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प्रकाश संश्लेषण प्राथमिक ऊर्जा रूपांतरण विधि है जो पौधे की दुनिया और, विस्तार से, पशु दुनिया को ईंधन देती है। प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करने में, प्रकाश संश्लेषण इस ग्रह पर लगभग सभी जीवन का मुख्य निर्माण खंड है। प्रकाश संश्लेषण के मूल तत्वों को समझना जीवन पर ऊर्जा स्रोतों के प्रभाव की अधिक समझ देता है।
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जीवन ऊर्जा खर्च करके समर्थित है। ऊर्जा के बिना जीवन असंभव है। हालांकि, ऊर्जा, जितना संभव हो उतना उपयोगी होने के लिए, एक ऐसे रूप में मौजूद होना चाहिए जो किसी बाहरी स्रोत से मौजूद होने पर उपयोग किए जाने के बजाय संग्रहीत, स्थानांतरित और आवश्यकतानुसार उपयोग किया जा सके। ऊर्जा के कई रूप हैं जो जीवन का समर्थन करने के लिए इस्तेमाल किए जा सकते हैं - कुछ बैक्टीरिया उदाहरण के लिए, पृथ्वी की पपड़ी के नीचे से निकलने वाले गहरे स्रोतों से गर्मी के रूप में अपनी ऊर्जा प्राप्त करते दिखाई देते हैं। हालांकि ग्रह पर ऊर्जा का सबसे अधिक उपलब्ध रूप सूर्य से, प्रकाश के रूप में है। प्रकाश संश्लेषण उस ऊर्जा को एकत्र करने और उसे रासायनिक पदार्थ में परिवर्तित करने की प्रक्रिया है जिसे संयंत्र के लाभ में हेरफेर किया जा सकता है।
क्लोरोफिल
क्लोरोफिल रूपांतरण इंजन है जो प्रकाश ऊर्जा को शर्करा में बदल देता है। क्लोरोफिल क्लोरोप्लास्ट नामक झिल्ली में समाहित है, जो कोशिकाओं के आंतरिक भाग में पाया जाता है। इन क्लोरोप्लास्ट में पाए जाने वाले अधिकांश क्लोरोफिल क्लोरोप्लास्ट के नेटवर्क में दो क्लोरोफिल प्रतिक्रिया केंद्रों में प्रकाश ऊर्जा को एकत्रित करता है और स्थानांतरित करता है। ये जोड़े प्रकाश ऊर्जा से शर्करा में रूपांतरण का वास्तविक कार्य करते हैं, हाइड्रोजन और कार्बन का उपयोग करते हुए, ग्लूकोज का उत्पादन करते हैं, और प्रकाश संश्लेषण के उपोत्पाद के रूप में ऑक्सीजन को बंद करते हैं।
प्रक्रिया
जब प्रकाश एक पत्ती में क्लोरोफिल से टकराता है, तो इसे प्रतिक्रियाशील केंद्र में युग्मित क्लोरोफिल में पारित किया जाता है, जो पानी, कार्बन और ऑक्सीजन को एक नई भौतिक व्यवस्था में संयोजित करने के लिए सीधे ऊर्जा का उपयोग करते हैं: ग्लूकोज, एक सरल पौधे चीनी। पुनर्व्यवस्थित, जब डिसेबल्ड, ऊर्जा जारी करता है जिसे अन्य भौतिक प्रक्रियाओं में उपयोग किया जा सकता है। प्रक्रिया में खोई हुई ऊर्जा है; ऊर्जा का एक रूप से दूसरे रूप में रूपांतरण 100 प्रतिशत कुशल नहीं है। प्रक्रिया का लाभ, हालांकि, ऊर्जा का एक रूप है जिसका उपयोग किया जा सकता है जैसा कि यह है या आगे संग्रहीत और हेरफेर किया गया है।
आगे के चरण
प्रकाश संश्लेषण होने के बाद, पौधे में ग्लूकोज को रासायनिक ऊर्जा के दो और आसानी से संग्रहीत रूपों में परिवर्तित किया जा सकता है: जटिल कार्बोहाइड्रेट और लिपिड, जिसे बेहतर रूप से स्टार्च और वसा के रूप में जाना जाता है। स्टार्च और वसा एक संयंत्र के लिए गोदाम भंडार हैं, जिन्हें भविष्य में उपयोग के लिए फ्लोएम ऊतक में रखा या ले जाया जा सकता है।
पादप ऊर्जा की केन्द्रीयता
पौधे, और अकेले पौधे, प्रकाश से भोजन का उत्पादन करते हैं। कोई भी जानवर ऐसा करने में सक्षम नहीं है। इस प्रकार, सभी पौधों को जैव-नेटवर्क में ऊर्जा उपयोग की अर्थव्यवस्था में "उत्पादक" और जानवरों को "उपभोक्ता" माना जाता है। पशु पौधों को भोजन के रूप में उपयोग करते हैं, या अन्य जानवरों को खाते हैं जो एक बार भोजन के रूप में पौधे खाते हैं, लेकिन प्रकाश को स्वयं भोजन में नहीं बदलते हैं।
इसके अलावा यहां तक कि ऊर्जा के गैर-खाद्य-आधारित रूप भी अक्सर पौधे के उपयोग पर आधारित होते हैं। लकड़ी, कोयला और तेल पौधे के रूप हैं जो ऊर्जा बनाते और संग्रहीत करते हैं। जबकि मानव ने ऊर्जा के अन्य रूपों का उपयोग करना शुरू कर दिया है, पानी से उत्पन्न ऊर्जा से लेकर परमाणु ऊर्जा तक सौर ऊर्जा के प्रत्यक्ष रूपांतरण के लिए, हमारी आर्थिक ताकत का अधिकांश हिस्सा अभी भी कार्बन, ऑक्सीजन और प्रकाश ऊर्जा के साथ पौधों की क्षमता पर आधारित है ग्लूकोज का उत्पादन करने के लिए पानी।