కిరణజన్య సంయోగ క్రియ

మొక్కలు ఈ జీవరసాయనప్రక్రియలో కాంతిశక్తిని వినియొగించుకొని కార్బన్ డై ఆక్సైడ్, నీరుని ఆక్సిజన్, పిండి పదార్ధాలుగా మార్చును. మొక్కల పత్రముల కణములలో గల కణాంగము హరితరేణువు (క్లోరోప్లాస్టు) లో జరుగును. హరితరేణువులో ఉండే పత్రహరితం అనే వర్ణద్రవ్యం కాంతిని గ్రహించడానికి ఉపయోగపడుతుంది. సాధారణంగా చర్యావిధానము క్రింది విధంగా ఉండును.

CO2 + 2 H2O + photons → (CH2O) n + H2O + O2

కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ + నీరు + కాంతిశక్తి → పిండిపధార్దాలు + నీరు + ఆక్సిజన్

ఈ ప్రక్రియ భూమిమీద జరిగే జీవరసాయనచర్యలలో అతిముఖ్యమైనది. మొక్కల మీద ఆధారపడి జీవించే పరపోషకాలు అయిన జంతుజాతికి చెందిన జీవులన్నింటికీ ఈ ప్రక్రియ జీవనాధారం. అంతే కాకుండా వాతావరణంలో కార్బన్ డై ఆక్సైడ్, ఆక్సిజన్ ల సమతాస్థితిని కాపాడే కీలక ప్రాధాన్యత గల చర్య. మొక్కలు తమ ఆహారాన్ని తామే తయారుచేసుకోవడం వలన మొక్కలను స్వయంపోషకాలు [ఫోటోఆటోట్రోప్స్] అని అంటారు. మొక్కలు, శైవలాలు (ఆల్గీ), సయనో బాక్టీరియాలు కాంతిశక్తిని వినియోగించుకొని కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ ని పిండిపధార్దంగా మార్చును. కొన్ని బాక్టీరియాలు కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ కు బదులుగా పిండిపధార్దాలు, ఫాటీఎసిడ్స్. ఆల్కాహాల్ను వినియొగించుకొని కాంతి సమక్షంలో కిరణజన్యసంయోగక్రియ ద్వారా ఆహారాన్ని తయారుచేసుకొటాయి. కనుక వీటిని ఫోటో హెటిరోట్రోప్స్ అంటారు. కిరణజన్యసంయోగక్రియ వాతావరణంలో కార్బన్ డై ఆక్సైడ్, ఆక్సిజన్ ల సమతాస్థితిని కాపాడి అన్ని జీవరాశుల మనుగడకు సహాయపడే కీలక ప్రాధాన్యత గల చర్య. అన్ని జీవరాశులు ప్రత్యక్షంగానో, పరోక్షంగానో కిరణజన్యసంయోగక్రియ పై ఆధారపడతాయి. కిరణజన్యసంయోగక్రియ ద్వారా సంవత్సరానికి సుమారు 100టెరావాట్స్ కాంతిశక్తి వినియోగించబడును. ఇది మానవాళి వినియోగించే విద్యుత్ కన్నా ఎడు రెట్లు అధికము. కిరణజన్యసంయోగక్రియ జరిపే జీవులన్నీ సంవత్సరానికి 10, 000, 000, 000 టన్నుల కార్బన్ ను వినియోగించుకొటాయి.

కిరణజన్యసంయోగక్రియలో కాంతి చర్య, నిష్కాంతి చర్య అను రెండు దశలు ఉంటాయి. మొధటిదశలో కాంతిశక్తి గ్రహించబడి రసాయనశక్తి ఎ.టి.పి., ఎన్.ఎ.డీ.పి.హెచ్.గా మార్చబడును. వీటిని ఉపయోగించుకొని రెండోదశలో కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ ను పిండిపధార్ధాలుగా మార్చును. కిరణజన్యసంయోగక్రియ అన్ని జీవజాతులలో పూర్తిగా ఒకే విధంగా ఉండదు.

కిరణజన్యసంయోగక్రియ ద్వారా మొక్కలు కార్బోహైడ్రేట్స్ ను ఎలా తయారుచేసుకుంటాయో తెలుసుకుందాం.

• కుండీలో పెరుగుతున్న ఏదైనా మొక్కనుండి ఒక ఆకును తీసుకోండి. (మొక్కను ఎంపిక చేసేటప్పుడు మెత్తగా పలుచని ఆకులు కలిగిన మొక్కను ఎంపిక చేసుకుంటే మంచిది).
• పరీక్షనాళికలో మిథైలేటెడ్ స్పిరిట్ ను తీసుకొని అందులో ఆకును ఉంచండి. పరీక్షనాళికను నీరు కలిగిన భీకరులో ఉంచి వేడి చేయండి. వేడి చేసినపుడు ఆకులోని పత్రహరితం (Chlorophyll) తొలగించబడుతుంది. అందువల్ల ఆకు పాలిపోయినట్లుగా లేత తెలుపు రంగులోకి మారుతుంది. పత్రాన్ని పరిశీలించండి.
• ఆకును వాచ్గ్లాస్ లేదా పెట్రేడిష్ లో మడతలు పడకుండా వెడల్పుగా పరచండి. దానిపైన కొన్ని చుక్కలు అయోడిన్ లేదా బెటాడిన్ ద్రావణాన్ని చుక్కలు చుక్కలుగా వేయండి.
• పత్రాన్ని పరిశీలించండి. మీరు ఏమి మార్పులను గమనించారు? ఏర్పడిన నీలి నలుపు రంగు పిండిపదార్థపు ఉనికిని తెలియజేస్తుంది. కిరణజన్యసంయోగక్రియ ద్వారా కాంతిశక్తి రసాయనిక శక్తిగా మార్చబడుతుం

కిరణజన్యసంయోగక్రియ ద్వారా కార్బోహైడ్రేట్లు ఏర్పడడానికి కావలసిన ముఖ్యమైన పదార్థాలు ఏమై ఉంటాయో ఆలోచించండి.

(వాన్నైల్ ప్రతిపాదించిన సమీకరణాన్ని చూడండి).

కిరణజన్యసంయోగక్రియకు కావల్సిన పదార్థాలన్నీ సమీకరణంలో ఇమిడి ఉన్నాయని చెప్పగలమా? దాదాపు 300 సంవత్సరాలుగా శాస్త్రవేత్తలు చేసిన కృషి ఫలితంగా కిరణజన్యసంయోగక్రియ నిర్వహణకు కావలిసిన కొన్ని పదార్థాల గురించి మాత్రమే తెలుసుకోగలిగాం. ఈ చర్యలో పాలుపంచుకొనే మనకు తెలియని పదార్థాలు ఇంకా చాలా ఉంటాయని శాస్త్రవేత్తల అభిప్రాయం. కిరణజన్యసంయోగక్రియ నిర్వహణకు కావలసిన పదార్థాల గురించి శాస్త్రవేత్తలు ఎలా తెలుసుకోగలిగారో పరిశీలిద్దాం.

మొక్క బరువు పెరగటంలో నీరు ప్రధాన పాత్రవహిస్తుందని వాన్ హెల్మాంట్ చేసిన పరిశోధనల గురించి చదివారు కదా! ఆ కాలంనాటికి వాన్ హెల్మెంటకు కిరణజన్యసంయోగక్రియ గురించి తెలియదు. తరువాత జరిగిన అనేక పరిశోధనలు కిరణజన్యసంయోగక్రియ ద్వారా మొక్క బరువు పెరుగుతుందనే విషయాన్ని తెలియజేశాయి.