ജീവശാസ്ത്രത്തിലെ ഫോട്ടോസിന്തസിസ് പ്രക്രിയ. ഫോട്ടോസിന്തസിസ് പ്രക്രിയ: കുട്ടികൾക്ക് ഹ്രസ്വവും മനസ്സിലാക്കാവുന്നതുമാണ്. പ്രകാശസംശ്ലേഷണം: പ്രകാശവും ഇരുണ്ടതുമായ ഘട്ടങ്ങൾ എന്താണ് ഫോട്ടോസിന്തസിസ്

ഫോട്ടോസിന്തസിസ്ലൈറ്റ് എനർജി ഉപയോഗിച്ച് അജൈവ പദാർത്ഥങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ജൈവ പദാർത്ഥങ്ങളുടെ സമന്വയ പ്രക്രിയയാണ്. ബഹുഭൂരിപക്ഷം കേസുകളിലും, സെല്ലുലാർ അവയവങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് സസ്യങ്ങളാണ് ഫോട്ടോസിന്തസിസ് നടത്തുന്നത് ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റുകൾപച്ച പിഗ്മെൻ്റ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു ക്ലോറോഫിൽ.

സസ്യങ്ങൾക്ക് ജൈവവസ്തുക്കളെ സമന്വയിപ്പിക്കാൻ കഴിവില്ലെങ്കിൽ, ഭൂമിയിലെ മറ്റെല്ലാ ജീവജാലങ്ങൾക്കും കഴിക്കാൻ ഒന്നുമില്ല, കാരണം മൃഗങ്ങൾക്കും ഫംഗസിനും നിരവധി ബാക്ടീരിയകൾക്കും അജൈവ വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് ജൈവവസ്തുക്കളെ സമന്വയിപ്പിക്കാൻ കഴിയില്ല. അവർ റെഡിമെയ്ഡ് മാത്രം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, അവയെ ലളിതമായവയായി വിഭജിക്കുന്നു, അതിൽ നിന്ന് അവർ വീണ്ടും സങ്കീർണ്ണമായവ കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നു, എന്നാൽ ഇതിനകം തന്നെ അവരുടെ ശരീരത്തിൻ്റെ സ്വഭാവമാണ്.

ഫോട്ടോസിന്തസിസിനെ കുറിച്ചും അതിൻ്റെ പങ്കിനെ കുറിച്ചും വളരെ ചുരുക്കി പറഞ്ഞാൽ ഇതാണ് അവസ്ഥ. ഫോട്ടോസിന്തസിസ് മനസിലാക്കാൻ, നമ്മൾ കൂടുതൽ പറയേണ്ടതുണ്ട്: ഏത് പ്രത്യേക അജൈവ പദാർത്ഥങ്ങളാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്, എങ്ങനെയാണ് സിന്തസിസ് സംഭവിക്കുന്നത്?

ഫോട്ടോസിന്തസിസിന് രണ്ട് അജൈവ പദാർത്ഥങ്ങൾ ആവശ്യമാണ് - കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് (CO 2), വെള്ളം (H 2 O). ആദ്യത്തേത് പ്രധാനമായും സ്റ്റോമറ്റയിലൂടെ സസ്യങ്ങളുടെ നിലത്തിന് മുകളിലുള്ള ഭാഗങ്ങൾ വായുവിൽ നിന്ന് ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. മണ്ണിൽ നിന്നാണ് വെള്ളം വരുന്നത്, അവിടെ നിന്ന് ചെടിയുടെ ചാലക സംവിധാനം വഴി ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് കോശങ്ങളിലേക്ക് എത്തിക്കുന്നു. കൂടാതെ, പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിന് ഫോട്ടോണുകളുടെ (hν) ഊർജ്ജം ആവശ്യമാണ്, എന്നാൽ അവയെ ദ്രവ്യത്തിന് ആട്രിബ്യൂട്ട് ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല.

മൊത്തത്തിൽ, ഫോട്ടോസിന്തസിസ് ഓർഗാനിക് പദാർത്ഥങ്ങളും ഓക്സിജനും (O2) ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. സാധാരണഗതിയിൽ, ജൈവവസ്തുക്കൾ മിക്കപ്പോഴും ഗ്ലൂക്കോസ് (C 6 H 12 O 6) എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്.

ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങൾ കൂടുതലും കാർബൺ, ഹൈഡ്രജൻ, ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങൾ എന്നിവ ചേർന്നതാണ്. കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിലും വെള്ളത്തിലും ഇവ കാണപ്പെടുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഫോട്ടോസിന്തസിസ് സമയത്ത്, ഓക്സിജൻ പുറത്തുവിടുന്നു. അതിൻ്റെ ആറ്റങ്ങൾ വെള്ളത്തിൽ നിന്നാണ് എടുക്കുന്നത്.

സംക്ഷിപ്തമായും പൊതുവായും, ഫോട്ടോസിന്തസിസിൻ്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ സമവാക്യം സാധാരണയായി ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ എഴുതുന്നു:

6CO 2 + 6H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6O 2

എന്നാൽ ഈ സമവാക്യം ഫോട്ടോസിന്തസിസിൻ്റെ സാരാംശം പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നില്ല, മാത്രമല്ല അത് മനസ്സിലാക്കാവുന്നതേയുള്ളൂ. നോക്കൂ, സമവാക്യം സന്തുലിതമാണെങ്കിലും, അതിൽ സ്വതന്ത്ര ഓക്സിജൻ്റെ ആകെ ആറ്റങ്ങളുടെ എണ്ണം 12 ആണ്. എന്നാൽ അവ വെള്ളത്തിൽ നിന്നാണ് വരുന്നതെന്ന് ഞങ്ങൾ പറഞ്ഞു, അവയിൽ 6 എണ്ണം മാത്രമേയുള്ളൂ.

വാസ്തവത്തിൽ, ഫോട്ടോസിന്തസിസ് രണ്ട് ഘട്ടങ്ങളിലായാണ് സംഭവിക്കുന്നത്. ആദ്യത്തേത് വിളിക്കുന്നു വെളിച്ചം, രണ്ടാമത് - ഇരുണ്ട്. പ്രകാശ ഘട്ടത്തിന് മാത്രമേ വെളിച്ചം ആവശ്യമുള്ളൂ, ഇരുണ്ട ഘട്ടം അതിൻ്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമാണ്, എന്നാൽ ഇത് ഇരുട്ടിൽ സംഭവിക്കുന്നു എന്നല്ല ഇതിനർത്ഥം. ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റിൻ്റെ തൈലക്കോയിഡുകളുടെ ചർമ്മത്തിൽ പ്രകാശ ഘട്ടം സംഭവിക്കുന്നു, ഇരുണ്ട ഘട്ടം ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റിൻ്റെ സ്ട്രോമയിൽ സംഭവിക്കുന്നു.

പ്രകാശ ഘട്ടത്തിൽ, CO 2 ബൈൻഡിംഗ് സംഭവിക്കുന്നില്ല. ക്ലോറോഫിൽ കോംപ്ലക്സുകൾ വഴി സൗരോർജ്ജം പിടിച്ചെടുക്കൽ, എടിപിയിൽ അതിൻ്റെ സംഭരണം, എൻഎഡിപിയെ എൻഎഡിപി*എച്ച് 2 ആയി കുറയ്ക്കാൻ ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ ഉപയോഗം എന്നിവ മാത്രമാണ് സംഭവിക്കുന്നത്. തൈലക്കോയിഡ് ചർമ്മത്തിൽ നിർമ്മിച്ച എൻസൈമുകളുടെ ഇലക്ട്രോൺ ഗതാഗത ശൃംഖലയിലൂടെ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്ന ഇലക്ട്രോണുകളാണ് പ്രകാശ-ആവേശമുള്ള ക്ലോറോഫിൽ നിന്നുള്ള ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ ഒഴുക്ക് നൽകുന്നത്.

NADP-യുടെ ഹൈഡ്രജൻ വെള്ളത്തിൽ നിന്നാണ് വരുന്നത്, ഇത് സൂര്യപ്രകാശത്താൽ ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങൾ, ഹൈഡ്രജൻ പ്രോട്ടോണുകൾ, ഇലക്ട്രോണുകൾ എന്നിവയിലേക്ക് വിഘടിപ്പിക്കുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയെ വിളിക്കുന്നു ഫോട്ടോലിസിസ്. ഫോട്ടോസിന്തസിസിന് വെള്ളത്തിൽ നിന്നുള്ള ഓക്സിജൻ ആവശ്യമില്ല. രണ്ട് ജല തന്മാത്രകളിൽ നിന്നുള്ള ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങൾ ചേർന്ന് തന്മാത്രാ ഓക്സിജൻ രൂപപ്പെടുന്നു. പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിൻ്റെ പ്രകാശ ഘട്ടത്തിനായുള്ള പ്രതികരണ സമവാക്യം ഹ്രസ്വമായി ഇതുപോലെ കാണപ്പെടുന്നു:

H 2 O + (ADP+P) + NADP → ATP + NADP*H 2 + ½O 2

അങ്ങനെ, പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിൻ്റെ പ്രകാശ ഘട്ടത്തിലാണ് ഓക്സിജൻ്റെ പ്രകാശനം സംഭവിക്കുന്നത്. ഒരു ജല തന്മാത്രയുടെ ഫോട്ടോലിസിസിന് എഡിപി, ഫോസ്ഫോറിക് ആസിഡ് എന്നിവയിൽ നിന്ന് സമന്വയിപ്പിച്ച എടിപി തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും: ഒന്നോ രണ്ടോ.

അതിനാൽ, ATP, NADP*H 2 എന്നിവ പ്രകാശ ഘട്ടത്തിൽ നിന്ന് ഇരുണ്ട ഘട്ടത്തിലേക്ക് വരുന്നു. ഇവിടെ, ആദ്യത്തേതിൻ്റെ ഊർജ്ജവും രണ്ടാമത്തേതിൻ്റെ കുറയ്ക്കുന്ന ശക്തിയും കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിൻ്റെ ബൈൻഡിംഗിൽ ചെലവഴിക്കുന്നു. പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിൻ്റെ ഈ ഘട്ടം ലളിതമായും സംക്ഷിപ്തമായും വിശദീകരിക്കാൻ കഴിയില്ല, കാരണം ആറ് CO 2 തന്മാത്രകൾ NADP*H 2 തന്മാത്രകളിൽ നിന്ന് പുറത്തുവിടുന്ന ഹൈഡ്രജനുമായി സംയോജിച്ച് ഗ്ലൂക്കോസ് ഉണ്ടാക്കുന്നു:

6CO 2 + 6NADP*H 2 →C 6 H 12 O 6 + 6NADP
(എഡിപി, ഫോസ്ഫോറിക് ആസിഡ് എന്നിവയായി വിഘടിക്കുന്ന ഊർജ്ജ എടിപിയുടെ ചെലവിലാണ് പ്രതികരണം സംഭവിക്കുന്നത്).

