Factors affecting photosynthesis Questions in Gujarati

(D) કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ એ પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે એક મુખ્ય મર્યાદિત પરિબળ છે.
સામાન્ય વાતાવરણીય સ્થિતિમાં,$CO_2$ નું પ્રમાણ આશરે $360-400 \ ppm$ હોય છે.
મોટાભાગની $C_3$ વનસ્પતિઓ ઉચ્ચ $CO_2$ સાંદ્રતા ($500-600 \ ppm$ સુધી) પર પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર અને જૈવભાર ઉત્પાદનમાં વધારો દર્શાવે છે,જેને $CO_2$ ફર્ટિલાઇઝેશન ઇફેક્ટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,$400 \ ppm$ ની સાંદ્રતા એ વનસ્પતિમાં તંદુરસ્ત વૃદ્ધિ અને પ્રકાશસંશ્લેષણને પ્રોત્સાહન આપતી શ્રેણીમાં જ છે.

(B) સ્વાંગીકરણ કોષો (પર્ણમધ્ય કોષો) માં પ્રકાશસંશ્લેષણની નીપજો,જેમ કે શર્કરા અને સ્ટાર્ચનો ભરાવો થવાથી આ પ્રક્રિયામાં ફીડબેક અવરોધ (feedback inhibition) સર્જાય છે. આને નીપજ અવરોધ (product inhibition) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. જેમ જેમ આ નીપજોની સાંદ્રતા વધે છે,તેમ પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર ઘટે છે કારણ કે વનસ્પતિ સંશ્લેષિત ખોરાકનો ઉપયોગ કે વહન એટલી ઝડપથી કરી શકતી નથી કે જેથી ચયાપચયની પ્રક્રિયાનો પ્રારંભિક દર જળવાઈ રહે.

(D) પૃથ્વી પરના તમામ નિવસનતંત્રો માટે સૂર્ય એ ઉર્જાનો મુખ્ય સ્ત્રોત છે.
જોકે,આપાત સૌર વિકિરણનો માત્ર એક નાનો ભાગ જ પ્રકાશસંશ્લેષી સક્રિય વિકિરણ $(PAR)$ તરીકે ઓળખાય છે.
વનસ્પતિઓ $PAR$ ના માત્ર $2-10\%$ જેટલા ભાગનો જ ઉપયોગ કરી શકે છે.
જ્યારે પૃથ્વીની સપાટી પર પહોંચતા કુલ આપાત સૌર વિકિરણને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે,ત્યારે ઉચ્ચ કક્ષાની વનસ્પતિઓ પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દ્વારા કાર્બનિક દ્રવ્યો બનાવવા માટે માત્ર $1-2\%$ જેટલા જ સૌર ઉર્જાનો ઉપયોગ કરે છે.

(C) સોલરાઈઝેશન એ એક એવી ઘટના છે જેમાં પ્રકાશની અતિશય તીવ્રતાને કારણે હરિતદ્રવ્ય (Chlorophyll) રંજકદ્રવ્યોનું ફોટો-ઓક્સિડેશન થાય છે અને તેનો નાશ થાય છે. આ પ્રક્રિયા પ્રકાશસંશ્લેષણને અવરોધે છે અને અંતે પ્રતિક્રિયાશીલ ઓક્સિજન સ્પીસીઝના સંચયને કારણે કોષના ઘટકો અથવા વનસ્પતિના પેશીઓનું મૃત્યુ થઈ શકે છે.

(D) પ્રકાશસંશ્લેષણ એ એક જટિલ શારીરિક પ્રક્રિયા છે જેને કાર્યક્ષમ રીતે થવા માટે ઘણા મુખ્ય પરિબળોની જરૂર હોય છે।
$1$. $\text{પ્રકાશ}$: તે હરિતદ્રવ્યમાં ઇલેક્ટ્રોનને ઉત્તેજિત કરવા માટે જરૂરી ઉર્જા પૂરી પાડે છે।
$2$. $\text{હરિતદ્રવ્ય}$: આ રંજકદ્રવ્ય પ્રકાશ ઉર્જાને ગ્રહણ કરવા માટે આવશ્યક છે।
$3$. $\text{પાણી}$ $(H_2O)$: તે પ્રકાશવિભાજન દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન અને પ્રોટોનનો સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે।
$4$. $\text{કાર્બન ડાયોક્સાઈડ}$ $(CO_2)$: તે કાર્બોદિતોના સંશ્લેષણ માટે કાચો માલ છે।
$5$. $\text{યોગ્યતમ તાપમાન}$: કેલ્વિન ચક્ર અને પ્રકાશ પ્રક્રિયાઓમાં સામેલ ઉત્સેચકો ચોક્કસ તાપમાનની મર્યાદામાં શ્રેષ્ઠ રીતે કાર્ય કરે છે।
આ તમામ પરિબળો પ્રક્રિયા માટે જરૂરી હોવાથી, સાચો જવાબ $D$ છે।

(A) પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર પ્રકાશની તીવ્રતા,પ્રકાશનો ગુણ (તરંગલંબાઈ),કાર્બન ડાયોક્સાઇડની સાંદ્રતા અને તાપમાન જેવા અનેક બાહ્ય પરિબળો દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે.
પ્રકાશઅવધિ (photoperiod) મુખ્યત્વે વનસ્પતિઓમાં પુષ્પસર્જન અને અન્ય વિકાસલક્ષી પ્રક્રિયાઓને અસર કરે છે,ન કે પ્રકાશસંશ્લેષણના તાત્કાલિક દરને.
તેથી,પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર સીધી રીતે પ્રકાશઅવધિ પર આધાર રાખતો નથી.

(C) પ્રકાશસંશ્લેષણ એ પ્રકાશ પર આધારિત પ્રક્રિયા છે. જેમ પ્રકાશની તીવ્રતા વધે છે,તેમ પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર એક ચોક્કસ બિંદુ સુધી વધે છે. જો કે,ખૂબ જ વધુ પ્રકાશની તીવ્રતા પર,પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર આગળ વધતો નથી કારણ કે અન્ય પરિબળો (જેમ કે $CO_2$ ની સાંદ્રતા અથવા તાપમાન) મર્યાદિત પરિબળ બની જાય છે. વધુમાં,અત્યંત તીવ્ર પ્રકાશ ક્લોરોફિલના ફોટો-ઓક્સિડેશનનું કારણ બની શકે છે,જેનાથી પ્રકાશસંશ્લેષણના દરમાં ઘટાડો થાય છે. તેથી,પ્રકાશસંશ્લેષણ મધ્યમ પ્રકાશની તીવ્રતા પર મહત્તમ હોય છે,સતત તીવ્ર પ્રકાશ પર નહીં.

