છોડમાં સૌર ઊર્જા કેવી રીતે સંગ્રહિત થાય છે | વ્યવહારુ સમજૂતી

છોડમાં સૌર ઉર્જાનો સંગ્રહ કેવી રીતે થાય છે? એક મૂળભૂત પ્રશ્નો કે જેને માણસ સમજવા અને જવાબ આપવાનો પ્રયત્ન કરે છે તે જોઈને કે છોડ ખોરાકની સાંકળમાં ટોચ પર છે.

સૂર્ય અથવા સૌર ઉર્જા એ આપણી પાસે રહેલી ઉર્જાનો સૌથી પુષ્કળ સ્ત્રોત છે, તે લગભગ 4.6 બિલિયન વર્ષ જૂનો છે, તેના જીવનકાળ દરમિયાન અન્ય 5 બિલિયન વર્ષનું હાઇડ્રોજન ઇંધણ બળી જાય છે.

સૌર ઉર્જા, પૃથ્વીના ચહેરા પર થતી લગભગ દરેક અન્ય પ્રતિક્રિયામાં સામેલ ઊર્જા. સૌર ઉર્જાનો ઉપયોગ વધારે પડતો ભાર આપી શકાતો નથી.

માનવ અસ્તિત્વ માટે સૂર્યપ્રકાશ પૂરો પાડવાથી, આપણા લાઇટ બલ્બને ગરમ કરવા અને પૃથ્વી અને પાણીની સપાટીને ઠંડક આપવાથી લઈને, અમે તેને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરી શકીએ છીએ કેમ્પરવાનથી લઈને ઉપનગરીય ઘરોથી લઈને દુકાનો, ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓ અને પ્રકાશસંશ્લેષણ માટેનું મુખ્ય પરિબળ. થાય છે.

તાજેતરના સમયમાં, માણસ માટે વધુ ઉપયોગ થયો છે જેમાં વિદ્યુતીકરણ અને અન્ય ઉર્જા કામગીરી માટે નવીનીકરણીય ઉર્જા તરીકે સૌર ઊર્જાનો ઉપયોગ શામેલ છે. સૌરમંડળમાં સૌર ઊર્જાનો પ્રારંભિક ઉપયોગ એ છે કે આપણે પ્રકાશસંશ્લેષણ કહી શકીએ તેવી પ્રક્રિયા દ્વારા છોડના વિકાસમાં સૌર ઊર્જાનો ઉપયોગ થાય છે.

તેથી છોડમાં સૌર ઊર્જા કેવી રીતે સંગ્રહિત થાય છે તે પ્રશ્નનો જવાબ આપવા માટે? પ્રકાશસંશ્લેષણ તરીકે ઓળખાતી પ્રક્રિયા દ્વારા છોડમાં સૌર ઉર્જાનો સંગ્રહ થાય છે એમ કહીને આપણે ફક્ત અનુમાન લગાવી શકીએ છીએ. અમારી ધારણા સાચી છે કે ખોટી તે સાબિત કરવા માટે તમારે વાંચવું પડશે.

શા માટે છોડ સૌર ઉર્જાનો સંગ્રહ કરે છે?

છોડ એ ઉત્પાદકો છે જે આપણે ખાદ્ય શૃંખલામાં છીએ અને પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન - તે પ્રક્રિયા કે જેના દ્વારા છોડ ખોરાક ઉત્પન્ન કરે છે, છોડ તેમના પાંદડા સાથે પ્રકાશ ઊર્જાને ફસાવે છે. ફસાયેલી આ ઊર્જા છોડના વિકાસમાં મદદ કરે છે.

તેઓ પાણી અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડને ગ્લુકોઝ નામની ખાંડમાં બદલવા માટે પણ સૂર્યની ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે.

ગ્લુકોઝનો ઉપયોગ છોડ દ્વારા ઊર્જા માટે અને સેલ્યુલોઝ અને સ્ટાર્ચ જેવા અન્ય પદાર્થો બનાવવા માટે થાય છે. સેલ્યુલોઝનો ઉપયોગ સેલ દિવાલો બનાવવા માટે થાય છે. સ્ટાર્ચને ખોરાકના સ્ત્રોત તરીકે બીજ અને છોડના અન્ય ભાગોમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે. એટલા માટે આપણે જે અમુક ખોરાક ખાઈએ છીએ, જેમ કે ચોખા અને અનાજ, સ્ટાર્ચથી ભરેલા હોય છે.