നൽകിയിരിക്കുന്ന പ്രതികരണം മനസ്സിലാക്കാൻ എളുപ്പമാക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു ലളിതവൽക്കരണം മാത്രമാണ്. വാസ്തവത്തിൽ, കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് തന്മാത്രകൾ ഒന്നൊന്നായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു, ഇതിനകം തയ്യാറാക്കിയ അഞ്ച് കാർബൺ ഓർഗാനിക് പദാർത്ഥത്തിൽ ചേരുന്നു. അസ്ഥിരമായ ആറ്-കാർബൺ ഓർഗാനിക് പദാർത്ഥം രൂപം കൊള്ളുന്നു, അത് മൂന്ന് കാർബൺ കാർബോഹൈഡ്രേറ്റ് തന്മാത്രകളായി വിഘടിക്കുന്നു. ഈ തന്മാത്രകളിൽ ചിലത് CO 2-നെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് യഥാർത്ഥ അഞ്ച്-കാർബൺ പദാർത്ഥത്തെ പുനഃസംശ്ലേഷണം ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ പുനഃസംയോജനം ഉറപ്പാക്കപ്പെടുന്നു കാൽവിൻ സൈക്കിൾ. മൂന്ന് കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ അടങ്ങിയ ഒരു ന്യൂനപക്ഷ കാർബോഹൈഡ്രേറ്റ് തന്മാത്രകൾ സൈക്കിളിൽ നിന്ന് പുറത്തുകടക്കുന്നു. മറ്റെല്ലാ ജൈവ വസ്തുക്കളും (കാർബോഹൈഡ്രേറ്റ്, കൊഴുപ്പ്, പ്രോട്ടീനുകൾ) അവയിൽ നിന്നും മറ്റ് വസ്തുക്കളിൽ നിന്നും സമന്വയിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു.

അതായത്, വാസ്തവത്തിൽ, ഫോട്ടോസിന്തസിസിൻ്റെ ഇരുണ്ട ഘട്ടത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തുവരുന്നത് ഗ്ലൂക്കോസല്ല, മൂന്ന് കാർബൺ ഷുഗറുകളാണ്.

പേര് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് പോലെ, പ്രകാശസംശ്ലേഷണം അടിസ്ഥാനപരമായി ജൈവ പദാർത്ഥങ്ങളുടെ സ്വാഭാവിക സമന്വയമാണ്, അന്തരീക്ഷത്തിൽ നിന്നും ജലത്തിൽ നിന്നും CO2 നെ ഗ്ലൂക്കോസും സ്വതന്ത്ര ഓക്സിജനുമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു.

ഇതിന് സൗരോർജ്ജത്തിൻ്റെ സാന്നിധ്യം ആവശ്യമാണ്.

ഫോട്ടോസിന്തസിസ് പ്രക്രിയയുടെ രാസ സമവാക്യം സാധാരണയായി ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ പ്രതിനിധീകരിക്കാം:

ഫോട്ടോസിന്തസിസിന് രണ്ട് ഘട്ടങ്ങളുണ്ട്: ഇരുണ്ടതും വെളിച്ചവും. പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിൻ്റെ ഇരുണ്ട ഘട്ടത്തിലെ രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ പ്രകാശ ഘട്ടത്തിൻ്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ നിന്ന് കാര്യമായി വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, എന്നാൽ പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിൻ്റെ ഇരുണ്ടതും പ്രകാശവുമായ ഘട്ടങ്ങൾ പരസ്പരം ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

സൂര്യപ്രകാശത്തിൽ മാത്രം ചെടിയുടെ ഇലകളിൽ പ്രകാശ ഘട്ടം സംഭവിക്കാം. ഇരുട്ടിനായി, കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിൻ്റെ സാന്നിധ്യം ആവശ്യമാണ്, അതിനാലാണ് പ്ലാൻ്റ് അത് അന്തരീക്ഷത്തിൽ നിന്ന് നിരന്തരം ആഗിരണം ചെയ്യേണ്ടത്. പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിൻ്റെ ഇരുണ്ടതും പ്രകാശവുമായ ഘട്ടങ്ങളുടെ എല്ലാ താരതമ്യ സവിശേഷതകളും ചുവടെ നൽകും. ഈ ആവശ്യത്തിനായി, ഒരു താരതമ്യ പട്ടിക "ഫോട്ടോസിന്തസിസിൻ്റെ ഘട്ടങ്ങൾ" സൃഷ്ടിച്ചു.

ഫോട്ടോസിന്തസിസിൻ്റെ നേരിയ ഘട്ടം

പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിൻ്റെ പ്രകാശ ഘട്ടത്തിലെ പ്രധാന പ്രക്രിയകൾ തൈലക്കോയിഡ് ചർമ്മത്തിലാണ് സംഭവിക്കുന്നത്. ഇതിൽ ക്ലോറോഫിൽ, ഇലക്ട്രോൺ ട്രാൻസ്പോർട്ട് പ്രോട്ടീനുകൾ, എടിപി സിന്തറ്റേസ് (പ്രതികരണത്തെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്ന ഒരു എൻസൈം), സൂര്യപ്രകാശം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

കൂടാതെ, പ്രതികരണ സംവിധാനത്തെ ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ വിവരിക്കാം: സസ്യങ്ങളുടെ പച്ച ഇലകളിൽ സൂര്യപ്രകാശം പതിക്കുമ്പോൾ, ക്ലോറോഫിൽ ഇലക്ട്രോണുകൾ (നെഗറ്റീവ് ചാർജ്) അവയുടെ ഘടനയിൽ ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് സജീവമായ അവസ്ഥയിലേക്ക് കടന്ന് പിഗ്മെൻ്റ് തന്മാത്രയെ ഉപേക്ഷിച്ച് അവസാനിക്കുന്നു. തൈലാക്കോയ്ഡിന് പുറത്ത്, ഇതിൻ്റെ മെംബ്രണും നെഗറ്റീവ് ചാർജ്ജാണ്. അതേ സമയം, ക്ലോറോഫിൽ തന്മാത്രകൾ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യുകയും ഇതിനകം ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്തവ കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു, അങ്ങനെ ഇലയുടെ ഘടനയിലുള്ള വെള്ളത്തിൽ നിന്ന് ഇലക്ട്രോണുകൾ എടുക്കുന്നു.

ഈ പ്രക്രിയ ജല തന്മാത്രകൾ വിഘടിക്കുന്നു എന്ന വസ്തുതയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, കൂടാതെ ജലത്തിൻ്റെ ഫോട്ടോലൈസിസിൻ്റെ ഫലമായി സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ട അയോണുകൾ അവയുടെ ഇലക്ട്രോണുകൾ ഉപേക്ഷിക്കുകയും കൂടുതൽ പ്രതികരണങ്ങൾ നടത്താൻ കഴിവുള്ള OH റാഡിക്കലുകളായി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ റിയാക്ടീവ് OH റാഡിക്കലുകൾ സംയോജിച്ച് പൂർണ്ണമായ ജല തന്മാത്രകളും ഓക്സിജനും സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, സ്വതന്ത്ര ഓക്സിജൻ ബാഹ്യ പരിതസ്ഥിതിയിലേക്ക് രക്ഷപ്പെടുന്നു.

ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെയും പരിവർത്തനങ്ങളുടെയും ഫലമായി, ഒരു വശത്ത് ഇല തൈലക്കോയിഡ് മെംബ്രൺ പോസിറ്റീവ് ആയി ചാർജ് ചെയ്യുന്നു (H + അയോൺ കാരണം), മറ്റൊന്ന് - നെഗറ്റീവ് (ഇലക്ട്രോണുകൾ കാരണം). മെംബ്രണിൻ്റെ ഇരുവശങ്ങളിലുമുള്ള ഈ ചാർജുകൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം 200 mV ൽ എത്തുമ്പോൾ, പ്രോട്ടോണുകൾ ATP സിന്തറ്റേസ് എൻസൈമിൻ്റെ പ്രത്യേക ചാനലുകളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു, ഇതുമൂലം, ADP ATP ആയി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു (ഫോസ്ഫോറിലേഷൻ പ്രക്രിയയുടെ ഫലമായി). കൂടാതെ വെള്ളത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തുവിടുന്ന ആറ്റോമിക് ഹൈഡ്രജൻ, NADP+ എന്ന നിർദ്ദിഷ്ട കാരിയർ NADP H2 ലേക്ക് പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നു. നമുക്ക് കാണാനാകുന്നതുപോലെ, ഫോട്ടോസിന്തസിസിൻ്റെ പ്രകാശ ഘട്ടത്തിൻ്റെ ഫലമായി, മൂന്ന് പ്രധാന പ്രക്രിയകൾ സംഭവിക്കുന്നു:

1. എടിപി സിന്തസിസ്;
2. NADP H2 ൻ്റെ സൃഷ്ടി;
3. സ്വതന്ത്ര ഓക്സിജൻ്റെ രൂപീകരണം.

രണ്ടാമത്തേത് അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് വിടുന്നു, ഫോട്ടോസിന്തസിസിൻ്റെ ഇരുണ്ട ഘട്ടത്തിൽ NADP H2, ATP എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

ഫോട്ടോസിന്തസിസിൻ്റെ ഇരുണ്ട ഘട്ടം

പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിൻ്റെ ഇരുണ്ടതും നേരിയതുമായ ഘട്ടങ്ങൾ ചെടിയുടെ ഭാഗത്തെ വലിയ ഊർജ്ജ ചെലവുകളാൽ സവിശേഷതയാണ്, എന്നാൽ ഇരുണ്ട ഘട്ടം വേഗത്തിൽ മുന്നോട്ട് പോകുകയും കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജം ആവശ്യമാണ്. ഇരുണ്ട ഘട്ട പ്രതികരണങ്ങൾക്ക് സൂര്യപ്രകാശം ആവശ്യമില്ല, അതിനാൽ അവ രാവും പകലും സംഭവിക്കാം.

ഈ ഘട്ടത്തിലെ എല്ലാ പ്രധാന പ്രക്രിയകളും പ്ലാൻ്റ് ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റിൻ്റെ സ്ട്രോമയിൽ സംഭവിക്കുകയും അന്തരീക്ഷത്തിൽ നിന്നുള്ള കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിൻ്റെ തുടർച്ചയായ പരിവർത്തനങ്ങളുടെ ഒരു അദ്വിതീയ ശൃംഖലയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അത്തരമൊരു ശൃംഖലയിലെ ആദ്യത്തെ പ്രതികരണം കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിൻ്റെ ഫിക്സേഷൻ ആണ്. ഇത് കൂടുതൽ സുഗമമായും വേഗത്തിലും സംഭവിക്കുന്നതിന്, പ്രകൃതി CO2 ൻ്റെ ഫിക്സേഷൻ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്ന RiBP-carboxylase എന്ന എൻസൈം നൽകി.

