Photosynthesis MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Photosynthesis - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

सही उत्तर है- कथन A गलत है लेकिन कथन B सही है

व्याख्या:

• पत्ती के एक भाग को KOH से भीगा हुआ रुई (जो CO₂ को अवशोषित करता है) युक्त एक परखनली में बंद कर दिया जाता है, जबकि दूसरा भाग हवा के संपर्क में रहता है।
• इस व्यवस्था को कुछ समय के लिए प्रकाश में रखा जाता है।
• बाद में पत्ती के दोनों भागों में स्टार्च की उपस्थिति के परीक्षण पर, पत्ती का खुला भाग स्टार्च के लिए धनात्मक परीक्षण देता है जबकि परखनली में रखा भाग ऋणात्मक परीक्षण देता है। इससे पता चलता है कि प्रकाश संश्लेषण के लिए CO₂ आवश्यक है।

सही उत्तर 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ है।

व्याख्या:

• प्रकाश संश्लेषण एक मौलिक जैविक प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे, शैवाल और कुछ बैक्टीरिया प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, इसे ग्लूकोज (एक प्रकार की शर्करा) के बंधनों में संग्रहीत करते हैं।
• ऑक्सीजन उत्सर्जित करने वाले जीवों में प्रकाश संश्लेषण के लिए समग्र रासायनिक समीकरण इस प्रकार है: 6CO₂ + 12 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 H₂O + 6O₂

सही उत्तर PEP है।

व्याख्या:

• C₄ चक्र, जिसे हैच-स्लैक पथ के रूप में भी जाना जाता है, एक प्रकाश संश्लेषक प्रक्रिया है जिसका उपयोग कुछ पौधों (जैसे, मक्का, गन्ना, ज्वार) द्वारा गर्म और शुष्क परिस्थितियों में कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) को कुशलतापूर्वक स्थिर करने के लिए किया जाता है।
• C₄ चक्र में, कार्बन स्थिरीकरण का पहला स्थिर उत्पाद एक चार-कार्बन यौगिक, ऑक्सैलोएसीटिक अम्ल (OAA) है।
• फॉस्फोइनोलपाइरुवेट (PEP), एक तीन-कार्बन अणु, इस चक्र में CO₂ का पहला ग्राही के रूप में कार्य करता है।
• CO2 PEP के साथ मिलकर ऑक्सैलोएसीटिक अम्ल (OAA), एक चार-कार्बन यौगिक बनाता है।
• यह अभिक्रिया एंजाइम PEP कार्बोक्सिलेज द्वारा उत्प्रेरित होती है, जिसमें CO2 के लिए उच्च बंधुता होती है और यह ऑक्सीजन द्वारा बाधित नहीं होता है, जिससे यह कम सांद्रता में भी CO2 को स्थिर करने में कुशल होता है।
• यह प्रक्रिया C₄ पौधों की पर्णमध्योतक कोशिकाओं में होती है, और CO₂ स्थिरीकरण एंजाइम PEP कार्बोक्सिलेज द्वारा उत्प्रेरित होता है।

Key Points

अन्य विकल्प:

• RuBP:
  • राइबुलोज-1,5-बिसफॉस्फेट (RuBP) C₃ चक्र (कैल्विन चक्र) में CO₂ का प्राथमिक ग्राही है।
  • कैल्विन चक्र में, RuBP CO₂ के साथ अभिक्रिया करके 3-फॉस्फोग्लिसरेट (PGA) के दो अणु बनाता है।
  • यह प्रक्रिया C₃ पौधों में या PEP द्वारा प्रारंभिक स्थिरीकरण के बाद C₄ पौधों की पूलाच्छद कोशिकाओं में होती है।
• PGA: PGA (3-फॉस्फोग्लिसरेट) एक मध्यवर्ती अणु है जो RuBP द्वारा CO₂ के स्थिरीकरण के बाद कैल्विन चक्र के दौरान बनता है।
• OAA: ऑक्सैलोएसीटिक अम्ल (OAA) C₄ चक्र में PEP और PEP कार्बोक्सिलेज द्वारा CO₂ के स्थिरीकरण के बाद बनने वाला पहला स्थिर उत्पाद है।

सही उत्तर जीया मेज़ है।

अवधारणा:

