सर्व प्राणी, मानवांसह, त्यांच्या अन्नासाठी वनस्पतींवर अवलंबून असतात. तुम्ही कधी विचार केला आहे की वनस्पतींना त्यांचे अन्न कोठून मिळते? खरं तर, हिरव्या वनस्पतींना त्यांना लागणारे अन्न स्वतः बनवावे लागते किंवा संश्लेषित करावे लागते आणि इतर सर्व जीव त्यांच्या गरजांसाठी त्यांच्यावर अवलंबून असतात. हिरव्या वनस्पती प्रकाशसंश्लेषणाद्वारे त्यांना लागणारे अन्न बनवतात किंवा संश्लेषित करतात आणि म्हणून त्यांना स्वयंपोषी म्हणतात. तुम्ही आधीच शिकलात की स्वयंपोषी पोषण केवळ वनस्पतींमध्ये आढळते. प्रकाशसंश्लेषण करणाऱ्या हिरव्या वनस्पतींवर अन्नासाठी अवलंबून असलेले इतर सर्व जीव परपोषी असतात. हिरव्या वनस्पती ‘प्रकाशसंश्लेषण’ ही भौतिक-रासायनिक प्रक्रिया पार पाडतात, ज्याद्वारे ते कार्बनी संयुगांचे संश्लेषण करण्यासाठी प्रकाश ऊर्जा वापरतात. शेवटी, पृथ्वीवरील सर्व सजीव प्राणी ऊर्जेसाठी सूर्यप्रकाशावर अवलंबून असतात. प्रकाशसंश्लेषण करणाऱ्या वनस्पतींद्वारे सूर्यप्रकाशातील ऊर्जेचा वापर हा पृथ्वीवरील जीवनाचा आधार आहे. प्रकाशसंश्लेषण हे दोन कारणांमुळे महत्त्वाचे आहे: हे पृथ्वीवरील सर्व अन्नाचे प्राथमिक स्रोत आहे. हिरव्या वनस्पतींद्वारे वातावरणात ऑक्सिजन सोडण्यासाठी देखील हे जबाबदार आहे. जर श्वास घेण्यासाठी ऑक्सिजन नसेल तर काय होईल याचा तुम्ही कधी विचार केला आहे का? हा अध्याय प्रकाशसंश्लेषण यंत्रणेच्या रचनेवर आणि प्रकाश ऊर्जेचे रासायनिक ऊर्जेत रूपांतर करणाऱ्या विविध अभिक्रियांवर लक्ष केंद्रित करतो.

१३.१ आपल्याला काय माहित आहे?

प्रकाशसंश्लेषणाबद्दल आपल्याला आधीच काय माहित आहे ते शोधण्याचा प्रयत्न करूया. मागील इयत्तांमध्ये तुम्ही केलेल्या काही सोप्या प्रयोगांमधून असे दिसून आले आहे की प्रकाशसंश्लेषण होण्यासाठी हरितद्रव्य (पानाचे हिरवे रंगद्रव्य), प्रकाश आणि $\mathrm{CO_2}$ आवश्यक आहे.

दोन पानांमध्ये स्टार्च निर्मिती पाहण्यासाठी तुम्ही प्रयोग केला असेल - एक बहुरंगी पान किंवा काळ्या कागदाने अंशतः झाकलेले पान आणि प्रकाशात ठेवलेले पान. या पानांमध्ये स्टार्चची उपस्थिती तपासताना हे स्पष्ट झाले की प्रकाशसंश्लेषण केवळ पानांच्या हिरव्या भागांमध्ये प्रकाशाच्या उपस्थितीत होते.

