वनस्पतींचे प्रकाशसंश्लेषण काय देते. प्रकाश संश्लेषण कोठे होतो?

वनस्पतींचे प्रकाशसंश्लेषण काय देते.

टीपः  जिवंत पदार्थ जे इतर खाद्य पदार्थांवर अवलंबून असतात त्यांना म्हणतात. हर्बिव्होरस, जसे गायी तसेच कीटकांवर पोषक वनस्पती, हीटरोट्रॉफची उदाहरणे आहेत. जिवंत प्राणी जे स्वतःचे अन्न तयार करतात त्यांना म्हणतात. हिरव्या वनस्पती आणि शैवाल हे ऑटोट्रॉफचे उदाहरण आहेत.

या लेखात आपण वनस्पतींमध्ये प्रकाश संश्लेषण कसे होतो आणि या प्रक्रियेसाठी आवश्यक असलेल्या स्थितींबद्दल अधिक जाणून घ्याल.

प्रकाश संश्लेषण परिभाषा

प्रकाशसंश्लेषण ही एक रासायनिक प्रक्रिया आहे ज्याद्वारे वनस्पती, काही आणि शेंगा कार्बन डाय ऑक्साईड आणि पाण्यामधून ग्लुकोज आणि ऑक्सिजन तयार करतात, केवळ उर्जा स्त्रोत म्हणूनच प्रकाश वापरतात.

पृथ्वीवरील जीवनासाठी ही प्रक्रिया अत्यंत महत्वाची आहे कारण ऑक्सिजन सोडल्याबद्दल धन्यवाद, ज्यावर सर्व आयुष्य अवलंबून असते.

 

वनस्पतींना ग्लूकोज (अन्न) आवश्यक का आहे?

 

मानवा आणि इतर जीवित गोष्टींप्रमाणे वनस्पतींना त्यांचे जीवन जगण्यासाठी पोषण आवश्यक आहे. वनस्पतींसाठी ग्लूकोजचे मूल्य खालीलप्रमाणे आहे:

 

प्रकाशसंश्लेषण-व्युत्पन्न ग्लूकोजचा वापर श्वसन प्रक्रियेत इतर महत्त्वपूर्ण प्रक्रियेसाठी आवश्यक असलेल्या ऊर्जा मुक्त करण्यासाठी केला जातो.

 

प्लांट पेशी देखील ग्लूकोजचा स्टार्चमध्ये रूपांतरित करतात, ज्यांचा वापर आवश्यक आहे. या कारणास्तव, मृत वनस्पती बायोमास म्हणून वापरल्या जातात कारण ते रासायनिक ऊर्जा साठवतात.

 

इतर रसायनांची निर्मिती करण्यासाठी देखील ग्लूकोज आवश्यक आहे, जसे प्रथिने, चरबी आणि भाज्या शर्करा, वाढत्या आणि आवश्यक इतर प्रक्रियांसाठी आवश्यक.

 

प्रकाश संश्लेषण चरण

 

प्रकाश संश्लेषणाची प्रक्रिया दोन अवस्थांमध्ये विभागली गेलीः प्रकाश आणि गडद.

 

प्रकाश संश्लेषणाचा प्रकाश टप्पा

 

नावाप्रमाणेच, प्रकाश पातळ्यांना सूर्यप्रकाशाची आवश्यकता असते. प्रकाश-आभासी प्रतिक्रियांमध्ये, सूर्यप्रकाशाची ऊर्जा क्लोरोफिलद्वारे शोषली जाते आणि इलेक्ट्रॉन कॅरिअर रेणू एनएडीपीएच (निकोटीनामाइड अॅडेनिन डिन्यूक्लियोटाइड फॉस्फेट) आणि ऊर्जा रेणू एटीपी (अॅडेनोसाइन ट्रायफोस्फेट) यांच्या स्वरूपात संग्रहित रासायनिक उर्जेमध्ये रूपांतरित केली जाते. क्लोरोप्लास्ट आतल्या थिलाकॉईड झुबकेमध्ये प्रकाशाचे चरण वाहतात.

प्रकाश संश्लेषण किंवा कॅल्व्हिन सायकलचा गडद अवस्था

गडद अवस्थेत किंवा केल्व्हिन चक्रात, प्रकाश टप्प्यात उत्साही इलेक्ट्रॉन कार्बन डाय ऑक्साइड रेणूंपासून कर्बोदकांमधे तयार होण्यास ऊर्जा प्रदान करतात. प्रकाश-स्वतंत्र पध्दतींना कधीकधी केल्व्हिन चक्र म्हणतात कारण प्रक्रियेच्या चक्रीय स्वरुपामुळे.

जरी गडद टप्प्यात प्रकाश वापरला जात नाही (आणि याचा परिणाम म्हणून ते दिवस किंवा रात्री येऊ शकतात), त्यांना प्रकाशावर प्रकाश-आश्रित प्रतिक्रियांच्या उत्पादनांची आवश्यकता असते. नवीन कार्बोहायड्रेट रेणू तयार करण्यासाठी प्रकाश-स्वतंत्र रेणू ऊर्जा अणू-एटीपी आणि एनएडीपीएचवर अवलंबून असतात. उर्जेचे हस्तांतरण केल्यानंतर, अधिक ऊर्जावान इलेक्ट्रॉन तयार करण्यासाठी ऊर्जा अणु प्रकाश चरणांमध्ये परत येतात. याव्यतिरिक्त, गडद अवस्थेतील अनेक एनजाइम प्रकाशाद्वारे सक्रिय केले जातात.

प्रकाशसंश्लेषणाच्या टप्प्यांचा स्कीम

टीपःयाचा अर्थ असा की गडद टप्प्याटप्प्याने रोशनी बर्याच काळापासून प्रकाशापासून वंचित राहिल्यास ते प्रकाशाच्या प्रवाहाच्या उत्पादनांचा वापर करीत नाहीत.

