ஒளிச்சேர்க்கை: தாவரங்கள் தங்கள் உணவை எவ்வாறு சொந்தமாக உருவாக்குகின்றன?

நீங்கள் எடுக்கும் ஒவ்வொரு சுவாசமும் உங்களைச் சுற்றியுள்ள இலைகளில் அமைதியாக நடக்கும் ஒரு செயல்முறையைப் பொறுத்தது. ஒளிச்சேர்க்கை என்பது பூமியின் மிக முக்கியமான உயிரியல் செயல்முறைகளில் ஒன்றாகும் - தாவரங்கள் பசுமையாக இருப்பதற்கு இதுவே காரணம், காடுகள் இருப்பதற்கான காரணம் மற்றும் மனிதர்கள் உட்பட விலங்குகள் உயிர்வாழ நமது வளிமண்டலத்தில் போதுமான ஆக்ஸிஜன் இருப்பதற்கான காரணம். எளிமையான சொற்களில், ஒளிச்சேர்க்கை என்பது சூரிய ஒளி, நீர் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடைப் பயன்படுத்தி தாவரங்கள் தங்கள் சொந்த உணவை எவ்வாறு உருவாக்குகின்றன. விலங்குகளைப் போலல்லாமல், தாவரங்கள் உயிர்வாழ வேட்டையாடவோ, மேய்யவோ அல்லது சாப்பிடவோ தேவையில்லை. அதற்கு பதிலாக, அவர்கள் ஒளி ஆற்றலை சேமிக்கப்பட்ட வேதியியல் ஆற்றலாக மாற்றும் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க உள் வேதியியல் ஆய்வகத்தை உருவாக்கியுள்ளனர்.

இந்த கட்டுரை ஒளிச்சேர்க்கை எவ்வாறு செயல்படுகிறது, சம்பந்தப்பட்ட தாவரத்தின் பகுதிகள், அதன் பின்னால் உள்ள வேதியியல், செயல்முறையின் வெவ்வேறு நிலைகள் மற்றும் இது ஏன் தாவரங்களுக்கு மட்டுமல்ல, கிரகத்தில் உள்ள அனைத்து உயிரினங்களுக்கும் முக்கியமானது என்பதை ஆராய்கிறது.

ஒளிச்சேர்க்கை என்றால் என்ன?

ஒளிச்சேர்க்கை என்பது ஒரு உயிர்வேதியியல் செயல்முறையாகும், இதன் மூலம் பச்சை தாவரங்கள், பாசிகள் மற்றும் சில பாக்டீரியாக்கள் ஒளி ஆற்றலை - பொதுவாக சூரியனில் இருந்து - குளுக்கோஸ் வடிவில் சேமிக்கப்பட்ட வேதியியல் ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன, இது ஒரு வகை சர்க்கரை. இந்த குளுக்கோஸ் தாவரத்திற்கு உணவாக செயல்படுகிறது, வளர்ச்சி, இனப்பெருக்கம் மற்றும் பழுதுபார்ப்புக்கு தேவையான ஆற்றலை வழங்குகிறது.

"ஒளிச்சேர்க்கை" என்ற சொல் இரண்டு கிரேக்க வார்த்தைகளிலிருந்து வந்தது: புகைப்படம், "ஒளி" என்று பொருள்படும் மற்றும் தொகுப்பு, அதாவது "ஒன்றாக சேர்த்தல்" என்று பொருள். எனவே மிகவும் உண்மையில், ஒளிச்சேர்க்கை என்றால் "ஒளியுடன் ஒன்றிணைத்தல்" என்று பொருள்.

ஒளிச்சேர்க்கைக்கான ஒட்டுமொத்த வேதியியல் சமன்பாட்டை பின்வருமாறு சுருக்கமாகக் கூறலாம்:

6CO₂ + 6H₂O + லைட் எனர்ஜி → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

எளிய மொழியில்: கார்பன் டை ஆக்சைடின் ஆறு மூலக்கூறுகள் ஆறு மூலக்கூறுகள் நீருடன் இணைந்து, ஒளி ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி, ஒரு மூலக்கூறு குளுக்கோஸ் மற்றும் ஆறு ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறுகளை உருவாக்குகின்றன.