അടുത്തതായി, പ്രതികരണങ്ങളുടെ ഒരു മുഴുവൻ ചക്രം സംഭവിക്കുന്നു, അതിൻ്റെ പൂർത്തീകരണം ഫോസ്ഫോഗ്ലിസറിക് ആസിഡിനെ ഗ്ലൂക്കോസാക്കി (സ്വാഭാവിക പഞ്ചസാര) പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു. ഈ പ്രതികരണങ്ങളെല്ലാം പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിൻ്റെ പ്രകാശ ഘട്ടത്തിൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ട ATP, NADP H2 എന്നിവയുടെ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഗ്ലൂക്കോസിന് പുറമേ, ഫോട്ടോസിന്തസിസ് മറ്റ് പദാർത്ഥങ്ങളും ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. അവയിൽ വിവിധ അമിനോ ആസിഡുകൾ, ഫാറ്റി ആസിഡുകൾ, ഗ്ലിസറോൾ, ന്യൂക്ലിയോടൈഡുകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

ഫോട്ടോസിന്തസിസിൻ്റെ ഘട്ടങ്ങൾ: താരതമ്യ പട്ടിക

ഫോട്ടോസിന്തസിസ് - വീഡിയോ

- ലൈറ്റ് എനർജിയുടെ നിർബന്ധിത ഉപയോഗത്തോടെ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിൽ നിന്നും ജലത്തിൽ നിന്നുമുള്ള ജൈവ പദാർത്ഥങ്ങളുടെ സമന്വയം:

6CO 2 + 6H 2 O + Q ലൈറ്റ് → C 6 H 12 O 6 + 6O 2.

ഉയർന്ന സസ്യങ്ങളിൽ, പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിൻ്റെ അവയവം ഇലയാണ്, ഫോട്ടോസിന്തസിസിൻ്റെ അവയവങ്ങൾ ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റുകളാണ് (ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റുകളുടെ ഘടന - പ്രഭാഷണ നമ്പർ 7). ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് പിഗ്മെൻ്റുകൾ ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റുകളുടെ തൈലാക്കോയിഡ് ചർമ്മത്തിൽ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നു: ക്ലോറോഫില്ലുകളും കരോട്ടിനോയിഡുകളും. പല തരത്തിലുള്ള ക്ലോറോഫിൽ ഉണ്ട് ( എ ബി സി ഡി), പ്രധാനം ക്ലോറോഫിൽ ആണ് എ. ക്ലോറോഫിൽ തന്മാത്രയിൽ, മധ്യഭാഗത്ത് മഗ്നീഷ്യം ആറ്റവും ഫൈറ്റോൾ "വാലും" ഉള്ള ഒരു പോർഫിറിൻ "തല" വേർതിരിച്ചറിയാൻ കഴിയും. പോർഫിറിൻ "തല" ഒരു പരന്ന ഘടനയാണ്, ഹൈഡ്രോഫിലിക് ആണ്, അതിനാൽ സ്ട്രോമയുടെ ജലീയ അന്തരീക്ഷത്തെ അഭിമുഖീകരിക്കുന്ന മെംബ്രണിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ കിടക്കുന്നു. ഫൈറ്റോൾ "വാൽ" ഹൈഡ്രോഫോബിക് ആണ്, ഇതുമൂലം ക്ലോറോഫിൽ തന്മാത്രയെ സ്തരത്തിൽ നിലനിർത്തുന്നു.

ക്ലോറോഫിൽസ് ചുവപ്പ്, നീല-വയലറ്റ് പ്രകാശത്തെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, പച്ച വെളിച്ചത്തെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു, അതിനാൽ സസ്യങ്ങൾക്ക് അവയുടെ സ്വഭാവമായ പച്ച നിറം നൽകുന്നു. തൈലക്കോയിഡ് ചർമ്മത്തിലെ ക്ലോറോഫിൽ തന്മാത്രകൾ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു ഫോട്ടോസിസ്റ്റംസ്. സസ്യങ്ങൾക്കും നീല-പച്ച ആൽഗകൾക്കും ഫോട്ടോസിസ്റ്റം-1, ഫോട്ടോസിസ്റ്റം-2 എന്നിവയുണ്ട്, ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് ബാക്ടീരിയകൾക്ക് ഫോട്ടോസിസ്റ്റം-1 ഉണ്ട്. ഫോട്ടോസിസ്റ്റം-2 ന് മാത്രമേ ജലത്തെ വിഘടിപ്പിച്ച് ഓക്സിജൻ പുറത്തുവിടാനും ജലത്തിലെ ഹൈഡ്രജനിൽ നിന്ന് ഇലക്ട്രോണുകൾ എടുക്കാനും കഴിയൂ.

ഫോട്ടോസിന്തസിസ് ഒരു സങ്കീർണ്ണമായ മൾട്ടി-സ്റ്റെപ്പ് പ്രക്രിയയാണ്; ഫോട്ടോസിന്തസിസ് പ്രതികരണങ്ങളെ രണ്ട് ഗ്രൂപ്പുകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: പ്രതികരണങ്ങൾ നേരിയ ഘട്ടംപ്രതികരണങ്ങളും ഇരുണ്ട ഘട്ടം.

നേരിയ ഘട്ടം

ക്ലോറോഫിൽ, ഇലക്ട്രോൺ ട്രാൻസ്പോർട്ട് പ്രോട്ടീനുകൾ, എടിപി സിന്തറ്റേസ് എൻസൈം എന്നിവയുടെ പങ്കാളിത്തത്തോടെ തൈലക്കോയിഡ് ചർമ്മത്തിൽ പ്രകാശത്തിൻ്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ മാത്രമാണ് ഈ ഘട്ടം സംഭവിക്കുന്നത്. ഒരു ക്വാണ്ടം പ്രകാശത്തിൻ്റെ സ്വാധീനത്തിൽ, ക്ലോറോഫിൽ ഇലക്ട്രോണുകൾ ആവേശഭരിതമാവുകയും, തന്മാത്ര വിട്ട് തൈലക്കോയിഡ് മെംബ്രണിൻ്റെ പുറം വശത്തേക്ക് പ്രവേശിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് ആത്യന്തികമായി നെഗറ്റീവ് ചാർജ്ജ് ആയി മാറുന്നു. ഓക്സിഡൈസ്ഡ് ക്ലോറോഫിൽ തന്മാത്രകൾ കുറയുന്നു, ഇൻട്രാതൈലാക്കോയിഡ് സ്ഥലത്ത് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന വെള്ളത്തിൽ നിന്ന് ഇലക്ട്രോണുകൾ എടുക്കുന്നു. ഇത് ജലത്തിൻ്റെ തകർച്ചയിലേക്കോ ഫോട്ടോലിസിസിലേക്കോ നയിക്കുന്നു:

H 2 O + Q ലൈറ്റ് → H + + OH - .

ഹൈഡ്രോക്സൈൽ അയോണുകൾ അവയുടെ ഇലക്ട്രോണുകളെ ഉപേക്ഷിക്കുകയും പ്രതിപ്രവർത്തന റാഡിക്കലുകളായി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു.OH:

OH - → .OH + e - .

OH റാഡിക്കലുകൾ ചേർന്ന് വെള്ളവും സ്വതന്ത്ര ഓക്സിജനും ഉണ്ടാക്കുന്നു:

4NO. → 2H 2 O + O 2.

ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഓക്സിജൻ ബാഹ്യ പരിതസ്ഥിതിയിലേക്ക് നീക്കംചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ പ്രോട്ടോണുകൾ തൈലക്കോയിഡിനുള്ളിൽ "പ്രോട്ടോൺ റിസർവോയറിൽ" അടിഞ്ഞു കൂടുന്നു. തൽഫലമായി, തൈലക്കോയിഡ് മെംബ്രൺ, ഒരു വശത്ത്, H + കാരണം പോസിറ്റീവ് ആയി ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, മറുവശത്ത്, ഇലക്ട്രോണുകൾ കാരണം അത് നെഗറ്റീവ് ആയി ചാർജ് ചെയ്യുന്നു. തൈലക്കോയിഡ് മെംബ്രണിൻ്റെ പുറം, അകത്തെ വശങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം 200 mV ൽ എത്തുമ്പോൾ, പ്രോട്ടോണുകൾ ATP സിന്തറ്റേസ് ചാനലുകളിലൂടെ തള്ളപ്പെടുകയും ADP ATP ലേക്ക് ഫോസ്ഫോറിലേറ്റ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു; NADP + (നിക്കോട്ടിനാമൈഡ് അഡിനൈൻ ഡൈന്യൂക്ലിയോടൈഡ് ഫോസ്ഫേറ്റ്) എന്ന നിർദ്ദിഷ്ട കാരിയർ NADPH 2-ലേക്ക് പുനഃസ്ഥാപിക്കാൻ ആറ്റോമിക് ഹൈഡ്രജൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു:

2H + + 2e - + NADP → NADPH 2.

അങ്ങനെ, പ്രകാശ ഘട്ടത്തിൽ, ജലത്തിൻ്റെ ഫോട്ടോലിസിസ് സംഭവിക്കുന്നു, അത് മൂന്ന് പ്രധാന പ്രക്രിയകളോടൊപ്പമുണ്ട്: 1) എടിപി സിന്തസിസ്; 2) NADPH 2 ൻ്റെ രൂപീകരണം; 3) ഓക്സിജൻ്റെ രൂപീകരണം. ഓക്സിജൻ അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് വ്യാപിക്കുന്നു, ATP, NADPH 2 എന്നിവ ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റിൻ്റെ സ്ട്രോമയിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകുകയും ഇരുണ്ട ഘട്ടത്തിൻ്റെ പ്രക്രിയകളിൽ പങ്കെടുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

1 - ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റ് സ്ട്രോമ; 2 - ഗ്രാന തൈലക്കോയിഡ്.