वनस्पती पाने च्या संरचनेत

पत्रकाच्या संरचनेविषयी अधिक जाणून घेतल्यास आम्ही प्रकाश संश्लेषणाचा पूर्ण अभ्यास करू शकत नाही. प्रकाश संश्लेषणाच्या प्रक्रियेत एक महत्वाची भूमिका बजावण्यासाठी पानांचे रुपांतर केले जाते.

पाने बाह्य बाह्य संरचना  क्षेत्र

नस्पतींची सर्वात महत्वाची वैशिष्टे म्हणजे पानांचे मोठे पृष्ठभाग. बहुतेक हिरव्या वनस्पतींमध्ये सपाट, सपाट आणि खुले पाने आहेत जे प्रकाश संश्लेषणासाठी आवश्यक असलेल्या सौर उर्जेचा (सूर्यप्रकाश) घेण्यास सक्षम असतात.

सेंट्रल वेन आणि पेटीओल

मध्य शिरा आणि पेटी एकत्र जोडले जातात आणि पानांचा आधार आहेत. दांडा पानांवर अशा प्रकारे स्थान ठेवतो की त्याला शक्य तितकी जास्त प्रकाश मिळतो.

लीफ ब्लेड ;साध्या पानांमध्ये एक पानांची प्लेट आणि जटिल असते - काही. लीफ ब्लेड - शीटच्या सर्वात महत्वाच्या घटकांपैकी एक, जो थेट प्रकाशसंश्लेषणाच्या प्रक्रियेत गुंतलेला असतो.

 

Veins

पाने मध्ये नसा एक नेटवर्क पाने stems पासून पाणी हस्तांतरित करते. नळ्यांद्वारे पाने पासून वनस्पती इतर भागांमध्ये वाटप केलेले ग्लुकोज देखील पाठविले जाते. याव्यतिरिक्त, शीटचे हे भाग सोलरलाईट अधिक कॅप्चर करण्यासाठी शीट प्लेटला सपोर्ट करते आणि ठेवतात. नसा (venation) चे स्थान वनस्पती प्रकारावर अवलंबून असते.पानांचा तळाचा भाग हा निम्न भाग आहे, जो स्टेमशी निगडीत आहे. बर्याचदा, पानांच्या पायावर स्टिप्यूलचे एक जोड असते.

 

पत्रक काठ

झाडाच्या प्रकारावर अवलंबून, लीफच्या काठावर एक भिन्न आकार असू शकतो, जसे: संपूर्ण, स्रेरेड, स्रेरेट, नॅचर्ड, गिबर्निश इ.

 

लीफ टॉप; पानाच्या किनाराप्रमाणे, टीप विविध आकाराचे असू शकते, त्यात समाविष्ट आहे: तीक्ष्ण, गोलाकार, कुंडली, वाढलेली, काढलेली इ.

 

पाने अंतर्गत आतील रचना

खाली पृष्ठाच्या ऊतींच्या अंतर्गत संरचनेचा एक आराखडा खाली आहे:

 

 

कण

झाडाच्या पृष्ठभागावर मुख्य संरक्षक थर आहे. नियमानुसार, ते शीटच्या वरच्या भागावर जाड आहे. कण एक वैक्स सारख्या पदार्थाने झाकलेले असते जे वनस्पतीपासून पाण्याचे रक्षण करते.

 

एपिडर्मिस;एपिडर्मिस हे पेशींचे एक स्तर आहे जे पानांचे अभिन्न अंग आहे. पानांचे अंतर्गत ऊतक निर्जलीकरण, यांत्रिक नुकसान आणि संक्रमणांपासून संरक्षण करणे हे त्याचे मुख्य कार्य आहे. ते गॅस एक्सचेंज आणि प्रक्षेपण प्रक्रिया देखील नियंत्रित करते.

 

मेसोफिल;मेसोफिले हे मुख्य झाडांचे ऊतक आहे. प्रकाश संश्लेषणाची प्रक्रिया येथे आहे. बहुतेक वनस्पतींमध्ये मेसोफिला दोन स्तरांमध्ये विभागली जाते: वरची बाजू पिसिसड असते आणि तळाशी चकाकी असते.

 

संरक्षक पेशी;संरक्षणात्मक पेशी लीफ एपिडर्मिसमधील विशिष्ट पेशी आहेत जी गॅस एक्सचेंज नियंत्रित करण्यासाठी वापरली जातात. ते stomata साठी एक सुरक्षात्मक कार्य करतात. जेव्हा पाणी मुक्तपणे उपलब्ध होते तेव्हा स्टेमेटल कोरडे मोठे होतात, अन्यथा संरक्षक पेशी आळशी बनतात.

 

उस्ताद; प्रकाशसंश्लेषण हा स्टेमाटातून मेसोफिलातील ऊतकांमध्ये कार्बन डाय ऑक्साईड (सीओ 2) च्या प्रवेशावर अवलंबून असतो. प्रकाशसंश्लेषणाच्या उप-उत्पादनाद्वारे प्राप्त ऑक्सिजन (ओ 2), वनस्पतीला स्तोमाटातून सोडते. जेव्हा स्टेमाटा ओपन होतो तेव्हा वाष्पीभवनामुळे पाणी हरवले जाते आणि ज्वलनशक्तीने पाण्याने शोषून घेण्यात येणा-या वाहतूक प्रवाहाद्वारे पुन्हा भरुन काढले पाहिजे. वनस्पतींना हवेपासून शोषून घेण्यात येणा-या सीओ 2 आणि स्टेमॅटल छिद्रांद्वारे पाण्याचे नुकसान संतुलित करण्यास भाग पाडले जाते.

