प्रकाश संश्लेषण वह अद्भुत प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे सूर्य से प्रकाश ऊर्जा प्राप्त करते हैं और इसका उपयोग कार्बन को परिवर्तित करने के लिए करते हैं

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प्रकाश संश्लेषण वह अद्भुत प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे सूर्य से प्रकाश ऊर्जा प्राप्त करते हैं और इसका उपयोग कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ऊर्जा-समृद्ध शर्करा में बदलने के लिए करते हैं, जबकि ऑक्सीजन को उपोत्पाद के रूप में छोड़ते हैं। इस प्रक्रिया का समग्र रासायनिक समीकरण 6 CO₂ + 6 H₂O + light energy → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ है। यह क्लोरोप्लास्ट नामक विशिष्ट अंगों के भीतर होता है, मुख्य रूप से हरे पौधों की पत्तियों में।

यह प्रक्रिया दो परस्पर जुड़ी अवस्थाओं में विकसित होती है जो सहजता से मिलकर काम करती हैं। प्रकाश-निर्भर अभिक्रियाओं में, जो क्लोरोप्लास्ट के अंदर थायलाकोइड झिल्ली (thylakoid membranes) में होती हैं, क्लोरोफिल और अन्य वर्णक सूर्य के प्रकाश को अवशोषित करते हैं। यह अवशोषित ऊर्जा फोटोलिसिस के माध्यम से पानी के अणुओं को तोड़ती है, जिससे ऑक्सीजन गैस, प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन निकलते हैं। फिर इस ऊर्जा को इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के माध्यम से रासायनिक रूपों—विशेष रूप से ATP और NADPH—में परिवर्तित किया जाता है, जो ATP संश्लेषण के लिए एक प्रोटॉन ग्रेडिएंट बनाता है। ये ऊर्जा वाहक पकड़ी गई प्रकाश ऊर्जा को संग्रहीत करते हैं और अगले चरण के लिए आवश्यक शक्ति प्रदान करते हैं।

प्रकाश-स्वतंत्र अभिक्रियाएं, जिन्हें Calvin cycle के रूप में भी जाना जाता है, क्लोरोप्लास्ट के आसपास के स्ट्रोमा (stroma) में होती हैं। यहाँ, पहले चरण में उत्पादित ATP और NADPH कार्बन डाइऑक्साइड के तीन-कार्बन शर्करा जैसे glyceraldehyde-3-phosphate (G3P) में स्थिरीकरण को संचालित करते हैं। एंजाइमैटिक चरणों की एक श्रृंखला के माध्यम से, ये अणु ग्लूकोज और अन्य कार्बोहाइड्रेट में एकत्रित होते हैं जिनका उपयोग पौधा ऊर्जा भंडारण और विकास के लिए करता है। हालाँकि इस चरण में सीधे प्रकाश की आवश्यकता नहीं होती है, यह पूरी तरह से प्रकाश-निर्भर अभिक्रियाओं के उत्पादों पर निर्भर करता है, और इसके कुछ एंजाइम प्रकाश द्वारा सक्रिय होते हैं।

सूर्य के प्रकाश को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करके, प्रकाश संश्लेषण पृथ्वी पर अधिकांश खाद्य श्रृंखलाओं की नींव बनाता है। यह वह ऑक्सीजन प्रदान करता है जिसमें हम सांस लेते हैं और वे कार्बनिक यौगिक प्रदान करता है जो पौधों और उन पर निर्भर जानवरों का भरण-पोषण करते हैं, जिससे यह हमारे ज्ञात जीवन के लिए अनिवार्य हो जाता है।