एनोक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण: Difference between revisions
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}}]]एनोक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण [[प्रकाश संश्लेषण|प्रकाश संश्लेष]] का एक विशेष रूप है जिसका उपयोग कुछ | ==जीवाणु और आर्किया == | ||
== | जीवाणु के कई समूह एनोक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण का संचालन कर सकते हैं: [[हरे सल्फर बैक्टीरिया|हरे सल्फर जीवाणु]] (जीएसबी), लाल और हरे रंग के फिलामेंटस [[phototroph|फोटोट्रॉफ़्स]] (एफएपी जैसे [[क्लोरोफ्लेक्सिया]]), [[बैंगनी बैक्टीरिया|बैंगनी जीवाणु]], [[एसिडोबैक्टीरियोटा]] और [[हेलियोबैक्टीरिया|हेलियोजीवाणु]]।<ref>{{cite journal|author1=Donald A. Bryant |author2=Niels-Ulrik Frigaard |title=प्रोकैरियोटिक प्रकाश संश्लेषण और फोटोट्रॉफी प्रकाशित|journal=Trends in Microbiology |volume=14 |issue=11 |date=November 2006 |pages=488–496 |doi=10.1016/j.tim.2006.09.001 | ||
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कुछ [[आर्किया]] (जैसे [[हेलोबैक्टीरियम]]) चयापचय क्रिया के लिए प्रकाश ऊर्जा ग्रहण करते हैं और इस प्रकार प्रकाशपोषी होते हैं लेकिन कोई भी कार्बन को "नियत" करने (अर्थात प्रकाश संश्लेषक होने) के लिए नहीं जाना जाता है। क्लोरोफिल-प्रकार के रिसेप्टर और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के बजाय, हेलोरहोडॉप्सिन जैसे प्रोटीन आयनों को एक ढाल के खिलाफ स्थानांतरित करने और माइटोकॉन्ड्रिया के | कुछ [[आर्किया]] (जैसे [[हेलोबैक्टीरियम]]) चयापचय क्रिया के लिए प्रकाश ऊर्जा ग्रहण करते हैं और इस प्रकार प्रकाशपोषी होते हैं लेकिन कोई भी कार्बन को "नियत" करने (अर्थात प्रकाश संश्लेषक होने) के लिए नहीं जाना जाता है। क्लोरोफिल-प्रकार के रिसेप्टर और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के बजाय, हेलोरहोडॉप्सिन जैसे प्रोटीन आयनों को एक ढाल के खिलाफ स्थानांतरित करने और माइटोकॉन्ड्रिया के विधियो से केमियोस्मोसिस के माध्यम से [[एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट]] (एटीपी) का उत्पादन करने के लिए [[diterpenes|डाइटरपेन्स]] की सहायता से प्रकाश ऊर्जा को ग्रहण करते हैं। | ||
== रंगद्रव्य == | == रंगद्रव्य == | ||
अवायवीय प्रकाश संश्लेषण करने के लिए उपयोग किए जाने वाले | अवायवीय प्रकाश संश्लेषण करने के लिए उपयोग किए जाने वाले रंगद्रव्य [[क्लोरोफिल]] के समान होते हैं लेकिन आणविक विवरण और अवशोषित प्रकाश की चरम तरंग दैर्ध्य में भिन्न होते हैं। [[बैक्टीरियोक्लोरोफिल]] ए से जी तक अपने प्राकृतिक झिल्ली परिवेश के भीतर निकट-अवरक्त में विद्युत चुम्बकीय विकिरण को अधिकतम रूप से अवशोषित करते हैं। यह क्लोरोफिल ए, प्रमुख पौधे और [[साइनोबैक्टीरीया]] वर्णक से भिन्न है, जिसकी चरम अवशोषण तरंग दैर्ध्य लगभग 100 नैनोमीटर छोटी (दृश्यमान स्पेक्ट्रम के लाल भाग में) होती है। | ||
== प्रतिक्रिया केंद्र == | == प्रतिक्रिया केंद्र == | ||