प्रकाश संश्लेषणासाठी आवश्यक असलेल्या अटी

 

प्रकाशसंश्लेषणाची प्रक्रिया पूर्ण करण्यासाठी झाडे आवश्यक असलेल्या खालील अटीः

कार्बन डायऑक्साइड  हवेमध्ये आढळणारा रंगहीन, गंधहीन नैसर्गिक वायू आणि त्याचे वैज्ञानिक नामांकन CO2 आहे. हे कार्बन आणि सेंद्रिय संयुगे च्या दहन दरम्यान तयार होते आणि श्वसन प्रक्रियेत देखील होते.

 

पाणी. पारदर्शक द्रव रासायनिक गंधहीन आणि चवदार (सामान्य परिस्थितीत).

प्रकाशकृत्रिम प्रकाश वनस्पतींसाठी देखील उपयुक्त आहे, तथापि, एक नियम म्हणून नैसर्गिक सूर्यप्रकाश, प्रकाश संश्लेषणासाठी सर्वोत्तम परिस्थिती तयार करतो, कारण त्यामध्ये नैसर्गिक पराबैंगनी विकिरण असते, ज्याचे झाडांवर सकारात्मक प्रभाव पडतो.

 

क्लोरोफिल.वनस्पतींच्या पानेमध्ये सापडलेला हा हिरवा रंग आहे.

पोषक आणि खनिजे.रसायन आणि सेंद्रिय यौगिक ज्या वनस्पतींचे मूळ मातीपासून शोषून घेतात.

प्रकाशसंश्लेषण परिणाम काय आहे?

(प्रकाश ऊर्जा कोष्ठकात दर्शविली जाते कारण ते पदार्थ नाही.)

टीपः  झाडे सीओ 2 त्यांच्या पानांमधून हवा आणि मुळेतून मातीतून पाणी मिळवतात. प्रकाश ऊर्जा सूर्यापासून येते. परिणामी ऑक्सिजन पानांपासून हवेतून सोडली जाते. परिणामी ग्लूकोजला इतर पदार्थांमध्ये रुपांतरीत केले जाऊ शकते, जसे स्टार्च, जी ऊर्जा आरक्षित म्हणून वापरली जाते.प्रकाशसंश्लेषणात योगदान देणारे घटक अनुपस्थित आहेत किंवा अपुरे प्रमाणात अस्तित्वात आहेत, तर यामुळे वनस्पतींवर प्रतिकूल परिणाम होऊ शकतो. उदाहरणार्थ, प्रकाशाचा एक लहानसा भाग वनस्पतींच्या पाने खाणाऱ्या कीटकांसाठी अनुकूल परिस्थिती निर्माण करतो आणि पाण्याची कमतरता कमी होते.

 

रकाश संश्लेषण कोठे होतो?

प्रकाशसंश्लेषण वनस्पतींच्या पेशींमध्ये क्लोरोप्लास्ट नावाच्या लहान प्लास्टीड्समध्ये होतो. क्लोरोप्लास्ट (मुख्यतः मेसोफेल लेअरमध्ये आढळतात) मध्ये क्लोरोफिल नामक हिरव्या पदार्थ असतात. सेलच्या इतर भाग खाली आहेत जे क्लोरोप्लास्टसह प्रकाशसंश्लेषणास काम करतात.

 

प्लांट सेल स्ट्रक्चर

 

 

 

वनस्पती सेल भागांची कार्ये : संरचनात्मक आणि यांत्रिक समर्थन प्रदान करते, सेल्सचे संरक्षण करते, सेलचे आकार निश्चित करते आणि निर्धारित करते, वाढीची गति आणि दिशा नियंत्रित करते आणि वनस्पतींना आकार देते.

 एंजाइमांद्वारे नियंत्रित केलेल्या बर्याच रासायनिक प्रक्रियांसाठी एक मंच प्रदान करते.

 सेलमध्ये आणि बाहेर पदार्थांच्या हालचालीच्या हालचाली नियंत्रित करणारे, अडथळा म्हणून कार्य करते.

 वर वर्णन केल्याप्रमाणे, त्यात क्लोरोफिल, एक हिरवा पदार्थ आहे जो प्रकाश संश्लेषण दरम्यान प्रकाश ऊर्जा शोषून घेतो.

 सेल साइटोप्लाझम आत एक गुहा जे पाणी जमा करते.

सेल ऍक्टिव्हिटी नियंत्रित करणारे अनुवांशिक ब्रँड (डीएनए) असते.

क्लोरोफिल प्रकाशसंश्लेषणासाठी आवश्यक असलेल्या प्रकाश उर्जेचे शोषण करते. हे लक्षात घेणे महत्त्वाचे आहे की प्रकाशाचे सर्व रंग तरंगलांबी अवशोषित होत नाहीत. वनस्पती मुख्यत्वे लाल आणि निळ्या लाटा शोषून घेतात - ते हिरव्या श्रेणीत प्रकाश शोषून घेत नाहीत.

 

प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रियेत कार्बन डायऑक्साइड

वनस्पती त्यांच्या पानांमधून हवेतून कार्बन डाय ऑक्साईड मिळवतात. कार्बन डाय ऑक्साईड शीटच्या तळाशी एक छिद्र छिद्रातून बाहेर पडतो - स्टोमा.

पानाच्या खालच्या भागात सहजपणे पेशींचा अंत झाला आहे जेणेकरून कार्बन डायऑक्साईड पानांच्या इतर पेशींवर पोहचतील. प्रकाश संश्लेषणादरम्यान तयार होणारे ऑक्सिजन देखील सहजपणे पाने सोडू देते.

कार्बन डाईऑक्साइड हा अत्यंत कमी प्रमाणात सांद्रता असलेल्या श्वासात असतो आणि प्रकाशसंश्लेषणाच्या गडद अवस्थेत आवश्यक घटक म्हणून कार्य करतो.