तुम्ही केलेला दुसरा प्रयोग ज्यामध्ये पानाचा एक भाग काही KOH च्या द्रावणात भिजवलेल्या सूतीने (जे $\mathrm{CO_2}$ शोषून घेते) भरलेल्या चाचणी नलिकेत बंद केला जातो, तर दुसरा अर्धा भाग हवेसाठी खुला ठेवला जातो. नंतर हे संयोजन काही काळ प्रकाशात ठेवले जाते. पानाच्या दोन्ही भागांमध्ये स्टार्चची उपस्थिती तपासताना, तुम्हाला असे आढळले असेल की पानाचा खुला भाग स्टार्चसाठी सकारात्मक होता तर नलिकेमधील भाग नकारात्मक होता. यावरून असे दिसून आले की प्रकाशसंश्लेषणासाठी $\mathrm{CO_2}$ आवश्यक आहे. हा निष्कर्ष कसा काढता आला हे तुम्ही स्पष्ट करू शकता का?

१३.२ प्रारंभिक प्रयोग

आपल्या प्रकाशसंश्लेषणाच्या समजुतीत हळूहळू विकास घडवून आणणाऱ्या त्या साध्या प्रयोगांबद्दल जाणून घेणे मनोरंजक आहे.

आकृती १३.१ प्रीस्टलीचा प्रयोग

जोसेफ प्रीस्टली (१७३३-१८०४) यांनी १७७० मध्ये प्रयोगांची मालिका केली ज्यामुळे हिरव्या वनस्पतींच्या वाढीत हवेची आवश्यक भूमिका उघडकीस आली. तुम्हाला आठवत असेल, प्रीस्टली यांनी १७७४ मध्ये ऑक्सिजन शोधला. प्रीस्टली यांनी पाहिले की बंद जागेत - बेल जारमध्ये जळणारी मेणबत्ती लवकरच विझते (आकृती १३.१ अ, ब, क, ड). त्याचप्रमाणे, बंद जागेत उंदीर लवकरच श्वासावरचा प्राण जाईल. त्यांनी असा निष्कर्ष काढला की जळणारी मेणबत्ती किंवा हवा श्वास घेणारा प्राणी हे दोन्ही कसेतरी हवेचे नुकसान करतात. पण जेव्हा त्यांनी त्याच बेल जारमध्ये मेंथा वनस्पती ठेवली, तेव्हा त्यांना आढळले की उंदीर जिवंत राहिला आणि मेणबत्ती जळत राहिली. प्रीस्टली यांनी पुढील गृहीतक मांडले: श्वास घेणाऱ्या प्राण्यांनी आणि जळणाऱ्या मेणबत्त्यांनी काढून टाकलेली हवा वनस्पती परत भरतात.

मेणबत्ती आणि वनस्पती वापरून प्रीस्टली यांनी प्रयोग कसा केला असेल याची तुम्ही कल्पना करू शकता का? लक्षात ठेवा, काही दिवसांनंतर ती जळते की नाही हे तपासण्यासाठी त्याला मेणबत्ती पुन्हा पेटवावी लागेल. संयोजन विस्कळीत न करता मेणबत्ती पेटवण्याचे तुम्हाला किती वेगवेगळे मार्ग सुचतात?

प्रीस्टली यांनी वापरलेल्या संयोजनासारखेच संयोजन वापरून, पण एकदा अंधारात आणि एकदा सूर्यप्रकाशात ठेवून, जॅन इन्जेनहाउस (१७३०-१७९९) यांनी दाखवून दिले की जळणाऱ्या मेणबत्त्या किंवा श्वास घेणाऱ्या प्राण्यांनी दूषित केलेली हवा शुद्ध करणाऱ्या वनस्पती प्रक्रियेसाठी सूर्यप्रकाश आवश्यक आहे. इन्जेनहाउस यांनी जलचर वनस्पतीसह एक सुरेख प्रयोग केला ज्यामध्ये दाखवले की तेजस्वी सूर्यप्रकाशात, हिरव्या भागांभोवती लहान बुडबुडे तयार झाले तर अंधारात ते तयार झाले नाहीत. नंतर त्यांनी या बुडबुड्यांना ऑक्सिजनचे ओळखले. म्हणून त्यांनी दाखवून दिले की वनस्पतींचा फक्त हिरवा भागच ऑक्सिजन सोडू शकतो.