जीवाणु में दो मुख्य प्रकार की अवायवीय प्रकाश संश्लेषक इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखलाएँ होती हैं। प्रकार I प्रतिक्रिया केंद्र जीएसबी, क्लोरैसिडोबैक्टीरियम और हेलियोजीवाणु में पाए जाते हैं, जबकि प्रकार II प्रतिक्रिया केंद्र क्लोरोफ्लेक्सिया फाइलम, क्लोरोफ्लेक्सोटा और बैंगनी जीवाणु में पाए जाते हैं। | |||
=== टाइप I प्रतिक्रिया केंद्र === | === टाइप I प्रतिक्रिया केंद्र === | ||
हरे सल्फर | हरे सल्फर जीवाणु की इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला - जैसे कि मॉडल जीव [[क्लोरोबैसिलस गर्म|क्लोरोबाकुलम टेपिडम]] में उपस्थित है - [[प्रकाश संश्लेषक प्रतिक्रिया केंद्र]] बैक्टीरियोक्लोरोफिल जोड़ी, पी840 का उपयोग करती है। जब प्रतिक्रिया केंद्र द्वारा प्रकाश को अवशोषित किया जाता है, तो P840 एक बड़ी नकारात्मक कमी क्षमता के साथ एक उत्तेजित अवस्था में प्रवेश करता है, और इसलिए आसानी से इलेक्ट्रॉन को बैक्टीरियोक्लोरोफिल 663 को दान कर देता है, जो इसे एक इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के नीचे भेजता है। इलेक्ट्रॉन को इलेक्ट्रॉन वाहकों और परिसरों की एक श्रृंखला के माध्यम से स्थानांतरित किया जाता है जब तक कि इसका उपयोग एनएडी<sup>+</sup> को एनएडीएच में कम करने के लिए नहीं किया जाता है। पी840 पुनर्जनन [[साइटोक्रोम]] c<sub>555</sub> द्वारा हाइड्रोजन सल्फाइड (या हाइड्रोजन या फेरस आयरन) से सल्फाइड आयन के ऑक्सीकरण के साथ पूरा किया जाता है।{{Citation needed|date=November 2012}}. | ||
=== टाइप II प्रतिक्रिया केंद्र === | === टाइप II प्रतिक्रिया केंद्र === | ||
यद्यपि प्रकार II प्रतिक्रिया केंद्र संरचनात्मक और क्रमिक रूप से पादप क्लोरोप्लास्ट और साइनोजीवाणु में [[फोटोसिस्टम II]] (PSII) के अनुरूप होते हैं, ज्ञात जीव जो एनोक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण प्रदर्शित करते हैं, उनके पास PSII के [[ऑक्सीजन-विकसित परिसर]] के अनुरूप क्षेत्र नहीं होता है। | |||
बैंगनी गैर-सल्फर | बैंगनी गैर-सल्फर जीवाणु की [[इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला]] तब शुरू होती है जब प्रतिक्रिया केंद्र बैक्टीरियोक्लोरोफिल जोड़ी, P870, प्रकाश के अवशोषण से उत्तेजित हो जाता है। उत्साहित P870 फिर [[बैक्टीरियोफियोफाइटिन]] को एक [[इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण]] करेगा, जो फिर इसे इलेक्ट्रॉन श्रृंखला के नीचे इलेक्ट्रॉन वाहकों की एक श्रृंखला में भेज देगा। इस प्रक्रिया में, यह एक विद्युत रासायनिक प्रवणता उत्पन्न करेगा जिसका उपयोग केमियोस्मोसिस द्वारा एटीपी को संश्लेषित करने के लिए किया जा सकता है। प्रक्रिया को नए सिरे से शुरू करने के लिए प्रतिक्रिया-केंद्र तक पहुंचने वाले फोटॉन के लिए फिर से उपलब्ध होने के लिए P870 को पुनर्जीवित (कम) करना होगा। जीवाणु वातावरण में आणविक [[हाइड्रोजन]] सामान्य इलेक्ट्रॉन दाता है। | ||
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सल्फाइड हरे और सल्फर जीवाणु में प्रकाश संश्लेषण के दौरान एक कम करने वाले एजेंट के रूप में प्रयोग किया जाता है।
