प्रकाश संश्लेषण में प्रकाश स्वतंत्र प्रतिक्रिया: क्या, कैसे, क्यों और विस्तृत तथ्य

प्रकाश संश्लेषण को वह विधि कहा जाता है जिसके द्वारा पौधे सूर्य, जल और कार्बन डाइऑक्साइड के उपयोग से अपना भोजन स्वयं बनाते हैं।

एक संबंधित स्थान है जिसे स्ट्रोमा कहा जाता है और वह स्थान है जहां प्रकाश संश्लेषण में प्रकाश स्वतंत्र प्रतिक्रिया होती है जगह लेता है। इसमें कई एंजाइम होते हैं जो कार्बन को स्थिर करने के लिए एटीपी और एनएडीपीएच के साथ मिलकर काम कर सकते हैं।

अधिकांश जीवन रूप प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया पर निर्भर करते हैं। यह विधि पौधों द्वारा की जाती है, कुछ प्रकार के बैक्टीरिया, शैवाल जो किरणों से ऊर्जा को ऑक्सीजन बनाने में मदद करते हैं और फिर रासायनिक ऊर्जा को ग्लूकोज के रूप में संग्रहीत करते हैं जो कि एक चीनी है। शाकाहारी लोग पौधों को खाकर ऊर्जा प्राप्त करते हैं और मांसाहारी शाकाहारी खाने से ऊर्जा प्राप्त करते हैं।

इस समय, पौधे कार्बन डाइऑक्साइड और मिट्टी और हवा से पानी भी लेते हैं। जबकि के अंदर कोशिकाओं पौधे का ऑक्सीकरण होता है पानी जिसका अर्थ है कि इलेक्ट्रॉन खो जाते हैं और साथ ही साथ कार्बन डाइऑक्साइड को भी कहा जाता है खुद को कम करें और फिर यह इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करता है। इससे पानी ऑक्सीजन में बदल जाता है।

पानी को ऑक्सीजन में बदलने के साथ कार्बन डाइऑक्साइड भी ग्लूकोज में बदल जाती है। पौधे की प्रवृत्ति होती है ऑक्सीजन छोड़ो फिर से हवा में और फिर शेष ऊर्जा ग्लूकोज के अणुओं में संग्रहीत करता है। वहां अंदर क्लोरोप्लास्ट पौधा कोशाणु और वे छोटे अंग हैं। यह सूर्य से ऊर्जा के भंडारण में मदद करता है। थायलाकोइड के अंदर झिल्ली भी होती है जो क्लोरोप्लास्ट की मदद करती है।

प्रकाश संश्लेषण में प्रकाश स्वतंत्र प्रतिक्रिया होती है जिसे प्रकाश की आवश्यकता नहीं होती है और इस प्रकार वर्णक को कहा जाता है क्लोरोफिल, इसके लिए जिम्मेदार नहीं है क्योंकि यह प्रकाश को अवशोषित करने में मदद करता है। इस समय, क्लोरोफिल से ऊर्जा को अवशोषित करने की प्रवृत्ति होती है लाल और नीली लहरें और फिर हरी तरंगों को भी परावर्तित करता है जिससे यह हरे रंग का दिखता है। दोनों हैं प्रकाश स्वतंत्र प्रतिक्रिया प्रकाश संश्लेषण में और प्रकाश पर निर्भर भी। 

प्रकाश संश्लेषण में प्रकाश स्वतंत्र अभिक्रिया क्या है?

प्रकाश संश्लेषण सभी पौधों के लिए एक सामान्य प्रक्रिया है और साथ ही यह महत्वपूर्ण भी है जो भोजन बनाने में मदद करता है और इसे ऊर्जा देता है।

इस पद्धति के पीछे कई चरण हैं और इस प्रकार इसे दो महत्वपूर्ण चरणों में विभाजित किया जा सकता है, प्रकाश संश्लेषण में प्रकाश स्वतंत्र प्रतिक्रिया और प्रकाश संश्लेषण में प्रकाश निर्भर चरण।

प्रकाश पर निर्भर प्रतिक्रिया थायलाकोइड में होती है और सूर्य की किरणों की आवश्यकता होती है इसलिए प्रकाश संश्लेषण में प्रकाश पर निर्भर प्रतिक्रिया कहलाती है। क्लोरोफिल सूर्य की तरंगों से प्रकाश के रूप में ऊर्जा को अवशोषित करता है और इसे एनएडीएचपी और एटीपी अणुओं के रूप में रासायनिक ऊर्जा में स्थानांतरित करता है।

दूसरी ओर, प्रकाश संश्लेषण में प्रकाश स्वतंत्र प्रतिक्रिया को कहा जाता है केल्विन चक्र और स्ट्रोमा में होता है जो थायलाकोइड्स की झिल्ली और क्लोरोप्लास्ट की झिल्ली के बीच में होता है और इसे प्रकाश की आवश्यकता नहीं होती है और इस प्रकार इसे कहा जाता है प्रकाश स्वतंत्र प्रतिक्रिया प्रकाश संश्लेषण में। इस चरण के दौरान, एनएडीपीएच और एटीपी अणुओं से ऊर्जा का उपयोग कार्बन डाइऑक्साइड से ग्लूकोज जैसे कार्बोहाइड्रेट के अणुओं को इकट्ठा करने के लिए किया जाता है।

उनके सभी रूपों को प्रकाश संश्लेषण के लिए समान नहीं बनाया गया है। वहां कई प्रकार के प्रकाश संश्लेषण उपलब्ध है जिसमें प्रकाश संश्लेषण में प्रकाश स्वतंत्र प्रतिक्रिया और आश्रित के साथ-साथ शामिल हैं C4 और C3 प्रकाश संश्लेषण। अधिकांश पौधे C3 की विधि का उपयोग करते हैं। केल्विन चक्र के समय वे 3 फॉस्फोग्लिसरिक एसिड नामक तीन कार्बन उत्पाद बनाते हैं जो ग्लूकोज बन जाता है।

दूसरी ओर, C4 एक चार रिंग कार्बन उत्पाद बनाता है जो मध्यवर्ती होता है और फिर उसमें थूकता है कार्बन डाइआक्साइड और फिर से केल्विन चक्र के समय एक तीन रूप यौगिक में। C4 की सबसे अच्छी बात यह है कि यह कार्बन का एक अच्छा स्तर बनाता है और फिर अनुमति देता है पौधों को बनाए रखने के लिए आसपास में पानी या प्रकाश का अधिक उपयोग न करें। C3 को केल्विन चक्र कहा जाता है।

प्रकाश-संश्लेषण में प्रकाश पर निर्भर अभिक्रिया कहाँ होती है?

क्लोरोप्लास्ट एक झिल्ली से घिरा होता है जो डबल प्रकार की होती है और इसमें एक बाहरी रेखा और एक आंतरिक झिल्ली भी होती है। यह माइटोकॉन्ड्रिया के बराबर है।

थायलाकोइड्स में प्रकाश पर निर्भर प्रतिक्रिया देखी जाती है। प्रतिक्रिया तब होती है जब क्लोरोफिल के वर्णक थायलाकोइड्स की झिल्लियों के अंदर देखे जाते हैं जो सूर्य से ऊर्जा प्राप्त करने में मदद करते हैं।

इस प्रकाश पर निर्भर प्रतिक्रिया का मकसद डन से बहुत सारी ऊर्जा इकट्ठा करना और फिर इसे पानी के अणुओं में तोड़कर एनएडीपीएच और एटीपी बनाना है। अणु ऊर्जा का भंडारण करते हैं और इनका उपयोग प्रकाश संश्लेषण में प्रकाश की स्वतंत्र प्रतिक्रिया में किया जाता है। क्लोरोप्लास्ट वे रंगद्रव्य हैं जो हरे रंग के होते हैं और क्लोरोफिल में देखे जाते हैं।

क्लोरोप्लास्ट वह है जो सूर्य से प्रकाश को अवशोषित करने में मदद करता है। में रखा जाता है थायलाकोइड्स की झिल्ली और प्रोटीन कॉम्प्लेक्स में जिसे फोटोसिस्टम 1 और फोटोसिस्टम 2 कहा जाता है। प्रतिक्रिया की श्रृंखला जो प्रकाश पर निर्भर होती है, सूर्य के हिट होने पर शुरू होती है क्लोरोफिल के अणु और प्रकाश संश्लेषण 2 में देखा जाता है। यह इलेक्ट्रॉन को उत्तेजित करता है और फिर क्लोरोफिल के अणु को छोड़ देता है।