இந்த எளிய தோற்றமுள்ள சமன்பாடு நம்பமுடியாத சிக்கலான தொடர்ச்சியான இரசாயன எதிர்வினைகளை மறைக்கிறது, ஆனால் அடிப்படை யோசனை இதுதான்: தாவரங்கள் காற்றில் இருந்து கார்பன் டை ஆக்சைடையும், மண்ணில் இருந்து தண்ணீரையும் எடுத்துக்கொள்கின்றன, மேலும் சூரிய ஒளியை ஆற்றல் ஆதாரமாகப் பயன்படுத்தி, அவை இந்த மூலப்பொருட்களை சர்க்கரையாக (அவற்றின் உணவு) மாற்றுகின்றன மற்றும் ஆக்ஸிஜனை ஒரு துணை தயாரிப்பாக வெளியிடுகின்றன.

ஒளிச்சேர்க்கை எங்கு நிகழ்கிறது?

ஒளிச்சேர்க்கை முதன்மையாக தாவரங்களின் இலைகளில் நடைபெறுகிறது, இருப்பினும் சில ஒளிச்சேர்க்கை பச்சைத் தண்டுகள் மற்றும் பழுக்காத பழங்களிலும் ஏற்படலாம். சூரிய ஒளியைப் பிடிப்பதற்கும், வாயுக்களின் பரிமாற்றத்தை அதிகரிப்பதற்கும் இலைகள் சிறப்பாக கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளன.

ஒளிச்சேர்க்கை: தாவரங்கள் தங்கள் உணவை எவ்வாறு சொந்தமாக உருவாக்குகின்றன?

பசுங்கணிகங்களின் பங்கு

தாவர செல்களின் உள்ளே, ஒளிச்சேர்க்கை பசுங்கணிகங்கள் எனப்படும் சிறப்பு நுண்ணுறுப்புகளில் நிகழ்கிறது. ஒவ்வொரு தாவர உயிரணுவிலும் உயிரணு வகை மற்றும் அதன் செயல்பாட்டைப் பொறுத்து ஒரு சில முதல் நூறு குளோரோபிளாஸ்டுகள் வரை எங்கும் இருக்கலாம்.

பசுங்கணிகங்களில் பச்சையம் எனப்படும் பச்சை நிறமி உள்ளது, இது பெரும்பாலான தாவரங்களின் பச்சை நிறத்திற்கு காரணமாகிறது. ஒளிச்சேர்க்கையில் குளோரோபில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது, ஏனெனில் இது உண்மையில் சூரியனிலிருந்து ஒளி ஆற்றலை உறிஞ்சும் மூலக்கூறு ஆகும். சுவாரஸ்யமாக, குளோரோபில் ஒளியின் சிவப்பு மற்றும் நீல அலைநீளங்களை மிகவும் திறமையாக உறிஞ்சுகிறது, ஆனால் பச்சை ஒளியை பிரதிபலிக்கிறது - அதனால்தான் தாவரங்கள் நம் கண்களுக்கு பச்சை நிறமாகத் தோன்றுகின்றன.

பசுங்கணிகங்கள் இரட்டை சவ்வு அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் தைலகாய்டு எனப்படும் வட்டு வடிவ கட்டமைப்புகளின் உட்புற அடுக்குகளைக் கொண்டுள்ளன. இந்த தைலக்காய்டுகள் கிரானா (ஒருமை: கிரானம்) எனப்படும் அடுக்குகளில் அமைக்கப்பட்டுள்ளன. கிரானாவைச் சுற்றியுள்ள திரவம் நிரப்பப்பட்ட இடம் ஸ்ட்ரோமா என்று அழைக்கப்படுகிறது. பசுங்கணிகத்தின் வெவ்வேறு அறைகளில் ஒளிச்சேர்க்கையின் வெவ்வேறு நிலைகள் நிகழ்கின்றன.

 

 

இலைகளின் பங்கு

ஒரு இலையின் அமைப்பு ஒளிச்சேர்க்கைக்கு அழகாக மாற்றியமைக்கப்பட்டுள்ளது:

•       எபிடெர்மிஸ்: இலையின் வெளிப்புற பாதுகாப்பு அடுக்கு, பெரும்பாலும் நீர் இழப்பைக் குறைக்க மெழுகு வெட்டுக்களால் மூடப்பட்டிருக்கும்.

•       இலைத்துளை: பொதுவாக இலைகளின் அடிப்பகுதியில் காணப்படும் சிறிய துளைகள், கார்பன் டை ஆக்சைடு நுழையவும், ஆக்ஸிஜன் மற்றும் நீராவி வெளியேறவும் அனுமதிக்கின்றன. வாயு பரிமாற்றம் மற்றும் நீர் இழப்பை ஒழுங்குபடுத்த சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளைப் பொறுத்து ஸ்டோமாட்டா திறக்கலாம் மற்றும் மூடலாம்.

