हैच एंड स्लैक साइकिल
हैच और स्लैक साइकिल - परिभाषा
हैच और स्लैक साइकिल एक प्रक्रिया है जिसमें तेजी से काम करने के दौरान (हैच) और आराम और बहाली के दौरान (स्लैक) में बदलता रहता है। यह साइकिल उत्पादकता सुनिश्चित करने और एक स्वस्थ काम-जीवन संतुलन बनाए रखने में मदद करती है।
दार्क रिएक्शन के रूप में झंकृत संश्लेषण (फोटोसिन्थेसिस) का रासायनिक प्रक्रिया के बारे में कहा जाता है, जो प्रकाश से स्वतंत्र होता है। यह स्ट्रोमा में होता है। यह डार्क रिएक्शन संपूर्ण रूप से एंजाइमिक होता है और प्रकाश रिएक्शन की तुलना में धीमी होता है। धीमी क्रियाएं जब प्रकाश मौजूद होता है, तब भी होती हैं। डार्क रिएक्शन में शर्करे को कार्बन डाइऑक्साइड से संश्लेषित किया जाता है। ऊर्जाहीन CO2 को ऊर्जा संचित कार्बोहाइड्रेट में तय करते हैं जिसमें ऊर्जायुक्त यौगिक होता है, एटीपी और तुल्यनात्मक शक्ति होती है, प्रकाश रिएक्शन की NADPH2। इस प्रक्रिया को कार्बन संचयन या कार्बन सिद्धांतीकरण के रूप में कहा जाता है।
ब्लैकमैन ने एक डार्क रिएक्शन के अस्तित्व को दिखाया था, जिसे ब्लैकमैन की रिएक्शन कहा जाता है। इस रिएक्शन में दो प्रकार की चक्रीय रिएक्शनें होती हैं जो अंधेरे में होती हैं।
कैल्विन साइकल (सी3 साइकल)
हैच और स्लैक पथवे या सी4 साइकल
हैच और स्लैक पथवे
म. डी. हैच और सी आर स्लैक ने पहले ही इस खनिजी पथवेली का विवेचन प्रदान किया था। एंजाइम PEP कार्बोक्सिलेस के कार्य के माध्यम से कार्बन डाइऑक्साइड मेसोफिल कोशिकाओं में फोस्फोएनोलपिरुवेट में जोड़ा जाता है, जिससे एक चार-कार्बन यौगिक बनता है जो फिर बन्डल सीठ कोशिकाओं में पहुंचाया जाता है ताकि कार्बन डाइऑक्साइड को कैल्विन साइकल में उपयोग के लिए छोड़ा जा सके।
1966 में, हैच और स्लैक ने C4 साइकल की खोज की, जिसले इसे इसका नाम दिया। यह बी-कार्बोक्सिलेशन पथवे और संवादात्मक फोटोसिन्थेसिस के रूप में भी जाना जाता है। रूप में पहला स्थिर यौगिक है हैच और स्लैक साइकिल का चार-कार्बन ऑक्सालो ऊज़ी अम्ल, इसलिए इसे सी4 साइकिल कहा जाता है।
C4 पौधे में एक सी4 साइकिल होता है और दोनों डीकोट्स और मोनोकोट्स को शामिल किया जाता है। इस साइकिल को चेनोपोडियासी, ग्रैमिनीसी और साइपरैसी परिवारों में देखा जाता है।
अधिक जानकारी के लिए NEET 2022 उत्तर कुंजी पीडीएफ की जांच करें।
C4 पौधों में हैच और स्लैक पथवे
सी4 साइकिल कार्बन डाइऑक्साइड को ठीक करने के लिए सी3 साइकिल के एक वैकल्पिक पथ है। इसे इसलिए सी4 साइकिल कहा जाता है क्योंकि पहला स्थिर यौगिक जो बनता है, ऑक्सालोएसेटिक अम्ल, एक 4-कार्बन कण है। यह पथ पौधों में, जैसे की घास, मक्का, गन्ना, अमरंथस, और ज्वार में सामान्य तरीके से देखा जाता है। इसके अलावा, सी4 पौधों में एक विशिष्ट प्रकार की पत्ती संरचना होती है जिसे क्रांज़ संरचना जाना जाता है।