• C4 पौधे पौधों का एक समूह है जो प्रकाश संश्लेषण के दौरान C4 कार्बन स्थिरीकरण पथ का उपयोग करते हैं। यह पथ एक अनुकूलन है जो उच्च प्रकाश तीव्रता, उच्च तापमान और शुष्कता की स्थितियों में प्रकाश संश्लेषण की दक्षता को बढ़ाता है।
• C4 पौधों में, कार्बन डाइऑक्साइड को पहले 4-कार्बन यौगिक, ऑक्सैलोएसीटेट में स्थिर किया जाता है, इससे पहले कि यह केल्विन चक्र में प्रवेश करे। यह एंजाइम PEP कार्बोक्सिलेज द्वारा प्राप्त किया जाता है, जिसमें CO₂ के लिए उच्च बंधुता होती है और यह ऑक्सीजन के साथ अंत:क्रिया  नहीं करता है, जिससे प्रकाश श्वसन कम हो जाता है।
• C4 पौधे आमतौर पर उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में पाए जाते हैं और इसमें मक्का (जीया मेज़), गन्ना, ज्वार और कुछ घास जैसी फसलें शामिल हैं।

व्याख्या:

• जीया मेज़: आमतौर पर मक्का या कॉर्न के रूप में जाना जाता है, जीया मेज़ C4 पौधे का एक उत्कृष्ट उदाहरण है। यह प्रकाश संश्लेषण के लिए C4 पथ का उपयोग करता है, जो इसे उच्च तापमान और प्रकाश तीव्रता की स्थितियों में भी सूर्य के प्रकाश को ऊर्जा में परिवर्तित करने में अत्यधिक कुशल बनाता है। यह अनुकूलन उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में कृषि उत्पादकता के लिए विशेष रूप से फायदेमंद है।
• ओराइजा सैटाइवा (गलत): ओराइजा सैटाइवा, जिसे आमतौर पर चावल के रूप में जाना जाता है, एक C3 पौधा है। C3 पौधे कार्बन स्थिरीकरण के लिए केल्विन चक्र का उपयोग करते हैं। ये पौधे ठंडी, गीली परिस्थितियों के लिए बेहतर अनुकूल होते हैं और उच्च तापमान और शुष्क वातावरण में प्रकाश श्वसन की उच्च दर के कारण कम कुशल होते हैं।
• एलियम सेपा (गलत): आमतौर पर प्याज के रूप में जाना जाता है, एलियम सेपा भी एक C3 पौधा है।
• मैंजीफेरा इन्डिका (गलत): मैंजीफेरा इन्डिका, जिसे आम के रूप में जाना जाता है, एक C3 पौधा है।

सही उत्तर है - यह RuBP के कार्बोक्सिलीकरण को उत्प्रेरित करता है।

अवधारणा:

• RuBisCO (राइबुलोज-1,5-बिसफॉस्फेट कार्बोक्सिलेज/ऑक्सीजिनेज) दुनिया में सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला एंजाइम है।
• यह प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, कार्बन स्थिरीकरण के पहले प्रमुख चरण को उत्प्रेरित करके, जहाँ वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड को कार्बनिक यौगिकों में परिवर्तित किया जाता है।
• RuBisCO, राइबुलोज-1,5-बिसफॉस्फेट (RuBP), एक 5-कार्बन यौगिक, और कार्बन डाइऑक्साइड के बीच अभिक्रिया  को सुगम बनाता है, जिससे 3-फॉस्फोग्लिसरेट (3-PGA) के दो अणु बनते हैं।

व्याख्या:

यह RuBP के कार्बोक्सिलीकरण को उत्प्रेरित करता है:

• RuBisCO, राइबुलोज-1,5-बिसफॉस्फेट (RuBP) के कार्बोक्सिलीकरण (CO₂ जोड़ना) को उत्प्रेरित करता है, जो प्रकाश संश्लेषण के केल्विन चक्र में प्रारंभिक और महत्वपूर्ण चरण है।
• यह अभिक्रिया 3-फॉस्फोग्लिसरेट (3-PGA) के दो अणुओं का उत्पादन करती है, जिन्हें बाद में केल्विन चक्र में ग्लूकोज और अन्य कार्बोहाइड्रेट बनाने के लिए संसाधित किया जाता है जो पौधे के विकास और ऊर्जा भंडारण के लिए आवश्यक हैं।

अन्य विकल्प:

यह केवल अंधेरे में सक्रिय होता है:

• यह कथन गलत है क्योंकि RuBisCO प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश चरण के दौरान सक्रिय होता है।
• हालांकि RuBisCO स्वयं प्रकाश पर सीधे निर्भर नहीं करता है, इसकी प्रतिक्रिया प्रकाश से प्रभावित कारकों द्वारा नियंत्रित होती है, जैसे ATP और NADPH की उपस्थिति, जो प्रकाश संश्लेषण की प्रकाश-निर्भर अभिक्रियाओं के दौरान उत्पन्न होते हैं।

इसमें कार्बन डाइऑक्साइड की तुलना में ऑक्सीजन के लिए उच्च बंधुता होती है:

• RuBisCO ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड दोनों को बांध सकता है, सामान्य शारीरिक परिस्थितियों में कार्बन डाइऑक्साइड के लिए इसकी उच्च बंधुता होती है।

यह जल के प्रकाश अपघटन में शामिल एक एंजाइम है:

• यह कथन गलत है क्योंकि RuBisCO जल के प्रकाश अपघटन में शामिल नहीं है। जल का प्रकाश अपघटन प्रकाश संश्लेषण की प्रकाश-निर्भर अभिक्रियाओं के दौरान होता है और इसे प्रकाशतंत्र II में ऑक्सीजन-उद्विकासी संकुल (OEC) द्वारा उत्प्रेरित किया जाता है, न कि RuBisCO द्वारा।

सही उत्तर स्वपोषी पोषण है। Key Points

• स्वपोषी पोषण पोषण की वह विधि है जिसमें जीव अपना भोजन सरल पदार्थों से स्वयं बनाते हैं।
• स्वपोषी पोषण की प्रक्रिया में कार्बनिक यौगिकों का उत्पादन करने के लिए प्रकाश ऊर्जा (प्रकाश संश्लेषण में) या रासायनिक ऊर्जा (रसायन संश्लेषण में) का उपयोग शामिल है।
• स्वपोषी ऐसे जीव हैं जो स्वपोषी पोषण करते हैं, जैसे पौधे, शैवाल और कुछ जीवाणु

Additional Information

• हेटरोट्रॉफ़िक पोषण पोषण का वह तरीका है जिसमें जीव अन्य जीवों या कार्बनिक पदार्थों का उपभोग करके अपना भोजन प्राप्त करते हैं।
• सैप्रोट्रॉफ़िक पोषण एक प्रकार का हेटरोट्रॉफ़िक पोषण है जिसमें जीव मृत कार्बनिक पदार्थों को विघटित करके अपना भोजन प्राप्त करते हैं।
• फोटोट्रॉफ़िक पोषण ऑटोट्रॉफ़िक पोषण की एक उपश्रेणी है, जिसमें जीव अपना भोजन बनाने के लिए प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करते हैं।

सही उत्तर गन्ना और​​​ चुकंदर है।

C3 के पौधे

• C3 के पौधे वह हैं जहां प्रारंभिक उत्पाद 3 कार्बन परमाणुओं के साथ 3-फॉस्फोग्लाइसेरेट होते है। इन पौधों को समशीतोष्ण पौधों के रूप में भी जाना जाता है।
• यह पौधे कार्बन डाइऑक्साइड से 3 कार्बन शर्करा में कार्बन को स्थिरीकृत करने के लिए C3 चक्र सम्पन्न करते हैं।
• यह रासायनिक अभिक्रियाओं का एक चक्र है जहां पौधे, समय के साथ, 3 कार्बन यौगिकों को न्यूक्लियोटाइड, अमीनो अम्ल और जटिल शर्करा (स्टार्च) में बदल सकते हैं।
• वह प्रोटीन से भरपूर होते हैं।
• लगभग 95% झाड़ियाँ, वृक्ष और पौधे C3 के पौधे हैं।
• C3 पौधों के उदाहरण कुछ इस प्रकार हैं सूरजमुखी, पालक, फलियां, चावल, कपास, और चुकंदर।

C4 के पौधे

• C4 पौधे ऐसे पौधे हैं जो C3 या केल्विन चक्र में प्रवेश करने के लिए कार्बन-डाई-ऑक्साइड को 4-कार्बन शर्करा यौगिकों में परिवर्तित करते हैं।
• C4 पौधे जलवायु परिस्थितियों में बहुत उत्पादक होते हैं जो गर्म और शुष्क हैं और बहुत अधिक ऊर्जा का उत्पादन करते हैं। कुछ पौधे जिनका हम आमतौर पर उपभोग करते हैं, वह C4 पौधे जैसे अनानास, मक्का, गन्ना, आदि हैं।
• C4 मार्ग का उपयोग संवहनी पौधों के केवल 3% द्वारा किया जाता है।
• मार्ग के दौरान उत्पादित 4 कार्बन यौगिक ऑक्सीलोसेटेट के कारण पौधे तथाकथित कहलाते हैं।
• पृथ्वी पर लगभग 5% पौधे C4 पौधे हैं।
• C4 पौधों के उदाहरण कुछ इस प्रकार है गन्ना, चारा और मक्का आदि।