- सूर्य के प्रकाश के रूप में ऊर्जा
- प्रकाश पर निर्भर प्रतिक्रियाएं तब होती हैं जब प्रकाश एक प्रतिक्रिया केंद्र को उत्तेजित करता है, जो एक इलेक्ट्रॉन को दूसरे अणु को दान करता है और एटीपी और एनएडीपीएच का उत्पादन करने के लिए इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला शुरू करता है।
- एक बार जब एनएडीपीएच का उत्पादन हो जाता है, तो केल्विन चक्र[1] ऑक्सीजनयुक्त प्रकाश संश्लेषण की तरह आगे बढ़ता है, CO2 को ग्लूकोज में परिवर्तित कर देता है।
एनोक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण प्रकाश संश्लेष का एक विशेष रूप है जिसका उपयोग कुछ जीवाणु और आर्किया द्वारा किया जाता है, जो पौधों में उपयोग किए जाने वाले रिडक्टेंट (उदाहरण के लिए पानी के अतिरिक्त हाइड्रोजन सल्फाइड) और उत्पन्न उपोत्पाद (जैसे जैविक प्रतिक्रियाओं में डाइऑक्सीजन के अतिरिक्त प्राथमिक गंधक) में उत्कृष्ट ज्ञात ऑक्सीजनिक प्रकाश संश्लेषण से भिन्न होता है।
जीवाणु और आर्किया
जीवाणु के कई समूह एनोक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण का संचालन कर सकते हैं: हरे सल्फर जीवाणु (जीएसबी), लाल और हरे रंग के फिलामेंटस फोटोट्रॉफ़्स (एफएपी जैसे क्लोरोफ्लेक्सिया), बैंगनी जीवाणु, एसिडोबैक्टीरियोटा और हेलियोजीवाणु।[2][3]
कुछ आर्किया (जैसे हेलोबैक्टीरियम) चयापचय क्रिया के लिए प्रकाश ऊर्जा ग्रहण करते हैं और इस प्रकार प्रकाशपोषी होते हैं लेकिन कोई भी कार्बन को "नियत" करने (अर्थात प्रकाश संश्लेषक होने) के लिए नहीं जाना जाता है। क्लोरोफिल-प्रकार के रिसेप्टर और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के बजाय, हेलोरहोडॉप्सिन जैसे प्रोटीन आयनों को एक ढाल के खिलाफ स्थानांतरित करने और माइटोकॉन्ड्रिया के विधियो से केमियोस्मोसिस के माध्यम से एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट (एटीपी) का उत्पादन करने के लिए डाइटरपेन्स की सहायता से प्रकाश ऊर्जा को ग्रहण करते हैं।
रंगद्रव्य
अवायवीय प्रकाश संश्लेषण करने के लिए उपयोग किए जाने वाले रंगद्रव्य क्लोरोफिल के समान होते हैं लेकिन आणविक विवरण और अवशोषित प्रकाश की चरम तरंग दैर्ध्य में भिन्न होते हैं। बैक्टीरियोक्लोरोफिल ए से जी तक अपने प्राकृतिक झिल्ली परिवेश के भीतर निकट-अवरक्त में विद्युत चुम्बकीय विकिरण को अधिकतम रूप से अवशोषित करते हैं। यह क्लोरोफिल ए, प्रमुख पौधे और साइनोबैक्टीरीया वर्णक से भिन्न है, जिसकी चरम अवशोषण तरंग दैर्ध्य लगभग 100 नैनोमीटर छोटी (दृश्यमान स्पेक्ट्रम के लाल भाग में) होती है।
प्रतिक्रिया केंद्र
जीवाणु में दो मुख्य प्रकार की अवायवीय प्रकाश संश्लेषक इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखलाएँ होती हैं। प्रकार I प्रतिक्रिया केंद्र जीएसबी, क्लोरैसिडोबैक्टीरियम और हेलियोजीवाणु में पाए जाते हैं, जबकि प्रकार II प्रतिक्रिया केंद्र क्लोरोफ्लेक्सिया फाइलम, क्लोरोफ्लेक्सोटा और बैंगनी जीवाणु में पाए जाते हैं।
टाइप I प्रतिक्रिया केंद्र
