ਸਾਰੇ ਜਾਨਵਰਾਂ ਸਮੇਤ ਮਨੁੱਖ ਆਪਣੇ ਭੋਜਨ ਲਈ ਪੌਦਿਆਂ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਕੀ ਤੁਸੀਂ ਕਦੇ ਸੋਚਿਆ ਹੈ ਕਿ ਪੌਦੇ ਆਪਣਾ ਭੋਜਨ ਕਿੱਥੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦੇ ਹਨ? ਹਕੀਕਤ ਵਿੱਚ, ਹਰੇ ਪੌਦਿਆਂ ਨੂੰ ਆਪਣੀ ਲੋੜੀਂਦਾ ਭੋਜਨ ਬਣਾਉਣਾ ਜਾਂ ਯੋਗ ਕਰਨਾ ਪੈਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਬਾਕੀ ਸਾਰੇ ਜੀਵ ਆਪਣੀਆਂ ਲੋੜਾਂ ਲਈ ਉਹਨਾਂ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਹਰੇ ਪੌਦੇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਦੁਆਰਾ ਆਪਣੀ ਲੋੜੀਂਦਾ ਭੋਜਨ ਬਣਾਉਂਦੇ ਜਾਂ ਯੋਗ ਕਰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਇਸ ਲਈ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਸਵੈਪੋਸ਼ੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਤੁਸੀਂ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਸਿੱਖ ਲਿਆ ਹੈ ਕਿ ਸਵੈਪੋਸ਼ੀ ਪੋਸ਼ਣ ਸਿਰਫ਼ ਪੌਦਿਆਂ ਵਿੱਚ ਹੀ ਪਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਬਾਕੀ ਸਾਰੇ ਜੀਵ ਜੋ ਹਰੇ ਪੌਦਿਆਂ ‘ਤੇ ਭੋਜਨ ਲਈ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਪਰਪੋਸ਼ੀ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਹਰੇ ਪੌਦੇ ‘ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ’ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਇੱਕ ਭੌਤਿਕ-ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੈ ਜਿਸ ਦੁਆਰਾ ਉਹ ਜੈਵਿਕ ਸੰਯੋਜਨਾਂ ਦੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਨੂੰ ਚਲਾਉਣ ਲਈ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਅੰਤ ਵਿੱਚ, ਧਰਤੀ ‘ਤੇ ਸਾਰੇ ਜੀਵਤ ਰੂਪ ਊਰਜਾ ਲਈ ਸੂਰਜ ਦੀ ਰੋਸ਼ਨੀ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਪੌਦਿਆਂ ਦੁਆਰਾ ਸੂਰਜ ਦੀ ਰੋਸ਼ਨੀ ਤੋਂ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਧਰਤੀ ‘ਤੇ ਜੀਵਨ ਦਾ ਆਧਾਰ ਹੈ। ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਦੋ ਕਾਰਨਾਂ ਕਰਕੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ: ਇਹ ਧਰਤੀ ‘ਤੇ ਸਾਰੇ ਭੋਜਨ ਦਾ ਪ੍ਰਾਥਮਿਕ ਸਰੋਤ ਹੈ। ਇਹ ਹਰੇ ਪੌਦਿਆਂ ਦੁਆਰਾ ਵਾਯੂਮੰਡਲ ਵਿੱਚ ਆਕਸੀਜਨ ਦੇ ਛੱਡੇ ਜਾਣ ਲਈ ਵੀ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਹੈ। ਕੀ ਤੁਸੀਂ ਕਦੇ ਸੋਚਿਆ ਹੈ ਕਿ ਜੇ ਸਾਹ ਲੈਣ ਲਈ ਆਕਸੀਜਨ ਨਾ ਹੋਵੇ ਤਾਂ ਕੀ ਹੋਵੇਗਾ? ਇਹ ਅਧਿਆਇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਮਸ਼ੀਨਰੀ ਦੀ ਬਣਤਰ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਵਾਂ ‘ਤੇ ਕੇਂਦ੍ਰਿਤ ਹੈ ਜੋ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਰਸਾਇਣਕ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦੀਆਂ ਹਨ।

13.1 ਅਸੀਂ ਕੀ ਜਾਣਦੇ ਹਾਂ?

