BPSC 70वीं CCE पुनर्परीक्षा प्रारंभिक सामान्य अध्ययन · प्रश्न 31 / 142

सही — (a), स्ट्रोमा। प्रकाश संश्लेषण क्लोरोप्लास्ट के भीतर दो जुड़ी हुई प्रावस्थाओं में चलता है, और वे दोनों उसके दो अलग-अलग कक्षों में घटित होती हैं। प्रकाश अभिक्रिया थाइलैकॉइड झिल्लियों पर होती है — वे चपटी थैलियाँ जो एक के ऊपर एक चढ़कर ग्रैना बनाती हैं — क्योंकि प्रकाश-तंत्र (फोटोसिस्टम), क्लोरोफिल वर्णक, इलेक्ट्रॉन परिवहन शृंखला और ATP सिंथेज़ उन्हीं झिल्लियों में धँसे होते हैं। यही अभिक्रिया जल का विघटन करती है, ऑक्सीजन मुक्त करती है और दो ऊर्जा-वाहक — ATP तथा NADPH — बनाती है। इसके बाद अन्धेरी अभिक्रिया, जिसका उचित नाम जैवसंश्लेषी प्रावस्था या कैल्विन चक्र है, उन्हीं वाहकों को लेकर कार्बन डाइऑक्साइड को कार्बोहाइड्रेट में स्थिर करती है। इसके एंज़ाइम — सबसे बढ़कर RuBisCO, पृथ्वी का सर्वाधिक प्रचुर प्रोटीन — किसी झिल्ली में नहीं, बल्कि स्ट्रोमा में घुले रहते हैं, यानी उस रंगहीन तरल आधात्री में जो क्लोरोप्लास्ट को भरती है और ग्रैना को चारों ओर से घेरे रहती है। इसलिए अन्धेरी अभिक्रिया का वास्तविक स्थल स्ट्रोमा है और विकल्प (a) सही है। नाम जो दो बातें छिपा लेता है, उन्हें ध्यान में रखिए। अन्धेरी अभिक्रिया वह अभिक्रिया नहीं है जिसके लिए अंधकार आवश्यक हो; इसे 'अन्धेरी' केवल इसलिए कहते हैं कि इसे स्वयं प्रकाश की आवश्यकता नहीं होती, और जीवित पत्ती में यह दिन के उजाले में ही चलती है, उसी ATP और NADPH के बल पर जिन्हें बगल में प्रकाश अभिक्रिया बना रही होती है। और प्रश्न-वाक्य में छपा शब्द 'साइटोप्लास्ट' क्लोरोप्लास्ट के लिए हुई छपाई-चूक है — पेपर ऐसा ही छपा है और यह कार्ड उसे सुधारता नहीं, परन्तु किसी पाठक को भ्रमित नहीं होना चाहिए: अन्धेरी अभिक्रिया क्लोरोप्लास्ट के भीतर होती है, कोशिका के सामान्य कोशिकाद्रव्य में नहीं। विकल्प (b) और (c) दोनों थाइलैकॉइड तंत्र के ही अंगों के नाम हैं, जो प्रकाश अभिक्रिया का क्षेत्र है, और चूँकि (a) सही है इसलिए बचाव वाला विकल्प टिक नहीं सकता।

• (b)ग्रैनम — ग्रैनम थाइलैकॉइडों का एक ढेर है — क्लोरोप्लास्ट के इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मचित्र में दिखने वाली सिक्कों की चट्टी जैसी संरचना — और वहाँ प्रकाश अभिक्रिया होती है, अन्धेरी नहीं। प्रकाश-तंत्र और इलेक्ट्रॉन परिवहन शृंखला उन्हीं झिल्लियों में बैठते हैं, क्योंकि प्रकाश-ग्रहण के लिए वर्णक अणुओं की एक व्यवस्थित पंक्ति चाहिए जो अपनी जगह पर स्थिर रहे — और यह किसी तरल में संभव नहीं।
• (c)ग्रैना लैमेला — ग्रैना लैमेली स्वयं थाइलैकॉइड झिल्लियाँ ही हैं, यानी वे अलग-अलग चपटी तश्तरियाँ जिनसे मिलकर एक ग्रैनम बनता है। वही कक्ष जो विकल्प (b) का है और वही उत्तर: प्रकाश अभिक्रिया, अन्धेरी नहीं। ढेर और अकेली झिल्ली को दो अलग विकल्पों के रूप में रखना प्रकाश-अभिक्रिया वाले स्थल को तीन में से दो अवसरों जैसा दिखाने का तरीका है।
• (d)उपर्युक्त में से कोई नहीं — यह इसलिए विफल होता है कि स्ट्रोमा ठीक-ठीक सही उत्तर है और सूची में मौजूद है। बचाव वाला विकल्प तभी सही होता है जब नामित हर विकल्प को ग़लत सिद्ध किया जा सके, जबकि यहाँ जैवसंश्लेषी प्रावस्था को स्ट्रोमा में रखने वाला मानक NCERT कथन ही पहला विकल्प है।

