ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਸੈਲੂਲਰ ਸਾਹ ਲੈਣ ਵਾਲੀਆਂ ਦੋ ਸਭ ਤੋਂ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਜੀਵ-ਵਿਗਿਆਨਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਹਨ ਜੋ ਜੀਵਿਤ ਜੀਵਾਂ ਵਿੱਚ ਵਾਪਰਦੀਆਂ ਹਨ, ਖਾਸ ਕਰਕੇ ਪੌਦਿਆਂ ਵਿੱਚ। ਇਹ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਧਰਤੀ 'ਤੇ ਜੀਵਨ ਦੀ ਬੁਨਿਆਦ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ ਅਤੇ ਬਾਇਓਕੈਮੀਕਲ ਮਾਰਗਾਂ ਅਤੇ ਊਰਜਾ ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੀ ਸਾਂਝੀ ਵਰਤੋਂ ਦੁਆਰਾ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜੁੜੀਆਂ ਹੋਈਆਂ ਹਨ।
ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ
ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਉਹ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੈ ਜਿਸ ਦੁਆਰਾ ਹਰੇ ਪੌਦੇ, ਐਲਗੀ, ਅਤੇ ਕੁਝ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਊਰਜਾ, ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੂਰਜ ਤੋਂ, ਗਲੂਕੋਜ਼ ਅਤੇ ਹੋਰ ਜੈਵਿਕ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਸਟੋਰ ਕੀਤੀ ਰਸਾਇਣਕ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਆਕਸੀਜਨ ਅਤੇ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ, ਜੋ ਬਦਲੇ ਵਿੱਚ, ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਜੀਵਿਤ ਜੀਵਾਂ ਲਈ ਮੁੱਖ ਊਰਜਾ ਸਰੋਤ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦੀ ਹੈ।
ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ:
- ਰੋਸ਼ਨੀ ਸਮਾਈ: ਕਲੋਰੋਫਿਲ, ਪੌਦਿਆਂ ਦੇ ਸੈੱਲਾਂ ਦੇ ਕਲੋਰੋਪਲਾਸਟਾਂ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਹਰੇ ਰੰਗ ਦਾ ਰੰਗ, ਰੋਸ਼ਨੀ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਸੋਖ ਲੈਂਦਾ ਹੈ।
- ਪਾਣੀ ਵੰਡਣਾ: ਹਲਕੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਪਾਣੀ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਨੂੰ ਆਕਸੀਜਨ, ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
- ਏਟੀਪੀ ਅਤੇ ਐਨਏਡੀਪੀਐਚ ਦਾ ਗਠਨ: ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਤੋਂ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਏਟੀਪੀ (ਐਡੀਨੋਸਾਈਨ ਟ੍ਰਾਈਫਾਸਫੇਟ) ਅਤੇ ਐਨਏਡੀਪੀਐਚ (ਨਿਕੋਟੀਨਾਮਾਈਡ ਐਡੀਨਾਈਨ ਡਾਇਨਿਊਕਲੀਓਟਾਈਡ ਫਾਸਫੇਟ) ਨੂੰ ਊਰਜਾ ਕੈਰੀਅਰਾਂ ਵਜੋਂ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
- ਕਾਰਬਨ ਫਿਕਸੇਸ਼ਨ: ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਨੂੰ ਕੈਲਵਿਨ ਚੱਕਰ ਰਾਹੀਂ ਜੈਵਿਕ ਅਣੂਆਂ ਵਿੱਚ ਸਥਿਰ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਅਤੇ ਹੋਰ ਕਾਰਬੋਹਾਈਡਰੇਟ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਨੂੰ ਨਿਮਨਲਿਖਤ ਰਸਾਇਣਕ ਸਮੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ: 6CO 2 + 6H 2 O + ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਊਰਜਾ → C 6 H 12 O 6 + 6O 2 .
