Solar energy is converted into chemical energy during / सौर ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है

Solar energy is converted into chemical energy during / सौर ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है

 

(1) Transpiration / वाष्पोत्सर्जन
(2) Photosynthesis / प्रकाश संश्लेषण
(3) Diffusion / प्रसार
(4) Osmosis / ऑस्मोसिस

( SSC CPO Sub- Inspector Exam. 05.09.2004 )

 

Answer / उत्तर :-

(2) Photosynthesis / प्रकाश संश्लेषण

 

 

Explanation / व्याख्या :-

प्रकाश संश्लेषण में, सौर ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। रासायनिक ऊर्जा ग्लूकोज (चीनी) के रूप में संग्रहित होती है। कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और सूर्य के प्रकाश का उपयोग ग्लूकोज, ऑक्सीजन और पानी के उत्पादन के लिए किया जाता है। प्रकाश संश्लेषण एक प्रक्रिया है जिसका उपयोग पौधों और अन्य जीवों द्वारा सूर्य से प्राप्त प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है जिसका उपयोग जीवों की गतिविधियों को बढ़ावा देने के लिए किया जा सकता है। प्रकाश संश्लेषण पौधों, शैवाल और बैक्टीरिया की कई प्रजातियों में होता है, लेकिन आर्किया में नहीं। प्रकाश संश्लेषक जीवों को फोटो-ऑटोट्रॉफ़ कहा जाता है, क्योंकि वे अपना भोजन स्वयं बना सकते हैं। पौधों, शैवाल और साइनोबैक्टीरिया में, प्रकाश संश्लेषण कार्बन डाइऑक्साइड और पानी का उपयोग करता है, ऑक्सीजन को अपशिष्ट उत्पाद के रूप में छोड़ता है। प्रकाश संश्लेषण पृथ्वी पर सभी एरोबिक जीवन के लिए महत्वपूर्ण है।

प्रक्रिया

प्रकाश संश्लेषण के दौरान, पौधे हवा और मिट्टी से कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) और पानी (H2O) लेते हैं। पादप कोशिका के भीतर, पानी का ऑक्सीकरण होता है, जिसका अर्थ है कि यह इलेक्ट्रॉनों को खो देता है, जबकि कार्बन डाइऑक्साइड कम हो जाता है, जिसका अर्थ है कि यह इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करता है। यह पानी को ऑक्सीजन में और कार्बन डाइऑक्साइड को ग्लूकोज में बदल देता है। संयंत्र तब ऑक्सीजन को वापस हवा में छोड़ता है, और ग्लूकोज अणुओं के भीतर ऊर्जा संग्रहीत करता है।

क्लोरोफिल

पादप कोशिका के अंदर क्लोरोप्लास्ट नामक छोटे अंग होते हैं, जो सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा को संचित करते हैं। क्लोरोप्लास्ट के थायलाकोइड झिल्ली के भीतर क्लोरोफिल नामक एक प्रकाश-अवशोषित वर्णक होता है, जो पौधे को हरा रंग देने के लिए जिम्मेदार होता है। प्रकाश संश्लेषण के दौरान, क्लोरोफिल नीली और लाल-प्रकाश तरंगों से ऊर्जा को अवशोषित करता है, और हरे-प्रकाश तरंगों को दर्शाता है, जिससे पौधे हरा दिखाई देता है।

प्रकाश-निर्भर प्रतिक्रियाएं बनाम प्रकाश-स्वतंत्र प्रतिक्रियाएं

जबकि प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के पीछे कई चरण हैं, इसे दो प्रमुख चरणों में विभाजित किया जा सकता है: प्रकाश-निर्भर प्रतिक्रियाएं और प्रकाश-स्वतंत्र प्रतिक्रियाएं। प्रकाश-निर्भर प्रतिक्रिया थायलाकोइड झिल्ली के भीतर होती है और इसके लिए सूर्य के प्रकाश की एक स्थिर धारा की आवश्यकता होती है, इसलिए इसका नाम प्रकाश-निर्भर प्रतिक्रिया है। क्लोरोफिल प्रकाश तरंगों से ऊर्जा को अवशोषित करता है, जो एटीपी और एनएडीपीएच अणुओं के रूप में रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। प्रकाश-स्वतंत्र चरण, जिसे केल्विन चक्र के रूप में भी जाना जाता है, स्ट्रोमा में होता है, थायलाकोइड झिल्ली और क्लोरोप्लास्ट झिल्ली के बीच का स्थान, और इसमें प्रकाश की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए नाम प्रकाश-स्वतंत्र प्रतिक्रिया है। इस चरण के दौरान, एटीपी और एनएडीपीएच अणुओं से ऊर्जा का उपयोग कार्बन डाइऑक्साइड से ग्लूकोज जैसे कार्बोहाइड्रेट अणुओं को इकट्ठा करने के लिए किया जाता है।

