அனைத்து தாவரங்களும், அதே போல் பாசிகள் மற்றும் சில நுண்ணுயிரிகள், ஒரு தனித்துவமான செயல்முறையை மேற்கொள்ள பரிணாம வளர்ச்சியடைந்துள்ளன: ஒளிச்சேர்க்கை. இந்த நிகழ்வு சூரிய சக்தியை உணவாக மாற்ற அனுமதிக்கிறது, அவற்றின் வளர்ச்சிக்கு மட்டுமல்ல, சுற்றுச்சூழல் சமநிலைக்கும் அவசியம். ஒளிச்சேர்க்கையின் விளைவாக ஆக்ஸிஜன் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது, இது பெரும்பாலான நிலப்பரப்பு உயிரினங்களுக்கு இன்றியமையாதது.
இந்த கட்டுரை ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறையின் விரிவான விளக்கத்தை வழங்க முயல்கிறது, அதன் கட்டங்களை உடைக்கிறது, காலநிலைக்கு அதன் முக்கியத்துவம் மற்றும் பகல் மற்றும் இரவில் தாவரங்களின் செயல்பாடு.
ஒளிச்சேர்க்கை என்றால் என்ன?
ஒளிச்சேர்க்கை என்பது தாவரங்கள், பாசிகள் மற்றும் சில பாக்டீரியாக்கள் சூரிய ஒளியை முதன்மையாக குளுக்கோஸ் வடிவில் இரசாயன ஆற்றலாக மாற்றும் செயல்முறையாகும். இந்த முக்கியமான செயல்முறை குளோரோபிளாஸ்ட்களில் நிகழ்கிறது, குறிப்பாக தைலகாய்டுகளில், குளோரோபில் மூலம் ஒளி கைப்பற்றப்படுகிறது.
ஒளிச்சேர்க்கையில் ஈடுபடும் முக்கிய கூறுகள்:
- சூரிய ஒளி: ஒளிச்சேர்க்கையை அதிகரிக்க அவசியம். குளோரோபில் ஒளியின் சிவப்பு மற்றும் நீல அலைநீளங்களை உறிஞ்சுகிறது, செயல்முறைக்கு முக்கியமானது.
- கார்பன் டை ஆக்சைடுஇலைகளின் ஸ்டோமாட்டா மூலம் காற்றில் இருந்து கைப்பற்றப்பட்டது; இருண்ட கட்டத்தில் கார்போஹைட்ரேட் உற்பத்திக்கு அவசியம்.
- நீர்: வேர்களால் உறிஞ்சப்பட்டு இலைகளுக்கு கொண்டு செல்லப்படுகிறது. ஒளிச்சேர்க்கையின் போது நீர் பிரிந்து, ஆக்சிஜனை ஒரு துணைப் பொருளாக உருவாக்குகிறது.
- பச்சையம்: குளோரோபிளாஸ்ட்களில் சூரிய ஒளியை உறிஞ்சும் அடிப்படை பச்சை நிறமி.
- ஆக்ஸிஜன்ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறையின் சூழலில் வெளியிடப்படும் துணை தயாரிப்பு, பெரும்பாலான உயிரினங்களின் சுவாசத்திற்கு அவசியம்.
ஒளிச்சேர்க்கையின் கட்டங்கள்
தாவரங்களில் ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை
ஒளிச்சேர்க்கை இரண்டு வெவ்வேறு கட்டங்களில் நிகழ்கிறது: ஒளி கட்டம் மற்றும் இருண்ட கட்டம் அல்லது கால்வின் சைக்கிள். ஆற்றல் மாற்றும் செயல்பாட்டில் இரண்டும் தொடர்புடையவை என்றாலும், அவை செயல்பாட்டில் மிகவும் வேறுபட்டவை.