(C) બ્લેકમેનના મર્યાદિત પરિબળોના નિયમ મુજબ,કોઈપણ શારીરિક પ્રક્રિયાનો દર તે પરિબળ દ્વારા મર્યાદિત થાય છે જે તેની શ્રેષ્ઠ જરૂરિયાતની તુલનામાં સૌથી ઓછી માત્રામાં હાજર હોય છે.
વાતાવરણમાં $CO_2$ નું પ્રમાણ ખૂબ જ ઓછું $(0.03-0.04\%)$ છે,જે મોટાભાગની $C_3$ અને $C_4$ વનસ્પતિઓમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ માટેના સંતૃપ્તિ બિંદુ કરતા ઘણું ઓછું છે.
તેથી,દિવસ દરમિયાન સામાન્ય ખેતરની સ્થિતિમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે $CO_2$ ની સાંદ્રતા એ મુખ્ય મર્યાદિત પરિબળ છે.

(B) જલોદભિદ (જલીય વનસ્પતિઓ) પાણીમાં ડૂબેલી રહે છે. જોકે વાતાવરણીય $CO_2$ નું પાણીમાં પ્રસરણ ધીમું હોય છે,પરંતુ આ વનસ્પતિઓએ પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે કાર્બનના સ્ત્રોત તરીકે પાણીમાં ઓગળેલા બાયકાર્બોનેટ આયનો $(HCO_3^-)$ નો ઉપયોગ કરવા માટે અનુકૂલન સાધ્યું છે. તેથી,તેઓ પાણીમાં ઓગળેલા $CO_2$ ની ઓછી સાંદ્રતા દ્વારા મર્યાદિત હોતા નથી,કારણ કે તેઓ તેમના પેશીઓમાં $HCO_3^-$ ને કાર્યક્ષમ રીતે $CO_2$ માં રૂપાંતરિત કરી શકે છે.

(D) મર્યાદિત કારકનો સિદ્ધાંત $F.F. Blackman$ દ્વારા $1905$ માં આપવામાં આવ્યો હતો.
આ નિયમ મુજબ,જો કોઈ રાસાયણિક પ્રક્રિયા એક કરતા વધુ પરિબળો દ્વારા અસરગ્રસ્ત થતી હોય,તો તેનો દર તે પરિબળ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે જે તેના ન્યૂનતમ મૂલ્યની સૌથી નજીક હોય,કારણ કે જો આ પરિબળનું પ્રમાણ બદલવામાં આવે તો તે સીધી રીતે પ્રક્રિયાને અસર કરે છે.

(B) મર્યાદિત કારકોનો સિદ્ધાંત $F. F. Blackman$ દ્વારા $1905$ માં આપવામાં આવ્યો હતો.
આ નિયમ મુજબ,જો કોઈ રાસાયણિક પ્રક્રિયા એક કરતા વધુ પરિબળો દ્વારા અસરગ્રસ્ત થતી હોય,તો તેનો દર તે પરિબળ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે જે તેના ન્યૂનતમ મૂલ્યની સૌથી નજીક હોય છે.
આ પરિબળ પ્રક્રિયાના દરને મર્યાદિત કરવા માટે સીધી રીતે જવાબદાર છે અને તેને મર્યાદિત કારક (limiting factor) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(C) પ્રકાશસંશ્લેષણ એ ઉત્સેચકીય પ્રક્રિયા છે,અને ઉત્સેચકોની સક્રિયતા તાપમાન પર ખૂબ આધાર રાખે છે.
મોટાભાગની $C_3$ વનસ્પતિઓ માટે,પ્રકાશસંશ્લેષણ માટેનું અનુકૂલનતમ તાપમાન $20 ^\circ C$ થી $25 ^\circ C$ ની વચ્ચે હોય છે.
$C_4$ વનસ્પતિઓ માટે,અનુકૂલનતમ તાપમાન સામાન્ય રીતે ઊંચું હોય છે,જે ઘણીવાર $30 ^\circ C$ થી $45 ^\circ C$ ની વચ્ચે હોય છે.
પ્રમાણિત પાઠ્યપુસ્તકોમાં આપેલ પ્રકાશસંશ્લેષણ માટેની સામાન્ય શ્રેણીને ધ્યાનમાં લેતા,સૌથી યોગ્ય શ્રેણી $20 - 35 ^\circ C$ છે કારણ કે તે વિવિધ પ્રકારની વનસ્પતિઓ માટે શ્રેષ્ઠ સક્રિયતા સ્તરને આવરી લે છે.

(B) વળતર બિંદુ (Compensation point) એ પ્રકાશની એવી તીવ્રતા છે કે જ્યાં વનસ્પતિમાં પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર અને શ્વસનનો દર એકબીજાને સમાન હોય છે.
આ ચોક્કસ બિંદુએ,શ્વસન દરમિયાન ઉત્પન્ન થતો $CO_2$ પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા સંપૂર્ણપણે વપરાઈ જાય છે,અને પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન ઉત્પન્ન થતો $O_2$ શ્વસન દ્વારા સંપૂર્ણપણે વપરાઈ જાય છે.
તેથી,વનસ્પતિ અને તેની આસપાસના પર્યાવરણ વચ્ચે વાયુઓની કોઈ ચોખ્ખી (net) આપ-લે થતી નથી.

(C) પ્રકાશસંશ્લેષણમાં મર્યાદિત કારકનો સિદ્ધાંત $F.F. Blackman$ દ્વારા $1905$ માં આપવામાં આવ્યો હતો. આ નિયમ મુજબ,જો કોઈ રાસાયણિક પ્રક્રિયા એક કરતાં વધુ પરિબળો દ્વારા અસરગ્રસ્ત હોય,તો તેનો દર તે પરિબળ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે જે તેના લઘુત્તમ મૂલ્યની સૌથી નજીક હોય. આ પરિબળને મર્યાદિત કારક (limiting factor) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે તે પ્રક્રિયાના દરને સીધી અસર કરે છે.

(B) પ્રકાશસંશ્લેષણ એ ઉત્સેચકીય પ્રક્રિયા છે જે તાપમાન પ્રત્યે ખૂબ જ સંવેદનશીલ છે. કેલ્વિન ચક્ર અને પ્રકાશ પ્રક્રિયાઓમાં સામેલ મોટાભાગના ઉત્સેચકો માટે તાપમાનની એક ચોક્કસ શ્રેણી હોય છે. જ્યારે તાપમાન $35^{\circ}C$ થી વધે છે,ત્યારે પ્રકાશસંશ્લેષણમાં સામેલ ઉત્સેચકો (જેમ કે RuBisCO) ઝડપથી નિષ્ક્રિય થવા લાગે છે અથવા તેમની કાર્યક્ષમતા ગુમાવે છે. શ્વસન પણ ઉત્સેચકીય પ્રક્રિયા હોવા છતાં,તે સામાન્ય રીતે પ્રકાશસંશ્લેષણ કરતા વધુ તાપમાન સહન કરી શકે છે. તેથી,જ્યારે તાપમાન શ્રેષ્ઠ સ્તરથી નોંધપાત્ર રીતે વધે છે,ત્યારે પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર શ્વસનના દર કરતા વધુ તીવ્રતાથી અને ઝડપથી ઘટે છે.

