમામાં જાય છે. પ્રતિક્રિયાઓને હવામાંથી આવતા કાર્બન ડાયોક્સાઇડના ક્રમિક પરિવર્તનની સાંકળ તરીકે રજૂ કરવામાં આવે છે. પરિણામે, ગ્લુકોઝ અને અન્ય કાર્બનિક પદાર્થો રચાય છે. પ્રથમ પ્રતિક્રિયા ફિક્સેશન છે. RiBF કાર્બન ડાયોક્સાઇડ સ્વીકારનાર તરીકે કામ કરે છે. પ્રતિક્રિયામાં ઉત્પ્રેરક રિબ્યુલોઝ બિસ્ફોસ્ફેટ કાર્બોક્સિલેઝ (એન્ઝાઇમ) છે. RiBP ના કાર્બોક્સિલેશનના પરિણામે, છ-કાર્બન અસ્થિર સંયોજન રચાય છે. તે લગભગ તરત જ FHA (ફોસ્ફોગ્લિસેરિક એસિડ) ના બે અણુઓમાં તૂટી જાય છે. આ પ્રતિક્રિયાના ચક્ર દ્વારા અનુસરવામાં આવે છે, જ્યાં તે કેટલાક મધ્યવર્તી ઉત્પાદનો દ્વારા ગ્લુકોઝમાં રૂપાંતરિત થાય છે. તેઓ NADP.H 2 અને ATP ની ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે, જે પ્રકાશસંશ્લેષણનો પ્રકાશ તબક્કો ચાલી રહ્યો હતો ત્યારે રૂપાંતરિત થઈ હતી. આ પ્રતિક્રિયાઓના ચક્રને "કેલ્વિન ચક્ર" કહેવામાં આવે છે. તે નીચે પ્રમાણે રજૂ કરી શકાય છે:

6CO 2 + 24H+ + ATP → C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O

ગ્લુકોઝ ઉપરાંત, કાર્બનિક (જટિલ) સંયોજનોના અન્ય મોનોમર્સ પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન રચાય છે. આમાં, ખાસ કરીને, ફેટી એસિડ્સ, ગ્લિસરોલ, એમિનો એસિડ્સ, ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો સમાવેશ થાય છે.

C3 પ્રતિક્રિયાઓ

તે પ્રકાશસંશ્લેષણનો એક પ્રકાર છે જેમાં ત્રણ-કાર્બન સંયોજનો પ્રથમ ઉત્પાદન તરીકે રચાય છે. તે તે છે જે ઉપર કેલ્વિન ચક્ર તરીકે વર્ણવેલ છે. C3 પ્રકાશસંશ્લેષણની લાક્ષણિક લાક્ષણિકતાઓ છે:

1. RiBP કાર્બન ડાયોક્સાઇડ માટે સ્વીકારનાર છે.
2. કાર્બોક્સિલેશન પ્રતિક્રિયા RiBP કાર્બોક્સિલેઝ દ્વારા ઉત્પ્રેરિત થાય છે.
3. છ-કાર્બન પદાર્થ રચાય છે, જે પાછળથી 2 FHAs માં વિઘટિત થાય છે.

ફોસ્ફોગ્લિસેરિક એસિડ ઘટીને TF (ટ્રાયોઝ ફોસ્ફેટ્સ) થાય છે. તેમાંના કેટલાકને રિબ્યુલોઝ બાયફોસ્ફેટના પુનર્જીવન માટે મોકલવામાં આવે છે, અને બાકીના ગ્લુકોઝમાં રૂપાંતરિત થાય છે.

C4 પ્રતિક્રિયાઓ

આ પ્રકારનું પ્રકાશસંશ્લેષણ પ્રથમ ઉત્પાદન તરીકે ચાર-કાર્બન સંયોજનોના દેખાવ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. 1965 માં, એવું જાણવા મળ્યું હતું કે C4 પદાર્થો કેટલાક છોડમાં પ્રથમ દેખાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, આ બાજરી, જુવાર, શેરડી, મકાઈ માટે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે. આ સંસ્કૃતિઓ C4 છોડ તરીકે જાણીતી બની. તે પછીના વર્ષે, 1966, સ્લેક અને હેચ (ઓસ્ટ્રેલિયન વૈજ્ઞાનિકો) એ શોધી કાઢ્યું કે તેઓ લગભગ સંપૂર્ણપણે ફોટોશ્વાસનનો અભાવ ધરાવે છે. એવું પણ જાણવા મળ્યું છે કે આવા C4 છોડ કાર્બન ડાયોક્સાઇડને શોષવામાં વધુ કાર્યક્ષમ છે. પરિણામે, આવી સંસ્કૃતિઓમાં કાર્બન ટ્રાન્સફોર્મેશન પાથવેને હેચ-સ્લેક પાથવે તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

નિષ્કર્ષ

પ્રકાશસંશ્લેષણનું મહત્વ ઘણું છે. તેના માટે આભાર, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ દર વર્ષે વાતાવરણમાંથી વિશાળ માત્રામાં (અબજો ટન) માં શોષાય છે. તેના બદલે, ઓછો ઓક્સિજન છોડવામાં આવે છે. પ્રકાશસંશ્લેષણ કાર્બનિક સંયોજનોની રચનાના મુખ્ય સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે. ઓક્સિજન ઓઝોન સ્તરની રચનામાં સામેલ છે, જે જીવંત જીવોને ટૂંકા-તરંગ યુવી કિરણોત્સર્ગની અસરોથી રક્ષણ આપે છે. પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન, પર્ણ તેના પર પડતી પ્રકાશની તમામ ઉર્જામાંથી માત્ર 1% જ શોષી લે છે. તેની ઉત્પાદકતા 1 ચોરસ મીટર દીઠ 1 ગ્રામ કાર્બનિક સંયોજનની અંદર છે. મીટર સપાટી પ્રતિ કલાક.