ਆਓ ਅਸੀਂ ਇਹ ਜਾਣਨ ਦੀ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਕਰੀਏ ਕਿ ਅਸੀਂ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਬਾਰੇ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਕੀ ਜਾਣਦੇ ਹਾਂ। ਤੁਸੀਂ ਪਹਿਲਾਂ ਦੀਆਂ ਕਲਾਸਾਂ ਵਿੱਚ ਕੀਤੇ ਕੁਝ ਸਧਾਰਨ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਹੈ ਕਿ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਹੋਣ ਲਈ ਕਲੋਰੋਫਿਲ (ਪੱਤੇ ਦਾ ਹਰਾ ਵਰਣਕ), ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਅਤੇ $\mathrm{CO_2}$ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਤੁਸੀਂ ਸ਼ਾਇਦ ਦੋ ਪੱਤਿਆਂ - ਇੱਕ ਰੰਗ-ਬਿਰੰਗੇ ਪੱਤੇ ਜਾਂ ਇੱਕ ਪੱਤੇ ਜਿਸਦਾ ਕੁਝ ਹਿੱਸਾ ਕਾਲੇ ਕਾਗਜ਼ ਨਾਲ ਢੱਕਿਆ ਹੋਇਆ ਸੀ ਅਤੇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਸੀ, ਵਿੱਚ ਸਟਾਰਚ ਬਣਨ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਲਈ ਪ੍ਰਯੋਗ ਕੀਤਾ ਹੋਵੇਗਾ। ਇਹਨਾਂ ਪੱਤਿਆਂ ਵਿੱਚ ਸਟਾਰਚ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ‘ਤੇ ਇਹ ਸਪੱਸ਼ਟ ਸੀ ਕਿ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਸਿਰਫ਼ ਪੱਤਿਆਂ ਦੇ ਹਰੇ ਹਿੱਸਿਆਂ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ ਹੋਇਆ ਸੀ।

ਇੱਕ ਹੋਰ ਪ੍ਰਯੋਗ ਜੋ ਤੁਸੀਂ ਕੀਤਾ ਹੋਵੇਗਾ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਪੱਤੇ ਦਾ ਇੱਕ ਹਿੱਸਾ ਇੱਕ ਟੈਸਟ ਟਿਊਬ ਵਿੱਚ ਬੰਦ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਕੁਝ KOH ਭਿੱਜੀ ਹੋਈ ਰੂੰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ (ਜੋ $\mathrm{CO_2}$ ਨੂੰ ਸੋਖ ਲੈਂਦੀ ਹੈ), ਜਦਕਿ ਦੂਜਾ ਅੱਧਾ ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਖੁੱਲ੍ਹਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਫਿਰ ਸੈਟਅੱਪ ਨੂੰ ਕੁਝ ਸਮੇਂ ਲਈ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ ਪੱਤੇ ਦੇ ਦੋਨੋਂ ਹਿੱਸਿਆਂ ਵਿੱਚ ਸਟਾਰਚ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ‘ਤੇ, ਤੁਸੀਂ ਜ਼ਰੂਰ ਪਾਇਆ ਹੋਵੇਗਾ ਕਿ ਪੱਤੇ ਦਾ ਖੁੱਲ੍ਹਾ ਹਿੱਸਾ ਸਟਾਰਚ ਲਈ ਪੌਜ਼ਿਟਿਵ ਟੈਸਟ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜਦਕਿ ਟਿਊਬ ਵਾਲਾ ਹਿੱਸਾ ਨੈਗੇਟਿਵ ਟੈਸਟ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਲਈ $\mathrm{CO_2}$ ਦੀ ਲੋੜ ਸੀ। ਕੀ ਤੁਸੀਂ ਦੱਸ ਸਕਦੇ ਹੋ ਕਿ ਇਹ ਨਿਸ਼ਕਰਸ਼ ਕਿਵੇਂ ਕੱਢਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਸੀ?

