Model Answer
0 min readIntroduction
प्रकाश संश्लेषण, पौधों द्वारा सूर्य के प्रकाश का उपयोग करके कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज और ऑक्सीजन में बदलने की प्रक्रिया है। यह प्रक्रिया पृथ्वी पर जीवन के लिए आधारभूत है। प्रकाश संश्लेषण के दो मुख्य मार्ग हैं: C₃ और C₄। C₃ प्रकाश संश्लेषण, पौधों में सबसे आम प्रक्रिया है, जबकि C₄ प्रकाश संश्लेषण कुछ पौधों में पाया जाता है जो गर्म और शुष्क वातावरण में अनुकूलित होते हैं। हाल के वर्षों में, जलवायु परिवर्तन के कारण C₄ पौधों का महत्व बढ़ गया है, क्योंकि वे अधिक कुशल जल उपयोग और उच्च तापमान सहिष्णुता प्रदान करते हैं।
C₃ प्रकाश संश्लेषण
C₃ प्रकाश संश्लेषण में, पहली स्थिर उत्पाद 3-फॉस्फोग्लिसरेट (3-PGA) होता है, जिसमें तीन कार्बन परमाणु होते हैं। यह प्रक्रिया क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में होती है। C₃ पौधे, जैसे कि गेहूं, चावल और सोयाबीन, अपेक्षाकृत ठंडे और नम वातावरण में अच्छी तरह से विकसित होते हैं। हालांकि, वे फोटोश्वसन के प्रति संवेदनशील होते हैं, जो ऊर्जा के नुकसान का कारण बनता है जब ऑक्सीजन की सांद्रता कार्बन डाइऑक्साइड से अधिक होती है।
C₄ प्रकाश संश्लेषण
C₄ प्रकाश संश्लेषण में, पहली स्थिर उत्पाद ऑक्सैलोएसेटेट होता है, जिसमें चार कार्बन परमाणु होते हैं। यह प्रक्रिया क्लोरोप्लास्ट के बाहरी झिल्ली के आसपास स्थित मेसोफिल कोशिकाओं में होती है। C₄ पौधे, जैसे कि मक्का, गन्ना और चारा, गर्म और शुष्क वातावरण में अच्छी तरह से विकसित होते हैं। वे C₃ पौधों की तुलना में अधिक कुशल होते हैं क्योंकि वे फोटोश्वसन को कम करते हैं। C₄ चक्र में, कार्बन डाइऑक्साइड को पहले मेसोफिल कोशिकाओं में फिक्स किया जाता है, फिर इसे बंडेल शीथ कोशिकाओं में स्थानांतरित किया जाता है, जहां C₃ प्रकाश संश्लेषण होता है।
C₃ और C₄ प्रकाश संश्लेषण के बीच अंतर
| विशेषता | C₃ प्रकाश संश्लेषण | C₄ प्रकाश संश्लेषण |
|---|---|---|
| पहली स्थिर उत्पाद | 3-फॉस्फोग्लिसरेट (3-PGA) | ऑक्सैलोएसेटेट |
| कोशिकाएँ जहाँ यह होता है | क्लोरोप्लास्ट का स्ट्रोमा | मेसोफिल और बंडेल शीथ कोशिकाएँ |
| वातावरण | ठंडा और नम | गर्म और शुष्क |
| फोटोश्वसन | उच्च | कम |
| जल उपयोग दक्षता | कम | उच्च |
C₄ चक्र का जैविक महत्व
C₄ चक्र पौधों को कई लाभ प्रदान करता है, विशेष रूप से गर्म और शुष्क वातावरण में:
- फोटोश्वसन में कमी: C₄ पौधों में, कार्बन डाइऑक्साइड को मेसोफिल कोशिकाओं में फिक्स किया जाता है और फिर बंडेल शीथ कोशिकाओं में स्थानांतरित किया जाता है, जहाँ ऑक्सीजन की सांद्रता कम होती है। यह फोटोश्वसन को कम करता है और ऊर्जा के नुकसान को कम करता है।
- जल उपयोग दक्षता में वृद्धि: C₄ पौधों को C₃ पौधों की तुलना में कम पानी की आवश्यकता होती है क्योंकि वे अधिक कुशल प्रकाश संश्लेषण करते हैं।
- उच्च तापमान सहिष्णुता: C₄ पौधे उच्च तापमान पर C₃ पौधों की तुलना में बेहतर प्रदर्शन करते हैं।
उदाहरण के लिए, मक्का (maize) एक C₄ पौधा है जो शुष्क क्षेत्रों में अच्छी तरह से विकसित होता है। यह गेहूं और चावल जैसे C₃ पौधों की तुलना में अधिक जल उपयोग कुशल है और उच्च तापमान को सहन कर सकता है। 2023 में, भारत सरकार ने C₄ पौधों की खेती को बढ़ावा देने के लिए 'राष्ट्रीय कृषि रणनीति' के तहत कई योजनाएं शुरू की हैं।
C₄ प्रकाश संश्लेषण की सीमाएँ
हालांकि C₄ प्रकाश संश्लेषण के कई फायदे हैं, इसकी कुछ सीमाएँ भी हैं। C₄ पौधों को C₃ पौधों की तुलना में अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, क्योंकि उन्हें कार्बन डाइऑक्साइड को मेसोफिल कोशिकाओं से बंडेल शीथ कोशिकाओं में स्थानांतरित करने की आवश्यकता होती है।
Conclusion
संक्षेप में, C₃ और C₄ प्रकाश संश्लेषण पौधों में कार्बन डाइऑक्साइड को फिक्स करने के दो अलग-अलग तरीके हैं। C₃ प्रकाश संश्लेषण सबसे आम प्रक्रिया है, जबकि C₄ प्रकाश संश्लेषण कुछ पौधों में पाया जाता है जो गर्म और शुष्क वातावरण में अनुकूलित होते हैं। C₄ चक्र का जैविक महत्व इसकी उच्च जल उपयोग दक्षता और उच्च तापमान सहिष्णुता में निहित है। जलवायु परिवर्तन के संदर्भ में, C₄ पौधों की खेती को बढ़ावा देना खाद्य सुरक्षा के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है।
Answer Length
This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.