ஒளி கட்டம்
இந்த கட்டத்தில், ஒளி வேதியியல் கட்டம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, சூரிய ஒளி குளோரோபில் மூலம் கைப்பற்றப்படுகிறது, எலக்ட்ரான்களை உற்சாகப்படுத்துகிறது மற்றும் புரோட்டான்கள், எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் என நீர் பிரிக்கப்படும் தொடர்ச்சியான எதிர்வினைகளைத் தூண்டுகிறது. எலக்ட்ரான்கள் ஒரு மின்னணு போக்குவரத்து சங்கிலி வழியாக செல்கின்றன, இது ATP (அடினோசின் ட்ரைபாஸ்பேட்) மற்றும் NADPH (நிகோடின் அடினைன் டைனுக்ளியோடைடு பாஸ்பேட்), ஆற்றலைச் சேமிக்கும் சேர்மங்களை உருவாக்குகிறது. இந்த தயாரிப்புகள் அடுத்த கட்டத்திற்கு இன்றியமையாததாக இருக்கும்.
இருண்ட கட்டம் (கால்வின் சுழற்சி)
கால்வின்-பென்சன் சுழற்சி என்றும் அழைக்கப்படும் இருண்ட கட்டம், குளோரோபிளாஸ்ட்களின் ஸ்ட்ரோமாவில் நடைபெறுகிறது. இது சூரிய ஒளியை நேரடியாகச் சார்ந்து இல்லை என்றாலும், இது ஒளி கட்டத்தில் உருவாக்கப்படும் ATP மற்றும் NADPH ஐப் பயன்படுத்துகிறது. ரூபிஸ்கோ என்சைம் கார்பன் டை ஆக்சைடை நிலைநிறுத்துவதற்கு ஊக்கமளிக்கிறது, கனிம மூலக்கூறுகளை கார்போஹைட்ரேட்டுகளாக மாற்றுகிறது, முக்கியமாக குளுக்கோஸ்.
ஒளிச்சேர்க்கை திட்டம்
பின்வரும் திட்டம் ஒளிச்சேர்க்கையின் வேதியியல் செயல்முறையை சுருக்கமாகக் கூறுகிறது:
6 கோ2 (கார்பன் டை ஆக்சைடு) + 6 எச்2O (நீர்) + சூரிய ஆற்றல் → C6H12O6 (குளுக்கோஸ்) + 6 ஓ2 (ஆக்ஸிஜன்)
இந்த செயல்முறை ஆக்ஸிஜனை உற்பத்தி செய்வது மட்டுமல்லாமல், வளிமண்டலத்திலிருந்து கார்பனைப் பிடிக்கிறது, இது நமது காலநிலையில் நேரடி தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது.
ஒளிச்சேர்க்கையின் முக்கியத்துவம்
பூமியில் வாழ்வதற்கான ஒளிச்சேர்க்கையின் பங்கு மறுக்க முடியாதது. தாவரங்கள், இந்த செயல்முறையை மேற்கொள்வதன் மூலம், ஆக்ஸிஜனை வழங்குவது மட்டுமல்லாமல், அதிக அளவு கார்பன் டை ஆக்சைடை உறிஞ்சும். இது கிரீன்ஹவுஸ் விளைவு மற்றும் காலநிலை மாற்றத்தைத் தணிக்க உதவுகிறது. அதேபோல், ஒளிச்சேர்க்கை உணவுச் சங்கிலிகளின் அடிப்படையை நிறுவுகிறது, இது அனைத்து நிலப்பரப்பு மற்றும் நீர்வாழ் சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளின் வளர்ச்சியை அனுமதிக்கிறது.