13.2 ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਪ੍ਰਯੋਗ

ਉਹਨਾਂ ਸਧਾਰਨ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਬਾਰੇ ਸਿੱਖਣਾ ਦਿਲਚਸਪ ਹੈ ਜਿਹਨਾਂ ਨੇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਬਾਰੇ ਸਾਡੀ ਸਮਝ ਵਿੱਚ ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਵਿਕਾਸ ਕੀਤਾ।

ਚਿੱਤਰ 13.1 ਪ੍ਰੀਸਟਲੀ ਦਾ ਪ੍ਰਯੋਗ

ਜੋਸੇਫ਼ ਪ੍ਰੀਸਟਲੀ (1733-1804) ਨੇ 1770 ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਲੜੀ ਕੀਤੀ ਜਿਸਨੇ ਹਰੇ ਪੌਦਿਆਂ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਵਿੱਚ ਹਵਾ ਦੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਭੂਮਿਕਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਗਟ ਕੀਤਾ। ਤੁਸੀਂ ਯਾਦ ਕਰੋਗੇ, ਪ੍ਰੀਸਟਲੀ ਨੇ 1774 ਵਿੱਚ ਆਕਸੀਜਨ ਦੀ ਖੋਜ ਕੀਤੀ ਸੀ। ਪ੍ਰੀਸਟਲੀ ਨੇ ਦੇਖਿਆ ਕਿ ਇੱਕ ਬੰਦ ਜਗ੍ਹਾ - ਇੱਕ ਬੈਲ ਜਾਰ ਵਿੱਚ ਜਲਦੀ ਹੀ ਬਲਦੀ ਮੋਮਬੱਤੀ ਬੁਝ ਜਾਂਦੀ ਹੈ (ਚਿੱਤਰ 13.1 a, b, c, d)। ਇਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਇੱਕ ਚੂਹਾ ਵੀ ਬੰਦ ਜਗ੍ਹਾ ਵਿੱਚ ਜਲਦੀ ਹੀ ਦਮ ਘੁੱਟਣ ਲੱਗਦਾ ਹੈ। ਉਸਨੇ ਨਿਸ਼ਕਰਸ਼ ਕੱਢਿਆ ਕਿ ਬਲਦੀ ਮੋਮਬੱਤੀ ਜਾਂ ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਸਾਹ ਲੈਣ ਵਾਲਾ ਜਾਨਵਰ, ਦੋਨੋਂ ਕਿਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਹਵਾ ਨੂੰ ਨੁਕਸਾਨ ਪਹੁੰਚਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਪਰ ਜਦੋਂ ਉਸਨੇ ਉਸੇ ਬੈਲ ਜਾਰ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਪੁਦੀਨੇ ਦਾ ਪੌਦਾ ਰੱਖਿਆ, ਤਾਂ ਉਸਨੇ ਦੇਖਿਆ ਕਿ ਚੂਹਾ ਜੀਵਿਆ ਰਿਹਾ ਅਤੇ ਮੋਮਬੱਤੀ ਜਲਦੀ ਰਹੀ। ਪ੍ਰੀਸਟਲੀ ਨੇ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਅਨੁਸਾਰ ਪਰਿਕਲਪਨਾ ਕੀਤੀ: ਪੌਦੇ ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਉਹ ਕੁਝ ਵਾਪਸ ਕਰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਸਾਹ ਲੈਣ ਵਾਲੇ ਜਾਨਵਰ ਅਤੇ ਬਲਦੀਆਂ ਮੋਮਬੱਤੀਆਂ ਹਟਾ ਦਿੰਦੇ ਹਨ।

ਕੀ ਤੁਸੀਂ ਕਲਪਨਾ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹੋ ਕਿ ਪ੍ਰੀਸਟਲੀ ਨੇ ਮੋਮਬੱਤੀ ਅਤੇ ਪੌਦੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਪ੍ਰਯੋਗ ਕਿਵੇਂ ਕੀਤਾ ਹੋਵੇਗਾ? ਯਾਦ ਰੱਖੋ, ਉਸਨੂੰ ਮੋਮਬੱਤੀ ਨੂੰ ਦੁਬਾਰਾ ਜਗਾਉਣ ਦੀ ਲੋੜ ਪਵੇਗੀ ਤਾਂ ਜੋ ਉਹ ਪਰਖ ਸਕੇ ਕਿ ਕੀ ਇਹ ਕੁਝ ਦਿਨਾਂ ਬਾਅਦ ਜਲਦੀ ਹੈ। ਤੁਸੀਂ ਸੈੱਟਅੱਪ ਨੂੰ ਬਿਨਾਂ ਡਿਸਟਰਬ ਕੀਤੇ ਮੋਮਬੱਤੀ ਜਗਾਉਣ ਲਈ ਕਿੰਨੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤਰੀਕੇ ਸੋਚ ਸਕਦੇ ਹੋ?