ਸੈਲੂਲਰ ਸਾਹ
ਸੈਲੂਲਰ ਸਾਹ ਲੈਣਾ ਜੈਵਿਕ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ-ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਗਲੂਕੋਜ਼-ਨੂੰ ਊਰਜਾ, ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਬਦਲਣ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੈ। ਇਹ ਮੁੱਖ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੈ ਜਿਸ ਦੁਆਰਾ ਜੀਵਿਤ ਜੀਵ ਮੈਕਰੋਨਿਊਟ੍ਰੀਐਂਟਸ ਤੋਂ ਊਰਜਾ ਕੱਢਦੇ ਹਨ, ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪੌਦਿਆਂ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦੀ ਖਪਤ ਰਾਹੀਂ।
ਸੈਲੂਲਰ ਸਾਹ ਲੈਣ ਦੇ ਪੜਾਅ:
- ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ: ਗਲੂਕੋਜ਼ ਨੂੰ ਪਾਈਰੂਵੇਟ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਥੋੜੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ATP ਅਤੇ NADH ਪੈਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
- ਕ੍ਰੇਬਸ ਸਾਈਕਲ (ਸਾਈਟਰਿਕ ਐਸਿਡ ਸਾਈਕਲ): ਪਾਈਰੂਵੇਟ ਨੂੰ ਹੋਰ ਤੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਛੱਡਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਵਾਧੂ ATP, NADH, ਅਤੇ FADH 2 ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ ।
- ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਟ੍ਰਾਂਸਪੋਰਟ ਚੇਨ: NADH ਅਤੇ FADH 2 ਤੋਂ ਉੱਚ-ਊਰਜਾ ਵਾਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਆਕਸੀਡੇਟਿਵ ਫਾਸਫੋਰਿਲੇਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਵੱਡੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ATP ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਸੈਲੂਲਰ ਸਾਹ ਲੈਣ ਲਈ ਸਮੁੱਚੀ ਰਸਾਇਣਕ ਸਮੀਕਰਨ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੇ ਉਲਟ ਹੈ: C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O + ATP (ਊਰਜਾ)।
ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਸੈਲੂਲਰ ਸਾਹ ਲੈਣ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧ
ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਸੈਲੂਲਰ ਸਾਹ ਲੈਣ ਨਾਲ ਊਰਜਾ ਨਾਲ ਭਰਪੂਰ ਅਣੂਆਂ ਅਤੇ ਸਾਂਝੇ ਬਾਇਓਕੈਮੀਕਲ ਮਾਰਗਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੁਆਰਾ ਮਜ਼ਬੂਤੀ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਹੋਏ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਚੱਕਰੀ ਅੰਤਰ-ਨਿਰਭਰਤਾ ਵਜੋਂ ਸੰਖੇਪ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਪੂਰਕਤਾ: ਇੱਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਉਤਪਾਦ ਦੂਜੀ ਲਈ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਵਿੱਚ ਪੈਦਾ ਹੋਈ ਆਕਸੀਜਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸੈਲੂਲਰ ਸਾਹ ਲੈਣ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਸੈਲੂਲਰ ਸਾਹ ਵਿੱਚ ਪੈਦਾ ਹੋਈ ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਵਿੱਚ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਊਰਜਾ ਪਰਿਵਰਤਨ: ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੌਰਾਨ ਪੈਦਾ ਹੋਏ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਵਿੱਚ ਸਟੋਰ ਕੀਤੀ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਸੈੱਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਏਟੀਪੀ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਸੈਲੂਲਰ ਸਾਹ ਲੈਣ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਜਾਰੀ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਸਾਰੀਆਂ ਸੈਲੂਲਰ ਗਤੀਵਿਧੀਆਂ ਲਈ ਪ੍ਰਾਇਮਰੀ ਊਰਜਾ ਮੁਦਰਾ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਅੰਤਰ-ਨਿਰਭਰਤਾ: ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ, ਕੋਈ ਆਕਸੀਜਨ ਜਾਂ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਨਹੀਂ ਹੋਵੇਗਾ, ਅਤੇ ਸੈਲੂਲਰ ਸਾਹ ਲੈਣ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ, ਗਲੂਕੋਜ਼ ਵਿੱਚ ਸਟੋਰ ਕੀਤੀ ਊਰਜਾ ਸੈੱਲਾਂ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਤੋਂ ਬਾਹਰ ਰਹੇਗੀ।
ਬਾਇਓਕੈਮਿਸਟਰੀ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਸੈਲੂਲਰ ਸਾਹ ਲੈਣ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਸਬੰਧਾਂ ਨੂੰ ਸਮਝਣਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਧਰਤੀ ਉੱਤੇ ਜੀਵਨ ਨੂੰ ਚਲਾਉਣ ਵਾਲੀਆਂ ਬੁਨਿਆਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੀ ਸਮਝ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਅੰਤਰ-ਸੰਬੰਧ ਵਾਤਾਵਰਣ ਦੀ ਸੰਭਾਲ ਅਤੇ ਗਲੋਬਲ ਸਥਿਰਤਾ ਦੇ ਸੰਦਰਭ ਵਿੱਚ ਇਹਨਾਂ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੀ ਮਹੱਤਤਾ ਨੂੰ ਰੇਖਾਂਕਿਤ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਈਕੋਸਿਸਟਮ ਦੇ ਨਾਜ਼ੁਕ ਸੰਤੁਲਨ ਅਤੇ ਸਥਿਰਤਾ ਨੂੰ ਵੀ ਉਜਾਗਰ ਕਰਦਾ ਹੈ।