सुमारे १८५४ पर्यंत ज्युलियस वॉन सॅक्स यांनी वनस्पती वाढत असताना ग्लुकोज निर्मितीचा पुरावा दिला नव्हता. ग्लुकोज सामान्यतः स्टार्च म्हणून साठवले जाते. त्यांच्या नंतरच्या अभ्यासांमध्ये असे दिसून आले की वनस्पतींमधील हिरवे पदार्थ (आपल्याला आता माहित असलेले हरितद्रव्य) वनस्पती पेशींमधील विशेष अंगकांमध्ये (नंतर हरितलवक म्हणून ओळखले जाणारे) स्थित असतात. त्यांना आढळले की वनस्पतींमधील हिरवे भाग हेच ग्लुकोज तयार होतात आणि ग्लुकोज सामान्यतः स्टार्च म्हणून साठवले जाते.

आता टी.डब्ल्यू एंगेलमन (१८४३ - १९०९) यांनी केलेले मनोरंजक प्रयोग विचारात घ्या. प्रिझम वापरून त्यांनी प्रकाश त्याच्या वर्णक्रमीय घटकांमध्ये विभक्त केला आणि नंतर एरोबिक जीवाणूंच्या निलंबनात ठेवलेल्या हिरव्या शैवाल, क्लॅडोफोरावर प्रकाशित केले. $\mathrm{O_2}$ निर्मितीची ठिकाणे शोधण्यासाठी जीवाणूंचा वापर करण्यात आला. त्यांनी पाहिले की जीवाणू मुख्यतः विभक्त वर्णपटाच्या निळ्या आणि लाल प्रकाशाच्या प्रदेशात एकत्रित झाले होते. अशाप्रकारे प्रकाशसंश्लेषणाचा पहिला क्रिया वर्णपट वर्णन केला गेला. तो हरितद्रव्य a आणि b च्या अवशोषण वर्णपटाशी (कलम १३.४ मध्ये चर्चा केली आहे) अंदाजे सारखाच असतो.

उन्निसाव्या शतकाच्या मध्यापर्यंत वनस्पती प्रकाशसंश्लेषणाची मुख्य वैशिष्ट्ये ज्ञात झाली, म्हणजे, वनस्पती $\mathrm{CO}_2$ आणि पाण्यापासून कार्बोहायड्रेट बनवण्यासाठी प्रकाश ऊर्जा वापरू शकतात. ऑक्सिजन निर्माण करणाऱ्या जीवांसाठी प्रकाशसंश्लेषणाची एकूण प्रक्रिया दर्शविणारे प्रायोगिक समीकरण तेव्हा खालीलप्रमाणे समजले गेले:

$\rm{CO}_2 \rm{H}_2\rm{O} \xrightarrow{\text{Light}} [\rm{CH}_2\rm{O}] + \rm{O}_2$

जेथे $[\rm{CH}_2\rm{O}]$ हे कार्बोहायड्रेट (उदा., ग्लुकोज, सहा-कार्बन साखर) दर्शवते.

प्रकाशसंश्लेषणाच्या समजुतीत एक मैलाचा दगड हा सूक्ष्मजीवशास्त्रज्ञ कॉर्नेलियस वॅन नील (१८९७-१९८५) यांनी केलेला योगदान होते, ज्यांनी जांभळ्या आणि हिरव्या जीवाणूंवरील त्यांच्या अभ्यासावर आधारित, हे दाखवून दिले की प्रकाशसंश्लेषण ही मूलतः प्रकाश-अवलंबून अभिक्रिया आहे ज्यामध्ये योग्य ऑक्सीकरण करणाऱ्या संयुगातून हायड्रोजन कार्बन डायऑक्साइडचे कार्बोहायड्रेटमध्ये अपचयन करते. हे खालीलप्रमाणे व्यक्त केले जाऊ शकते:

