प्रकाश संश्लेषण में कौन सी प्रक्रियाएँ शामिल हैं? एटीपी का संश्लेषण (पुनर्जनन)। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से ऊर्जा प्राप्त करना। प्रकाशपोषी जीवाणु. प्रकाश संश्लेषण प्रतिक्रियाएँ। प्रकाश संश्लेषण के चरण. प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश और अंधेरे चरण। प्रकाश संश्लेषण की दर को प्रभावित करने वाले कारक

प्रकाश संश्लेषण जैसी अद्भुत और अत्यंत महत्वपूर्ण घटना की खोज का इतिहास अतीत में गहराई से निहित है। चार शताब्दियों से भी पहले, 1600 में, बेल्जियम के वैज्ञानिक जान वान हेलमोंट ने एक सरल प्रयोग किया था। उन्होंने 80 किलो मिट्टी से भरे एक थैले में एक विलो टहनी रखी। वैज्ञानिक ने विलो का प्रारंभिक वजन दर्ज किया, और फिर पांच वर्षों तक पौधे को विशेष रूप से वर्षा जल से पानी दिया। जान वान हेल्मोंट के आश्चर्य की कल्पना करें जब उसने विलो को दोबारा तौला। पौधे का वजन 65 किलोग्राम बढ़ गया, और पृथ्वी का द्रव्यमान केवल 50 ग्राम कम हो गया! पौधे को 64 किलो 950 ग्राम पोषक तत्व कहां से मिले यह वैज्ञानिक के लिए रहस्य बना हुआ है!

प्रकाश संश्लेषण की खोज की राह पर अगला महत्वपूर्ण प्रयोग अंग्रेजी रसायनज्ञ जोसेफ प्रीस्टली का था। वैज्ञानिक ने एक चूहे को हुड के नीचे रख दिया और पांच घंटे बाद वह कृंतक मर गया। जब प्रीस्टली ने चूहे के पास पुदीने की एक टहनी रखी और चूहे को टोपी से ढक दिया, तो चूहा जीवित रहा। इस प्रयोग से वैज्ञानिक इस विचार तक पहुंचे कि सांस लेने के विपरीत भी एक प्रक्रिया होती है। 1779 में जान इंजेनहाउस ने यह तथ्य स्थापित किया कि पौधों के केवल हरे हिस्से ही ऑक्सीजन छोड़ने में सक्षम हैं। तीन साल बाद, स्विस वैज्ञानिक जीन सेनेबियर ने साबित किया कि कार्बन डाइऑक्साइड, सूर्य के प्रकाश के प्रभाव में, हरे पौधों के अंगों में विघटित हो जाती है। ठीक पांच साल बाद, फ्रांसीसी वैज्ञानिक जैक्स बौसिंगॉल्ट ने प्रयोगशाला अनुसंधान करते हुए इस तथ्य की खोज की कि पौधों द्वारा पानी का अवशोषण कार्बनिक पदार्थों के संश्लेषण के दौरान भी होता है। यह युगांतरकारी खोज 1864 में जर्मन वनस्पतिशास्त्री जूलियस सैक्स द्वारा की गई थी। वह यह साबित करने में सक्षम थे कि उपभोग की गई कार्बन डाइऑक्साइड और छोड़ी गई ऑक्सीजन की मात्रा 1:1 के अनुपात में होती है।

प्रकाश संश्लेषण सबसे महत्वपूर्ण जैविक प्रक्रियाओं में से एक है

वैज्ञानिक शब्दों में, प्रकाश संश्लेषण (प्राचीन ग्रीक से φῶς - प्रकाश और σύνθεσις - कनेक्शन, बंधन) एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें प्रकाश में कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से कार्बनिक पदार्थ बनते हैं। इस प्रक्रिया में मुख्य भूमिका प्रकाश संश्लेषक खंडों की है।

आलंकारिक रूप से बोलते हुए, एक पौधे के पत्ते की तुलना एक प्रयोगशाला से की जा सकती है, जिसकी खिड़कियाँ धूप की ओर होती हैं। इसमें ही कार्बनिक पदार्थों का निर्माण होता है। यह प्रक्रिया पृथ्वी पर सभी जीवन के अस्तित्व का आधार है।

बहुत से लोग उचित रूप से यह प्रश्न पूछेंगे: ऐसे शहर में रहने वाले लोग क्या सांस लेते हैं, जहां आपको दिन के दौरान आग में एक पेड़ या घास का एक तिनका भी नहीं मिलता है? जवाब बहुत आसान है। तथ्य यह है कि स्थलीय पौधे पौधों द्वारा छोड़ी गई ऑक्सीजन का केवल 20% हिस्सा हैं। समुद्री शैवाल वायुमंडल में ऑक्सीजन के उत्पादन में अग्रणी भूमिका निभाता है। वे उत्पादित ऑक्सीजन का 80% हिस्सा हैं। संख्याओं की भाषा में कहें तो पौधे और शैवाल दोनों ही सालाना 145 अरब टन (!) ऑक्सीजन वायुमंडल में छोड़ते हैं! यह अकारण नहीं है कि विश्व के महासागरों को "ग्रह का फेफड़ा" कहा जाता है।

प्रकाश संश्लेषण का सामान्य सूत्र इस प्रकार है:

जल + कार्बन डाइऑक्साइड + प्रकाश → कार्बोहाइड्रेट + ऑक्सीजन

पौधों को प्रकाश संश्लेषण की आवश्यकता क्यों होती है?

जैसा कि हमने सीखा है, प्रकाश संश्लेषण पृथ्वी पर मानव अस्तित्व के लिए एक आवश्यक शर्त है। हालाँकि, यह एकमात्र कारण नहीं है कि प्रकाश संश्लेषक जीव वायुमंडल में सक्रिय रूप से ऑक्सीजन का उत्पादन करते हैं। तथ्य यह है कि शैवाल और पौधे दोनों सालाना 100 अरब से अधिक कार्बनिक पदार्थ (!) बनाते हैं, जो उनकी जीवन गतिविधि का आधार बनते हैं। जान वान हेलमोंट के प्रयोग को याद करते हुए हम समझते हैं कि प्रकाश संश्लेषण पौधों के पोषण का आधार है। यह वैज्ञानिक रूप से सिद्ध हो चुका है कि 95% फसल प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के दौरान पौधे द्वारा प्राप्त कार्बनिक पदार्थों द्वारा निर्धारित होती है, और 5% खनिज उर्वरकों द्वारा निर्धारित होती है जो माली मिट्टी में लागू करते हैं।

आधुनिक ग्रीष्मकालीन निवासी पौधों की मिट्टी के पोषण पर मुख्य ध्यान देते हैं, इसके वायु पोषण के बारे में भूल जाते हैं। यह अज्ञात है कि यदि बागवान प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के प्रति सावधान रहें तो उन्हें किस प्रकार की फसल मिल सकती है।

हालाँकि, न तो पौधे और न ही शैवाल इतनी सक्रियता से ऑक्सीजन और कार्बोहाइड्रेट का उत्पादन कर सकते थे यदि उनके पास एक अद्भुत हरा रंगद्रव्य - क्लोरोफिल नहीं होता।

हरे रंगद्रव्य का रहस्य

पौधों की कोशिकाओं और अन्य जीवित जीवों की कोशिकाओं के बीच मुख्य अंतर क्लोरोफिल की उपस्थिति है। वैसे, यह वह है जो इस तथ्य के लिए जिम्मेदार है कि पौधे की पत्तियां हरे रंग की होती हैं। इस जटिल कार्बनिक यौगिक में एक अद्भुत गुण है: यह सूर्य के प्रकाश को अवशोषित कर सकता है! क्लोरोफिल के कारण ही प्रकाश संश्लेषण की क्रिया भी संभव हो पाती है।

प्रकाश संश्लेषण के दो चरण

सरल शब्दों में, प्रकाश संश्लेषण एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें क्लोरोफिल की मदद से प्रकाश में पौधे द्वारा अवशोषित पानी और कार्बन डाइऑक्साइड चीनी और ऑक्सीजन बनाते हैं। इस प्रकार अकार्बनिक पदार्थ आश्चर्यजनक रूप से कार्बनिक में परिवर्तित हो जाते हैं। रूपांतरण के परिणामस्वरूप प्राप्त चीनी पौधों के लिए ऊर्जा का एक स्रोत है।

प्रकाश संश्लेषण के दो चरण होते हैं: प्रकाश और अंधकार।

प्रकाश संश्लेषण का प्रकाश चरण

यह थायलाकोइड झिल्लियों पर किया जाता है।

थायलाकोइड्स झिल्ली से घिरी संरचनाएं हैं। वे क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में स्थित होते हैं।

प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश चरण में घटनाओं का क्रम है:

1. प्रकाश क्लोरोफिल अणु से टकराता है, जिसे बाद में हरा रंगद्रव्य अवशोषित कर लेता है और उसे उत्तेजित कर देता है। अणु में शामिल इलेक्ट्रॉन उच्च स्तर पर चला जाता है और संश्लेषण प्रक्रिया में भाग लेता है।
2. पानी विभाजित होता है, जिसके दौरान इलेक्ट्रॉनों के प्रभाव में प्रोटॉन हाइड्रोजन परमाणुओं में परिवर्तित हो जाते हैं। इसके बाद, उन्हें कार्बोहाइड्रेट के संश्लेषण पर खर्च किया जाता है।
3. प्रकाश चरण के अंतिम चरण में, एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) का संश्लेषण होता है। यह एक कार्बनिक पदार्थ है जो जैविक प्रणालियों में एक सार्वभौमिक ऊर्जा संचायक की भूमिका निभाता है।

प्रकाश संश्लेषण का अंधकारमय चरण

वह स्थान जहाँ अंधकार चरण होता है वह क्लोरोप्लास्ट का स्ट्रोमा है। अंधेरे चरण के दौरान ऑक्सीजन निकलती है और ग्लूकोज का संश्लेषण होता है। कई लोग सोचेंगे कि इस चरण को यह नाम इसलिए मिला क्योंकि इस चरण के भीतर होने वाली प्रक्रिया विशेष रूप से रात में होती है। दरअसल, यह पूरी तरह सच नहीं है। ग्लूकोज संश्लेषण चौबीसों घंटे होता है। तथ्य यह है कि इस स्तर पर प्रकाश ऊर्जा का उपभोग नहीं किया जाता है, जिसका अर्थ है कि इसकी बस आवश्यकता नहीं है।

पौधों के लिए प्रकाश संश्लेषण का महत्व

हम पहले ही इस तथ्य को निर्धारित कर चुके हैं कि पौधों को प्रकाश संश्लेषण की आवश्यकता हमसे कम नहीं है। संख्याओं के संदर्भ में प्रकाश संश्लेषण के पैमाने के बारे में बात करना बहुत आसान है। वैज्ञानिकों ने गणना की है कि भूमि पौधे अकेले इतनी सौर ऊर्जा संग्रहीत करते हैं जितनी 100 वर्षों के भीतर 100 मेगासिटी द्वारा खपत की जा सकती है!

पौधों का श्वसन प्रकाश संश्लेषण की विपरीत प्रक्रिया है। पौधों की श्वसन का अर्थ प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के दौरान ऊर्जा जारी करना और इसे पौधों की जरूरतों के लिए निर्देशित करना है। सरल शब्दों में, उपज प्रकाश संश्लेषण और श्वसन के बीच का अंतर है। जितना अधिक प्रकाश संश्लेषण और जितना कम श्वसन, उतनी अधिक फसल, और इसके विपरीत!

प्रकाश संश्लेषण एक अद्भुत प्रक्रिया है जो पृथ्वी पर जीवन को संभव बनाती है!

प्रकाश संश्लेषण एक जैवसंश्लेषण है जिसमें प्रकाश ऊर्जा को कार्बनिक यौगिकों में परिवर्तित किया जाता है। फोटॉन के रूप में प्रकाश एक अकार्बनिक या कार्बनिक इलेक्ट्रॉन दाता से बंधे रंगीन वर्णक द्वारा कैप्चर किया जाता है और खनिज सामग्री को कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण (उत्पादन) के लिए उपयोग करने की अनुमति देता है।

के साथ संपर्क में

दूसरे शब्दों में, प्रकाश संश्लेषण क्या है? यह सूर्य के प्रकाश से कार्बनिक पदार्थ (चीनी) को संश्लेषित करने की प्रक्रिया है। यह प्रतिक्रिया क्लोरोप्लास्ट के स्तर पर होती है, जो विशेष सेलुलर अंग हैं जो कार्बन डाइऑक्साइड और पानी की खपत से डाइऑक्सीजन और ग्लूकोज जैसे कार्बनिक अणुओं का उत्पादन करने की अनुमति देते हैं।

यह दो चरणों में होता है:

प्रकाश चरण (फोटोफॉस्फोराइलेशन) - प्रकाश-निर्भर फोटोकैमिकल (यानी, प्रकाश-ट्रैपिंग) प्रतिक्रियाओं का एक सेट है जिसमें इलेक्ट्रॉनों को एटीपी (एक ऊर्जा समृद्ध अणु) और एनएडीपीएचएच (क्षमता को कम करने) का उत्पादन करने के लिए दोनों फोटोसिस्टम (पीएसआई और पीएसआईआई) के माध्यम से ले जाया जाता है। ).

इस प्रकार, प्रकाश संश्लेषण का प्रकाश चरण प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में सीधे परिवर्तित करने की अनुमति देता है। इस प्रक्रिया के माध्यम से ही हमारे ग्रह पर अब ऑक्सीजन युक्त वातावरण है। परिणामस्वरूप, उच्च पौधे पृथ्वी की सतह पर हावी होने में कामयाब रहे हैं, जिससे कई अन्य जीवों को भोजन मिलता है जो इसके माध्यम से भोजन करते हैं या आश्रय पाते हैं। मूल वायुमंडल में अमोनियम, नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड जैसी गैसें थीं, लेकिन ऑक्सीजन बहुत कम थी। पौधों ने सूर्य के प्रकाश का उपयोग करके इस प्रचुर मात्रा में CO2 को भोजन में बदलने का एक तरीका ढूंढ लिया है।

डार्क चरण पूरी तरह से एंजाइमेटिक और प्रकाश-स्वतंत्र केल्विन चक्र से मेल खाता है, जिसमें कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को कार्बोहाइड्रेट में परिवर्तित करने के लिए एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) और एनएडीपीएच + एच + (निकोटीन एमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड फॉस्फेट) का उपयोग किया जाता है। यह दूसरा चरण कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करने की अनुमति देता है।

अर्थात्, प्रकाश संश्लेषण के इस चरण में, CO के अवशोषण के लगभग पंद्रह सेकंड बाद, एक संश्लेषण प्रतिक्रिया होती है और प्रकाश संश्लेषण के पहले उत्पाद दिखाई देते हैं - शर्करा: ट्रायोज़, पेंटोज़, हेक्सोज़, हेप्टोज़। सुक्रोज और स्टार्च कुछ हेक्सोज़ से बनते हैं। कार्बोहाइड्रेट के अलावा, लिपिड और प्रोटीन भी नाइट्रोजन अणु से जुड़कर विकसित हो सकते हैं।

यह चक्र शैवाल, शीतोष्ण पौधों और सभी पेड़ों में मौजूद है; इन पौधों को "सी3 पौधे" कहा जाता है, जो जैव रासायनिक चक्र के सबसे महत्वपूर्ण मध्यवर्ती निकाय हैं, जिनमें तीन कार्बन परमाणुओं (सी3) का एक अणु होता है।

इस चरण में, क्लोरोफिल, एक फोटॉन को अवशोषित करने के बाद, प्रति मोल 41 किलो कैलोरी की ऊर्जा प्राप्त करता है, जिसमें से कुछ गर्मी या प्रतिदीप्ति में परिवर्तित हो जाता है। आइसोटोप ट्रेसर (18O) के उपयोग से पता चला कि इस प्रक्रिया के दौरान निकलने वाली ऑक्सीजन अवशोषित कार्बन डाइऑक्साइड के बजाय विघटित पानी से आती है।

प्रकाश संश्लेषण मुख्य रूप से पौधों की पत्तियों में होता है और तनों आदि में बहुत कम (कभी-कभी) होता है। एक विशिष्ट पत्ती के भागों में शामिल हैं: ऊपरी और निचला एपिडर्मिस;

• पर्णमध्योतक;
• संवहनी बंडल (नसें);
• रंध्र

यदि ऊपरी और निचले एपिडर्मिस की कोशिकाएं क्लोरोप्लास्ट नहीं हैं, तो प्रकाश संश्लेषण नहीं होता है। वास्तव में, वे मुख्य रूप से पत्ती के बाकी हिस्सों के लिए सुरक्षा का काम करते हैं।

स्टोमेटा वे छिद्र होते हैं जो मुख्य रूप से निचली एपिडर्मिस में मौजूद होते हैं और हवा (सीओ और ओ2) के आदान-प्रदान की अनुमति देते हैं। पत्ती में संवहनी बंडल (या नसें) पौधे की परिवहन प्रणाली का हिस्सा बनते हैं, जो आवश्यकतानुसार पानी और पोषक तत्वों को पौधे के चारों ओर ले जाते हैं। मेसोफिल कोशिकाओं में क्लोरोप्लास्ट होते हैं, और यह प्रकाश संश्लेषण का स्थल है।

प्रकाश संश्लेषण की क्रियाविधि बहुत जटिल है. हालाँकि, जीव विज्ञान में इन प्रक्रियाओं का विशेष महत्व है। तेज़ प्रकाश के संपर्क में आने पर, क्लोरोप्लास्ट (पौधे कोशिका के वे भाग जिनमें क्लोरोफिल होता है) प्रकाश संश्लेषण से गुजरते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड (CO) को ताजे पानी के साथ मिलाकर शर्करा C6H12O6 बनाते हैं।

प्रतिक्रिया के दौरान वे स्टार्च C6H12O5 में परिवर्तित हो जाते हैं, पत्ती की सतह के एक वर्ग डेसीमीटर के लिए, प्रति दिन औसतन 0.2 ग्राम स्टार्च। पूरे ऑपरेशन के साथ ऑक्सीजन की तीव्र रिहाई होती है.

