AP Inter 2nd Year Botany Important Questions Chapter 4 ఉన్నత మొక్కలలో కిరణజన్యసంయోగక్రియ

Students get through AP Inter 2nd Year Botany Important Questions 4th Lesson ఉన్నత మొక్కలలో కిరణజన్యసంయోగక్రియ which are most likely to be asked in the exam.

AP Inter 2nd Year Botany Important Questions 4th Lesson ఉన్నత మొక్కలలో కిరణజన్యసంయోగక్రియ

Very Short Answer Questions (అతిస్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు)

ప్రశ్న 1.
హరితరేణువులలోని పటలికా రాశులు మరియు ఆవర్ణికలో జరిగే చర్యలను తెలపండి?
జవాబు:

1. హరితరేణువు యొక్క పటలికా రాశులలో ‘కాంతి చర్యలు’ జరుగుతాయి.
2. హరితరేణువు మొక్క ఆవర్ణిక నందు నిష్కాంతి చర్యలు (కార్బన్ స్ధాపన)జరుగుతాయి.

ప్రశ్న 2.
హరితరేణువులు జనకతరం నుండి పిల్ల తరానికి సంక్రమించగలవా? ఎలా?
జవాబు:

1. అవును. సంక్రమించగలవు. హరితరేణువులు వాటి స్వంత జన్యుపదార్థాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
2. హరితరేణువులు విచ్ఛిత్తి ద్వారా విభజన చెంది, పిల్ల కణాలకు కణవిభజన ద్వారా అందిస్తాయి.
3. కావున వీటిని ‘స్వయం ప్రతిపత్తిని’ జరిపే కణాంగాలు అంటారు.

ప్రశ్న 3.
కాంతి జలవిచ్ఛేదన ఎక్కడ జరుగుతుంది? దాని ప్రాముఖ్యత ఏమిటి? [TS MAY-22] [AP MAR-17,20]
జవాబు:

1. కాంతి జలవిచ్ఛేదన H₂O హరితరేణువు యొక్క ‘పటలికా రాశులలో’ జరుగుతుంది.
2. ప్రాముఖ్యత:కాంతి జల విచ్ఛేదనంలో ఆక్సిజన్ విడుదలవుతుంది. వాతావరణ ఆక్సిజన్కు ఇది ముఖ్యవనరు.

ప్రశ్న 4.
NADP రిడక్టేజ్ అనే ఎన్జైమ్ ఎక్కడ ఉంటుంది? ప్రోటాన్ ప్రవణత విడగొట్టబడితే ఏమి విడుదలవుతుంది?
జవాబు:

1. NADP రిడక్టేజ్ ఎన్ఎమ్ హరితరేణువులోని ఆవర్ణిక వైపు ఉన్న ‘లామెల్లా’ లేదా ‘పటలికా రాశులలో ఉంటుంది.
2. ప్రోటాన్ ప్రవణత విచ్ఛిన్నం ద్వారా శక్తి విడుదలవుతుంది. ఇది ATP సంశ్లేషణకు వినియోగించుకోబడతాయి.

ప్రశ్న 5.
కిరణజన్యసంయోగక్రియ ఉత్పత్తులను ఏ కణజాలం రవాణా చేస్తుంది? ఏ ప్రయోగాలు దీనిని నియమిస్తాయి?
జవాబు:

1. ‘పోషకకణజాలం’ కిరణజన్యసంయోగక్రియా ఉత్పత్తులను రవాణా చేస్తుంది.
2. రింగింగ్/ గర్డిలింగ్ ప్రయోగాలు ఈ ప్రక్రియను నిరూపించాయి.

ప్రశ్న 6.
C₃ మొక్కలలో ఒక అణువు CO స్ధాపనకు ఎన్ని ATP మరియు NADPH అణువులు కావాలి? ఇది ఎక్కడ జరుగుతుంది?
జవాబు:

1. 3 ATP అణువులు మరియు 2 అణువులు NADPH కావాలి.
2. ఇది హరితరేణువు మొక్క ఆవర్ణికలో జరుగుతుంది.

ప్రశ్న 7.
కింది పదాలను విశదీకరించండి.
(a) హాచ్ – స్లాక్ పథం
(b) కాల్విన్ వలయం
(c) PEP కార్బాక్సిలేజ్
(d) పుంజపు తొడుగు కణాలు
జవాబు:
(a) హాచ్ – స్లాక్ పథం: C₄ పథంలో CO₂ (కర్బన) స్థాపనను ‘హచ్ మరియు స్లాక్’ కనుగొన్నారు. కావున C₄ పథంను ‘హచ్-స్లాక్ పథం’ అంటారు.

(b) కాల్విన్ వలయం : CO₂ (కర్బన) స్థాపన C₃ మొక్కల ద్వారా జరుగుతుందని కాల్విన్ కనుగొన్నాడు. కావున C₃ వలయాన్ని ‘కాల్విన్ వలయం’ అని కూడా అంటారు.

(c) PEP కార్బాక్సిలేజ్: C₄ వలయంలో ‘ PEP కార్బాక్సిలేజ్ ఎన్ఎమ్’ సమక్షంలో ఫాస్ఫోఇనాల్ పైరువేట్ CO₂ ను గ్రహిస్తుంది.

(d) పుంజపు తొడుగు కణాలు: C₄ మొక్కల నాళికా పుంజపు తొడుగుల చుట్టు ఉన్న పెద్ద కణాలను ‘పుంజపు తొడుగు కణాలు’ అంటారు.

ప్రశ్న 8.
ప్రోటాన్ ప్రవణత ఏర్పడటంలో NADP రిడక్టేజ్ పాత్ర ఏమిటి?
జవాబు:

1. ‘NADP రిడక్టేజ్ ఎన్ఎమ్” Fd (ఫెర్రిడాక్సిన్) ఆక్సీకరణం మరియు NADP⁺ ను NADPH⁺ + H⁺ గా క్షయకరణం చెందిస్తుంది.
2. PSII నుండి ఎలక్ట్రాన్లు PSIకు బదిలి జరిగే సమయంలో ప్రోటాన్లు ఆవర్ణిక నుండి ల్యూమెన్లోకి రవాణా చెందుతాయి.
3. NADP క్షయకరణ ఎన్జైమ్ చర్య వలన ఆవర్ణికలో ప్రోటాన్ ప్రవణత గాఢత తగ్గుతుంది.

ప్రశ్న 9.
ATPఏజ్ అనే ఎన్ఎమ్లోని భాగాలను తెలపండి. అవి ఎక్కడ ఉంటాయి? ఎన్జైమ్లోని ఏ భాగం అనురూపాత్మక మార్పులు చెందుతుంది?
జవాబు:
ATPఏజ్ ఎన్ఎమ్లోని భాగాలు:

1. F₀ (కాడ): ఇది గ్రానా థైలకాయిడ్ త్వచంలో ఇమిడి ఉండే ప్రోటాన్ చానల్.
2. F₁(తల): ఇది థైలకాయిడ్ త్వచం వెలుపలి తలం పై, ఆవర్ణిక వైపు ముందుకు పొడుచుకువచ్చి ఉంటుంది. ATP ఏజ్ యొక్క ‘F₁ రేణువు’ అనురూపాత్మక మార్పుచెంది ఉంటుంది.

ప్రశ్న 10.
కాల్విన్ వలయాన్ని ఏ ఉత్పన్నాలు నడుపుతాయి? వీటిని ఏ ప్రక్రియ పునరుద్భవింపచేస్తుంది?
జవాబు:

1. ATP మరియు NADPH + H⁺ లు కాల్విన్ వలయం ద్వారా. CO₂ ను కార్బోహైడ్రేట్లుగా మారుస్తాయి.
2. ఇవి కాంతిచర్యలో పునరుత్పత్తి అవుతాయి.

ప్రశ్న 11.
కిరణజన్యసంయోగక్రియలో C₃ & C₄ పథాలను దేని ఆధారంగా గుర్తిస్తారు?
జవాబు:

1. C₃ పథంలో మొదటగా ఏర్పడే ఉత్పన్నం ఫాస్ఫోగ్లిసరిక్ ఆమ్లం (PGA). ఇది మూడు కర్బన అణువులను కలిగి ఉంటుంది.
2. C₄ పథంలో మొదటగా ఏర్పడే ఉత్పన్నం ఆక్సాలో ఎసిటిక్ ఆమ్లం (OAA) . ఇది నాలుగు కర్బన అణువులను కలిగి ఉంటుంది.

ప్రశ్న 12.
చర్యా వర్ణపటం, శోషణ వర్ణపటాలలో గల తేడా ఏమిటి? [AP MAR-16]
జవాబు:

1. చర్యావర్ణపటం: ఈ రేఖాచిత్రం వివిధ తరంగ దైర్ఘ్యాల వద్ద కిరణజన్య సంయోగ క్రియా రేటును తెలియజేస్తుంది.
2. శోషణ వర్ణపటం: ఈ రేఖాచిత్రం వివిధ తరంగ దైర్ఘ్యాల వద్ద, వర్ణద్రవ్యాల కాంతిశోషణ సామర్ధ్యాన్ని తెలియజేస్తుంది.

ప్రశ్న 13.
కిరణజన్యసంయోగక్రియకు కావలసిన ప్రామాణిక ముడిపదార్థాలలో ఏది క్షయకరణం చెందుతుంది? ఏది ఆక్సీకరణం చెందుతుంది?
జవాబు:
CO₂ క్షయకరణం చెందుతుంది మరియు H₂O ఆక్సీకరణం చెందుతుంది.

ప్రశ్న 14.
బ్లాక్మన్ ప్రతిపాదించిన అవధికారక సిద్ధాంతాన్ని నిర్వచించండి. [AP MAR-16,19][AP MAY-17]
జవాబు:
అవధికారక సిద్ధాంతం: ఒక ప్రక్రియ నందు అనేక వేరువేరు కారకాలు పాల్గొనప్పుడు ప్రక్రియ చర్యావేగం సాపేక్షంగా కనిష్టస్థాయిలో ఉండే కారకం పై ఆధారపడి ఉంటుంది. దీనినే అవధికారక సిద్ధాంతం అంటారు.

ప్రశ్న 15.
కిరణజన్యసంయోగక్రియ అధ్యయనంలో జోసఫ్ ప్రీస్ట్ పాత్ర ఏమిటి?
జవాబు:

1. జోసెఫ్ ప్రీస్టీ అధ్యయనంలో శ్వాసించే జంతువులను మరియు మండుతున్న కొవ్వొత్తులను గాలి నుంచి తొలగించిన, మొక్కలు వాటిని తిరిగి నెలకొల్పుతాయని పేర్కొన్నాడు.
2. ప్రీస్ట్రీ తన పరిశోధనలు ఆధారంగా మొక్కలు కిరణజన్యసంయోగక్రియలో CO₂ ను గ్రహించి, O₂ ను విడుదల చేస్తాయని నిరూపించాడు.

ప్రశ్న 16.
కిరణజన్యసంయోగక్రియను అర్థం చేసుకోవడంలో ‘వాన్నైల్’ పాత్రను వ్యాఖ్యానించండి.
జవాబు:

1. సూక్ష్మజీవశాస్త్రవేత్త అయిన ‘వాన్ నైల్’ కిరణజన్యసంయోగక్రియను ఒక కాంతి ఆధారిత చర్యగా వివరించాడు.
   
2. తగిన ఆక్సీకరణ యోగికం నుంచి లభించిన హైడ్రోజన్, CO₂ ను కార్బోహైడ్రేట్గా క్షయకరణం చేస్తుంది.
3. ఆకుపచ్చని మొక్కలలో ఆక్సిజన్ విడుదల నీటి నుండే జరుగుతుంది CO₂ నుండి కాదు అని నైల్ ప్రతిపాదించాడు.

ప్రశ్న 17.
కాంతి వ్యవస్థకు సంబంధించిన అంశాలలో ఈ కింది వాటికి అర్థాలు తెలపండి.
a) ఆంటెన్నా b) చర్యాకేంద్రం
జవాబు:
a) ఆంటెన్నా : ఇది ఒక వర్ణద్రవ్య అణువుల సమూహం, కాంతిని శోషించి చర్యాకేంద్రంకు రవాణా చేస్తుంది.

b) చర్యాకేంద్రం: ఇది ఒక ప్రత్యేకమైన పత్రరహిత అణువు. PSI లో P700 గాను, PS II లో P 680గాను పిలవబడుతూ సాధారణంగా ‘కాంతి ఆక్సీకరణ’ చెందే ప్రత్యేకమైన వర్ణద్రవ్యం.

ప్రశ్న 18.
కిరణజన్యసంయోగక్రియలో నీటి నుంచి NADP కి జరిగే ఎలక్ట్రాన్ రవాణాను Z పథకం అని ఎందుకు పిలుస్తారు?
జవాబు:
క్షయాక్సీకరణ ‘శక్మమాపకం’ పరంగా అన్ని వాహకాలను ఒక క్రమపద్ధతిలో అమర్చినపుడు Z-ఆకారాన్ని ఏర్పరుస్తాయి.
కావున దీనిని ‘Z-పథకం’ అని అంటారు.

ప్రశ్న 19.
C₃మొక్కలలో CO₂ ప్రాథమిక స్వీకర్త ఏది? కాల్విన్ వలయంలో ఏర్పడిన మొదటి స్థిరమైన యౌగికాన్ని తెలపండి? [AP MAR-18] [AP MAY-22]
జవాబు:

1. C₃ మొక్కలలో CO₂ ప్రాథమిక స్వీకర్త RuBP (రెబ్యూలోజ్ బిస్ ఫాస్పేట్)..
2. కాల్విన్ వలయంలో మొదటగా ఏర్పడే స్థిర పదార్ధం PGA (ఫాస్ఫోగ్లిసరికామ్లం).

ప్రశ్న 20.
C₄ మొక్కలలో CO₂ ప్రాథమిక స్వీకర్త ఏది ? C₄ పథంలో ప్రాథమిక కార్బాక్సిలేషన్ ఫలితంగా ఏర్పడిన పదార్ధాన్ని తెలపండి.
జవాబు:

1. C₄ మొక్కలలో CO₂ ప్రాథమిక స్వీకర్త PEP(ఫాస్పోఇనాల్ పైరువేట్).
2. C₄ వలయంలో ప్రాథమిక కార్బోక్సిలేషన్ చర్యలో ఏర్పడే మొదటి స్థిర పదార్ధం OAA (ఆక్సాలో ఎసిటిక్ ఆమ్లం).

Short Answer Questions (స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు)

ప్రశ్న 1.
రసభరితమైన మొక్కలలో భాష్పోత్సేకాన్ని అరికట్టడానికి పత్రరంధ్రాలు పగటిపూట మూసుకుంటాయి. కిరణజన్యసంయోగక్రియకు కావలసిన CO₂ వాటికి ఎలా లభ్యమవుతుంది?
జవాబు:

1. రసభరిత మొక్కలలో ఒక రకం కిరణజన్యసంయోగక్రియా కణాలు మాత్రమే ఉంటాయి. ఇవి CO₂ ను రాత్రి సమయాలలో స్థాపన చేసి, పగటి సమయంలో గ్లూకోజ్ తయారీకి వినియోగించుకుంటాయి.
2. రసభరిత మొక్కలలో CO₂ స్థాపనకు ప్రత్యామ్నాయంగా గల పథంను ‘క్రాస్సులేసియన్ ఆమ్ల జీవక్రియ’ అంటారు. ఉదా: కాక్టై క్రాస్యులేసియే రసభరిత మొక్కల కుటుంబం.
3. అధిక సమర్థవంతమైన PEP కార్బాక్సిలేజ్ CO₂ను బంధించటంలో CAM పథం’ C₄ మార్గాన్ని పోలి ఉంటుంది.
4. పగటి సమయంలో, మాలిక్ ఆమ్లం ఆక్సీకరణ డీకార్బాక్సీలేషన్ చర్య ద్వారా పైరువిక్ ఆమ్లంను మరియు CO ను ఏర్పరుస్తుంది.
5. ఈ విడుదలైన CO₂ కను రసభరిత మొక్కలు వాటి కిరణజన్యసంయోగక్రియ చర్యలకు వినియోగించుకుంటాయి.

ప్రశ్న 2.
కాంతి చర్యకు పత్రహరితం-ఎ అనేది ప్రాథమిక వర్ణద్రవ్యం, అదనపు వర్ణద్రవ్యాలు అంటే ఏమిటి? కిరణజన్య సంయోగక్రియలో వీటి పాత్ర ఏమిటి?
జవాబు:

1. ‘పత్రహరితం-ఎ’ సూర్యరశ్మిని సంగ్రహిస్తుంది.
2. పత్రహరితం -బి, జాంథోఫిల్లు మరియు కెరోటినాయిడ్లు వాటి ఇతర అనుబంధ వర్ణద్రవ్యాలు కూడా కాంతిని శోషించి ఆ శక్తిని పత్రహరితం -ఎ కి అందచేస్తాయి.
3. ఇవి విస్తృతిస్థాయి కాంతి తరంగదైర్ఘ్యాలను శోషించుటయే కాకుండా, ‘పత్రహరితం-ఎ’ ను ‘కాంతి ఆక్సీకరణ’ నుంచి రక్షిస్తాయి.

ప్రశ్న 3.
కిరణజన్యసంయోగక్రియలో నిష్కాంతిచర్యకు కాంతి అవసరమే. విశదీకరించండి.
జవాబు:

1. లేదు, కిరణజన్యసంయోగక్రియ యొక్క నిష్కాంతి చర్యకు కాంతి అవసరం లేదు.
2. ఇది కాంతిపై ఆధారపడని చర్య లేదా కాంతిరహితచర్య.
3. కాంతి చర్యలలో తయారైన శక్తి (ATP + NADPH₂ )ని నిష్కాంతి చర్యలో పిండి పదార్థాలుగా మార్చుటకు వినియోగించుకుంటుంది.
4. కాంతి లేని సమయంలో నిష్కాంతి చర్య కొంత సమయం వరకు కొనసాగి ఆగిపోతుంది. కాంతి లభించినపుడు సంశ్లేషణను తిరిగి ప్రారంభిస్తుంది.

ప్రశ్న 4.
కిరణజన్యసంయోగక్రియ, శ్వాసక్రియ ఒకదానితో ఒకటి ఎలా సంబంధాన్ని కలిగి ఉన్నాయి?
జవాబు:

1. కిరణజన్యసంయోగక్రియ ఒక సంశ్లేషణ చర్య, కాని శ్వాసక్రియ ఒక విచ్ఛిన్న క్రియ.
2. 2a) కిరణజన్యసంయోగక్రియలో సాధారణ పదార్థాలైన కార్బన్ డైఆక్సైడ్ మరియు నీరు కలిసి సంక్లిష్ట కార్బోహైడ్రేట్లను ఏర్పరుస్తాయి. ఉదా: గ్లూకోజ్
3. 2b)శ్వాసక్రియలో, సంక్లిష్ట కార్బోహైడ్రేట్లు సాధారణ పదార్థాలైన CO₂ మరియు నీరుగా విడగొట్టబడతాయి.
4. కిరణజన్యసంయోగక్రియ ఒక క్షయకరణ ప్రక్రియ అదే శ్వాసక్రియ ఒక ఆక్సీకరణ ప్రక్రియ.
5. కిరణజన్యసంయోగక్రియ అనునది ఎన్డోజెనిక్ విధానం శ్వాసక్రియ అనునది ఎన్ఎర్గోనిక్ విధానం.
6. కిరణజన్యసంయోగక్రియలో ఆక్సిజన్ ఒక ఉత్పన్నం, కాని శ్వాసక్రియలో ఆక్సిజన్ వినియోగించుకోబడుతుంది.

ప్రశ్న 5.
RuBisCO ఆక్సిజినేజ్ గా పని చేయడానికి ఎటువంటి పరిస్థితులు అనువుగా ఉంటాయి. దీనిలో సంభవించే చర్యలను విశదీకరించండి.
జవాబు:

1. RuBisCO(RUBP) రైబ్యులోజ్ బిస్ ఫాస్ఫేట్ ఒక ఎన్జైమ్ ఇది ప్రపంచంలో అత్యధికంగా ఉండే ఎన్జైమ్. ద్విరూపకతను కలిగి ఉంటుంది.
2. వాతావరణంలో CO₂ % అధికంగా ఉన్నప్పుడు ఇది కార్బాక్సిలేజ్ పనిచేస్తుంది.
3. వాతావరణంలో O₂ % మరియు ఉష్ణోగ్రత అధికంగా ఉన్నప్పుడు RUBP స్వభావాన్ని మార్చుకొని O₂తో బంధింపబడి ఆక్సిజనేజ్ మారి కాంతి శ్వాసక్రియను జరుపుతుంది.
4. దీని ఫలితంగా ATP వినియోగించుకోబడి CO₂ విడుదలవుతుంది.
5. కాంతిశ్వాసక్రియలో చక్కెరలు, ATP మరియు NADPH ల సంశ్లేషణ జరగదు. కావున ఇది నిరూపయోగ చర్య.