C3 और C4 पौधों के बीच कुछ समानताएँ भी हैं जैसे:

• दोनों पौधे सूर्य के प्रकाश से अपनी ऊर्जाओं को स्थिरीकृत करते हैं।
• दोनों कार्बोहाइड्रेट को संश्लेषित करते हैं।
• वह प्रकाश संश्लेषण की अदीप्त अभिक्रियाओं के प्रकार होते हैं।
• प्रकाश संश्लेषण के स्थान दोनों प्रकार के पौधों में हरितलवक होते है।

संकल्पना-

• प्रकाश अभिक्रियाओं या 'प्रकाशरसायन' चरण में प्रकाश अवशोषण, जल विभाजन, ऑक्सीजन मुक्त और उच्च ऊर्जा रासायनिक मध्यवर्ती, ATP और NADPH का गठन शामिल है।
• इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण की पूरी योजना, PS II से शुरू होकर, स्वीकर्ता तक, इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला को PS I तक, इलेक्ट्रॉनों का उत्तेजना, किसी अन्य स्वीकर्ता को अंतरण, और अंत में NADP+ को ढाल करना इसे  NADPH + H+ तक कम करना Z योजना, इसकी विशेषता आकृति के कारण कहते हैं।

व्याख्या-

• सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में पानी के विभाजन को फोटोलिसिस कहा जाता है।
• यह अचक्रीय फोटोफॉस्फोराइलेशन के दौरान होता है।
• इसका परिणाम PSII को इलेक्ट्रॉनों की आपूर्ति और NADP + के प्रोटॉन से होता है।
• इस प्रक्रिया के दौरान O2 को मुक्त किया जाता है।
• पानी से निकलने वाले इलेक्ट्रॉन आखिरकार PSII और PSI के माध्यम से NADP + तक पहुंचते हैं। इस प्रकार NADP⁺ को NADPH + H⁺ तक घटा दिया जाता है।

Important Points

• NADP रिडक्टेस एंजाइम झिल्ली के स्ट्रोमल पक्ष पर स्थित है। PS I के इलेक्ट्रॉनों के स्वीकर्ता से आने वाले इलेक्ट्रॉनों के साथ,  NADP+ से NADPH+ H+ की कमी के लिए प्रोटॉन आवश्यक हैं। इन प्रोटॉन को स्ट्रोमा से भी हटा दिया जाता है. 

सही उत्तर कार्बन-डाई-ऑक्साइड का अपचयन है।

अवधारणा:

• प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा सभी हरे पौधे, कुछ जीवाणु और कुछ प्रोटिस्ट (यूग्लीना) सूर्य के प्रकाश से ऊर्जा का उपयोग करके शर्करा का उत्पादन करते हैं, जो बदले में कोशिकीय श्वसन के माध्यम से सभी जीवित जीवों द्वारा उपयोग किए जाने वाले ईंधन ATP का उत्पादन करता है।
• प्रकाश संश्लेषण कोशिका के क्लोरोप्लास्ट में होता है।
• प्रकाश-संश्लेषण की अभिक्रिया सामान्यतः इस प्रकार लिखी जाती है:
  • 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
• प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया दो चरणों में होती है:
  • प्रकाश अभिक्रिया (प्रकाश रासायनिक चरण)
  • अप्रकाशी अभिक्रिया (जैव संश्लेषण चरण)

व्याख्या:

प्रकाश अभिक्रिया:

• प्रकाश अभिक्रिया केवल प्रकाश की उपस्थिति में ही होती है।
• प्रकाश अभिक्रिया थायलेकॉइड झिल्लियों में होती है।
• प्रकाश अभिक्रिया में प्रकाश अवशोषित होता है, और ऊर्जा का उपयोग जल से इलेक्ट्रॉनों को NADPH और झिल्ली में प्रोटॉन उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।
• प्रकाश संश्लेषण की प्रकाश अभिक्रिया के दौरान निम्नलिखित प्रमुख घटनाएँ घटित होती हैं:
• जल का प्रकाश-अपघटन :
  • इसमें जल प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉनों और ऑक्सीजन में विभाजित हो जाता है और NADPH और ATP उत्पन्न करता है।
• प्रकाश फॉस्फोरिलीकरण: 
  • प्रकाश फॉस्फोरिलीकरण वह प्रक्रिया होती है जिसके माध्यम से ATP को कोशिका अंगक (जैसे माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट) द्वारा ADP और अकार्बनिक फॉस्फेट (P) से संश्लेषित किया जाता है।
• nadp का अपचयन:
  • NADP प्रकाश संश्लेषण प्रकाश अभिक्रियाओं में अपचयित होता है जिसे केल्विन चक्र में उपभोग कर लिया जाता है और पौधों और जंतुओं दोनों में कई अन्य एनाबोलिक अभिक्रियाओं में उपयोग किया जाता है।

Additional Informationप्रकाश अभिक्रिया और अप्रकाशी अभिक्रिया के बीच अंतर:

सही उत्तर: टी. डब्ल्यू. एंगेलमैन 

Key Points

• टी. डब्ल्यू एंगेलमैन ने क्रिया स्पेक्ट्रम प्रयोग किया।
• इस प्रयोग के माध्यम से, उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि सबसे अधिक प्रकाश संश्लेषक क्षेत्र जीवाणुओं की उच्चतम सांद्रता दिखाएगा।

Additional Information

• प्रकाश संश्लेषण वह रासायनिक प्रक्रिया है जिसके द्वारा कार्बोहाइड्रेट (कार्बनिक अणु) CO₂ और H₂O जैसे अकार्बनिक पदार्थों से प्रकाश ऊर्जा की मदद से संश्लेषित होते हैं जो क्लोरोफिल जैसे रंगद्रव्य द्वारा फंस जाते हैं।
• प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया के अंत में ऑक्सीजन दी जाती है।

• हरे पौधे, शैवाल और प्रकाश संश्लेषक जीवाणु प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया को अंजाम देते हैं।
• प्रकाश संश्लेषक प्रक्रिया में शामिल कुछ सबसे महत्वपूर्ण वर्णक क्लोरोफिल, कैरोटीनॉयड और फ़ाइकोबिलिन हैं।
• क्लोरोफिल वर्णक सौर ऊर्जा को कुशलता से ग्रहण करते हैं।
• क्लोरोफिल प्रकाश स्पेक्ट्रम के बैंगनी, नीले और लाल तरंग दैर्ध्य में प्रकाश को अवशोषित करते हैं। प्रकाश स्पेक्ट्रम के इस हिस्से को प्रकाश संश्लेषक सक्रिय विकिरण (PAR) के रूप में भी जाना जाता है। यह 400 एनएम से 700 एनएम तक है।

अवधारणा:

• केल्विन-बेन्सन चक्र या केल्विन चक्र या C₃ चक्र: चक्र की खोज 1950 में मेल्विन केल्विन, जेम्स बाशम और एंड्रयू बेन्सन ने की थी।
• इसे C₃ चक्र कहा जाता है क्योंकि गठित पहला स्थिर यौगिक एक 3 कार्बन अणु PGA है
• केल्विन चक्र को तीन चरणों के तहत वर्णित किया जा सकता है: कार्बोक्सिलेशन, अपचयित और संपोषण।

स्पष्टीकरण:

• कार्बोक्सीकरण - कार्बोक्सीकरण एक स्थिर कार्बनिक मध्यवर्ती में CO₂ का निर्धारण है। कार्बोक्सीलेशन कैल्विन चक्र का सबसे महत्वपूर्ण चरण है जहाँ RuBP के कार्बोक्सीकरण के लिए CO2 का उपयोग किया जाता है।
• यह अभिक्रिया एंजाइम RuBP कार्बोक्सिलेज द्वारा उत्प्रेरित होती है जिसके परिणामस्वरूप 3-PGA के दो अणु बनते हैं। चूंकि इस एंजाइम में एक ऑक्सीकरण गतिविधि भी होती है, इसलिए इसे RuBP कार्बोक्सिलेज-ऑक्सीजनेज़ या RuBPCO कहना अधिक सही होगा।
• अपचयन - ये अभिक्रियाओं की एक श्रृंखला है जो ग्लूकोज के गठन की ओर ले जाती है। चरणों में फॉस्फोराइलेशन के लिए ATP के 2 अणुओं का उपयोग शामिल है और प्रति CO₂ अणु में कमी के लिए NADPH के दो अणु शामिल हैं।
• पथ से ग्लूकोज के एक अणु के गठन के लिए CO2 के छह अणुओं और चक्र के 6 घुमावों का निर्धारण आवश्यक है।
• पुनरुत्पादन- चक्र को निर्बाध जारी रखने के लिए CO2 स्वीकर्ता अणु RuBP का पुनरुत्पादन महत्वपूर्ण है। पुनरुत्पादन चरणों को RuBP बनाने के लिए फॉस्फोरिलीकरण के लिए एक एटीपी की आवश्यकता होती है।
• अतः केल्विन चक्र में प्रवेश करने वाले हर CO2 अणु के लिए, ATP के 3 अणु और NADPH के 2 अणुओं की आवश्यकता होती है। यह संभवतः इस अंतर को पूरा करने के लिए है कि अंधेरे अभिक्रिया में ATP और NADPH की संख्या का उपयोग किया जाता है जो चक्रीय फॉस्फोरिलीकरण होता है।
• ग्लूकोज के एक अणु बनाने के लिए चक्र के 6 मोड़ (टर्न) की आवश्यकता होती है।

अवधारणा: शुष्क उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों के अनुकूल पादपों में C₄ मार्ग होता है। C₄ पादपों में एक विशेष प्रकार की पत्ती की शारीरिक रचना होती है, ये उच्च तापमान को सहन करते हैं, और साथ ही उच्च प्रकाश तीव्रता के प्रति प्रतिक्रिया करते हैं, इन पादपों में प्रकाश श्वसन (फोटोरेस्पिरेशन) नामक प्रक्रिया का अभाव होता है और जैव मात्रा की अधिक उत्पादकता होती है।

स्पष्टीकरण: उष्णकटिबंधीय मरुस्थलीय क्षेत्रों में पादप आमतौर पर C₄ मार्ग का अनुसरण करते हैं। यहां, ऑक्सैलोएसेटिक अम्ल (OAA) नामक एक 4-कार्बन यौगिक कार्बन यौगिकीकरण का पहला उत्पाद है। ऐसे पादपों में कुछ अनुकूलन भी होते हैं।

कथन I: प्राथमिक CO₂ ग्राही एक 3-कार्बन अणु, फॉस्फोनोलपाइरूवेट (PEP) है, और यह पर्णमध्योतक कोशिकाओं में उपस्थित होता है। इस यौगिकीकरण के लिए उत्तरदायी एंजाइम PEP कार्बोक्सिलेज या PEPcase है। यह कथन सही है।

कथन II: C₄ पादपों की पर्णमध्योतक कोशिकाओं में RuBisCO एंजाइम का आभाव होता है। C₄ अम्ल OAA पर्णमध्योतक कोशिकाओं में बनता है। यह कथन सही है। अत:, विकल्प 2 सही है।

अवधारणा:

• RuBisCO का अर्थ राइब्युलोज़ -1,5-बाइफॉस्फेट कार्बोक्सिलेज-ऑक्सीजीनेज़ है।
• यह प्रकाश संश्लेषण में केल्विन चक्र का एक मुख्य एंजाइम है। यह स्ट्रोमा में मौजूद होता है।

स्पष्टीकरण:

• RuBisCO को दुनिया का सबसे प्रचुर एंजाइम कहा जाता है क्योंकि:

1. इसका सक्रिय स्थल CO2 और O2 दोनों के साथ जुड़ सकता है अर्थात् RuBisCO और दोनों कार्बोक्सिलेज और ऑक्सीजन के रूप में कार्य कर सकता है।

• यह ऑक्सीजन की कम सांद्रता और कार्बन डाइऑक्साइड की उच्च सांद्रता पर कार्बोक्सिलेज का काम करता है। यह केल्विन चक्र में 6C यौगिक 3-फॉस्फोग्लाइसेरेट में 5C यौगिक राइब्युलोज़ -1,5-बाइफॉस्फेट के कार्बोक्सिलेशन की प्रक्रिया को उत्प्रेरित करता है
• यह ऑक्सीजन की उच्च सांद्रता और कार्बन डाइऑक्साइड की कम सांद्रता पर ऑक्सीजीनेस के रूप में कार्य करता है। यह C3 पौधों में फोटोरेस्पिरेशन का कारण बनता है जो एक अपव्ययी प्रक्रिया है।

2. RuBisCO में कुल क्लोरोप्लास्ट प्रोटीन का लगभग 15-50% होता है।

इस प्रकार यह कहा जा सकता है कि RuBisCO दुनिया में सबसे प्रचुर मात्रा में एंजाइम है।

Key Points

• क्रसुलेसियन अम्ल उपापचय या CAM कार्बन यौगिकीकरण का एक मार्ग है जो कुछ पादपो में पाया जाता है।
• इसलिए इसे ऐसा कहा जाता है क्योंकि यह पहली बार क्रसुलासी कुल के पादपो में पाया गया था।
• यह शुष्क पादपों (जो शुष्क परिस्थितियों में पाए जाते हैं) में जल के संरक्षण के लिए एक विशेष अनुकूलन है।
• इस प्रक्रिया में रंध्र केवल रात में खुलते हैं और दिन में बंद रहते हैं।
• रात में, CO₂ मैलिक अम्ल में परिवर्तित हो जाते है जो रिक्तिका में जमा हो जाता है।
• दिन के समय चूंकि वायुमंडलीय CO₂ अनुपस्थित होती है, मैलिक अम्ल रिक्तिका से बाहर आता है और पाइरूवेट और CO₂ में परिवर्तित हो जाता है। फिर यह CO₂ हरित लवक में केल्विन-बेन्सन चक्र में भाग लेता है।

स्पष्टीकरण:

• फॅास्फोइनोलपाइरूवेट अम्ल या PEP एक यौगिक है जो मक्का, गन्ना, ज्वार आदि जैसे पादपों के पर्णमध्योतक कोशिका कोशिका-द्रव्य में प्राथमिक ग्राही के रूप में कार्य करता है।
• इन पादपों को C4 पादपों के रूप में जाना जाता है जो विशेष रूप से इसकी कम सांद्रता पर CO₂ स्थिरीकरण के लिए अनुकूलित होते हैं, जैसे वाष्पोत्सर्जन को कम करने के लिए रंध्र बंद हो जाते है।

Key Points

• C4 पादपों में, CO₂ स्थिरीकरण के लिए दो पथ C3 चक्र या केल्विन चक्र और C4 चक्र या हैच और स्लैक पथ होते हैं।
• CO2 का प्राथमिक ग्राही 3-कार्बन अणु फॅास्फोइनोलपाइरूवेट (PEP) है और पर्णमध्योतक कोशिकाओं में मौजूद होता है।
• इस यौगिकीकरण के लिए उत्तरदायी एंजाइम PEP कार्बोक्सिलेस या PEPcase है।
• यह पंजीकृत करना महत्वपूर्ण है कि पर्णमध्योतक कोशिका में रूबिस्को (RuBisCO) एंजाइम की कमी होती है। 
• C4 अम्ल ऑक्सेलोएसीटेट (OAA) पर्णमध्योतक कोशिकाओं में निर्मित होता है।
• इसके बाद यह पर्णमध्योतक कोशिकाओं में अन्य 4-कार्बन यौगिक जैसे मैलिक अम्ल या एस्पार्टिक अम्ल बनाता है, जो कि बृहद्पू लाच्छद कोशिका में चले जाते हैं।
• बृहद्पू लाच्छद कोशिकाओं में, ये C4 अम्ल CO₂ और एक 3-कार्बन अणु को मुक्त करने के लिए विघटित हो जाते हैं।
• 3-कार्बन अणु पुनः पर्णमध्योतक में वापस आ जाता है जहां यह पुनः PEP में परिवर्तित हो जाता है, इस प्रकार, यह चक्र पूरा होता है।
• बृहद् पूलाच्छद कोशिकाओं से मुक्त CO₂ C3 या केल्विन पथ में प्रवेश करती है, जो सभी पादपों के लिए सामान्य पथ है।
• बृहद् पूलाच्छद कोशिकाएं एंजाइम राइबुलोज बिसफॉस्फेट कार्बोक्सिलेस-ऑक्सीजिनेस (RuBisCO) में समृद्ध हैं, परंतु PEPcase से रहित होती है।
• इस प्रकार, मौलिक पथ जिसके परिणामस्वरूप केल्विन पथ शर्करा का निर्माण होता है, C3 और C4 पादपों के लिए सामान्य है।