अणु को छोड़ने के बाद वे थायलाकोइड्स की झिल्ली के साथ की श्रृंखला के माध्यम से यात्रा करते हुए दिखाई देते हैं वाहक प्रोटीन जिसे इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला कहा जाता है। इस समय, प्रकाश संश्लेषण 2 खो जाने के लिए पानी के अणुओं को थूकने के लिए प्राप्त करता है इलेक्ट्रॉन वापस प्राप्त हुआ और फिर उसके द्वारा निर्मित ऊर्जा निर्वात को भर देता है। इस विधि का उपयोग किया जाता है मनुष्यों द्वारा लेकिन लैब में फेल हो गया है। पानी के प्रत्येक अणु हाइड्रोजन के दो अणुओं में टूट जाते हैं और केवल एक ऑक्सीजन के लिए।

ऑक्सीजन को एक ऐसे उत्पाद के रूप में छोड़ा जाता है जो किसी काम का नहीं होता है और इसे फिर से जोड़ने के लिए इकट्ठा किया जाता है। हाइड्रोजन के आयन में बनते हैं अधिक एकाग्रता थायलाकोइड्स के लुमेन में। वे एटीपी सिंथेज़ नामक एंजाइम से गुजरते हैं और फिर चलते हैं ऊर्जा प्रदान करता है एटीपी बनाने के लिए एडीपी फॉस्फेट के तीसरे हिस्से को गधे की जरूरत है। इस ऊर्जा की आवश्यकता कोशिका विधियों को बनाने के लिए होती है, साथ ही श्वसन के बाद बाद में एटीपी बनाने के लिए ग्लूकोज को भी तोड़ा जाता है।

प्रकाश स्वतंत्र अभिक्रिया कहाँ होती है?

क्लोरोप्लास्ट के आंतरिक भाग में अन्य झिल्ली भी होती है और थायलाकोइड झिल्ली होती है जो डिस्क के ढेर से जुड़े कई रूपों में मुड़ी होती है।

प्रकाश संश्लेषण में प्रकाश स्वतंत्र प्रतिक्रिया स्ट्रोमा के अंदर होती है। इसमें कई एंजाइम होते हैं जो एनएडीपीएच और एटीपी के काम में मदद करते हैं और फिर ग्लूकोज में बनने वाले अणुओं में कार्बन डाइऑक्साइड से कार्बन तय होता है।

प्रकाश संश्लेषण में प्रकाश स्वतंत्र प्रतिक्रिया का लक्ष्य ग्लूकोज अणुओं को इकट्ठा करना है। यह भोजन बनाने की प्रक्रिया का एक हिस्सा है जिसे कार्बन डाइऑक्साइड की आवश्यकता होती है जो पौधों को हवा द्वारा दी जाती है। पौधे CO2 से कार्बन प्राप्त करते हैं और फिर ग्लूकोज ब्लॉक बनाते हैं। स्ट्रोमा के भीतर एक एंजाइम को रूबिस्को कहा जाता है जो कि रूबपी के पांच कार्बन अणु के साथ खुद को कार्बन डाइऑक्साइड अणु से जोड़ता है।

यह छह कार्बन का एक अणु बनाता है जो फिर से तीन कार्बन के अणुओं में टूट जाता है। यह प्रकाश-संश्लेषण में प्रकाश की स्वतंत्र प्रतिक्रिया का वह भाग है जिसे बी . कहा जाता है कार्बन निर्धारण. इसके बाद, ऊर्जा के वाहक ऊपर ले जाते हैं प्रकाश पर निर्भर प्रतिक्रिया इसके योगदान के लिए। एनएडीपीएच और एटीपी हाइड्रोजन के तीन फॉस्फोग्लाइसेरेट में से प्रत्येक को साझा करते हैं और फिर साधारण चीनी के दो अणु बनाते हैं जिन्हें कहा जाता है G3P. अंत में, अणुओं का उपयोग ग्लूकोज बनाने के लिए किया जाता है।

प्रकाश संश्लेषण में प्रकाश की स्वतंत्र प्रतिक्रिया के इस भाग पर कार्बन के लिए मुकदमा किया जाता है और इसे भी कहा जाता है कमी. केल्विन चक्र एक बार में कार्बन डाई ऑक्साइड के 6 अणुओं का उपयोग करता है और इससे पता चलता है कि G12P के 3 अणु बनते हैं। इसके बावजूद, केवल दो अणु हैं जिन पर ग्लूकोज अणु बनाने के लिए मुकदमा किया जाता है और बाकी को कहा जाता है पुनर्नवीनीकरण वापस RubP पर जाएं ताकि यह चक्र फिर से चल सके।

प्रकाश अभिक्रिया में ATP कैसे बनता है?