ഇരുണ്ട ഘട്ടം

ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റിൻ്റെ സ്ട്രോമയിലാണ് ഈ ഘട്ടം സംഭവിക്കുന്നത്. അതിൻ്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് പ്രകാശ ഊർജ്ജം ആവശ്യമില്ല, അതിനാൽ അവ വെളിച്ചത്തിൽ മാത്രമല്ല, ഇരുട്ടിലും സംഭവിക്കുന്നു. കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിൻ്റെ (വായുവിൽ നിന്ന് വരുന്ന) തുടർച്ചയായ പരിവർത്തനങ്ങളുടെ ഒരു ശൃംഖലയാണ് ഇരുണ്ട ഘട്ട പ്രതികരണങ്ങൾ, ഇത് ഗ്ലൂക്കോസിൻ്റെയും മറ്റ് ജൈവ പദാർത്ഥങ്ങളുടെയും രൂപീകരണത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

ഈ ശൃംഖലയിലെ ആദ്യ പ്രതികരണം കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിൻ്റെ ഫിക്സേഷൻ ആണ്; അഞ്ച് കാർബൺ പഞ്ചസാരയാണ് കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് സ്വീകർത്താവ്. റിബുലോസ് ബൈഫോസ്ഫേറ്റ്(RiBF); എൻസൈം പ്രതികരണത്തെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നു റിബുലോസ് ബൈഫോസ്ഫേറ്റ് കാർബോക്സിലേസ്(RiBP കാർബോക്സിലേസ്). റിബുലോസ് ബിസ്ഫോസ്ഫേറ്റിൻ്റെ കാർബോക്‌സിലേഷൻ്റെ ഫലമായി, അസ്ഥിരമായ ആറ്-കാർബൺ സംയുക്തം രൂപം കൊള്ളുന്നു, അത് ഉടനടി രണ്ട് തന്മാത്രകളായി വിഘടിക്കുന്നു. ഫോസ്ഫോഗ്ലിസറിക് ആസിഡ്(FGK). പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഒരു ചക്രം പിന്നീട് സംഭവിക്കുന്നു, അതിൽ ഫോസ്ഫോഗ്ലിസറിക് ആസിഡ് ഒരു കൂട്ടം ഇൻ്റർമീഡിയറ്റിലൂടെ ഗ്ലൂക്കോസായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ പ്രകാശ ഘട്ടത്തിൽ രൂപംകൊണ്ട ATP, NADPH 2 എന്നിവയുടെ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്നു; ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ചക്രത്തെ "കാൽവിൻ സൈക്കിൾ" എന്ന് വിളിക്കുന്നു:

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

ഗ്ലൂക്കോസിന് പുറമേ, ഫോട്ടോസിന്തസിസ് സമയത്ത് സങ്കീർണ്ണമായ ജൈവ സംയുക്തങ്ങളുടെ മറ്റ് മോണോമറുകൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു - അമിനോ ആസിഡുകൾ, ഗ്ലിസറോൾ, ഫാറ്റി ആസിഡുകൾ, ന്യൂക്ലിയോടൈഡുകൾ. നിലവിൽ, രണ്ട് തരം ഫോട്ടോസിന്തസിസ് ഉണ്ട്: സി 3 - സി 4 ഫോട്ടോസിന്തസിസ്.

സി 3-ഫോട്ടോസിന്തസിസ്

ഇത് ഒരു തരം ഫോട്ടോസിന്തസിസാണ്, അതിൽ ആദ്യത്തെ ഉൽപ്പന്നം മൂന്ന് കാർബൺ (C3) സംയുക്തങ്ങളാണ്. സി 4 ഫോട്ടോസിന്തസിസ് (എം. കാൽവിൻ) മുമ്പാണ് സി 3 ഫോട്ടോസിന്തസിസ് കണ്ടെത്തിയത്. "ഇരുണ്ട ഘട്ടം" എന്ന തലക്കെട്ടിന് കീഴിൽ മുകളിൽ വിവരിച്ചിരിക്കുന്നത് സി 3 ഫോട്ടോസിന്തസിസ് ആണ്. C 3 ഫോട്ടോസിന്തസിസിൻ്റെ സ്വഭാവ സവിശേഷതകൾ: 1) കാർബൺ ഡൈ ഓക്‌സൈഡ് സ്വീകർത്താവ് RiBP ആണ്, 2) RiBP യുടെ കാർബോക്‌സൈലേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനം RiBP കാർബോക്‌സിലേസ് ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നു, 3) RiBP യുടെ കാർബോക്‌സൈലേഷൻ്റെ ഫലമായി ഒരു ആറ്-കാർബൺ സംയുക്തം രൂപം കൊള്ളുന്നു, അത് വിഘടിക്കുന്നു. രണ്ട് പി.ജി.എ. FGK പുനഃസ്ഥാപിച്ചു ട്രയോസ് ഫോസ്ഫേറ്റുകൾ(ടിഎഫ്). ടിഎഫിൻ്റെ ഒരു ഭാഗം റിബിപിയുടെ പുനരുജ്ജീവനത്തിലേക്ക് പോകുന്നു, ഭാഗം ഗ്ലൂക്കോസായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.

1 - ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റ്; 2 - പെറോക്സിസോം; 3 - മൈറ്റോകോണ്ട്രിയ.

ഇത് പ്രകാശത്തെ ആശ്രയിച്ചുള്ള ഓക്സിജൻ്റെ ആഗിരണവും കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിൻ്റെ പ്രകാശനവുമാണ്. കഴിഞ്ഞ നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ തുടക്കത്തിൽ, ഓക്സിജൻ ഫോട്ടോസിന്തസിസിനെ അടിച്ചമർത്തുന്നുവെന്ന് സ്ഥാപിക്കപ്പെട്ടു. റിബിപി കാർബോക്‌സിലേസിന് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് മാത്രമല്ല, ഓക്സിജനും ആകാം:

O 2 + RiBP → phosphoglycolate (2C) + PGA (3C).

എൻസൈമിനെ റിബിപി ഓക്‌സിജനേസ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ഫിക്സേഷൻ്റെ ഒരു മത്സര ഇൻഹിബിറ്ററാണ് ഓക്സിജൻ. ഫോസ്ഫേറ്റ് ഗ്രൂപ്പ് പിളർന്ന് ഫോസ്ഫോഗ്ലൈക്കലേറ്റ് ഗ്ലൈക്കലേറ്റായി മാറുന്നു, ഇത് ചെടി ഉപയോഗിക്കണം. ഇത് പെറോക്സിസോമുകളിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു, അവിടെ അത് ഗ്ലൈസിനിലേക്ക് ഓക്സീകരിക്കപ്പെടുന്നു. ഗ്ലൈസിൻ മൈറ്റോകോൺഡ്രിയയിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു, അവിടെ അത് സെറിനിലേക്ക് ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, CO 2 രൂപത്തിൽ ഇതിനകം സ്ഥിരമായ കാർബൺ നഷ്ടപ്പെടുന്നു. തൽഫലമായി, രണ്ട് ഗ്ലൈക്കലേറ്റ് തന്മാത്രകൾ (2C + 2C) ഒരു PGA (3C), CO 2 എന്നിവയായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഫോട്ടോറെസ്പിരേഷൻ C3 ചെടികളുടെ വിളവ് 30-40% കുറയാൻ ഇടയാക്കുന്നു ( 3 ചെടികൾക്കൊപ്പം- സി 3 ഫോട്ടോസിന്തസിസ് സ്വഭാവമുള്ള സസ്യങ്ങൾ).

സി 4 ഫോട്ടോസിന്തസിസ് ഫോട്ടോസിന്തസിസ് ആണ്, അതിൽ ആദ്യത്തെ ഉൽപ്പന്നം നാല്-കാർബൺ (സി 4) സംയുക്തങ്ങളാണ്. 1965-ൽ, ചില ചെടികളിൽ (കരിമ്പ്, ചോളം, സോർഗം, മില്ലറ്റ്) ഫോട്ടോസിന്തസിസിൻ്റെ ആദ്യ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ നാല് കാർബൺ ആസിഡുകളാണെന്ന് കണ്ടെത്തി. ഈ സസ്യങ്ങളെ വിളിച്ചു കൂടെ 4 ചെടികളും. 1966-ൽ, ഓസ്‌ട്രേലിയൻ ശാസ്ത്രജ്ഞരായ ഹാച്ചും സ്ലാക്കും C4 സസ്യങ്ങൾക്ക് ഫലത്തിൽ ഫോട്ടോറെസ്പിരേഷൻ ഇല്ലെന്നും കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായി ആഗിരണം ചെയ്യുമെന്നും കാണിച്ചു. സി 4 പ്ലാൻ്റുകളിലെ കാർബൺ പരിവർത്തനങ്ങളുടെ പാത വിളിക്കപ്പെടാൻ തുടങ്ങി ഹാച്ച്-സ്ലാക്ക് വഴി.

സി 4 ചെടികളുടെ പ്രത്യേകത ഇലയുടെ പ്രത്യേക ശരീരഘടനയാണ്. എല്ലാ വാസ്കുലർ ബണ്ടിലുകളും കോശങ്ങളുടെ ഇരട്ട പാളിയാൽ ചുറ്റപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു: പുറം പാളി മെസോഫിൽ സെല്ലുകളാണ്, ആന്തരിക പാളി ഷീറ്റ് കോശങ്ങളാണ്. കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് മെസോഫിൽ സെല്ലുകളുടെ സൈറ്റോപ്ലാസത്തിൽ ഉറപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, അത് സ്വീകരിക്കുന്നയാളാണ് ഫോസ്ഫോനോൾപൈറുവേറ്റ്(PEP, 3C), PEP യുടെ കാർബോക്സൈലേഷൻ്റെ ഫലമായി, ഓക്സലോഅസെറ്റേറ്റ് (4C) രൂപം കൊള്ളുന്നു. പ്രക്രിയ ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു PEP കാർബോക്സിലേസ്. RiBP കാർബോക്‌സിലേസിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, PEP കാർബോക്‌സിലേസിന് CO 2-നോട് കൂടുതൽ അടുപ്പമുണ്ട്, ഏറ്റവും പ്രധാനമായി, O 2-മായി ഇടപെടുന്നില്ല. മെസോഫിൽ ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റുകൾക്ക് ധാരാളം ധാന്യങ്ങളുണ്ട്, അവിടെ ലൈറ്റ് ഫേസ് പ്രതികരണങ്ങൾ സജീവമായി സംഭവിക്കുന്നു. ഉറയിലെ കോശങ്ങളിലെ ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റുകളിൽ ഇരുണ്ട ഘട്ട പ്രതികരണങ്ങൾ സംഭവിക്കുന്നു.

ഓക്സലോഅസെറ്റേറ്റ് (4C) മാലറ്റായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, ഇത് പ്ലാസ്മോഡെസ്മാറ്റയിലൂടെ ഉറയിലെ കോശങ്ങളിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകുന്നു. ഇവിടെ അത് ഡീകാർബോക്‌സിലേറ്റ് ചെയ്‌ത് ഡീഹൈഡ്രജനേറ്റ് ചെയ്ത് പൈറുവേറ്റ്, CO 2, NADPH 2 എന്നിവ ഉണ്ടാക്കുന്നു.