•       மீசோபில்: இலையின் நடுத்தர அடுக்கு, குளோரோபிளாஸ்ட் நிறைந்த செல்களால் நிரம்பியுள்ளது. இது பாலிசேட் மீசோபில் (மேல் மேற்பரப்புக்கு அருகில் இறுக்கமாக நிரம்பிய செல்கள், ஒளி உறிஞ்சுதலுக்கு உகந்ததாக மாற்றப்பட்டது) மற்றும் பஞ்சு மீசோபில் (வாயு பரிமாற்றத்தை எளிதாக்கும் காற்று இடைவெளிகளுடன் தளர்வாக நிரம்பிய செல்கள்) என பிரிக்கப்பட்டுள்ளது.

•       நரம்புகள் (வாஸ்குலார் கற்றைகள்): இவற்றில் சைலம் உள்ளது, இது நீர் மற்றும் தாதுக்களை வேர்களிலிருந்து இலைகளுக்கு கொண்டு செல்கிறது, மேலும் ஒளிச்சேர்க்கையின் போது உற்பத்தி செய்யப்படும் குளுக்கோஸை தாவரத்தின் பிற பகுதிகளுக்கு கொண்டு செல்லும் ஃபுளோயம் உள்ளது.

ஒளிச்சேர்க்கை: தாவரங்கள் தங்கள் உணவை எவ்வாறு சொந்தமாக உருவாக்குகின்றன?

ஒளிச்சேர்க்கைக்குத் தேவையான மூலப்பொருட்கள்

ஒளிச்சேர்க்கைக்கு மூன்று அத்தியாவசிய உள்ளீடுகள் தேவை:

•       சூரிய ஒளி - வேதியியல் எதிர்வினைகளை இயக்க தேவையான ஆற்றலை வழங்குகிறது.

•       நீர் (H₂O) - மண்ணில் இருந்து வேர்களால் உறிஞ்சப்பட்டு சைலம் வழியாக இலைகளுக்கு கொண்டு செல்லப்படுகிறது.

•       கார்பன் டை ஆக்சைடு (CO₂) - இலைகளில் உள்ள இலைத்துளைகள் வழியாக காற்றில் இருந்து உறிஞ்சப்படுகிறது.

இந்த மூன்று பொருட்களைப் பயன்படுத்தி, தாவரங்கள் குளுக்கோஸை (அவற்றின் உணவு) உற்பத்தி செய்கின்றன மற்றும் ஆக்ஸிஜனை கழிவுப்பொருளாக வெளியிடுகின்றன - இது நிச்சயமாக, மனிதர்கள் உட்பட பூமியில் உள்ள பிற உயிரினங்களின் உயிர்வாழ்வுக்கு அவசியம்.

ஒளிச்சேர்க்கையின் இரண்டு நிலைகள்

ஒளிச்சேர்க்கை என்பது ஒற்றை படி எதிர்வினை அல்ல. இது உண்மையில் இரண்டு முக்கிய நிலைகளில் நிகழ்கிறது: ஒளி சார்ந்த எதிர்வினைகள் மற்றும் ஒளி-சுயாதீன எதிர்வினைகள் (கால்வின் சுழற்சி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது). ஒவ்வொரு நிலையும் பசுங்கணிகத்தின் வெவ்வேறு பகுதியில் நிகழ்கிறது மற்றும் தனித்துவமான வேதியியல் செயல்முறைகளை உள்ளடக்கியது.

நிலை 1: ஒளி சார்ந்த எதிர்வினைகள்

பெயர் குறிப்பிடுவது போல, இந்த வினைகளுக்கு நேரடி ஒளி தேவைப்படுகிறது மற்றும் பசுங்கணிகத்தின் தைலகாய்டு சவ்வுகளில் நடைபெறுகிறது.

படிப்படியாக என்ன நடக்கிறது என்பது இங்கே:

•       ஒளி உறிஞ்சுதல்: தைலகாய்டு சவ்வில் பதிக்கப்பட்டுள்ள குளோரோபில் மற்றும் பிற நிறமி மூலக்கூறுகள் ஒளி ஆற்றலை உறிஞ்சுகின்றன. இந்த ஆற்றல் குளோரோபில் மூலக்கூறுகளுக்குள் உள்ள எலக்ட்ரான்களை உற்சாகப்படுத்துகிறது, அவற்றை அதிக ஆற்றல் நிலைக்கு உயர்த்துகிறது.