$2\rm{H}_2\rm{A}+\rm{CO}_2 \xrightarrow{\text{Light}} \rm{2A}+\rm{CH}_2{O}+\rm{H}_2\rm{O}$

हिरव्या वनस्पतींमध्ये $\mathrm{H}_2\mathrm{O}$ हा हायड्रोजन दाता आहे आणि $\mathrm{O}_2$ मध्ये ऑक्सीकरण होतो. काही जीव प्रकाशसंश्लेषण दरम्यान $\mathrm{O}_2$ सोडत नाहीत. जेव्हा जांभळ्या आणि हिरव्या सल्फर जीवाणूंसाठी हायड्रोजन दाता $\mathrm{H}_2\mathrm{S}$ असतो, तेव्हा ‘ऑक्सीकरण’ उत्पादन जीव आणि $\mathrm{O}_2$ वर अवलंबून सल्फर किंवा सल्फेट असते. म्हणून, त्यांनी अनुमान काढले की हिरव्या वनस्पतीद्वारे सोडलेला $\mathrm{O}_2$ $\mathrm{H}_2\mathrm{O}$ पासून येतो, कार्बन डायऑक्साइडपासून नाही. हे नंतर रेडिओआयसोटोपिक तंत्रांचा वापर करून सिद्ध झाले. म्हणून, प्रकाशसंश्लेषणाची एकूण प्रक्रिया दर्शविणारे योग्य समीकरण आहे:

$6 \mathrm{CO_2}+12 \mathrm{H_2} \mathrm{O} \xrightarrow{\text { Light }} \mathrm{C_6} \mathrm{H_{12}} \mathrm{O_6}+6 \mathrm{H_2} \mathrm{O}+6 \mathrm{O_2}$

जेथे $\mathrm{C_6} \mathrm{H_{12}} \mathrm{O_6}$ ग्लुकोज दर्शवते. सोडलेला $\mathrm{O_2}$ पाण्यापासून आहे; हे रेडिओ आयसोटोप तंत्र वापरून सिद्ध झाले. लक्षात घ्या की ही एकच अभिक्रिया नसून प्रकाशसंश्लेषण नावाच्या बहु-चरण प्रक्रियेचे वर्णन आहे. वरील दिलेल्या समीकरणात सब्सट्रेट म्हणून पाण्याचे बारा रेणू का वापरले जातात हे तुम्ही स्पष्ट करू शकता का?

१३.३ प्रकाशसंश्लेषण कोठे होते?

तुम्ही अर्थातच उत्तर देणार: ‘हिरव्या पानात’ किंवा ‘हरितलवकात’, तुम्ही अध्याय ८ मध्ये आधी वाचलेल्या गोष्टींवर आधारित. तुम्ही नक्कीच बरोबर आहात. प्रकाशसंश्लेषण वनस्पतींच्या हिरव्या पानांमध्ये होते पण ते वनस्पतींच्या इतर हिरव्या भागांमध्ये देखील होते. प्रकाशसंश्लेषण होऊ शकते असे तुम्हाला काही इतर भाग सांगता येतील का?

मागील एककातून तुम्हाला आठवेल की पानांमधील मध्योतक पेशींमध्ये मोठ्या संख्येने हरितलवक असतात. सामान्यतः हरितलवक स्वतःला मध्योतक पेशींच्या भिंतींसोबत संरेखित करतात, जेणेकरून त्यांना आपाती प्रकाशाची इष्टतम मात्रा मिळेल. हरितलवक त्यांच्या सपाट पृष्ठभागांसह भिंतींशी समांतर कधी संरेखित होतील असे तुम्हाला वाटते? ते आपाती प्रकाशाला कधी लंब असतील?

