Model Answer
0 min readIntroduction
प्रकाश श्वसन, जिसे फोटोरेस्पिरेशन भी कहा जाता है, एक ऐसी प्रक्रिया है जो पौधों में प्रकाश संश्लेषण के दौरान होती है, विशेष रूप से C3 पौधों में। यह प्रक्रिया रुबिस्को (RuBisCO) एंजाइम की ऑक्सीजन के प्रति आत्मीयता के कारण होती है, जिसके परिणामस्वरूप कार्बन डाइऑक्साइड के बजाय ऑक्सीजन का निर्धारण होता है। यह प्रक्रिया प्रकाश संश्लेषण की दक्षता को कम करती है, लेकिन पौधों के लिए कुछ अनुकूलन लाभ प्रदान करती है। प्रकाश श्वसन की जैवरासायनिक क्रियाओं को समझना पौधों के चयापचय और पारिस्थितिक भूमिकाओं को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।
प्रकाश श्वसन के जैवरासायनिक क्रियाओं के विभाग
प्रकाश श्वसन एक जटिल प्रक्रिया है जिसे तीन मुख्य विभागों में विभाजित किया जा सकता है:
1. ग्लाइकोलेट मार्ग (Glycolate Pathway)
- यह प्रक्रिया क्लोरोप्लास्ट में शुरू होती है। जब रुबिस्को ऑक्सीजन को बांधता है, तो यह राइबुलोज-1,5-बिसफॉस्फेट (RuBP) के साथ प्रतिक्रिया करके 2-फॉस्फोग्लिकोलेट (2-phosphoglycolate) बनाता है।
- 2-फॉस्फोग्लिकोलेट को फिर फॉस्फेटेज द्वारा ग्लाइकोलेट में परिवर्तित किया जाता है।
- ग्लाइकोलेट को पेरोक्सिसोम में स्थानांतरित किया जाता है, जहाँ यह हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H2O2) का उपयोग करके ग्लाइऑक्सिलेट में ऑक्सीकृत होता है।
- ग्लाइऑक्सिलेट को फिर एमिनो ट्रांसफरेज द्वारा ग्लाइसिन में परिवर्तित किया जाता है।
2. फोटोरेस्पिरेशन (Photorespiration)
- ग्लाइसिन को माइटोकॉन्ड्रिया में स्थानांतरित किया जाता है, जहाँ यह दो अणुओं को मिलाकर सेरीन बनाता है। इस प्रक्रिया में अमोनिया (NH3) निकलता है।
- सेरीन को फिर पेरोक्सिसोम में वापस स्थानांतरित किया जाता है, जहाँ यह हाइड्रॉक्सीपाइरुवेट में परिवर्तित होता है।
- हाइड्रॉक्सीपाइरुवेट को फिर ग्लाइऑक्सिलेट और पाइरुवेट में परिवर्तित किया जाता है।
3. माइटोकॉन्ड्रियल चरण (Mitochondrial Phase)
- पाइरुवेट को फिर क्लोरोप्लास्ट में वापस स्थानांतरित किया जाता है और कैल्विन चक्र में प्रवेश करता है, जिससे कार्बन डाइऑक्साइड का निर्धारण हो सकता है।
- इस प्रक्रिया में खर्च हुई ऊर्जा और कार्बन को पुनः प्राप्त करने की कोशिश की जाती है, लेकिन यह प्रक्रिया प्रकाश संश्लेषण की तुलना में कम कुशल होती है।
इस पूरी प्रक्रिया में, क्लोरोप्लास्ट, पेरोक्सिसोम और माइटोकॉन्ड्रिया जैसे तीन ऑर्गेनेल शामिल होते हैं, जो इसे एक जटिल चयापचय मार्ग बनाते हैं।
प्रकाश श्वसन का महत्व
- तनाव सहिष्णुता: प्रकाश श्वसन पौधों को उच्च प्रकाश तीव्रता और तापमान पर होने वाले ऑक्सीडेटिव तनाव से बचाने में मदद करता है।
- नाइट्रोजन चयापचय: यह प्रक्रिया नाइट्रोजन चयापचय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, क्योंकि यह अमोनिया को पुनः प्राप्त करने और उसे पुनः उपयोग करने में मदद करती है।
- कार्बन संतुलन: हालांकि प्रकाश श्वसन प्रकाश संश्लेषण की दक्षता को कम करता है, लेकिन यह कार्बन संतुलन बनाए रखने में मदद करता है, खासकर उन परिस्थितियों में जहां कार्बन डाइऑक्साइड की उपलब्धता सीमित होती है।
- C3 और C4 पौधों में अंतर: C4 पौधों में प्रकाश श्वसन की दर C3 पौधों की तुलना में बहुत कम होती है, क्योंकि C4 पौधे कार्बन डाइऑक्साइड को अधिक कुशलता से केंद्रित करते हैं।
प्रकाश श्वसन एक जटिल प्रक्रिया है जो पौधों के जीवन और पारिस्थितिकी तंत्र में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
Conclusion
संक्षेप में, प्रकाश श्वसन एक जटिल जैवरासायनिक प्रक्रिया है जो क्लोरोप्लास्ट, पेरोक्सिसोम और माइटोकॉन्ड्रिया में होती है। यह प्रक्रिया रुबिस्को की ऑक्सीजन के प्रति आत्मीयता के कारण होती है और प्रकाश संश्लेषण की दक्षता को कम करती है, लेकिन पौधों को तनाव सहिष्णुता और नाइट्रोजन चयापचय में मदद करती है। प्रकाश श्वसन की समझ पौधों के चयापचय और पारिस्थितिक भूमिकाओं को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। भविष्य में, प्रकाश श्वसन को कम करने या समाप्त करने के लिए आनुवंशिक इंजीनियरिंग तकनीकों का उपयोग करके फसलों की उत्पादकता बढ़ाने पर ध्यान केंद्रित किया जा सकता है।
Answer Length
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