•       நீர் பிளவுதல் (ஒளிப்பகுப்பு): செயல்முறையில் பயன்படுத்தப்படும் தூண்டப்பட்ட எலக்ட்ரான்களை மாற்றுவதற்கு, நீர் மூலக்கூறுகள் ஒளியாற்பகுப்பு எனப்படும் வினையில் பிரிக்கப்படுகின்றன. இது எலக்ட்ரான்கள், புரோட்டான்கள் (ஹைட்ரஜன் அயனிகள்) மற்றும் ஆக்ஸிஜன் வாயுவை வெளியிடுகிறது. ஆக்ஸிஜன் ஸ்டோமாட்டா வழியாக வளிமண்டலத்தில் வெளியிடப்படுகிறது - இது நாம் சுவாசிக்கும் ஆக்ஸிஜன்.

•       எலக்ட்ரான் கடத்துச் சங்கிலி: எலக்ட்ரான் கடத்தல் சங்கிலி எனப்படும் தைலகாய்டு சவ்வில் பதிக்கப்பட்டுள்ள தொடர் புரதங்கள் வழியாக கிளர்ச்சியூட்டப்பட்ட எலக்ட்ரான்கள் நகர்கின்றன. இந்த சங்கிலியில் எலக்ட்ரான்கள் நகரும்போது, ஆற்றல் வெளியிடப்பட்டு ஹைட்ரஜன் அயனிகளை தைலகாய்டு இடத்தில் செலுத்த பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது செறிவு சாய்வை உருவாக்குகிறது.

•       ATP மற்றும் NADPH உற்பத்தி: ஹைட்ரஜன் அயன் சாய்வு ATP சின்தேஸ் எனப்படும் நொதியை இயக்குகிறது, இது ATP (அடினோசின் ட்ரைபாஸ்பேட்) ஐ உருவாக்குகிறது - உயிரணுக்களில் ஆற்றலை சேமித்து மாற்றும் ஒரு மூலக்கூறு. கூடுதலாக, சில உற்சாகமான எலக்ட்ரான்கள் NADP⁺ ஐ NADPH ஆக மாற்ற பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இது மற்றொரு ஆற்றல் சுமக்கும் மூலக்கூறு.

ஒளி சார்ந்த எதிர்வினைகளின் முடிவில், ஆலை ATP மற்றும் NADPH (இரண்டும் அடுத்த கட்டத்தில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன) ஆகியவற்றை உற்பத்தி செய்து, ஆக்ஸிஜனை ஒரு துணை தயாரிப்பாக வெளியிட்டது. முக்கியமாக, இதுவரை சர்க்கரை எதுவும் தயாரிக்கப்படவில்லை - அது இரண்டாவது கட்டத்தில் நிகழ்கிறது.

நிலை 2: ஒளி-சுயாதீன எதிர்வினைகள் (கால்வின் சுழற்சி)

ஒளிச்சேர்க்கையின் இரண்டாம் கட்டத்திற்கு நேரடியாக ஒளி தேவையில்லை, அதனால்தான் இது ஒளி-சுயாதீன எதிர்வினைகள் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இருப்பினும் இது ஒளி சார்ந்த கட்டத்தில் உற்பத்தி செய்யப்படும் ATP மற்றும் NADPH ஐப் பொறுத்தது. இந்த எதிர்வினைகள் பசுங்கணிகத்தின் ஸ்ட்ரோமாவில் நிகழ்கின்றன, மேலும் இது கால்வின் சுழற்சி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது இந்த பாதையைக் கண்டுபிடித்த விஞ்ஞானி மெல்வின் கால்வின் பெயரிடப்பட்டது.

கால்வின் சுழற்சியை மூன்று முக்கிய கட்டங்களாகப் பிரிக்கலாம்:

•       கார்பன் நிலைப்படுத்தல்: வளிமண்டலத்தில் இருந்து கார்பன் டை ஆக்சைடு கைப்பற்றப்பட்டு RuBP (ரைபுலோஸ் -1,5-பிஸ்பாஸ்பேட்) எனப்படும் ஐந்து கார்பன் மூலக்கூறுடன் இணைக்கப்படுகிறது. இந்த வினை பூமியில் அதிக அளவில் உள்ள நொதிகளில் ஒன்றான ரூபிஸ்கோ என்ற நொதியால் வினையூக்கி செய்யப்படுகிறது. இந்த படி ஒரு நிலையற்ற ஆறு-கார்பன் கலவையை உருவாக்குகிறது, இது உடனடியாக 3-பாஸ்போகிளிசரேட் (3-பிஜிஏ) எனப்படும் இரண்டு மூன்று-கார்பன் மூலக்கூறுகளாக பிரிக்கிறது.

•       குறைப்பு: ஒளி சார்ந்த எதிர்வினைகளில் உருவாக்கப்படும் ATP மற்றும் NADPH ஐப் பயன்படுத்தி, 3-PGA மூலக்கூறுகள் கிளிசரால்டிஹைட்-3-பாஸ்பேட் (G3P), ஒரு எளிய மூன்று-கார்பன் சர்க்கரையாக மாற்றப்படுகின்றன. சில G3P மூலக்கூறுகள் குளுக்கோஸ் மற்றும் பிற கார்போஹைட்ரேட்டுகளை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மற்றவை RuBP ஐ மீண்டும் உருவாக்க மறுசுழற்சி செய்யப்படுகின்றன.

•       மீளுருவாக்கம்: மீதமுள்ள G3P மூலக்கூறுகள் கூடுதல் ATP உடன் RuBP ஐ மீண்டும் உருவாக்க பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இதனால் சுழற்சி தொடர முடியும் மற்றும் அதிக கார்பன் டை ஆக்சைடை சரிசெய்ய முடியும்.

கால்வின் சுழற்சியின் ஆறு திருப்பங்கள் எடுக்கும் (CO₂ ஆறு மூலக்கூறுகளை சரிசெய்தல்) குளுக்கோஸின் ஒரு மூலக்கூறை உருவாக்குகிறது, ஏனெனில் ஒவ்வொரு திருப்பமும் ஒரு சர்க்கரை மூலக்கூறின் ஒரு பகுதியை மட்டுமே உருவாக்குகிறது.

குளுக்கோஸுக்கு என்ன நடக்கும்?

குளுக்கோஸ் உற்பத்தி செய்யப்பட்டவுடன், தாவரங்கள் அதை பல முக்கியமான வழிகளில் பயன்படுத்துகின்றன:

•       உடனடி ஆற்றல்: குளுக்கோஸை செல்லுலார் சுவாசம் மூலம் உடைத்து வளர்ச்சி, செல் பிரிவு மற்றும் பிற வளர்சிதை மாற்ற செயல்முறைகளுக்கு ஆற்றலை வெளியிடலாம்.

•       சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றல்: அதிகப்படியான குளுக்கோஸ் பெரும்பாலும் மாவுச்சத்தாக மாற்றப்படுகிறது, இது வேர்கள், தண்டுகள், விதைகள் மற்றும் கிழங்குகளில் பின்னர் பயன்பாட்டிற்காக சேமிக்கப்படுகிறது.

•       கட்டுமானத் தொகுதிகள்: தாவர உயிரணு சுவர்களின் முதன்மை அங்கமான செல்லுலோஸ் மற்றும் புரதங்கள், கொழுப்புகள் மற்றும் டி.என்.ஏ போன்ற பிற அத்தியாவசிய மூலக்கூறுகளை உருவாக்க குளுக்கோஸ் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

•       கொண்டு செல்லப்பட்ட சர்க்கரை: குளுக்கோஸை சுக்ரோஸாக மாற்றலாம் மற்றும் ஃபுளோயம் வழியாக வேர்கள், பூக்கள் அல்லது வளரும் பழங்கள் போன்ற ஆற்றல் தேவைப்படும் தாவரத்தின் பிற பகுதிகளுக்கு கொண்டு செல்லலாம்.

இந்த வழியில், ஒளிச்சேர்க்கை உடனடி பயன்பாட்டிற்கான உணவை உருவாக்குவதில்லை - இது ஒரு தாவரத்தின் வளர்ச்சி மற்றும் வளர்ச்சியின் ஒவ்வொரு அம்சத்திற்கும் எரிபொருளாக உள்ளது, வேர் முதல் பூ வரை.

ஒளிச்சேர்க்கை விகிதத்தை பாதிக்கும் காரணிகள்

ஒரு தாவரம் ஒளிச்சேர்க்கை எவ்வளவு திறமையாக செய்ய முடியும் என்பதை பல சுற்றுச்சூழல் காரணிகள் பாதிக்கின்றன:

1. ஒளி தீவிரம்

ஒளிச்செறிவு அதிகரிக்கும் போது ஒளிச்சேர்க்கை அதிகரிக்கிறது, ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளி வரை. அந்த கட்டத்திற்கு அப்பால், மற்ற காரணிகள் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் ஒளியை மேலும் அதிகரிப்பது செயல்முறையை விரைவுபடுத்தாது.

2. கார்பன் டை ஆக்சைடு செறிவு

CO₂ ஒரு முக்கிய மூலப்பொருளாக இருப்பதால், அதிக செறிவுகள் (சாதாரண வரம்பிற்குள்) பொதுவாக ஒளிச்சேர்க்கை விகிதத்தை அதிகரிக்கின்றன. இதனால்தான் சில கிரீன்ஹவுஸ் விவசாயிகள் தாவர வளர்ச்சியை அதிகரிக்க CO₂ அளவை செயற்கையாக அதிகரிக்கிறார்கள்.

