Model Answer
0 min readIntroduction
प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे सूर्य के प्रकाश का उपयोग करके कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज और ऑक्सीजन में परिवर्तित करते हैं। यह पृथ्वी पर जीवन के लिए एक मूलभूत प्रक्रिया है। C3 पौधे प्रकाश संश्लेषण का सबसे आम प्रकार हैं, लेकिन C4 और CAM पौधे गर्म, शुष्क वातावरण में अधिक कुशल होते हैं। C4 चक्र, जिसे हैच-स्लैक चक्र के रूप में भी जाना जाता है, एक प्रकाश संश्लेषण मार्ग है जो कुछ पौधों में पाया जाता है जो गर्म, शुष्क वातावरण में विकसित हुए हैं। यह C3 पौधों की तुलना में पानी के उपयोग की दक्षता को बढ़ाता है।
C4 चक्र का विस्तृत विवरण
C4 चक्र एक विशेष प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया है जो कुछ पौधों में पाई जाती है, विशेष रूप से गर्म और शुष्क जलवायु में। यह C3 पौधों की तुलना में अधिक कुशल है क्योंकि यह पानी के नुकसान को कम करता है और कार्बन डाइऑक्साइड को अधिक कुशलता से केंद्रित करता है। C4 चक्र को दो मुख्य चरणों में विभाजित किया जा सकता है:
1. मेसोफिल कोशिका में कार्बन डाइऑक्साइड का निर्धारण
- C4 पौधों में, कार्बन डाइऑक्साइड को पहले मेसोफिल कोशिकाओं में निर्धारित किया जाता है।
- यहाँ, एंजाइम PEP कार्बोक्सिलेज़ (PEPcase) फॉस्फोएनोलपाइरूवेट (PEP) के साथ कार्बन डाइऑक्साइड को मिलाकर ऑक्सालोएसीटेट (OAA) बनाता है।
- ऑक्सालोएसीटेट एक 4-कार्बन यौगिक है, इसलिए इस प्रक्रिया को C4 चक्र कहा जाता है।
- ऑक्सालोएसीटेट को फिर मैलेट या एस्पार्टेट में परिवर्तित किया जाता है, जो बंडल शीथ कोशिकाओं में स्थानांतरित हो जाते हैं।
2. बंडल शीथ कोशिका में कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई और केल्विन चक्र
- बंडल शीथ कोशिकाओं में, मैलेट या एस्पार्टेट को डीकार्बोक्सिलेट किया जाता है, जिससे कार्बन डाइऑक्साइड निकलता है।
- यह कार्बन डाइऑक्साइड केल्विन चक्र में प्रवेश करता है, जहाँ इसे ग्लूकोज में परिवर्तित किया जाता है।
- बंडल शीथ कोशिकाएं C3 कोशिकाओं के समान होती हैं और रुबिस्को एंजाइम का उपयोग करती हैं।
- C4 चक्र कार्बन डाइऑक्साइड को बंडल शीथ कोशिकाओं में केंद्रित करके रुबिस्को की ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करने की संभावना को कम करता है, जिससे फोटोरेस्पिरेशन कम हो जाता है।
C3, C4 और CAM पौधों के बीच अंतर
C3, C4 और CAM पौधे प्रकाश संश्लेषण के विभिन्न मार्गों का उपयोग करते हैं। प्रत्येक मार्ग विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए अनुकूलित है।
| विशेषता | C3 पौधे | C4 पौधे | CAM पौधे |
|---|---|---|---|
| प्राथमिक कार्बन निर्धारण उत्पाद | 3-फॉस्फोग्लिसरेट (3-PGA) | ऑक्सालोएसीटेट (OAA) | मैलिक एसिड |
| प्रकाश संश्लेषण की दक्षता | मध्यम | उच्च | उच्च (लेकिन धीमी वृद्धि दर) |
| पानी का उपयोग दक्षता | कम | उच्च | बहुत उच्च |
| फोटोरेस्पिरेशन | महत्वपूर्ण | न्यूनतम | न्यूनतम |
| जलवायु | ठंडी और नम जलवायु | गर्म और शुष्क जलवायु | बहुत गर्म और शुष्क जलवायु |
| उदाहरण | गेहूं, चावल, सोयाबीन | मकई, गन्ना, ज्वार | कैक्टस, पाइनएप्पल, रसीले पौधे |
C3 पौधे सबसे आम प्रकार के पौधे हैं और ठंडी और नम जलवायु में पाए जाते हैं। C4 पौधे गर्म और शुष्क जलवायु में पाए जाते हैं और पानी के उपयोग की दक्षता में अधिक होते हैं। CAM पौधे बहुत गर्म और शुष्क जलवायु में पाए जाते हैं और पानी के उपयोग की दक्षता में सबसे अधिक होते हैं। वे रात में स्टोमेटा खोलते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड को मैलिक एसिड के रूप में संग्रहीत करते हैं, और दिन में स्टोमेटा बंद रखते हैं और केल्विन चक्र चलाते हैं।
Conclusion
संक्षेप में, C4 चक्र एक अनुकूलन है जो कुछ पौधों को गर्म और शुष्क वातावरण में प्रकाश संश्लेषण करने की अनुमति देता है। C3, C4 और CAM पौधे प्रकाश संश्लेषण के विभिन्न मार्गों का उपयोग करते हैं, प्रत्येक मार्ग विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए अनुकूलित है। इन पौधों के बीच अंतर को समझना पारिस्थितिक तंत्र में उनकी भूमिका और कृषि में उनकी संभावित उपयोगिता को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। भविष्य में, जलवायु परिवर्तन के संदर्भ में, C4 और CAM पौधों की जल उपयोग दक्षता का अध्ययन और उनका उपयोग महत्वपूर्ण हो सकता है।
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