वनस्पति के chloroplasts C4 पौधों के द्विरुपी होते हैं; पत्तियों में, वास्कलर बंडल बड़ी पैरेंकाइमटस सेल की बंडल शीठ द्वारा घिरे होते हैं। इन बंडल शीठ कोशिकाएं में बड़े chloroplasts होते हैं जिनमें स्टार्च ग्रेन्स होते हैं लेकिन ग्रनायों की कमी होती है, जबकि मेसोफिल कोशिकाएं में chloroplasts में ग्रना होती हैं और वे छोटे होते हैं। यह विशेष पत्ती शरीरकी क्रांज एनाटमी कहलाती है, जिसे जर्मन में माला के लिए शब्द के रूप में उपयोग किया जाता है।
C4 चक्र में दो कार्बोक्सिलेशन प्रतिक्रियाएं बूंदेल में क्लोरोप्लास्ट में और दूसरों में बनती हैं। हैच और स्लैक साइकिल में चार चरण शामिल होते हैं -
कार्बोक्सिलेशन
विघटन
तोड़ना
फासफोर्लेशन
कार्बोक्सिलेशन
इन्जीम फॉस्फोएनोलप्यूरवेट कार्बोक्सिलेज ने 3-कार्बन यौगिक, फॉस्फोएनोल प्यूरेवेट, की प्रतिक्रिया को कैटलाइज़ किया है, जो कार्बन डाइऑक्साइड इकट्ठा करता है और पानी की मौजूदगी में, 4 कार्बन ऑक्सलोएसिटेट में परिवर्तित होता है। यह प्रतिक्रिया मेसोफिल कोशिकाओं के chloroplasts में होती है।
विघटन:
समस्या या कार्य को छोटे, प्रबंधनीय घटकों में बाटना जिससे उसे बेहतर ढंग से समझा जा सके।
इंजम ट्रांसएमाइनेज और मैलेट डीहाइड्रोजेनेज ने ऑक्सलोएसिटेट की प्रतिक्रिया को, जो उसको 4 कार्बन मैलेट और ऐस्पार्टेट में परिवर्तित करता है, से कैटलाइज़ किया है, जो फिर शीठ कोशिकाएं में से मेसोफिल कोशिकाएं में विफल्लित होते हैं।
एकीकरण
शीठ कोशिकाओं में मैलेट और ऐस्पार्टेट को जैविक कार्बन डाइऑक्साइड और 3-कार्बन पायरुवेट उत्पन्न करने के लिए संज्ञानात्मक रूप से विभाजित किया जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड फिर शीठ कोशिकाओं में कैल्विन साइकिल में उपयोग किया जाता है। दूसरा कार्बोक्सिलेशन चक्र बूंदेल के chloroplasts में होता है, जहां 5-कार्बन यौगिक रिबुलोज डाइफॉस्फेट के द्वारा कार्बन डाइऑक्साइड स्वीकार किया जाता है, जिसमें कार्बोक्सी डिज़म्यूटेज़ एंजाइम की गतिविधि के साथ, अंततः 3 फॉस्फोग्लाइसेरिक एसिड उत्पन्न होता है। शर्करा के निर्माण के लिए, कुछ 3 फॉस्फोग्लाइसेरिक एसिड का उपयोग किया जाता है और बाकी का उपयोग रिबुलोज डाइफॉस्फेट को पुनर्स्थापित करने के लिए किया जाता है।
फासफोर्लेशन
पायरुवेट यौगिकों को मेसोफिल कोशिकाओं के chloroplasts में ले जाया जाता है, जहां, एटीपी की मौजूदगी में, उन्हें पायरुवेट फॉस्फोकिनेज़ द्वारा अधिप्रस्थपित किया जाता है, जिससे फॉस्फोएनोलप्यूरवेट की पुनर्स्थापना होती है।
पत्तियों की क्रांज एनाटमी C3 और C4 चक्रों के साथ जुड़ी होती है। C4 पौधे C3 पौधों की तुलना में फोटोसिन्थेसिस में अधिक कारगर होते हैं। C4 चक्र के phosphoenolpyruvate carboxylase इंजीम एकल यौगिक धूसर यौगिक रहित कार्बन डाइऑक्साइड को कैरबोक्सीलेशन के दौरान एक आर्गेनिक यौगिक में संशोधित करने में ribulose diphosphate carboxylase इंजीम की तुलना में अधिक आसक्ति रखता है।
सिफारिशित वीडियो:
हैच और स्लैक साइकिल में निम्नलिखित प्रतिक्रियाएँ होती हैं:
मीजोफिल कोशिकाओं के क्लोरोप्लास्ट में
ऑक्सालोएसीटिक एसिड का निर्माण
मैलिक अम्ल और अस्पार्टिक एसिड का निर्माण
##ऑक्सालोएसीटिक एसिड का निर्माण
मीजोफिल कोशिकाओं में वातावरणीय कार्बन डाइऑक्साइड पानी के साथ मिश्रित होता है, जो कार्बोनिक एनहाइड्रेज एंजाइम के कटाक्ष में होता है, जिससे नाइट्रोजनिस धातु योजक प्रदोषित होता है, जो इस प्रक्रिया में प्राथमिकता स्वीकारक के रूप में कार्बन डाइऑक्साइड को स्वीकार करता है, अंततः 3-सी संयोजन फॉस्फोएनोल पाइरुविक एसिड के निर्माण तक पहुंचता है।
![हैच और स्लैक पथ प्रतिमा 5]()
एंजाइम PEP कार्बोक्सिलेर Phosphoenol Pyruvic Acid (PEP) को Carbon Dioxide के साथ मिश्रित करके 4-सी धातु ऑक्सालोएसीटिक एसिड बनाता है। इस प्रक्रिया में, एक पानी अणु की आवश्यकता होती है और फास्फोरिक एसिड का एक मोलेक्यूल उत्पन्न होती है।
मैलिक अम्ल और अस्पार्टिक एसिड का निर्माण
एंजाइम मैलिक डिहाइड्रोजनेस प्रकाश में उत्पन्न ऑक्सालोएसीटिक एसिड को मैलिक अम्ल में कम करता है, जबकि नाइट्रोजनिस+ एच+ द्वारा उत्पन्न होता है।
एंजाइम अस्पार्टिक ट्रांसअमिनेज के उपस्थिति में, यह ऑक्सालोएसीटिक एसिड भी अस्पार्टिक एसिड में परिवर्तित हो सकता है।
अस्पार्टिक ट्रांसअमिनेज
ऑक्सालोएसीटिक एसिड
अस्पार्टिक एसिड
अस्पार्टिक एसिड और मैलिक अम्ल, C4 अम्ल, बंडल शीष के क्लोरोप्लास्ट में ले जाए जाते हैं।
बंडल शीष के क्लोरोप्लास्ट में
पायरूविक एसिड का निर्माण
मैलिक एंजाइम बंडल शीष में मैलिक अम्ल की ऑक्सीडेटिव डिकार्बोक्सिलेशन को सुखाने का कार्य संभव कराता है, जिसके परिणामस्वरूप पायरूविक एसिड और कार्बन डाइऑक्साइड का निर्माण होता है।
ऑक्सिडेटिव डिकार्बोक्सिलेशन के द्वारा उत्पन्न कार्बन डाइऑक्साइड और NADPH + H+ आइडेंट वायव्यक द्वारा कैलिविन साइकिल में प्रवेश करते हैं। यह कार्बन डाइऑक्साइड रिबुलोज डाइफॉस्फोफेट (RuDP) के साथ मिश्रित होता है, जिससे दो PGA (फॉस्फोग्लाइसेरिक अम्ल) के दो मोलेक्यूल प्राप्त होते हैं।
![हैच और स्लैक पथ प्रतिमा 9a]()
##मीजोफिल कोशिकाएं
फास्फोएनोलपाइरुविक एसिड (PEP) का निर्माण
पायरूविक एसिड मीजोफिल कोशिकाओं में वापस ले जाए जाता है, जहां इसे पायरूवेट फॉस्फेट डाईकिनेज एंजाइम के कार्य से फॉस्फोएनोलपाइरुविक एसिड बनाने के लिए फॉस्फोरेट किया जाता है।
C4 पथ का महत्व
इस पथ का भूमिका है कि यह कार्बन डाइऑक्साइड को आरपीपी पथ में ट्रांसफर करने और फोटोरेस्पिरेशन से उत्पन्न किसी भी कार्बन डाइऑक्साइड को पुनः उद्धारण करने का कार्य करता है। इससे, C3 वृक्षों में ऑक्सीनेजिक एक्शन के लिए RuBisCO एंजाइम की ऊर्जा की हानि कम होती है, जिससे कुछ स्थितियों में C4 वृक्षों में बढ़ी हुई वृद्धि देखी जाती है।
C4 पथ की खोज के बाद से ही, आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण वनस्पतियों को C4 वनस्पतियों में परिवर्तित करने और C4 वनस्पतियों पर आगे की अनुसंधान के लिए हर्बिसाइड्स का उपयोग किया गया है।
