Model Answer
0 min readIntroduction
उष्णकटिबंधीय घासें, जैसे कि गन्ना, मक्का और ज्वार, C4 पौधों के उदाहरण हैं। C4 पौधों में प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया C3 पौधों से भिन्न होती है। C3 पौधों में, कार्बन डाइऑक्साइड सीधे रुबिस्को (RuBisCO) एंजाइम द्वारा स्वीकार किया जाता है, जबकि C4 पौधों में, कार्बन डाइऑक्साइड पहले मेसोफिल कोशिकाओं में फॉस्फोएनोलपाइरुवेट (PEP) द्वारा स्वीकार किया जाता है, और फिर बंडल शीथ कोशिकाओं में स्थानांतरित किया जाता है, जहाँ यह रुबिस्को द्वारा स्वीकार किया जाता है। इस प्रक्रिया को हैच-स्लैक मार्ग (Hatch-Slack cycle) के रूप में जाना जाता है। यह मार्ग C4 पौधों को उच्च तापमान और कम जल उपलब्धता की स्थितियों में बेहतर प्रदर्शन करने में मदद करता है।
C4 पौधों में कार्बन यौगिकीकरण का लाक्षणिक मार्ग (हैच-स्लैक मार्ग)
हैच-स्लैक मार्ग, C4 पौधों में कार्बन डाइऑक्साइड के स्थिरीकरण का एक विशेष तरीका है। यह मार्ग दो मुख्य चरणों में विभाजित है:
1. मेसोफिल कोशिकाओं में कार्बन डाइऑक्साइड का प्रारंभिक स्थिरीकरण
- कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) मेसोफिल कोशिकाओं में प्रवेश करता है।
- यहां, फॉस्फोएनोलपाइरुवेट (PEP) कार्बोक्सिलेज़ (PEP carboxylase) नामक एंजाइम CO2 को फॉस्फोएनोलपाइरुवेट (PEP) के साथ जोड़कर ऑक्सलोएसिटेट (OAA) बनाता है।
- ऑक्सलोएसिटेट (OAA) फिर मैलेट में परिवर्तित हो जाता है।
- मैलेट बंडल शीथ कोशिकाओं में स्थानांतरित हो जाता है।
2. बंडल शीथ कोशिकाओं में कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई और केल्विन चक्र
- बंडल शीथ कोशिकाओं में, मैलेट डीकार्बोक्सिलेट होकर पाइरूवेट और CO2 में टूट जाता है।
- यह CO2 केल्विन चक्र में प्रवेश करता है, जहाँ यह शर्करा में परिवर्तित हो जाता है।
- पाइरूवेट मेसोफिल कोशिकाओं में वापस चला जाता है, जहाँ यह PEP में पुनर्जीवित होता है।
इस प्रक्रिया में, CO2 को सीधे रुबिस्को द्वारा स्वीकार करने के बजाय, पहले PEP कार्बोक्सिलेज़ द्वारा स्वीकार किया जाता है, जो CO2 के प्रति अधिक आत्मीयता रखता है और ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।
हैच-स्लैक मार्ग के लाभ
- जल उपयोग दक्षता में वृद्धि: C4 पौधे C3 पौधों की तुलना में कम स्टोमेटा खोलते हैं, जिससे वाष्पोत्सर्जन कम होता है और जल उपयोग दक्षता बढ़ जाती है।
- उच्च तापमान में बेहतर प्रकाश संश्लेषण क्षमता: PEP कार्बोक्सिलेज़ रुबिस्को की तुलना में उच्च तापमान पर अधिक प्रभावी ढंग से काम करता है, जिससे C4 पौधे गर्म जलवायु में बेहतर प्रदर्शन करते हैं।
- फोटोरेस्पिरेशन में कमी: C4 मार्ग फोटोरेस्पिरेशन को कम करता है, जो प्रकाश संश्लेषण की दक्षता को कम करता है।
- नाइट्रोजन उपयोग दक्षता में वृद्धि: C4 पौधों को C3 पौधों की तुलना में कम नाइट्रोजन की आवश्यकता होती है।
C4 पौधों के उदाहरणों में मक्का, गन्ना, ज्वार, बाजरा, और कुछ उष्णकटिबंधीय घासें शामिल हैं। ये पौधे गर्म और शुष्क जलवायु में अच्छी तरह से अनुकूलित होते हैं।
| विशेषता | C3 पौधे | C4 पौधे |
|---|---|---|
| प्रारंभिक CO2 स्वीकर्ता | RuBP | PEP |
| एंजाइम | RuBisCO | PEP कार्बोक्सिलेज़ |
| फोटोरेस्पिरेशन | महत्वपूर्ण | न्यूनतम |
| जल उपयोग दक्षता | कम | उच्च |
Conclusion
संक्षेप में, हैच-स्लैक मार्ग C4 पौधों में कार्बन यौगिकीकरण का एक लाक्षणिक मार्ग है जो उन्हें उच्च तापमान और कम जल उपलब्धता की स्थितियों में बेहतर प्रदर्शन करने में मदद करता है। यह मार्ग जल उपयोग दक्षता में वृद्धि, फोटोरेस्पिरेशन में कमी और उच्च तापमान में बेहतर प्रकाश संश्लेषण क्षमता जैसे कई लाभ प्रदान करता है। C4 पौधों की यह क्षमता उन्हें उष्णकटिबंधीय और अर्ध-शुष्क क्षेत्रों में महत्वपूर्ण बनाती 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.