(D) વનસ્પતિના નાના અંકુરોમાં ક્લોરોફિલનું નિર્માણ એ પ્રકાશ પર આધારિત પ્રક્રિયા છે.
પ્રકાશની ગેરહાજરીમાં,અંકુરો ઈટીઓલેટેડ (પીળા અને લાંબા) બની જાય છે.
જ્યારે તેમને પ્રકાશમાં લાવવામાં આવે છે,ત્યારે ક્લોરોફિલનું સંશ્લેષણ શરૂ થાય છે,જેનાથી વનસ્પતિ પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા શરૂ કરી શકે છે.
તેથી,પ્રકાશ એ ક્લોરોફિલના નિર્માણ માટેનો આવશ્યક ઘટક છે.

(B) આવૃત્ત બીજધારી વનસ્પતિઓમાં ક્લોરોફિલનું સંશ્લેષણ એ પ્રકાશ પર આધારિત પ્રક્રિયા છે.
પ્રકાશ એ ક્લોરોફિલના જૈવસંશ્લેષણ માટે જરૂરી ઉત્સેચકોને સક્રિય કરવા માટે સંકેત તરીકે કાર્ય કરે છે.
પ્રકાશની ગેરહાજરીમાં,વનસ્પતિઓ ઈટિઓલેટેડ (etiolated) બને છે અને ક્લોરોફિલ ઉત્પન્ન કરવામાં નિષ્ફળ જાય છે,જેના પરિણામે તે આછા પીળા રંગની દેખાય છે.
તેથી,આવૃત્ત બીજધારી વનસ્પતિઓમાં ક્લોરોફિલના સંશ્લેષણ માટે પ્રકાશ અનિવાર્ય છે.

(D) નિંદણનાશક એ અનિચ્છનીય વનસ્પતિઓ (નિંદણ) ને નિયંત્રિત કરવા અથવા નાશ કરવા માટે વપરાતા રસાયણો છે.
ઘણા નિંદણનાશકો,જેમ કે યુરિયા અથવા ટ્રાયઝિન જૂથના રસાયણો,પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયામાં દખલ કરીને કાર્ય કરે છે.
$1$. તેઓ પાણીના પ્રકાશપ્રેરિત વિભાજન (photolysis) ને અટકાવે છે,જે પ્રકાશ-આધારિત પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન પાણીના અણુઓનું $H^+$,ઇલેક્ટ્રોન અને $O_2$ માં વિભાજન છે.
$2$. પરિણામે,આ $O_2$ ના મુક્ત થવામાં અવરોધ પેદા કરે છે.
$3$. કેટલાક નિંદણનાશકો કાર્બનિક દ્રાવ્યો (ખોરાક) ના સ્ત્રોતથી સિંક સુધીના સ્થળાંતરમાં પણ દખલ કરે છે,જેનાથી વનસ્પતિને પોષણ મળતું બંધ થાય છે.
આ તમામ અસરો વિવિધ નિંદણનાશકોની ક્રિયા સાથે સંકળાયેલી હોવાથી,સાચો જવાબ $D$ છે.

(D) નિંદણનાશક એ અનિચ્છનીય વનસ્પતિઓ (નિંદણ) ને નિયંત્રિત કરવા અથવા નાશ કરવા માટે વપરાતા રાસાયણિક પદાર્થો છે.
ઘણા નિંદણનાશકો,જેમ કે $DCMU$ ($3$-($3$,$4$-dichlorophenyl)$-1,1-$dimethylurea),પ્રકાશસંશ્લેષણમાં ઇલેક્ટ્રોન પરિવહન શૃંખલાને અવરોધીને કાર્ય કરે છે.
ચોક્કસપણે,તેઓ પાણીના પ્રકાશપ્રેરિત વિભાજન (photolysis) ને અવરોધે છે,જે પાણીના અણુઓનું પ્રકાશ-આધારિત વિભાજન છે.
કારણ કે પાણીનું પ્રકાશપ્રેરિત વિભાજન પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન $O_2$ મુક્ત કરવા માટે જવાબદાર છે,તેથી તેનો અવરોધ સીધો જ $O_2$ ના ઉત્સર્જનને અવરોધે છે.
વધુમાં,કેટલાક નિંદણનાશકો અન્નવાહક (phloem) દ્વારા કાર્બનિક દ્રાવ્યો (શર્કરા) ના સ્થળાંતર માટે જરૂરી ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓમાં દખલ કરે છે.
તેથી,સૂચિબદ્ધ તમામ વિકલ્પો વિવિધ પ્રકારના નિંદણનાશકોની જાણીતી અસરો છે.

(A) બાહ્ય પરિબળો એ પર્યાવરણીય સ્થિતિઓ છે જે વનસ્પતિની વૃદ્ધિ અને વિકાસને અસર કરે છે.
પ્રકાશ,પાણી અને પ્રદૂષકો એ બધા પર્યાવરણીય (બાહ્ય) પરિબળો છે.
ઉત્સેચકો એ જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓને નિયંત્રિત કરવા માટે વનસ્પતિના કોષોની અંદર સંશ્લેષિત થાય છે; તેથી,તેમને આંતરિક પરિબળો ગણવામાં આવે છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
વિધાન $B$ ખોટું છે કારણ કે $C_4$ વનસ્પતિઓ ઊંચા તાપમાને પ્રકાશસંશ્લેષણનો ઊંચો દર દર્શાવે છે,જ્યારે $C_3$ વનસ્પતિઓ માટે તાપમાનનું અનુકૂલન નીચું હોય છે.
$C_4$ વનસ્પતિઓ ગરમ વાતાવરણ માટે અનુકૂલિત હોય છે અને તેમાં પ્રકાશશ્વસન (photorespiration) ઘટાડવાની પદ્ધતિ હોય છે,જે તેમને ઊંચા તાપમાને કાર્યક્ષમ બનાવે છે.
તેનાથી વિપરીત,$C_3$ વનસ્પતિઓ ઠંડા તાપમાને વધુ સારી રીતે કાર્ય કરે છે.
અન્ય વિધાનો સાચા છે:
$1$. $CO_2$ ની સાંદ્રતા $0.05\%$ સુધી વધારવી એ $C_3$ વનસ્પતિઓ માટે ખાતર જેવું કામ કરે છે.
$2$. ટામેટાં અને કેપ્સિકમ ગ્રીનહાઉસ પાક છે જે $CO_2$-સમૃદ્ધ વાતાવરણમાં ઉગાડવામાં આવે છે.
$3$. $CO_2$ સ્થાપન માટે પ્રકાશ સંતૃપ્તિ સંપૂર્ણ સૂર્યપ્રકાશના $10\%$ પર થાય છે,સિવાય કે છાયામાં ઉગતી વનસ્પતિઓ.

