Model Answer
0 min readIntroduction
सी.ए.एम. (Crassulacean Acid Metabolism) एक विशेष प्रकार का प्रकाश संश्लेषण है जो कुछ पौधों में पाया जाता है, विशेष रूप से शुष्क क्षेत्रों में। यह पौधों को पानी की कमी की परिस्थितियों में जीवित रहने में मदद करता है। इस प्रक्रिया में, पौधे रात में स्टोमेटा (stomata) खोलते हैं और CO₂ को अवशोषित करते हैं, जिसे मैलिक एसिड के रूप में संग्रहीत किया जाता है। दिन के दौरान, स्टोमेटा बंद रहते हैं और संग्रहीत CO₂ का उपयोग प्रकाश संश्लेषण के लिए किया जाता है। यह प्रक्रिया C3 और C4 पादपों से भिन्न है और शुष्क जलवायु में पौधों के अस्तित्व के लिए महत्वपूर्ण है।
सी.ए.एम. पादपों में CO₂ यौगिकीकरण की प्रक्रिया
सी.ए.एम. पादपों में CO₂ यौगिकीकरण एक जटिल प्रक्रिया है जो दो मुख्य चरणों में विभाजित है: रात्रि चरण और दैव चरण।
रात्रि चरण (Night Phase)
- रात के समय, स्टोमेटा खुलते हैं, जिससे CO₂ वायुमंडल से पत्तियों में प्रवेश करता है।
- CO₂ फॉस्फोएनोलपाइरूवेट कार्बोक्सिलेज़ (PEP carboxylase) नामक एंजाइम द्वारा फॉस्फोएनोलपाइरूवेट (PEP) के साथ मिलकर ऑक्सलोएसिटिक एसिड (OAA) बनाता है।
- ऑक्सलोएसिटिक एसिड मैलिक एसिड में परिवर्तित हो जाता है और वैक्यूल (vacuole) में संग्रहीत किया जाता है।
- इस प्रक्रिया में ATP की आवश्यकता नहीं होती है।
दैव चरण (Day Phase)
- दिन के समय, स्टोमेटा बंद रहते हैं, जिससे पानी का नुकसान कम होता है।
- संग्रहीत मैलिक एसिड वैक्यूल से साइटोसोल में वापस आ जाता है।
- मैलिक एसिड डीकार्बोक्सिलेज़ (malic enzyme) एंजाइम द्वारा पाइरूवेट और CO₂ में विघटित हो जाता है।
- उत्पन्न CO₂ केल्विन चक्र (Calvin cycle) में प्रवेश करता है और शर्करा का उत्पादन करता है।
- पाइरूवेट वापस PEP में परिवर्तित हो जाता है, जिसके लिए ATP की आवश्यकता होती है।
C3, C4 और CAM पादपों के बीच तुलना
| विशेषता | C3 पादप | C4 पादप | CAM पादप |
|---|---|---|---|
| स्टोमेटा का खुलना | दिन में खुला | दिन में खुला | रात में खुला, दिन में बंद |
| CO₂ का प्रारंभिक बंधन | RuBisCO द्वारा सीधे RuBP के साथ | PEP carboxylase द्वारा PEP के साथ | PEP carboxylase द्वारा PEP के साथ (रात में) |
| प्रकाश संश्लेषण की दक्षता | कम | उच्च | बहुत उच्च (शुष्क परिस्थितियों में) |
| पानी का नुकसान | अधिक | कम | बहुत कम |
| उदाहरण | गेहूं, चावल | मकई, गन्ना | कैक्टस, अनानास |
सी.ए.एम. पादपों का अनुकूलन
सी.ए.एम. पादप शुष्क जलवायु में जीवित रहने के लिए विशेष रूप से अनुकूलित होते हैं। रात में स्टोमेटा खोलने से पानी का नुकसान कम होता है, क्योंकि रात के समय तापमान कम होता है और आर्द्रता अधिक होती है। मैलिक एसिड के रूप में CO₂ का भंडारण दिन के समय प्रकाश संश्लेषण के लिए CO₂ की आपूर्ति सुनिश्चित करता है, भले ही स्टोमेटा बंद हों।
Conclusion
सी.ए.एम. पादपों में CO₂ यौगिकीकरण एक महत्वपूर्ण अनुकूलन प्रक्रिया है जो उन्हें शुष्क और अर्ध-शुष्क वातावरण में जीवित रहने में सक्षम बनाती है। यह प्रक्रिया C3 और C4 पादपों से अलग है और पानी के संरक्षण के लिए एक प्रभावी रणनीति प्रदान करती है। जलवायु परिवर्तन के संदर्भ में, सी.ए.एम. पादपों की समझ और संरक्षण महत्वपूर्ण है, क्योंकि वे शुष्क क्षेत्रों में पारिस्थितिक तंत्र को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
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.