वनस्पति विज्ञान (Botany) NEET प्रश्न हिंदी में — उत्तर सहित MCQ अभ्यास

C₄-पादप C₃-पादपों की तुलना में प्रकाश संश्लेषण में अधिक दक्ष होते हैं परंतु अधिक ऊर्जा व्यय करते हैं। इनकी पर्ण कोशिकाओं में हरितलवकों की संख्या अधिक होती है। C₄-पादपों की पत्तियों में संवहन पूल बड़ी मृदूतकीय कोशिकाओं के पूलाच्छद से घिरे रहते हैं, जो आगे पर्णमध्योतक कोशिकाओं से घिरे होते हैं। पूलाच्छद कोशिकाओं के हरितलवक बड़े होते हैं तथा उनमें सदैव ग्रैना होते हैं, जबकि पर्णमध्योतक कोशिकाओं के हरितलवक छोटे होते हैं।

चक्रीय प्रकाश-फॉस्फोरिलीकरण में केवल वर्णक तंत्र-I भाग लेता है। जब फोटॉन PS-I को सक्रिय करते हैं, तो इलेक्ट्रॉनों का एक युग्म उच्च ऊर्जा स्तर पर पहुँच जाता है। इन्हें प्राथमिक ग्राही ग्रहण करता है, जो इन्हें फेरेडॉक्सिन, प्लास्टोक्विनोन, साइटोक्रोम संकुल, प्लास्टोसायनिन तथा अंत में पुनः PS-I के अभिक्रिया केंद्र, अर्थात् P₇₀₀ तक पहुँचा देता है। इलेक्ट्रॉन अंतरण के प्रत्येक चरण पर इलेक्ट्रॉन स्थितिज ऊर्जा खोते हैं। इनकी यह अधोगामी यात्रा परिवहन शृंखला द्वारा थाइलैकॉइड झिल्ली के आर-पार H⁺ पंप करने में प्रयुक्त होती है। इस प्रकार स्थापित प्रोटॉन प्रवणता ATP (2 अणु) के निर्माण के लिए उत्तरदायी होती है। NADP का NADPH + H⁺ में अपचयन नहीं होता।

C₄-पादपों में क्रांज शारीरिकी होती है। C₄-पादपों की पत्तियों में संवहन पूल मृदूतकीय कोशिकाओं के पूलाच्छद से घिरे रहते हैं, जो आगे पर्णमध्योतक कोशिकाओं से घिरे होते हैं। पूलाच्छद कोशिकाओं के हरितलवक बड़े होते हैं तथा उनमें सदैव ग्रैना होते हैं जबकि पर्णमध्योतक कोशिकाओं के हरितलवक छोटे होते हैं। C₄-पादप C₃-पादपों की तुलना में प्रकाश संश्लेषण की दृष्टि से अधिक दक्ष होते हैं क्योंकि इनमें अधिक हरितलवक होते हैं।

प्रकाश श्वसन केवल C₃-पादपों में होता है। यह क्लोरोफिलयुक्त ऊतकों में होता है। उच्च ताप तथा उच्च ऑक्सीजन सांद्रता पर RuBP कार्बोक्सिलेज की बंधुता CO₂ के प्रति घटती है तथा O₂ के प्रति बढ़ती है।

प्रकाश संश्लेषण CO₂ लेता है तथा O₂ मुक्त करता है, जबकि श्वसन O₂ का उपयोग करता है तथा CO₂ मुक्त करता है। यदि प्रकाश कारक संतृप्तकारी हो, तो वायुमंडल में CO₂ की एक निश्चित सांद्रता होगी जिस पर प्रकाश संश्लेषण की दर श्वसन की दर के बराबर होगी। इसे कार्बन डाइऑक्साइड क्षतिपूर्ति बिंदु कहते हैं। C₄-पादपों का CO₂ क्षतिपूर्ति बिंदु बहुत कम होता है।

प्रकाशतंत्र II के उत्तेजित क्लोरोफिल अणु से निकले इलेक्ट्रॉन सर्वप्रथम क्विनोन द्वारा ग्रहण किए जाते हैं। प्रकाशतंत्र II कुछ इलेक्ट्रॉन वाहकों सहित एक प्रकाश संश्लेषी वर्णक तंत्र है जो ग्रैना थाइलैकॉइड के संपीडित भाग में स्थित होता है। प्रकाशतंत्र II में क्लोरोफिल a, b तथा कैरोटीनॉइड होते हैं। PS II के अन्य घटक फीओफाइटिन, प्लास्टोक्विनोन (PQ), साइटोक्रोम संकुल तथा नीले रंग का ताम्रयुक्त प्लास्टोसायनिन हैं।

