C3 पथ
C3 पथ, प्रकाश संश्लेषण की एक प्रक्रिया है जिसमें कार्बन डाइऑक्साइड को पकड़ने के बाद, पहले उत्पाद के रूप में 3-कार्बन एसिड बनता है। इसे केल्विन चक्र भी कहा जाता है। C3 पथ के बारे में कुछ खास बातेंः
- C3 पथ, प्रकाश संश्लेषण का मानक पथ है।
- C3 पथ में, कार्बन डाइऑक्साइड को स्थिर करने के बाद, 3-फॉस्फोग्लिसरिक एसिड (PGA) नाम का 3-कार्बन वाला कार्बनिक अम्ल बनता है।
- C3 पथ, पृथ्वी पर मौजूद ज़्यादातर पौधों में होता है।
- C3 पौधों में, क्रांज़ एनाटॉमी का कोई संकेत नहीं होता।
- C3 पौधे, ठंडे मौसम में और गीले या सूखे वातावरण में बढ़ने के लिए अनुकूल होते हैं।
- C3 पौधों के कुछ उदाहरणः चावल, जई, जौ, गेहूं, तम्बाकू, पालक, सोयाबीन, चुकंदर, मूंगफली, कपास, सूरजमुखी वगैरह।
C3 मार्ग, जिसे कैल्विन चक्र के रूप में भी जाना जाता है, प्रकाश संश्लेषण में एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जो पौधों की कोशिकाओं के क्लोरोप्लास्ट में होती है। यह कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) को ग्लूकोज में परिवर्तित करने के लिए जिम्मेदार है, एक सरल शर्करा जिसे पौधे ऊर्जा और निर्माण सामग्री के रूप में उपयोग करते हैं।
C3 मार्ग पौधों की कोशिकाओं में क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में होता है।
प्राथमिक कार्य
C3 मार्ग का मुख्य कार्य वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड को ठीक करना और इसे कार्बनिक यौगिकों, मुख्य रूप से ग्लूकोज में परिवर्तित करना है।
मुख्य चरण: C3 मार्ग को तीन मुख्य चरणों में विभाजित किया जा सकता है:
a. कार्बन फिक्सेशन
एंजाइम: यह प्रक्रिया तब शुरू होती है जब कार्बन डाइऑक्साइड को एंजाइम रिबुलोज बिसफ़ॉस्फेट कार्बोक्सिलेज/ऑक्सीजनेज (सामान्यतौर पर RuBisCO के रूप में जाना जाता है) द्वारा ठीक किया जाता है।
अभिक्रिया: CO₂ 5-कार्बन शर्करा, राइबुलोज बिसफ़ॉस्फ़ेट (RuBP) के साथ मिलकर 6-कार्बन मध्यवर्ती बनाता है जो 3-फ़ॉस्फ़ोग्लिसरेट (3-PGA) के दो अणुओं में जल्दी से टूट जाता है, जो एक 3-कार्बन यौगिक है।
बी. कमी चरण
ऊर्जा इनपुट: 3-PGA के दो अणुओं को फिर ATP का उपयोग करके फॉस्फोराइलेट किया जाता है और NADPH (जो दोनों प्रकाश संश्लेषण की प्रकाश-निर्भर अभिक्रियाओं के दौरान उत्पन्न होते हैं) का उपयोग करके कम किया जाता है, जिससे ग्लिसराल्डिहाइड-3-फ़ॉस्फ़ेट (G3P) बनता है, जो एक और 3-कार्बन शर्करा है।
उत्पाद: कुछ G3P अणुओं का उपयोग ग्लूकोज और अन्य कार्बोहाइड्रेट को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है।
सी. RuBP का पुनर्जनन
पुनर्जनन: शेष G3P अणु ATP का उपयोग करके राइबुलोज बिसफ़ॉस्फ़ेट (RuBP) को पुनर्जीवित करने के लिए अभिक्रियाओं की एक श्रृंखला से गुजरते हैं। यह पुनर्जनन चक्र को जारी रखने की अनुमति देता है।
समग्र अभिक्रिया: CO₂ के तीन अणुओं को स्थिर करने के लिए चक्र को तीन बार घूमना चाहिए, जिसके परिणामस्वरूप एक G3P बनता है जो अंततः ग्लूकोज निर्माण में योगदान दे सकता है। C3 मार्ग का सारांश:
कैल्विन चक्र के लिए समग्र अभिक्रिया को निम्नानुसार संक्षेपित किया जा सकता है:
ऊर्जा उत्पादन: C3 मार्ग सौर ऊर्जा को ग्लूकोज में संग्रहीत रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए मौलिक है।
कार्बन फिक्सेशन: यह कार्बन डाइऑक्साइड को अलग करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, इस प्रकार ग्रीनहाउस प्रभाव को कम करने में मदद करता है।
निर्माण खंड: C3 मार्ग के उत्पाद अमीनो एसिड, फैटी एसिड और न्यूक्लियोटाइड सहित विभिन्न कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण के लिए आवश्यक हैं।
सीमाएँ
प्रकाश श्वसन: C3 मार्ग की एक सीमा प्रकाश श्वसन की घटना है, जहाँ RuBisCO कार्बन डाइऑक्साइड के बजाय ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करता है, जिससे प्रकाश संश्लेषण दक्षता में कमी आती है। यह उच्च तापमान और कम CO₂ सांद्रता की स्थितियों में अधिक सामान्य है।
C3 पथ और C4 पथ के बीच अंतर
C3 पौधों में कार्बन फ़िक्सेशन के पहले उत्पाद में 3-कार्बन अणु होते हैं, जबकि C4 पौधों में पहले 4-कार्बन अणु बनता है।
अभ्यास प्रश्न
- C3 मार्ग क्या है, और यह पौधे में कहाँ होता है?
- C3 मार्ग के मुख्य चरणों का वर्णन करें।
- C3 मार्ग में एंजाइम RuBisCO की क्या भूमिका है?
- C3 मार्ग में CO₂ के साथ संयोजित होने वाला प्रारंभिक सब्सट्रेट क्या है?
- C3 मार्ग में ATP और NADPH के महत्व की व्याख्या करें।
- C3 मार्ग के उत्पाद क्या हैं, और पौधे द्वारा उनका उपयोग कैसे किया जाता है?
- C3 मार्ग कार्बन स्थिरीकरण में कैसे योगदान देता है?
- C3 मार्ग में राइबुलोज बिसफ़ॉस्फ़ेट (RuBP) के पुनर्जनन की प्रक्रिया का वर्णन करें।
- C3 मार्ग में ग्लिसराल्डिहाइड-3-फ़ॉस्फ़ेट (G3P) का क्या महत्व है?
- C3 मार्ग ग्लूकोज के संश्लेषण को कैसे सुगम बनाता है?
- पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए दक्षता और अनुकूलन के संदर्भ में C3 मार्ग की तुलना C4 मार्ग से करें।
- C3 और CAM मार्गों के बीच क्या अंतर हैं?
- विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में C3 मार्ग के लाभ और हानि पर चर्चा करें।
- प्रकाश श्वसन क्या है, और यह C3 मार्ग की दक्षता को कैसे प्रभावित करता है?
