वर्णक (pigment) का कौन सा गुण प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया को शुरू करने के लिए जिम्मेदार है? प्रकाश के स्पेक्ट्रम के लाल और नीले क्षेत्रों में प्रकाश संश्लेषण की दर अधिक क्यों होती है?

(A) प्रकाश संश्लेषण शुरू करने के लिए जिम्मेदार वर्णक (क्लोरोफिल) का प्राथमिक गुण प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करके उत्तेजित होने की क्षमता है,जिससे उच्च-ऊर्जा वाले इलेक्ट्रॉन $(e^-)$ उत्सर्जित होते हैं।
$1$. जब क्लोरोफिल के अणु प्रकाश को अवशोषित करते हैं,तो वे उत्तेजित अवस्था में पहुँच जाते हैं और इलेक्ट्रॉन खो देते हैं। ये इलेक्ट्रॉन फिर इलेक्ट्रॉन परिवहन प्रणाली में स्थानांतरित कर दिए जाते हैं।
$2$. क्लोरोफिल में इलेक्ट्रॉन की कमी को पानी के अणुओं के प्रकाश-अपघटन (photolysis) से प्राप्त इलेक्ट्रॉनों द्वारा पूरा किया जाता है।
प्रकाश के स्पेक्ट्रम के लाल और नीले क्षेत्रों में प्रकाश संश्लेषण की दर अधिक होती है क्योंकि:
$1$. क्लोरोफिल वर्णकों में नीली ($430-450$ $nm$) और लाल ($640-680$ $nm$) तरंग दैर्ध्य पर अधिकतम अवशोषण स्पेक्ट्रम होता है।
$2$. ये तरंग दैर्ध्य प्रकाश संश्लेषी सक्रिय विकिरण $(PAR)$ सीमा ($400-700$ $nm$) के भीतर आते हैं,जो प्रकाश-निर्भर प्रतिक्रियाओं के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करने के लिए इष्टतम ऊर्जा प्रदान करते हैं।