1. प्रकाश-निर्भर अभिक्रियाएं

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प्रकाश संश्लेषण वह जैविक प्रक्रिया है जो हरे पौधों, शैवाल और कुछ बैक्टीरिया को प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में बदलने की अनुमति देती है [4]। यह प्रक्रिया कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और सूर्य के प्रकाश जैसे कच्चे इनपुट का उपयोग करके उन शर्कराओं (sugars) का उत्पादन करती है जो पौधों की वृद्धि और चयापचय (metabolism) के लिए रासायनिक ऊर्जा संग्रहीत करते हैं, जबकि ऑक्सीजन को एक मूल्यवान उप-उत्पाद के रूप में छोड़ते हैं [1]।

पौधों में, प्रकाश संश्लेषण मुख्य रूप से हरे पत्तों में पाए जाने वाले क्लोरोप्लास्ट (chloroplasts) के अंदर होता है [3]। पूरी प्रक्रिया दो मुख्य चरणों में विभाजित है: प्रकाश-निर्भर अभिक्रियाएं और केल्विन चक्र (प्रकाश-स्वतंत्र अभिक्रियाएं) aline.com openstax.org।

1. प्रकाश-निर्भर अभिक्रियाएं

• स्थान: ये अभिक्रियाएं क्लोरोप्लास्ट के भीतर थायलाकोइड झिल्ली (thylakoid membranes) में होती हैं [1]।
• प्रक्रिया: क्लोरोफिल जैसे वर्णक सूर्य के प्रकाश को ग्रहण करते हैं [5]। अवशोषित प्रकाश ऊर्जा फोटोलाइसिस (photolysis) की प्रक्रिया को संचालित करती है, जो पानी के अणुओं का टूटना है [1]।
• आउटपुट: यह चरण अस्थायी ऊर्जा वाहक—विशेष रूप से ATP और NADPH—का उत्पादन करता है और उप-उत्पाद के रूप में वातावरण में ऑक्सीजन गैस ($O_2$) छोड़ता है [2]।

2. केल्विन चक्र (प्रकाश-स्वतंत्र अभिक्रियाएं)

• स्थान: यह चक्र क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा (stroma) में होता है [1]।
• प्रक्रिया: हालांकि इन अभिक्रियाओं के लिए सीधे प्रकाश की आवश्यकता नहीं होती है, लेकिन वे प्रकाश-निर्भर चरण के दौरान उत्पन्न ATP और NADPH पर निर्भर करती हैं [5]। कार्बन डाइऑक्साइड ($CO_2$) को ग्रहण किया जाता है और ग्लिसराल्डिहाइड-3-फॉस्फेट (G3P), एक तीन-कार्बन शर्करा बनाने के लिए चरणों की एक श्रृंखला में स्थिर (fixed) किया जाता है [1]।
• आउटपुट: G3P का बाद में ग्लूकोज और अन्य कार्बोहाइड्रेट के संश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है जो पौधे के लिए भोजन और ऊर्जा स्रोतों के रूप में कार्य करते हैं [1]।

सारांश रासायनिक समीकरण

प्रकाश संश्लेषण के लिए सरल समग्र रासायनिक समीकरण है:

$$6 \text{CO}_2 + 6 \text{H}_2\text{O} + \text{light energy} \rightarrow \text{C}6\text{H}{12}\text{O}_6 + 6 \text{O}_2$$ [1]

इस दो-चरणीय प्रणाली के माध्यम से, पौधे प्रभावी ढंग से सूर्य की ऊर्जा को कैद करते हैं, पर्यावरण से कार्बन डाइऑक्साइड को साफ करते हैं, लगभग सभी जैविक प्रणालियों के लिए चयापचय ऊर्जा का प्राथमिक स्रोत प्रदान करते हैं, और जीवित जीवों द्वारा आवश्यक ऑक्सीजन की आपूर्ति करते हैं www.ncbi.nlm.nih.gov www.sciencefocus.com।