പൈറുവേറ്റ് മെസോഫിൽ സെല്ലുകളിലേക്ക് മടങ്ങുകയും പിഇപിയിലെ എടിപിയുടെ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിച്ച് പുനരുജ്ജീവിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. CO 2 വീണ്ടും റിബിപി കാർബോക്സിലേസ് ഉപയോഗിച്ച് പിജിഎ രൂപീകരിക്കുന്നു. PEP പുനരുജ്ജീവനത്തിന് ATP ഊർജ്ജം ആവശ്യമാണ്, അതിനാൽ ഇതിന് C 3 ഫോട്ടോസിന്തസിസിൻ്റെ ഇരട്ടി ഊർജ്ജം ആവശ്യമാണ്.

ഫോട്ടോസിന്തസിസ് എന്നതിൻ്റെ അർത്ഥം

പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിന് നന്ദി, ഓരോ വർഷവും കോടിക്കണക്കിന് ടൺ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് അന്തരീക്ഷത്തിൽ നിന്ന് ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുകയും ശതകോടിക്കണക്കിന് ടൺ ഓക്സിജൻ പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു; ജൈവ പദാർത്ഥങ്ങളുടെ രൂപീകരണത്തിൻ്റെ പ്രധാന ഉറവിടം ഫോട്ടോസിന്തസിസ് ആണ്. ഓക്സിജൻ ഓസോൺ പാളി ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഇത് ഹ്രസ്വ-തരംഗ അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണങ്ങളിൽ നിന്ന് ജീവജാലങ്ങളെ സംരക്ഷിക്കുന്നു.

പ്രകാശസംശ്ലേഷണ സമയത്ത്, ഒരു പച്ച ഇല അതിൽ വീഴുന്ന സൗരോർജ്ജത്തിൻ്റെ ഏകദേശം 1% മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ;

കീമോസിന്തസിസ്

കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിൽ നിന്നും ജലത്തിൽ നിന്നുമുള്ള ജൈവ സംയുക്തങ്ങളുടെ സമന്വയം പ്രകാശത്തിൻ്റെ ഊർജ്ജം കൊണ്ടല്ല, മറിച്ച് അജൈവ പദാർത്ഥങ്ങളുടെ ഓക്സീകരണത്തിൻ്റെ ഊർജ്ജം മൂലമാണ് നടത്തുന്നത്. കീമോസിന്തസിസ്. കീമോസിന്തറ്റിക് ജീവികളിൽ ചിലതരം ബാക്ടീരിയകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു.

നൈട്രൈഫൈയിംഗ് ബാക്ടീരിയഅമോണിയ നൈട്രസിലേക്കും പിന്നീട് നൈട്രിക് ആസിഡിലേക്കും ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു (NH 3 → HNO 2 → HNO 3).

ഇരുമ്പ് ബാക്ടീരിയഫെറസ് ഇരുമ്പിനെ ഓക്സൈഡ് ഇരുമ്പാക്കി മാറ്റുക (Fe 2+ → Fe 3+).

സൾഫർ ബാക്ടീരിയഹൈഡ്രജൻ സൾഫൈഡ് സൾഫറിലേക്കോ സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡിലേക്കോ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യുക (H 2 S + ½O 2 → S + H 2 O, H 2 S + 2O 2 → H 2 SO 4).

അജൈവ പദാർത്ഥങ്ങളുടെ ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമായി, ഊർജ്ജം പുറത്തുവരുന്നു, ഇത് ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ATP ബോണ്ടുകളുടെ രൂപത്തിൽ ബാക്ടീരിയകൾ സംഭരിക്കുന്നു. ഓർഗാനിക് പദാർത്ഥങ്ങളുടെ സമന്വയത്തിനായി എടിപി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് ഫോട്ടോസിന്തസിസിൻ്റെ ഇരുണ്ട ഘട്ടത്തിൻ്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് സമാനമാണ്.

കീമോസിന്തറ്റിക് ബാക്ടീരിയകൾ മണ്ണിലെ ധാതുക്കളുടെ ശേഖരണത്തിനും മണ്ണിൻ്റെ ഫലഭൂയിഷ്ഠത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും മലിനജല സംസ്കരണത്തെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിനും സഹായിക്കുന്നു.

പോകുക പ്രഭാഷണങ്ങൾ നമ്പർ 11"മെറ്റബോളിസത്തിൻ്റെ ആശയം. പ്രോട്ടീനുകളുടെ ബയോസിന്തസിസ്"

പോകുക പ്രഭാഷണങ്ങൾ നമ്പർ 13"യൂക്കറിയോട്ടിക് സെല്ലുകളുടെ വിഭജന രീതികൾ: മൈറ്റോസിസ്, മയോസിസ്, അമിറ്റോസിസ്"

ഫോട്ടോസിന്തസിസ് പോലുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ ഒരു പ്രക്രിയയെ എങ്ങനെ ഹ്രസ്വമായും വ്യക്തമായും വിശദീകരിക്കാം? സ്വന്തം ഭക്ഷണം ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരേയൊരു ജീവിയാണ് സസ്യങ്ങൾ. അവർ അത് എങ്ങനെ ചെയ്യും? വളർച്ചയ്ക്ക്, അവർക്ക് ആവശ്യമായ എല്ലാ വസ്തുക്കളും പരിസ്ഥിതിയിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്നു: വായു, വെള്ളം, മണ്ണ് എന്നിവയിൽ നിന്നുള്ള കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ്. അവർക്ക് സൂര്യരശ്മികളിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്ന ഊർജ്ജവും ആവശ്യമാണ്. ഈ ഊർജ്ജം ചില രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്നു, ഈ സമയത്ത് കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡും വെള്ളവും ഗ്ലൂക്കോസായി (ഭക്ഷണം) പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുകയും ഫോട്ടോസിന്തസിസ് നടത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയുടെ സാരാംശം സ്കൂൾ പ്രായത്തിലുള്ള കുട്ടികൾക്ക് പോലും ഹ്രസ്വമായും വ്യക്തമായും വിശദീകരിക്കാം.

"വെളിച്ചത്തിനൊപ്പം"

"ഫോട്ടോസിന്തസിസ്" എന്ന വാക്ക് രണ്ട് ഗ്രീക്ക് പദങ്ങളിൽ നിന്നാണ് വന്നത് - "ഫോട്ടോ", "സിന്തസിസ്", ഇവയുടെ സംയോജനം "പ്രകാശത്തോടൊപ്പം" എന്നാണ്. സൗരോർജ്ജം രാസ ഊർജ്ജമായി മാറുന്നു. ഫോട്ടോസിന്തസിസിൻ്റെ രാസ സമവാക്യം:

6CO 2 + 12H 2 O + പ്രകാശം = C 6 H 12 O 6 + 6O 2 + 6H 2 O.

അതായത് 6 കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിൻ്റെ തന്മാത്രകളും പന്ത്രണ്ട് ജല തന്മാത്രകളും ഗ്ലൂക്കോസ് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് (സൂര്യപ്രകാശത്തോടൊപ്പം) ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതിൻ്റെ ഫലമായി ആറ് ഓക്സിജൻ തന്മാത്രകളും ആറ് ജല തന്മാത്രകളും ഉണ്ടാകുന്നു. നിങ്ങൾ ഇത് ഒരു വാക്കാലുള്ള സമവാക്യമായി പ്രതിനിധീകരിക്കുകയാണെങ്കിൽ, നിങ്ങൾക്ക് ഇനിപ്പറയുന്നവ ലഭിക്കും:

വെള്ളം + സൂര്യൻ => ഗ്ലൂക്കോസ് + ഓക്സിജൻ + വെള്ളം.

സൂര്യൻ വളരെ ശക്തമായ ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സാണ്. വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനും വീടുകൾ ഇൻസുലേറ്റ് ചെയ്യുന്നതിനും വെള്ളം ചൂടാക്കുന്നതിനും മറ്റും ആളുകൾ എപ്പോഴും ഇത് ഉപയോഗിക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു. ദശലക്ഷക്കണക്കിന് വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് സസ്യങ്ങൾ സൗരോർജ്ജം എങ്ങനെ ഉപയോഗിക്കാമെന്ന് കണ്ടെത്തി, കാരണം അത് അവയുടെ നിലനിൽപ്പിന് ആവശ്യമാണ്. പ്രകാശസംശ്ലേഷണം ഈ രീതിയിൽ സംക്ഷിപ്തമായും വ്യക്തമായും വിശദീകരിക്കാം: സസ്യങ്ങൾ സൂര്യൻ്റെ പ്രകാശോർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുകയും രാസ ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു, അതിൻ്റെ ഫലം പഞ്ചസാര (ഗ്ലൂക്കോസ്) ആണ്, ഇതിൻ്റെ അധികഭാഗം ഇലകളിലും വേരുകളിലും തണ്ടുകളിലും അന്നജമായി സംഭരിക്കുന്നു. ചെടിയുടെ വിത്തുകളും. സൂര്യൻ്റെ ഊർജ്ജം സസ്യങ്ങളിലേക്കും ഈ സസ്യങ്ങളെ ഭക്ഷിക്കുന്ന മൃഗങ്ങളിലേക്കും കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഒരു ചെടിയുടെ വളർച്ചയ്ക്കും മറ്റ് ജീവിത പ്രക്രിയകൾക്കും പോഷകങ്ങൾ ആവശ്യമുള്ളപ്പോൾ, ഈ കരുതൽ വളരെ ഉപയോഗപ്രദമാണ്.

സസ്യങ്ങൾ എങ്ങനെയാണ് സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നത്?

പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തെക്കുറിച്ച് ഹ്രസ്വമായും വ്യക്തമായും സംസാരിക്കുമ്പോൾ, സസ്യങ്ങൾ എങ്ങനെ സൗരോർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു എന്ന ചോദ്യം അഭിസംബോധന ചെയ്യുന്നത് മൂല്യവത്താണ്. ഇലകളുടെ പ്രത്യേക ഘടന മൂലമാണ് ഇത് സംഭവിക്കുന്നത്, അതിൽ പച്ച കോശങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു - ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റുകൾ, അതിൽ ക്ലോറോഫിൽ എന്ന പ്രത്യേക പദാർത്ഥം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഇതാണ് ഇലകൾക്ക് പച്ച നിറം നൽകുന്നത്, സൂര്യപ്രകാശത്തിൽ നിന്ന് ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള ഉത്തരവാദിത്തം.

എന്തുകൊണ്ടാണ് മിക്ക ഇലകളും വീതിയും പരന്നതും?