क्लोरोप्लास्ट एक द्विझिल्लीय कोशिकांग है जिसके भीतर एक तीसरा, आंतरिक झिल्ली-तंत्र भी होता है। दोनों आवरण-झिल्लियों के अन्दर स्ट्रोमा होता है — प्रोटीन-समृद्ध तरल, जिसमें क्लोरोप्लास्ट का अपना वृत्ताकार DNA, उसके राइबोसोम, मंड कण और कार्बन-स्थिरीकरण की पूरी एंज़ाइम-मशीनरी रहती है। उसी तरल में थाइलैकॉइड तंत्र लटका रहता है: चपटी झिल्ली-थैलियाँ, जो ग्रैना में चढ़ी होती हैं और एक ढेर से दूसरे ढेर तक स्ट्रोमा लैमेली से जुड़ी रहती हैं। श्रम-विभाजन भौतिकी के अनुसार है। प्रकाश पकड़ने के लिए वर्णकों और इलेक्ट्रॉन-वाहकों का एक निश्चित स्थानिक क्रम चाहिए और ऐसी झिल्ली चाहिए जिसके आर-पार प्रोटॉन पंप किए जा सकें, इसलिए प्रकाश अभिक्रिया झिल्ली-बद्ध है। कार्बन स्थिर करने के लिए एंज़ाइमों का विसरण द्वारा क्रियाधारों से मिलना ज़रूरी है, इसलिए कैल्विन चक्र विलेय है। चक्र की स्वयं तीन अवस्थाएँ हैं — कार्बोक्सिलीकरण, जिसमें RuBisCO पाँच-कार्बन शर्करा RuBP में कार्बन डाइऑक्साइड जोड़ता है; अपचयन, जो ATP और NADPH खर्च करके ट्रायोज़ फॉस्फेट बनाता है; और RuBP का पुनर्जनन, ताकि चक्र फिर घूम सके। ग्लूकोज़ का एक अणु बनाने के लिए चक्र के छह चक्कर चाहिए।

इसका उत्तर हर विकल्प से एक ही प्रश्न पूछकर निकालिए: यह झिल्ली है या तरल? ग्रैनम और ग्रैना लैमेला झिल्ली-संरचनाएँ हैं; स्ट्रोमा तरल है। फिर नियम जोड़िए — प्रकाश अभिक्रिया झिल्ली पर, अन्धेरी अभिक्रिया तरल में — और किसी एंज़ाइम का नाम याद किए बिना उत्तर निकल आता है। यह नियम आगे भी काम आता है: श्वसन की इलेक्ट्रॉन परिवहन शृंखला भी एक झिल्ली पर, यानी माइटोकॉन्ड्रिया की भीतरी झिल्ली पर होती है, जबकि क्रेब्स चक्र के एंज़ाइम माइटोकॉन्ड्रियल आधात्री में विलेय रहते हैं — और आधात्री माइटोकॉन्ड्रियन का वही है जो क्लोरोप्लास्ट का स्ट्रोमा। शब्दावली के दो जाल पहले ही हटा देना उचित है। 'अन्धेरी अभिक्रिया' का अर्थ यह नहीं कि यह रात में होती है; आधुनिक नाम 'जैवसंश्लेषी प्रावस्था' इसी ग़लत पाठ को रोकने के लिए अपनाया गया। और इस प्रश्न-वाक्य में छपा शब्द 'साइटोप्लास्ट' क्लोरोप्लास्ट के लिए आयोग की अपनी छपाई-चूक है — यह याद दिलाती है कि दोषपूर्ण प्रश्न-वाक्य को उसके स्पष्ट अभिप्राय के अनुसार पढ़ना चाहिए, उससे विचलित नहीं होना चाहिए, क्योंकि पादप कोशिका के सामान्य कोशिकाद्रव्य के लिए चारों में से कोई विकल्प अर्थ नहीं रखता।