બાકીનો સંગ્રહ કરવામાં આવે છે અને પછી જ્યારે અન્ય છોડ, પ્રાણી અથવા માનવ દ્વારા વપરાશ કરવામાં આવે ત્યારે ગ્રાહકને પરિવહન કરવામાં આવે છે. કહેવાનો અર્થ એ છે કે, પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન સંગ્રહિત ઊર્જા ખોરાકની સાંકળમાં ઊર્જા અને કાર્બનનો પ્રવાહ શરૂ કરે છે.

ફરીથી, આપણે વિચારી શકીએ છીએ કે આપણે જે ઓક્સિજન શ્વાસમાં લઈએ છીએ તે ક્યાંથી આવે છે. આપણે શ્વાસ લઈએ છીએ તેમાંથી 20% ઓક્સિજન છોડમાંથી આવે છે. બાકીના હજુ પણ પ્રકાશસંશ્લેષણમાંથી પસાર થાય છે તેમ છતાં સામાન્ય રીતે છોડ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવતા નથી. આ મહાસાગરોમાં સ્થિત નાના નાના અથવા માઇક્રોસ્કોપિક ફાયટોપ્લાંકટોન છે.

શું બધા છોડ સૌર ઉર્જાનો સંગ્રહ કરે છે?

હા. બધા છોડ સૌર ઉર્જાનો સંગ્રહ કરે છે જેમ કે સૌર ઉર્જા તેમના અસ્તિત્વની માંગ કરે છે. પ્રકાશસંશ્લેષણ જે પ્રશ્નનો જવાબ આપે છે, "છોડમાં સૌર ઊર્જા કેવી રીતે સંગ્રહિત થાય છે?" છોડના અસ્તિત્વ અને વિકાસ માટે જરૂરી છે તેથી, છોડને ટકી રહેવા માટે, તેમને સૌર ઊર્જા સંગ્રહિત કરવાની જરૂર છે.

છોડમાં સૌર ઉર્જાનો સંગ્રહ કેવી રીતે થાય છે?

વીજળીના ઉત્પાદન માટે નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોત તરીકે સૌર ઉર્જાનો ઉપયોગ કરવા જેવી અન્ય સ્પર્ધાઓમાં સૌર ઉર્જા વિશે વાત કરવી એ દરેક માટે સૌથી વધુ લોકપ્રિય છે, પરંતુ ચાલો જોઈએ કે છોડમાં સૌર ઉર્જાનો સંગ્રહ કેવી રીતે થાય છે?

સૌર ઊર્જાના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સ્પેક્ટ્રમનો ભાગ જે છોડમાં અન્ય રાસાયણિક અને ભૌતિક પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે છોડ દ્વારા સંગ્રહિત અને ઉપયોગમાં લેવાય છે તે દૃશ્યમાન પ્રકાશ સ્પેક્ટ્રમનો નાનો ટુકડો છે.

હવે, છોડ આ પ્રકાશને કેવી રીતે પકડે છે તે હરિતદ્રવ્ય A જેવા રંગદ્રવ્યના પરમાણુઓ સાથે છે જે વાદળી-વાયોલેટ અને રીડને શોષી લે છે, જે લીલા રંગને પ્રતિબિંબિત કરે છે, હરિતદ્રવ્ય B જે વાદળી અને નારંગીને શોષી લે છે અને લીલા રંગને પ્રતિબિંબિત કરે છે અને બીટા કેરોટીન જેવા અન્ય રંગદ્રવ્યો જે ગાજર જેવા છોડને તેમના શરીરને પ્રતિબિંબિત કરે છે. રંગ

વિવિધ રંગદ્રવ્યોના શોષક સ્પેક્ટ્રા અનુસાર, તમે જોશો કે તે બધા વિવિધ સ્થળોએ ટોચ પર હોય છે જે પ્રકાશસંશ્લેષણ સજીવોને તેમની વિવિધ તરંગલંબાઇને પકડવામાં ખૂબ જ કાર્યક્ષમ બનવાની મંજૂરી આપે છે, પરંતુ મોટાભાગના પ્રકાશસંશ્લેષણ રંગદ્રવ્યોમાં તરંગલંબાઇના લીલા પ્રદેશમાં શોષણ ઓછું હોય છે ( 500-600).

તેથી, છોડ લીલા પ્રકાશનો ખૂબ જ અસરકારક રીતે ઉપયોગ કરતા નથી અને તેથી જ લીલો પ્રસારિત અને પ્રતિબિંબિત થાય છે અને તેથી જ છોડ લીલો દેખાય છે અથવા કહીએ કે હરિતદ્રવ્યમાં લીલો રંગ છે.