(C) છાયડામાં અથવા ગીચ જંગલોમાં ઉગતી વનસ્પતિઓ માટે પ્રકાશ એક મર્યાદિત પરિબળ છે કારણ કે ત્યાં પ્રકાશની તીવ્રતા ઓછી હોય છે.
જો કે,રણમાં ઉગતી વનસ્પતિઓ માટે પ્રકાશ પુષ્કળ પ્રમાણમાં ઉપલબ્ધ હોય છે અને તે ભાગ્યે જ મર્યાદિત પરિબળ બને છે,કારણ કે તેઓ દિવસના મોટાભાગના સમય દરમિયાન સીધા સૂર્યપ્રકાશના સંપર્કમાં રહે છે.
આવા વાતાવરણમાં,પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે પાણીની ઉપલબ્ધતા અથવા તાપમાન જેવા અન્ય પરિબળો મર્યાદિત પરિબળ હોવાની શક્યતા વધુ હોય છે.

(C) મર્યાદિત પરિબળોનો નિયમ $F.F. Blackman$ દ્વારા $1905$ માં આપવામાં આવ્યો હતો.
આ નિયમ મુજબ,જો કોઈ શારીરિક પ્રક્રિયા ઘણા અલગ-અલગ પરિબળો દ્વારા નિયંત્રિત થતી હોય,તો તે પ્રક્રિયાનો દર એ પરિબળ દ્વારા મર્યાદિત થાય છે જે તેની શ્રેષ્ઠ જરૂરિયાતની તુલનામાં સૌથી ઓછા પ્રમાણમાં હાજર હોય.
આ પરિબળને મર્યાદિત પરિબળ (limiting factor) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(D) વિધાન $(I)$ સાચું છે: ગીચ જંગલો અથવા છાયાવાળા વિસ્તારોમાં જ્યાં પ્રકાશ મર્યાદિત પરિબળ છે,ત્યાં બાષ્પીભવન અને બાષ્પોત્સર્જન ઘટવાને કારણે ભેજ સામાન્ય રીતે વધારે હોય છે.
વિધાન $(II)$ સાચું છે: પ્રકાશની વધુ તીવ્રતા ક્લોરોફિલના ફોટો-ઓક્સિડેશન તરફ દોરી જાય છે,જે રંજકદ્રવ્યને નુકસાન પહોંચાડે છે અને પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર ઘટાડે છે.
વિધાન $(III)$ સાચું છે: $C_4$ વનસ્પતિઓ ઊંચા તાપમાન માટે અનુકૂલિત હોય છે અને $C_3$ વનસ્પતિઓની તુલનામાં ઊંચા તાપમાને વધુ પ્રકાશસંશ્લેષણ કાર્યક્ષમતા દર્શાવે છે,જેનું તાપમાનનું અનુકૂળ સ્તર નીચું હોય છે.
આમ,તમામ વિધાનો $(I)$,$(II)$,અને $(III)$ તથ્યાત્મક રીતે સાચા છે,તેથી કોઈ પણ વાક્ય ખોટું નથી.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) પ્રકાશસંશ્લેષણ મુખ્યત્વે ક્લોરોફિલ $a$ અને $b$ જેવા પ્રકાશસંશ્લેષી રંજકદ્રવ્યો દ્વારા પ્રકાશ ઉર્જાના શોષણ દ્વારા થાય છે.
પ્રકાશસંશ્લેષણના ક્રિયા વર્ણપટ (action spectrum) મુજબ,દ્રશ્ય પ્રકાશના વર્ણપટમાં લાલ અને વાદળી રંગના વિસ્તારમાં પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર સૌથી વધુ હોય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,લાલ પ્રકાશ પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે સૌથી વધુ અસરકારક છે,જ્યારે લીલો પ્રકાશ સૌથી ઓછો અસરકારક છે કારણ કે તે મોટાભાગે પર્ણો દ્વારા પરાવર્તિત થાય છે.

(D) સાચો જવાબ $D$ (કેપ્સિકમ) છે.
$C_3$ વનસ્પતિઓ એવી વનસ્પતિઓ છે જે કાર્બન સ્થાપન માટે પ્રાથમિક માર્ગ તરીકે કેલ્વિન ચક્રનો ઉપયોગ કરે છે.
કેપ્સિકમ $(Capsicum \text{ } annuum)$ એ $C_3$ વનસ્પતિ છે જેનો ઉપયોગ ગ્રીનહાઉસમાં ઉત્પાદન અને ગુણવત્તા વધારવા માટે કરવામાં આવે છે.
શેરડી એ $C_4$ વનસ્પતિ છે.
પાઈનસ એ અનાવૃત બીજધારી વનસ્પતિ છે અને સામાન્ય રીતે આ સંદર્ભમાં ગ્રીનહાઉસ પાક તરીકે ગણવામાં આવતી નથી.
ગાજર એ મૂળવાળો પાક છે, પરંતુ કેપ્સિકમ એ $CO_2$ ફર્ટિલાઇઝેશનના પ્રયોગોમાં $C_3$ ગ્રીનહાઉસ પાકનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.

(A) સાચું છે: $C_3$ વનસ્પતિઓ ઉચ્ચ $CO_2$ સ્તર સાથે પ્રકાશસંશ્લેષણમાં વધારો દર્શાવે છે,જ્યારે $C_4$ વનસ્પતિઓ $CO_2$ ના ઘણા ઓછા સ્તરે સંતૃપ્તિ દર્શાવે છે.
$R$ સાચું છે: વાતાવરણમાં $CO_2$ ની વર્તમાન સાંદ્રતા $0.03-0.04$ ટકા છે. સાંદ્રતામાં $0.05$ ટકા (અથવા $500 \ ppm$) સુધીનો વધારો ઘણી વનસ્પતિઓમાં,ખાસ કરીને $C_3$ વનસ્પતિઓમાં $CO_2$ ના સ્થાપન દરમાં વધારો કરે છે.

