Photosynthesis | Biology Study Material | Druvitha Science

 

మన జీవన విధానంలో కిరణజన్య సంయోగక్రియ

• ఒక పదార్ధం తయారు అవడానికి శక్తి అవసరము.
• ఆకులకు ఆకుపచ్చ రంగు క్లోరోఫిల్ అనే వర్ణద్రవ్యం వలన కలుగుతుంది.
• కిరణజన్య సంయోగక్రియ ఆకుపచ్చ మొక్కలలో ఉండే హరిత రేణువులు సూర్యకాంతిలో కార్బన్ డై ఆక్సయిడ్, నీరు ఉపయోగించి కార్బోహైడ్రేట్ తయారుచేసే కాంతి రసాయన చర్య.
• కిరణజన్య సంయోగక్రియలో మాత్రమే ఆక్సిజన్ సృష్టించబడుతుందని హైడ్రిల్లా మొక్క ప్రయోగం ద్వారా చూపవచ్చు. కిరణజన్య సంయోగక్రియలో ఆకులలో పిండి పదార్థం ఏర్పడుతుంది. అయోడినను పరీక్షకము (రిఏజెంట్)గా ఉపయోగించి పిండి పదార్థం ఉనికిని తెలుసుకోవచ్చు.
• అయోడిన్ వేసిన తరువాత నీలిరంగుగా మారితే అది పిండిపదార్థం ఉనికి తెలియచేస్తుంది.

కిరణజన్య సంయోగక్రియ కారకాలు

• కిరణజన్య సంయోగక్రియ సామర్థ్యంపై ప్రభావం చూపే కారకాలను (a) బాహ్యకారకాలని, (b) అంతర కారకాలని వర్గీకరించవచ్చు. వర్గీకరించవచ్చు.
• బాహ్యకారకాలు కాంతి, కార్బన్ డై ఆక్సయిలు. అంతర కారకాలు హరితరేణువులు (పత్రహరితము), నీరు.
• కాంతికిరణాలు 'ఫొటానులు' అని పిలువబడే అతిచిన్న రేణువులు. ఒక ఫొటోన్ లో ఉండే శక్తిని క్వాంటమ్ అని అంటారు.
• మనకు కనబడే కాంతి 400-700nm మధ్య వుంటుంది. ఇది UV మరియు IR ల మధ్య ఉంటుంది.
• మనకు కనబడే కాంతి ఏడురంగుల (VIBGYOR) మిశ్రమము.
• ఏ కాంతి తరంగదైర్ఘ్యము ఎక్కువ గ్రహిస్తుందో అది కిరణజన్య సంయోగక్రియకు ఎక్కువ శక్తిని అందజేస్తుంది.
• వర్ణపటం (స్పెక్ట్రమ్)లో ఇది రుణ, నీలికాంతులకు దగ్గరగా ఉండి, ఎక్కువ కిరణజన్య సంయోగక్రియ జరుపుతుంది. ఆకుపచ్చ రంగు కాంతిని, హరితవర్ణ ద్రవ్యము పరావర్తనం చేస్తుంది.
• హరితరేణువులో ఉండే థైలకాయిడ్ పొరమీద ఉన్న పత్రహరిత అణువులు, కాంతిలోని శక్తిని శోషించి, కిరణజన్య సంయోగక్రియా చర్యలను ప్రారంభిస్తాయి.
• కార్బన్ డై ఆక్సయిడ్ వాతావరణంలో సుమారు 0.03% పరిమాణంలో ఉంది. ఇది పత్రరంధ్రాల ద్వారా కణాలలోకి విసరణ ద్వారా ప్రవేశిస్తుంది.
• పొటాషియం హైడ్రాక్సయిడ్ కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ ను శోషిస్తుంది.
• పత్రాల బాహ్య చర్మంలో సొమేటా అని పిలువబడే పత్రరంధ్రాలు ఉంటాయి.
• పత్రం కింద భాగంలో ఉండే పత్రరంధ్రాల సంఖ్యను బట్టి వాయువుల శోషణ రేటు ఆధారపడి ఉంటుంది. పత్రరంధ్రాల అమరిక తీరు గోళ్ళకు వేసుకొనే రంగు పాలిష్ తో అధ్యయనం చేయవచ్చు.
• వేరుచేసిన పత్రహరిత వర్ణద్రవ్యాలు కిరణజన్య సంయోగక్రియకు సహాయపడవు.
• ఆకుపచ్చ మొక్కలన్నిటిలోను త్వచము (Membrane) తో కూడిన హరితరేణువులు ఉంటాయి.
• హరిత రేణువులు చక్రాభం (Discoid) గా ఉండి లోపల వర్ణరహిత అవర్ణిక (Stroma) తో నిండి ఉంటుంది.
• అవర్ణిక దొంతర దొంతరులుగా ఉండే థైలకాయితో నింపబడి ఉంటుంది. దీనినే పటలికారాశి లేక గ్రానమ్ అంటారు. ఇవి అవర్ణిక పటలికల (Stroma lamellae)తో కలుపబడి ఉంటాయి.
• పత్రహరితము దాని అనుబంధ వర్ణద్రవ్య అణువులు థైలకాయిడ్ త్వచము పై అమరి దానిమీద చర్యాకేంద్రాలుగా నిర్మించబడి ఉంటాయి.
• ఈ కేంద్రాలు కాంతి చర్య వ్యవస్థ I (PSI) మరియు కాంతి చర్య వ్యవస్థ II (PSII) అని రెండు రకాలుగా ఉంటాయి. 