ਪ੍ਰੀਸਟਲੀ ਦੁਆਰਾ ਵਰਤੇ ਗਏ ਸੈੱਟਅੱਪ ਵਰਗਾ ਹੀ ਸੈੱਟਅੱਪ ਵਰਤ ਕੇ, ਪਰ ਇਸਨੂੰ ਇੱਕ ਵਾਰ ਹਨੇਰੇ ਵਿੱਚ ਅਤੇ ਇੱਕ ਵਾਰ ਧੁੱਪ ਵਿੱਚ ਰੱਖ ਕੇ, ਜੈਨ ਇੰਜਨਹਾਉਸਜ਼ (1730-1799) ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਸੂਰਜ ਦੀ ਰੋਸ਼ਨੀ ਪੌਦੇ ਦੀ ਉਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਲਈ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ ਜੋ ਕਿਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ ਬਲਦੀਆਂ ਮੋਮਬੱਤੀਆਂ ਜਾਂ ਸਾਹ ਲੈਣ ਵਾਲੇ ਜਾਨਵਰਾਂ ਦੁਆਰਾ ਗੰਦੀ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹਵਾ ਨੂੰ ਸਾਫ਼ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇੰਜਨਹਾਉਸਜ਼ ਨੇ ਇੱਕ ਜਲਜ ਪੌਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਸੁੰਦਰ ਪ੍ਰਯੋਗ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਤੇਜ਼ ਧੁੱਪ ਵਿੱਚ, ਹਰੇ ਹਿੱਸਿਆਂ ਦੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਛੋਟੇ-ਛੋਟੇ ਬੁਲਬੁਲੇ ਬਣਦੇ ਸਨ ਜਦਕਿ ਹਨੇਰੇ ਵਿੱਚ ਉਹ ਨਹੀਂ ਬਣਦੇ ਸਨ। ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ ਉਸਨੇ ਇਹਨਾਂ ਬੁਲਬੁਲਿਆਂ ਨੂੰ ਆਕਸੀਜਨ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਪਛਾਣਿਆ। ਇਸ ਲਈ ਉਸਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਇਹ ਸਿਰਫ਼ ਪੌਦਿਆਂ ਦਾ ਹਰਾ ਹਿੱਸਾ ਹੀ ਆਕਸੀਜਨ ਛੱਡ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਲਗਭਗ 1854 ਤੱਕ ਨਹੀਂ ਸੀ ਜਦੋਂ ਜੂਲੀਅਸ ਵੋਨ ਸੈਕਸ ਨੇ ਪੌਦਿਆਂ ਦੇ ਵਧਣ ‘ਤੇ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਸਬੂਤ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕੀਤੇ। ਗਲੂਕੋਜ਼ ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਸਟਾਰਚ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਜਮ੍ਹਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਉਸਦੇ ਬਾਅਦ ਦੇ ਅਧਿਐਨਾਂ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਪੌਦਿਆਂ ਵਿੱਚ ਹਰਾ ਪਦਾਰਥ (ਕਲੋਰੋਫਿਲ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਅਸੀਂ ਹੁਣ ਜਾਣਦੇ ਹਾਂ) ਪੌਦੇ ਦੀਆਂ ਕੋਸ਼ਿਕਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਖਾਸ ਸੰਰਚਨਾਵਾਂ (ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ ਕਲੋਰੋਪਲਾਸਟ ਕਹਾਏ) ਵਿੱਚ ਸਥਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਉਸਨੇ ਪਾਇਆ ਕਿ ਪੌਦਿਆਂ ਵਿੱਚ ਹਰੇ ਹਿੱਸੇ ਉਹ ਹਨ ਜਿੱਥੇ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਬਣਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਸਟਾਰਚ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਜਮ੍ਹਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

