व्याख्या कीजिए: हैच-स्लैक पथ कहाँ देखा जाता है?

(N/A) हैच-स्लैक पथ,जिसे $C_{4}$ पथ के रूप में भी जाना जाता है,उन पौधों में देखा जाता है जो शुष्क उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों के अनुकूल होते हैं।
इन पौधों में $C_{4}$ ऑक्सालोएसेटिक एसिड पहला $CO_{2}$ स्थिरीकरण उत्पाद होता है। वे मुख्य जैवसंश्लेषण पथ के रूप में $C_{3}$ पथ या केल्विन चक्र का उपयोग करते हैं।
$C_{4}$ पौधों की पत्तियों की आंतरिक विशेषताएं:
$(1)$ $C_{4}$ पौधों में एक विशेष प्रकार की पत्ती की शारीरिक रचना होती है और वे उच्च तापमान को सहन कर सकते हैं।
$(2)$ वे उच्च प्रकाश तीव्रता के प्रति सकारात्मक प्रतिक्रिया दिखाते हैं।
$(3)$ उनमें प्रकाशश्वसन (photorespiration) नामक प्रक्रिया का अभाव होता है।
$(4)$ वे अधिक बायोमास उत्पादकता प्रदर्शित करते हैं।
$(5)$ पत्तियों के ऊर्ध्वाधर खंड में,मध्योतक (mesophyll) कोशिकाएं एक विशिष्ट पैटर्न में व्यवस्थित दिखाई देती हैं।
$(6)$ $C_{4}$ पौधों में संवहनी बंडलों के चारों ओर की विशेष रूप से बड़ी कोशिकाओं को बंडल म्यान (bundle sheath) कोशिकाएं कहा जाता है,और ऐसी शारीरिक रचना वाली पत्तियों को 'क्रांज़' (Kranz) शारीरिक रचना कहा जाता है।
$(7)$ यहाँ 'क्रांज़' का अर्थ 'माला' (wreath) है जो कोशिकाओं की व्यवस्था को दर्शाता है।
$(8)$ बंडल म्यान संवहनी बंडलों के चारों ओर कई परतें बना सकती है।
$(9)$ ये कोशिकाएं बड़ी संख्या में क्लोरोप्लास्ट,गैसीय विनिमय के लिए अभेद्य मोटी दीवारों और अंतरकोशिकीय स्थानों की अनुपस्थिति द्वारा पहचानी जाती हैं।
$(10)$ यदि हम मक्का या ज्वार जैसे $C_{4}$ पौधों की पत्तियों का एक खंड काटते हैं,तो हम क्रांज़ शारीरिक रचना और मध्योतक कोशिकाओं का वितरण देख सकते हैं।
$C_{4}$ पथ के चरण:
चरण $1$: वायुमंडलीय $CO_{2}$ मध्योतक कोशिकाओं में प्रवेश करता है जहाँ प्राथमिक $CO_{2}$ स्वीकर्ता $3-$कार्बन अणु फॉस्फोइनोलपाइरूवेट $(PEP)$ है। इस $CO_{2}$ स्थिरीकरण के लिए जिम्मेदार एंजाइम $PEP$ कार्बोक्सिलेज $(PEPcase)$ है। मध्योतक कोशिकाओं में $RuBisCO$ का अभाव होता है। $C_{4}$ एसिड $OAA$ बनता है: $CO_{2} + PEP \xrightarrow{PEPcase} OAA$.
चरण $2$: $OAA$ मध्योतक कोशिकाओं में मैलिक एसिड या एस्पार्टिक एसिड जैसे अन्य $4-$कार्बन यौगिक बनाता है,जिन्हें बंडल म्यान कोशिकाओं में ले जाया जाता है। बंडल म्यान कोशिकाओं में,ये $C_{4}$ एसिड $CO_{2}$ और एक $3-$कार्बन अणु (पाइरूविक एसिड) को मुक्त करने के लिए टूट जाते हैं।
चरण $3$: $3-$कार्बन अणु को वापस मध्योतक में ले जाया जाता है जहाँ यह $ATP$ की उपस्थिति में फिर से $PEP$ में परिवर्तित हो जाता है,जिससे चक्र पूरा हो जाता है।
चरण $4$: बंडल म्यान कोशिकाओं में मुक्त $CO_{2}$ $C_{3}$ या केल्विन पथ में प्रवेश करता है। बंडल म्यान कोशिकाएं रिबुलोज बिसफॉस्फेट कार्बोक्सिलेज-ऑक्सीजनेज $(RuBisCO)$ एंजाइम से भरपूर होती हैं लेकिन उनमें $PEPcase$ का अभाव होता है।