आकृती १३.२ हरितलवकाच्या काट-छेदाचे आकृतीमध्ये प्रतिनिधित्व

तुम्ही अध्याय ८ मध्ये हरितलवकाची रचना अभ्यासली आहे. हरितलवकाच्या आत ग्रॅना, स्ट्रोमा लॅमेली आणि मॅट्रिक्स स्ट्रोमा (आकृती १३.२) यांचा समावेश असलेली पटल यंत्रणा असते. हरितलवकाच्या आत कामाची स्पष्ट विभागणी असते. पटल यंत्रणा प्रकाश ऊर्जा पकडण्यासाठी आणि ATP आणि NADPH चे संश्लेषण करण्यासाठी जबाबदार असते. स्ट्रोमामध्ये, एंजायमॅटिक अभिक्रिया साखर संश्लेषित करतात, जी नंतर स्टार्च तयार करते. पूर्वीच्या अभिक्रियांचा संच, कारण ते थेट प्रकाश-चालित असतात, त्यांना प्रकाश अभिक्रिया (प्रकाशरासायनिक अभिक्रिया) म्हणतात. नंतरचे थेट प्रकाश-चालित नसतात परंतु प्रकाश अभिक्रियांच्या उत्पादनांवर (ATP आणि NADPH) अवलंबून असतात. म्हणून, नंतरच्यांमध्ये फरक करण्यासाठी, परंपरेने त्यांना अंधार अभिक्रिया (कार्बन अभिक्रिया) म्हणतात. तथापि, याचा अर्थ असा होऊ नये की ते अंधारात घडतात किंवा ते नाहीत

१३.४ प्रकाशसंश्लेषणात किती प्रकारची रंगद्रव्ये सहभागी असतात?

वनस्पतींकडे पाहून तुम्ही कधी विचार केला आहे का की त्यांच्या पानांमध्ये - एकाच वनस्पतीमध्ये देखील - हिरव्या रंगाचे इतके छटा का आणि कशा आहेत? आपण कोणत्याही हिरव्या वनस्पतीची पाने रंगद्रव्ये कागद क्रोमॅटोग्राफीद्वारे वेगळे करून या प्रश्नाचे उत्तर शोधू शकतो. पानांच्या रंगद्रव्यांचे क्रोमॅटोग्राफिक विभाजन दर्शविते की आपल्याला पानांमध्ये दिसणारा रंग एकाच रंगद्रव्यामुळे नसून चार रंगद्रव्यांमुळे होतो: हरितद्रव्य a (क्रोमॅटोग्राममध्ये तेजस्वी किंवा निळा हिरवा), हरितद्रव्य b (पिवळा हिरवा), झॅन्थोफिल्स (पिवळा) आणि कॅरोटेनॉइड्स (पिवळा ते पिवळा-नारिंगी). आता प्रकाशसंश्लेषणात विविध रंगद्रव्ये कोणती भूमिका बजावतात ते पाहूया.

रंगद्रव्ये ही अशी पदार्थ आहेत ज्यांना विशिष्ट तरंगलांबींवर प्रकाश शोषण्याची क्षमता असते. जगातील सर्वात प्रचुर प्रमाणात असलेले वनस्पती रंगद्रव्य कोणते आहे याचा तुम्ही अंदाज लावू शकता का? हरितद्रव्य a रंगद्रव्याची वेगवेगळ्या तरंगलांबींचा प्रकाश शोषण्याची क्षमता दर्शविणारा आलेख अभ्यासूया (आकृती १३.३ अ). अर्थात, तुम्ही दृश्यमान प्रकाश वर्णपटाची तरंगलांब तसेच VIBGYOR शी परिचित आहात.

आकृती १३.३a वरून हरितद्रव्य a ज्या तरंगलांबीवर (प्रकाशाचा रंग) कमाल शोषण दर्शवते ती तुम्ही ठरवू शकता का? ते इतर कोणत्याही तरंगलांबीवर दुसरे शोषण शिखर दर्शवते का? होय, तर कोणते?

आता आकृती १३.३b पहा जी वनस्पतीमध्ये कमाल प्रकाशसंश्लेषण ज्या तरंगलांबींवर होते ते दर्शवते. तुम्ही पाहू शकता की ज्या तरंगलांबींवर हरितद्रव्य a द्वारे कमाल शोषण होते, म्हणजे निळ्या आणि लाल प्रदेशात, प्रकाशसंश्लेषणाचा दर देखील जास्त असतो. म्हणून, आपण असा निष्कर्ष काढू शकतो की हरितद्रव्य a हे प्रकाशसंश्लेषणाशी संबंधित मुख्य रंगद्रव्य आहे. पण आकृती १३.३c पाहून तुम्ही असे म्हणू शकता की हरितद्रव्य a च्या अवशोषण वर्णपट आणि प्रकाशसंश्लेषणाच्या क्रिया वर्णपट यांच्यात पूर्ण एक-ते-एक आच्छादन आहे?

आकृती १३.३a हरितद्रव्य a, b आणि कॅरोटेनॉइड्सचा अवशोषण वर्णपट दर्शविणारा आलेख

आकृती १३.३b प्रकाशसंश्लेषणाचा क्रिया वर्णपट दर्शविणारा आलेख

आकृती १३.३c प्रकाशसंश्लेषणाचा क्रिया वर्णपट हरितद्रव्य a च्या अवशोषण वर्णपटावर अध्यारोपित दर्शविणारा आलेख

हे आलेख, एकत्रितपणे, दर्शवितात की बहुतांश प्रकाशसंश्लेषण वर्णपटाच्या निळ्या आणि लाल भागात होते; दृश्यमान वर्णपटाच्या इतर तरंगलांबींवर काही प्रकाशसंश्लेषण होतेच. हे कसे होते ते पाहूया. जरी हरितद्रव्य हे प्रकाश पकडण्यासाठी जबाबदार मुख्य रंगद्रव्य आहे, तरी इतर थायलॅकॉइड रंगद्रव्ये जसे की हरितद्रव्य b, झॅन्थोफिल्स आणि कॅरोटेनॉइड्स, ज्यांना सहाय्यक रंगद्रव्ये म्हणतात, ते देखील प्रकाश शोषून घेतात आणि ऊर्जा हरितद्रव्य a वर हस्तांतरित करतात. खरंच, ते केवळ प्रकाशसंश्लेषणासाठी आगमनशील प्रकाशाची विस्तृत तरंगलांब वापरण्यास सक्षम करत नाहीत तर हरितद्रव्य a ला प्रकाश-ऑक्सीकरणापासून देखील संरक्षण देतात.

१३.५ प्रकाश अभिक्रिया म्हणजे काय?

प्रकाश अभिक्रिया किंवा ‘प्रकाशरासायनिक’ टप्प्यामध्ये प्रकाश शोषण, पाणी विभाजन, ऑक्सिजन प्राथमिक ग्राही सोडणे आणि उच्च-ऊर्जा रासायनिक मध्यवर्ती, ATP आणि NADPH ची निर्मिती यांचा समावेश होतो. या प्रक्रियेत अनेक प्रथिन संकुल सहभागी असतात. रंगद्रव्ये दोन वेगळ्या प्रकाशरासायनिक प्रकाश संग्राहक संकुलांमध्ये (LHC) फोटोसिस्टम I (PS I) आणि फोटोसिस्टम II (PS II) मध्ये संघटित केली जातात. यांना त्यांच्या शोधाच्या क्रमाने नावे दिली आहेत, आणि प्रकाश अभिक्रिया दरम्यान ते ज्या क्रमाने कार्य करतात त्या क्रमाने नाही. LHC हे प्रथिनांशी बद्ध रंगद्रव्य रेणूंचे शेकडो रेणूंपासून बनलेले असतात. प्रत्येक फोटोसिस्टममध्ये सर्व रंगद्रव्ये (हरितद्रव्य a च्या एका रेणूला वगळता) प्रकाश संग्राहक प्रणाली तयार करतात ज्याला अँटेना देखील म्हणतात (आकृती १३.४). ही रंगद्रव्ये वेगवेगळ्या तरंगलांबींचा प्रकाश शोषून प्रकाशसंश्लेषण अधिक कार्यक्षम करण्यास मदत करतात. एकल हरितद्रव्य a रेणू अभिक्रिया केंद्र तयार करतो. अभिक्रिया केंद्र दोन्ही फोटोसिस्टममध्ये वेगळे असते. PS I मध्ये अभिक्रिया केंद्र हरितद्रव्य a चे शोषण शिखर 700 nm वर असते, म्हणून त्याला P700 म्हणतात, तर PS II मध्ये त्याचे शोषण कमाल 680 nm वर असते आणि त्याला P680 म्हणतात.