(కిరణజన్య సంయోగక్రియలో వెలుతురులో మాత్రమే జరిగే చర్యలను కాంతి చర్యలను అంటారు. కార్బన్ స్థాపనకు అవసరమయ్యే శక్తి ఈ దశలో తయారవుతుంది)

1. ఎలక్ట్రానులను అందించే పదార్థాన్ని దాత అని, గ్రహించే దానిని గ్రహీత అని పిలుస్తారు.
2. ఎలక్ట్రాన్ గ్రహీతలకు ఉదాహరణలు : నికోటిన్ అమైడ్ అడినైన్ డై న్యూక్లియోటైడ్, (కుప్లంగా NAD అంటారు), నికోటిన్ అమైడ్ అడినైన్ డై న్యూక్లియోటైడ్ ఫాస్పేట్ (NADP), సైటోక్రోమ్లు, ప్లాస్టోక్వినోన్లు, ఫెర్రిడాక్సిన్లు మొదలైనవి.
3. ఒక ఎలక్ట్రాన్ గ్రహీత క్షయకరణచెందితే, అది హైడ్రోజన్, ఎలక్ట్రాన్లను మరో గ్రహీత అణువులకు బదిలీ చేస్తుంది.
4. కిణజన్య సంయోగక్రియ శక్తితో కూడిన అణువులను తయారుచేస్తుంది.
5. హైడ్రోజన్ పరమాణువులో ఒక ప్రొటాన్ (ధనాత్మక), ఒక ఎలక్ట్రాన్ (రుణాత్మక) రేణువులు ఉన్నాయి
6. ప్రొటాన్ కదలికలో ఉండేశక్తిని, జీవవ్యవస్థలో ఎడినోసిన్ ట్రైఫాస్ఫేట్ (ATP) అనే అణువులో నిక్షిప్తము, నిల్వచేయబడుతుంది.
7. శక్తి అవసరమైనపుడు ATP జలవిశ్లేషణచెంది, ఎడినోసిన్ డై ఫాస్ఫేట్ (ADP) గా మారి, శక్తి విడుదల చేస్తుంది.
8. కాంతిచే ఉత్తేజకమయిన పత్రహరితం నీటి అణువును ఛేదించే ప్రక్రియను నీటి కాంతి విశ్లేషణ (Photolysis - photo = light; lysis = breakdown) అంటారు.
9. కాంతిచర్యల అంతిమ ఉత్పత్తులు ఆక్సిజన్, NADPH మరియు ATP.
10. కార్బన్ డై ఆక్సైడు ఉపయోగపడి, గ్లూకోజ్ ఏర్పడాలంటే NADPH, ATPల ఉత్పత్తి అవసరము.
11. కొన్ని చర్యలకు కాంతి అవసరంలేదు. వీటిని నిష్కాంతి చర్యలు అంటారు.
12. హరితరేణువులలోని అవర్ణికలో జరిగే చర్యల పరంపరగా, కార్బన్ డై ఆక్సయిడ్ వినియోగించబడు గ్లూకోజ్ ఉత్పత్తి అవుతుంది.
13. మెల్విన్ కాల్విన్ అనే అమెరికా శాస్త్రజ్ఞుడు కార్బన్ డై ఆక్సైడు గ్లూకోజ్ గా మారే చర్యలను గుర్తించాడు.
14. కార్బన్ డై ఆక్సైడు స్థాపనలో జరిగే చర్యల వలయాన్ని కాల్విన్ వలయం అంటారు. ఈ పరిశోధన చేసినందుకు కాల్వినుకు నోబెల్ బహుమతి లభించింది.