 

प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रियेत प्रकाश

पानांची सहसा जास्त पृष्ठभागाची जागा असते, त्यामुळे ते भरपूर प्रकाश शोषून घेते. त्याची वरची पृष्ठभागाची पाणी हानी, रोग आणि हवामानाच्या मोम परत (कण) च्या प्रभावापासून संरक्षित आहे. पत्रकाच्या शीर्षस्थानी प्रकाश येतो. मेसोफिलेच्या या लेयरला पॅलिसिस म्हणतात. मोठ्या प्रमाणातील प्रकाश शोषून घेण्यास तो अनुकूल आहे कारण त्यात बरेच क्लोरोप्लास्ट असतात.

प्रकाश पातळ्यांमधील प्रकाश संश्लेषणाची प्रक्रिया खूप प्रकाशाने वाढते. हिरव्या पानांवर प्रकाश फोटॉन केंद्रित असल्यास अधिक क्लोरोफिल रेणू आयोनाइज आणि अधिक एटीपी आणि एनएडीपीएच व्युत्पन्न केले जातात. जरी प्रकाश पातळ्यांवर प्रकाश अत्यंत महत्वाचा आहे तरी, हे लक्षात घ्यावे की त्यातील जास्त प्रमाणात क्लोरोफिलला नुकसान होऊ शकते आणि प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया कमी करू शकते.

प्रकाश-चरण तापमान, पाणी किंवा कार्बन डाय ऑक्साईडवर फार अवलंबून नाहीत, जरी ते प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया पूर्ण करण्यासाठी आवश्यक आहेत.

 

प्रकाश संश्लेषण प्रक्रियेत पाणी

 

वनस्पतींना त्यांच्या मुळांच्या माध्यमातून प्रकाशसंश्लेषणासाठी आवश्यक असलेले पाणी मिळते. जमिनीत वाढणारे मूळ केस आहेत. मुळे मोठ्या पृष्ठभागाच्या आणि पातळ भिंतींद्वारे दर्शविले जातात, ज्यामुळे पाणी सहजतेने पार करता येते.

 

प्रतिमा वनस्पती आणि त्यांचे सेल्स पुरेशी पाणी (डावीकडील) आणि पाण्याची कमतरता (उजवीकडे) दर्शविते.

 

टीपः  रूट पेशींमध्ये क्लोरोप्लास्ट नसतात, कारण ते सहसा अंधारात असतात आणि प्रकाश संश्लेषण करू शकत नाहीत.

 

जर झाडे पुरेसे पाणी शोषले नाहीत तर ते फडफडते. पाणी न घेता, झाडे पुरेसे द्रुतगतीने प्रकाशसंश्लेषण करण्यास सक्षम होणार नाहीत आणि कदाचित मरतात.

 

वनस्पतींसाठी पाणी म्हणजे काय?

 

वनस्पतींच्या आरोग्यास आधार देणारे विरघळलेले खनिज प्रदान करते;

 

हे वाहतूक एक माध्यम आहे;

 

स्थिरता आणि सरळपणा कायम राखते;

 

ओलावा सह कूल आणि पोषण;

 

वनस्पतींच्या पेशींमध्ये विविध रासायनिक अभिक्रिया करणे शक्य आहे.

 

निसर्ग मध्ये प्रकाशसंश्लेषण मूल्य

 

प्रकाश संश्लेषणाची बायोकेमिकल प्रक्रिया पाणी आणि कार्बन डाय ऑक्साईड ऑक्सिजन आणि ग्लुकोजमध्ये रुपांतरीत करण्यासाठी सूर्यप्रकाशाची ऊर्जा वापरते. टिशूच्या वाढीसाठी वनस्पतींमध्ये ब्लॉक्स तयार करण्यासाठी ग्लूकोजचा वापर केला जातो. अशाप्रकारे प्रकाशसंश्लेषण हा कोणत्या मार्गाने मुळे, दागदागिने, पाने, फुले व फळे बनवतात. प्रकाश संश्लेषण प्रक्रियेविना, झाडे वाढू किंवा पुनरुत्पादित करण्यास सक्षम होणार नाहीत.

 

उत्पादक

 

त्यांच्या प्रकाशसंश्लेषण क्षमतेमुळे वनस्पतींना उत्पादक म्हणून ओळखले जाते आणि पृथ्वीवरील जवळजवळ प्रत्येक अन्नपदार्थासाठी आधार म्हणून कार्य केले जाते. (अल्गा हे झाडांच्या समतुल्य आहेत). आपण जे अन्न खातो ते सर्व जीवनातून येतात जे प्रकाशसंश्लेषक अस

 

तात. आपण या झाडे थेट खातो किंवा वनस्पती खाणाऱ्या अन्न किंवा गाईसारखे प्राणी खातो.

 

अन्न साखळीचा आधार

 

जलीय प्रणाली आत, वनस्पती आणि शैवाल देखील अन्न साखरेचा आधार बनतात. शैवाल अन्न म्हणून कार्य करतात ज्यामुळे, मोठ्या जीवनांसाठी अन्न स्रोत म्हणून कार्य करतात. जलीय वातावरणात प्रकाश संश्लेषणाशिवाय जीवन अशक्य होईल.

 

कार्बन डायऑक्साइड काढून टाकणे

 

प्रकाश संश्लेषण कार्बन डाय ऑक्साईड ऑक्सिजनमध्ये रूपांतरित करते. प्रकाश संश्लेषणादरम्यान वातावरणातील कार्बन डाय ऑक्साईड वनस्पतीमध्ये प्रवेश करते आणि नंतर ऑक्सिजन म्हणून सोडले जाते. आजच्या जगात, कार्बन डाय ऑक्साईडची पातळी अत्यंत वेगाने वाढत आहे, वातावरणातून कार्बन डाय ऑक्साईड काढून टाकणारी कोणतीही प्रक्रिया पर्यावरणीयदृष्ट्या महत्वाची आहे.