• प्रकाश अभिक्रिया ग्रैना के रूप में चढ़ी थाइलैकॉइड झिल्लियों पर होती है, जल का विघटन कर ऑक्सीजन मुक्त करती है और ATP तथा NADPH बनाती है; अन्धेरी अभिक्रिया, यानी कैल्विन चक्र, स्ट्रोमा में होती है।
• RuBisCO — रिब्युलोज़ बिसफॉस्फेट कार्बोक्सिलेज़-ऑक्सीजनेज़ — स्ट्रोमा में कार्बन-स्थिरीकरण के पहले चरण को उत्प्रेरित करता है और पृथ्वी का सर्वाधिक प्रचुर प्रोटीन है।
• कैल्विन चक्र की तीन अवस्थाएँ हैं: कार्बोक्सिलीकरण, अपचयन और RuBP का पुनर्जनन; ग्लूकोज़ का एक अणु बनाने के लिए चक्र के छह चक्कर आवश्यक हैं।
• क्लोरोप्लास्ट दो आवरण-झिल्लियों से घिरा होता है; भीतर के स्ट्रोमा में कार्बन-स्थिरीकरण के एंज़ाइमों के साथ-साथ वृत्ताकार क्लोरोप्लास्ट DNA, राइबोसोम और मंड कण भी रहते हैं।
• यही झिल्ली-बनाम-तरल विभाजन माइटोकॉन्ड्रियन में भी लागू होता है: इलेक्ट्रॉन परिवहन शृंखला भीतरी झिल्ली पर है, जबकि क्रेब्स चक्र के एंज़ाइम आधात्री में विलेय हैं।

• 'अन्धेरी अभिक्रिया' को अंधकार में होने वाली अभिक्रिया समझ लेना। यह प्रकाश-निरपेक्ष है, और जीवित पत्ती में दिन के समय ही उस ATP तथा NADPH पर चलती है जो प्रकाश अभिक्रिया देती है।
• ग्रैनम या ग्रैना लैमेला को इसलिए चुन लेना कि वे क्लोरोप्लास्ट के कार्यशील अंग जैसे लगते हैं। वे हैं भी — पर प्रकाश अभिक्रिया के लिए।
• छपे हुए शब्द 'साइटोप्लास्ट' से भटक जाना। यह क्लोरोप्लास्ट के लिए आयोग की अपनी छपाई-चूक है; पादप कोशिका के सामान्य कोशिकाद्रव्य के लिए चारों में से कोई विकल्प अर्थ नहीं रखता।

BPSC कोशिका विज्ञान को एकल-स्थल पहचान के रूप में पूछता है — कौन-सा कोशिकांग, कौन-सा कक्ष, कौन-सा एंज़ाइम — साथ में अनुमान लगाने पर दंड देने वाला बचाव विकल्प, और पारिभाषिक शब्द हमेशा शुद्ध छपे भी नहीं होते। UPSC इसी सामग्री को प्रक्रिया बनाम कोशिकांग की सुमेलन सूची के रूप में, या इस वैचारिक प्रश्न के रूप में पूछता है कि प्रकाश संश्लेषण ऊर्जा के साथ करता क्या है — इसलिए अभ्यर्थी को दोनों जानना होता है: हर प्रक्रिया होती कहाँ है और उससे सधता क्या है।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  एंज़ाइम RuBisCO, जो कार्बन-स्थिरीकरण के पहले चरण को उत्प्रेरित करता है, कहाँ स्थित होता है?

  • (a)थाइलैकॉइड झिल्ली
  • (b)क्लोरोप्लास्ट का स्ट्रोमा
  • (c)माइटोकॉन्ड्रियल आधात्री
  • (d)कोशिका का कोशिकाद्रव्य

  उत्तर(b) क्लोरोप्लास्ट का स्ट्रोमा — जहाँ कैल्विन चक्र की पूरी विलेय एंज़ाइम-मशीनरी बैठती है। RuBisCO पृथ्वी का सर्वाधिक प्रचुर प्रोटीन है।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  कोशिकीय श्वसन में क्रेब्स चक्र के एंज़ाइम कहाँ स्थित होते हैं?

  • (a)भीतरी माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली
  • (b)माइटोकॉन्ड्रियल आधात्री
  • (c)कोशिकाद्रव्य
  • (d)बाहरी माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली

  उत्तर(b) माइटोकॉन्ड्रियल आधात्री — क्लोरोप्लास्ट जैसा ही झिल्ली-बनाम-तरल विभाजन। इलेक्ट्रॉन परिवहन शृंखला भीतरी झिल्ली पर बैठती है, ठीक वैसे ही जैसे प्रकाश अभिक्रिया थाइलैकॉइड झिल्ली पर।