Photosynthesis in Higher Plants Class 11 One Shot | NCERT Biology Complete Chapter Revision

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5 chapters6 takeaways15 key terms5 questions

Overview

यह वीडियो उच्च पौधों में प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया को विस्तार से समझाता है। इसमें प्रकाश संश्लेषण की मूल परिभाषा, इसके लिए आवश्यक घटक, और विभिन्न ऐतिहासिक प्रयोगों पर चर्चा की गई है जिन्होंने इस प्रक्रिया की हमारी समझ को आकार दिया है। वीडियो क्लोरोप्लास्ट की संरचना, लाइट रिएक्शन और डार्क रिएक्शन के बीच अंतर, विभिन्न प्रकाश संश्लेषक पिगमेंट, और Z-स्किम जैसी महत्वपूर्ण अवधारणाओं को भी कवर करता है। अंत में, यह C3 और C4 पौधों के बीच अंतर और उनके प्रकाश संश्लेषण मार्गों पर प्रकाश डालता है।

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Chapters

प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा हरे पौधे प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, जिससे कार्बोहाइड्रेट (भोजन) बनता है और ऑक्सीजन निकलती है।
प्रकाश संश्लेषण के लिए प्रकाश ऊर्जा, जल और कार्बन डाइऑक्साइड आवश्यक हैं।
वेरिगेटेड लीफ एक्सपेरिमेंट ने दिखाया कि प्रकाश संश्लेषण के लिए क्लोरोफिल (हरा पिगमेंट) आवश्यक है।
हाफ लीफ एक्सपेरिमेंट ने साबित किया कि प्रकाश संश्लेषण के लिए प्रकाश आवश्यक है।
KOH सॉल्यूशन के साथ एक्सपेरिमेंट ने दिखाया कि कार्बन डाइऑक्साइड प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक है।

यह अध्याय प्रकाश संश्लेषण की मौलिक परिभाषा और इसके लिए आवश्यक बुनियादी घटकों को स्थापित करता है, साथ ही ऐतिहासिक प्रयोगों के माध्यम से इसकी समझ के विकास को दर्शाता है।

वेरिगेटेड लीफ एक्सपेरिमेंट में, पत्ती के हरे भागों में स्टार्च का पता चला, जबकि गैर-हरे भागों में नहीं, यह दर्शाता है कि क्लोरोफिल प्रकाश संश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण है।

जोसेफ प्रीस्टली ने बेल जार प्रयोगों के माध्यम से दिखाया कि पौधे हवा को शुद्ध करते हैं, जो कैंडल जलाने और चूहों को जीवित रखने के लिए आवश्यक है (ऑक्सीजन का उत्पादन)।
जैन इगन हाउस ने एक्वेटिक प्लांट (हाइड्रिला) का उपयोग करके प्रदर्शित किया कि प्रकाश की उपस्थिति में ऑक्सीजन के बुलबुले बनते हैं, जो प्रकाश संश्लेषण का संकेत देते हैं।
जूलियस वॉन सैक्स ने साबित किया कि पौधे ग्लूकोज बनाते हैं और इसे स्टार्च के रूप में संग्रहीत करते हैं।
टी.डब्ल्यू. एंगलमैन ने प्रिज्म का उपयोग करके दिखाया कि प्रकाश संश्लेषण ब्लू और रेड लाइट क्षेत्रों में सबसे अधिक होता है, जैसा कि एरोबिक बैक्टीरिया के संचय से पता चलता है।

यह खंड प्रकाश संश्लेषण की हमारी वर्तमान समझ को विकसित करने में महत्वपूर्ण वैज्ञानिकों के योगदान को रेखांकित करता है, जो प्रयोगों के माध्यम से प्रक्रिया के विभिन्न पहलुओं को उजागर करते हैं।

जैन इगन हाउस ने हाइड्रिला को पानी में रखकर और प्रकाश में रखने पर ऑक्सीजन के बुलबुले निकलते देखे, जबकि अंधेरे में रखने पर ऐसा नहीं हुआ।

क्लोरोप्लास्ट पादप कोशिकाओं में पाए जाने वाले अंग हैं जिनमें प्रकाश संश्लेषण होता है।
क्लोरोप्लास्ट में बाहरी और आंतरिक झिल्ली, स्ट्रोमा और ग्रेना (थायलाकोइड्स के ढेर) होते हैं।
लाइट रिएक्शन (फोटोकेमिकल रिएक्शन) थायलाकोइड झिल्ली में होती है, जहां प्रकाश ऊर्जा को एटीपी और एनएडीपीएच में परिवर्तित किया जाता है।
लाइट रिएक्शन में जल का विभाजन होता है, जिससे ऑक्सीजन निकलती है।
फोटोसिस्टम I (PS I) और फोटोसिस्टम II (PS II) लाइट रिएक्शन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

यह अध्याय प्रकाश संश्लेषण के सेलुलर स्थल (क्लोरोप्लास्ट) और प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करने वाली प्रारंभिक प्रतिक्रियाओं की व्याख्या करता है।

क्लोरोप्लास्ट की झिल्ली प्रणाली प्रकाश ऊर्जा को पकड़ती है और एटीपी और एनएडीपीएच का उत्पादन करती है, जो डार्क रिएक्शन के लिए ऊर्जा प्रदान करते हैं।

मुख्य पिगमेंट क्लोरोफिल ए है, जिसे 'चीफ पिगमेंट' या 'यूनिवर्सल पिगमेंट' कहा जाता है, जो प्रकाश को अवशोषित करता है।
क्लोरोफिल बी, कैरोटीनॉयड और ज़ैंथोफिल सहायक पिगमेंट हैं जो प्रकाश को अवशोषित करते हैं और ऊर्जा को क्लोरोफिल ए तक पहुंचाते हैं, साथ ही क्लोरोफिल ए को सुरक्षा भी प्रदान करते हैं।
पेपर क्रोमेटोग्राफी का उपयोग विभिन्न पिगमेंट को अलग करने के लिए किया जा सकता है।
Z-स्किम लाइट रिएक्शन का एक योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व है, जो दिखाता है कि कैसे इलेक्ट्रॉन PS II से PS I तक और फिर अंततः NADP+ को NADPH में बदलने के लिए आगे बढ़ते हैं।
लाइट रिएक्शन के दौरान प्रोटॉन ग्रेडिएंट के निर्माण से एटीपी का संश्लेषण होता है (केमीओस्मोटिक हाइपोथेसिस)।

यह खंड प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक विभिन्न पिगमेंट की भूमिका और लाइट रिएक्शन के दौरान ऊर्जा हस्तांतरण के जटिल मार्ग (Z-स्किम) को स्पष्ट करता है।

Z-स्किम में, इलेक्ट्रॉन PS II से निकलते हैं, इलेक्ट्रॉन ट्रांसपोर्ट श्रृंखला से गुजरते हैं, PS I द्वारा फिर से उत्तेजित होते हैं, और अंततः NADPH बनाते हैं, जबकि प्रोटॉन ग्रेडिएंट ATP संश्लेषण को संचालित करता है।

डार्क रिएक्शन (केल्विन साइकिल) स्ट्रोमा में होती है और इसमें एटीपी और एनएडीपीएच का उपयोग करके कार्बन डाइऑक्साइड को कार्बोहाइड्रेट में परिवर्तित किया जाता है।
C3 मार्ग में, पहला स्थिर उत्पाद 3-कार्बन यौगिक (PGA) होता है। यह सबसे आम मार्ग है।
C4 मार्ग में, पहला स्थिर उत्पाद 4-कार्बन यौगिक (ऑक्सालोएसीटेट) होता है। यह उन पौधों में पाया जाता है जो गर्म और शुष्क वातावरण में रहते हैं।
C4 मार्ग में CO2 को मेसोफिल कोशिकाओं से बंडल शीथ कोशिकाओं में ले जाया जाता है, जिससे प्रकाश श्वसन कम होता है और CO2 की सांद्रता बढ़ती है।