സസ്യങ്ങളുടെ ഇലകളിൽ ഫോട്ടോസിന്തസിസ് സംഭവിക്കുന്നു. സൂര്യപ്രകാശം പിടിച്ചെടുക്കാനും കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ആഗിരണം ചെയ്യാനും സസ്യങ്ങൾ നന്നായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു എന്നതാണ് അതിശയകരമായ വസ്തുത. വിശാലമായ ഉപരിതലത്തിന് നന്ദി, കൂടുതൽ പ്രകാശം പിടിച്ചെടുക്കും. വീടുകളുടെ മേൽക്കൂരയിൽ ചിലപ്പോൾ സ്ഥാപിക്കുന്ന സോളാർ പാനലുകൾ വീതിയും പരന്നതും ഇക്കാരണത്താൽ തന്നെ. വലിയ ഉപരിതലം, മെച്ചപ്പെട്ട ആഗിരണം.

സസ്യങ്ങൾക്ക് മറ്റെന്താണ് പ്രധാനം?

ആളുകളെപ്പോലെ, സസ്യങ്ങൾക്കും ആരോഗ്യം നിലനിർത്താനും വളരാനും അവയുടെ സുപ്രധാന പ്രവർത്തനങ്ങൾ നന്നായി നിർവഹിക്കാനും പ്രയോജനകരമായ പോഷകങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്. മണ്ണിൽ നിന്ന് വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന ധാതുക്കൾ അവയുടെ വേരുകളിലൂടെ ലഭിക്കുന്നു. മണ്ണിൽ ധാതു പോഷകങ്ങൾ ഇല്ലെങ്കിൽ, ചെടി സാധാരണയായി വികസിക്കില്ല. വിളകൾ വളരുന്നതിന് ആവശ്യമായ പോഷകങ്ങൾ ഉണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ കർഷകർ പലപ്പോഴും മണ്ണ് പരിശോധിക്കുന്നു. അല്ലെങ്കിൽ, ചെടികളുടെ പോഷണത്തിനും വളർച്ചയ്ക്കും ആവശ്യമായ ധാതുക്കൾ അടങ്ങിയ രാസവളങ്ങളുടെ ഉപയോഗം അവലംബിക്കുക.

ഫോട്ടോസിന്തസിസ് വളരെ പ്രധാനമായിരിക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?

കുട്ടികൾക്കായി ഫോട്ടോസിന്തസിസ് ഹ്രസ്വമായും വ്യക്തമായും വിശദീകരിക്കാൻ, ഈ പ്രക്രിയ ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിലൊന്നാണെന്ന് പറയേണ്ടതാണ്. ഇത്രയും ഉച്ചത്തിലുള്ള പ്രസ്താവനയ്ക്ക് എന്തെല്ലാം കാരണങ്ങളുണ്ട്? ആദ്യം, ഫോട്ടോസിന്തസിസ് സസ്യങ്ങളെ പോഷിപ്പിക്കുന്നു, അത് മൃഗങ്ങളും മനുഷ്യരും ഉൾപ്പെടെ ഗ്രഹത്തിലെ മറ്റെല്ലാ ജീവജാലങ്ങളെയും പോഷിപ്പിക്കുന്നു. രണ്ടാമതായി, ഫോട്ടോസിന്തസിസിൻ്റെ ഫലമായി, ശ്വസനത്തിന് ആവശ്യമായ ഓക്സിജൻ അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് പുറത്തുവിടുന്നു. എല്ലാ ജീവജാലങ്ങളും ഓക്സിജൻ ശ്വസിക്കുകയും കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് പുറന്തള്ളുകയും ചെയ്യുന്നു. ഭാഗ്യവശാൽ, സസ്യങ്ങൾ നേരെ വിപരീതമാണ്, അതിനാൽ അവ മനുഷ്യർക്കും മൃഗങ്ങൾക്കും വളരെ പ്രധാനമാണ്, കാരണം അവ ശ്വസിക്കാനുള്ള കഴിവ് നൽകുന്നു.

അത്ഭുതകരമായ പ്രക്രിയ

സസ്യങ്ങൾ, അത് മാറുന്നു, ശ്വസിക്കാൻ എങ്ങനെ അറിയാം, പക്ഷേ, മനുഷ്യരിൽ നിന്നും മൃഗങ്ങളിൽ നിന്നും വ്യത്യസ്തമായി, അവർ ഓക്സിജനല്ല, വായുവിൽ നിന്ന് കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. ചെടികളും കുടിക്കുന്നു. അതുകൊണ്ടാണ് നിങ്ങൾ അവയ്ക്ക് വെള്ളം നൽകേണ്ടത്, അല്ലാത്തപക്ഷം അവ മരിക്കും. റൂട്ട് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ സഹായത്തോടെ, വെള്ളവും പോഷകങ്ങളും ചെടിയുടെ ശരീരത്തിൻ്റെ എല്ലാ ഭാഗങ്ങളിലേക്കും കൊണ്ടുപോകുന്നു, ഇലകളിലെ ചെറിയ ദ്വാരങ്ങളിലൂടെ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഒരു രാസപ്രവർത്തനം ആരംഭിക്കുന്നതിനുള്ള ട്രിഗർ സൂര്യപ്രകാശമാണ്. ലഭിച്ച എല്ലാ ഉപാപചയ ഉൽപ്പന്നങ്ങളും സസ്യങ്ങൾ പോഷകാഹാരത്തിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഓക്സിജൻ അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് പുറത്തുവിടുന്നു. ഫോട്ടോസിന്തസിസ് പ്രക്രിയ എങ്ങനെ സംഭവിക്കുന്നു എന്ന് നിങ്ങൾക്ക് ഹ്രസ്വമായും വ്യക്തമായും വിശദീകരിക്കാൻ കഴിയുന്നത് ഇങ്ങനെയാണ്.

ഫോട്ടോസിന്തസിസ്: പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിൻ്റെ പ്രകാശവും ഇരുണ്ടതുമായ ഘട്ടങ്ങൾ

പരിഗണനയിലുള്ള പ്രക്രിയ രണ്ട് പ്രധാന ഭാഗങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. ഫോട്ടോസിന്തസിസിൻ്റെ രണ്ട് ഘട്ടങ്ങളുണ്ട് (വിവരണവും പട്ടികയും താഴെ). ആദ്യത്തേതിനെ ലൈറ്റ് ഫേസ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ക്ലോറോഫിൽ, ഇലക്ട്രോൺ ട്രാൻസ്പോർട്ട് പ്രോട്ടീനുകൾ, എടിപി സിന്തറ്റേസ് എൻസൈം എന്നിവയുടെ പങ്കാളിത്തത്തോടെ തൈലക്കോയിഡ് ചർമ്മത്തിൽ പ്രകാശത്തിൻ്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ മാത്രമാണ് ഇത് സംഭവിക്കുന്നത്. ഫോട്ടോസിന്തസിസ് മറ്റെന്താണ് മറയ്ക്കുന്നത്? പകലും രാത്രിയും പുരോഗമിക്കുമ്പോൾ പരസ്പരം പ്രകാശിക്കുകയും പകരം വയ്ക്കുകയും ചെയ്യുക (കാൽവിൻ സൈക്കിളുകൾ). ഇരുണ്ട ഘട്ടത്തിൽ, സസ്യങ്ങൾക്കുള്ള ഭക്ഷണമായ അതേ ഗ്ലൂക്കോസിൻ്റെ ഉത്പാദനം സംഭവിക്കുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയെ പ്രകാശ-സ്വതന്ത്ര പ്രതികരണം എന്നും വിളിക്കുന്നു.

ഉപസംഹാരം

മുകളിൽ പറഞ്ഞവയിൽ നിന്ന്, ഇനിപ്പറയുന്ന നിഗമനങ്ങളിൽ എത്തിച്ചേരാനാകും:

• സൂര്യനിൽ നിന്ന് ഊർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണ് ഫോട്ടോസിന്തസിസ്.
• സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശ ഊർജം ക്ലോറോഫിൽ രാസ ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്നു.
• ക്ലോറോഫിൽ ചെടികൾക്ക് പച്ച നിറം നൽകുന്നു.
• ചെടിയുടെ ഇല കോശങ്ങളിലെ ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റുകളിലാണ് ഫോട്ടോസിന്തസിസ് സംഭവിക്കുന്നത്.
• പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിന് കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡും വെള്ളവും ആവശ്യമാണ്.
• കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ചെറിയ ദ്വാരങ്ങളിലൂടെ ചെടിയിൽ പ്രവേശിക്കുന്നു, അവയിലൂടെ ഓക്സിജൻ പുറത്തേക്ക് പോകുന്നു.
• ചെടിയുടെ വേരുകളിലൂടെ വെള്ളം ചെടിയിലേക്ക് ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.
• ഫോട്ടോസിന്തസിസ് ഇല്ലെങ്കിൽ ലോകത്ത് ഒരു ഭക്ഷണവും ഉണ്ടാകില്ല.

സസ്യങ്ങൾ, ആൽഗകൾ, ചില ബാക്ടീരിയകൾ എന്നിവ സൂര്യപ്രകാശത്തിൽ നിന്നുള്ള ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുകയും രാസ ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണ് ഫോട്ടോസിന്തസിസ്. ഈ ലേഖനം പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിൻ്റെ പൊതുതത്ത്വങ്ങളും ശുദ്ധമായ ഇന്ധനങ്ങളുടെയും പുനരുപയോഗ ഊർജ സ്രോതസ്സുകളുടെയും വികസനത്തിന് ഫോട്ടോസിന്തസിസിൻ്റെ പ്രയോഗത്തെ വിവരിക്കുന്നു.

രണ്ട് തരം ഫോട്ടോസിന്തസിസ് പ്രക്രിയകളുണ്ട്: ഓക്സിജൻ ഫോട്ടോസിന്തസിസ്ഒപ്പം അനോക്സിജനിക് ഫോട്ടോസിന്തസിസ്. അനോക്സിജെനിക്, ഓക്സിജൻ ഫോട്ടോസിന്തസിസിൻ്റെ പൊതുതത്ത്വങ്ങൾ വളരെ സമാനമാണ്, എന്നാൽ ഏറ്റവും സാധാരണമായത് ഓക്സിജൻ ഫോട്ടോസിന്തസിസ് ആണ്, ഇത് സസ്യങ്ങൾ, ആൽഗകൾ, സയനോബാക്ടീരിയ എന്നിവയിൽ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു.

ഓക്സിജൻ പ്രകാശസംശ്ലേഷണ സമയത്ത്, ജലത്തിൽ നിന്ന് (H 2 O) കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിലേക്ക് (CO 2) ഇലക്ട്രോണുകളെ കൈമാറ്റം ചെയ്യാൻ പ്രകാശ ഊർജ്ജം സഹായിക്കുന്നു. പ്രതികരണത്തിൻ്റെ ഫലമായി ഓക്സിജനും ഹൈഡ്രോകാർബണുകളും രൂപം കൊള്ളുന്നു.

