विषय
- क्लोरोप्लास्ट क्या है - क्लोरोप्लास्ट संरचना
- क्लोरोप्लास्ट राइबोसोम और थाइल्कोइड्स का कार्य
- क्लोरोफिल: क्लोरोप्लास्ट ऊर्जा का स्रोत
- क्लोरोप्लास्ट मेम्ब्रेंस और इंटरमब्रेनर स्पेस
- थायलाकोइड प्रणाली
- स्ट्रोमा और क्लोरोप्लास्ट डीएनए की उत्पत्ति
- अंधेरे प्रतिक्रियाओं में कार्बन फिक्सिंग
क्लोरोप्लास्ट छोटे प्लांट पॉवरहाउस हैं जो प्रकाश ऊर्जा को कैप्चर करते हैं जो कि स्टार्च और शर्करा का उत्पादन करते हैं जो कि ईंधन के विकास को बढ़ाते हैं।
वे पौधे की पत्तियों में और हरे और लाल शैवाल के साथ-साथ साइनोबैक्टीरिया में पौधे की कोशिकाओं के अंदर पाए जाते हैं। क्लोरोप्लास्ट पौधों को सरल, अकार्बनिक पदार्थों जैसे कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और खनिजों से जीवन के लिए आवश्यक जटिल रसायनों का उत्पादन करने की अनुमति देता है।
खाद्य-उत्पादन के रूप में स्वपोषक, पौधे खाद्य श्रृंखला का आधार बनते हैं, जो सभी उच्च-स्तरीय उपभोक्ताओं जैसे कि कीड़े, मछली, पक्षी और स्तनधारियों का मनुष्यों के लिए सही समर्थन करते हैं।
सेल क्लोरोप्लास्ट ईंधन बनाने वाले छोटे कारखानों की तरह हैं। इस तरह, हरे पौधों की कोशिकाओं में इसका क्लोरोप्लास्ट पृथ्वी पर जीवन को संभव बनाता है।
क्लोरोप्लास्ट क्या है - क्लोरोप्लास्ट संरचना
यद्यपि क्लोरोप्लास्ट छोटे पौधों की कोशिकाओं के अंदर सूक्ष्म फली होते हैं, उनके पास एक जटिल संरचना होती है जो उन्हें प्रकाश ऊर्जा पर कब्जा करने और आणविक स्तर पर कार्बोहाइड्रेट को इकट्ठा करने के लिए इसका उपयोग करने की अनुमति देती है।
प्रमुख संरचनात्मक घटक इस प्रकार हैं:
क्लोरोप्लास्ट राइबोसोम और थाइल्कोइड्स का कार्य
राइबोसोम प्रोटीन और न्यूक्लियोटाइड के समूह हैं जो क्लोरोप्लास्ट द्वारा आवश्यक एंजाइम और अन्य जटिल अणुओं का निर्माण करते हैं।
वे सभी जीवित कोशिकाओं में बड़ी संख्या में मौजूद हैं और आरएनए आनुवंशिक कोड अणुओं के निर्देशों के अनुसार प्रोटीन जैसे जटिल सेल पदार्थों का उत्पादन करते हैं।
थायलाकोइड्स स्ट्रोमा में एम्बेडेड होते हैं। पौधों में वे बंद डिस्क बनाते हैं जिन्हें स्टैक कहा जाता है ग्रेनाएक एकल ढेर के साथ, जिसे ग्रैनम कहा जाता है। वे लुमेन के आसपास एक थायलाकोइड झिल्ली से बने होते हैं, एक जलीय अम्लीय सामग्री जिसमें प्रोटीन होते हैं और क्लोरोप्लास्ट्स रासायनिक प्रतिक्रियाओं की सुविधा होती है।
लामेल्ले अलग-अलग ढेर के लुमेन को जोड़ने, ग्रेन डिस्क के बीच लिंक बनाते हैं।
प्रकाश संश्लेषण का हल्का-संवेदनशील हिस्सा थायलाकोइड झिल्ली पर होता है जहां क्लोरोफिल प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करता है और इसे संयंत्र द्वारा उपयोग की जाने वाली रासायनिक ऊर्जा में बदल देता है।
क्लोरोफिल: क्लोरोप्लास्ट ऊर्जा का स्रोत
क्लोरोफिल एक है फोटोरिसेप्टर सभी क्लोरोप्लास्ट में वर्णक पाए जाते हैं।
जब प्रकाश किसी पौधे की पत्ती या शैवाल की सतह से टकराता है, तो यह क्लोरोप्लास्ट में प्रवेश कर जाता है और थाइलाकोइड झिल्ली को दर्शाता है। प्रकाश से टकराकर, झिल्ली में क्लोरोफिल उन इलेक्ट्रॉनों को छोड़ देता है जो क्लोरोप्लास्ट आगे रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए उपयोग करता है।
पौधों में क्लोरोफिल और हरे शैवाल मुख्य रूप से क्लोरोफिल नामक हरे क्लोरोफिल, सबसे आम प्रकार हैं। यह बैंगनी-नीले और लाल-नारंगी नारंगी-लाल प्रकाश को अवशोषित करता है, जबकि हरे रंग की रोशनी को प्रतिबिंबित करता है, पौधों को देता है हरे रंग की विशेषता.
अन्य प्रकार के क्लोरोफिल ई के माध्यम से बी प्रकार होते हैं, जो विभिन्न रंगों को अवशोषित और प्रतिबिंबित करते हैं।
उदाहरण के लिए, क्लोरोफिल प्रकार बी, शैवाल में पाया जाता है और लाल के अलावा कुछ हरी रोशनी को अवशोषित करता है। यह हरे-प्रकाश का अवशोषण समुद्र की सतह के पास विकसित होने वाले जीवों का परिणाम हो सकता है क्योंकि हरी रोशनी पानी में केवल कुछ ही दूरी पर प्रवेश कर सकती है।
लाल प्रकाश सतह से नीचे तक जा सकता है।
क्लोरोप्लास्ट मेम्ब्रेंस और इंटरमब्रेनर स्पेस
क्लोरोप्लास्ट कार्बोहाइड्रेट और ग्लूकोज जैसे जटिल प्रोटीन का उत्पादन करते हैं जिनकी पौधों की कोशिकाओं में कहीं और जरूरत होती है।
इन सामग्रियों को क्लोरोप्लास्ट से बाहर निकलने और सामान्य सेल और संयंत्र चयापचय का समर्थन करने में सक्षम होना चाहिए। इसी समय, क्लोरोप्लास्ट को कोशिकाओं में कहीं और उत्पादित पदार्थों की आवश्यकता होती है।
क्लोरोप्लास्ट झिल्ली छोटे अणुओं का उपयोग करते हुए पारित करने की अनुमति देकर अणुओं के आंदोलन को क्लोरोप्लास्ट से बाहर और बाहर विनियमित करते हैं विशेष परिवहन तंत्र बड़े अणुओं के लिए। आंतरिक और बाहरी झिल्ली दोनों अर्ध-पारगम्य हैं, छोटे अणुओं और आयनों के प्रसार की अनुमति देते हैं।
ये पदार्थ इंटरमब्रेनर स्पेस को पार करते हैं और अर्ध-पारगम्य झिल्ली को भेदते हैं।
बड़े प्रोटीन जैसे जटिल प्रोटीन को दो झिल्ली द्वारा अवरुद्ध किया जाता है। इसके बजाय, ऐसे जटिल पदार्थों के लिए, विशेष परिवहन तंत्र दो झिल्ली को पार करने के लिए विशिष्ट पदार्थों की अनुमति देने के लिए उपलब्ध हैं, जबकि अन्य अवरुद्ध हैं।
बाहरी झिल्ली में झिल्ली के पार कुछ सामग्री पहुंचाने के लिए एक ट्रांसलोकेशन प्रोटीन कॉम्प्लेक्स होता है, और आंतरिक झिल्ली में इसके विशिष्ट संक्रमण के लिए एक समान और समान कॉम्प्लेक्स होता है।
ये चयनात्मक परिवहन तंत्र विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं क्योंकि आंतरिक झिल्ली लिपिड, फैटी एसिड और कैरोटीनॉयड क्लोरोप्लास्ट के लिए आवश्यक हैं कि स्वयं के चयापचय।
थायलाकोइड प्रणाली
थायलाकोइड झिल्ली थाइलाकोइड का हिस्सा है जो प्रकाश संश्लेषण के पहले चरण में सक्रिय है।
पौधों में, थाइलाकोइड झिल्ली आम तौर पर बंद, पतली बोरियों या डिस्क के रूप में बनती है जो ग्रैन में खड़ी होती हैं और स्ट्रोमा द्रव से घिरी रहती हैं।
पेचदार ढेर में थायलाकोइड्स की व्यवस्था थाइलाकोइड्स की एक तंग पैकिंग और थायलाकोइड झिल्ली की एक जटिल, उच्च सतह-क्षेत्र संरचना की अनुमति देती है।
सरल जीवों के लिए, थायलाकोइड एक अनियमित आकार का हो सकता है और मुक्त-अस्थायी हो सकता है। प्रत्येक मामले में, थाइलाकोइड झिल्ली को हल्का करने से जीव में प्रकाश की प्रतिक्रिया शुरू हो जाती है।
क्लोरोफिल द्वारा जारी रासायनिक ऊर्जा का उपयोग पानी के अणुओं को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करने के लिए किया जाता है। ऑक्सीजन का उपयोग जीव द्वारा श्वसन के लिए किया जाता है या वायुमंडल में छोड़ा जाता है जबकि हाइड्रोजन का उपयोग कार्बोहाइड्रेट के निर्माण में किया जाता है।
इस प्रक्रिया के लिए कार्बन कार्बन डाइऑक्साइड से एक प्रक्रिया में आता है जिसे कहा जाता है कार्बन निर्धारण.
