Biology - Chapter 11: उच्च पादपों में प्रकाश-संश्लेषण

Light Reaction, Calvin Cycle (C3), and Hatch-Slack Pathway (C4)

1. प्रकाश-संश्लेषण की प्रक्रिया (The Process Overview)

प्रकाश-संश्लेषण एक भौतिक-रासायनिक प्रक्रिया है जिसमें पौधे सौर ऊर्जा का उपयोग करके कार्बनिक यौगिकों (Glucose) का संश्लेषण करते हैं।

अभिक्रिया (Reaction) स्थान (Location) उत्पाद (Products)
Light Reaction (प्रकाशिक) Grana (Thylakoids) ATP, NADPH, O2
Dark Reaction (अप्रकाशिक) Stroma Glucose (Sugar)

2. महत्वपूर्ण प्रश्न-उत्तर (Important Q/h2>/h2> )

प्रश्न 1: क्लोरोफिल 'a' को मुख्य वर्णक (Chief Pigment) क्यों माना जाता है?
उत्तर: क्लोरोफिल 'a' प्रकाश-संश्लेषण की दर को निर्धारित करने वाला मुख्य वर्णक है। यह सीधे तौर पर प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में बदलने की क्षमता रखता है। अन्य वर्णक (जैसे क्लोरोफिल 'b', जेन्थोफिल) सहायक वर्णक कहलाते हैं क्योंकि वे प्रकाश को अवशोषित कर क्लोरोफिल 'a' को स्थानांतरित करते हैं।
प्रश्न 2: 'Z-Scheme' (गैर-चक्रीय फोटोफॉस्फोराइलेशन) क्या है?
उत्तर: जब PS II और PS I दोनों मिलकर काम करते हैं, तो इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह एक ज़िग-ज़ैग (Z) पैटर्न में होता है। इसमें जल का प्रकाश-अपघटन (Photolysis) होता है, जिससे ऑक्सीजन निकलती है और अंत में ATP और NADPH का निर्माण होता है।
प्रश्न 3: केल्विन चक्र (C3 Cycle) के तीन मुख्य चरणों का वर्णन करें।
उत्तर: 1. कार्बोक्सिलीकरण (Carboxylation): CO2 का RuBP के साथ जुड़ना (सबसे महत्वपूर्ण चरण)। 2. अपचयन (Reduction): ATP और NADPH का उपयोग करके ग्लूकोज का निर्माण। 3. पुनरुदभवन (Regeneration): RuBP का दोबारा बनना ताकि चक्र जारी रह सके।
प्रश्न 4: C4 पौधों की 'क्रैन्ज शारीरिकी' (Kranz Anatomy) क्या है?
उत्तर: C4 पौधों (जैसे मक्का, गन्ना) की पत्तियों में संवहन बंडल के चारों ओर बड़े आकार की 'बंडल शीथ' कोशिकाएं होती हैं। यह संरचना इन्हें उच्च तापमान और कम CO2 में भी प्रकाश-संश्लेषण करने में मदद करती है और प्रकाश-श्वसन (Photorespiration) को रोकती है।
प्रश्न 5: प्रकाश-श्वसन (Photorespiration) को 'अपव्यय प्रक्रिया' क्यों कहते हैं?
उत्तर: क्योंकि इस प्रक्रिया में न तो ATP का निर्माण होता है और न ही शर्करा (Glucose) का। उल्टा इसमें ATP खर्च होती है और पहले से स्थिर CO2 भी निकल जाती है। यह केवल C3 पौधों में उच्च ऑक्सीजन सांद्रता होने पर होती है।
प्रश्न 6: प्रकाश-संश्लेषण को प्रभावित करने वाले 'ब्लैकमैन का सीमाकारी कारक नियम' क्या है?
उत्तर: इस नियम के अनुसार, यदि कोई रासायनिक प्रक्रिया एक से अधिक कारकों द्वारा प्रभावित होती है, तो उस प्रक्रिया की दर उस कारक द्वारा निर्धारित होगी जो अपनी न्यूनतम (न्यूनतम) मात्रा में उपस्थित है।