ഓക്സിജനിക് ഫോട്ടോസിന്തസിസ്ശ്വാസോച്ഛ്വാസത്തിന് വിപരീതമായ ഒരു പ്രക്രിയ എന്ന് വിളിക്കാം, അതിൽ എല്ലാ ശ്വസന ജീവികളും ഉൽപാദിപ്പിക്കുന്ന കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുകയും അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് ഓക്സിജൻ പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു.

മറുവശത്ത്, അനോക്സിജെനിക് ഫോട്ടോസിന്തസിസിൽ, വെള്ളം ഒരു ഇലക്ട്രോൺ ദാതാവായി ഉപയോഗിക്കുന്നില്ല. പ്രധാനമായും വിവിധ ജലാന്തരീക്ഷങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്ന പർപ്പിൾ ബാക്ടീരിയ, ഗ്രീൻ സൾഫർ ബാക്ടീരിയ തുടങ്ങിയ ബാക്ടീരിയകളിലാണ് ഈ പ്രക്രിയ സാധാരണയായി കാണപ്പെടുന്നത്.

അനോക്‌സിജെനിക് ഫോട്ടോസിന്തസിസിൽ ഓക്‌സിജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നില്ല, അതിനാലാണ് ഈ പേര്. പ്രതികരണത്തിൻ്റെ ഫലം ഇലക്ട്രോൺ ദാതാവിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, പല ബാക്ടീരിയകളും ഒരു ദാതാവായി ഹൈഡ്രജൻ സൾഫൈഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഈ ഫോട്ടോസിന്തസിസിൻ്റെ ഫലമായി ഖര സൾഫർ രൂപം കൊള്ളുന്നു.

രണ്ട് തരത്തിലുള്ള പ്രകാശസംശ്ലേഷണവും സങ്കീർണ്ണവും മൾട്ടി-സ്റ്റെപ്പ് പ്രക്രിയകളാണെങ്കിലും, ചുവടെയുള്ള രാസ സമവാക്യങ്ങളാൽ അവയെ ഏകദേശം പ്രതിനിധീകരിക്കാം.

ഓക്സിജനിക് ഫോട്ടോസിന്തസിസ്ഇങ്ങനെ എഴുതിയിരിക്കുന്നു:

6CO 2 + 12H 2 O + പ്രകാശ ഊർജ്ജം → C 6 H 12 O 6 + 6O 2 + 6H 2 O

ഇവിടെ, കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിൻ്റെ (CO2) ആറ് തന്മാത്രകൾ 12 ജല തന്മാത്രകളുമായി (H2O) പ്രകാശ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിച്ച് സംയോജിപ്പിക്കുന്നു. പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ഫലമായി, ഒരു കാർബോഹൈഡ്രേറ്റ് തന്മാത്രയും (C6H12O6 അല്ലെങ്കിൽ ഗ്ലൂക്കോസ്) ആറ് ഓക്സിജൻ്റെ തന്മാത്രകളും ആറ് ജല തന്മാത്രകളും രൂപം കൊള്ളുന്നു.

അതുപോലെ വ്യത്യസ്തമായ പ്രതികരണങ്ങൾ അനോക്സിജനിക് ഫോട്ടോസിന്തസിസ്പൊതുവായ ഒരു ഫോർമുലയുടെ രൂപത്തിൽ അവതരിപ്പിക്കാൻ കഴിയും:

CO 2 + 2H 2 A + പ്രകാശ ഊർജ്ജം → + 2A + H 2 O

സമവാക്യത്തിലെ A എന്ന അക്ഷരം വേരിയബിളാണ്, H 2 A എന്നത് ഇലക്ട്രോൺ ദാതാവിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, A എന്നത് ഹൈഡ്രജൻ സൾഫൈഡിലെ (H 2 S) സൾഫറായിരിക്കാം.

ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് ഉപകരണം

ഫോട്ടോസിന്തസിസിന് ആവശ്യമായ സെല്ലുലാർ ഘടകങ്ങൾ ചുവടെയുണ്ട്.

പിഗ്മെൻ്റുകൾ

പിഗ്മെൻ്റുകൾസസ്യങ്ങൾ, ആൽഗകൾ, ബാക്ടീരിയകൾ എന്നിവയ്ക്ക് നിറം നൽകുന്ന തന്മാത്രകളാണ്, പക്ഷേ സൂര്യപ്രകാശം ഫലപ്രദമായി പിടിച്ചെടുക്കുന്നതിനും അവ ഉത്തരവാദികളാണ്. വ്യത്യസ്ത നിറങ്ങളിലുള്ള പിഗ്മെൻ്റുകൾ പ്രകാശത്തിൻ്റെ വ്യത്യസ്ത തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. മൂന്ന് പ്രധാന ഗ്രൂപ്പുകൾ ചുവടെയുണ്ട്.

• ക്ലോറോഫിൽസ്- നീലയും ചുവപ്പും പ്രകാശം പിടിച്ചെടുക്കാൻ കഴിയുന്ന പച്ച പിഗ്മെൻ്റുകളാണിവ. ക്ലോറോഫിൽ എ, ക്ലോറോഫിൽ ബി, ക്ലോറോഫിൽ സി എന്നിങ്ങനെ മൂന്ന് ഉപവിഭാഗങ്ങളുണ്ട്. ക്ലോറോഫിൽ എ എല്ലാ ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് സസ്യങ്ങളിലും കാണപ്പെടുന്നു. ഇൻഫ്രാറെഡ് പ്രകാശത്തെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന ബാക്ടീരിയോക്ലോറോഫിൽ എന്ന ബാക്ടീരിയൽ വേരിയൻ്റുമുണ്ട്. അനോക്സിജെനിക് ഫോട്ടോസിന്തസിസ് നടത്തുന്ന പർപ്പിൾ, ഗ്രീൻ സൾഫർ ബാക്ടീരിയകളിലാണ് ഈ പിഗ്മെൻ്റ് പ്രധാനമായും കാണപ്പെടുന്നത്.
• കരോട്ടിനോയിഡുകൾനീല-പച്ച പ്രകാശം ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന ചുവപ്പ്, ഓറഞ്ച് അല്ലെങ്കിൽ മഞ്ഞ പിഗ്മെൻ്റുകളാണ്. കാരറ്റിന് അവയുടെ നിറം നൽകുന്ന സാന്തോഫിൽ (മഞ്ഞ), കരോട്ടിൻ (ഓറഞ്ച്) എന്നിവയാണ് കരോട്ടിനോയിഡുകളുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ.
• ഫൈകോബിലിൻസ്ക്ലോറോഫില്ലുകളും കരോട്ടിനോയിഡുകളും ആഗിരണം ചെയ്യാത്ത പ്രകാശത്തിൻ്റെ നീണ്ട തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന ചുവപ്പ് അല്ലെങ്കിൽ നീല പിഗ്മെൻ്റുകളാണ്. സയനോബാക്ടീരിയയിലും ചുവന്ന ആൽഗകളിലും ഇവയെ നിരീക്ഷിക്കാം.

പ്ലാസ്റ്റിഡ്

ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് യൂക്കറിയോട്ടിക് ജീവികളിൽ വിളിക്കപ്പെടുന്ന അവയവങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു പ്ലാസ്റ്റിഡുകൾ. ന്യൂജേഴ്‌സിയിലെ റട്‌ജേഴ്‌സ് യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ ഗവേഷകരായ ചോങ് സിൻ ചാങ്ങിൻ്റെയും ദേബാശിഷ് ​​ഭട്ടാചാര്യയുടെയും നേച്ചർ എജ്യുക്കേഷൻ ജേണലിലെ ഒരു പ്രബന്ധമനുസരിച്ച്, സസ്യങ്ങളിലും ആൽഗകളിലും രണ്ട് സ്തരങ്ങളുള്ള പ്ലാസ്റ്റിഡുകൾ പ്രാഥമിക പ്ലാസ്റ്റിഡുകളായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. .

പ്ലാസ്റ്റിഡുകളിൽ സാധാരണയായി പിഗ്മെൻ്റുകൾ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട് അല്ലെങ്കിൽ പോഷകങ്ങൾ സംഭരിക്കാൻ കഴിയും. നിറമില്ലാത്തതും പിഗ്മെൻ്റില്ലാത്തതുമായ ല്യൂക്കോപ്ലാസ്റ്റുകൾ കൊഴുപ്പും അന്നജവും സംഭരിക്കുന്നു, ക്രോമോപ്ലാസ്റ്റുകളിൽ കരോട്ടിനോയിഡുകളും ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റുകളിൽ ക്ലോറോഫിൽ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്.

ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റുകളിൽ ഫോട്ടോസിന്തസിസ് സംഭവിക്കുന്നു; പ്രത്യേകിച്ച് ഗ്രാന, സ്ട്രോമ മേഖലകളിൽ. ഗ്രാന എന്നത് തൈലക്കോയിഡുകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്ന പരന്ന വെസിക്കിളുകളോ ചർമ്മങ്ങളോ ആണ്. എല്ലാ ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് ഘടനകളും ഗ്രാനയിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. ഇലക്ട്രോൺ കൈമാറ്റം സംഭവിക്കുന്നത് ഇവിടെയാണ്. ഗ്രാനയുടെ നിരകൾക്കിടയിലുള്ള ശൂന്യമായ ഇടങ്ങൾ സ്ട്രോമ രൂപീകരിക്കുന്നു.

ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റുകൾ കോശങ്ങളുടെ ഊർജ്ജ കേന്ദ്രങ്ങളായ മൈറ്റോകോൺഡ്രിയയ്ക്ക് സമാനമാണ്, അവയ്ക്ക് വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഡിഎൻഎയിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ജീനുകളുടെ സ്വന്തം ജീനോമോ ശേഖരമോ ഉണ്ട്. ഈ ജീനുകൾ അവയവങ്ങൾക്കും ഫോട്ടോസിന്തസിസിനും ആവശ്യമായ പ്രോട്ടീനുകളെ എൻകോഡ് ചെയ്യുന്നു. മൈറ്റോകോൺഡ്രിയയെപ്പോലെ, ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റുകളും എൻഡോസിംബയോസിസ് എന്ന പ്രക്രിയയിലൂടെ പ്രാകൃത ബാക്ടീരിയൽ കോശങ്ങളിൽ നിന്ന് പരിണമിച്ചതായി കരുതപ്പെടുന്നു.