वास्तव में, प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में मुख्य रूप से पानी के अणु का फोटोलिसिस शामिल होता है।

इस प्रक्रिया का सूत्र है:

6 एच 2 ओ + 6 सीओ 2 + प्रकाश = 6 ओ 2 + सी 6 एच 12 ओ 6

जल + कार्बन डाइऑक्साइड + प्रकाश = ऑक्सीजन + ग्लूकोज

• एच 2 ओ = पानी
• CO2 = कार्बन डाइऑक्साइड
• O2 = ऑक्सीजन
• सी 6 एच 12 ओ 6 = ग्लूकोज

अनुवादित, इस प्रक्रिया का अर्थ है: एक पौधे को प्रतिक्रिया करने के लिए पानी के छह अणुओं + कार्बन डाइऑक्साइड और प्रकाश के छह अणुओं की आवश्यकता होती है। इसके परिणामस्वरूप रासायनिक प्रक्रिया में ऑक्सीजन और ग्लूकोज के छह अणुओं का निर्माण होता है। ग्लूकोज ग्लूकोज है, जिसे पौधा वसा और प्रोटीन के संश्लेषण के लिए प्रारंभिक सामग्री के रूप में उपयोग करता है। ऑक्सीजन के छह अणु पौधे के लिए बस एक "आवश्यक बुराई" हैं, जिसे वह अपनी घेरने वाली कोशिकाओं के माध्यम से पर्यावरण में पहुंचाता है।

जैसा कि पहले ही कहा गया है, कार्बोहाइड्रेट अधिकांश हरे पौधों में प्रकाश संश्लेषण का सबसे महत्वपूर्ण प्रत्यक्ष जैविक उत्पाद है। पौधे थोड़ा मुक्त ग्लूकोज़ पैदा करते हैं; इसके बजाय, ग्लूकोज इकाइयों को स्टार्च बनाने के लिए जोड़ा जाता है या सुक्रोज बनाने के लिए फ्रुक्टोज, एक अन्य चीनी के साथ जोड़ा जाता है।

प्रकाश संश्लेषण केवल कार्बोहाइड्रेट से अधिक का उत्पादन करता हैजैसा कि एक बार सोचा गया था, लेकिन यह भी:

• अमीनो अम्ल;
• प्रोटीन;
• लिपिड (या वसा);
• हरे कपड़ों के रंगद्रव्य और अन्य कार्बनिक घटक।

खनिज इन यौगिकों के निर्माण के लिए आवश्यक तत्वों (जैसे नाइट्रोजन, एन; फॉस्फोरस, पी; सल्फर, एस) की आपूर्ति करते हैं।

ऑक्सीजन (O) और कार्बन (C), हाइड्रोजन (H), नाइट्रोजन और सल्फर के बीच रासायनिक बंधन टूट जाते हैं और उत्पादों में नए यौगिक बनते हैं जिनमें ऑक्सीजन गैस (O2) और कार्बनिक यौगिक शामिल होते हैं। ऑक्सीजन के बीच के बंधन को तोड़ने के लिएऔर अन्य तत्वों (जैसे पानी, नाइट्रेट और सल्फेट) को उत्पादों में नए बंधन बनने पर जारी होने वाली ऊर्जा से अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। बंधन ऊर्जा में यह अंतर प्रकाश संश्लेषण द्वारा उत्पादित कार्बनिक उत्पादों में रासायनिक ऊर्जा के रूप में संग्रहीत अधिकांश प्रकाश ऊर्जा के लिए जिम्मेदार है। सरल अणुओं से जटिल अणु बनाते समय अतिरिक्त ऊर्जा संग्रहीत होती है।

प्रकाश संश्लेषण की दर को प्रभावित करने वाले कारक

प्रकाश संश्लेषण की दर ऑक्सीजन उत्पादन की दर या तो हरे पौधों के ऊतकों के प्रति इकाई द्रव्यमान (या क्षेत्र) या कुल क्लोरोफिल के प्रति इकाई वजन से निर्धारित होती है।

प्रकाश की मात्रा, कार्बन डाइऑक्साइड आपूर्ति, तापमान, जल आपूर्ति और खनिज उपलब्धता सबसे महत्वपूर्ण पर्यावरणीय कारक हैं जो स्थलीय पौधों में प्रकाश संश्लेषक प्रतिक्रिया की दर को प्रभावित करते हैं। इसकी गति पौधे की प्रजाति और उसकी शारीरिक स्थिति, जैसे उसके स्वास्थ्य, परिपक्वता और फूल आने से भी निर्धारित होती है।

प्रकाश संश्लेषण विशेष रूप से पौधे के क्लोरोप्लास्ट (ग्रीक क्लोर = हरा, चादर जैसा) में होता है। क्लोरोप्लास्ट मुख्य रूप से पैलिसेड्स में पाए जाते हैं, लेकिन स्पंजी ऊतक में भी पाए जाते हैं। शीट के नीचे की ओर अवरोधक कोशिकाएँ होती हैं जो गैसों के आदान-प्रदान का समन्वय करती हैं। CO2 बाहर से अंतरकोशिकीय कोशिकाओं में प्रवाहित होती है।

प्रकाश संश्लेषण के लिए जल की आवश्यकता होती है, जाइलम के माध्यम से पौधे को अंदर से कोशिकाओं तक पहुंचाता है। हरा क्लोरोफिल सूर्य के प्रकाश के अवशोषण को सुनिश्चित करता है। कार्बन डाइऑक्साइड और पानी के ऑक्सीजन और ग्लूकोज में परिवर्तित होने के बाद, संलग्न कोशिकाएं खुलती हैं और पर्यावरण में ऑक्सीजन छोड़ती हैं। ग्लूकोज कोशिका में रहता है और पौधे द्वारा, अन्य बातों के अलावा, स्टार्च में परिवर्तित हो जाता है। ताकत पॉलीसेकेराइड ग्लूकोज के बराबर है और केवल थोड़ा घुलनशील है, जिससे कि उच्च पानी में भी पौधों के अवशेषों की ताकत कम हो जाती है।

जीव विज्ञान में प्रकाश संश्लेषण का महत्व

पत्ती द्वारा प्राप्त प्रकाश में से 20% परावर्तित होता है, 10% संचारित होता है और 70% वास्तव में अवशोषित होता है, जिसमें से 20% गर्मी से नष्ट हो जाता है, 48% प्रतिदीप्ति द्वारा नष्ट हो जाता है। प्रकाश संश्लेषण के लिए लगभग 2% शेष रहता है।

इस प्रक्रिया के लिए धन्यवाद, पौधेपृथ्वी की सतह पर एक अपूरणीय भूमिका निभाएं; वास्तव में, जीवाणुओं के कुछ समूहों वाले हरे पौधे ही एकमात्र जीवित प्राणी हैं जो खनिज तत्वों से कार्बनिक पदार्थ उत्पन्न करने में सक्षम हैं। अनुमान है कि प्रत्येक वर्ष 20 अरब टन कार्बन वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड से स्थलीय पौधों द्वारा और 15 अरब टन शैवाल द्वारा स्थिर किया जाता है।

हरे पौधे मुख्य प्राथमिक उत्पादक हैं, खाद्य श्रृंखला की पहली कड़ी हैं; गैर-क्लोरोफिलस पौधे और शाकाहारी और मांसाहारी (मनुष्यों सहित) पूरी तरह से प्रकाश संश्लेषक प्रतिक्रिया पर निर्भर करते हैं।

प्रकाश संश्लेषण की सरलीकृत परिभाषासूर्य से प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करना है। यह फोटोनिक कार्बोहाइड्रेट जैवसंश्लेषण प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करके कार्बन डाइऑक्साइड CO2 से उत्पन्न होता है।

अर्थात्, प्रकाश संश्लेषण क्लोरोफिल पौधों की रासायनिक गतिविधि (संश्लेषण) का परिणाम है, जो सूर्य की ऊर्जा के हिस्से को पकड़ने के लिए क्लोरोप्लास्ट की क्षमता के कारण पानी और खनिज लवण से बुनियादी जैव रासायनिक कार्बनिक पदार्थ उत्पन्न करते हैं।

जैसा कि नाम से पता चलता है, प्रकाश संश्लेषण अनिवार्य रूप से कार्बनिक पदार्थों का प्राकृतिक संश्लेषण है, जो वायुमंडल और पानी से CO2 को ग्लूकोज और मुक्त ऑक्सीजन में परिवर्तित करता है।

इसके लिए सौर ऊर्जा की उपस्थिति आवश्यक है।

प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के लिए रासायनिक समीकरण को आम तौर पर निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है:

प्रकाश संश्लेषण के दो चरण होते हैं: अंधेरा और प्रकाश। प्रकाश संश्लेषण के अंधेरे चरण की रासायनिक प्रतिक्रियाएं प्रकाश चरण की प्रतिक्रियाओं से काफी भिन्न होती हैं, लेकिन प्रकाश संश्लेषण के अंधेरे और हल्के चरण एक दूसरे पर निर्भर करते हैं।

प्रकाश चरण पौधों की पत्तियों में विशेष रूप से सूर्य के प्रकाश में हो सकता है। अंधेरे के लिए कार्बन डाइऑक्साइड की उपस्थिति आवश्यक है, यही कारण है कि पौधे को इसे लगातार वायुमंडल से अवशोषित करना चाहिए। प्रकाश संश्लेषण के अंधेरे और प्रकाश चरणों की सभी तुलनात्मक विशेषताएं नीचे प्रदान की जाएंगी। इस प्रयोजन के लिए, एक तुलनात्मक तालिका "प्रकाश संश्लेषण के चरण" बनाई गई।

प्रकाश संश्लेषण का प्रकाश चरण

प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश चरण में मुख्य प्रक्रियाएं थायलाकोइड झिल्ली में होती हैं। इसमें क्लोरोफिल, इलेक्ट्रॉन परिवहन प्रोटीन, एटीपी सिंथेटेज़ (एक एंजाइम जो प्रतिक्रिया को तेज करता है) और सूर्य का प्रकाश शामिल है।

इसके अलावा, प्रतिक्रिया तंत्र को निम्नानुसार वर्णित किया जा सकता है: जब सूर्य का प्रकाश पौधों की हरी पत्तियों पर पड़ता है, तो उनकी संरचना में क्लोरोफिल इलेक्ट्रॉन (नकारात्मक चार्ज) उत्तेजित होते हैं, जो सक्रिय अवस्था में चले जाते हैं, वर्णक अणु को छोड़ देते हैं और अंत में समाप्त हो जाते हैं। थायलाकोइड के बाहर, जिसकी झिल्ली भी नकारात्मक रूप से चार्ज होती है। इसी समय, क्लोरोफिल अणुओं का ऑक्सीकरण होता है और पहले से ही ऑक्सीकरण वाले अणु कम हो जाते हैं, इस प्रकार पत्ती की संरचना में मौजूद पानी से इलेक्ट्रॉन निकल जाते हैं।

यह प्रक्रिया इस तथ्य की ओर ले जाती है कि पानी के अणु विघटित हो जाते हैं, और पानी के फोटोलिसिस के परिणामस्वरूप बने आयन अपने इलेक्ट्रॉन छोड़ देते हैं और ओएच रेडिकल में बदल जाते हैं जो आगे की प्रतिक्रिया करने में सक्षम होते हैं। ये प्रतिक्रियाशील OH रेडिकल फिर मिलकर पूर्ण विकसित पानी के अणु और ऑक्सीजन बनाते हैं। इस मामले में, मुक्त ऑक्सीजन बाहरी वातावरण में चली जाती है।

इन सभी प्रतिक्रियाओं और परिवर्तनों के परिणामस्वरूप, पत्ती थायलाकोइड झिल्ली एक तरफ सकारात्मक रूप से चार्ज होती है (H+ आयन के कारण), और दूसरी तरफ - नकारात्मक रूप से (इलेक्ट्रॉनों के कारण)। जब झिल्ली के दोनों किनारों पर इन आवेशों के बीच का अंतर 200 एमवी से अधिक हो जाता है, तो प्रोटॉन एटीपी सिंथेटेज़ एंजाइम के विशेष चैनलों से गुजरते हैं और इसके कारण, एडीपी एटीपी में परिवर्तित हो जाता है (फॉस्फोराइलेशन प्रक्रिया के परिणामस्वरूप)। और परमाणु हाइड्रोजन, जो पानी से निकलता है, विशिष्ट वाहक NADP+ को NADP·H2 में पुनर्स्थापित करता है। जैसा कि हम देख सकते हैं, प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश चरण के परिणामस्वरूप, तीन मुख्य प्रक्रियाएँ होती हैं:

1. एटीपी संश्लेषण;
2. NADP H2 का निर्माण;
3. मुक्त ऑक्सीजन का निर्माण.

उत्तरार्द्ध को वायुमंडल में छोड़ा जाता है, और एनएडीपी एच2 और एटीपी प्रकाश संश्लेषण के अंधेरे चरण में भाग लेते हैं।

प्रकाश संश्लेषण का अंधकारमय चरण

प्रकाश संश्लेषण के अंधेरे और हल्के चरणों में पौधे की ओर से बड़े ऊर्जा व्यय की विशेषता होती है, लेकिन अंधेरे चरण तेजी से आगे बढ़ता है और कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है। अंधेरे चरण की प्रतिक्रियाओं के लिए सूर्य के प्रकाश की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए वे दिन और रात दोनों समय हो सकते हैं।

इस चरण की सभी मुख्य प्रक्रियाएं पौधे के क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में होती हैं और वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड के क्रमिक परिवर्तनों की एक अनूठी श्रृंखला का प्रतिनिधित्व करती हैं। ऐसी श्रृंखला में पहली प्रतिक्रिया कार्बन डाइऑक्साइड का स्थिरीकरण है। इसे अधिक सुचारू रूप से और तेजी से करने के लिए, प्रकृति ने एंजाइम RiBP-कार्बोक्सिलेज़ प्रदान किया, जो CO2 के निर्धारण को उत्प्रेरित करता है।

इसके बाद, प्रतिक्रियाओं का एक पूरा चक्र होता है, जिसके पूरा होने पर फॉस्फोग्लिसरिक एसिड का ग्लूकोज (प्राकृतिक चीनी) में रूपांतरण होता है। ये सभी प्रतिक्रियाएं एटीपी और एनएडीपी एच2 की ऊर्जा का उपयोग करती हैं, जो प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश चरण में बनाई गई थीं। ग्लूकोज के अलावा, प्रकाश संश्लेषण अन्य पदार्थ भी पैदा करता है। इनमें विभिन्न अमीनो एसिड, फैटी एसिड, ग्लिसरॉल और न्यूक्लियोटाइड शामिल हैं।

प्रकाश संश्लेषण के चरण: तुलना तालिका

प्रकाश संश्लेषण - वीडियो

प्लास्टिड तीन प्रकार के होते हैं:

• क्लोरोप्लास्ट- हरा, कार्य - प्रकाश संश्लेषण
• क्रोमोप्लास्ट- लाल और पीले, जीर्ण क्लोरोप्लास्ट हैं, पंखुड़ियों और फलों को चमकीले रंग दे सकते हैं।
• ल्यूकोप्लास्ट- रंगहीन, कार्य - पदार्थों का भंडारण।

क्लोरोप्लास्ट की संरचना

दो झिल्लियों से ढका हुआ। बाहरी झिल्ली चिकनी होती है, भीतरी झिल्ली में अंदर की ओर वृद्धि होती है - थायलाकोइड्स। लघु थायलाकोइड्स के ढेर कहलाते हैं अनाज, वे यथासंभव अधिक प्रकाश संश्लेषक एंजाइमों को समायोजित करने के लिए आंतरिक झिल्ली के क्षेत्र को बढ़ाते हैं।

क्लोरोप्लास्ट के आंतरिक वातावरण को स्ट्रोमा कहा जाता है। इसमें गोलाकार डीएनए और राइबोसोम होते हैं, जिसके कारण क्लोरोप्लास्ट स्वतंत्र रूप से अपने प्रोटीन का हिस्सा बनते हैं, यही कारण है कि उन्हें अर्ध-स्वायत्त अंगक कहा जाता है। (ऐसा माना जाता है कि प्लास्टिड पहले मुक्त बैक्टीरिया थे जो एक बड़ी कोशिका द्वारा अवशोषित होते थे, लेकिन पचते नहीं थे।)

प्रकाश संश्लेषण (सरल)

रोशनी में हरी पत्तियों में
क्लोरोप्लास्ट में क्लोरोफिल का उपयोग किया जाता है
कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से
ग्लूकोज और ऑक्सीजन का संश्लेषण होता है।

प्रकाश संश्लेषण (मध्यम कठिनाई)

1. प्रकाश चरण.
क्लोरोप्लास्ट के ग्रैना में प्रकाश में होता है। प्रकाश के प्रभाव में, पानी का अपघटन (फोटोलिसिस) होता है, जिससे ऑक्सीजन का उत्पादन होता है, जो निकलती है, साथ ही हाइड्रोजन परमाणु (एनएडीपी-एच) और एटीपी ऊर्जा भी होती है, जिसका उपयोग अगले चरण में किया जाता है।

2. अंधकार चरण.
क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में, प्रकाश और अंधेरे दोनों में होता है (प्रकाश की आवश्यकता नहीं होती है)। पर्यावरण से प्राप्त कार्बन डाइऑक्साइड और पिछले चरण में प्राप्त हाइड्रोजन परमाणुओं से, पिछले चरण में प्राप्त एटीपी की ऊर्जा का उपयोग करके ग्लूकोज को संश्लेषित किया जाता है।