 

पोषक सायक्लिंग

 

वनस्पती आणि इतर प्रकाशसंश्लेषक जीव पोषक सायकल चालविण्यामध्ये महत्वाची भूमिका बजावतात. हवेत नायट्रोजन वनस्पतीच्या ऊतींमध्ये निश्चित केले जाते आणि प्रथिने तयार करण्यासाठी उपलब्ध होते. मातीतील शोध काढूण घटक देखील झाडांच्या ऊतीमध्ये समाविष्ट केले जाऊ शकतात आणि अन्नसाखळीच्या पुढे हर्बिव्हर्समध्ये उपलब्ध होऊ शकतात.

 

प्रकाश संश्लेषक निर्भरता

 

प्रकाशसंश्लेषण प्रकाश तीव्रता आणि गुणवत्ता यावर अवलंबून असते. विषुववृत्त वेळी, संपूर्ण वर्षभर सूर्यप्रकाश प्रचलित आहे आणि पाणी मर्यादित घटक नाही, वनस्पतींमध्ये वाढीचा दर जास्त असतो आणि ते बरेच मोठे होऊ शकतात. त्याउलट, महासागराच्या खोल भागांमध्ये प्रकाश संश्लेषण कमी होत नाही कारण प्रकाश या स्तरांमध्ये प्रवेश करत नाही आणि परिणामी ही पारिस्थितिक तंत्र अधिक गर्भ आहे.

वनस्पतींचे पाणी आणि खनिजे मुळे मिळतात. पाने सेंद्रीय वनस्पती पोषण प्रदान करते. मुळांच्या उलट, ते जमिनीत नाहीत, परंतु वातावरणातील वातावरणात ते माती नाही तर हवाई पोषण देतात.

 

हवाई शक्ती वनस्पती अभ्यास इतिहासापासून

 

हळूहळू संचित झाडे पोषण बद्दल ज्ञान. जवळजवळ 350 वर्षांपूर्वी डच शास्त्रज्ञ जेन हेल्मॉन्ट् यांनी वनस्पती पौष्टिकतेचा अभ्यास करण्याचा अनुभव घेतला. मातीबरोबर मातीच्या भांड्यात त्याने विलो वाढविला, तिथे फक्त पाणीच जोडले. शास्त्रज्ञाने काळजीपूर्वक पडलेली पाने मोजली. पाच वर्षानंतर, पडलेल्या पानांसह विलोचे वजन 74.5 किलो वाढले आणि मातीचे वजन केवळ 57 ग्रॅम कमी झाले. या आधारावर हेल्मॉण्ट या निष्कर्षापर्यंत पोहोचले की वनस्पतीतील सर्व पदार्थ मातीपासून नव्हे तर पाण्यामधून बनलेले आहेत. 18 व्या शतकाच्या अखेरीपर्यंत झाडाच्या खर्चावर वनस्पती आकारात वाढल्याचे मत.

1771 मध्ये इंग्रजी रसायनशास्त्रज्ञ जोसेफ प्रेस्ली यांनी कार्बन डाय ऑक्साईडचा अभ्यास केला किंवा "खराब वायु" असे म्हटले आणि उल्लेखनीय शोध केला. जर आपण काचेच्या घंटाने एक मेणबत्ती आणि ओव्हर लावला तर थोडा जळजळ झाल्यानंतर ते निघून जाईल. अशा टोपीखाली असलेला माऊस चक्रायला लागतो. तथापि, माऊंटने टोपीखाली मिंट ब्रॅंच ठेवल्यास, माउस चकित होत नाही आणि राहतो. याचा अर्थ असा आहे की वनस्पती वनस्पतींच्या श्वसनाने वाया गेलेली वायु "अचूक" आहेत, म्हणजे ते कार्बन डाय ऑक्साईड ऑक्सिजनमध्ये रूपांतरित करतात.

1862 मध्ये, जर्मन वनस्पतिशास्त्रज्ञ ज्युलियस सैक्स यांनी प्रयोगांद्वारे असे सिद्ध केले की हिरव्या वनस्पतींनी ऑक्सिजन उत्सर्जित केले नाही तर इतर सर्व प्राण्यांना अन्न पुरविणार्या सेंद्रिय पदार्थ देखील तयार केले आहेत.

 

प्रकाश संश्लेषण

 

हरित वनस्पती आणि इतर जीवित जीवनातील मुख्य फरक म्हणजे त्यांच्या पेशींमध्ये क्लोरोफ्लॅस्ट्सची उपस्थिति होय. क्लोरोफिलमध्ये सूर्यप्रकाशाची किरणे मिळविण्याची मालमत्ता असते, ज्याचे जैविक पदार्थ तयार करण्यासाठी ऊर्जा आवश्यक असते. कार्बन डाय ऑक्साईडमधील कार्बनिक पदार्थ तयार करण्याची प्रक्रिया आणि सौर उर्जेच्या मदतीने पाणी याला प्रकाशसंश्लेषण (ग्रीक लाइट) म्हटले जाते. प्रकाश संश्लेषणाच्या प्रक्रियेत, केवळ सेंद्रिय पदार्थ तयार होत नाहीत - शुगर्स, परंतु ऑक्सिजन देखील सोडले जाते.

स्केमॅटिकली, प्रकाशसंश्लेषणाची प्रक्रिया याप्रकारे दर्शविली जाऊ शकते:

मुळांमुळे पाणी शोषले जाते आणि रूट्सच्या प्रवाहकेंद्री व्यवस्थेसह आणि पानांवर स्टेमसह हलते. कार्बन डायऑक्साइड हा हवाचा अविभाज्य भाग आहे. हे खुले stomata माध्यमातून पाने प्रविष्ट करते. कार्बन डाय ऑक्साईडचे शोषण पत्रकाच्या संरचनेत योगदान देते: लिफ्लेट्सची सपाट पृष्ठभाग, हवाशी संपर्काचा क्षेत्र वाढविणे आणि त्वचेतील मोठ्या प्रमाणात स्टेमाटाची उपलब्धता.