પ્રકાશસંશ્લેષણના પ્રકાશ અને ઘેરા તબક્કામાં સૂર્યપ્રકાશની ઊર્જા ગ્લુકોઝના રાસાયણિક બંધનની ઊર્જામાં કેવી રીતે રૂપાંતરિત થાય છે? જવાબ સમજાવો.

જવાબ આપો

પ્રકાશસંશ્લેષણના પ્રકાશ તબક્કામાં, સૂર્યપ્રકાશની ઊર્જા ઉત્તેજિત ઇલેક્ટ્રોનની ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે, અને પછી ઉત્તેજિત ઇલેક્ટ્રોનની ઊર્જા ATP અને NADP-H2 ની ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે. પ્રકાશસંશ્લેષણના ઘેરા તબક્કામાં, ATP અને NADP-H2 ની ઊર્જા ગ્લુકોઝ રાસાયણિક બોન્ડની ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણના પ્રકાશ તબક્કા દરમિયાન શું થાય છે?

જવાબ આપો

હરિતદ્રવ્યના ઇલેક્ટ્રોન, પ્રકાશની ઊર્જાથી ઉત્સાહિત, ઇલેક્ટ્રોન પરિવહન સાંકળો સાથે જાય છે, તેમની ઊર્જા ATP અને NADP-H2 માં સંગ્રહિત થાય છે. પાણીનું ફોટોલિસિસ થાય છે, ઓક્સિજન છોડવામાં આવે છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણના ઘેરા તબક્કા દરમિયાન થતી મુખ્ય પ્રક્રિયાઓ કઈ છે?

જવાબ આપો

વાતાવરણમાંથી મેળવેલા કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને પ્રકાશ તબક્કામાં મેળવેલા હાઇડ્રોજનમાંથી, પ્રકાશ તબક્કામાં મેળવેલી એટીપીની ઊર્જાને કારણે ગ્લુકોઝ બને છે.

છોડના કોષમાં હરિતદ્રવ્યનું કાર્ય શું છે?

જવાબ આપો

હરિતદ્રવ્ય પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયામાં સામેલ છે: પ્રકાશ તબક્કામાં, હરિતદ્રવ્ય પ્રકાશને શોષી લે છે, હરિતદ્રવ્ય ઇલેક્ટ્રોન પ્રકાશ ઊર્જા મેળવે છે, તૂટી જાય છે અને ઇલેક્ટ્રોન પરિવહન સાંકળ સાથે જાય છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણમાં હરિતદ્રવ્ય ઇલેક્ટ્રોન શું ભૂમિકા ભજવે છે?

જવાબ આપો

હરિતદ્રવ્ય ઇલેક્ટ્રોન, સૂર્યપ્રકાશથી ઉત્સાહિત, ઇલેક્ટ્રોન પરિવહન સાંકળોમાંથી પસાર થાય છે અને ATP અને NADP-H2 ની રચના માટે તેમની ઊર્જા છોડી દે છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણના કયા તબક્કે મુક્ત ઓક્સિજન ઉત્પન્ન થાય છે?

જવાબ આપો

પ્રકાશ તબક્કામાં, પાણીના ફોટોલિસિસ દરમિયાન.

પ્રકાશસંશ્લેષણના કયા તબક્કા દરમિયાન ATP સંશ્લેષણ થાય છે?

જવાબ આપો

પ્રકાશ તબક્કો.

પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન ઓક્સિજનનો સ્ત્રોત શું છે?

જવાબ આપો

પાણી (પાણીના ફોટોલિસિસ દરમિયાન ઓક્સિજન છોડવામાં આવે છે).

પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર મર્યાદિત (મર્યાદિત) પરિબળો પર આધારિત છે, જેમાંથી પ્રકાશ, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ સાંદ્રતા, તાપમાન છે. શા માટે આ પરિબળો પ્રકાશસંશ્લેષણ પ્રતિક્રિયાઓ માટે મર્યાદિત છે?

જવાબ આપો

હરિતદ્રવ્યના ઉત્તેજના માટે પ્રકાશ જરૂરી છે, તે પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા માટે ઊર્જાનો પુરવઠો પૂરો પાડે છે. પ્રકાશસંશ્લેષણના ઘેરા તબક્કામાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડની જરૂર પડે છે; તેમાંથી ગ્લુકોઝનું સંશ્લેષણ થાય છે. તાપમાનમાં ફેરફાર ઉત્સેચકોના વિકૃતિ તરફ દોરી જાય છે, પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રતિક્રિયાઓ ધીમી પડે છે.

છોડમાં કઈ ચયાપચયની પ્રતિક્રિયાઓમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ કાર્બોહાઈડ્રેટ્સના સંશ્લેષણ માટે પ્રારંભિક પદાર્થ છે?

જવાબ આપો

પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રતિક્રિયાઓમાં.

છોડના પાંદડાઓમાં, પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા સઘન રીતે આગળ વધે છે. શું તે પરિપક્વ અને અપરિપક્વ ફળોમાં થાય છે? જવાબ સમજાવો.

જવાબ આપો

પ્રકાશસંશ્લેષણ પ્રકાશના સંપર્કમાં આવતા છોડના લીલા ભાગોમાં થાય છે. આમ, લીલા ફળોની ચામડીમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ થાય છે. ફળની અંદર અને પાકેલા (લીલા નહીં) ફળોની ચામડીમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ થતું નથી.