1. प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया और उस चरण के बीच एक पत्राचार स्थापित करें जिसमें यह होता है: 1) प्रकाश, 2) अंधेरा। संख्या 1 और 2 को सही क्रम में लिखें।
ए) NADP-2H अणुओं का निर्माण
बी) ऑक्सीजन जारी करना
बी) मोनोसैकेराइड संश्लेषण
डी) एटीपी अणुओं का संश्लेषण
डी) कार्बोहाइड्रेट में कार्बन डाइऑक्साइड का योग

उत्तर

2. प्रकाश संश्लेषण की विशेषता और चरण के बीच एक पत्राचार स्थापित करें: 1) प्रकाश, 2) अंधेरा। संख्या 1 और 2 को सही क्रम में लिखें।
ए) पानी का फोटोलिसिस
बी) कार्बन डाइऑक्साइड निर्धारण
बी) एटीपी अणुओं का विभाजन
डी) प्रकाश क्वांटा द्वारा क्लोरोफिल का उत्तेजना
डी) ग्लूकोज संश्लेषण

उत्तर

3. प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया और उस चरण के बीच एक पत्राचार स्थापित करें जिसमें यह होता है: 1) प्रकाश, 2) अंधेरा। संख्या 1 और 2 को सही क्रम में लिखें।
ए) NADP*2H अणुओं का निर्माण
बी) ऑक्सीजन जारी करना
बी) ग्लूकोज संश्लेषण
डी) एटीपी अणुओं का संश्लेषण
डी) कार्बन डाइऑक्साइड की कमी

उत्तर

4. प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रियाओं और चरण के बीच एक पत्राचार स्थापित करें: 1) प्रकाश, 2) अंधेरा। संख्या 1 और 2 को अक्षरों के अनुरूप क्रम में लिखें।
ए) ग्लूकोज का पोलीमराइजेशन
बी) कार्बन डाइऑक्साइड बाइंडिंग
बी) एटीपी संश्लेषण
डी) पानी का फोटोलिसिस
डी) हाइड्रोजन परमाणुओं का निर्माण
ई) ग्लूकोज संश्लेषण

उत्तर

5. प्रकाश संश्लेषण के चरणों और उनकी विशेषताओं के बीच एक पत्राचार स्थापित करें: 1) प्रकाश, 2) अंधेरा। संख्या 1 और 2 को अक्षरों के अनुरूप क्रम में लिखें।
ए) पानी का फोटोलिसिस होता है
बी) एटीपी बनता है
बी) वायुमंडल में ऑक्सीजन छोड़ी जाती है
डी) एटीपी ऊर्जा के व्यय के साथ आगे बढ़ता है
डी) प्रतिक्रियाएं प्रकाश और अंधेरे दोनों में हो सकती हैं

उत्तर

6 शनि. प्रकाश संश्लेषण के चरणों और उनकी विशेषताओं के बीच एक पत्राचार स्थापित करें: 1) प्रकाश, 2) अंधेरा। संख्या 1 और 2 को अक्षरों के अनुरूप क्रम में लिखें।
ए) एनएडीपी+ की बहाली
बी) झिल्ली के पार हाइड्रोजन आयनों का परिवहन
बी) क्लोरोप्लास्ट के ग्रैना में होता है
डी) कार्बोहाइड्रेट अणुओं का संश्लेषण होता है
डी) क्लोरोफिल इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तर पर चले जाते हैं
ई) एटीपी ऊर्जा की खपत होती है

उत्तर

गठन 7:
ए) उत्तेजित इलेक्ट्रॉनों की गति
बी) NADP-2R का NADP+ में रूपांतरण
बी) एनएडीपीएच का ऑक्सीकरण
डी) आणविक ऑक्सीजन बनती है
डी) प्रक्रियाएं क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में होती हैं

तालिका का विश्लेषण करें. सूची में दी गई अवधारणाओं और शब्दों का उपयोग करके तालिका के रिक्त कक्षों को भरें। प्रत्येक अक्षरयुक्त सेल के लिए, दी गई सूची से उचित शब्द का चयन करें।
1) थायलाकोइड झिल्ली
2) प्रकाश चरण
3) अकार्बनिक कार्बन का स्थिरीकरण
4) जल का प्रकाश संश्लेषण
5) अंधकार चरण
6) कोशिका कोशिका द्रव्य

उत्तर

"प्रकाश संश्लेषण की प्रतिक्रियाएँ" तालिका का विश्लेषण करें। प्रत्येक अक्षर के लिए, दी गई सूची से संबंधित शब्द का चयन करें।
1) ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण
2) NADP-2H का ऑक्सीकरण
3) थायलाकोइड झिल्ली
4) ग्लाइकोलाइसिस
5) पेन्टोज़ में कार्बन डाइऑक्साइड का योग
6) ऑक्सीजन का निर्माण
7) राइबुलोज डाइफॉस्फेट और ग्लूकोज का निर्माण
8) 38 एटीपी का संश्लेषण

उत्तर

तीन विकल्प चुनें. प्रकाश संश्लेषण के अंधेरे चरण की विशेषता है
1) क्लोरोप्लास्ट की आंतरिक झिल्लियों पर प्रक्रियाओं का घटित होना
2) ग्लूकोज संश्लेषण
3) कार्बन डाइऑक्साइड का स्थिरीकरण
4) क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में प्रक्रियाओं का क्रम
5) जल के फोटोलिसिस की उपस्थिति
6) एटीपी का गठन

उत्तर

1. नीचे सूचीबद्ध विशेषताएं, दो को छोड़कर, चित्रित कोशिका अंग की संरचना और कार्यों का वर्णन करने के लिए उपयोग की जाती हैं। दो विशेषताओं की पहचान करें जो सामान्य सूची से "बाहर हो जाती हैं" और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।

2) एटीपी अणुओं को जमा करता है
3) प्रकाश संश्लेषण प्रदान करता है

5) अर्ध-स्वायत्तता है

उत्तर

2. नीचे सूचीबद्ध सभी विशेषताओं, दो को छोड़कर, का उपयोग चित्र में दिखाए गए सेल ऑर्गेनेल का वर्णन करने के लिए किया जा सकता है। सामान्य सूची से "छोड़ दी गई" दो विशेषताओं की पहचान करें और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1) एकल-झिल्ली अंगक
2) क्रिस्टे और क्रोमेटिन से युक्त होता है
3) इसमें गोलाकार डीएनए होता है
4) अपने स्वयं के प्रोटीन का संश्लेषण करता है
5) विभाजन करने में सक्षम

उत्तर

दो को छोड़कर निम्नलिखित सभी विशेषताओं का उपयोग क्लोरोप्लास्ट की संरचना और कार्यों का वर्णन करने के लिए किया जा सकता है। सामान्य सूची से "छोड़ दी गई" दो विशेषताओं की पहचान करें और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1) एक दोहरी झिल्ली वाला अंगक है
2) इसका अपना बंद डीएनए अणु है
3) एक अर्ध-स्वायत्त अंग है
4) धुरी बनाता है
5) सुक्रोज के साथ कोशिका रस से भरा हुआ

उत्तर

सबसे सही विकल्प में से एक चुनें। सेलुलर ऑर्गेनेल जिसमें डीएनए अणु होता है
1) राइबोसोम
2) क्लोरोप्लास्ट
3) कोशिका केंद्र
4) गोल्गी कॉम्प्लेक्स

उत्तर

सबसे सही विकल्प में से एक चुनें। प्रकाश संश्लेषण के अंधेरे चरण में हाइड्रोजन परमाणु किस पदार्थ के संश्लेषण में भाग लेते हैं?
1)एनएडीपी-2एच
2) ग्लूकोज
3)एटीपी
4) पानी

उत्तर

दो को छोड़कर निम्नलिखित सभी विशेषताओं का उपयोग प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश चरण की प्रक्रियाओं को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। सामान्य सूची से "छोड़ दी गई" दो विशेषताओं की पहचान करें और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1) पानी का फोटोलिसिस


4) आणविक ऑक्सीजन का निर्माण

उत्तर

पांच में से दो सही उत्तर चुनें और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है। कोशिका में प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश चरण के दौरान
1) पानी के अणुओं के अपघटन के परिणामस्वरूप ऑक्सीजन का निर्माण होता है
2) कार्बोहाइड्रेट कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से संश्लेषित होते हैं
3) स्टार्च बनाने के लिए ग्लूकोज अणुओं का पोलीमराइजेशन होता है
4) एटीपी अणुओं का संश्लेषण होता है
5) एटीपी अणुओं की ऊर्जा कार्बोहाइड्रेट के संश्लेषण पर खर्च होती है

उत्तर

सबसे सही विकल्प में से एक चुनें। किस कोशिकांग में DNA होता है?
1) रिक्तिका
2) राइबोसोम
3) क्लोरोप्लास्ट
4) लाइसोसोम