(D) સાચો જવાબ $D$ છે.
$A$: પ્રકાશની વધુ તીવ્રતા ક્લોરોફિલના ફોટો-ઓક્સિડેશનનું કારણ બને છે,જેનાથી પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર ઘટે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$B$: $C_3$ વનસ્પતિઓ વધતા $CO_2$ સ્તર પ્રત્યે પ્રતિભાવ આપે છે અને સંતૃપ્તિ $450 \ \mu L L^{-1}$ થી વધુ સ્તરે જોવા મળે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$C$: $C_3$ વનસ્પતિઓ ઊંચી $CO_2$ સાંદ્રતા સાથે પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર વધારે છે,કારણ કે તે વર્તમાન $CO_2$ સ્તર દ્વારા મર્યાદિત છે. આ વિધાન સાચું છે.
$D$: $C_4$ વનસ્પતિઓ આશરે $360 \ \mu L L^{-1}$ પર સંતૃપ્તિ દર્શાવે છે,$260 \ \mu L L^{-1}$ પર નહીં. તેથી,આ વિધાન ખોટું છે.

(C) મર્યાદિત પરિબળોનો નિયમ $F. F. Blackman$ દ્વારા $1905$ માં આપવામાં આવ્યો હતો.
આ નિયમ મુજબ,જો કોઈ રાસાયણિક પ્રક્રિયા એક કરતા વધુ પરિબળો દ્વારા અસરગ્રસ્ત થતી હોય,તો તેનો દર તે પરિબળ દ્વારા નક્કી થાય છે જે તેના લઘુત્તમ મૂલ્યની સૌથી નજીક હોય.
આ પરિબળ પ્રક્રિયાના દરને મર્યાદિત કરવા માટે સીધી રીતે જવાબદાર છે,તેથી તેને મર્યાદિત પરિબળ (limiting factor) કહેવામાં આવે છે.

(A) બ્લેકમેનનો મર્યાદિત પરિબળોનો નિયમ જણાવે છે કે જ્યારે કોઈ પ્રક્રિયાની ઝડપ ઘણા અલગ-અલગ પરિબળો દ્વારા નક્કી થતી હોય,ત્યારે તે પ્રક્રિયાનો દર સૌથી ધીમા પરિબળ દ્વારા મર્યાદિત થાય છે.
આ નિયમ $F.F. \text{Blackman}$ દ્વારા $1905$ માં ખાસ કરીને પ્રકાશસંશ્લેષણના દરના સંદર્ભમાં આપવામાં આવ્યો હતો.
આ નિયમ મુજબ,જો કોઈ વનસ્પતિ પ્રકાશસંશ્લેષણ કરતી હોય,તો તેનો દર તે પરિબળ દ્વારા નક્કી થશે જે તેની જરૂરિયાતની તુલનામાં સૌથી ઓછા પ્રમાણમાં હાજર હોય,જેમ કે પ્રકાશની તીવ્રતા,$CO_2$ ની સાંદ્રતા અથવા તાપમાન.

(D) વનસ્પતિઓ સજીવ છે જે જીવવા અને વૃદ્ધિ પામવા માટે તેમના પર્યાવરણ સાથે આંતરક્રિયા કરે છે.
બાહ્ય પરિબળો, જેને અજૈવિક પરિબળો તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે વનસ્પતિના દેહધર્મવિદ્યા અને વિકાસમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે।
$1$. $\text{પ્રકાશ}$: પ્રકાશસંશ્લેષણ, પ્રકાશાનુવર્તન અને પુષ્પસર્જન માટે આવશ્યક છે।
$2$. $\text{પાણી}$: ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ, પોષક તત્વોના વહન અને કોષોની સ્ફીતતા જાળવવા માટે જરૂરી છે।
$3$. $\text{તાપમાન}$: ઉત્સેચકીય પ્રતિક્રિયાઓ, શ્વસન અને બાષ્પોત્સર્જનના દરને અસર કરે છે।
આ તમામ પરિબળો વનસ્પતિના જીવનને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરતા હોવાથી, સાચો જવાબ $\text{ઉપરોક્ત તમામ}$ છે।

(B) સ્થલજ વસવાટમાં,વનસ્પતિઓ સ્થાનિક આબોહવા,ખાસ કરીને તાપમાન અને વરસાદની ભાતને પ્રભાવિત કરવામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.
બાષ્પોત્સર્જન એ એવી પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા વનસ્પતિના હવાઈ ભાગો,જેમ કે પર્ણોમાંથી પાણીની વરાળ સ્વરૂપે બાષ્પ બહાર નીકળે છે.
આ પ્રક્રિયા વાતાવરણમાં પાણીની વરાળ મુક્ત કરે છે,જે સ્થાનિક ભેજમાં વધારો કરે છે અને વાદળ નિર્માણ તથા વરસાદને પ્રભાવિત કરી શકે છે.
વધુમાં,બાષ્પોત્સર્જનની ઠંડક આપતી અસર આસપાસના પર્યાવરણના તાપમાનને નિયંત્રિત કરવામાં મદદ કરે છે.
તેથી,બાષ્પોત્સર્જન એ એક મુખ્ય જૈવિક પ્રક્રિયા છે જે સ્થલજ નિવસનતંત્રના સૂક્ષ્મ વાતાવરણને અસર કરે છે.

(D) મોટાભાગની દ્વિદળી વનસ્પતિઓમાં,પર્ણની નીચલી સપાટી વાયુવિનિમય માટે વધુ સારી રીતે અનુકૂલિત હોય છે કારણ કે તેમાં વાયુરંધ્રોની સંખ્યા વધુ હોય છે. વાયુરંધ્રોને નીચલી સપાટી પર રાખવાથી તે સૂર્યના સીધા કિરણોથી દૂર રહે છે,જેનાથી બાષ્પોત્સર્જનનો દર ઘટે છે,જ્યારે પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે જરૂરી $CO_2$ નું શોષણ અને $O_2$ નો નિકાલ કાર્યક્ષમ રીતે થઈ શકે છે.

(B) ભારતના પૂર્વીય રાજ્યોમાં ચોમાસાની ઋતુ દરમિયાન આકાશમાં વાદળોનું પ્રમાણ ખૂબ વધારે હોય છે.
પ્રકાશસંશ્લેષણ એ પ્રકાશ પર આધારિત પ્રક્રિયા છે.
ચોમાસા દરમિયાન,સતત વાદળછાયા વાતાવરણને કારણે છોડ સુધી પહોંચતા સૂર્યપ્રકાશની તીવ્રતા અને સમયગાળામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થાય છે.
પ્રકાશ એ પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે મર્યાદિત પરિબળ હોવાથી,પ્રકાશની ઓછી પ્રાપ્યતાને કારણે પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર ઘટે છે,જે અંતે ડાંગરના ઉત્પાદનમાં ઘટાડો કરે છે.