ਹੁਣ T.W ਐਂਗਲਮੈਨ (1843 - 1909) ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਦਿਲਚਸਪ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ‘ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰੋ। ਇੱਕ ਪ੍ਰਿਜ਼ਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਉਸਨੇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਨੂੰ ਇਸਦੇ ਸਪੈਕਟ੍ਰਲ ਘਟਕਾਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਅਤੇ ਫਿਰ ਇੱਕ ਹਰੀ ਸ਼ੈਵਾਲ, ਕਲੈਡੋਫੋਰਾ, ਨੂੰ ਰੋਸ਼ਨ ਕੀਤਾ, ਜਿਸਨੂੰ ਏਰੋਬਿਕ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਨਿਲੰਬਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਸੀ। $\mathrm{O_2}$ ਉਤਪਾਦਨ ਦੇ ਸਥਾਨਾਂ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਉਸਨੇ ਦੇਖਿਆ ਕਿ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਮੁੱਖ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਵੰਡੇ ਗਏ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਦੇ ਨੀਲੇ ਅਤੇ ਲਾਲ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਇਕੱਠੇ ਹੋਏ ਸਨ। ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਕਿਰਿਆ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਵਰਣਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਇਹ ਮੋਟੇ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਕਲੋਰੋਫਿਲ a ਅਤੇ b ਦੇ ਅਵਸੋਸ਼ਨ ਸਪੈਕਟ੍ਰਾ ਨਾਲ ਮਿਲਦਾ-ਜੁਲਦਾ ਹੈ (ਭਾਗ 13.4 ਵਿੱਚ ਚਰਚਾ ਕੀਤੀ ਗਈ)।

ਉਨੀਵੀਂ ਸਦੀ ਦੇ ਮੱਧ ਤੱਕ ਪੌਦੇ ਦੇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਦੀਆਂ ਮੁੱਖ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਜਾਣੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਸਨ, ਅਰਥਾਤ, ਪੌਦੇ $\mathrm{CO}_2$ ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਤੋਂ ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰ ਸਕਦੇ ਸਨ। ਆਕਸੀਜਨ ਉਤਪਾਦਕ ਜੀਵਾਂ ਲਈ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਦੀ ਕੁੱਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਵਾਲਾ ਅਨੁਭਵਜਨਿਕ ਸਮੀਕਰਨ ਫਿਰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸਮਝਿਆ ਗਿਆ ਸੀ:

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

ਜਿੱਥੇ $[\rm{CH}_2\rm{O}]$ ਨੇ ਇੱਕ ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟ (ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਗਲੂਕੋਜ਼, ਇੱਕ ਛੇ-ਕਾਰਬਨ ਚੀਨੀ) ਦੀ ਨੁਮਾਇੰਦਗੀ ਕੀਤੀ।

ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਦੀ ਸਮਝ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮੀਲ ਪੱਥਰ ਦਾ ਯੋਗਦਾਨ ਇੱਕ ਸੂਖ਼ਮ ਜੀਵ ਵਿਗਿਆਨੀ, ਕੋਰਨੇਲੀਅਸ ਵੈਨ ਨੀਲ (1897-1985) ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਜਿਸਨੇ, ਜਾਮਨੀ ਅਤੇ ਹਰੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ‘ਤੇ ਆਧਾਰਿਤ ਆਪਣੇ ਅਧਿਐਨਾਂ ਦੇ ਆਧਾਰ ‘ਤੇ, ਦਰਸਾਇਆ ਕਿ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਪ੍ਰਕਾਸ਼-ਨਿਰਭਰ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਉਚਿਤ ਆਕਸੀਕ੍ਰਿਤ ਹੋਣ ਵਾਲੇ ਸੰਯੋਜਨ ਤੋਂ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਨੂੰ ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟਾਂ ਵਿੱਚ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:

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

ਹਰੇ ਪੌਦਿਆਂ ਵਿੱਚ $\mathrm{H}_2\mathrm{O}$ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦਾਤਾ ਹੈ ਅਤੇ $\mathrm{O}_2$ ਵਿੱਚ ਆਕਸੀਕ੍ਰਿਤ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਕੁਝ ਜੀਵ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਦੌਰਾਨ $\mathrm{O}_2$ ਨਹੀਂ ਛੱਡਦੇ। ਜਦੋਂ $\mathrm{H}_2\mathrm{S}$, ਇਸ ਦੀ ਬਜਾਏ, ਜਾਮਨੀ ਅਤੇ ਹਰੇ ਸਲਫਰ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਲਈ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦਾਤਾ ਹੈ, ਤਾਂ ‘ਆਕਸੀਕਰਣ’ ਉਤਪਾਦ ਜੀਵ ਅਤੇ ਨਾ ਕਿ $\mathrm{O}_2$ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਸਲਫਰ ਜਾਂ ਸਲਫੇਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਉਸਨੇ ਅਨੁਮਾਨ ਲਗਾਇਆ ਕਿ ਹਰੇ ਪੌਦੇ ਦੁਆਰਾ ਛੱਡਿਆ ਗਿਆ $\mathrm{O}_2$ $\mathrm{H}_2\mathrm{O}$ ਤੋਂ ਆਉਂਦਾ ਹੈ, ਨਾ ਕਿ ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਤੋਂ। ਇਹ ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ ਰੇਡੀਓਆਈਸੋਟੋਪਿਕ ਤਕਨੀਕਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਸਾਬਤ ਹੋਇਆ। ਸਹੀ ਸਮੀਕਰਨ, ਜੋ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਦੀ ਸਮੁੱਚੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਦਰਸਾਏਗਾ, ਇਸ ਲਈ ਹੈ:

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

ਜਿੱਥੇ $\mathrm{C_6} \mathrm{H_{12}} \mathrm{O_6}$ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦੀ ਨੁਮਾਇੰਦਗੀ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਛੱਡਿਆ ਗਿਆ $\mathrm{O_2}$ ਪਾਣੀ ਤੋਂ ਹੈ; ਇਹ ਰੇਡੀਓ ਆਈਸੋਟੋਪ ਤਕਨੀਕਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਸਾਬਤ ਹੋਇਆ। ਧਿਆਨ ਦਿਓ ਕਿ ਇਹ ਕੋਈ ਇੱਕ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਨਹੀਂ ਹੈ ਬਲਕਿ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਨਾਮਕ ਬਹੁ-ਪੜਾਅ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦਾ ਵਰਣਨ ਹੈ। ਕੀ ਤੁਸੀਂ ਦੱਸ ਸਕਦੇ ਹੋ ਕਿ ਉੱਪਰ ਦਿੱਤੇ ਸਮੀਕਰਨ ਵਿੱਚ ਸਬਸਟਰੇਟ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਪਾਣੀ ਦੇ ਬਾਰਾਂ ਅਣੂ ਕਿਉਂ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ?

13.3 ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਕਿੱਥੇ ਹੁੰਦਾ ਹੈ?

ਤੁਸੀਂ ਜ਼ਰੂਰ ਜਵਾਬ ਦੇਵੋਗੇ: ‘ਹਰੇ ਪੱਤੇ’ ਵਿੱਚ ਜਾਂ ‘ਕਲੋਰੋਪਲਾਸਟਾਂ’ ਵਿੱਚ, ਤੁਹਾਡੇ ਦੁਆਰਾ ਪਹਿਲਾਂ ਅਧਿਆਇ 8 ਵਿੱਚ ਪੜ੍ਹੇ ਗਏ ਅਧਾਰ ‘ਤੇ। ਤੁਸੀਂ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਸਹੀ ਹੋ। ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਪੌਦਿਆਂ ਦੇ ਹਰੇ ਪੱਤਿਆਂ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਪਰ ਇਹ ਪੌਦਿਆਂ ਦੇ ਹੋਰ ਹਰੇ ਹਿੱਸਿਆਂ ਵਿੱਚ ਵੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਕੀ ਤੁਸੀਂ ਕੁਝ ਹੋਰ ਹਿੱਸਿਆਂ ਦੇ ਨਾਮ ਦੱਸ ਸਕਦੇ ਹੋ ਜਿੱਥੇ ਤੁਸੀਂ ਸੋਚਦੇ ਹੋ ਕਿ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ?