साखर प्रकाश संश्लेषण स्टार्च मध्ये रूपांतरित केले आहे. स्टार्च ही सेंद्रिय पदार्थ आहे जी पाण्यात विरघळू शकत नाही. आयोडीन सोल्यूशन शोधून काढणे सोपे आहे.

 

प्रकाश मध्ये पाने मध्ये स्टार्च निर्मिती पुरावा.

 

कार्बन डाय ऑक्साईडपासून आणि झाडांच्या हिरव्या पानांमधील पाण्याचा स्टार्च बनवल्याचे सिद्ध करूया. हे करण्यासाठ

 

ी, अनुभव विचारात घ्या, ज्युलियस सक्सने एका वेळी ठेवला होता.

घरगुती (जीरॅनियम किंवा प्राइमुला) अंधारात दोन दिवस ठेवली जाते, म्हणजे सर्व स्टार्च महत्वाच्या प्रक्रियेवर खर्च केली जातात. मग काही पाने काळ्या कागदावर दोन्ही बाजूंनी झाकल्या जातात ज्यायोगे त्यापैकी फक्त एक भाग व्यापलेला असतो. दिवसा दरम्यान, वनस्पती प्रकाशात उघडकीस आणली जाते आणि रात्री देखील ते दिव्याच्या दिव्यासह प्रकाशित होते.

एक दिवस नंतर, चाचणी पाने कट आहेत. पानांचा कोणता भाग तयार झाला हे शोधून काढण्यासाठी, पाने (स्कार्चे धान्य सूजवण्यासाठी) उकळतात आणि नंतर गरम मद्य (हर्लोफेल विरघळतात आणि पाने विरघळतात) ठेवली जातात. मग पाने पाण्याने धुऊन त्यांचा आयोडीनच्या कमकुवत सोल्यूशनवर क्रिया करतात. प्रकाशात असलेल्या पानांची टीसी क्षेत्र आयोडीन निळ्या रंगाच्या कृतीतून मिळतात. याचा अर्थ असा की पानांच्या प्रकाशाच्या भागाच्या पेशीमध्ये स्टार्च तयार करण्यात आला होता. त्यामुळे प्रकाश संश्लेषण केवळ प्रकाशात होते.

 

 

प्रकाशसंश्लेषणासाठी कार्बन डाय ऑक्साईडची गरज असल्याचे पुरावे

 

पाने मध्ये स्टार्च तयार करण्यासाठी कार्बन डाय ऑक्साईड आवश्यक आहे हे सिद्ध करण्यासाठी, इनडोर प्लांट पूर्वी देखील अंधारात ठेवण्यात आला आहे. नंतर एक पाने फुलांच्या मध्ये थोडासा प्रमाणात लिंबाच्या पाण्याने ठेवला जातो. कापसाच्या तळाशी फ्लास्क बंद आहे. वनस्पती प्रकाश उघड आहे. कार्बन डाय ऑक्साइडला चुनाच्या पाण्याने शोषले जाते, म्हणून ते फ्लास्कमध्ये नसते. पान कापले जाते आणि मागील अनुभवाप्रमाणे स्टार्चच्या अस्तित्वासाठी त्याची तपासणी केली जाते. हे आयोडीन सोल्यूशनसह गरम पाणी आणि अल्कोहोलमध्ये वृद्ध आहे. तथापि, या प्रकरणात, प्रयोगाचा परिणाम भिन्न असेल: पत्रक निळे नाही कारण त्यात स्टार्च नाही. म्हणून, स्टार्चच्या निर्मितीसाठी, प्रकाश आणि पाण्याच्या व्यतिरिक्त कार्बन डायऑक्साइड आवश्यक आहे.

अशा प्रकारे, आम्ही वनस्पतीतून कोणत्या प्रकारचे अन्न प्राप्त करतो या प्रश्नाचे उत्तर दिले. अनुभव दर्शविला आहे की तो कार्बन डाय ऑक्साइड आहे. ते सेंद्रीय पदार्थ तयार करण्यासाठी आवश्यक आहे.

शरीरे स्वतंत्रपणे तयार करण्यासाठी लागणार्या जैविक पदार्थांना ऑटोट्रोफॅमिक (ग्रीक ऑटोस - स्वतः, ट्रोफ - फूड) म्हटले जाते.

 

 

प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रियेत ऑक्सिजन तयार केल्याचा पुरावा

 

एखाद्या वनस्पतीच्या प्रकाशसंश्लेषणादरम्यान, बाह्य वातावरणात ऑक्सिजन सोडले जाते हे सिद्ध करण्यासाठी, एलोदेया जलीय वनस्पतीसह प्रयोग करा. एलोदेई पाण्यातील कंटेनरमध्ये विसर्जित होते आणि वरच्या फनेलने झाकलेले असते. फनेलच्या शेवटी पाणी असलेल्या टेस्ट ट्यूबवर ठेवा. दोन किंवा तीन दिवसांसाठी वनस्पती प्रकाशात उघडकीस येते. एलोडीच्या प्रकाशात गॅस फुगे सोडली जातात. ते पाणी विस्थापित करून, ट्यूबच्या शीर्षस्थानी एकत्र होतात. ते कोणत्या प्रकारचे गॅस आहे हे शोधण्यासाठी, चाचणी ट्यूब काळजीपूर्वक काढून टाकली जाते आणि त्यात चमकदार स्पाइक घातली जाते. ग्लेश चमकदारपणे चमकते. याचा अर्थ ऑक्सिजन बर्निंगला आधार देणारी फ्लास्कमध्ये गॅस जमा केला जातो.