સૌર ઊર્જા છોડમાં સંગ્રહિત થાય છે જેને આપણે ફક્ત પ્રકાશસંશ્લેષણ તરીકે જાણીએ છીએ.

હવે, પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે સૌર ઉર્જા જરૂરી છે તે બતાવવા માટે, અમે એક વ્યવહારુ ઉદાહરણ અનુસરીશું.

સામગ્રી જરૂરી છે

• સ્વસ્થ પોટેડ પ્લાન્ટ
• ગ્લાસ જુઓ
• ટેસ્ટ ટ્યુબ
• પાણી સાથે બે બીકર
• આયોડિન સોલ્યુશન
• દારૂ
• કાળા કાગળો
• નાનું પ્રાયોગિક બર્નર
• ફોર્સેપ્સ
• વાયર ગૉઝ સાથે ટ્રાઇપોડ સ્ટેન્ડ
• ડ્રોપર

પ્રક્રિયા

• તંદુરસ્ત પોટેડ છોડ લો અને તેને 24 કલાક માટે અંધારાવાળી રૂમમાં રાખો,
• 24 કલાક પછી, તેના એક પાંદડાને ઉપર અને નીચેની બાજુએ કાળા કાગળના ટુકડાથી ઢાંકી દો,
• છોડને 3 થી 4 કલાક સૂર્યપ્રકાશમાં મૂકો,
• 3 થી 4 કલાક પછી, તમે જે પાનને કાળા કાગળના ટુકડાઓથી ઢાંક્યા છે તેને તોડી લો અને તેના પરના કાળા કાગળના ટુકડાને દૂર કરો,
• તેને મારવા માટે પાનને પાણીમાં ઉકાળો,
• પાનને પાણીમાં ઉકાળ્યા પછી, તેને ફરીથી દારૂમાં ઉકાળો,
• જ્યારે થઈ જાય, ત્યારે પાંદડાને ઠંડા પાણીમાં ધોઈ લો અને તેને ઘડિયાળના ગ્લાસમાં મૂકો,
• હવે તેના પર આયોડિન દ્રાવણના થોડા ટીપાં નાખો

અવલોકન

જે પાન સૂર્યપ્રકાશના સંપર્કમાં આવ્યા છે તે વાદળી થઈ જશે, અને બાકીના ભાગમાં રંગ બદલાશે નહીં.

ઉપસંહાર

આ દર્શાવે છે કે પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે સૂર્યપ્રકાશ જરૂરી છે.

હવે, પ્રકાશસંશ્લેષણ શું છે?

આ એવી પ્રક્રિયા છે જે તમામ જીવનને જીવવા માટે પરવાનગી આપે છે, શર્કરામાં પ્રકાશસંશ્લેષણ સજીવો દ્વારા સંગ્રહિત રાસાયણિક ઊર્જાને વહન કર્યા વિના ઊર્જા સાથે સંકળાયેલી કોઈપણ પ્રક્રિયા હાથ ધરવા માટે અસરો યોગ્ય રહેશે નહીં. તેમ છતાં, પ્રકાશસંશ્લેષણની વાસ્તવિક પ્રક્રિયા જટિલ છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણ છોડના ક્લોરોપ્લાસ્ટમાં થાય છે. માત્ર એક ચોરસ મિલીમીટર એક પાંદડામાં ક્લોરોપ્લાસ્ટ હોય છે! ક્લોરોપ્લાસ્ટ છોડના રંગ માટે જવાબદાર છે અને તેમાં લીલા હરિતદ્રવ્ય રંગો તેમજ લાલ, નારંગી અથવા પીળા કેરોટીનોઈડ રંગોનો સમાવેશ થાય છે.

કારણ કે આ રંગો માત્ર પ્રકાશ ઊર્જાને શોષી શકે છે જે ચોક્કસ રંગ છે, લીલા હરિતદ્રવ્ય રંગો વધુ મહત્વપૂર્ણ વાદળીથી વાયોલેટ સૂર્ય કિરણોને શોષી લે છે અને લીલાને પ્રતિબિંબિત કરે છે, જ્યારે કેરોટીનોઇડ રંગો ઓછા મહત્વના લીલા સૂર્ય કિરણોને શોષી લે છે અને પીળા અથવા લાલને પ્રતિબિંબિત કરે છે.