उत्तर

संख्यात्मक नोटेशन का उपयोग करते हुए, प्रस्तावित सूची से गायब शब्दों को "एक पौधे में कार्बनिक पदार्थों का संश्लेषण" पाठ में डालें। चयनित संख्याओं को अक्षरों के अनुरूप क्रम में लिखें। पौधे अपने अस्तित्व के लिए आवश्यक ऊर्जा को कार्बनिक पदार्थों के रूप में संग्रहित करते हैं। इन पदार्थों का संश्लेषण __________ (ए) के दौरान होता है। यह प्रक्रिया पत्ती कोशिकाओं में __________ (बी) - विशेष हरे प्लास्टिड में होती है। इनमें एक विशेष हरा पदार्थ होता है - __________ (बी)। पानी और कार्बन डाइऑक्साइड के अलावा कार्बनिक पदार्थों के निर्माण के लिए एक शर्त __________ (डी) है।
शर्तों की सूची:
1) श्वास
2) वाष्पीकरण
3) ल्यूकोप्लास्ट
4) भोजन
5) प्रकाश
6) प्रकाश संश्लेषण
7) क्लोरोप्लास्ट
8) क्लोरोफिल

उत्तर

सबसे सही विकल्प में से एक चुनें। कोशिकाओं में प्राथमिक ग्लूकोज संश्लेषण होता है
1) माइटोकॉन्ड्रिया
2) एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम
3) गोल्गी कॉम्प्लेक्स
4) क्लोरोप्लास्ट

उत्तर

सबसे सही विकल्प में से एक चुनें। प्रकाश संश्लेषण के दौरान ऑक्सीजन अणुओं का निर्माण अणुओं के अपघटन के कारण होता है
1) कार्बन डाइऑक्साइड
2) ग्लूकोज
3)एटीपी
4) पानी

उत्तर

सबसे सही विकल्प में से एक चुनें। क्या प्रकाश संश्लेषण के बारे में निम्नलिखित कथन सही हैं? ए) प्रकाश चरण में, प्रकाश की ऊर्जा ग्लूकोज के रासायनिक बंधों की ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। बी) डार्क चरण प्रतिक्रियाएं थायलाकोइड झिल्ली पर होती हैं, जिसमें कार्बन डाइऑक्साइड अणु प्रवेश करते हैं।
1) केवल A सही है
2) केवल B सही है
3) दोनों निर्णय सही हैं
4) दोनों निर्णय गलत हैं

उत्तर

1. प्रकाश संश्लेषण के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं का सही क्रम स्थापित करें। तालिका में उन संख्याओं को लिखिए जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1)कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग
2) ऑक्सीजन का निर्माण
3) कार्बोहाइड्रेट संश्लेषण
4) एटीपी अणुओं का संश्लेषण
5) क्लोरोफिल का उत्तेजना

उत्तर

2. प्रकाश संश्लेषण प्रक्रियाओं का सही क्रम स्थापित करें।
1)सौर ऊर्जा का एटीपी ऊर्जा में रूपांतरण
2) क्लोरोफिल के उत्तेजित इलेक्ट्रॉनों का निर्माण
3) कार्बन डाइऑक्साइड स्थिरीकरण
4) स्टार्च का निर्माण
5) एटीपी ऊर्जा का ग्लूकोज ऊर्जा में रूपांतरण

उत्तर

3. प्रकाश संश्लेषण के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं का क्रम स्थापित करें। संख्याओं का संगत क्रम लिखिए।

2) एटीपी टूटना और ऊर्जा रिलीज
3) ग्लूकोज संश्लेषण
4) एटीपी अणुओं का संश्लेषण
5) क्लोरोफिल की उत्तेजना

उत्तर

क्लोरोप्लास्ट की संरचना और कार्यों की तीन विशेषताओं का चयन करें
1) आंतरिक झिल्लियाँ क्राइस्टे बनाती हैं
2) अनाजों में अनेक अभिक्रियाएँ होती हैं
3) इनमें ग्लूकोज संश्लेषण होता है
4) लिपिड संश्लेषण का स्थल हैं
5) दो अलग-अलग कणों से मिलकर बनता है
6) डबल-झिल्ली अंगक

उत्तर

छह में से तीन सही उत्तर चुनें और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है। पादप कोशिकाओं के क्लोरोप्लास्ट में निम्नलिखित प्रक्रियाएँ होती हैं:
1) पॉलीसेकेराइड का हाइड्रोलिसिस
2) पाइरुविक एसिड का टूटना
3) पानी का फोटोलिसिस
4) वसा का फैटी एसिड और ग्लिसरॉल में टूटना
5) कार्बोहाइड्रेट का संश्लेषण
6) एटीपी संश्लेषण

उत्तर

सामान्य सूची से तीन सत्य कथनों की पहचान करें, और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें तालिका में दर्शाया गया है। प्रकाश चरण के दौरान प्रकाश संश्लेषण होता है
1) पानी का फोटोलिसिस
2) कार्बन डाइऑक्साइड का ग्लूकोज में अपचयन
3) सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग करके एटीपी अणुओं का संश्लेषण
4) NADP+ ट्रांसपोर्टर के साथ हाइड्रोजन कनेक्शन
5) कार्बोहाइड्रेट के संश्लेषण के लिए एटीपी अणुओं की ऊर्जा का उपयोग

उत्तर

प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश चरण का वर्णन करने के लिए नीचे सूचीबद्ध दो को छोड़कर सभी विशेषताओं का उपयोग किया जा सकता है। सामान्य सूची से "छोड़ दी गई" दो विशेषताओं की पहचान करें और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1) एक उप-उत्पाद बनता है - ऑक्सीजन
2) क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में होता है
3) कार्बन डाइऑक्साइड का बंधन
4) एटीपी संश्लेषण
5) जल का प्रकाश अपघटन

उत्तर

सबसे सही विकल्प में से एक चुनें। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया को जीवमंडल में कार्बन चक्र की महत्वपूर्ण कड़ियों में से एक माना जाना चाहिए, क्योंकि इसके दौरान
1) पौधे निर्जीव प्रकृति से कार्बन को जीवित पदार्थ में अवशोषित करते हैं
2) पौधे वायुमंडल में ऑक्सीजन छोड़ते हैं
3) श्वसन के दौरान जीव कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं
4) औद्योगिक उत्पादन वातावरण को कार्बन डाइऑक्साइड से भर देता है

उत्तर

प्रक्रिया के चरणों और प्रक्रियाओं के बीच एक पत्राचार स्थापित करें: 1) प्रकाश संश्लेषण, 2) प्रोटीन जैवसंश्लेषण। संख्या 1 और 2 को सही क्रम में लिखें।
ए) मुक्त ऑक्सीजन जारी करना
बी) अमीनो एसिड के बीच पेप्टाइड बांड का गठन
बी) डीएनए पर एमआरएनए का संश्लेषण
डी) अनुवाद प्रक्रिया
डी) कार्बोहाइड्रेट की बहाली
ई) NADP+ का NADP 2H में रूपांतरण

उत्तर

प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में शामिल कोशिकांगों और उनकी संरचनाओं का चयन करें।
1) लाइसोसोम
2) क्लोरोप्लास्ट
3) थायलाकोइड्स
4) अनाज
5) रिक्तिकाएँ
6) राइबोसोम

उत्तर

प्लास्टिड्स का वर्णन करने के लिए दो को छोड़कर निम्नलिखित शब्दों का उपयोग किया जाता है। सामान्य सूची से "छोड़ दिए गए" दो शब्दों की पहचान करें और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें तालिका में दर्शाया गया है।
1) वर्णक
2) ग्लाइकोकैलिक्स
3) ग्रैना
4) क्रिस्टा
5) थायलाकोइड

उत्तर

उत्तर

प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया का वर्णन करने के लिए निम्नलिखित में से दो को छोड़कर सभी विशेषताओं का उपयोग किया जा सकता है। सामान्य सूची से "छोड़ दी गई" दो विशेषताओं की पहचान करें, और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें आपके उत्तर में दर्शाया गया है।
1) प्रक्रिया को पूरा करने के लिए प्रकाश ऊर्जा का उपयोग किया जाता है।
2) यह प्रक्रिया एंजाइमों की उपस्थिति में होती है।
3) प्रक्रिया में केंद्रीय भूमिका क्लोरोफिल अणु की होती है।
4) यह प्रक्रिया ग्लूकोज अणु के टूटने के साथ होती है।
5) यह प्रक्रिया प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में नहीं हो सकती।

उत्तर

1. दो को छोड़कर, नीचे सूचीबद्ध अवधारणाओं का उपयोग प्रकाश संश्लेषण के अंधेरे चरण का वर्णन करने के लिए किया जाता है। दो अवधारणाओं की पहचान करें जो सामान्य सूची से "बाहर हो जाती हैं" और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1) कार्बन डाइऑक्साइड स्थिरीकरण
2) फोटोलिसिस
3) NADP 2H का ऑक्सीकरण
4) ग्रैना
5) स्ट्रोमा

उत्तर

2. नीचे सूचीबद्ध सभी विशेषताओं, दो को छोड़कर, का उपयोग प्रकाश संश्लेषण के अंधेरे चरण का वर्णन करने के लिए किया जाता है। सामान्य सूची से "छोड़ दी गई" दो विशेषताओं की पहचान करें और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1) ऑक्सीजन का निर्माण
2) कार्बन डाइऑक्साइड स्थिरीकरण
3) एटीपी ऊर्जा का उपयोग
4) ग्लूकोज संश्लेषण
5) क्लोरोफिल की उत्तेजना