 

 

वनस्पतींची जागा भूमिका

 

क्लोरोफिल असलेले वनस्पती सौर ऊर्जा शोषण्यास सक्षम आहेत. म्हणून, के.ए. तिमिरयझेव्ह यांनी त्यांची भूमिका पृथ्वीवरील बाह्य जागेवर केली. सेंद्रिय पदार्थात साठवून ठेवलेल्या सूर्याच्या उर्जेचा भाग बर्याच काळासाठी संग्रहित केला जाऊ शकतो. कोळसा, पीट, तेल हे अशा पदार्थांनी बनवले जातात की, दूरच्या भूगर्भीय काळामध्ये हिरव्या वनस्पतींनी तयार केले आणि सूर्य उर्जा उधळली. नैसर्गिक दहनशील पदार्थ जळण्याद्वारे मनुष्य लाखो वर्षांपूर्वी हिरव्या वनस्पतींनी ऊर्जा संग्रहित करतो.

वनस्पतींमध्ये (प्रामुख्याने त्यांच्या पानांमध्ये) प्रकाशसंश्लेषण प्रकाश मध्ये मिळतो.

ही प्रक्रिया आहे ज्यात कार्बनिक पदार्थ, ग्लूकोज (शर्कराचा एक प्रकार) कार्बन डाय ऑक्साईड आणि पाण्यापासून बनविला जातो. पुढे, पेशींमध्ये ग्लुकोज अधिक जटिल स्टार्चमध्ये बदलते. ग्लुकोज आणि स्टार्च दोन्ही कर्बोदकांमधे आहेत.

प्रकाश संश्लेषणाच्या प्रक्रियेत, केवळ सेंद्रिय पदार्थ तयार होत नाही तर उप-उत्पादक म्हणून ऑक्सिजन सोडला जातो.

कार्बन डायऑक्साइड आणि पाणी अकार्बनिक पदार्थ आहेत आणि ग्लूकोज आणि स्टार्च सेंद्रिय आहेत. म्हणूनच, असे म्हटले जाते की प्रकाशसंश्लेषण हा प्रकाश मध्ये अकार्बनिक पदार्थांच्या सेंद्रिय पदार्थांची निर्मिती करण्याची प्रक्रिया आहे. केवळ झाडे, काही युनिकेल्युलर युकेरियोट्स आणि काही जीवाणू प्रकाशसंश्लेषण करण्यास सक्षम असतात. प्राणी आणि बुरशीच्या पेशींमध्ये अशी कोणतीही प्रक्रिया नाही, म्हणून त्यांना पर्यावरणापासून सेंद्रिय पदार्थ अवशोषित करण्यास भाग पाडले जाते. या संदर्भात वनस्पतींना ऑटोट्रॉफ आणि प्राणी आणि बुरशी - हेरेट्रॉफ म्हणतात.

वनस्पतींमध्ये प्रकाश संश्लेषणाची प्रक्रिया क्लोरोप्लास्ट्समध्ये होते, ज्यामध्ये हिरव्या रंगद्रव्ये क्लोरोफिल असतात.

म्हणून, प्रकाशसंश्लेषणाचा प्रवाह आवश्यक आहे:

 

 

वनस्पती प्रकाश संश्लेषण

 

प्रकाश संश्लेषण ही पृथ्वीवरील सर्व हिरव्या वनस्पती आणि काही जीवाणूंनी केलेली एक अद्वितीय भौतिक-रासायनिक प्रक्रिया आहे आणि सूर्यप्रकाशाच्या विद्युत चुम्बकीय ऊर्जाचे रूपांतरण विविध सेंद्रिय संयुगेच्या रासायनिक बंधनांच्या उर्जामध्ये रुपांतर करते. प्रकाश संश्लेषणाचा आधार रेडॉक्स प्रतिक्रियांचे अनुक्रमिक साख आहे, ज्यादरम्यान इलेक्ट्रॉनांना दाता-कमी करणारा एजंट (पाणी, हायड्रोजन) कडून स्वीकारार्ह-ऑक्सिडंट (सीओ 2, एसीटेट) हस्तांतरित केले जाते आणि कमी होणारे मिश्रण (कार्बोहायड्रेट्स) तयार करते आणि पाणी ऑक्सिडाइज्ड झाल्यास ओ 2 सोडते.

प्रकाश संश्लेषण बायोस्फेरिक प्रक्रियेत अग्रगण्य भूमिका बजावते, जगभरात अग्रगण्य पासून सेंद्रीय पदार्थ तयार करण्यासाठी अग्रगण्य.

प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रियेत सौर उर्जेचा वापर करून प्रकाश संश्लेषित जीव, ब्रह्मांडसह पृथ्वीवरील जीवनाची जोडणी करतात आणि शेवटी त्याचे जटिलता आणि विविधता निर्धारित करतात. हीटरोट्रॉफिक प्रजाती - प्राणी, बुरशी, बहुतेक जीवाणू आणि क्लोरोफिल मुक्त वनस्पती आणि शैवाल - त्यांचे अस्तित्व ऑटोट्रोफिक जीवनासाठी - पृथ्वीवरील सेंद्रिय पदार्थ तयार करणारे प्रकाशसंश्लेषक वनस्पती आणि वातावरणात ऑक्सिजनचे नुकसान भरपाईसाठी देते. मानवतेला स्पष्ट सत्य माहित आहे, प्रथम वैज्ञानिकदृष्ट्या आधारित के.ए. तिमिरिझेव्ह आणि व्ही. वरनाडस्की: बायोस्फीअरचे पर्यावरणीय कल्याण आणि मानवतेचा अस्तित्व आपल्या ग्रहाच्या वनस्पतीच्या आवरणाच्या स्थितीवर अवलंबून आहे.