यह अध्याय प्रकाश संश्लेषण के दूसरे चरण, डार्क रिएक्शन, और दो मुख्य कार्बन फिक्सेशन मार्गों (C3 और C4) की व्याख्या करता है, जो विभिन्न पौधों की प्रजातियों में अनुकूलन को दर्शाते हैं।

C4 पौधों में, CO2 पहले मेसोफिल कोशिकाओं में पेपकेस एंजाइम द्वारा फिक्स किया जाता है, और फिर बंडल शीथ कोशिकाओं में केल्विन साइकिल में प्रवेश करने से पहले इसे मुक्त किया जाता है।

Key takeaways

1प्रकाश संश्लेषण वह मौलिक प्रक्रिया है जो पृथ्वी पर अधिकांश जीवन का समर्थन करती है, जो प्रकाश ऊर्जा को जैविक ऊर्जा में परिवर्तित करती है।
2प्रकाश संश्लेषण के लिए क्लोरोफिल, प्रकाश, जल और कार्बन डाइऑक्साइड आवश्यक हैं, और यह क्लोरोप्लास्ट के भीतर होता है।
3लाइट रिएक्शन प्रकाश ऊर्जा को एटीपी और एनएडीपीएच में परिवर्तित करती है, जबकि डार्क रिएक्शन इन ऊर्जा अणुओं का उपयोग करके CO2 से शर्करा बनाती है।
4विभिन्न पिगमेंट प्रकाश को अवशोषित करने और ऊर्जा हस्तांतरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जिसमें क्लोरोफिल ए मुख्य पिगमेंट है।
5Z-स्किम लाइट रिएक्शन के दौरान इलेक्ट्रॉन प्रवाह का एक जटिल मार्ग है, जो एटीपी और एनएडीपीएच के उत्पादन की ओर ले जाता है।
6C3 और C4 मार्ग प्रकाश संश्लेषण के दो मुख्य तरीके हैं, जो विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुकूल होते हैं; C4 मार्ग उच्च तापमान और कम CO2 सांद्रता में अधिक कुशल होता है।

Key terms

प्रकाश संश्लेषण (Photosynthesis)क्लोरोप्लास्ट (Chloroplast)क्लोरोफिल (Chlorophyll)लाइट रिएक्शन (Light Reaction)डार्क रिएक्शन (Dark Reaction)एटीपी (ATP)एनएडीपीएच (NADPH)Z-स्किम (Z-scheme)फोटोसिस्टम I (PS I)फोटोसिस्टम II (PS II)C3 मार्ग (C3 Pathway)C4 मार्ग (C4 Pathway)केल्विन साइकिल (Calvin Cycle)मेसोफिल कोशिकाएं (Mesophyll cells)बंडल शीथ कोशिकाएं (Bundle sheath cells)

Test your understanding

1प्रकाश संश्लेषण में क्लोरोफिल ए की क्या भूमिका है और इसे 'चीफ पिगमेंट' क्यों कहा जाता है?
2लाइट रिएक्शन और डार्क रिएक्शन के बीच मुख्य अंतर क्या हैं, और वे कहाँ होती हैं?
3Z-स्किम क्या है और यह लाइट रिएक्शन के दौरान ऊर्जा उत्पादन में कैसे योगदान देता है?
4C3 और C4 पौधों के प्रकाश संश्लेषण मार्गों में क्या अंतर हैं, और ये अंतर उनके अनुकूलन को कैसे प्रभावित करते हैं?
5प्रकाश संश्लेषण के लिए कार्बन डाइऑक्साइड क्यों आवश्यक है, और यह प्रक्रिया में कैसे शामिल होता है?