15. కార్బన్ డై ఆక్సయిడ్ లో ఉండే కార్బన్ పరమాణువు, ఐదు కార్బన్ పరమాణువులుగల రైబ్యులోజ్ - 1-5 డై ఫాస్ఫేట్ చే స్థాపించబడి ఆరు కార్బన్ పరమాణువులుగల సమ్మేళనం ఏర్పడుతుంది. అది వెంటనే రెండు ఫాస్ఫోగ్లిసరిక్ ఆమ్ల (PGA) అణువులుగా విచ్ఛిన్నమవుతుంది.
16. PGA గ్లిసరాల్డిహైడ్ - 3 - ఫాస్ఫేట్ గా మారి, ఆ మార్పు చెందుతుంది.
17. ఆకుని మొక్క యొక్క ఆహారకర్మాగారం అని అంటారు.
18. పత్తి, ఆముదం వంటి మొక్కలలో, అన్నివేళలా అధిక కాంతి గ్రహించడానికి వీలుగా వాటి పత్రదళాలు వంగి ఉంటాయి. హరితరేణువులు, పత్రహరితం ఉండుటవలన ఆకు కిరణజన్య సంయోగక్రియకు ఒక ముఖ్య భాగంగా ఉంది.
19. పత్రానికి 1. పత్రదళము (Lamina) 2. పత్రవృంతము (Petiole) 3. పత్రపీఠము (Leaf base) అని మూడు భాగాలు ఉంటాయి.
20. పత్రములో విస్తరించిన భాగాన్ని పత్రదళం అంటారు.
21. పత్రదళ మధ్య భాగంలో ప్రధానంగా ఉన్న ఈ నెను నడిమి ఈనె (Midrib) అంటారు.
22. ఆకు కింది బాహ్య చర్మంలో ఎక్కువ సంఖ్యలో చిన్న రంధ్రాలు ఉంటాయి. వీటిని పత్రరంధ్రాలు అంటారు.
23. ప్రతి పత్రరంధ్రముకు ఇరువైపులా మూత్రపిండాకారపు రక్షక కణాలు ఉంటాయి.
24. ఆకు రెండు బాహ్య చర్మాల మధ్య ఉండే కణజాలాలను పత్రాంతర కణజాలం అంటారు.
25. పత్రాంతర కణజాలం వరుసలలో నిలువుగా అమర్చబడిన వాటిని సంభకణజాలమని, ఒక క్రమపద్ధతిలో లేకుండా, పెద్ద పత్రాంతర స్థలాలతో కూడిన కణజాలాన్ని స్పంజికణజాలమని అంటారు.
26. పత్రాంతర కణజాలాలలో ఎక్కువ హరితరేణువులు ఉంటాయి.
27. పత్రపు మధ్య ఈనె, ఇతర ఈ నెలలో ప్రసరణకణజాలము నిర్మించబడింది.
28. ప్రతి ప్రసరణ కణజాలంలో పోషక కణజాలం ఆకు అడుగు భాగంవైపున, దారుకణజాలం (Xylem) ఆకు పై భాగంవైపున
29. ఉండేటట్లు అమర్చబడి ఉంటాయి.
30. కిరణజన్య సంయోగక్రియ అధికంగా పత్రంలో పైభాగం వైపే జరుగుతుంది.
31. ఆకు ఇటూ, అటూ గాలిలో ఊగడానికి పత్రవృంతం, ఎక్కువ కాంతి గ్రహించడానికి పత్రదళం ఉన్నాయి.
32. హరిత రేణువులలో పగటి సమయంలో చక్కెర పిండి పదార్థంగాను, రాత్రి సమయంలో అది చక్కెరగాను మారుతుంది. ఆకును సౌరశక్తిని, రసాయనిక శక్తిగా మార్చడంలో ఒక అద్భుతమైన, సహజమైన యంత్రంగా పరిగణించవచ్చు.