प्रकाश संश्लेषण (Photosynthesis)

प्रकाश संश्लेषण (Photosynthesis) विषय पर एक विस्तृत और परीक्षा-उपयोगी पोस्ट है। यह प्रक्रिया जीव विज्ञान (Biology) के सबसे महत्वपूर्ण विषयों में से एक है।

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प्रकाश संश्लेषण (Photosynthesis): जीवन का आधार ☀️

प्रकाश संश्लेषण वह मौलिक प्रक्रिया है जिसके द्वारा हरे पौधे (और कुछ अन्य जीव) सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग करके पानी (H2​O) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO2​) जैसे अकार्बनिक पदार्थों से अपना भोजन (ग्लूकोज) स्वयं बनाते हैं। यह प्रक्रिया पृथ्वी पर लगभग सभी जीवन के लिए ऊर्जा का अंतिम स्रोत है और वातावरण में ऑक्सीजन (O2​) का मुख्य उत्पादक भी है।

1. प्रकाश संश्लेषण की क्रियाविधि (Mechanism of Photosynthesis)

यह जटिल प्रक्रिया मुख्य रूप से पौधों की पत्तियों (Leaves) में स्थित क्लोरोप्लास्ट (Chloroplast) नामक कोशिकांग में होती है।

A. आवश्यक घटक (Required Components):

घटक (Component)	स्रोत (Source)	भूमिका (Role)
क्लोरोफिल (Chlorophyll)	पत्तियों में मौजूद हरा वर्णक (Green Pigment)	सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा को अवशोषित (Absorb) करना।
सूर्य का प्रकाश (Sunlight)	ऊर्जा का स्रोत	पानी और CO2​ को रासायनिक ऊर्जा में बदलने के लिए ऊर्जा प्रदान करना।
कार्बन डाइऑक्साइड (CO2​)	वायुमंडल (Atmosphere)	भोजन (ग्लूकोज) बनाने के लिए मुख्य कच्चा माल। पत्तियों के स्टोमेटा (Stomata) से प्रवेश करता है।
जल (H2​O)	मिट्टी (Soil)	जड़ द्वारा अवशोषित किया जाता है।

B. रासायनिक समीकरण (The Chemical Equation):

प्रकाश संश्लेषण को एक सरल रासायनिक समीकरण द्वारा दर्शाया जाता है:

6CO2​ (कार्बन डाइऑक्साइड)+12H2​O (जल)सूर्य का प्रकाशक्लोरोफिल​C6​H12​O6​ (ग्लूकोज)+6O2​ (ऑक्सीजन)+6H2​O (जल)

2. प्रकाश संश्लेषण के चरण (Stages of Photosynthesis)

यह प्रक्रिया दो मुख्य चरणों में पूरी होती है, जो अलग-अलग जगहों पर होती हैं:

A. प्रकाशिक अभिक्रिया (Light-Dependent Reaction)

• स्थल: क्लोरोप्लास्ट के थायलाकोइड झिल्ली (Thylakoid Membrane) में।
• प्रक्रिया: क्लोरोफिल सूर्य के प्रकाश को अवशोषित करता है। इस ऊर्जा का उपयोग जल (H2​O) को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन (O2​) में तोड़ने के लिए किया जाता है।
• उत्पाद: इस चरण में ऊर्जा वाहक (ATP और NADPH) और ऑक्सीजन (O2​) उत्पन्न होते हैं, जो वातावरण में मुक्त हो जाती है।

B. अप्रकाशिक अभिक्रिया (Light-Independent Reaction / Calvin Cycle)

• स्थल: क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा (Stroma) (तरल पदार्थ) में।
• प्रक्रिया: इस चरण में प्रकाश की सीधी आवश्यकता नहीं होती है (यह दिन या रात में हो सकती है, जब तक ATP और NADPH मौजूद हैं)। इसमें वायुमंडल से ली गई कार्बन डाइऑक्साइड (CO2​) का उपयोग करके ग्लूकोज (C6​H12​O6​) का निर्माण किया जाता है।
• उत्पाद: ग्लूकोज (पौधे का भोजन)।

3. प्रकाश संश्लेषण का महत्व (Importance)