स्ट्रोमा और क्लोरोप्लास्ट डीएनए की उत्पत्ति
प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया दो भागों से बनी होती है: प्रकाश-निर्भर प्रतिक्रियाएँ जो कि क्लोरोफिल और अंधेरे प्रतिक्रियाएं (उर्फ प्रकाश-स्वतंत्र प्रतिक्रियाएं) जो कार्बन को ठीक करती हैं और ग्लूकोज का उत्पादन करती हैं।
प्रकाश प्रतिक्रियाएं केवल उस दिन के दौरान होती हैं जब प्रकाश ऊर्जा संयंत्र पर हमला करती है जबकि अंधेरे प्रतिक्रियाएं कभी भी हो सकती हैं। थाइलाकोइड झिल्ली में हल्की प्रतिक्रियाएं शुरू होती हैं, जबकि अंधेरे प्रतिक्रियाओं की कार्बन फिक्सिंग स्ट्रोमा में होती है, थेलीकोइड्स के आसपास जेली जैसा तरल होता है।
अंधेरे प्रतिक्रियाओं और थायलाकोइड्स की मेजबानी के अलावा, स्ट्रोमा में क्लोरोप्लास्ट डीएनए और क्लोरोप्लास्ट राइबोसोम शामिल हैं।
नतीजतन, क्लोरोप्लास्ट का अपना ऊर्जा स्रोत होता है और सेल डिवीजन पर भरोसा किए बिना, अपने दम पर गुणा कर सकता है।
यूकेरियोटिक कोशिकाओं में संबंधित सेल ऑर्गेनेल के बारे में जानें: सेल झिल्ली और सेल दीवार।
सरल कोशिकाओं और जीवाणुओं के विकास में इस क्षमता का पता लगाया जा सकता है। एक साइनोबैक्टीरियम ने एक प्रारंभिक कोशिका में प्रवेश किया होगा और रहने की अनुमति दी गई थी क्योंकि व्यवस्था पारस्परिक रूप से लाभकारी बन गई थी।
समय में, साइनोबैक्टीरियम क्लोरोप्लास्ट ऑर्गेनेल में विकसित हुआ।
अंधेरे प्रतिक्रियाओं में कार्बन फिक्सिंग
क्लोरोप्लास्ट स्ट्रोमा में कार्बन फिक्सिंग प्रकाश प्रतिक्रियाओं के दौरान पानी हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित होने के बाद होता है।
हाइड्रोजन परमाणुओं से प्रोटॉन को थाइलैकोइड के अंदर लुमेन में पंप किया जाता है, जो इसे अम्लीय बनाता है। प्रकाश संश्लेषण की अंधेरे प्रतिक्रियाओं में, प्रोटॉन लुमेन से वापस स्ट्रोमा में एक एंजाइम नामक एंजाइम के माध्यम से फैलते हैं एटीपी सिंथेज़.
एटीपी सिंथेज़ के माध्यम से यह प्रोटॉन प्रसार कोशिकाओं के लिए एक ऊर्जा भंडारण रसायन एटीपी का उत्पादन करता है।
एंजाइम RuBisCO स्ट्रोमा में पाया जाता है और कार्बन से छह कार्बन कार्बोहायड्रेट अणुओं का उत्पादन करता है जो अस्थिर होते हैं।
जब अस्थिर अणु टूट जाते हैं, तो एटीपी का उपयोग उन्हें सरल चीनी अणुओं में बदलने के लिए किया जाता है। चीनी कार्बोहाइड्रेट को ग्लूकोज, फ्रुक्टोज, सुक्रोज और स्टार्च जैसे बड़े अणुओं के रूप में जोड़ा जा सकता है, जिनका सभी कोशिका चयापचय में उपयोग किया जा सकता है।
जब प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया के अंत में कार्बोहाइड्रेट बनते हैं, तो पौधों के क्लोरोप्लास्ट ने वातावरण से कार्बन को हटा दिया है और इसका उपयोग पौधे के लिए भोजन बनाने के लिए किया है और अंततः, अन्य सभी जीवित चीजों के लिए।
खाद्य श्रृंखला के आधार बनाने के अलावा, पौधों में प्रकाश संश्लेषण वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड ग्रीनहाउस गैस की मात्रा को कम करता है। इस तरह, पौधों और शैवाल, अपने क्लोरोप्लास्ट में प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से, जलवायु परिवर्तन और ग्लोबल वार्मिंग के प्रभावों को कम करने में मदद करते हैं।