શું તમે જાણો છો કે વાસ્તવમાં શા માટે છોડ વિવિધ ઋતુઓમાં રંગ બદલે છે? જ્યારે પાનખર અથવા વસંત ઋતુમાં હોય તેવા પ્રદેશમાં સૂર્ય જેટલો મજબૂત ન હોય, ત્યારે લીલા હરિતદ્રવ્ય ઓછા મહત્વના પ્રકાશનો ઉપયોગ કરી શકતા નથી, તેથી છોડ શિયાળા સુધી પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયાને લંબાવવા માટે કેરોટીનોઇડ રંગોનો ઉપયોગ કરવા પાછા ફરે છે.

અલગ-અલગ રંગના કેરોટીનોઈડ રંગો કબજે કરે છે અને તેજસ્વી લાલ, નારંગી અને પીળા રંગના છોડને જન્મ આપે છે. હરિતદ્રવ્ય અને કેરોટીનોઇડ રંગોનો સમૂહ એકસાથે કામ કરે છે અને "એન્ટેના કોમ્પ્લેક્સ" બનાવે છે. આ સંકુલમાંથી પ્રથમ ફોટોસિસ્ટમ 2 છે, જેમાં પ્રતિભાવ કેન્દ્ર સાથે અસંખ્ય રંગો જોડાયેલા છે.

જ્યારે સૂર્યના ફોટોન તેમને અથડાવે છે ત્યારે આ રંગો અસ્થિર બની જાય છે. તેઓ અસંતુલનને પ્રતિભાવ કેન્દ્રમાં પણ સ્થાનાંતરિત કરે છે. પ્રતિભાવ કેન્દ્રમાં, ફેઓફાઈટિન તરીકે ઓળખાતા પેચને અસંતુલન પ્રાપ્ત થાય છે અને તેને કેટલાક ઈલેક્ટ્રોન છોડવા પડે છે, જે ઈલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઈન તરીકે ઓળખાતા પ્રતિભાવોની શ્રેણીમાં પસાર થાય છે.

સ્થાનાંતરણના સમય દરમિયાન, H2O અણુઓમાંથી ઇલેક્ટ્રોન ફિઓફાઇટીનના ખોવાયેલા ઇલેક્ટ્રોનને બદલે છે અને ઓક્સિજન પરમાણુને તેના હાઇડ્રોજન પરમાણુથી અલગ કરીને લેવામાં આવે છે.

ઓક્સિજન વાતાવરણમાં છોડવામાં આવે છે અને હાઇડ્રોજનને અસ્થાયી સ્થાને મૂકવામાં આવે છે. આ અસ્થાયી સ્થાનમાં રહેલું હાઇડ્રોજન એ પ્રકાશસંશ્લેષણનો ખરેખર મહત્વનો ભાગ છે જે આપણે થોડી વારમાં મેળવીશું.

ઈલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઈન આખરે ફેઓફાઈટિનમાંથી લીધેલા રીડન્ડન્ટ ઈલેક્ટ્રોનને ફોટોસિસ્ટમ 1 નામના વૈકલ્પિક “એન્ટેના કોમ્પ્લેક્સ”માં ડમ્પ કરે છે જે છેલ્લા ફોટોસિસ્ટમને અનુરૂપ કાર્ય કરે છે પરંતુ રિસ્પોન્સ સેન્ટરમાં આ ડિચ્ડ ઈલેક્ટ્રોનને પાવર કરે છે.

ઇલેક્ટ્રોનનો ઉપયોગ NADPH બનાવવા માટે થાય છે, જે ખાંડ બનાવવામાં મહત્વનો ભાગ ધરાવે છે.

સૌપ્રથમ, ચાલો હંગામી જગ્યામાં મુકવામાં આવેલ હાઈડ્રોજન પર પાછા જઈએ. અસ્થાયી સ્થાનમાં આ અસંખ્ય હાઇડ્રોજન અણુઓ છે, જેઓ એવા વિસ્તારમાં જવા માંગે છે જ્યાં તેઓ ઓછા કેન્દ્રિત હોય. આમ, હરિતકણ માત્ર હાઇડ્રોજનને નાના છિદ્રમાંથી બહારની તરફ જવા દે છે જેની સાથે પંપ જોડાયેલ હોય છે.

હાઇડ્રોજનના ક્રોસિંગની ગતિ એટીપીના સ્વરૂપમાં ઊર્જા ઉત્પન્ન કરે છે, જે કેવી રીતે હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક ડેમ ઊર્જા જનરેટરને સ્પિન કરવા માટે તેમનામાંથી વહેતા પાણીનો ઉપયોગ કરે છે તેના સમાન છે.