3. வெப்பநிலை

ஒளிச்சேர்க்கை நொதிகளை நம்பியுள்ளது, அவை ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை வரம்பிற்குள் சிறப்பாக செயல்படுகின்றன. மிகவும் குளிராக இருக்கிறது, மற்றும் எதிர்வினைகள் மெதுவாக உள்ளன; மிகவும் சூடாக, மற்றும் நொதிகள் சேதமடையலாம் அல்லது சிதைக்கப்படலாம், செயல்திறனைக் குறைக்கலாம்.

4. நீர் இருப்பு

ஒளிச்சேர்க்கையில் நீர் ஒரு நேரடி எதிர்வினை ஆகும், மேலும் இலைத்துளைகளைத் திறந்து வைத்திருப்பதற்கும் இது அவசியம். ஒரு தாவரம் நீர் அழுத்தத்தில் இருந்தால், அதன் இலைத்துளைகள் நீரைப் பாதுகாக்க மூடப்படலாம், இது கார்பன் டை ஆக்சைடு உட்கொள்ளலைக் கட்டுப்படுத்துகிறது மற்றும் ஒளிச்சேர்க்கையை குறைக்கிறது.

5. குளோரோபில் உள்ளடக்கம்

ஒரு தாவரத்தின் இலைகளில் உள்ள குளோரோபில் அளவு அது எவ்வளவு ஒளியை உறிஞ்சும் என்பதைப் பாதிக்கிறது. ஊட்டச்சத்து குறைபாடுகள் (மெக்னீசியம் அல்லது நைட்ரஜன் பற்றாக்குறை போன்றவை) குளோரோபில் உற்பத்தியைக் குறைத்து ஒளிச்சேர்க்கையை பாதிக்கும்.

ஒளிச்சேர்க்கை ஏன் மிகவும் முக்கியமானது?

ஒளிச்சேர்க்கை என்பது தாவரங்கள் தங்களுக்கு உணவளிப்பதற்கான ஒரு வழியை விட மிக அதிகம் - இது பூமியில் உள்ள அனைத்து உயிரினங்களின் அடித்தளமாகும். ஏன் என்பது இங்கே:

1. இது ஆக்ஸிஜனை உற்பத்தி செய்கிறது

மனிதர்கள் உட்பட பெரும்பாலான உயிரினங்கள் சுவாசிக்கவும் உயிர்வாழவும் தேவையான ஆக்ஸிஜனை உற்பத்தி செய்வதற்கு ஒளிச்சேர்க்கை பொறுப்பாகும். பூமியின் ஆக்ஸிஜனின் கணிசமான பகுதி நில தாவரங்களுக்கு கூடுதலாக பைட்டோபிளாங்க்டன் போன்ற கடலில் உள்ள ஒளிச்சேர்க்கை உயிரினங்களிலிருந்து வருகிறது என்று விஞ்ஞானிகள் மதிப்பிடுகின்றனர்.

2. இது பெரும்பாலான உணவுச் சங்கிலிகளின் அடித்தளத்தை உருவாக்குகிறது

தாவரங்கள் "உற்பத்தியாளர்கள்" என்று அழைக்கப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை தங்கள் சொந்த உணவை உருவாக்குகின்றன, இதையொட்டி, பிற உயிரினங்களுக்கு உணவாக மாறுகின்றன. தாவர உண்ணிகள் தாவரங்களை உண்கின்றன, மாமிச உண்ணிகள் தாவர உண்ணிகளை சாப்பிடுகின்றன, மற்றும் பல. ஒளிச்சேர்க்கை இல்லாமல், இந்த உணவுச் சங்கிலிகளைத் தக்கவைக்க முதன்மை ஆற்றல் ஆதாரம் இருக்காது.

3. வளிமண்டலத்திலிருந்து கார்பன் டை ஆக்சைடை நீக்குகிறது

உலகளாவிய கார்பன் சுழற்சியில் ஒளிச்சேர்க்கை முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. தாவரங்கள் கார்பன் டை ஆக்சைடு, கிரீன்ஹவுஸ் வாயுவை உறிஞ்சி அவற்றின் திசுக்களில் கார்பனை சேமிக்கின்றன. இந்த செயல்முறை வளிமண்டல CO₂ அளவைக் கட்டுப்படுத்த உதவுகிறது மற்றும் காலநிலை மாற்றத்தைத் தணிப்பதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.

