प्रकाश-संश्लेषण और सीमाकारी कारक सिम्युलेटर
इस सिमुलेशन के समीकरण
| O₂ | ऑक्सीजन | बुलबुलों में मौजूद गैस; प्रकाश पानी को तोड़कर इसे छोड़ता है, और कार्बन डाइऑक्साइड शर्करा में जुड़ जाती है |
|---|
| I | पौधे पर प्रकाश की तीव्रता (प्रति m² प्रति सेकंड फ़ोटॉन के µmol) | व्युत्क्रम वर्ग नियम: दोगुनी दूरी पर, एक चौथाई प्रकाश | |
|---|---|---|---|
| I₁₀ | 10 cm पर तीव्रता | इस लैंप के लिए 800 µmol m⁻² s⁻¹; पूरी धूप लगभग 2,000 देती है | |
| d | लैंप की दूरी d (cm) |
मौजूदा मानों के साथ:
| J | अकेले प्रकाश से संभव दर (बुलबुले प्रति मिनट) | ||
|---|---|---|---|
| α | प्रकाश की प्रति इकाई बुलबुले प्रति मिनट, जब केवल प्रकाश ही सीमा हो | 0.1 | |
| e | पौधा इस रंग का कितनी अच्छी तरह उपयोग करता है | लाल 1, सफ़ेद 0.75, नीला 0.75, हरा 0.3: क्लोरोफ़िल लाल और नीला सोखता है और हरा परावर्तित करता है |
मौजूदा मानों के साथ:
| P_max | असीमित प्रकाश में एंज़ाइम जो दर पा सकते हैं (बुलबुले प्रति मिनट) | ||
|---|---|---|---|
| C | घुली हुई कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजनकार्बोनेट (mM) | नल के पानी से 0.5 mM, और मिलाया गया सोडियम हाइड्रोजनकार्बोनेट (ग्राम प्रति लीटर) से मिलने वाला हिस्सा, 84 g प्रति मोल पर | |
| f(T) | तापमान कारक | हर 10 °C पर दोगुना होता है (Q₁₀ = 2), जब तक लगभग 35 °C से ऊपर एंज़ाइम क्षतिग्रस्त होने न लगें |
मौजूदा मानों के साथ:
| P | प्रकाश-संश्लेषण की सकल दर | J और P_max में से छोटा, दोनों के बीच एक चिकने मोड़ के साथ (θ = 0.9) | |
|---|---|---|---|
| R | श्वसन | पौधा हर समय ऑक्सीजन लेता है: 25 °C पर 3 बुलबुले प्रति मिनट, हर 10 °C पर दोगुना | |
| net | छोड़े गए बुलबुले प्रति मिनट | प्रतिपूर्ति बिंदु से नीचे शून्य, जहाँ प्रकाश-संश्लेषण बस श्वसन की भरपाई करता है |
मौजूदा मानों के साथ:
प्रकाश-संश्लेषण सिम्युलेटर का उपयोग कैसे करें
- लैंप की दूरी, प्रकाश का रंग, पानी में मिलाया गया सोडियम हाइड्रोजनकार्बोनेट और पानी का तापमान सेट करें। जलीय पौधा अपने कटे तने से ऑक्सीजन के बुलबुले छोड़ता है, और जितना तेज़ प्रकाश-संश्लेषण, उतने तेज़ बुलबुले। परिणाम प्रति मिनट बुलबुले, पौधे तक पहुँचने वाला प्रकाश और इस समय दर को सीमित करने वाला कारक बताते हैं।
- चुनें कि दर को किसके सापेक्ष दिखाना है और एक मिनट तक बुलबुले गिनें दबाएँ: मिनट को छह सेकंड में तेज़ किया गया है, और गिनती चार्ट पर पीले निशान के रूप में आती है, मॉडल वक्र से थोड़ा ऊपर या नीचे, जैसे असली गिनतियाँ होती हैं। चर को कदम-दर-कदम बदलें और फिर गिनें ताकि वक्र बन जाए, फिर देखें कि वह कहाँ सपाट होता है।
- सीमाकारी कारक को बदलते देखें: दूर से प्रकाश दर को सीमित करता है, पास से कार्बन डाइऑक्साइड या तापमान, और लगभग 35 °C से ऊपर एंज़ाइम क्षतिग्रस्त होने लगते हैं। हरा प्रकाश लगभग काम नहीं करता। मोलरता कैलकुलेटर सोडियम हाइड्रोजनकार्बोनेट के ग्राम को सांद्रता में बदलता है, और एंज़ाइम गतिकी सिम्युलेटर दिखाता है कि तापमान क्यों मायने रखता है।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
प्रकाश-संश्लेषण के सीमाकारी कारक कौन से हैं?
प्रकाश की तीव्रता, कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता और तापमान। किसी भी समय दर को मुख्य रूप से वही कारक रोकता है जो सबसे कम उपलब्ध है: अगर पौधे के पास कार्बन डाइऑक्साइड कम है तो ज़्यादा प्रकाश से कुछ नहीं होता। सीमाकारी कारक बढ़ाएँ तो दर तब तक बढ़ती है जब तक कोई दूसरा कारक सीमा न बन जाए, इसीलिए दर के वक्र पहले चढ़ते हैं और फिर सपाट हो जाते हैं।
लैंप खिसकाने से प्रकाश इतना क्यों बदलता है?
छोटे लैंप का प्रकाश एक गोले पर फैलता है, इसलिए उसकी तीव्रता दूरी के वर्ग के साथ घटती है: दोगुनी दूरी पर एक चौथाई प्रकाश, तिगुनी दूरी पर नौवाँ हिस्सा। इसीलिए दर को अक्सर 1 ÷ d² के सापेक्ष दिखाया जाता है, जो प्रकाश की तीव्रता के समानुपाती है।
कम रोशनी में पौधा बुलबुले क्यों नहीं छोड़ता?
पौधे हर समय श्वसन करते हैं और ऑक्सीजन लेते हैं। कम रोशनी में प्रकाश-संश्लेषण उतनी ही ऑक्सीजन बनाता है जितनी श्वसन में खर्च होती है, या उससे कम, इसलिए बुलबुले बनाने के लिए कुछ नहीं बचता। जिस प्रकाश स्तर पर दोनों बराबर होते हैं, उसे प्रतिपूर्ति बिंदु कहते हैं।
क्या बुलबुले गिनना प्रकाश-संश्लेषण मापने का सटीक तरीका है?
यह तेज़ है पर मोटा अनुमान देता है। बुलबुलों का आकार अलग-अलग होता है, कुछ ऑक्सीजन पानी में घुल जाती है, और गैस शुद्ध ऑक्सीजन नहीं होती। उल्टे मापक सिलिंडर या सिरिंज में गैस इकट्ठा करना, या प्रोब से घुली ऑक्सीजन मापना, बेहतर संख्याएँ देता है।
यह कहता है कि WebGL बंद है।
3D दृश्य के लिए WebGL चाहिए, जो हर आधुनिक ब्राउज़र में होता है। ब्राउज़र सेटिंग में हार्डवेयर एक्सेलरेशन बंद होने या बहुत पुराने ग्राफ़िक्स ड्राइवर से यह बंद हो सकता है। हार्डवेयर एक्सेलरेशन चालू करें या दूसरा ब्राउज़र आज़माएँ।
क्या कुछ अपलोड होता है?
नहीं। सिमुलेशन आपका अपना ब्राउज़र WebGL से बनाता है; कहीं कुछ नहीं भेजा जाता, और पेज लोड होने के बाद यह ऑफ़लाइन भी चलता रहता है।