हरे सल्फर जीवाणु की इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला - जैसे कि मॉडल जीव क्लोरोबाकुलम टेपिडम में उपस्थित है - प्रकाश संश्लेषक प्रतिक्रिया केंद्र बैक्टीरियोक्लोरोफिल जोड़ी, पी840 का उपयोग करती है। जब प्रतिक्रिया केंद्र द्वारा प्रकाश को अवशोषित किया जाता है, तो P840 एक बड़ी नकारात्मक कमी क्षमता के साथ एक उत्तेजित अवस्था में प्रवेश करता है, और इसलिए आसानी से इलेक्ट्रॉन को बैक्टीरियोक्लोरोफिल 663 को दान कर देता है, जो इसे एक इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के नीचे भेजता है। इलेक्ट्रॉन को इलेक्ट्रॉन वाहकों और परिसरों की एक श्रृंखला के माध्यम से स्थानांतरित किया जाता है जब तक कि इसका उपयोग एनएडी+ को एनएडीएच में कम करने के लिए नहीं किया जाता है। पी840 पुनर्जनन साइटोक्रोम c555 द्वारा हाइड्रोजन सल्फाइड (या हाइड्रोजन या फेरस आयरन) से सल्फाइड आयन के ऑक्सीकरण के साथ पूरा किया जाता है।[citation needed].
टाइप II प्रतिक्रिया केंद्र
यद्यपि प्रकार II प्रतिक्रिया केंद्र संरचनात्मक और क्रमिक रूप से पादप क्लोरोप्लास्ट और साइनोजीवाणु में फोटोसिस्टम II (PSII) के अनुरूप होते हैं, ज्ञात जीव जो एनोक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण प्रदर्शित करते हैं, उनके पास PSII के ऑक्सीजन-विकसित परिसर के अनुरूप क्षेत्र नहीं होता है।
बैंगनी गैर-सल्फर जीवाणु की इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला तब शुरू होती है जब प्रतिक्रिया केंद्र बैक्टीरियोक्लोरोफिल जोड़ी, P870, प्रकाश के अवशोषण से उत्तेजित हो जाता है। उत्साहित P870 फिर बैक्टीरियोफियोफाइटिन को एक इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण करेगा, जो फिर इसे इलेक्ट्रॉन श्रृंखला के नीचे इलेक्ट्रॉन वाहकों की एक श्रृंखला में भेज देगा। इस प्रक्रिया में, यह एक विद्युत रासायनिक प्रवणता उत्पन्न करेगा जिसका उपयोग केमियोस्मोसिस द्वारा एटीपी को संश्लेषित करने के लिए किया जा सकता है। प्रक्रिया को नए सिरे से शुरू करने के लिए प्रतिक्रिया-केंद्र तक पहुंचने वाले फोटॉन के लिए फिर से उपलब्ध होने के लिए P870 को पुनर्जीवित (कम) करना होगा। जीवाणु वातावरण में आणविक हाइड्रोजन सामान्य इलेक्ट्रॉन दाता है।
संदर्भ
- ↑ Albers, Sandra (2000). "§6.6 The Light-independent reactions: Making carbohydrates". Biology: Understanding Life. Jones & Bartlett. p. 113. ISBN 0-7637-0837-2.
- ↑ Donald A. Bryant; Niels-Ulrik Frigaard (November 2006). "प्रोकैरियोटिक प्रकाश संश्लेषण और फोटोट्रॉफी प्रकाशित". Trends in Microbiology. 14 (11): 488–496. doi:10.1016/j.tim.2006.09.001. PMID 16997562.
- ↑ Bryant DA, Costas AM, Maresca JA, Chew AG, Klatt CG, Bateson MM, Tallon LJ, Hostetler J, Nelson WC, Heidelberg JF, Ward DM (27 July 2007). "Candidatus Chloracidobacterium thermophilum: An Aerobic Phototrophic Acidobacterium". Science. 317 (5837): 523–6. Bibcode:2007Sci...317..523B. doi:10.1126/science.1143236. PMID 17656724. S2CID 20419870.
