PHOTOSYTHESIS

• പഠനനേട്ടങ്ങൾ (Learning Outcomes)

• ഹരിതകണത്തിന്റെ (Chloroplast) ഘടന തിരിച്ചറിയൽ: ഇലകളിലെ മെസോഫിൽ കോശങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്ന ഹരിതകണത്തിന്റെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളായ ഗ്രാന (Grana), സ്ട്രോമ (Stroma), തൈലക്കോയ്ഡ്, സ്ട്രോമ ലമെല്ല എന്നിവയെ തിരിച്ചറിയാനും അവയുടെ സവിശേഷതകൾ വിശദീകരിക്കാനും കഴിയുന്നു.
• പ്രകാശഘട്ടത്തെ (Light phase) കുറിച്ചുള്ള ധാരണ: പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിലെ പ്രകാശഘട്ടം ഹരിതകണത്തിലെ ഗ്രാനയിലാണ് നടക്കുന്നതെന്നും, ഈ ഘട്ടത്തിൽ സൂര്യപ്രകാശം ഉപയോഗിച്ച് ജലം വിഘടിച്ച് ഹൈഡ്രജനും ഓക്സിജനുമായി മാറുന്നുവെന്നും മനസ്സിലാക്കുന്നു.
• ഊർജ്ജരൂപീകരണം വിശദീകരിക്കൽ: പ്രകാശഘട്ടത്തിന്റെ ഫലമായി എ.ടി.പി (ATP) എന്ന ഊർജ്ജ തന്മാത്ര രൂപപ്പെടുന്നുണ്ടെന്ന് വിശദീകരിക്കാൻ സാധിക്കുന്നു.
• ഇരുണ്ടഘട്ടത്തെ (Dark phase) വിശകലനം ചെയ്യൽ: പ്രകാശത്തിന്റെ നേരിട്ടുള്ള സാന്നിധ്യം ആവശ്യമില്ലാത്ത ഇരുണ്ടഘട്ടം ഹരിതകണത്തിലെ സ്ട്രോമയിലാണ് നടക്കുന്നതെന്ന് തിരിച്ചറിയുന്നു.
• ഗ്ലൂക്കോസ് നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ വിവരിക്കൽ: പ്രകാശഘട്ടത്തിൽ നിന്നു ലഭിക്കുന്ന ഹൈഡ്രജനും എ.ടി.പി.യും ഉപയോഗിച്ച് കാർബൺ ഡയോക്സൈഡിനെ ഗ്ലൂക്കോസ് ആക്കി മാറ്റുന്ന പ്രക്രിയ വിവരിക്കാൻ കഴിയുന്നു.
• ഘട്ടങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ബന്ധം കണ്ടെത്തൽ: പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിലെ രണ്ട് ഘട്ടങ്ങളും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസങ്ങളും അവ എങ്ങനെ പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നുവെന്നും പട്ടികപ്പെടുത്താൻ സാധിക്കുന്നു.
• ശാസ്ത്രീയ കണ്ടെത്തലുകളെ വിലമതിക്കൽ: ഇരുണ്ടഘട്ടത്തിലെ രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ വിശദീകരിച്ചതിന് നോബൽ സമ്മാനം ലഭിച്ച മെൽവിൻ കാൽവിന്റെ (Melvin Calvin) സംഭാവനകളെ കുറിച്ച് മനസ്സിലാക്കുന്നു

 പ്രകാശസംശ്ലേഷണം (Photosynthesis)

സസ്യങ്ങൾ സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ ആഹാരം നിർമ്മിക്കുന്ന പ്രക്രിയയാണ് പ്രകാശസംശ്ലേഷണം. ഇലകളിലെ മെസോഫിൽ (Mesophyll) കോശങ്ങളിലുള്ള ഹരിതകണങ്ങളിലാണ് (Chloroplast) ഈ പ്രക്രിയ നടക്കുന്നത്.

ഹരിതകണത്തിന്റെ ഘടന (Structure of Chloroplast)

ഹരിതകണം ഇരട്ട സ്തരങ്ങളാൽ നിർമ്മിതമാണ്. ഇതിന്റെ പ്രധാന ഭാഗങ്ങൾ താഴെ പറയുന്നവയാണ്:

• ഗ്രാന (Grana): ഹരിതകണത്തിനുള്ളിലെ സ്തരാവരണമുള്ള സഞ്ചി പോലുള്ള ഭാഗങ്ങളാണ് തൈലക്കോയിഡുകൾ. ഇവ ഒന്നിനുമുകളിൽ ഒന്നായി അടുക്കിവെച്ചിരിക്കുന്ന ഭാഗമാണ് ഗ്രാന. ഇവിടെയാണ് ഹരിതകം (Chlorophyll) കാണപ്പെടുന്നത്.
• സ്ട്രോമ (Stroma): ഹരിതകണത്തിനുള്ളിലെ ദ്രാവകഭാഗമാണ് സ്ട്രോമ.
• സ്ട്രോമ ലമെല്ല (Stroma lamella): ഗ്രാനകളെ തമ്മിൽ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ഭാഗമാണിത്.

പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിന്റെ ഘട്ടങ്ങൾ

പ്രകാശസംശ്ലേഷണം പ്രധാനമായും രണ്ട് ഘട്ടങ്ങളിലായാണ് നടക്കുന്നത്.

1. പ്രകാശഘട്ടം (Light phase):

• ഇത് ഹരിതകണത്തിലെ ഗ്രാനയിലാണ് നടക്കുന്നത്.
• ഈ ഘട്ടത്തിന് സൂര്യപ്രകാശം അത്യാവശ്യമാണ്.
• സൂര്യപ്രകാശം ഉപയോഗിച്ച് ജലം വിഘടിച്ച് ഹൈഡ്രജനും ഓക്സിജനുമായി മാറുന്നു.
• ഈ ഘട്ടത്തിൽ ഓക്സിജൻ പുറന്തള്ളപ്പെടുകയും ഊർജ്ജ തന്മാത്രയായ എ.ടി.പി (ATP) രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു.

2. ഇരുണ്ടഘട്ടം (Dark phase):

• ഇത് ഹരിതകണത്തിലെ സ്ട്രോമയിലാണ് നടക്കുന്നത്.
• ഈ ഘട്ടത്തിൽ പ്രകാശം നേരിട്ട് ഉപയോഗിക്കുന്നില്ല.
• പ്രകാശഘട്ടത്തിൽ ഉണ്ടായ ഹൈഡ്രജനും എ.ടി.പി.യും ഉപയോഗിച്ച് കാർബൺ ഡയോക്സൈഡിനെ ഗ്ലൂക്കോസ് ആക്കി മാറ്റുന്നു.

മെൽവിൻ കാൽവിൻ (Melvin Calvin)

ഇരുണ്ടഘട്ടത്തിലെ സങ്കീർണ്ണമായ രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ വിശദീകരിച്ചതിന് മെൽവിൻ കാൽവിൻ എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞന് 1961-ൽ രസതന്ത്രത്തിനുള്ള നോബൽ സമ്മാനം ലഭിച്ചു. അതിനാൽ ഈ ഘട്ടത്തെ കാൽവിൻ സൈക്കിൾ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു.