सूक्ष्मजीवी प्रकाश संश्लेषण

सूक्ष्मजीवी प्रकाश संश्लेषण में सायनोबैक्टीरिया का ऑक्सीजन-उत्पादक प्रकाश संश्लेषण और कई जीवाणु समूहों का अनऑक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण शामिल है, ये ऐसी प्रक्रियाएँ हैं जिन्होंने प्रारंभिक पृथ्वी के रसायन को आकार दिया।

Definition

सूक्ष्मजीवी प्रकाश संश्लेषण सूक्ष्मजीवों द्वारा प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करना है, जिसमें ऑक्सीजेनिक रूप शामिल हैं जो पानी को विभाजित करके ऑक्सीजन छोड़ते हैं और अनऑक्सीजेनिक रूप जो अन्य इलेक्ट्रॉन दाताओं का उपयोग करते हैं।

Scope

यह विषय क्लोरोफिल और बैक्टीरियोक्लोरोफिल जैसे फोटोपिगमेंट; प्रकाश संचयन और प्रकाश संश्लेषक प्रतिक्रिया केंद्र; सायनोबैक्टीरिया में दो फोटोसिस्टम और जल-विभाजन रसायन के साथ ऑक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण; एकल फोटोसिस्टम और पानी के अलावा अन्य इलेक्ट्रॉन दाताओं का उपयोग करके बैंगनी और हरे बैक्टीरिया में अनऑक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण; और फोटोट्रॉफी के विकासवादी और पर्यावरणीय महत्व को शामिल करता है।

Core questions

• फोटोपिगमेंट प्रकाश को कैसे पकड़ते हैं और ऊर्जा रूपांतरण कैसे शुरू करते हैं?
• ऑक्सीजेनिक और अनऑक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण में क्या अंतर है?
• सायनोबैक्टीरियल प्रकाश संश्लेषण ने प्रारंभिक वायुमंडल को कैसे रूपांतरित किया?
• अनऑक्सीजेनिक फोटोट्रॉफ पानी के बजाय किन इलेक्ट्रॉन दाताओं का उपयोग करते हैं?

Key concepts

• क्लोरोफिल और बैक्टीरियोक्लोरोफिल
• प्रकाश संचयन और प्रतिक्रिया केंद्र
• ऑक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण और जल विभाजन
• अनऑक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण
• द ग्रेट ऑक्सीडेशन इवेंट

Key theories

तुलनात्मक प्रकाश संश्लेषण

कॉर्नेलिस वैन नील ने एक सामान्य ढाँचा प्रस्तावित किया जिसमें प्रकाश संश्लेषण प्रकाश का उपयोग एक दाता से कार्बन डाइऑक्साइड में इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण को चलाने के लिए करता है, जिसमें पानी केवल एक संभावित दाता है, जो ऑक्सीजेनिक और अनऑक्सीजेनिक रूपों को एकीकृत करता है।

Mechanisms

फोटोपिगमेंट प्रकाश को अवशोषित करते हैं और ऊर्जा को प्रतिक्रिया केंद्रों में स्थानांतरित करते हैं, जहाँ उत्तेजना इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण और एटीपी संश्लेषण के लिए एक प्रोटॉन प्रेरक बल के निर्माण को प्रेरित करती है। ऑक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण में, दो फोटोसिस्टम श्रृंखला में कार्य करते हुए पानी से इलेक्ट्रॉन निकालते हैं, जिससे ऑक्सीजन निकलती है, जबकि अनऑक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण में एक एकल फोटोसिस्टम हाइड्रोजन सल्फाइड या कार्बनिक यौगिकों जैसे दाताओं का उपयोग करता है, जिससे कोई ऑक्सीजन उत्पन्न नहीं होती है।

Clinical relevance

सायनोबैक्टीरियल प्रकाश संश्लेषण वैश्विक प्राथमिक उत्पादन और ऑक्सीजन आपूर्ति में एक प्रमुख योगदानकर्ता है, ऑक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण के उदय ने पृथ्वी के वायुमंडल को गहराई से बदल दिया, और फोटोट्रॉफिक सूक्ष्मजीव जैव ऊर्जा और कार्बन कैप्चर के लिए बढ़ती रुचि के हैं।

History

बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में कॉर्नेलिस वैन नील के जीवाणु और पादप प्रकाश संश्लेषण के तुलनात्मक अध्ययनों से पता चला कि ऑक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण में पानी इलेक्ट्रॉन दाता है, जबकि अनऑक्सीजेनिक बैक्टीरिया अन्य दाताओं का उपयोग करते हैं, एक एकीकृत अंतर्दृष्टि जिसने प्रकाश ऊर्जा का उपयोग कैसे किया जाता है, इसकी समझ को फिर से परिभाषित किया।

Key figures

• Cornelis van Niel
• Sergei Winogradsky

Seminal works

• madigan2018
• willey2020

Frequently asked questions

अनऑक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण क्या है?

अनऑक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण कुछ बैक्टीरिया द्वारा किया जाने वाला प्रकाश-प्रेरित ऊर्जा रूपांतरण का एक रूप है जो पानी के अलावा अन्य इलेक्ट्रॉन दाताओं, जैसे हाइड्रोजन सल्फाइड का उपयोग करते हैं, और इसलिए ऑक्सीजन का उत्पादन नहीं करते हैं। यह ऑक्सीजेनिक फोटोट्रॉफ में पाए जाने वाले दो के बजाय एक एकल फोटोसिस्टम का उपयोग करता है।