ஒளிச்சேர்க்கை: அது என்ன, அது எப்படி நிகழ்கிறது
ஒளிச்சேர்க்கை என்பது தாவரங்கள், பாசிகள் மற்றும் சயனோபாக்டீரியாவால் மேற்கொள்ளப்படும் ஒளி ஆற்றலை இரசாயன ஆற்றலாக மாற்றும் ஒரு செயல்முறையாகும்.
சாமுவேல் ஆஸ்டின் திருத்திய மற்றும் மறுஅளவிடப்பட்ட படம் Unsplash இல் கிடைக்கிறது
ஒளிச்சேர்க்கை என்ற வார்த்தையின் பொருள் ஒளியின் தொகுப்பு மற்றும் பூமியில் உள்ள மிக முக்கியமான உயிரியல் செயல்முறைகளில் ஒன்றாகும். ஆக்ஸிஜனை வெளியிடுவதன் மூலமும், கார்பன் டை ஆக்சைடை உட்கொள்வதன் மூலமும், ஒளிச்சேர்க்கை உலகை இன்று நாம் அறிந்த வாழக்கூடிய சூழலாக மாற்றியுள்ளது. மேலும், செயல்முறை அனைத்து உயிரினங்களுக்கும் முதன்மையான ஆற்றல் மூலமாகும்.
டச்சு இயற்பியலாளர் Jan Ingenhousz, 1779 ஆம் ஆண்டில், ஒளிச்சேர்க்கையின் கண்டுபிடிப்பாளராகக் கருதப்பட்டு, சூரிய ஒளியின் முன்னிலையில் தாவரங்கள் ஆக்ஸிஜனை உற்பத்தி செய்கின்றன என்பதைக் கண்டறிந்தார். 1782 ஆம் ஆண்டில், ஜீன் செனிபியர், சூரிய ஒளிக்கு கூடுதலாக, ஒளிச்சேர்க்கை கார்பன் டை ஆக்சைடைப் பயன்படுத்துகிறது என்று கூறினார். 1818 ஆம் ஆண்டில், மரியா பெல்லெட்டியர் மற்றும் ஜோசப் கேவென்டூ ஆகியோர் ஒளிச்சேர்க்கையை செயல்படுத்தும் ஒளிச்சேர்க்கை என்சைம்களைக் கொண்ட பச்சை நிறமியைக் குறிக்க "குளோரோபில்" என்ற வார்த்தையை உருவாக்கினர்.
ஒளிச்சேர்க்கை என்றால் என்ன
ஒளிச்சேர்க்கை என்பது ஒளி ஆற்றலை இரசாயன ஆற்றலாக மாற்றும் செயல்முறையாக வரையறுக்கப்படுகிறது. இது தாவரங்கள், பாசிகள் மற்றும் சயனோபாக்டீரியாக்களால் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, அவை ஆட்டோட்ரோபிக் மற்றும் ஒளிச்சேர்க்கை உயிரினங்களாக வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை ஒளியிலிருந்து தங்கள் சொந்த உணவை உற்பத்தி செய்யும் திறன் கொண்டவை.
ஒளிச்சேர்க்கையின் முக்கியத்துவம்
ஒளிச்சேர்க்கை உயிரினங்களால் உற்பத்தி செய்யப்படும் ஆக்ஸிஜன், நாம் அறிந்தபடி கிரகத்தில் உயிர்களை பராமரிக்க இன்றியமையாதது. மேலும், ஒளிச்சேர்க்கையில் இருந்து உருவாக்கப்பட்ட பொருட்கள் மனிதகுலத்தின் பொருள்-வரலாற்றை வடிவமைத்தன, அவை எண்ணெய், இயற்கை எரிவாயு, செல்லுலோஸ், கரி மற்றும் விறகு போன்ற வளங்களுக்கு வழிவகுத்தன. சூரிய ஒளியை ஆற்றல் இருப்புகளாக (ஒளிச்சேர்க்கை) மாற்றுவதன் விளைவாக இந்த வளங்கள் உள்ளன, அதைத் தொடர்ந்து பிற புவியியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப செயல்முறைகள் உள்ளன.
ஒளிச்சேர்க்கை சமன்பாடு
ஒளிச்சேர்க்கை என்பது ஒரு நீண்ட மற்றும் சிக்கலான செயல்முறையாகும், இது பின்வரும் சமன்பாட்டின் மூலம் சுருக்கமாகக் கூறலாம்:
- 6CO2 +12H2O + ஒளி → C6 H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
ஒளிச்சேர்க்கை எங்கே நடைபெறுகிறது
தாவரங்கள் மற்றும் பாசிகளில், ஒளிச்சேர்க்கை குளோரோபிளாஸ்ட்களுக்குள் நடைபெறுகிறது. சயனோபாக்டீரியாவில், இது சைட்டோபிளாஸின் திரவப் பகுதியில் இருக்கும் சவ்வு லேமல்லே மூலம் செய்யப்படுகிறது.
குளோரோபிளாஸ்ட் என்பது வெளிப்புற சவ்வு மற்றும் உள் சவ்வு கொண்ட ஒரு உறுப்பு ஆகும். இதன் உட்புறம் தைலகாய்டுகள் எனப்படும் சிறிய பாக்கெட்டுகளுடன் இணைக்கப்பட்ட சவ்வு லேமல்லேகளைக் கொண்டுள்ளது. உட்புற இடம் ஸ்ட்ரோமாவால் நிரப்பப்படுகிறது, இது டிஎன்ஏ, ரைபோசோம்கள் மற்றும் ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறைக்கு உதவும் என்சைம்களைக் கொண்ட பிசுபிசுப்பான திரவமாகும். இந்த தைலகாய்டுகள் மற்றும் லேமல்லேகளுக்குள் தான் குளோரோபில் காணப்படுகிறது.
