રંજકદ્રવ્યનો કયો ગુણધર્મ પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા શરૂ કરવા માટે જવાબદાર છે? પ્રકાશના વર્ણપટના લાલ અને વાદળી વિભાગોમાં પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર શા માટે વધારે હોય છે?

(A) પ્રકાશસંશ્લેષણ શરૂ કરવા માટે જવાબદાર રંજકદ્રવ્ય (ક્લોરોફિલ) નો મુખ્ય ગુણધર્મ તેની પ્રકાશ ઉર્જાનું શોષણ કરીને ઉત્તેજિત થવાની ક્ષમતા છે,જેના પરિણામે ઉચ્ચ-ઉર્જા ધરાવતા ઇલેક્ટ્રોન $(e^-)$ મુક્ત થાય છે.
$1$. જ્યારે ક્લોરોફિલના અણુઓ પ્રકાશનું શોષણ કરે છે,ત્યારે તેઓ ઉત્તેજિત અવસ્થામાં પહોંચે છે અને ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે. આ ઇલેક્ટ્રોન ત્યારબાદ ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ સિસ્ટમમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
$2$. ક્લોરોફિલમાં ઇલેક્ટ્રોનની ઉણપ પાણીના અણુઓના પ્રકાશ-વિઘટન (photolysis) દ્વારા મેળવેલા ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા પૂરી કરવામાં આવે છે.
પ્રકાશના વર્ણપટના લાલ અને વાદળી વિભાગોમાં પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર વધારે હોય છે કારણ કે:
$1$. ક્લોરોફિલ રંજકદ્રવ્યો વાદળી ($430-450$ $nm$) અને લાલ ($640-680$ $nm$) તરંગલંબાઇ પર મહત્તમ શોષણ વર્ણપટ ધરાવે છે.
$2$. આ તરંગલંબાઇઓ પ્રકાશસંશ્લેષી સક્રિય વિકિરણ $(PAR)$ ની શ્રેણી ($400-700$ $nm$) માં આવે છે,જે પ્રકાશ-આધારિત પ્રતિક્રિયાઓ માટે જરૂરી ઇલેક્ટ્રોનને ઉત્તેજિત કરવા માટે શ્રેષ્ઠ ઉર્જા પૂરી પાડે છે.