कहा जाता है कि यह विधि प्रकाश की प्रतिक्रिया के क्षेत्र में दो अन्य प्रक्रियाओं के लिए खुद को पूरा करती है, जिसमें से एक एटीपी और दूसरा एनएडीपीएच बनाती है।

प्रोटीन एटीपी सिंथेज़ के माध्यम से थायलाकोइड के बाहर फैलते हैं जो एटीपी बनाने के लिए मिलता है। एक इलेक्ट्रॉन पीएसआई तक पहुंचता है और फिर क्लोरोफिल को एक अद्वितीय जोड़ी से जोड़ता है और फिर प्रकाश को अवशोषित करके इसे फिर से उत्तेजित करता है।

इलेक्ट्रॉन दो प्रकार के प्रकाश संश्लेषण के बीच एक श्रृंखला में स्थानांतरित होते हैं जिसमें प्रकाश संश्लेषण 1 एनएडीपीएच बनाने के लिए कार्य करता है और फिर दूसरा एटीपी बनाता है। प्रकाश संश्लेषण में प्रकाश स्वतंत्र प्रतिक्रिया में और दूसरी भी, इलेक्ट्रॉनों के लिए एक सेवा बनाने के लिए पानी को थूक दिया जाता है और फिर उपोत्पाद के रूप में ऑक्सीजन छोड़ देता है एटीपी को फॉस्फेट जोड़कर एडीपी से बनाया जाता है।

एंजाइम के माध्यम से थायलाकोइड लुमेन से प्रोटॉन फैलते हैं, एटीपी सिंथेज़, प्रक्रिया में एटीपी का उत्पादन। एक बार जब इलेक्ट्रॉन पीएसआई तक पहुंच जाता है, तो यह अपने क्लोरोफिल में एक विशेष जोड़ी से जुड़ जाता है और प्रकाश के अवशोषण से फिर से उत्तेजित हो जाता है। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के दौरान, प्रकाश प्रवेश करता है कोशिका और क्लोरोप्लास्ट में चला जाता है। अनाज के ढेर पर क्लोरोफिल अणुओं द्वारा प्रकाश ऊर्जा को इंटरसेप्ट किया जाता है। कुछ प्रकाश ऊर्जा रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।

इस प्रक्रिया के दौरान, एटीपी के गठन के लिए एक अणु में एक फॉस्फेट जोड़ा जाता है। प्रकाश प्रतिक्रियाओं में, पानी विभाजित होता है, इलेक्ट्रॉनों का एक स्रोत प्रदान करता है और O2 को एक द्वि-उत्पाद के रूप में देता है। पानी से H+ इलेक्ट्रॉन NADP+ को NADPH में अपचित करते हैं। प्रकाश प्रतिक्रियाएं भी फॉस्फेट जोड़कर एडीपी से एटीपी उत्पन्न करती हैं। प्रकाश संश्लेषण की प्रकाश-निर्भर प्रतिक्रियाओं का मुख्य कार्य ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाओं के माध्यम से एटीपी अणुओं का उत्पादन करना है और क्लोरोप्लास्ट में केमियोस्मोसिस प्रतिक्रियाएं.

प्रकाश संश्लेषण में एटीपी और एनएडीपीएच का उपयोग कैसे किया जाता है?

प्रतिक्रियाओं में, सूर्य के प्रकाश पर ऊर्जा के रूप में मुकदमा किया जाता है और पानी का ऑक्सीकरण होता है और फिर इलेक्ट्रॉनों को एनएडीपी बनाने के लिए एनएडीपीएच को पास करता है।

सरल शब्दों में, इन दोनों का निर्माण इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला नामक प्रक्रिया द्वारा किया जाता है। प्रकाश की अभिक्रिया के समय जल का उपयोग किया जाता है और ऑक्सीजन बनाता है। यह दिन में सूर्य की आवश्यकता के अनुसार होता है।

प्रकाश से कुछ ऊर्जा का उपयोग एडीपी को एटीपी में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। एटीपी और एनएडीपीएच को बाद में बनाया जाता है और फिर केल्विन चक्र के समय चीनी बनाने की शक्ति के रूप में मुकदमा चलाया जाता है। ATP और NADPH दोनों एक साथ बनते हैं। प्रकाश संश्लेषण दो में होता है चरण जो सूर्य के प्रकाश को एनएडीपीएच और एटीपी को संश्लेषित करने के लिए प्रेरित करते हैं.