4. இது மனித விவசாயம் மற்றும் பொருளாதாரத்தை ஆதரிக்கிறது

கிட்டத்தட்ட அனைத்து மனித உணவு அமைப்புகளும் - நாம் தாவரங்களை நேரடியாக சாப்பிட்டாலும் அல்லது தாவரங்களை உண்ணும் விலங்குகளை சாப்பிட்டாலும் - ஒளிச்சேர்க்கையைப் பொறுத்தது. கூடுதலாக, நிலக்கரி, எண்ணெய் மற்றும் இயற்கை எரிவாயு போன்ற புதைபடிவ எரிபொருள்கள் மில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளுக்கு முன்பு வாழ்ந்த பண்டைய ஒளிச்சேர்க்கை உயிரினங்களின் எச்சங்களிலிருந்து பெறப்படுகின்றன.

ஒளிச்சேர்க்கை எதிர் செல்லுலார் சுவாசம்

ஒளிச்சேர்க்கையை செல்லுலார் சுவாசத்துடன் சுருக்கமாக ஒப்பிடுவது மதிப்பு, ஏனெனில் இரண்டு செயல்முறைகளும் நெருங்கிய தொடர்புடையவை, ஆனால் அடிப்படையில் எதிரானவை.

•       ஒளிச்சேர்க்கை ஒளி ஆற்றலை வேதியியல் ஆற்றலாக (குளுக்கோஸ்) மாற்றுகிறது, கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் தண்ணீரைப் பயன்படுத்தி ஆக்ஸிஜனை வெளியிடுகிறது.

•       செல்லுலார் சுவாசம் குளுக்கோஸை உடைத்து, செல் பயன்படுத்த ஆற்றலை வெளியிடுகிறது, ஆக்ஸிஜனை உட்கொள்கிறது மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் நீரை துணை தயாரிப்புகளாக வெளியிடுகிறது.

சுவாரஸ்யமாக, தாவரங்கள் இரண்டு செயல்முறைகளையும் செய்கின்றன. அவை குளுக்கோஸை உற்பத்தி செய்ய பகலில் (ஒளி கிடைக்கும் போது) ஒளிச்சேர்க்கை செய்கின்றன, மேலும் அவை தொடர்ந்து சுவாசிக்கின்றன - இரவும் பகலும் - அந்த குளுக்கோஸை வளர்ச்சி மற்றும் பராமரிப்புக்கு பயன்படுத்தக்கூடிய ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன.

ஒளிச்சேர்க்கை: தாவரங்கள் தங்கள் உணவை எவ்வாறு சொந்தமாக உருவாக்குகின்றன?

ஒளிச்சேர்க்கையின் வகைகள்

மேலே விவரிக்கப்பட்ட பொதுவான செயல்முறை பெரும்பாலான தாவரங்களுக்கு பொருந்தும் போது, வெவ்வேறு சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளுக்கு ஏற்ப ஒளிச்சேர்க்கையின் சில வேறுபட்ட மாறுபாடுகள் உண்மையில் உள்ளன:

இ 3 ஒளிச்சேர்க்கை

இது ஒளிச்சேர்க்கையின் மிகவும் பொதுவான வடிவமாகும், இது கோதுமை, அரிசி மற்றும் பெரும்பாலான மரங்கள் உள்ளிட்ட பெரும்பாலான தாவரங்களால் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது முன்பு விவரிக்கப்பட்ட நிலையான கால்வின் சுழற்சி செயல்முறையைப் பின்பற்றுகிறது.

C4 ஒளிச்சேர்க்கை

சோளம், கரும்பு மற்றும் சில புற்கள் போன்ற தாவரங்களில் காணப்படும் C4 ஒளிச்சேர்க்கை என்பது வெப்பமான, வறண்ட காலநிலையில் நீர் இழப்பு மற்றும் ஒளிச்சுவாசலைக் குறைக்க உதவும் ஒரு தழுவல் ஆகும். இந்த ஆலைகள் கால்வின் சுழற்சியில் நுழைவதற்கு முன்பு CO₂ ஐ குவிக்கும் வேறுபட்ட ஆரம்ப கார்பன் சரிசெய்தல் பாதையைப் பயன்படுத்துகின்றன, இது உயர் வெப்பநிலை சூழல்களில் செயல்முறையை மிகவும் திறமையாக ஆக்குகிறது.