ATP પરમાણુઓમાં મોટા અણુઓ હોય છે જે એકબીજાની બાજુમાં રહેવાનું પસંદ કરતા નથી અને સતત એકબીજાને દૂર ધકેલતા હોય છે, તેથી જ્યારે ATP પરમાણુઓ ઉર્જા માટે તૂટી જાય ત્યારે કોષો એકબીજાથી દૂર ઉડતા અણુઓની ઊર્જાનો ઉપયોગ કરી શકે છે.

પરંતુ ATP સાચા અર્થમાં સ્થિર નથી, તેથી છોડ CO2 લે છે અને ઊર્જાને શર્કરામાં રૂપાંતરિત કરવા માટે ફોટોસિસ્ટમ 1માંથી NADPH નો ઉપયોગ કરે છે, જેમાં પરમાણુ પણ હોય છે જે એકબીજાને નીચે ધકેલતા હોય છે. આ ખાંડ ઉત્પાદન સૂર્યની ઉર્જાનો સંગ્રહ કરે છે અને સર્વ-જૈવિક જીવન થવા દે છે.

તેથી, આગલી વખતે જ્યારે તમે લાકડાનો ટુકડો બાળો અથવા સ્પાઘેટ્ટી ખાઓ, ત્યારે યાદ રાખો કે તમે સૂર્યમાંથી સંગ્રહિત ઊર્જાનો ઉપયોગ કરી રહ્યાં છો.

પ્રશ્નો

• પ્રકાશસંશ્લેષણમાં સૌર ઊર્જા ક્યાં સંગ્રહિત થાય છે?

પ્રકાશસંશ્લેષણ એ ખૂબ જ જટિલ અને બાયોકેમિકલ માર્ગ છે જેમાં અનેક રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ સામેલ છે.

પરંતુ આખરે પ્રકાશ ઉર્જા, પાણી અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડને ખાંડ અને ઓક્સિજનમાં રૂપાંતરિત કરે છે જે વાતાવરણમાં મુક્ત થાય છે અને શર્કરાને ગ્લુકોઝ, સુક્રોઝ અને સ્ટાર્ચ તરીકે પણ સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ રાઇબોઝ 1,5 બિસ્ફોસ્ફેટ રૂબિસ્કો એન્ઝાઇમ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.

આખરે, તે કેલ્વિન ચક્રમાંથી ગ્લિસેરાલ્ડીહાઈડ-3-ફોસ્ફેટનું સંશ્લેષણ કરે છે અને તેના દ્વારા શર્કરા ગ્લુકોઝ, સુક્રોઝમાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે અથવા સ્ટાર્ચ નામની ખાંડના પોલિમર તરીકે સંગ્રહિત થઈ શકે છે. કેટલીક શર્કરા ગ્લાયકોલિસિસના પગલાઓમાંથી પસાર થાય છે જેના દ્વારા તેઓ TCA ચક્ર અને ઓક્સિડેટીવ ફોસ્ફોરાયલેશનમાં પ્રવેશ કરે છે અને આખરે એટીપીનો મોટો જથ્થો બનાવે છે જેનો કોષમાં અન્ય વિવિધ માર્ગો માટે ઉપયોગ થાય છે.

તેથી, પ્રકાશ ઉર્જામાંથી આવતી ઉર્જા શર્કરા અને ઓક્સિજનમાં રૂપાંતરિત થાય છે જે તે શર્કરાને વિવિધ પ્રકારોમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે અને કોષને વૃદ્ધિ અને અસ્તિત્વ માટે જરૂરી એવા અનુગામી માર્ગો માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ભલામણો

• જળચર છોડની વિવિધ લાક્ષણિકતાઓ
  .
• કેનેડામાં ટોચની 10 સૌથી ભયંકર પ્રજાતિઓ
  .
• દેશો દ્વારા ટોચની 40 સૌર ઉર્જા કંપનીઓ
  .
• સૌર ઊર્જાના ટોચના 7 ઉપયોગો | ફાયદાઓ અને ગેરફાયદાઓ
  .
• 9 પ્રકારના જળ પ્રદૂષણ
  .
• કુદરતી સંસાધનોનો અવક્ષય, કારણો, અસરો અને ઉકેલો
  .
• સોલર સ્ટ્રીટ લાઇટિંગ સિસ્ટમ ડિઝાઇન કરતી વખતે ધ્યાનમાં રાખવા જેવી બાબતો