కిరణజన్య సంయోగక్రియ
ఆకుపచ్చని మొక్కలు నీటిని, కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ ను వినియోగించుకుని కాంతి, క్లోరోఫిల్ సహాయంతో గ్లూకోజ్ లేదా కార్బోహైడ్రేట్లను తయారుచేసుకునే క్రియను కిరణజన్య సంయోగక్రియ అంటారు. ఈ చర్య ఒక కాంతి రసాయన చర్య. మొక్కల్లోని ఆకుపచ్చ భాగాలైన పత్రాల్లో కిరణజన్య సంయోగక్రియ జరుగుతుంది. కాబట్టి, పత్రాన్ని ఆహార కర్మాగారం లేదా ఆహార ఉత్పాదక భాగంగా పిలుస్తారు. పత్రం నిర్మాణం కిరణజన్య సంయోగక్రియ జరగడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది. దీనిలోని కణాల్లో హరిత రేణువులనే కణాంగాలు ఉంటాయి. వీటిలో కిరణజన్య సంయోగక్రియకు సంబంధించిన చర్యలు జరుగుతాయి. పత్రంలోని పత్ర రంధ్రాల ద్వారా కార్బన్ డై ఆక్సైడ్, ఆక్సిజన్ ప్రసారం జరుగుతుంది. కిరణజన్య సంయోగ క్రియ చర్యను మొత్తం కింది సమీకరణం ద్వారా సూచించవచ్చు.
పై చర్యలో కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ చివరికి గ్లూకోజ్ గా మారుతుంది. కాంతి నీటిని విశ్లేషిస్తుంది. దీంతో నీటి నుంచి ఆక్సిజన్ వెలువడుతుంది. ఈ ప్రక్రియను నీటి కాంతి విశ్లేషన అంటారు. కిరణజన్య సంయోగక్రియకు అవసరమైన పత్రహరితం అనేది ఒక వర్ణద్రవ్యం. మొక్కలు ఆకుపచ్చగా ఉండటానికి కారణం ఇదే. పత్రహరితంలో ఉండే మూలకం మెగ్నీషియం.
హరితరేణువులో పత్రహరితంతో పాటు ఇతర వర్ణద్రవ్యాలు ఉంటాయి. ఇవి ఒక సమూహంగా హరితరేణువులో దొంతరలుగా ఉండే థైలకాయిడ్ల పొరలో అమరి ఉంటాయి. వర్ణ ద్రవ్య సహూహాలు చర్యా కేంద్రాలుగా నిర్మతమై ఉంటాయి. ఈ కేంద్రాలు కాంతిచర్యావ్యవస్థ-1, కాంతిచర్యావ్యవస్థ- II అనే రకాలుగా ఉంటాయి. ఈ చర్యాకేంద్రాల్లో ఉన్న వర్ణద్రవ్యాలు కాంతిని గ్రహిస్తాయి. వర్ణద్రవ్యాల్లో పత్రహరితం మాత్రమే కాంతిని ఉపయోగించుకుంటుంది. ఇతర వర్ణద్రవ్యాలు పత్రహరితాన్ని కాంతి తీక్షణత నుంచి రక్షిస్తాయి. కాబట్టి, వీటిని రక్షక వర్ణ ద్రవ్యాలు అంటారు.
కిరణజన్య సంయోగక్రియలో జరిగే చర్యలను రెండు రకాలుగా విభజించవచ్చు. అవి 1) కాంతి చర్యలు, 2) నిష్కాంతి చర్యలు. కాంతి చర్యలు కాంతి సమక్షంలోనే జరుగుతాయి. కాంతి కిరణాలు ఫోటాన్లనే రేణువులు. ఫోటాన్లలో ఉండే శక్తిని క్వాంటమ్ శక్తి అంటారు. చర్యా కేంద్రాల్లో ఉన్న పత్రహరితం కాంతిని శోషించి ఫోటాన్లలో ఉండే శక్తిని గ్రహిస్తుంది. దీనివల్ల పత్రహరితంలోని ఎలక్ట్రాన్ అధిక శక్తి స్థాయికి వెళుతుంది. ఎలక్ట్రాన్ గ్రహీతలు దీన్నుంచి ఎలక్ట్రాన్లను తీసుకుంటాయి. సైటోక్రోములు, ప్లాస్టోక్వినోన్లు, ఫెర్రిడాక్సిన్లు వంటివి ఎలక్ట్రాన్ వాహకాలుగా పని చేస్తాయి. ఎలక్ట్రాన్ వాహకాల ద్వారా ఎలక్ట్రాన్ల రవాణా, నీటి విశ్లేషణ జరగడంతో ప్రోటాన్లు
థైలకాయిడ్ పొర నుంచి అవర్ణికలోకి చేరతాయి. దీనివల్ల కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ గ్లూకోజ్ గా మారడానికి అవసరమైన శక్తి ఏర్పడుతుంది. ఈ శక్తి ఆడినో సైన్ ట్రై పాస్ఫేట్ (ఎ.టి.పి), నికోటినమైడ్ అడినిన్ డై న్యూక్లియోటైడ్ పాస్ఫేట్ (ఎన్.ఎ.డి.పి. హెచ్) రూపంలో ఉంటుంది. కాంతి చర్యల్లో కేవలం శక్తి మాత్రమే ఏర్పడుతుంది. గ్లూకోజ్ ఏర్పడదు.
నిష్కాంతి చర్యల్లో కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ వినియోగమై గ్లూకోజ్ గా మారుతుంది. ఈ చర్యలకు కాంతి అవసరం లేదు. అంటే, ఇవి కాంతి ఉన్నప్పుడు, లేనప్పుడు కూడా జరుగుతాయి. ఈ చర్యలన్నీ హరిత రేణువులోని ఆవర్ణికలో జరుగుతాయి. వీటిని గుర్తించింది మెల్విన్ కాల్విన్ అనే శాస్త్రవేత్త. కాబట్టి, ఈ వలయరూపంలో జరిగే చర్యలను నోబెల్ బహుమతి లభించింది. నిష్కాంతి చర్యల్లో మొదట కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ ను రిబ్యులోజ్ బిస్ పాస్ఫేట్ అనే పదార్థం గ్రహిస్తుంది. దీనివల్ల మొదట ఆరు కర్బన పరమాణువుల అస్థిర పదార్థం ఏర్పడి, వెంటనే స్థిర పదార్థమైన మూడు కర్బన పరమాణువులు ఉన్న పాస్ఫోగ్లిజరిక్ ఆమ్లం అనే పదార్థంగా మారుతుంది. ఇది కొన్ని చర్యల తరువాత గ్లిజరాల్డిహైడ్-3-పాస్ఫేట్ అనే పదార్థంగా మారుతుంది. దీన్నుంచి గ్లూకోజ్ ఏర్పడుతుంది. రిబ్యులోజ్ బిస్ పాస్ఫేట్ పునరుద్ధరణ జరుగుతుంది. ఇలా చర్యలన్నీ వలయరూపంలో జరుగుతాయి. కాంతి చర్యలో చివరికి ఏర్పడిన గ్లూకోజ్ పిండిపదార్థంగా మారుతుంది. కిరణజన్య సంయోగక్రియ నిర్మాణాత్మక చర్య. దీనిలో పదార్థాలు తయారవుతాయి. ఈ కిరణజన్య సంయోగక్రియలో ఆక్సిజన్ ఉత్పత్తి అవుతుందని హైడ్రిల్లా మొక్క ద్వారా నిరూపించవచ్చు. అయోడిన్ పరీక్ష ద్వారా పిండిపదార్థం ఏర్పడుతుందని తెలుస్తుంది. లైట్ స్క్రీన్ ప్రయోగం ద్వారా కిరణజన్య సంయోగక్రియకు కాంతి అవసరమని, ఆకు సగభాగంతో చేసే ప్రయోగం ద్వారా కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ అవసరమని నిరూపించవచ్చు.
RELATED TOPICS
Pages