ప్రశ్న 6.
అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కిరణజన్యసంయోగక్రియా రేటు ఎందుకు తగ్గుతుంది?
జవాబు:

1. ఎన్జైమ్ల చర్యావిధానం ఉష్ణోగ్రత పై ఆధారపడి ఉంటుంది.
2. నిష్కాంతి చర్యలు ఎన్జైమ్లు మరియు ఉష్ణోగ్రత ఆధీనంలో ఉంటాయి.
3. కాంతిచర్యలు కూడా ఉష్ణోగ్రతకు సున్నితత్వాన్ని కలిగి ఉంటాయి. కొంచెం పరిధి వరకు మాత్రమే ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
4. ఉష్ణమండల మొక్కలు(C₄ మొక్కలు) సమశీతోష్ణ మండల మొక్కలు (C₃ మొక్కలు) కంటే కూడా అధిక ఉష్ణోగ్రతకు చర్యను జరుపుతాయి.
5. అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద, ఎన్ఎమ్లు సహజత్వాన్ని కోల్పోతాయి. కావున కిరణజన్యసంయోగక్రియారేటు తగ్గిపోతుంది.

ప్రశ్న 7.
కిరణజన్యసంయోగక్రియలోని కాంతి చర్యలో జరిగే ATP సంశ్లేషణ’ కెమీ ఆస్మాటిక్ దృగ్విషయం అని ఎలా విశదీకరిస్తారు?
జవాబు:

1. ‘కెమీ ఆస్మాటిక్’ పరికల్పనను ‘మిట్చెల్’ ప్రతిపాదించారు.
2. దీనికి త్వచం, ప్రోటాన్ ప్రవణత ప్రోటాన్ పంప్ మరియు ATPఎజ్ అవసరం.
3. కాంతి చర్యలో నీటి అణువు, త్వచం లోపలివైపు విచ్ఛేదనం చెంది రెండు ప్రోటాన్లను థైలకాయిడ్ ల్యూమెన్ వైపుకు విడుదల చేస్తుంది.
4. ఎలక్ట్రానులు రవాణా గొలుసు ద్వారా చలించేటప్పుడు, ప్రోటాన్లు త్వచం ద్వారా ల్యూమెన్ వైపుకు విడుదలవుతాయి. ఫలితంగా త్వచం రెండు ఉపరితలాల మధ్య ‘ప్రోటాన్ ప్రవణత’ పెరుగుతుంది.
5. కావున హరితరేణువులోని ఆవర్ణిక వైపు ‘ప్రోటాన్ ప్రవణత’ ఏర్పడుతుంది.
6. ATPఏజ్కు గల F₀ త్వచాంతర ఛానల్ ద్వారా త్వచం నుండి ప్రోటాన్లు సులభతర విసరణలో F₁ నుండి ఆవర్ణిక వైపుకి పయనిస్తాయి.
7. ప్రతి 3 ప్రోటాన్ల రవాణాలో కొంత శక్తి విడుదలవుతుంది. ఇది ATP సంశ్లేషణకు ఉపయోగపడుతుంది.

ప్రశ్న 8.
జీవసంశ్లేషణ ద్వారా చక్కెల తయారీ ఎలా జరుగుతుందో తెలిపే కాల్విన్ పరిశోధనను వివరించండి. [TS MAR-18] [TS MAY-22]
జవాబు:

1. చక్కెరల సంశ్లేషణకు సంబంధించి జీవ సంశ్లేషణ దశను కాల్విన్, బెన్సన్ మరియు భాషమ్ అను శాస్త్రవేత్తలు కనుగొన్నారు.
2. వారు రేడియో ధార్మిక కర్బనం (^14CO₂) ను శైవలాల వర్ధనంలో వినియోగించారు.
3. ఇది మొదటి స్థిరపదార్ధం మరియు 3-కర్బన యౌగికాల PGA ను కనుగొనుటకు దారి తీసింది.
4. అన్ని కిరణజన్య సంయోగక్రియా మొక్కలలో కాల్విన్ వలయం జరుగుతుంది.
   
5. కాల్విన్ వలయంను మూడు దశలలో వివరించవచ్చును.
   a) కార్బాక్సిలేషన్ దశ: ఈ దశ నందు CO₂ ఐదు కర్బన యోగికాల పదార్ధం అయిన ‘రిబ్యూలోజ్ 1,5 బిస్ ఫాస్ఫేట్’ తో కలిసి ‘3-ఫాస్ఫోగిస్లరిక్ ఆమ్లం’ (3-PGA)ను ఏర్పరుస్తుంది.
   b) క్షయకరణ దశ: ఈ దశ యందు కార్బోహైడ్రేట్ల సంశ్లేషణ జరుగుతుంది. ఇది కాంతి చర్యలో విడుదలైన ‘స్వాంగీకరణ’
   శక్తి అనగా ATP మరియు NADPH లను వినియోగించుకుంటుంది.
   c) పునరుత్పత్తి దశ: ఈ దశ నందు CO₂ గ్రహితయైన రిబ్యూలోజ్ 1,5 ఫాస్ఫేట్ ఏర్పడి కాల్విన్ వలయం మరల ప్రారంభమవుతుంది.

ప్రశ్న 9.
ఒక మోల్ గ్లూకోస్ అణువు తయారు చేయడానికి 6 సార్లు కాల్విన్ వలయం జరగాలి. విశదీకరించండి.
జవాబు:

1. కాల్విన్ వలయంలో ప్రతి CO₂ అణువు స్థాపనకు 3 ATP మరియు 2 NADPH అణువులు అవసరమవుతాయి. ఈ చర్యలో 1/6th గ్లూకోజ్ అణువు ఏర్పడుతుంది.
2. కావున ఒక దీనికి గాను గ్లూకోజ్ అణువు 6CO₂ అణువులు అవసరమవుతాయి దీనికిగాను 18ATP మరియు 12 NADPH అణువులు వినియోగించుకోబడతాయి.
3. కావున ఒక మోల్ గ్లూకోస్ అణువు తయారు చేయడానికి 6సార్లు కాల్విన్ వలయం జరగాల్సి వస్తుంది.

ప్రశ్న 10.
పటం సహాయంతోచక్రీయ కాంతి ఫాస్ఫోరిలేషన్ను క్లుప్తంగా విశదీకరించండి.
జవాబు:
చక్రీయ కాంతి ఫాస్ఫోరిలేషన్:

1. PSI ఛర్యలో చక్రీయ ఎలక్ట్రాన్ల రవాణ వలన ATP ఏర్పడుతుంది. దీనినే ‘చక్రీయ కాంతి ఫాస్ఫోరిలేషన్ ‘ అంటారు.
2. ఇది PSI, లో జరుగుతుంది. దాని చర్యాకేంద్రం P₇₀₀.
3. ఇది 700nm తరంగదైర్ఘ్యం కల కాంతిని గ్రహిస్తుంది.
4. ఈ చర్యనందు PSI యొక్క ఎలక్ట్రాన్లు ల గ్రహీతకు అందించబడతాయి.
5. ఉత్తేజితమైన ఎలక్ట్రాన్లు PSI కు ఎలక్ట్రాన్ రవాణా వ్యవస్థ ద్వారా చక్రీయంగా పంపబడతాయి

ప్రశ్న 11.
ఏ రకపు మొక్కలలో క్రాంజ్ అంతర్నిర్మాణం కనిపిస్తుంది? ఈ మొక్కలు ఏ పరిస్థితులకు అనుకూలనం చెంది ఉంటాయి. ఈ అంతర్నిర్మాణం లోపించిన మొక్కల కన్నా, ఈ మొక్కలు ఎక్కువ అనుకూలత ఎలా చూపిస్తాయి?
జవాబు:

1. C₄ మొక్కల పత్రాలలో నాళికాపుంజాల చుట్టూ ఉన్న పెద్ద కణాలను ‘పుంజపు తొడుగు కణాలు’ అంటారు. ఇటువంటి అంతర్నిర్మాణం ఉన్న పత్రాల అంతర్నిర్మాణాన్ని ‘క్రాంజ్’ అంతర్నిర్మాణం’ అంటారు.
2. క్రాంజ్ అనగా మాల లేదా దండ. ఇది కణాల అమరికను ప్రతిబింబిస్తుంది.
3. ‘పుంజపు తొడుగు’ కణాలు ఎక్కువ సంఖ్యలో హరిత రేణువులను కలిగి ఉంటాయి. మందమైన కణ కుడ్యాలును కలిగి వాయు వినిమయాన్ని నిరోధిస్తాయి. వీటి మధ్యకణాంతరావకాశాలు ఉండవు.
4. ఇటువంటి మొక్కలలో స్థాపన పత్రాంతర కణాలు మరియు నాళికాపుంజపు కణాలు రెండింటిలోనూ జరుగుతుంది.
5. కావున C₄ మొక్కలు, C₃ మొక్కల కన్నా ఎక్కువ అనుకూలతను చూపిస్తాయి.

ప్రశ్న 12.
హరిత రేణువు నిర్మాణాన్ని విశదీకరించండి. భాగాలను గుర్తించి పటాన్ని గీయండి. [AP MAY-22]
జవాబు:

1. హరితరేణువు ద్విత్వచయుతంగా(ఫాస్ఫోలిపిడ్స్తో ఏర్పడి అండాకృతి లేదా గుండ్రటి ఆకారంలో ఉంటుంది. ఇది కిరణజన్యసంయోగక్రియలో పాల్గొంటుంది.
2. హరితరేణువు లోపల, గ్రానా థైలకాయిడ్ దొంతరలుగా అమరి ఉంటుంది. ఇది సూర్యరశ్మిని కాంతి వ్యవస్థకు అందిస్తుంది. ATP మరియు NADPH ల సంశ్లేషణకు సహాయపడుతుంది.
3. ఇది ద్రవయుత ఆవర్ణిక కాంతిని నిష్కాంతి చర్య కేంద్రకంకు రవాణా చేసి చక్కెరలు ఉత్పత్తిలో పాల్గొంటుంది.
4. ఇది గ్రానా (పటలికారాశులు) ఆవర్ణికా పటలికచే అనుసంధానింపబడి ఉంటుంది.
5. ఇది ఆవర్ణిక అనేక ఎన్ఎమ్లను, రైబోసోమ్లను, పిండి రేణువులను, లిపిడ్ చుక్కలను కలిగి ఉంటుంది. ఇవి త కిరణజన్యసంయోగక్రియకు సహాయపడతాయి.
   

ప్రశ్న 13.
ఈ కింది సమీకరణంలో అధస్థ పదార్థం ఆరు అణువుల నీటికి బదులు 12 అణువుల నీటిని ఎందుకు వినియోగించుకుందో వివరించండి.

జవాబు:
కిరణజన్యసంయోగక్రియలో, ఒక నీటి అణువు విచ్ఛిన్న చెంది 2e^– +2H⁺ మరియు 1/2 O₂ విడుదల చేస్తుంది.
నీటి విచ్ఛేదనం ప్రక్రియ: 1H₂O → 2e^– +2H⁺ + O₂
పై సమీకరణం ద్వారా 6O₂ అణువులను ఏర్పరుచటకు 12 H₂O అణువులు అవసరం.

ప్రశ్న 14.
పత్రహరితం, కెరోటినాయిడ్ల చర్యావర్ణపటాల పోలికలను, భేదాలను తెలపండి.
జవాబు:

1. వర్ణద్రవ్యాలు, విశిష్టమైన తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద కాంతిని శోషించే పదార్థాలు.
2. కాంతి వర్ణపటంలోని నీలి మరియు ఎరుపు ప్రాంతాలలోనే ‘కిరణజన్యసంయోగక్రియా రేటు’ అధికంగా ఉంటుంది.
   
3. ‘పత్రహరితం -ఎ’ అతి పెద్ద వర్ణద్రవ్యం. ఇది దృగ్గోచర కాంతి వర్ణపటంలో వివిధ తరందైర్ఘ్యాల వద్ద కాంతిని శోషిస్తుంది.
4. పత్రహరితం-బి, జాంథోపిల్లలు మరియు కెరోటినాయిడ్లు వంటి వర్ణ ద్రవ్యాలు కాంతిని శోషించి పత్రహరితం-ఎ కి అందచేస్తాయి. అవి కాంతి ఆక్సీకరణం నుంచి రక్షిస్తాయి.

ప్రశ్న 15.
ఏ రకమైన మొక్కలు కిరణజన్యసంయోగక్రియలో రెండు రకాలైన కణాలను కలిగి ఉన్నాయి? కార్బాక్సిలేషన్లో మొదటి ఉత్పన్నం ఏది? పత్రాంతర కణాలలో, పుంజపుతొడుగు కణాలలో ఉన్న కార్బాక్సిలేషన్ ఎన్జైము తెలపండి.
జవాబు:

1. C₄ మొక్కలు రెండు రకాల కిరణజన్యసంయోగక్రియ కణాలను కలిగి ఉంటాయి. అవి పత్రాంతర కణాలు మరియు పుంజపు తొడుగు కణాలు.
2. ఆక్సాలో ఎసిటిక్ ఆమ్లం (OAA) ప్రాథమిక ఉత్పన్నం.

ప్రశ్న 16.
C₃ మొక్కలో ఒక చక్రీయ ప్రక్రియ కాంతి మీద ఆధారపడి, ఆక్సిజన్ను తీసుకొంటుంది. ఈ ప్రక్రియలో శక్తి వినియోగించుకొనబడుతుంది. ఈ ప్రక్రియలో శక్తి వినియోగించుకొనబడుతుంది. కాని ఉత్పత్తి చేయబడదు.
a) ఈ చర్యా పేరు మీరు చెప్పగలరా?
b) జీవించడానికి ఇది అవసరమా?
c) ఈ చర్యలో ఏర్పడే అంత్య ఉత్పన్నాలు ఏవి?
d) ఇది ఎక్కడ జరుగుతుంది.
జవాబు:
a) కాల్విన్ వలయం లేదా నిష్కాంతి చర్య
b) అవును, జీవించడానికి ఇది అవసరమే.
c) గ్లూకోజ్ + నీరు + ఆక్సిజన్
d) హరితరేణువులోని ఆవర్ణికలో జరుగుతుంది.