उत्तर

नीचे सूचीबद्ध विशेषताएं, दो को छोड़कर, चित्रित कोशिका अंग की संरचना और कार्यों का वर्णन करने के लिए उपयोग की जाती हैं। दो विशेषताओं की पहचान करें जो सामान्य सूची से "बाहर हो जाती हैं" और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1) बायोपॉलिमर को मोनोमर्स में तोड़ता है
2) एटीपी अणुओं को जमा करता है
3) प्रकाश संश्लेषण प्रदान करता है
4) डबल-झिल्ली ऑर्गेनेल को संदर्भित करता है
5) अर्ध-स्वायत्तता है

उत्तर

क्लोरोप्लास्ट में प्रक्रियाओं और उनके स्थानीयकरण के बीच एक पत्राचार स्थापित करें: 1) स्ट्रोमा, 2) थायलाकोइड। संख्या 1 और 2 को अक्षरों के अनुरूप क्रम में लिखें।
ए) एटीपी का उपयोग
बी) पानी का फोटोलिसिस
बी) क्लोरोफिल की उत्तेजना
डी) पेन्टोज़ का निर्माण
डी) एंजाइम श्रृंखला के साथ इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण

उत्तर

© डी.वी. पॉज़्न्याकोव, 2009-2019

- प्रकाश ऊर्जा के अनिवार्य उपयोग के साथ कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से कार्बनिक पदार्थों का संश्लेषण:

6CO 2 + 6H 2 O + Q प्रकाश → C 6 H 12 O 6 + 6O 2।

उच्च पौधों में, प्रकाश संश्लेषण का अंग पत्ती है, और प्रकाश संश्लेषण के अंग क्लोरोप्लास्ट हैं (क्लोरोप्लास्ट की संरचना - व्याख्यान संख्या 7)। क्लोरोप्लास्ट थायलाकोइड्स की झिल्लियों में प्रकाश संश्लेषक रंगद्रव्य होते हैं: क्लोरोफिल और कैरोटीनॉयड। क्लोरोफिल कई प्रकार के होते हैं ( ए बी सी डी), मुख्य क्लोरोफिल है ए. क्लोरोफिल अणु में, केंद्र में मैग्नीशियम परमाणु के साथ एक पोर्फिरिन "सिर" और एक फाइटोल "पूंछ" को प्रतिष्ठित किया जा सकता है। पोर्फिरिन "सिर" एक सपाट संरचना है, हाइड्रोफिलिक है और इसलिए झिल्ली की सतह पर स्थित है जो स्ट्रोमा के जलीय वातावरण का सामना करती है। फाइटोल "पूंछ" हाइड्रोफोबिक है और इसके कारण झिल्ली में क्लोरोफिल अणु को बरकरार रखता है।

क्लोरोफिल लाल और नीले-बैंगनी प्रकाश को अवशोषित करते हैं, हरे प्रकाश को परावर्तित करते हैं और इसलिए पौधों को उनका विशिष्ट हरा रंग देते हैं। थायलाकोइड झिल्लियों में क्लोरोफिल अणु व्यवस्थित होते हैं फोटोसिस्टम. पौधों और नीले-हरे शैवाल में फोटोसिस्टम-1 और फोटोसिस्टम-2 होता है, जबकि प्रकाश संश्लेषक बैक्टीरिया में फोटोसिस्टम-1 होता है। केवल फोटोसिस्टम-2 ही पानी को विघटित करके ऑक्सीजन छोड़ सकता है और पानी के हाइड्रोजन से इलेक्ट्रॉन ले सकता है।

प्रकाश संश्लेषण एक जटिल बहु-चरणीय प्रक्रिया है; प्रकाश संश्लेषण प्रतिक्रियाओं को दो समूहों में विभाजित किया गया है: प्रतिक्रियाएं प्रकाश चरणऔर प्रतिक्रियाएँ अंधकारमय चरण.

प्रकाश चरण

यह चरण केवल क्लोरोफिल, इलेक्ट्रॉन परिवहन प्रोटीन और एंजाइम एटीपी सिंथेटेज़ की भागीदारी के साथ थायलाकोइड झिल्ली में प्रकाश की उपस्थिति में होता है। प्रकाश की मात्रा के प्रभाव में, क्लोरोफिल इलेक्ट्रॉन उत्तेजित होते हैं, अणु को छोड़ते हैं और थायलाकोइड झिल्ली के बाहरी हिस्से में प्रवेश करते हैं, जो अंततः नकारात्मक रूप से चार्ज हो जाता है। इंट्राथिलाकॉइड स्पेस में स्थित पानी से इलेक्ट्रॉन लेकर ऑक्सीकृत क्लोरोफिल अणु कम हो जाते हैं। इससे पानी का विघटन या फोटोलिसिस होता है:

एच 2 ओ + क्यू प्रकाश → एच + + ओएच -।

हाइड्रॉक्सिल आयन अपने इलेक्ट्रॉन छोड़ देते हैं, प्रतिक्रियाशील रेडिकल बन जाते हैं।OH:

ओह - → .ओएच + ई - .

OH रेडिकल मिलकर पानी और मुक्त ऑक्सीजन बनाते हैं:

4NO. → 2H 2 O + O 2.

इस मामले में, ऑक्सीजन को बाहरी वातावरण में हटा दिया जाता है, और प्रोटॉन "प्रोटॉन जलाशय" में थायलाकोइड के अंदर जमा हो जाते हैं। परिणामस्वरूप, थायलाकोइड झिल्ली, एक ओर, H+ के कारण सकारात्मक रूप से चार्ज होती है, और दूसरी ओर, इलेक्ट्रॉनों के कारण, यह नकारात्मक रूप से चार्ज होती है। जब थायलाकोइड झिल्ली के बाहरी और आंतरिक पक्षों के बीच संभावित अंतर 200 एमवी तक पहुंच जाता है, तो प्रोटॉन को एटीपी सिंथेटेज़ चैनलों के माध्यम से धकेल दिया जाता है और एडीपी को एटीपी में फॉस्फोराइलेट किया जाता है; परमाणु हाइड्रोजन का उपयोग विशिष्ट वाहक NADP + (निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड फॉस्फेट) को NADPH 2 में पुनर्स्थापित करने के लिए किया जाता है:

2H + + 2e - + NADP → NADPH 2.

इस प्रकार, प्रकाश चरण में, पानी का फोटोलिसिस होता है, जो तीन महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के साथ होता है: 1) एटीपी संश्लेषण; 2) एनएडीपीएच 2 का गठन; 3) ऑक्सीजन का निर्माण। ऑक्सीजन वायुमंडल में फैलती है, एटीपी और एनएडीपीएच 2 को क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में ले जाया जाता है और अंधेरे चरण की प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं।

1 - क्लोरोप्लास्ट स्ट्रोमा; 2 - ग्रैना थायलाकोइड।

अंधकारमय चरण

यह चरण क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में होता है। इसकी प्रतिक्रियाओं के लिए प्रकाश ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए वे न केवल प्रकाश में, बल्कि अंधेरे में भी होती हैं। डार्क चरण प्रतिक्रियाएं कार्बन डाइऑक्साइड (हवा से आने वाली) के क्रमिक परिवर्तनों की एक श्रृंखला हैं, जिससे ग्लूकोज और अन्य कार्बनिक पदार्थों का निर्माण होता है।

इस श्रृंखला में पहली प्रतिक्रिया कार्बन डाइऑक्साइड का स्थिरीकरण है; कार्बन डाइऑक्साइड स्वीकर्ता पांच-कार्बन चीनी है। राइबुलोज बाइफॉस्फेट(आरआईबीएफ); एंजाइम प्रतिक्रिया उत्प्रेरित करता है राइबुलोज बाइफॉस्फेट कार्बोक्सिलेज(RiBP कार्बोक्सिलेज़)। राइबुलोज बिस्फोस्फेट के कार्बोक्सिलेशन के परिणामस्वरूप, एक अस्थिर छह-कार्बन यौगिक बनता है, जो तुरंत दो अणुओं में टूट जाता है फॉस्फोग्लिसरिक एसिड(एफजीके)। तब प्रतिक्रियाओं का एक चक्र होता है जिसमें फॉस्फोग्लिसरिक एसिड मध्यवर्ती श्रृंखला के माध्यम से ग्लूकोज में परिवर्तित हो जाता है। ये प्रतिक्रियाएं प्रकाश चरण में गठित एटीपी और एनएडीपीएच 2 की ऊर्जा का उपयोग करती हैं; इन प्रतिक्रियाओं के चक्र को "केल्विन चक्र" कहा जाता है:

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

ग्लूकोज के अलावा, प्रकाश संश्लेषण के दौरान जटिल कार्बनिक यौगिकों के अन्य मोनोमर्स बनते हैं - अमीनो एसिड, ग्लिसरॉल और फैटी एसिड, न्यूक्लियोटाइड। वर्तमान में, प्रकाश संश्लेषण दो प्रकार के होते हैं: C 3 - और C 4 प्रकाश संश्लेषण।