CAM ஒளிச்சேர்க்கை (கிராசுலேசியன் அமில வளர்சிதை மாற்றம்)

சதைப்பற்றுள்ள பொருட்கள், கற்றாழை மற்றும் மிகவும் வறண்ட சூழல்களுக்கு ஏற்ற பிற தாவரங்களால் பயன்படுத்தப்படுகிறது, CAM ஒளிச்சேர்க்கை கார்பன் டை ஆக்சைடை எடுத்துக்கொள்வதற்காக இரவில் இலைத்துளைகளைத் திறந்து (அது குளிர்ச்சியாக இருக்கும்போது மற்றும் ஆவியாதல் மூலம் குறைந்த நீர் இழக்கப்படும்) அடங்கும், இது பின்னர் ஒளி கிடைக்கும் போது பகலில் சேமிக்கப்பட்டு பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த தழுவல் நீர் இழப்பை வியத்தகு முறையில் குறைக்கிறது.

ஒளிச்சேர்க்கை பற்றிய வேடிக்கையான உண்மைகள்

•       ஒரு பெரிய மரம் ஒரு நாளில் இரண்டு பேரை ஆதரிக்க போதுமான ஆக்ஸிஜனை உற்பத்தி செய்ய முடியும்.

•       ஒளிச்சேர்க்கை உலக அளவில் ஒவ்வொரு ஆண்டும் சுமார் 100-115 பில்லியன் டன் கார்பனை உயிரினமாக மாற்றும் என்று மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது.

•       எல்லா ஒளிச்சேர்க்கை உயிரினங்களும் தாவரங்கள் அல்ல - ஆல்காக்கள் மற்றும் சயனோபாக்டீரியா போன்ற சில பாக்டீரியாக்களும் ஒளிச்சேர்க்கையைச் செய்கின்றன, மேலும் ஆரம்பகால பூமியில் ஆக்ஸிஜனை உற்பத்தி செய்த முதல் உயிரினங்களில் ஒன்றாக நம்பப்படுகிறது, இது பில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளுக்கு முன்பு கிரகத்தின் வளிமண்டலத்தை வியத்தகு முறையில் மாற்றியது.

•       டோடர் போன்ற சில ஒட்டுண்ணி தாவரங்கள், ஒளிச்சேர்க்கை செய்யும் திறனை இழந்துவிட்டன, அதற்கு பதிலாக ஹோஸ்ட் தாவரங்களிலிருந்து ஊட்டச்சத்துக்களைத் திருடுகின்றன.

ஒளிச்சேர்க்கை: தாவரங்கள் தங்கள் உணவை எவ்வாறு சொந்தமாக உருவாக்குகின்றன?

தீர்மானம்

ஒளிச்சேர்க்கை என்பது இயற்கையின் மிகவும் நேர்த்தியான மற்றும் அத்தியாவசிய செயல்முறைகளில் ஒன்றாகும். குளோரோபிளாஸ்ட்களுக்குள் நிகழும் ஒளி சார்ந்த மற்றும் ஒளி-சுயாதீன எதிர்வினைகளின் துல்லியமான வரிசையின் மூலம், தாவரங்கள் சூரிய ஒளி, நீர் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடை குளுக்கோஸாக மாற்றுகின்றன  அவற்றின் முதன்மை உணவு மற்றும் ஆற்றல் ஆதாரம். அவ்வாறு செய்வதன் மூலம், பூமியில் உள்ள அனைத்து விலங்கு உயிரினங்களையும் தக்கவைக்கும் ஆக்ஸிஜனையும் அவர்கள் வெளியிடுகிறார்கள்.

புல்லின் மிகச்சிறிய பிளேடு முதல் மிக உயரமான செம்மரம் வரை, ஒளிச்சேர்க்கை தாவர இராச்சியத்தின் வளர்ச்சி, உயிர்வாழ்வு மற்றும் இனப்பெருக்கம் ஆகியவற்றிற்கு சக்தி அளிக்கிறது. ஆனால் அதன் தாக்கம் தாவரங்களுக்கு அப்பால் நீண்டுள்ளது: இது உலகளாவிய உணவுச் சங்கிலிகளுக்கு அடிக்கோடிட்டு, கிரகத்தின் வளிமண்டலத்தை ஒழுங்குபடுத்துகிறது, மேலும் நாம் வாழும் காலநிலையை வடிவமைக்கிறது. ஒளிச்சேர்க்கையைப் புரிந்துகொள்வது ஒரு கல்விப் பயிற்சி மட்டுமல்ல - பூமியில் உள்ள உயிர்கள் எவ்வாறு தன்னைத் தக்கவைக்கின்றன என்பதற்கான ஒரு சாளரம், தலைமுறை தலைமுறையாக, ஒரு நேரத்தில் ஒரு சூரியக் கதிர்.