ప్రశ్న 17.
యూఫోర్బియా, మొక్కజొన్న ఉష్ణమండల ప్రదేశాలలో పెరుగుతున్నాయనుకోండి.
a) ఏ మొక్క ఈ పరిస్థితులను తట్టుకోగలుగుతుంది.
b) ఏ మొక్క కిరణజన్యసంయోగక్రియ క్రియాశీలత దృష్ట్యా సమర్థవంతమైనది?
c) వాటి పత్రాలలో ఉన్న తేడా ఏదని భావిస్తావు?
జవాబు:
a) యూఫోర్బియా
b) మొక్కజొన్న
c) మొక్కజొన్న పత్రాలలో, క్రాంజ్ అంతర్నిర్మాణం కనిపిస్తుంది. హరితరేణువులు ద్విరూపకతను ప్రదర్శిస్తాయి. రెండు కార్బాక్సిలేషన్ చర్యలు కణంలో పత్రాంతర మరియు నాళికాపుంజపు తొడుగు కణాలలో జరుగుతాయి.

ప్రశ్న 18.
C₃ మరియు C₄ మొక్కలు / వలయాలు మధ్య ఏదైనా 8 భేదాలు పట్టికలో చూపండి. [AP,TS MAR-15][TS MAR, MAY-17]
జవాబు:
C₃ వలయం/ మొక్కలు

1. C₃ మొక్కలలో కార్బన్ వలయంలో ఏర్పడే ప్రాధమిక స్ధిర పదార్థం PGA (ఫాస్ఫోగ్లిసరిక్ ఆమ్లం)
2. ఇది ఎక్కువగా సమశీతోష్ణమండల మొక్కలలో జరుగుతుంది.
3. వీటి పత్రాలలో ‘క్రాన్జ్ అంతర్నిర్మాణం’ ఉండదు.
4. వీటికి హరితరేణువుల ద్విరూపకత ఉండదు.
5. వీటికి కాంతి శ్వాసక్రియ అధికం.
6. C₃ మొక్కల యందు బాష్పోత్సేకం అధికం.
7. ఇవి వాతావరణ CO₂ ను సమర్థవంతంగా వినియోగించుకోలేవు.
8. జీవద్రవ్యరాశి ఉత్పన్నం తక్కువ
   ఉదా: అన్ని ద్విదళ బీజ మొక్కలు

C₄ వలయం/ మొక్కలు

1. C₄ మొక్కలలోకార్బన్ వలయంలో ఏర్పడే ప్రాధమిక (ఆక్సాలో ఎసిటిక్ ఆమ్లం)
2. ఇది ఎక్కువగా ఉష్ణమండల మొక్కలలో జరుగుతుంది.
3. వీటి పత్రాలలో ‘క్రాన్జ్ అంతర్నిర్మాణం’ ఉంటుంది.
4. ఇవి హరితరేణువులు ద్విరూపకతను ప్రదర్శిస్తాయి.
5. వీటిలో కాంతి శ్వాసక్రియ గుర్తించబడలేదు.
6. C₄ మొక్కల యందు బాష్పోత్సేకం తక్కువ.
7. ఇవి వాతావరణ CO₂ను సమర్ధవంతంగా వినియోగించుకుంటాయి.
8. జీవద్రవ్యరాశి ఉత్పన్నం చాలా అధికం ఉదా: మొక్కజొన్న, చెఱకు, జొన్నలు

ప్రశ్న 19.
కాంతి శ్వాసక్రియను క్లుప్తంగా వివరించుము. [TS M-19,20]
జవాబు:

1. ప్రపంచంలో అధికంగా లభించే ఎన్జైమ్ రూబిస్కో
2. ఇది తన క్రియాశీల ప్రదేశంలో CO₂ మరియు 02 రెండింటినీ బంధించగలదు.
3. రూబిస్కో ఎన్జైమ్ O₂ కన్నా CO₂కు ఎక్కువ బంధతను చూపుతుంది.
4. O₂ గాఢత ఎక్కువగా ఉంటే, రూబిస్కో ఆక్సిజినేజ్ గా మారి O₂ ను బంధిస్తుంది.
5. రెండు అణువుల PGAగా మారకుండా, ఒక అణువు ఫాస్ఫోగ్లిసరేట్ మరియు ఒక అణువు ఫాస్ఫోగ్లైకోలేట్గా
6. ఈ మార్గాన్ని కాంతిశ్వాసక్రియ అంటారు.
7. కాంతి శ్వాసక్రియా మార్గంలో చక్కెరలు (లేదా) ATP (లేదా) NADPHలు సంశ్లేషణ చేయబడవు.
8. కాని ఇక్కడ ATPని వినియోగించుకొని CO₂ ను విడుదల చేస్తాయి.
9. అందువల్ల కాంతి శ్వాసక్రియ అనేది ఒక నిరుపయోగమైన ప్రక్రియ.

Long Answer Questions (దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు)

ప్రశ్న 1.
కిరణజన్యసంయోగక్రియ అనేక చర్యలతో మిళితమై ఉంది. ఈ క్రింది ఒక్కొక్క చర్య కణంలో ఎక్కడ జరుగుతుంది?
a) ATP, NADPH సంశ్లేషణ
b) కాంతి జల విచ్ఛేదనం
c) CO₂ స్థాపన
d) చక్కెర అణువు సంశ్లేషణ
e) పిండి పదార్థం సంశ్లేషణ
జవాబు:
a) పటలికా రాశులు
b) థైలకాయిడ్ లోపలి త్వచం
c) ఆవర్ణిక
d) కణద్రవ్యం
e) కణద్రవ్యం

ప్రశ్న 2.
వర్ణద్రవ్యాల ఏ లక్షణ సామర్థ్యం కిరణజన్యసంయోగక్రియా ప్రారంభానికి తోడ్పడుతుంది? కాంతివర్ణపటంలో ఎరుపు, నీలికాంతుల వద్ద కిరణజన్యసంయోగక్రియ రేటు ఎందుకు అధికంగా ఉంటుంది?
జవాబు:
ఒక ఆకుపచ్చని మొక్క పత్రవర్ణ ద్రవ్యాలను ‘పేపర్ క్రోమోటోగ్రఫీ’ ద్వారా వేరు చేయగా, రంగు ఒకే ఒక వర్ణద్రవ్యం వల్ల గాక నాలుగు భిన్నమైన వర్ణద్రవ్యాల వలన కలుగుతుంది. అవి

1. పత్రహరితం-ఎ( ముదురు లేదా నీలి ఆకుపచ్చ)
2. పత్రహరితం-బి (పసుపు ఆకుపచ్చ)
3. జాంథోఫిల్లు (పసుపు)
4. కెరోటినాయిడ్లు (పసుపు నుంచి నారింజ వర్ణం)

1) వర్ణద్రవ్యాలు విశిష్టమైన తంగదైర్ఘ్యాల వద్ద కాంతిని శోషించే పదార్థాలు

2) ‘పత్రహరితం -ఎ’ కిరణజన్యసంయోగక్రియ యొక్క అతిపెద్ద వర్ణద్రవ్యం. ఇది దృగ్గోచర కాంతి వర్ణపటంలో ఎరుపు మరియు నీలి తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద కాంతిని శోషిస్తుంది మరియు ఆక్సిజన్ విడుదలను రేఖాచిత్రం ద్వారా తెలియజేస్తుంది.

3) అధిక శాతం కిరణజన్యసంయోగక్రియ ఎరుపు మరియు నీలి వర్ణాలలో మరియు అత్యల్పంగా ఆకుపచ్చవర్ణాలలో జరుగుతుంది.