C₄-पादपों में क्रांज शारीरिकी होती है। C₄-पादपों की पत्तियों में संवहन पूल मृदूतकीय कोशिकाओं के पूलाच्छद से घिरे रहते हैं, जो आगे पर्णमध्योतक कोशिकाओं से घिरे होते हैं। C₄-पादपों में हैच तथा स्लैक पथ में दो कार्बोक्सिलीकरण अभिक्रियाएँ होती हैं, एक पर्णमध्योतक कोशिकाओं के हरितलवक में तथा दूसरी पूलाच्छद कोशिकाओं के हरितलवक में। प्रारंभिक CO₂ स्थिरीकरण पर्णमध्योतक कोशिकाओं में होता है जहाँ प्राथमिक CO₂ ग्राही फॉस्फोइनॉल पाइरुवेट है तथा ऑक्सैलोऐसीटेट बनता है। ऑक्सैलोऐसीटेट अपचयित होकर मैलिक अम्ल बनाता है। पर्णमध्योतक कोशिकाओं के हरितलवकों से मैलिक अम्ल पूलाच्छद कोशिकाओं के हरितलवकों में स्थानांतरित होकर विकार्बोक्सिलीकृत होता है तथा CO₂ एवं पाइरुविक अम्ल बनाता है। यह CO₂ पुनः C₃ चक्र द्वारा स्थिर होती है।

पादपों में रंध्र दो छोटी विशिष्ट हरी अधिचर्म कोशिकाओं से घिरा रहता है जिन्हें द्वार कोशिकाएँ कहते हैं। द्वार कोशिकाएँ आकार में छोटी होती हैं तथा इसीलिए स्फीति परिवर्तनों से शीघ्र प्रभावित होती हैं।

मंड D-ग्लूकोस का उच्च अणुभार वाला बहुलक है जिसमें α 1 → 4 बंध होते हैं। यह हरितलवकों में संश्लेषित होता है क्योंकि यह प्रकाश संश्लेषण के स्थायी अंत्य उत्पादों में से एक है। यह पादपों में सर्वाधिक प्रचुर तथा सामान्य संचयी बहुशर्करा है, अतः मनुष्य एवं शाकाहारियों का प्रमुख आहार है।

पादपों के संचयी अंगों में कार्बोहाइड्रेट सामान्यतः मंड के रूप में पाए जाते हैं। यह रासायनिक रूप से अक्रियाशील तथा परासरणीय रूप से निष्क्रिय बहुशर्करा है जिसका अणुभार बहुत अधिक होता है। कार्बोहाइड्रेट सजीवों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। मंड तथा अन्य बहुशर्कराएँ पादपों में, विशेषकर बीजों, कंदों आदि में ऊर्जा संचय का कार्य करती हैं, जो मनुष्य सहित जंतुओं के लिए ऊर्जा का प्रमुख स्रोत हैं।

जब P_r लाल प्रकाश (660-665 nm) अवशोषित करता है तो यह P_fr रूप में बदल जाता है तथा जब P_fr सुदूर लाल प्रकाश (730-735 nm) अवशोषित करता है तो यह P_r रूप में बदल जाता है।

प्रकाश श्वसन की प्रथम अभिक्रिया हरितलवक के स्ट्रोमा में होती है। इस अभिक्रिया में RuBP (राइबुलोस 1-5 बाइफॉस्फेट) रुबिस्को की उपस्थिति में एक ऑक्सीजन अणु का उपभोग करता है।

परॉक्सीसोम में हरितलवक से स्थानांतरित ग्लाइकोलेट O₂ ग्रहण करके ग्लाइऑक्सिलेट बनाता है जबकि उपोत्पाद के रूप में H₂O₂ मुक्त होता है।

प्रकाश श्वसन एक प्रकार का श्वसन है जो परॉक्सीसोम नामक छोटे कोशिकांगों में होता है, तथा चूँकि यह केवल प्रकाश में होता है, इसे प्रकाश श्वसन कहते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया में होने वाले सामान्य श्वसन अथवा अप्रकाशिक श्वसन के विपरीत, प्रकाश श्वसन में न तो ATP बनता है और न ही अपचयित NAD। मुक्त ऊर्जा ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाती है। निम्न कार्बन डाइऑक्साइड तथा उच्च ऑक्सीजन सांद्रता की दशाओं में, जो सामान्य वायुमंडलीय दशाएँ हैं, प्रकाश संश्लेषण द्वारा स्थिरीकृत कार्बन का 30-50 प्रतिशत तक भाग प्रकाश श्वसन द्वारा कार्बन डाइऑक्साइड के रूप में नष्ट हो सकता है तथा उसे स्थिर करने में लगी ऊर्जा पादप के लिए व्यर्थ हो जाती है।

प्रकाशतंत्र II में Mn²⁺ युक्त प्रोटीनों का एक संकुल होता है, जिसे जल-अपघटन केंद्र कहते हैं, जो जल से इलेक्ट्रॉन निकालकर ऑक्सीजन तथा प्रोटॉन मुक्त करता है और उन इलेक्ट्रॉनों को P₆₈₀ अणुओं तक पहुँचाकर उन्हें मूल अवस्था में लौटा देता है। इस प्रक्रिया में मैंगनीज आयनों की विशेष भूमिका होती है किंतु क्लोराइड तथा कैल्सियम आयन भी सहायक होते हैं।