1. भोजन का उत्पादन: यह प्राथमिक उत्पादकों (Primary Producers) के लिए भोजन बनाने का एकमात्र तरीका है, जिससे पूरी खाद्य श्रृंखला (Food Chain) को ऊर्जा मिलती है।
2. ऑक्सीजन उत्पादन: यह पृथ्वी के वायुमंडल में ऑक्सीजन (O2​) का प्रमुख स्रोत है, जो जीवों के श्वसन (Respiration) के लिए अत्यंत आवश्यक है।
3. जलवायु नियंत्रण: यह वातावरण से CO2​ को अवशोषित करके ग्रीनहाउस गैसों को नियंत्रित करने में मदद करता है।

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प्रकाश संश्लेषण पर 20 संभावित प्रश्न

1. प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया कहाँ होती है?
   • उत्तर: क्लोरोप्लास्ट (Chloroplast)
2. पौधे के किस भाग को ‘पौधे की रसोई’ कहा जाता है?
   • उत्तर: पत्ती (Leaf)
3. प्रकाश संश्लेषण के दौरान कौन-सी गैस अवशोषित की जाती है?
   • उत्तर: कार्बन डाइऑक्साइड (CO2​)
4. प्रकाश संश्लेषण के दौरान कौन-सी गैस उत्सर्जित होती है?
   • उत्तर: ऑक्सीजन (O2​)
5. प्रकाश संश्लेषण का अंतिम उत्पाद क्या है?
   • उत्तर: ग्लूकोज (C6​H12​O6​)
6. पत्तियों का हरा रंग किस वर्णक के कारण होता है?
   • उत्तर: क्लोरोफिल (Chlorophyll)
7. प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक जल पौधे को कहाँ से प्राप्त होता है?
   • उत्तर: जड़ (Root) द्वारा मिट्टी से अवशोषित।
8. प्रकाशिक अभिक्रिया (Light Reaction) क्लोरोप्लास्ट के किस भाग में होती है?
   • उत्तर: थायलाकोइड (Thylakoid)
9. अप्रकाशिक अभिक्रिया (Dark Reaction) या कैल्विन चक्र कहाँ होता है?
   • उत्तर: स्ट्रोमा (Stroma)
10. पौधे CO2​ को पत्तियों में किस संरचना के माध्यम से लेते हैं?
    • उत्तर: स्टोमेटा (Stomata)
11. O2​ किस अणु के टूटने से उत्पन्न होती है?
    • उत्तर: जल (H2​O)
12. प्रकाश संश्लेषण के लिए सबसे अधिक प्रभावी रंग (Light Spectrum) कौन-सा है?
    • उत्तर: नीला (Blue) और लाल (Red)
13. प्रकाश संश्लेषण की क्रिया किस प्रकार की अभिक्रिया है?
    • उत्तर: उपचयन–अपचयन (Redox) अभिक्रिया
14. वह ऊर्जा वाहक अणु कौन-सा है जो प्रकाश अभिक्रिया में बनता है और अप्रकाशिक अभिक्रिया में ऊर्जा प्रदान करता है?
    • उत्तर: ATP (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट)
15. प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया को सर्वप्रथम विस्तृत रूप से किसने समझाया था?
    • उत्तर: जैन इन्गेनहौस (Jan Ingenhousz)
16. पत्तियों में भोजन किस रूप में संग्रहीत (Store) होता है?
    • उत्तर: स्टार्च (Starch)
17. जलीय पौधों में प्रकाश संश्लेषण किस अंग द्वारा होता है?
    • उत्तर: उनकी कोशिकाओं में मौजूद क्लोरोप्लास्ट द्वारा
18. क्लोरोफिल के केंद्र में कौन-सा खनिज तत्व पाया जाता है?
    • उत्तर: मैग्नीशियम (Magnesium)
19. क्या अप्रकाशिक अभिक्रिया रात में हो सकती है?
    • उत्तर: हाँ, इसे प्रकाश की सीधी आवश्यकता नहीं है, लेकिन प्रकाश अभिक्रिया के उत्पादों (ATP,NADPH) की आवश्यकता होती है।
20. पौधे की कोशिकाओं में CO2​ का यौगिकीकरण (Fixation) किस चक्र के माध्यम से होता है?
    • उत्तर: कैल्विन चक्र (Calvin Cycle)