4) దీనికి కారణం మిగిలిన వర్ణద్రవ్యాలు (పత్రహరితం-బి మరియు కెరోటినాయిడ్స్) కూడా కాంతిని శోషించి ఆ శక్తిని పత్రహరితం-ఎ కి అందిస్తాయి,.

5) వర్ణద్రవ్యాల యొక్క పై లక్షణా సామర్థ్యాలు కిరణజన్యసంయోగక్రియా ప్రారంభానికి తోడ్పడతాయి.

6) ప్రధానమైన వర్ణద్రవ్యం పత్రహరితం-ఎ, నీలి మరియ ఎరుపు ప్రాంతాలలోని తరంగదైర్ఘ్యాలను గరిష్ట శోషణ చేస్తుంది. కావున ఆ ప్రాంతాలలో ‘కిరణజన్యసంయోగక్రియ రేటు’ అధికంగా ఉంటుంది.

ప్రశ్న 3.
ఏ పరిస్థితులలో 4 మొక్కలు, C₃ మొక్కల కన్నా సమర్థవంతం?
జవాబు:
C₄ మొక్కలు, C₃ మొక్కల కన్నా దిగువన పేర్కొన్న పరిస్థితులలో సమర్థవంతంగా ఉంటాయి.

ప్రశ్న 4.
ఎ) చర్యా వర్ణపటం మనం ఎలా నిర్మిస్తాము? చర్యావర్ణపటం దేనిని సూచిస్తుంది? ఉదాహరణతో విశదీకరించండి.
జవాబు:

1. వివిధ తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద కిరణజన్యసంయోగక్రియ రేటును సూచించే రేఖాచిత్రాన్ని ‘చర్యా వర్ణపటం’ అంటారు.
2. చర్యా వర్ణపటం X అక్షంపై కిరణజన్యసంయోగక్రియా రేటును మరియు Y-అక్షంపై తరంగదైర్ఘ్యాలను తీసుకుని రేఖాచిత్రం నిర్మిస్తాము.
   
3. నీలి మరియు ఎరుపు ప్రాంతాలలో కిరణజన్యసంయోగక్రియ రేటు అధికంగా సూచిస్తుంది.

బి) ఏ పదార్థానికైనా శోషణ వర్ణపటాన్ని మనం ఏ విధంగా పొందగలం?
జవాబు:

1. వర్ణద్రవ్యాలు విశిష్టమైన తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద కాంతి శోషించే సామర్థ్యం ఉన్న పదార్థాలు. దృగ్గోచర వర్ణపటం ద్వారా పొందవచ్చు.
   
2. రేఖా చిత్రం, వివిధ తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద పత్రహరితం-ఎ. కాంతిని శోషించే సామర్థ్యాన్ని తెలియజేస్తుంది.

సి) పత్రహరితం-ఎ కిరణజన్యసంయోగక్రియలోని కాంతి చర్యకు కారణభూతమైన శోషణ వర్ణపటం, చర్యావర్ణపటం ఒకదానితో ఒకటి ఎందుకు అతివ్యాప్తం చెందడం లేదు?
జవాబు:

1. రేఖా చిత్రం ద్వారా కిరణజన్యసంయోగక్రియారేటు నీలం మరియు ఎరుపు వర్ణాల వద్ద అధికంగా జరుగుతుందని” తెలుస్తుంది.
   
2. దృగ్గోచర వర్ణపటంలో ఇతర తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద కొంత కిరణజన్యసంయోగక్రియ జరుగుతుంది.
3. పత్రహరితం-ఎ శోషణ వర్ణపటంకి, కిరణజన్య సంయోగ క్రియ చర్యా వర్ణాపటాలు ఒకదానితో ఒకటి అతివ్యాప్తం చెందడం లేదని రేఖాచిత్రం ద్వారా గమనించవచ్చు.

ప్రశ్న 5.
కాంతి చర్యలలో ముఖ్యమైన ఘట్టాలు, అంత్య ఉత్పన్నాలు ఏవి?
జవాబు:
కాంతి చర్య యొక్క ముఖ్యమైన ఘట్టాలు కాంతిశోషణ, కాంతి నీటి విచ్ఛేదనము. వీటి ద్వారా నీరు, ATP, NADPH, O₂ అనే అంత్య ఉత్పన్నాలు ఏర్పడతాయి.

కాంతిశోషణ:వర్ణ ద్రవ్యక అణువులు కాంతిని శోషిస్తాయి. Chl ‘a’ యొక్క రెండు కాంతి వ్యవస్థలు PSI మరియు PSII. వాటి చర్య కేంద్రాలు P₇₀₀ మరియు P కాంతి సమక్షంలో ATP ఏర్పడే విధానాన్ని కాంతి ఫాస్పోరిలేషన్ అంటారు. ఇది రెండు రకాలు a) చక్రీయ మరియు b) అచక్రీయ

a) చక్రీయ కాంతి ఫాస్ఫోరిలేషన్:

1. PSI చర్యలో చక్రీయ ఎలక్ట్రాన్ల రవాణ వలన ATP ఏర్పడుతుంది. దీనినే చక్రీయ కాంతి ఫాస్ఫోరిలేషన్ అంటారు.
2. ఇది PSI లో జరుగుతుంది. దాని చర్యాకేంద్రం P₇₀₀.
3. ఇది 700nm తరంగదైర్ఘ్యం కల కాంతిని గ్రహిస్తుంది.
4. ఈ చర్యనందు PSI యొక్క ఎలక్ట్రాన్లు e- గ్రహీతకు అందించబడతాయి.
5. ఉత్తేజితమైన ఎలక్ట్రాన్లు PSI కు ఎలక్ట్రాన్ రవాణా వ్యవస్థ ద్వారా చక్రీయంగా పంపబడతాయి
6. ఈ చక్రీయ రవాణా ఫలితంగా ATP సంశ్లేషణ జరుగుతుంది.

b) అచక్రీయ కాంతి ఫాస్ఫోరిలేషన్:

1. PSII మరియు PSI రెండు అచక్రీయ కాంతి ఫాస్ఫోరిలేషన్ నందు పాల్గొంటాయి.
2. PSII యొక్క P₆₈₀, 680nm కాంతిని శోషిస్తుంది.
3. ఉత్తేజితమైన PSI-ఎలక్ట్రాన్లను రవాణా చేస్తుంది. వాటిని ఎలక్ట్రాన్ గ్రహిత (e) గ్రహిస్తుంది.
4. అదే సమయంలో PSI యొక్క P₇₀₀, 700nm కాంతిని గ్రహించి ఉత్తేజితమవుతుంది.
5. ఉత్తేజితమైన PSI కూడా ఎలక్ట్రాన్లను విడుదల చేస్తుంది. ఇవి NADP ని NADPH గా క్షయకరణం చేస్తాయి.
6. అచక్రీయ కాంతి ఫాస్ఫోరిలేషన్ నందు ఎలక్ట్రాన్లు ‘Z’ ఆకారంలో రవాణా చెందుతుంటాయి.
   కావున దీనిని Z-స్కీమ్ అని కూడా అంటారు.

