UPSC MainsBOTANY-PAPER-I201415 Marks
Q7.

शैवालों में पाये जाने वाले वर्णकों (पिगमेंट) का विवरण लिखिये ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, शैवालों में पाए जाने वाले विभिन्न वर्णकों (पिगमेंट) की विस्तृत जानकारी देनी होगी। उत्तर में वर्णकों के प्रकार, उनकी संरचना, कार्य और शैवालों के विभिन्न समूहों में उनकी उपस्थिति का वर्णन करना आवश्यक है। संरचनात्मक रूप से, वर्णकों को क्लोरोफिल, कैरोटीनॉयड, फिकोबिलिन आदि समूहों में वर्गीकृत किया जा सकता है। प्रत्येक वर्णक के बारे में विस्तार से बताना होगा।

Model Answer

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Introduction

शैवाल (Algae) विविध प्रकार के प्रकाश संश्लेषी (photosynthetic) जीव हैं जो जलीय वातावरण में पाए जाते हैं। ये जीव प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया द्वारा अपना भोजन स्वयं बनाते हैं, जिसके लिए वर्णक (pigments) महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। वर्णक प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और इसे रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। शैवालों में विभिन्न प्रकार के वर्णक पाए जाते हैं, जो उन्हें विभिन्न रंगों में दिखाई देते हैं और प्रकाश संश्लेषण की दक्षता को प्रभावित करते हैं। शैवालों में पाए जाने वाले वर्णकों का अध्ययन शैवालों के वर्गीकरण और पारिस्थितिक भूमिका को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।

शैवालों में पाए जाने वाले वर्णक

शैवालों में विभिन्न प्रकार के वर्णक पाए जाते हैं, जिन्हें मुख्य रूप से निम्नलिखित समूहों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

1. क्लोरोफिल (Chlorophyll)

क्लोरोफिल सबसे महत्वपूर्ण वर्णक है जो प्रकाश संश्लेषण में भाग लेता है। यह प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करता है और इसे रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है। शैवालों में क्लोरोफिल a और क्लोरोफिल b दो मुख्य प्रकार पाए जाते हैं।

  • क्लोरोफिल a: यह सभी प्रकाश संश्लेषी जीवों में पाया जाता है और प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक है।
  • क्लोरोफिल b: यह हरे शैवालों और स्थलीय पौधों में पाया जाता है और क्लोरोफिल a को प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करने में मदद करता है।

2. कैरोटीनॉयड (Carotenoids)

कैरोटीनॉयड पीले, नारंगी और लाल रंग के वर्णक होते हैं। ये क्लोरोफिल को प्रकाश क्षति से बचाने में मदद करते हैं और प्रकाश संश्लेषण में भी भाग लेते हैं।

  • कैरोटीन: यह नारंगी रंग का वर्णक है जो गाजर और अन्य सब्जियों में पाया जाता है।
  • ज़ैंथोफिल: यह पीले रंग का वर्णक है जो मक्का और अन्य फसलों में पाया जाता है।

3. फिकोबिलिन (Phycobilins)

फिकोबिलिन लाल और नीले रंग के वर्णक होते हैं जो लाल शैवालों (Red algae) और साइनोबैक्टीरिया (Cyanobacteria) में पाए जाते हैं। ये वर्णक गहरे पानी में प्रकाश संश्लेषण करने में मदद करते हैं, जहाँ अन्य वर्णक प्रकाश को अवशोषित करने में असमर्थ होते हैं।

  • फिकोएरिथ्रिन: यह लाल रंग का वर्णक है जो लाल शैवालों में पाया जाता है।
  • फिकोसायनिन: यह नीला रंग का वर्णक है जो साइनोबैक्टीरिया में पाया जाता है।

4. अन्य वर्णक

उपरोक्त वर्णकों के अलावा, शैवालों में कुछ अन्य वर्णक भी पाए जाते हैं, जैसे कि:

  • माइकोबिलिन: यह हरे-नीले शैवालों में पाया जाता है।
  • स्किफोसिन: यह डायटम (Diatoms) में पाया जाता है।

शैवालों के विभिन्न समूहों में वर्णकों की उपस्थिति

शैवाल समूह मुख्य वर्णक अन्य वर्णक
हरा शैवाल (Green algae) क्लोरोफिल a, क्लोरोफिल b कैरोटीनॉयड
लाल शैवाल (Red algae) फिकोएरिथ्रिन, क्लोरोफिल a फिकोसायनिन, कैरोटीनॉयड
भूरा शैवाल (Brown algae) क्लोरोफिल a, क्लोरोफिल c फ्यूकोक्सैंथिन, कैरोटीनॉयड
डायटम (Diatoms) क्लोरोफिल a, क्लोरोफिल c स्किफोसिन, कैरोटीनॉयड

वर्णकों की उपस्थिति शैवालों को उनके विशिष्ट रंग प्रदान करती है और उनकी प्रकाश संश्लेषी क्षमता को निर्धारित करती है।

Conclusion

शैवालों में पाए जाने वाले वर्णक प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक हैं और शैवालों के वर्गीकरण और पारिस्थितिक भूमिका को समझने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। क्लोरोफिल, कैरोटीनॉयड और फिकोबिलिन जैसे वर्णक शैवालों को विभिन्न रंगों में दिखाई देते हैं और प्रकाश संश्लेषण की दक्षता को प्रभावित करते हैं। शैवालों में वर्णकों का अध्ययन जलीय पारिस्थितिकी तंत्र के स्वास्थ्य और उत्पादकता को समझने के लिए भी महत्वपूर्ण 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.

Additional Resources

Key Definitions

प्रकाश संश्लेषण (Photosynthesis)
प्रकाश संश्लेषण एक प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे, शैवाल और कुछ बैक्टीरिया प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करके कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज और ऑक्सीजन में परिवर्तित करते हैं।
वर्णक (Pigment)
वर्णक एक ऐसा पदार्थ है जो प्रकाश के कुछ विशिष्ट तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करता है और अन्य को परावर्तित करता है, जिससे उसे रंग मिलता है।

Key Statistics

वैश्विक ऑक्सीजन उत्पादन में शैवालों का योगदान लगभग 50-85% अनुमानित है।

Source: National Geographic (2023)

शैवाल बायोमास से बायोडीजल उत्पादन की क्षमता लगभग 10,000-20,000 लीटर प्रति हेक्टेयर प्रति वर्ष है।

Source: Renewable and Sustainable Energy Reviews (2018)

Examples

लाल शैवाल और गहरे पानी में प्रकाश संश्लेषण

लाल शैवाल फिकोएरिथ्रिन वर्णक के कारण गहरे पानी में भी प्रकाश संश्लेषण करने में सक्षम होते हैं, जहाँ अन्य शैवाल प्रकाश की कमी के कारण जीवित नहीं रह पाते।

Frequently Asked Questions

क्या शैवालों में वर्णक तापमान से प्रभावित होते हैं?

हाँ, शैवालों में वर्णक तापमान से प्रभावित होते हैं। उच्च तापमान पर वर्णकों का विघटन हो सकता है, जिससे प्रकाश संश्लेषण की दक्षता कम हो जाती है।

Topics Covered

BotanyBiologyAlgaePigmentsPhotosynthesis