गैर-चक्रीय फोटोफॉस्फोराइलेशन (प्रकाश-निर्भर प्रतिक्रियाओं का "मानक" रूप) नामक एक प्रक्रिया में, इलेक्ट्रॉनों को पानी से हटा दिया जाता है और एनएडीपीएच में समाप्त होने से पहले पीएसआईआई और पीएसआई के माध्यम से पारित किया जाता है। इस प्रक्रिया में प्रकाश को दो बार अवशोषित करने की आवश्यकता होती है, प्रत्येक फोटोसिस्टम में एक बार, और यह एटीपी बनाता है। एटीपी का उपयोग भविष्य की प्रतिक्रियाओं के लिए ऊर्जा को स्टोर करने के लिए किया जा सकता है या सेल द्वारा ऊर्जा की आवश्यकता होने पर प्रतिक्रियाओं के भुगतान के लिए वापस लिया जा सकता है।

पशु भोजन के टूटने से प्राप्त ऊर्जा को एटीपी के रूप में संग्रहित करते हैं। इसी तरह, पौधे एटीपी अणुओं में प्रकाश संश्लेषण के दौरान प्रकाश से प्राप्त ऊर्जा को कैप्चर और स्टोर करते हैं। एनएडीपीएच एक इलेक्ट्रॉन वाहक है जो उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी को स्वीकार करता है और उन्हें अपनी अधिकांश ऊर्जा के साथ दूसरे अणु में स्थानांतरित करता है। एनएडीपीएच प्रकाश-स्वतंत्र प्रतिक्रिया में एक बड़ी भूमिका निभाता है जब इसका उपयोग एटीपी के साथ उच्च ऊर्जा शर्करा के उत्पादन के लिए किया जाता है।

केल्विन चक्र में एटीपी और एनएडीपीएच की भूमिका

इनका बहुत ही सरल चरण कार्य है इलेक्ट्रॉन बनाना, ऊर्जा उत्पन्न करना और फिर केल्विन चक्र में हाइड्रोजन परमाणु भी बनाना।

एटीपी को ऊर्जा का स्रोत कहा जाता है और जबकि एनडीपीएच को उस एजेंट को कम करना पड़ता है जो प्रकाश ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों को जोड़ता है जिससे चीनी नहीं बनती है। केल्विन चक्र कार्बन के तीन अणु और G3P भी बनाता है।

दो महत्वपूर्ण भूमिकाओं में प्रकाश पर निर्भर चरण और प्रकाश संश्लेषण में प्रकाश स्वतंत्र प्रतिक्रिया एक साथ काम करने के लिए होती है और ऊर्जा स्रोत के रूप में भी कार्य करती है ताकि ऊर्जा को सूर्य से दूर ले जाया जा सके ताकि प्रकाश संश्लेषण में प्रकाश स्वतंत्र प्रतिक्रिया हो सके। खुद के लिए खाना बनाओ। कुछ के केल्विन चक्र एटीपी और अन्य जरूरतों एनएडीपीएच की जरूरत है।

यह प्रतिक्रिया एंजाइम रूबिस्को द्वारा उत्प्रेरित होती है। दूसरे चरण में, छह 3-पीजीए अणुओं को तीन-कार्बन चीनी (जी3पी) के छह अणुओं में बदलने के लिए छह एटीपी और छह एनएडीपीएच का उपयोग किया जाता है। इस प्रतिक्रिया को कमी माना जाता है क्योंकि एनएडीपीएच को अपने इलेक्ट्रॉनों को एक को दान करना चाहिए तीन कार्बन मध्यवर्ती G3P बनाने के लिए। ये दोनों अणु ऊर्जा ले जाना; एनएडीपीएच के मामले में, इसमें कम करने वाली शक्ति होती है जिसका उपयोग प्रकाश-स्वतंत्र प्रतिक्रियाओं में कार्बोहाइड्रेट अणु बनाने की प्रक्रिया को बढ़ावा देने के लिए किया जाता है।

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