C3 और C4 प्रकाश संश्लेषण

हालांकि, प्रकाश संश्लेषण के सभी रूपों को समान रूप से नहीं बनाया जाता है। प्रकाश संश्लेषण विभिन्न प्रकार के होते हैं, जिनमें C3 प्रकाश संश्लेषण और C4 प्रकाश संश्लेषण शामिल हैं। C3 प्रकाश संश्लेषण का उपयोग अधिकांश पौधों द्वारा किया जाता है। इसमें केल्विन चक्र के दौरान 3-फॉस्फोग्लिसरिक एसिड नामक तीन-कार्बन यौगिक का उत्पादन होता है, जो ग्लूकोज बन जाता है। दूसरी ओर, C4 प्रकाश संश्लेषण चार-कार्बन मध्यवर्ती यौगिक बनाता है, जो केल्विन चक्र के दौरान कार्बन डाइऑक्साइड और तीन-कार्बन यौगिक में विभाजित होता है। C4 प्रकाश संश्लेषण का एक लाभ यह है कि कार्बन के उच्च स्तर का उत्पादन करके, यह पौधों को अधिक प्रकाश या पानी के बिना वातावरण में पनपने देता है।

In photosynthesis, solar energy is converted to chemical energy. The chemical energy is stored in the form of glucose (sugar). Carbon dioxide, water, and sunlight are used to produce glucose, oxygen, and water. Photosynthesis is a process used by plants and other organisms to convert the light energy captured from the sun into chemical energy that can be used to fuel the organi sm’ s activities. Photosynthesis occurs in plants, algae, and many species of bacteria, but not in archaea. Photosynthetic organisms are called photo-autotrophs, since they can create their own food. In plants, algae, and cyanobacteria, photosynthesis uses carbon dioxide and water, releasing oxygen as a waste product. Photosynthesis is vital for all aerobic life on Earth.

The process

During photosynthesis, plants take in carbon dioxide (CO2) and water (H2O) from the air and soil. Within the plant cell, the water is oxidized, meaning it loses electrons, while the carbon dioxide is reduced, meaning it gains electrons. This transforms the water into oxygen and the carbon dioxide into glucose. The plant then releases the oxygen back into the air, and stores energy within the glucose molecules.

Chlorophyll

Inside the plant cell are small organelles called chloroplasts, which store the energy of sunlight. Within the thylakoid membranes of the chloroplast is a light-absorbing pigment called chlorophyll, which is responsible for giving the plant its green color. During photosynthesis, chlorophyll absorbs energy from blue- and red-light waves, and reflects green-light waves, making the plant appear green.

Light-dependent reactions vs. light-independent reactions

While there are many steps behind the process of photosynthesis, it can be broken down into two major stages: light-dependent reactions and light-independent reactions. The light-dependent reaction takes place within the thylakoid membrane and requires a steady stream of sunlight, hence the name light-dependent reaction. The chlorophyll absorbs energy from the light waves, which is converted into chemical energy in the form of the molecules ATP and NADPH. The light-independent stage, also known as the Calvin Cycle, takes place in the stroma, the space between the thylakoid membranes and the chloroplast membranes, and does not require light, hence the name light-independent reaction. During this stage, energy from the ATP and NADPH molecules is used to assemble carbohydrate molecules, like glucose, from carbon dioxide.

C3 and C4 photosynthesis

Not all forms of photosynthesis are created equal, however. There are different types of photosynthesis, including C3 photosynthesis and C4 photosynthesis. C3 photosynthesis is used by the majority of plants. It involves producing a three-carbon compound called 3-phosphoglyceric acid during the Calvin Cycle, which goes on to become glucose. C4 photosynthesis, on the other hand, produces a four-carbon intermediate compound, which splits into carbon dioxide and a three-carbon compound during the Calvin Cycle. A benefit of C4 photosynthesis is that by producing higher levels of carbon, it allows plants to thrive in environments without much light or water.