आकृती १३.४ प्रकाश संग्राहक संकुल

१३.६ इलेक्ट्रॉन वाहतूक

फोटोसिस्टम II मध्ये अभिक्रिया केंद्र हरितद्रव्य a लाल प्रकाशाची 680 nm तरंगलांब शोषून घेते ज्यामुळे इलेक्ट्रॉन उत्तेजित होतात आणि अणुकेंद्रापासून दूर असलेल्या कक्षेत उडी मारतात. हे इलेक्ट्रॉन इलेक्ट्रॉन ग्राहकाद्वारे उचलले जातात जे त्यांना सायटोक्रोमचा समावेश असलेल्या इलेक्ट्रॉन वाहतूक प्रणालीकडे पाठवतात (आकृती १३.५). ऑक्सीकरण-अपचयन किंवा रेडॉक्स NADPH संभाव्य स्केलच्या दृष्टीने इलेक्ट्रॉनची ही हालचाल खालच्या दिशेने असते. इलेक्ट्रॉन वाहतूक साखळीतून जाताना इलेक्ट्रॉन वापरले जात नाहीत, तर फोटोसिस्टम PS I च्या रंगद्रव्यांकडे पाठवले जातात. त्याचवेळी, PS I च्या अभिक्रिया केंद्रातील इलेक्ट्रॉन देखील उत्तेजित होतात जेव्हा ते 700 nm तरंगलांबीचा लाल प्रकाश प्राप्त करतात आणि दुसऱ्या ग्राहक रेणूकडे हस्तांतरित केले जातात ज्याची रेडॉक्स संभाव्यता जास्त असते. हे इलेक्ट्रॉन नंतर पुन्हा खालच्या दिशेने हलवले जातात, यावेळी ऊर्जा-समृद्ध NADP+ च्या रेणूकडे. या इलेक्ट्रॉनची भर NADP+ चे NADPH + H+ मध्ये अपचयन करते. इलेक्ट्रॉनच्या हस्तांतरणाची ही संपूर्ण योजना, PS II पासून सुरू होऊन, ग्राहकापर्यंत वरच्या दिशेने, इलेक्ट्रॉन वाहतूक साखळीपर्यंत खालच्या दिशेने PS I कडे, इलेक्ट्रॉनचे उत्तेजन, दुसऱ्या ग्राहकाकडे हस्तांतरण आणि शेवटी NADP+ वर खालच्या दिशेने जाऊन त्याचे NADPH + H+ मध्ये अपचयन करणे, त्याच्या वैशिष्ट्यपूर्ण आकारामुळे Z योजना म्हणतात (आकृती १३.५). हा आकार तयार होतो जेव्हा सर्व वाहक रेडॉक्स संभाव्य स्केलवर क्रमाने ठेवले जातात.

आकृती १३.५ प्रकाश अभिक्रियेची Z योजना

१३