కాంతి జల విచ్ఛేదనం:
మొదటి దశ నందు PSI నుండి ఎలక్ట్రాన్లు తొలగించబడతాయి.
అవి PSII ద్వారా భర్తీ చేయబడతాయి. PSII ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోతుంది.
నీటి అణువు ఆక్సిజన్ నిర్గమన సంక్లిష్టం (OEC) ద్వారా విచ్ఛిన్నం చెంది. ఎలక్ట్రాన్లను విడుదల చేస్తుంది.
2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e^–
ఈ ఎలక్ట్రాన్లు PSII కు రవాణా చేయబడతాయి.
కాంతి చర్య యొక్క అంతిమ ఉత్పన్నాలు ATP, NADPH మరియు O₂.

ప్రశ్న 6.
మిట్చెల్ ‘కెమీ ఆస్మాటిక్ పరికల్పన’లోని వివిధ అంశాలను పటాల సహాయంతో విశదీకరించండి.
జవాబు:
1) మిట్చెల్ ‘కెమీ ఆస్మాటిక్ పరికల్పన’ ద్వారా ‘ATP సంశ్లేషణను’ వివరించారు.

2) త్వచాలకిరువైపులా ఏర్పడిన ప్రోటాన్ (H⁺) వల్ల ATP సంశ్లేషణ జరుగుతుంది.

3) త్వచంలోపలి వైపున నీటి అణువు విచ్ఛిన్నం చెంది ప్రోటాన్లు లేదా H అయాన్లు థైలకాయిడ్ ల్యూమెన్లోకి సంచయనం చెందుతాయి.

4) ఎలక్ట్రాన్లు రవాణా గొలుసు ద్వారా చలించేటప్పుడు, ప్రోటాన్లు త్వచం ద్వారా రవాణా చేయబడతాయి. ఇది త్వచం వెలుపలి వైపు ఉన్న ప్రాథమిక ఎలక్ట్రాన్ గ్రహీత ఎలక్ట్రాన్ ను ఎలక్ట్రాన్ వాహకానికి కాకుండా హైడ్రోజన్ వాహకానికి రవాణా చేయడం వలన జరుగుతుంది.
కాబట్టి ఒక ఎలక్ట్రాను రవాణా చేసేటప్పుడు ఆవర్ణిక నుంచి ఒక ప్రోటాన్ ను తొలగిస్తుంది.

5) ఈ ఎలక్ట్రాన్ త్వచం లోపలి వైపు ఉన్న ఎలక్ట్రాన్ వాహకానికి రవాణా చెందినపుడు, త్వచం లోపలి వైపుకి లేదా ల్యూమెన్ వైపుకు ప్రోటాన్ విడుదలవుతుంది.

6) NADP రిడక్టేజ్ ఎన్ఎమ్ ఆవర్ణిక వైపు ఉన్న త్వచంపై కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది. NADP క్షయకరణ చెంది NADPH + H⁺ ఏర్పడటానికి PS I నుంచి ఎలక్ట్రాన్ గమనించిన స్వీకర్త నుంచి లభించే ఎలక్ట్రాన్లతో పాటు ప్రోటాన్లు కూడా అవసరం.

7) ఈ ప్రోటాన్లు ఆవర్ణిక నుంచి కూడా తొలగించబడతాయి. దీని వలన ఆవర్ణికలో ప్రోటాన్ల సంఖ్య తగ్గి, ల్యూమెన్లో ప్రోటాన్ల గాఢత పెరుగుతుంది. ఇది థైలకాయిడ్ త్వచాల రెండు ఉపరితలాల మధ్య ప్రోటాన్ ప్రవణతను ఏర్పరుస్తుంది. ల్యూమెన్లో pH ల సంఖ్య గణనీయంగా తగ్గుతుంది.

8) ATPఏజ్కు గల త్వచాంతర ఛానల్ ద్వారా త్వచం నుండి ఆవర్ణికలోనికి ప్రోటాన్లను చలించడం వలన ఈ ప్రోటాన్ ప్రవణత ఛేదించబడుతుంది.

ATPఏజ్లో రెండు భాగాలుంటాయి:
(i) ఒకటి F ఇది త్వచంలో ఇమిడి ఉంటుంది. ఇది త్వచాంతర ఛానల్ను ఏర్పరచి త్వచం ద్వారా ప్రోటాన్లు ‘సులభతర విసరణలో ‘ విసరణ చెందటానికి అవకాశం లభిస్తుంది.

(ii) మరొకటి F ఇది ఆవర్ణిక వైపు థైలకాయిడ్ త్వచం వెలుపలి తలం మీద, ముందుకు పొడుచుకొని వచ్చి ఉంటుంది. ATPఏజ్ ఎన్జైమ్లోగల ప్రోటాన్లు తిరిగి త్వచం ద్వారా విసరణ చెంది, ఎన్జైమ్క అవసరమైన శక్తిని అందించి, ATP సంశ్లేషణకు సహాయపడతాయి.

ప్రశ్న 7.
రుబిస్కో(RuBiSCO) ద్వైత పాత్రను వ్యాఖ్యానించండి. దీని ఆక్సిజినేషన్ చర్యకు మూలం ఏమిటి? C₄ మొక్కలలో ఇది ఎందుకు ఉండదు లేదా ఎందుకు పరిగణనలోకి రాదు?
జవాబు:

1. రుబిస్కో ప్రపంచంలో అత్యధికంగా లభించే ఎన్ఎమ్.
2. ఈ ఎన్ఎమ్లోని క్రియాశీల ప్రదేశాలలో CO₂ మరియు O₂ రెండింటిని బంధించగలదు. ఆక్సిజినేజ్ గాను
   మరియు కార్బాక్సిలేజ్గను వ్యవహరిస్తుంది.
3. రుబిస్కో ఆక్సిజన్ కంటే, CO₂ కు ఎక్కువ బంధనం చూపుతుంది.
4. CO₂ మరియు O₂ ల గాఢత అంటే O₂ యొక్క సాపేక్ష గాఢతను బట్టి ఎన్జైమ్ బంధిస్తుంది.
5. C₃ మొక్కలలో RuBP రెండు అణువులు PGA గా మారకుండా ఆక్సిజన్ బంధించబడి, ఒక అణువు ఫాస్ఫోగ్లిసరేట్గా మరియు ఒక అణువు ఫాస్ఫోగ్లైకోలేట్గా ఏర్పడుతుంది.
6. ఈ మార్గాన్ని ‘కాంతి శ్వాస క్రియ’ అంటారు. ఈ పథంలో ATP ఉండదు NADPH లు ఏర్పడవు.
   ఇది నిరుపయోగ ప్రక్రియ. కాని ATP వినియోగించుకోబడుతుంది.
7. C₄ మొక్కలలో కాంతిశ్వాసక్రియ జరగదు. ఎందుకంటే మొక్కలలో CO₂ గాఢత పంచే యాంత్రికం ఉంటుంది.
8. C₄ ఆమ్లం పత్రాంతరం నుంచి పుంజపు తొడుగు కణాలలోకి రవాణా చేయబడి, CO₂ విడగొట్టబడి కణాంతర CO₂ గాఢతను పెంచుతుంది.
9. C₄ మొక్కలలో కార్బాక్సిలేజ్ అధికంగా ఉంటూ, ఆక్సిజినేజ్ చర్యను కనిష్ట స్థాయిలో ఉంచుతుంది.
   కాబట్టి C₄ మొక్కలలో రుబిస్కో ఉండదు లేదా పరిగణనలోనికి రాదు.