ஒளிச்சேர்க்கை மற்றும் காலநிலை
காலநிலையை ஒழுங்குபடுத்துவதில் தாவரங்கள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. கிரீன்ஹவுஸ் வாயுவான கார்பன் டை ஆக்சைடை உறிஞ்சுவதன் மூலம், அவை புவி வெப்பமடைவதை மெதுவாக்குகின்றன. இது காடுகள் மற்றும் பிற தாவரங்கள் நிறைந்த சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளை கிரகத்தின் நுரையீரல்களாக ஆக்குகிறது, இது நீண்ட கால வளிமண்டல சமநிலையை பராமரிக்க உதவுகிறது. வளிமண்டலத்தில் அதிகரித்து வரும் கார்பன் சுமையை எதிர்த்துப் போராடுவதற்கு தாவர வளர்ச்சி ஒரு இன்றியமையாத கருவியாகும்.
வெவ்வேறு உயிரினங்களில் ஒளிச்சேர்க்கை
தாவரங்களைத் தவிர மற்ற உயிரினங்களான ஆல்கா மற்றும் சில பாக்டீரியாக்களும் ஒளிச்சேர்க்கையை மேற்கொள்கின்றன. உயிரினங்களின் வகை மற்றும் அவை வாழும் சூழலைப் பொறுத்து ஒளிச்சேர்க்கையில் இரண்டு முக்கிய வகைகள் உள்ளன:
- ஆக்ஸிஜன் ஒளிச்சேர்க்கை: தாவரங்கள், பாசிகள் மற்றும் சயனோபாக்டீரியாவில் ஏற்படுகிறது. இது தண்ணீரை எலக்ட்ரான் தானமாகப் பயன்படுத்துகிறது மற்றும் ஆக்ஸிஜனை வெளியிடுகிறது.
- அனாக்ஸிஜெனிக் ஒளிச்சேர்க்கை: பச்சை மற்றும் ஊதா நிற பாக்டீரியாக்களின் பொதுவானது, இங்கு தண்ணீருக்கு பதிலாக ஹைட்ரஜன் சல்பைடு போன்ற கலவைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் ஆக்ஸிஜன் உற்பத்தி செய்யப்படுவதில்லை.
இரண்டு வகைகளும் அந்தந்த வாழ்விடங்களின் உயிரியல் சமநிலைக்கு இன்றியமையாதவை.
ஒளிச்சேர்க்கை மற்றும் கிரகத்தின் எதிர்காலம்
புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரங்களை உருவாக்க பல்வேறு அறிவியல் முயற்சிகள் ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறையை பிரதிபலிக்க முயற்சி செய்கின்றன. தி செயற்கை ஒளிச்சேர்க்கை புதைபடிவ எரிபொருட்களைச் சார்ந்திருப்பதைக் குறைத்து, கிரீன்ஹவுஸ் வாயு உமிழ்வைக் குறைத்து, சுத்தமான ஆற்றல் உற்பத்தியில் புரட்சியை ஏற்படுத்தலாம். முன்னேற்றங்கள் நம்பிக்கைக்குரியவை என்றாலும், செயல்முறையின் இயல்பான செயல்திறனைப் பிரதிபலிக்கும் திறன் உலகளாவிய தொழில்நுட்ப சவாலாகவே உள்ளது.
கிரகத்தின் நிலைத்தன்மைக்கு உத்தரவாதம் அளிக்க, கார்பன் மூழ்கிகளாக செயல்படும் தாவரப் பகுதிகளைப் பாதுகாப்பது மற்றும் காலநிலை மாற்றத்திற்கு எதிரான போராட்டத்தில் தவிர்க்க முடியாத கூட்டாளியாக இயற்கை ஒளிச்சேர்க்கையைப் பராமரிப்பது அவசரம்.
தாவரங்கள் மற்றும் சில உயிரினங்களில் காணப்படும் ஒளிச்சேர்க்கையின் இயற்கையான பொறிமுறையானது, கார்பன் டை ஆக்சைடை உறிஞ்சி, ஆக்ஸிஜனை உற்பத்தி செய்யும் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளின் சமநிலையை பராமரிக்கும் திறன் காரணமாக பூமியில் வாழ்வதற்கான அடிப்படை தூண்களில் ஒன்றாகும்.