ആൻ്റിനകൾ

പിഗ്മെൻ്റ് തന്മാത്രകൾ പ്രോട്ടീനുകളാൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, അവ പ്രകാശത്തിൻ്റെ ദിശയിലേക്കും പരസ്പരം നീങ്ങാനും അനുവദിക്കുന്നു. അരിസോണ സ്റ്റേറ്റ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ പ്രൊഫസറായ വിം വെർമാസ് പ്രസിദ്ധീകരണമനുസരിച്ച്, 100-5000 പിഗ്മെൻ്റ് തന്മാത്രകളുടെ ഒരു കൂട്ടം പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു " ആൻ്റിനകൾ" ഈ ഘടനകൾ ഫോട്ടോണുകളുടെ രൂപത്തിൽ സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശ ഊർജം പിടിച്ചെടുക്കുന്നു.

ആത്യന്തികമായി, പ്രകാശ ഊർജ്ജം ഒരു പിഗ്മെൻ്റ്-പ്രോട്ടീൻ സമുച്ചയത്തിലേക്ക് മാറ്റണം, അത് ഇലക്ട്രോണുകളുടെ രൂപത്തിൽ രാസ ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയും. സസ്യങ്ങളിൽ, ഉദാഹരണത്തിന്, പ്രകാശ ഊർജ്ജം ക്ലോറോഫിൽ പിഗ്മെൻ്റുകളിലേക്ക് മാറ്റുന്നു. ക്ലോറോഫിൽ പിഗ്മെൻ്റ് ഒരു ഇലക്ട്രോണിനെ സ്ഥാനഭ്രഷ്ടനാക്കുമ്പോഴാണ് രാസ ഊർജ്ജത്തിലേക്കുള്ള മാറ്റം സംഭവിക്കുന്നത്, അത് ഉചിതമായ സ്വീകർത്താവിലേക്ക് പോകും.

പ്രതികരണ കേന്ദ്രങ്ങൾ

പ്രകാശ ഊർജ്ജത്തെ രാസ ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റുകയും ഇലക്ട്രോൺ കൈമാറ്റ പ്രക്രിയ ആരംഭിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന പിഗ്മെൻ്റുകളും പ്രോട്ടീനുകളും അറിയപ്പെടുന്നു പ്രതികരണ കേന്ദ്രങ്ങൾ.

ഫോട്ടോസിന്തസിസ് പ്രക്രിയ

സസ്യ പ്രകാശസംശ്ലേഷണ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളെ സൂര്യപ്രകാശം ആവശ്യമുള്ളവയും അല്ലാത്തവയുമായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. രണ്ട് തരത്തിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളും ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റുകളിൽ സംഭവിക്കുന്നു: തൈലക്കോയിഡുകളിലെ പ്രകാശത്തെ ആശ്രയിച്ചുള്ള പ്രതികരണങ്ങളും സ്ട്രോമയിലെ പ്രകാശ-സ്വതന്ത്ര പ്രതികരണങ്ങളും.

പ്രകാശത്തെ ആശ്രയിച്ചുള്ള പ്രതികരണങ്ങൾ (ലൈറ്റ് പ്രതികരണങ്ങൾ), പ്രകാശത്തിൻ്റെ ഒരു ഫോട്ടോൺ പ്രതികരണ കേന്ദ്രത്തിൽ പതിക്കുകയും ക്ലോറോഫിൽ പോലുള്ള ഒരു പിഗ്മെൻ്റ് തന്മാത്ര ഒരു ഇലക്ട്രോൺ പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഇലക്ട്രോൺ അതിൻ്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങരുത്, ഇത് ഒഴിവാക്കാൻ എളുപ്പമല്ല, കാരണം ക്ലോറോഫിൽ ഇപ്പോൾ അടുത്തുള്ള ഇലക്ട്രോണുകളെ ആകർഷിക്കുന്ന ഒരു "ഇലക്ട്രോൺ ദ്വാരം" ഉണ്ട്.

വിമോചിത ഇലക്ട്രോണിന് ഇലക്ട്രോൺ ഗതാഗത ശൃംഖലയിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുന്നതിലൂടെ "രക്ഷപ്പെടാൻ" കഴിയും, ഇത് എടിപി (കോശങ്ങൾക്ക് രാസ ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ ഉറവിടമായ അഡെനോസിൻ ട്രൈഫോസ്ഫേറ്റ്), എൻഎഡിപി എന്നിവ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ ഊർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. യഥാർത്ഥ ക്ലോറോഫിൽ പിഗ്മെൻ്റിലെ "ഇലക്ട്രോൺ ദ്വാരം" വെള്ളത്തിൽ നിന്നുള്ള ഇലക്ട്രോണുകൾ കൊണ്ട് നിറഞ്ഞിരിക്കുന്നു. തൽഫലമായി, അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് ഓക്സിജൻ പുറത്തുവിടുന്നു.

ഇരുണ്ട പ്രതികരണങ്ങൾ(പ്രകാശത്തിൻ്റെ സാന്നിധ്യത്തെ ആശ്രയിക്കാത്തതും കാൽവിൻ ചക്രം എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു). ഇരുണ്ട പ്രതികരണങ്ങളിൽ, എടിപിയും എൻഎഡിപിയും ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, അവ ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകളാണ്. കാൽവിൻ ചക്രം രാസപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ മൂന്ന് ഘട്ടങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു: കാർബൺ ഫിക്സേഷൻ, റിഡക്ഷൻ, റീജനറേഷൻ. ഈ പ്രതികരണങ്ങൾ ജലവും കാറ്റലിസ്റ്റുകളും ഉപയോഗിക്കുന്നു. കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിൽ നിന്നുള്ള കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ ഓർഗാനിക് തന്മാത്രകളിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കുമ്പോൾ അവ "സ്ഥിരമാകുന്നു", അത് ഒടുവിൽ മൂന്ന് കാർബൺ കാർബോഹൈഡ്രേറ്റുകൾ (ലൈറ്റ് ഷുഗർ) ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഈ പഞ്ചസാരകൾ പിന്നീട് ഗ്ലൂക്കോസ് ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു അല്ലെങ്കിൽ കാൽവിൻ ചക്രം പുനരാരംഭിക്കുന്നതിന് റീസൈക്കിൾ ചെയ്യുന്നു.

ഭാവിയിൽ ഫോട്ടോസിന്തസിസ്. ഫോട്ടോസിന്തസിസിൻ്റെ പ്രയോഗങ്ങൾ

ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് ജീവികൾ ഹൈഡ്രജൻ അല്ലെങ്കിൽ മീഥേൻ പോലുള്ള ശുദ്ധമായ ഇന്ധനങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സാധ്യതയുള്ള മാർഗമാണ്. അടുത്തിടെ, ഫിൻലൻഡിലെ ടർക്കു സർവകലാശാലയിലെ ഒരു ഗവേഷക സംഘം ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാനുള്ള പച്ച ആൽഗകളുടെ കഴിവ് ഉപയോഗിച്ചു. ഗ്രീൻ ആൽഗകൾ ആദ്യം വെളിച്ചത്തിലേക്കും ഓക്സിജൻ രഹിതമായ അവസ്ഥയിലേക്കും തുറന്നുകാട്ടപ്പെടുകയും പിന്നീട് വെളിച്ചത്തിൽ എത്തുകയും ചെയ്താൽ നിമിഷങ്ങൾക്കുള്ളിൽ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. എനർജി & എൻവയോൺമെൻ്റൽ സയൻസ് ജേണലിലെ 2018 ലെ പ്രസിദ്ധീകരണത്തിൽ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തതുപോലെ, ആൽഗകളുടെ ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദനം മൂന്ന് ദിവസത്തേക്ക് നീട്ടുന്നതിനുള്ള ഒരു മാർഗം സംഘം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു.

കൃത്രിമ ഫോട്ടോസിന്തസിസ് മേഖലയിലും ശാസ്ത്രജ്ഞർ പുരോഗതി കൈവരിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, ബെർക്ക്‌ലിയിലെ കാലിഫോർണിയ സർവകലാശാലയിലെ ഒരു സംഘം ഗവേഷകർ, അർദ്ധചാലക നാനോവയറുകളും ബാക്ടീരിയകളും ഉപയോഗിച്ച് കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് പിടിച്ചെടുക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു കൃത്രിമ സംവിധാനം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. സൂര്യപ്രകാശത്തിൻ്റെ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിച്ച് ഒരു പ്രത്യേക ബാക്‌ടീരിയയുടെ ഒരു കൂട്ടം ജൈവ-അനുയോജ്യമായ പ്രകാശം ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന നാനോവയറുകൾ സംയോജിപ്പിച്ച് കാർബൺ ഡൈ ഓക്‌സൈഡ് ഇന്ധനമോ പോളിമറുകളോ ആക്കി മാറ്റുന്നു. 2015-ൽ നാനോ ലെറ്റേഴ്‌സ് ജേണലിൽ ടീം അവരുടെ പ്രോജക്റ്റ് പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.

2016-ൽ, ഇതേ ഗ്രൂപ്പിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ സയൻസ് ജേണലിൽ ഒരു പഠനം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു, സൂര്യപ്രകാശം, വെള്ളം, കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ദ്രാവക ഇന്ധനം ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ പ്രത്യേകം എഞ്ചിനീയറിംഗ് ബാക്ടീരിയകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന മറ്റൊരു കൃത്രിമ ഫോട്ടോസിന്തസിസ് സിസ്റ്റം വിവരിച്ചു. പൊതുവേ, സസ്യങ്ങൾക്ക് സൂര്യൻ്റെ ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ 1% മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കാനാകൂ, കൂടാതെ പ്രകാശസംശ്ലേഷണ സമയത്ത് ജൈവ സംയുക്തങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇതിനു വിപരീതമായി, കൃത്രിമ ഫോട്ടോസിന്തസിസ് സിസ്റ്റത്തിന് സൂര്യൻ്റെ ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ 10% ജൈവ സംയുക്തങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിഞ്ഞു.

ഫോട്ടോസിന്തസിസ് പോലുള്ള പ്രകൃതിദത്ത പ്രക്രിയകൾ പഠിക്കുന്നത്, പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ വിവിധ സ്രോതസ്സുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള പുതിയ മാർഗ്ഗങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞരെ സഹായിക്കുന്നു. പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിൽ സസ്യങ്ങളും ബാക്ടീരിയകളും സൂര്യപ്രകാശം വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതിനാൽ കൃത്രിമ ഫോട്ടോസിന്തസിസ് പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദ ഇന്ധനം സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു ലോജിക്കൽ ഘട്ടമാണ്.

ലേഖനം lifecience.com-ൽ നിന്നുള്ള മെറ്റീരിയലുകൾ ഉപയോഗിച്ചു

(1,663 പേർ കണ്ടു | ഇന്ന് 1 പേർ കണ്ടു)

മികച്ച വായു ശുദ്ധീകരണ സസ്യങ്ങൾ