शीटमध्ये होणार्या प्रक्रिया

पानांचे तीन महत्वाचे कार्य होते - प्रकाश संश्लेषण, पाणी आणि गॅसच्या बाष्पीभवन. प्रकाश संश्लेषणाच्या प्रक्रियेत, सूर्यप्रकाशाच्या कृती अंतर्गत पाण्यात आणि कार्बन डाय ऑक्साईडपासून पानेमध्ये सेंद्रिय पदार्थांचे संश्लेषण केले जाते. प्रकाश संश्लेषण आणि श्वासोच्छवासाच्या परिणामी, वनस्पती ऑक्सिजन आणि कार्बन डाय ऑक्साईड सोडते आणि रात्रीच्या वेळी श्वासोच्छवासादरम्यान कार्बन डायऑक्साइड तयार होते.

बहुतेक वनस्पती कमी प्रकाशात क्लोरोफिल संश्लेषित करण्यास सक्षम असतात. थेट सूर्यप्रकाशात, क्लोरोफिलचे संश्लेषण जलद होते.

  प्रकाश संश्लेषणासाठी आवश्यक असलेल्या प्रकाश उर्जेत काही मर्यादेत अवशोषित होते, जास्त, पाने कमी गडद होते. म्हणूनच, उत्क्रांतीच्या वेळी, वनस्पतींनी लीफ प्लेटला प्रकाश बदलण्याची क्षमता विकसित केली ज्यामुळे त्यावर अधिक सूर्यप्रकाश पडेल. एकमेकांवर जुलूम न करण्याच्या दृष्टीने झाडावरील पाने व्यवस्थित ठेवल्या जातात.

टिमिरिएझव्हने सिद्ध केले की प्रकाशसंश्लेषणासाठी ऊर्जा स्त्रोत मुख्यत्वे स्पेक्ट्रमचे लाल किरण आहे. हा क्लोरोफिलच्या शोषण स्पेक्ट्रमद्वारे दर्शविला जातो, जेथे सर्वात तीव्र शोषण बँड लाल आणि निळे-निळे भागांमध्ये लाल आणि कमी तीव्रतेमध्ये आढळते.

वनस्पतींमध्ये, थोडेसे मोफत ग्लूकोज तयार होते; त्याऐवजी, ग्लुकोज युनिट स्टार्चच्या निर्मितीशी संबंधित आहेत किंवा सुक्रोज तयार करून फ्रक्टोज, एक दुसरे साखर एकत्र केले जातात.

प्रकाश संश्लेषण दरम्यान, केवळ कर्बोदकांमधे संश्लेषित केले जात नाही.जसे की एकदा विचार केला गेला, तसेच:

 

अमीनो ऍसिड;

गिलहरी

लिपिड्स (किंवा चरबी);

 

हिरव्या कपड्यांचे रंगद्रव्य आणि इतर सेंद्रिय घटक.

खनिजे या संयुगे तयार करण्यासाठी आवश्यक घटक (उदा. नायट्रोजन, एन, फॉस्फरस, पी, सल्फर, एस) पुरवतात.

ऑक्सिजन (ओ) आणि कार्बन (सी), हायड्रोजन (एच), नायट्रोजन आणि सल्फर यांच्या दरम्यान रासायनिक बंधने नष्ट होतात आणि नवीन संयुगे ऑक्सिजन (ओ 2) आणि सेंद्रिय यौगिकांमध्ये उत्पादित होतात. ऑक्सिजन दरम्यान बंधने तोडण्यासाठी  आणि इतर घटक (उदाहरणार्थ, पाणी, नायट्रेट आणि सल्फेटमध्ये) उत्पादनांमध्ये नवीन बंधने तयार होते तेव्हा सोडल्यापेक्षा अधिक ऊर्जा आवश्यक असते. बंधनकारक उर्जेत हा फरक प्रकाश संश्लेषणादरम्यान तयार केलेल्या सेंद्रिय उत्पादनांमध्ये रासायनिक ऊर्जा म्हणून संग्रहित केलेल्या बर्याच प्रकाश उर्जेविषयी स्पष्ट करतो. साध्या विषयावरील जटिल रेणू तयार करताना अतिरिक्त ऊर्जा साठविली जाते.

 

प्रकाशसंश्लेषण दर प्रभावित करणारे घटक

 

प्रकाश संश्लेषणाचा दर ऑक्सिजन उत्पादनाच्या दरानुसार, हिरव्या वनस्पतीच्या ऊतीचा प्रत्येक युनिट मास (किंवा क्षेत्र) किंवा एकूण क्लोरोफिलच्या युनिट वजनवर अवलंबून निर्धारित केला जातो.

प्रकाश, कार्बन डाय ऑक्साईडची पुरवठा, तपमान, पाणीपुरवठा आणि खनिजांची उपस्थिती ही स्थलीय वनस्पतींमध्ये प्रकाश संश्लेषणाचा दर प्रभावित करणारे सर्वात महत्वपूर्ण पर्यावरणीय घटक आहेत. त्याची गति वनस्पती प्रजाती आणि त्याचे शारीरिक स्थिती देखील निश्चित करते, उदाहरणार्थ, त्याचे आरोग्य, परिपक्वता आणि फुलांचे.

प्रकाश संश्लेषण केवळ क्लोरोप्लास्ट्समध्ये (ग्रीक क्लोरीन = ग्रीन, लेयर-सारखे) वनस्पतींमध्ये आढळते. क्लोरोप्लास्ट प्रामुख्याने पॅलिसिसमध्ये आढळतात, परंतु स्पॉन्सी टिश्यूमध्येही आढळतात. शीटच्या खालच्या बाजूस गॅसच्या एक्सचेंजचे समन्वय करणारे पेशी अवरोधित करीत आहेत. सीओ 2 बाहेरील बाह्य कोशिकामध्ये वाहते.

 

मनोहर पाटील, जळगाव

प्रतिनिधि गोपाल उगले