ஒளிச்சேர்க்கை படிகள்
ஒளிச்சேர்க்கையை இரண்டு கட்டங்களாகப் பிரிக்கலாம்: ஒளி வேதியியல் கட்டம் மற்றும் வேதியியல் கட்டம்.
ஒளி வேதியியல் கட்டம் ஒளியின் முன்னிலையில் மட்டுமே நிகழ்கிறது மற்றும் தைலகாய்டுகள் மற்றும் சவ்வு லேமல்லேகளில் நிகழ்கிறது. ஒளி ஆற்றலை இரசாயன ஆற்றலாக மாற்றுவதே இதன் முக்கிய பணியாகும். இது இரண்டு முக்கிய செயல்முறைகளால் ஆனது: நீர் ஒளிச்சேர்க்கை மற்றும் ஃபோட்டோபாஸ்போரிலேஷன்.
வேதியியல் கட்டம் ஒளியைச் சார்ந்து இல்லை மற்றும் குளோரோபிளாஸ்டின் மற்றொரு பகுதியான ஸ்ட்ரோமாவில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. அதில், முந்தைய கட்டத்தின் தயாரிப்புகளான ஒளி வேதியியல், கால்வின்-பென்சன் சுழற்சி என்று அழைக்கப்படும் குளுக்கோஸ், நீர் மற்றும் ஸ்டார்ச் ஆகியவற்றை உற்பத்தி செய்ய வளிமண்டல CO2 உடன் இணைகிறது.
ஒளி வேதியியல் கட்டம்
நீர் ஒளிச்சேர்க்கை
நீரின் ஒளிச்சேர்க்கை என்பது ஒளிச்சேர்க்கையின் முதல் கட்டமாகும், மேலும் பெறப்பட்ட ஒளி ஆற்றல் நீர் மூலக்கூறுகளின் முறிவை ஊக்குவிக்கிறது, ஆக்ஸிஜன், எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் H+ வாயுவை உருவாக்குகிறது. வாயு ஆக்ஸிஜன் வளிமண்டலத்தில் வெளியிடப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் இலவச ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகள் (H+) NADP+ எனப்படும் கலவையால் ஈர்க்கப்படுகின்றன, இது NADPH ஐ உருவாக்குகிறது, இது குளுக்கோஸ் மூலக்கூறுகளை உருவாக்க வேதியியல் கட்டத்தில் பயன்படுத்தப்படும்.
இந்த படி சூத்திரங்களால் குறிக்கப்படுகிறது:- H2O ⇾ 2H+ + 2 எலக்ட்ரான்கள் + ½ O2
- NADP+ + H+⇾ NADPH
ஃபோட்டோபாஸ்ஃபோரிலேஷன்
ஃபோட்டோபாஸ்ஃபோரிலேஷனில்தான், ஏடிபியின் உருவாக்கம் ஒரு கனிம பாஸ்பேட் (பை) இருந்து ஏடிபி மூலக்கூறுக்கு (அடினோசின் டைபாஸ்பேட்) ஒளி ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி ஏற்படுகிறது. ATP மூலக்கூறுகள் உயிரினங்களால் தொகுக்கப்பட்ட இரசாயன ஆற்றலின் முக்கிய வடிவமாகும். இந்த ஃபோட்டோபாஸ்ஃபோரிலேஷன் படி நீரின் ஒளிச்சேர்க்கைக்கு இணையாக நிகழ்கிறது மற்றும் அவை ஒவ்வொன்றும் ஒளிச்சேர்க்கையின் அடுத்த கட்டத்தில் பயன்படுத்தப்படும் தயாரிப்புகளை உருவாக்குகின்றன.
இந்த படி சூத்திரத்தால் குறிப்பிடப்படுகிறது: ADP + Pi ⇾ ATP
இரசாயன கட்டம்
ஒளிச்சேர்க்கையின் கடைசி கட்டம் இரசாயன கட்டத்தில் சுற்றுச்சூழலில் இருந்து அல்லது தாவரத்தின் செல்லுலார் சுவாசத்திலிருந்து கார்பன் டை ஆக்சைடு பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் முந்தைய கட்டத்தில் உருவாக்கப்பட்ட இரண்டு கலவைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன: ATP மற்றும் NADPH. இந்த கட்டத்தில்தான் கால்வின்-பென்சன் சுழற்சி ஏற்படுகிறது, இது குளுக்கோஸ், நீர் மற்றும் மாவுச்சத்தை உருவாக்கும் எதிர்வினைகளின் வரிசையாகும்.
முடிவுரை
ஒளிச்சேர்க்கை என்பது மேலே விவரிக்கப்பட்ட இரண்டு நிலைகளான ஒளி வேதியியல் கட்டம் மற்றும் இரசாயன கட்டம் ஆகியவற்றின் விளைவாகும். பூமியில் உள்ள அனைத்து உயிரினங்களும் ஒளிச்சேர்க்கை மூலம் உருவாக்கப்படும் தயாரிப்புகளை சார்ந்துள்ளது: ஆக்ஸிஜன் மற்றும் குளுக்கோஸ். மேலும், வளிமண்டல கலவையின் சமநிலைக்கு ஒளிச்சேர்க்கை அடிப்படையாகும்.