ਤੁਸੀਂ ਪਿਛਲੀ ਇਕਾਈ ਤੋਂ ਯਾਦ ਕਰੋਗੇ ਕਿ ਪੱਤਿਆਂ ਵਿੱਚ ਮੈਸੋਫਿਲ ਕੋਸ਼ਿਕਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਕਲੋਰੋਪਲਾਸਟਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਵੱਡੀ ਗਿਣਤੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਕਲੋਰੋਪਲਾਸਟ ਆਪਣੇ ਆਪ ਨੂੰ ਮੈਸੋਫਿਲ ਕੋਸ਼ਿਕਾਵਾਂ ਦੀਆਂ ਕੰਧਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਸਜਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਤਾਂ ਜੋ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਘਟਨਾ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੀ ਆਪਟੀਮਮ ਮਾਤਰਾ ਮਿਲ ਸਕੇ। ਤੁਸੀਂ ਕਦੋਂ ਸੋਚਦੇ ਹੋ ਕਿ ਕਲੋਰੋਪਲਾਸਟ ਆਪਣੀਆਂ ਸਮਤਲ ਸਤਹਾਂ ਨੂੰ ਕੰਧਾਂ ਦੇ ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਸਜਾਉਣਗੇ? ਉਹ ਘਟਨਾ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੇ ਲੰਬ ਕਦੋਂ ਹੋਣਗੇ?

ਚਿੱਤਰ 13.2 ਕਲੋਰੋਪਲਾਸਟ ਦੇ ਇੱਕ ਭਾਗ ਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨ ਮਾਈਕ੍ਰੋਗ੍ਰਾਫ ਦੀ ਚਿੱਤਰਾਤਮਕ ਨੁਮਾਇੰਦਗੀ

ਤੁਸੀਂ ਅਧਿਆਇ 8 ਵਿੱਚ ਕਲੋਰੋਪਲਾਸਟ ਦੀ ਬਣਤਰ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਕਲੋਰੋਪਲਾਸਟ ਦੇ ਅੰਦਰ ਇੱਕ ਝਿੱਲੀਦਾਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਗ੍ਰੈਨਾ, ਸਟ੍ਰੋਮਾ ਲੈਮੇਲੇ, ਅਤੇ ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ ਸਟ੍ਰੋਮਾ (ਚਿੱਤਰ 13.2) ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਕਲੋਰੋਪਲਾਸਟ ਦੇ ਅੰਦਰ ਕੰਮ ਦੀ ਸਪੱਸ਼ਟ ਵੰਡ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਝਿੱਲੀ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਫੜਨ ਅਤੇ ਐਟੀਪੀ ਅਤੇ ਐਨਏਡੀਪੀਐਚ ਦੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਵੀ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਹੈ। ਸਟ੍ਰੋਮਾ ਵਿੱਚ, ਐਨਜ਼ਾਈਮੈਟਿਕ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਵਾਂ ਚੀਨੀ ਦਾ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜੋ ਬਦਲੇ ਵਿੱਚ ਸਟਾਰਚ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਪਹਿਲੀ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦਾ ਸਮੂਹ, ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼-ਚਾਲਿਤ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਨੂੰ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਵਾਂ (ਫੋਟੋਕੈਮੀਕਲ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਵਾਂ) ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਬਾਅਦ ਵਾਲੀਆਂ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼-ਚਾਲਿਤ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਪਰ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਵਾਂ (ਐਟੀਪੀ ਅਤੇ ਐਨਏਡੀਪੀਐਚ) ਦੇ ਉਤਪਾਦਾਂ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਬਾਅਦ ਵਾਲੀਆਂ ਨੂੰ ਵੱਖ ਕਰਨ ਲਈ, ਰਿਵਾਜ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਹਨੇਰੇ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਵਾਂ (ਕਾਰਬਨ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਵਾਂ) ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਸ ਦਾ ਮਤਲਬ ਇਹ ਨਹੀਂ ਲੈਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਕਿ ਉਹ ਹਨੇਰੇ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ ਜਾਂ ਉਹ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀਆਂ

13.4 ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਵਿੱਚ ਕਿੰਨੀਆਂ ਕਿਸਮਾਂ ਦੇ ਵਰਣਕ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ?

ਪੌਦਿਆਂ ਨੂੰ ਦੇਖ ਕੇ ਕੀ ਤੁਸੀਂ ਕਦੇ ਹੈਰਾਨ ਹੋਏ ਹੋ ਕਿ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਪੱਤਿਆਂ ਵਿੱਚ ਹਰੇ ਰੰਗ ਦੇ ਇੰਨੇ ਸ਼ੇਡ ਕਿਉਂ ਅਤੇ ਕਿਵੇਂ ਹਨ - ਇੱਕੋ ਪੌਦੇ ਵਿੱਚ ਵੀ?