(A) મર્યાદિત પરિબળોનો નિયમ $F.F. Blackman$ દ્વારા $1905$ માં આપવામાં આવ્યો હતો.
આ નિયમ મુજબ,જો કોઈ રાસાયણિક પ્રક્રિયા એક કરતા વધુ પરિબળો દ્વારા અસરગ્રસ્ત થતી હોય,તો તેનો દર તે પરિબળ દ્વારા નક્કી થાય છે જે તેના ન્યૂનતમ મૂલ્યની સૌથી નજીક હોય છે,અને આ પરિબળને મર્યાદિત પરિબળ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) જ્યારે વનસ્પતિઓ ઓછી તીવ્રતાવાળા પ્રકાશમાં (છાયાવાળી પરિસ્થિતિમાં) ઉગે છે,ત્યારે તેઓ પ્રકાશના શોષણને મહત્તમ કરવા માટે મોર્ફોલોજિકલ અને ફિઝિયોલોજિકલ અનુકૂલનો દર્શાવે છે. આવું એક અનુકૂલન એ છે કે વનસ્પતિ પ્રકાશના શોષણ માટે સપાટીનું ક્ષેત્રફળ વધારવા માટે પહોળા પર્ણો અથવા મોટા પ્રકાશસંશ્લેષી એકમો વિકસાવે છે. આનાથી વનસ્પતિ મર્યાદિત પ્રકાશની ઉપલબ્ધતા હોવા છતાં પ્રકાશસંશ્લેષણનો કાર્યક્ષમ દર જાળવી રાખે છે.

(C) સાચો જવાબ $C$ છે.
$C_3$ વનસ્પતિઓ માટે પ્રકાશસંશ્લેષણનું અનુકૂલિત તાપમાન ઓછું હોય છે,જ્યારે $C_4$ વનસ્પતિઓ ઊંચા તાપમાને વધુ સારી રીતે પ્રકાશસંશ્લેષણ કરી શકે છે.
વિકલ્પ $A$ સાચો છે કારણ કે $CO_2$ ના સ્થાપન માટે પ્રકાશની સંતૃપ્તિ સંપૂર્ણ સૂર્યપ્રકાશના $10\%$ એ થાય છે.
વિકલ્પ $B$ સાચો છે કારણ કે હાલની વાતાવરણીય $CO_2$ સાંદ્રતા $C_3$ વનસ્પતિઓ માટે મર્યાદિત છે,તેથી $0.05\%$ સુધીનો વધારો પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર વધારે છે.
વિકલ્પ $D$ સાચો છે કારણ કે ટામેટા અને કેપ્સિકમ જેવા પાકને ગ્રીનહાઉસમાં $CO_2$ ના ઊંચા પ્રમાણ સાથે ઉગાડવાથી ઉત્પાદન વધે છે.

(A) પ્રકાશસંશ્લેષણ એ ઉત્સેચકીય પ્રક્રિયા છે અને ઉત્સેચકો તાપમાન પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે. જ્યારે તાપમાન $35^{\circ}C$ થી વધે છે,ત્યારે પ્રકાશસંશ્લેષણમાં સામેલ ઉત્સેચકો (જેમ કે RuBisCO) નિષ્ક્રિય (denature) થવા લાગે છે,જેના પરિણામે પ્રકાશસંશ્લેષણના દરમાં ઝડપથી ઘટાડો થાય છે. તેની સામે,પ્રકાશસંશ્લેષણની તુલનામાં શ્વસન ઊંચા તાપમાન પ્રત્યે ઓછું સંવેદનશીલ હોય છે. તેથી,$35^{\circ}C$ થી વધુ તાપમાને પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર શ્વસન દર કરતા વધુ ઝડપથી ઘટે છે.

(D) વાયુરંધ્રો એ વનસ્પતિના પર્ણો અને અન્ય હવાઈ ભાગોની અધિસ્તર પર આવેલા નાના છિદ્રો છે,જે વાયુ વિનિમય અને બાષ્પોત્સર્જનની પ્રક્રિયામાં મદદ કરે છે.
પાણીમાં સંપૂર્ણ ડૂબેલી જલજ વનસ્પતિઓમાં વાયુરંધ્રો ગેરહાજર હોય છે,કારણ કે તેમાં વાયુ વિનિમય સીધું જ વનસ્પતિની સપાટી દ્વારા પાણીમાં પ્રસરણ (diffusion) દ્વારા થાય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) $CO_2$ વળતર બિંદુ ($CO_2$ compensation point) એ વાતાવરણમાં $CO_2$ ની તે ચોક્કસ સાંદ્રતા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે જ્યાં પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર શ્વસનના દરની બરાબર હોય છે.
આ બિંદુએ,વનસ્પતિ અને વાતાવરણ વચ્ચે $CO_2$ ની ચોખ્ખી આપ-લે શૂન્ય હોય છે,જેનો અર્થ છે કે શ્વસન દ્વારા ઉત્પન્ન થતો $CO_2$ સંપૂર્ણપણે પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા વપરાઈ જાય છે.
તેથી,વિધાન સાચું છે.
કારણ જણાવે છે કે વળતર બિંદુ ત્યારે પ્રાપ્ત થાય છે જ્યારે $CO_2$ નો ઉપયોગ શ્વસન દ્વારા ઉત્પન્ન થતા $CO_2$ કરતા ઓછો હોય છે,જે ખોટું છે.
વળતર બિંદુ પર,$CO_2$ ના ઉપયોગનો દર અને $CO_2$ મુક્ત થવાનો દર (શ્વસન) એકબીજાને સમાન હોય છે.
તેથી,વિધાન સાચું છે,પરંતુ કારણ ખોટું છે.

(A) $D.C.M.U.$ (Dichlorophenyl dimethyl urea) એક શક્તિશાળી નીંદણનાશક છે જે પ્રકાશસંશ્લેષણ અવરોધક તરીકે કાર્ય કરે છે.
તે ખાસ કરીને $PSII$ (Photosystem $II$) થી પ્લાસ્ટોક્વિનોન સુધીના ઇલેક્ટ્રોન પ્રવાહને $Q_B$ બાઈન્ડિંગ સાઇટ સાથે જોડાઈને અટકાવે છે.
ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઇન બ્લોક થવાને કારણે,પાણીનું પ્રકાશવિભાજન (જેને ઓક્સિડાઇઝ્ડ $P_{680}$ રિએક્શન સેન્ટર માટે ઇલેક્ટ્રોનના સતત પુરવઠાની જરૂર હોય છે) પણ અટકી જાય છે.
તેથી,વિધાન અને કારણ બંને સાચા છે,અને કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી આપે છે.

