कुतूहल : प्रकाशसंश्लेषण

प्रकाशसंश्लेषण या क्रियेत हरितद्रव्य हे रसायन महत्त्वाचे काम करते. वनस्पतीला अन्न तयार करण्यासाठी कार्बन, हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन हे तीन घटक लागतात. ते जमिनीतून घेतलेले पाणी आणि हवेतून घेतलेले कार्बन डायऑक्साइड या दोन रसायनांपासून मिळतात. त्यामुळे वनस्पतीच्या अन्ननिर्मिती प्रक्रियेत हरितद्रव्य या रसायनाचे नेमके काम काय हा प्रश्न शिल्लक राहतो. या प्रश्नाने शास्त्रज्ञांना अनेक वर्षे पछाडले होते. अनेक शास्त्रज्ञांच्या संयुक्त प्रयत्नाने या प्रश्नाचे उत्तर मिळाले आहे.

प्रकाशसंश्लेषण क्रियेत कार्बन डायऑक्साइड आणि पाणी यांच्या एकत्रित येण्याने ग्लुकोज/शर्करा बनते. कार्बन डायऑक्साइड हे रसायन कार्बन आणि ऑक्सिजन या मूलद्रव्यापासून तयार होते, तर पाणी हे रसायन हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन या दोन मूलद्रव्यांपासून बनलेले असते. शर्करेत हायड्रोजन, ऑक्सिजन आणि कार्बन हे तीन घटक असतात. पाणी आणि कार्बन डायऑक्साइड यापासून शर्करेची निर्मिती होण्यासाठी या दोन्ही रसायनांचे विभाजन होणे आवश्यक असते. या विघटनासाठी ऊर्जा लागते. ही ऊर्जा सूर्यप्रकाशातून घेतली जाते. हे काम हरितद्रव्य करते. सूर्यप्रकाशात सात रंग असतात हे आपल्याला माहीत आहे. प्रत्येक रंगातील फोटॉनची ऊर्जा वेगवेगळी असते. त्यातल्या त्यात निळा आणि जांभळा रंग निर्माण करणारे फोटॉन सर्वाधिक ऊर्जा असलेले असतात. हेच फोटॉन हरितद्रव्य शोषून घेतात. हरितद्रव्याच्या शोषण वर्णपटाचे (स्पेक्ट्रम) चित्र सोबत दिले आहे.

जेव्हा सूर्यप्रकाश हरितद्रव्याच्या रेणूवर पडतो तेव्हा सूर्यप्रकाशातील हिरवा आणि हिरव्या रंगाच्या जवळ असलेले रंग जसे पिवळा, नारिंगी, इत्यादी परावर्तित होतात. निळय़ा आणि जांभळय़ा रंगाचे किरणच हरितद्रव्य शोषून घेतात. या किरणातील फोटॉनमुळे हरितद्रव्य रेणूतील इलेक्ट्रॉन सुटा होतो. हा सुटा झालेला इलेक्ट्रॉन पाणी आणि कार्बन डायऑक्साइड रेणूंचे विघटन घडवून आणतो. एकदा या रसायनातील हायड्रोजन, ऑक्सिजन आणि कार्बन हे घटक वेगळे झाले की ते ठरावीक प्रमाणात एकत्र येऊन शर्करेचा रेणू बनतो. प्रकाशसंश्लेषण अभिक्रियेत ऑक्सिजन बाहेर पडतो.             

– डॉ. सुधाकर आगरकर  मराठी विज्ञान परिषद

ईमेल : office@mavipa.org

संकेतस्थळ : http://www.mavipa.org