सी 3-प्रकाश संश्लेषण

यह एक प्रकार का प्रकाश संश्लेषण है जिसमें पहला उत्पाद तीन-कार्बन (C3) यौगिक होता है। C 3 प्रकाश संश्लेषण की खोज C 4 प्रकाश संश्लेषण (एम. केल्विन) से पहले हुई थी। यह सी 3 प्रकाश संश्लेषण है जिसका वर्णन ऊपर "डार्क फेज़" शीर्षक के अंतर्गत किया गया है। सी 3 प्रकाश संश्लेषण की विशेषता विशेषताएं: 1) कार्बन डाइऑक्साइड स्वीकर्ता RiBP है, 2) RiBP की कार्बोक्सिलेशन प्रतिक्रिया RiBP कार्बोक्सिलेज द्वारा उत्प्रेरित होती है, 3) RiBP के कार्बोक्सिलेशन के परिणामस्वरूप, एक छह-कार्बन यौगिक बनता है, जो विघटित हो जाता है दो पीजीए. एफजीके को बहाल कर दिया गया है ट्रायोज़ फॉस्फेट(टीएफ)। कुछ TF का उपयोग RiBP के पुनर्जनन के लिए किया जाता है, और कुछ को ग्लूकोज में परिवर्तित किया जाता है।

1 - क्लोरोप्लास्ट; 2 - पेरोक्सीसोम; 3 - माइटोकॉन्ड्रिया.

यह ऑक्सीजन का प्रकाश पर निर्भर अवशोषण और कार्बन डाइऑक्साइड का विमोचन है। पिछली शताब्दी की शुरुआत में, यह स्थापित किया गया था कि ऑक्सीजन प्रकाश संश्लेषण को दबा देती है। जैसा कि यह निकला, RiBP कार्बोक्सिलेज के लिए सब्सट्रेट न केवल कार्बन डाइऑक्साइड हो सकता है, बल्कि ऑक्सीजन भी हो सकता है:

O 2 + RiBP → फॉस्फोग्लाइकोलेट (2C) + PGA (3C)।

एंजाइम को RiBP ऑक्सीजनेज़ कहा जाता है। ऑक्सीजन कार्बन डाइऑक्साइड स्थिरीकरण का प्रतिस्पर्धी अवरोधक है। फॉस्फेट समूह अलग हो जाता है और फॉस्फोग्लाइकोलेट ग्लाइकोलेट बन जाता है, जिसका पौधे को उपयोग करना चाहिए। यह पेरोक्सीसोम में प्रवेश करता है, जहां यह ग्लाइसिन में ऑक्सीकृत हो जाता है। ग्लाइसिन माइटोकॉन्ड्रिया में प्रवेश करता है, जहां यह सेरीन में ऑक्सीकृत हो जाता है, साथ ही सीओ 2 के रूप में पहले से तय कार्बन की हानि होती है। परिणामस्वरूप, दो ग्लाइकोलेट अणु (2C + 2C) एक PGA (3C) और CO 2 में परिवर्तित हो जाते हैं। प्रकाश श्वसन से C3 पौधों की उपज में 30-40% की कमी आती है ( 3 पौधों के साथ- सी 3 प्रकाश संश्लेषण द्वारा विशेषता वाले पौधे)।

सी 4 प्रकाश संश्लेषण प्रकाश संश्लेषण है जिसमें पहला उत्पाद चार-कार्बन (सी 4) यौगिक होता है। 1965 में, यह पाया गया कि कुछ पौधों (गन्ना, मक्का, ज्वार, बाजरा) में प्रकाश संश्लेषण के पहले उत्पाद चार-कार्बन एसिड होते हैं। इन पौधों को बुलाया गया 4 पौधों के साथ. 1966 में, ऑस्ट्रेलियाई वैज्ञानिकों हैच और स्लैक ने दिखाया कि C4 पौधों में वस्तुतः कोई प्रकाश श्वसन नहीं होता है और वे कार्बन डाइऑक्साइड को अधिक कुशलता से अवशोषित करते हैं। सी 4 पौधों में कार्बन परिवर्तन का मार्ग कहा जाने लगा हैच-स्लैक द्वारा.

सी 4 पौधों की विशेषता पत्ती की एक विशेष संरचनात्मक संरचना है। सभी संवहनी बंडल कोशिकाओं की दोहरी परत से घिरे होते हैं: बाहरी परत मेसोफिल कोशिकाएं होती हैं, आंतरिक परत आवरण कोशिकाएं होती हैं। मेसोफिल कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में कार्बन डाइऑक्साइड स्थिर होता है, स्वीकर्ता होता है फ़ॉस्फ़ोएनोलपाइरुवेट(पीईपी, 3सी), पीईपी के कार्बोक्सिलेशन के परिणामस्वरूप, ऑक्सालोएसीटेट (4सी) बनता है। प्रक्रिया उत्प्रेरित है पीईपी कार्बोक्सिलेज़. RiBP कार्बोक्सिलेज के विपरीत, PEP कार्बोक्सिलेज में CO 2 के प्रति अधिक आकर्षण होता है और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि यह O 2 के साथ इंटरैक्ट नहीं करता है। मेसोफिल क्लोरोप्लास्ट में कई दाने होते हैं जहां प्रकाश चरण प्रतिक्रियाएं सक्रिय रूप से होती हैं। डार्क चरण प्रतिक्रियाएं आवरण कोशिकाओं के क्लोरोप्लास्ट में होती हैं।

ऑक्सालोएसीटेट (4C) को मैलेट में बदल दिया जाता है, जिसे प्लास्मोडेस्माटा के माध्यम से शीथ कोशिकाओं में ले जाया जाता है। यहां पाइरूवेट, सीओ 2 और एनएडीपीएच 2 बनाने के लिए इसे डीकार्बोक्सिलेटेड और डीहाइड्रोजनीकृत किया जाता है।

पाइरूवेट मेसोफिल कोशिकाओं में लौटता है और पीईपी में एटीपी की ऊर्जा का उपयोग करके पुनर्जीवित होता है। पीजीए बनाने के लिए CO 2 को फिर से RiBP कार्बोक्सिलेज द्वारा स्थिर किया जाता है। पीईपी पुनर्जनन के लिए एटीपी ऊर्जा की आवश्यकता होती है, इसलिए इसे सी 3 प्रकाश संश्लेषण की तुलना में लगभग दोगुनी ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

प्रकाश संश्लेषण का अर्थ

प्रकाश संश्लेषण के लिए धन्यवाद, हर साल अरबों टन कार्बन डाइऑक्साइड वायुमंडल से अवशोषित होता है और अरबों टन ऑक्सीजन निकलता है; प्रकाश संश्लेषण कार्बनिक पदार्थों के निर्माण का मुख्य स्रोत है। ऑक्सीजन ओजोन परत बनाती है, जो जीवित जीवों को शॉर्ट-वेव पराबैंगनी विकिरण से बचाती है।

प्रकाश संश्लेषण के दौरान, एक हरी पत्ती अपने ऊपर पड़ने वाली सौर ऊर्जा का केवल 1% उपयोग करती है; उत्पादकता प्रति घंटे सतह के प्रति 1 वर्ग मीटर में लगभग 1 ग्राम कार्बनिक पदार्थ होती है।

chemosynthesis

कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से कार्बनिक यौगिकों का संश्लेषण, जो प्रकाश की ऊर्जा के कारण नहीं, बल्कि अकार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण की ऊर्जा के कारण होता है, कहलाता है chemosynthesis. रसायन संश्लेषक जीवों में कुछ प्रकार के जीवाणु शामिल होते हैं।

नाइट्रिफाइंग बैक्टीरियाअमोनिया को नाइट्रस और फिर नाइट्रिक एसिड (NH 3 → HNO 2 → HNO 3) में ऑक्सीकृत किया जाता है।

लौह जीवाणुलौह लौह को ऑक्साइड लौह में परिवर्तित करें (Fe 2+ → Fe 3+)।

सल्फर बैक्टीरियाहाइड्रोजन सल्फाइड को सल्फर या सल्फ्यूरिक एसिड (H 2 S + ½O 2 → S + H 2 O, H 2 S + 2O 2 → H 2 SO 4) में ऑक्सीकृत करें।

अकार्बनिक पदार्थों की ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, ऊर्जा निकलती है, जिसे बैक्टीरिया द्वारा उच्च-ऊर्जा एटीपी बांड के रूप में संग्रहीत किया जाता है। एटीपी का उपयोग कार्बनिक पदार्थों के संश्लेषण के लिए किया जाता है, जो प्रकाश संश्लेषण के अंधेरे चरण की प्रतिक्रियाओं के समान होता है।

केमोसिंथेटिक बैक्टीरिया मिट्टी में खनिजों के संचय में योगदान करते हैं, मिट्टी की उर्वरता में सुधार करते हैं, अपशिष्ट जल उपचार को बढ़ावा देते हैं, आदि।

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