(N/A) પ્રકાશ એ પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે એક મર્યાદિત પરિબળ છે. જ્યારે પાંદડા છાયડામાં હોય છે ત્યારે તેમને પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે ઓછો પ્રકાશ મળે છે.
તેથી,છાયડામાં રહેલા પાંદડા કે છોડ સૂર્યપ્રકાશમાં રાખેલા પાંદડા કે છોડની તુલનામાં ઓછું પ્રકાશસંશ્લેષણ કરે છે.
પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર વધારવા માટે,છાયડામાં રહેલા પાંદડાઓમાં ક્લોરોફિલ રંજકદ્રવ્યોનું પ્રમાણ વધુ હોય છે.
ક્લોરોફિલના આ વધારાને કારણે પાંદડા વધુ પ્રકાશનું શોષણ કરી શકે છે,જે પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયાને અનુકૂળ બનાવે છે.
આથી,છાયડામાં રહેલા પાંદડા કે છોડ સૂર્યપ્રકાશમાં રાખેલા પાંદડા કે છોડ કરતા વધુ ઘેરા લીલા રંગના દેખાય છે.

(N/A) પ્રકાશ એ વિસ્તારમાં મર્યાદિત પરિબળ છે જ્યાં પ્રકાશની તીવ્રતામાં વધારા સાથે પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર રેખીય રીતે વધે છે. આપેલ આલેખમાં,આ પ્રથમ તીર દ્વારા દર્શાવેલ પ્રારંભિક વધતા વિસ્તારને અનુરૂપ છે.
$(b)$ જે વિસ્તારમાં પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર અચળ થઈ જાય છે (પ્લેટુ વિસ્તાર),ત્યાં પ્રકાશ હવે મર્યાદિત પરિબળ રહેતું નથી. અન્ય પરિબળો જેવા કે તાપમાન,કાર્બન ડાયોક્સાઇડની સાંદ્રતા અથવા પાણીની ઉપલબ્ધતા મર્યાદિત પરિબળો બને છે.
$(c)$ જે બિંદુએ વક્ર સપાટ થાય છે તે પ્રકાશ સંતૃપ્તિ બિંદુ (light saturation point) દર્શાવે છે. આ તીવ્રતા પર,પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર તેના મહત્તમ સ્તરે પહોંચે છે,અને પ્રકાશની તીવ્રતામાં વધુ વધારો કરવાથી પ્રકાશસંશ્લેષણના દરમાં વધારો થતો નથી.

(N/A) પ્રકાશસંશ્લેષણ આંતરિક અને બાહ્ય બંને પરિબળો દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે.
આંતરિક પરિબળો: તેમાં પર્ણોની સંખ્યા,કદ,ઉંમર અને ગોઠવણી,મધ્યપર્ણ કોષો અને હરિતકણો,આંતરિક $CO_2$ સાંદ્રતા અને ક્લોરોફિલનું પ્રમાણ સામેલ છે.
બ્લેકમેનનો સીમિત પરિબળનો નિયમ: જો કોઈ રાસાયણિક પ્રક્રિયા એક કરતા વધુ પરિબળો દ્વારા અસરગ્રસ્ત હોય,તો તેનો દર તે પરિબળ દ્વારા નક્કી થાય છે જે તેના ન્યૂનતમ મૂલ્યની સૌથી નજીક હોય. જો આ પરિબળનું પ્રમાણ બદલવામાં આવે તો તે સીધી રીતે પ્રક્રિયાને અસર કરે છે.
બાહ્ય પરિબળો:
$1$. પ્રકાશ: ઓછી પ્રકાશની તીવ્રતા પર આપાત પ્રકાશ અને $CO_2$ ના સ્થાપન વચ્ચે સીધો સંબંધ છે. વધુ તીવ્રતા પર,અન્ય પરિબળો સીમિત બનતા દર સ્થિર થઈ જાય છે. પ્રકાશ સંતૃપ્તિ સંપૂર્ણ સૂર્યપ્રકાશના $10\%$ પર થાય છે. વધુ પડતો પ્રકાશ ક્લોરોફિલના વિઘટનનું કારણ બની શકે છે.
$2$. કાર્બન ડાયોક્સાઇડ સાંદ્રતા: $CO_2$ એ પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે મુખ્ય સીમિત પરિબળ છે. વાતાવરણમાં તેની સાંદ્રતા ઓછી $(0.03-0.04\%)$ છે. $C_3$ અને $C_4$ વનસ્પતિઓ અલગ રીતે પ્રતિભાવ આપે છે; $C_4$ વનસ્પતિઓ $360 \mu l L^{-1}$ પર સંતૃપ્ત થાય છે,જ્યારે $C_3$ વનસ્પતિઓ $450 \mu l L^{-1}$ થી વધુ સાંદ્રતાએ સંતૃપ્ત થાય છે.
$3$. તાપમાન: અંધકાર પ્રક્રિયાઓ ઉત્સેચકીય હોવાથી તાપમાન પ્રત્યે સંવેદનશીલ છે. $C_3$ વનસ્પતિઓની તુલનામાં $C_4$ વનસ્પતિઓ ઊંચા તાપમાન માટે અનુકૂલિત હોય છે. ઉષ્ણકટિબંધીય વનસ્પતિઓનું તાપમાનનું ઇષ્ટતમ મૂલ્ય સમશીતોષ્ણ વનસ્પતિઓ કરતા વધારે હોય છે.
$4$. પાણી: પાણીની અછતને કારણે વાયુરંધ્રો બંધ થઈ જાય છે,જે $CO_2$ ની પ્રાપ્યતા ઘટાડે છે. તે પર્ણોને કરમાવી દે છે,જેનાથી સપાટીનું ક્ષેત્રફળ અને ચયાપચયની પ્રવૃત્તિ ઘટે છે.

(D) પ્રકાશ પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયાને ત્રણ મુખ્ય રીતે અસર કરે છે:
$1$. પ્રકાશની તીવ્રતા: પ્રકાશની તીવ્રતા વધવાથી પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર વધે છે,જોકે ખૂબ વધારે તીવ્રતા ક્લોરોફિલના વિઘટન (photo-oxidation) તરફ દોરી શકે છે.
$2$. પ્રકાશની ગુણવત્તા: દ્રશ્ય વર્ણપટ $(400-700 \ nm)$ પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે સૌથી અસરકારક છે,જેમાં લાલ અને વાદળી પ્રકાશ ક્લોરોફિલ દ્વારા સૌથી વધુ શોષાય છે.
$3$. પ્રકાશનો સમયગાળો: પ્રકાશના સંપર્કનો સમયગાળો સમય જતાં કુલ પ્રકાશસંશ્લેષણની ઉપજને અસર કરે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $D$ છે.

(N/A) $CO_2$ ની સાંદ્રતા એ પ્રકાશસંશ્લેષણ માટેનું મુખ્ય મર્યાદિત પરિબળ છે.
$1$. $C_3$ વનસ્પતિઓ: આ વનસ્પતિઓમાં $450 \ \mu L/L$ સુધી $CO_2$ ની સાંદ્રતા વધવાથી પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર વધે છે. $RuBisCO$ ઉત્સેચક $CO_2$ પ્રત્યે ઓછી આકર્ષણ શક્તિ ધરાવે છે અને તે ઓક્સિજનેઝ તરીકે પણ કાર્ય કરે છે,તેથી $CO_2$ નું ઊંચું પ્રમાણ પ્રકાશશ્વસન (photorespiration) ને અટકાવે છે,જેનાથી ઉત્પાદકતામાં વધારો થાય છે.
$2$. $C_4$ વનસ્પતિઓ: આ વનસ્પતિઓ $CO_2$ ના ઘણા નીચા સ્તરે (આશરે $360 \ \mu L/L$) સંતૃપ્ત થઈ જાય છે. $C_4$ વનસ્પતિઓમાં $CO_2$ ને સાંદ્ર કરવાની પદ્ધતિ ($C_4$ ચક્ર) હોય છે,જે સુનિશ્ચિત કરે છે કે $RuBisCO$ ઊંચા $CO_2$ વાતાવરણમાં કાર્ય કરે,તેથી $C_3$ વનસ્પતિઓની તુલનામાં $C_4$ વનસ્પતિઓમાં $CO_2$ ની ઊંચી સાંદ્રતા પર પ્રકાશસંશ્લેષણમાં નોંધપાત્ર વધારો જોવા મળતો નથી.

(A) $CO_2$ ની સાંદ્રતા એ પ્રકાશસંશ્લેષણ માટેનું એક મુખ્ય મર્યાદિત પરિબળ છે.
$C_3$ વનસ્પતિઓ $450 \mu L L^{-1}$ જેટલી $CO_2$ ની સાંદ્રતાએ સંતૃપ્તિ દર્શાવે છે.
$C_4$ વનસ્પતિઓ $360 \mu L L^{-1}$ જેટલી $CO_2$ ની સાંદ્રતાએ સંતૃપ્તિ દર્શાવે છે.
આમ,$C_3$ વનસ્પતિઓ ઊંચી $CO_2$ સાંદ્રતા પ્રત્યે પ્રતિભાવ આપે છે અને $C_4$ વનસ્પતિઓની સરખામણીમાં ઊંચા સ્તરે પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર વધારે દર્શાવે છે,કારણ કે $C_4$ વનસ્પતિઓ નીચા સ્તરે સંતૃપ્ત થઈ જાય છે.

(B) પ્રકાશસંશ્લેષણ પર તાપમાનની અસર $C_3$ અને $C_4$ વનસ્પતિઓમાં તેમના અલગ-અલગ પ્રકાશસંશ્લેષણ માર્ગોને કારણે અલગ-અલગ હોય છે.
$C_4$ વનસ્પતિઓ ઊંચા તાપમાન પ્રત્યે પ્રતિભાવ આપે છે અને $C_3$ વનસ્પતિઓની તુલનામાં ઊંચા તાપમાને પ્રકાશસંશ્લેષણનો ઊંચો દર દર્શાવે છે.
$C_3$ વનસ્પતિઓ નીચું તાપમાન શ્રેષ્ઠતમ (optimum) ધરાવે છે,જે સામાન્ય રીતે $20^{\circ}C$ થી $25^{\circ}C$ ની વચ્ચે હોય છે.
$C_4$ વનસ્પતિઓ ઊંચું તાપમાન શ્રેષ્ઠતમ ધરાવે છે,જે સામાન્ય રીતે $30^{\circ}C$ થી $45^{\circ}C$ ની વચ્ચે હોય છે.
તેથી,$C_4$ વનસ્પતિઓ ગરમ આબોહવા માટે વધુ અનુકૂલિત હોય છે.

(N/A) ના,સમુદ્રમાં અલગ-અલગ ઊંડાઈએ રહેલા પ્રકાશસંશ્લેષી સજીવો સમાન ગુણવત્તા અને જથ્થાનો પ્રકાશ મેળવતા નથી. જેમ ઊંડાઈ વધે છે,તેમ પ્રકાશની તીવ્રતા ઘટે છે (જથ્થાત્મક ફેરફાર) અને પ્રકાશની ગુણવત્તા પણ બદલાય છે કારણ કે પાણી પ્રકાશની વિવિધ તરંગલંબાઇઓનું અલગ-અલગ દરે શોષણ કરે છે (ગુણાત્મક ફેરફાર).
આ પરિસ્થિતિઓમાં અનુકૂલન સાધવા માટે,સજીવો પાસે વિવિધ પ્રકાશસંશ્લેષી રંજકદ્રવ્યો હોય છે જે તેમની સંબંધિત ઊંડાઈએ ઉપલબ્ધ પ્રકાશની ચોક્કસ તરંગલંબાઇને શોષી શકે છે:
$1$. લીલી લીલ (Chlorophyceae): તેમાં Chlorophyll-$a$ અને Chlorophyll-$b$ હોય છે,જે લાલ અને જાંબલી-વાદળી પ્રકાશને શોષવામાં કાર્યક્ષમ છે,જે સામાન્ય રીતે છીછરા પાણીમાં જોવા મળે છે.
$2$. બદામી લીલ (Phaeophyceae): તેમાં Chlorophyll-$a$,$c$ અને સહાયક રંજકદ્રવ્ય Fucoxanthin હોય છે,જે લીલા અને પીળા પ્રકાશને શોષવામાં મદદ કરે છે.
$3$. લાલ લીલ (Rhodophyceae): તેમાં Chlorophyll-$a$,$d$ અને સહાયક રંજકદ્રવ્ય Phycoerythrin હોય છે,જે વાદળી-લીલા પ્રકાશને શોષવામાં અત્યંત અસરકારક છે,જે સમુદ્રમાં વધુ ઊંડે સુધી પહોંચે છે.

(B) પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર પ્રકાશની તીવ્રતા અને ગુણવત્તા દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે.
ઉષ્ણકટિબંધીય વર્ષાવનોના નીચેના સ્તરે ઉગતા છોડ ઓછી પ્રકાશની સ્થિતિમાં અનુકૂલિત થયા છે.
આ છોડમાં વિશિષ્ટ રંજકદ્રવ્યો અને પર્ણની રચનાઓ હોય છે જે તેમને જંગલના તળિયે પહોંચતા ગળાયેલા પ્રકાશને અસરકારક રીતે પકડવા અને તેનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે.
તેથી,તેઓ ઓછી પ્રકાશની તીવ્રતામાં પણ પ્રકાશસંશ્લેષણ કરી શકે છે,જોકે સીધા સૂર્યપ્રકાશમાં રહેલા છોડની તુલનામાં પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર ઓછો હોઈ શકે છે.