Mix Examples- Photosynthesis in Higher Plants Questions in Hindi

(C) प्रकाश संश्लेषण एक ऐसी प्रक्रिया है जो कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज और ऑक्सीजन में बदलने के लिए प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करती है।
यह प्रक्रिया मुख्य रूप से क्लोरोफिल जैसे प्रकाश संश्लेषक वर्णकों द्वारा प्रकाश के अवशोषण से संचालित होती है।
ये वर्णक प्रकाश के स्रोत की परवाह किए बिना,दृश्य स्पेक्ट्रम ($380 \ nm$ से $750 \ nm$) के भीतर प्रकाश को अवशोषित करने में सक्षम हैं।
इसलिए,प्रकाश संश्लेषण सूर्य के प्रकाश में या किसी भी कृत्रिम प्रकाश स्रोत में हो सकता है जो दृश्य सीमा के भीतर तरंग दैर्ध्य प्रदान करता है।

(B) दिन के समय,प्रकाश संश्लेषण की दर श्वसन की दर से काफी अधिक होती है।
सक्रिय पौधों में,प्रकाश संश्लेषण की दर आमतौर पर श्वसन की दर से लगभग $8$ से $10$ गुना अधिक होती है।
चूंकि प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में $CO_2$ के स्थिरीकरण के अनुपात में $O_2$ उत्पन्न होता है,और श्वसन में $CO_2$ के निकलने के अनुपात में $O_2$ का उपभोग होता है,इसलिए अनुकूल परिस्थितियों में उत्पादित ऑक्सीजन और उपभोग की गई ऑक्सीजन का अनुपात लगभग $10:1$ होता है।

(D) पारिस्थितिकी तंत्र में क्षतिपूर्ति बिंदु (compensation point) तब प्राप्त होता है जब प्रकाश संश्लेषण की दर श्वसन की दर के बराबर होती है। एक बंद एक्वेरियम प्रणाली में,यदि जंतुओं और पौधों दोनों के श्वसन द्वारा उत्पन्न $CO_2$,पौधों द्वारा प्रकाश संश्लेषण के दौरान खपत की गई $CO_2$ से पूरी तरह संतुलित हो जाती है,तो प्रणाली एक स्थिर अवस्था प्राप्त कर लेती है। निरंतर प्रकाश के तहत,यदि यह संतुलन बना रहता है,तो पर्यावरण के साथ गैसों का शुद्ध विनिमय शून्य हो जाता है,जो प्रभावी रूप से एक अनंत क्षतिपूर्ति अवधि बनाता है जहाँ प्रणाली आत्मनिर्भर बनी रहती है।

(C) एमर्सन एन्हांसमेंट प्रभाव (Emerson enhancement effect) उस घटना का वर्णन करता है जहाँ लाल और दूर-लाल (या विभिन्न तरंगदैर्ध्य) प्रकाश की उपस्थिति में प्रकाश संश्लेषण की दर, प्रत्येक तरंगदैर्ध्य को अलग-अलग प्रदान किए जाने पर प्राप्त दरों के योग से अधिक होती है।
इस परिदृश्य में, नीले प्रकाश में उपज $10$ इकाई है और लाल प्रकाश में $40$ इकाई है।
यदि प्रभाव सहक्रियात्मक है, तो संयुक्त उपज व्यक्तिगत उपज के साधारण योग ($10 + 40 = 50$ इकाई) से अधिक होनी चाहिए।
इसलिए, उपज $50$ इकाई से अधिक होनी चाहिए।
दिए गए विकल्पों में से, $60$ इकाई ही एकमात्र ऐसी संख्या है जो $50$ इकाई से अधिक है, जो एक सहक्रियात्मक प्रभाव को दर्शाती है।

(D) प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा हरे पौधे और कुछ अन्य जीव क्लोरोफिल की मदद से भोजन बनाने के लिए सूर्य के प्रकाश का उपयोग करते हैं।
इसमें प्रकाश ऊर्जा का रासायनिक ऊर्जा में रूपांतरण शामिल है।
चूंकि इसमें प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करके सरल अकार्बनिक पदार्थों ($CO_2$ और $H_2O$) से जटिल कार्बनिक यौगिकों (ग्लूकोज) का संश्लेषण शामिल है,इसलिए इसे जैविक प्रकाश-चयापचय (Biological photometabolism) प्रक्रिया के रूप में परिभाषित किया गया है।

(B) सही उत्तर $B$ है।
सामान्यतः,पौधे प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के लिए सूर्य के प्रकाश का उपयोग करते हैं।
हालाँकि,कुछ समुद्री शैवाल चांदनी जैसी कम प्रकाश तीव्रता की स्थितियों में भी प्रकाश संश्लेषण करने के लिए अनुकूलित होते हैं।
इसके अतिरिक्त,यदि प्रकाश की तीव्रता और तरंग दैर्ध्य क्लोरोफिल वर्णकों द्वारा ऊर्जा अवशोषित करने के लिए पर्याप्त हो,तो विद्युत प्रकाश जैसे कृत्रिम प्रकाश स्रोतों के तहत भी प्रकाश संश्लेषण हो सकता है।

(B) प्रकाश संश्लेषण एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें $CO_2$ का कार्बोहाइड्रेट में अपचयन (reduction) होता है,इसलिए यह एक रिडक्टिव प्रक्रिया है।
इसमें प्रकाश के रूप में ऊर्जा की आवश्यकता होती है,इसलिए यह एक ऊर्जाशोषी (endergonic) प्रक्रिया है।
इसमें सरल अकार्बनिक पदार्थों से जटिल कार्बनिक अणुओं का संश्लेषण होता है,इसलिए यह एक उपचय (anabolic) प्रक्रिया है।
अतः,प्रकाश संश्लेषण रिडक्टिव,ऊर्जाशोषी और उपचय प्रक्रिया है।

(A) प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में,पौधे सौर ऊर्जा को ग्रहण करते हैं और इसे कार्बनिक यौगिकों (ग्लूकोज) के बंधों में संचित रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
वैज्ञानिक अध्ययन बताते हैं कि इस रूपांतरण प्रक्रिया की दक्षता अपेक्षाकृत कम होती है।
विशेष रूप से,कुल आपतित सौर विकिरण का केवल $1\%$ से $2\%$ ही पौधों द्वारा रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।
यह ऊर्जा संश्लेषित कार्बोहाइड्रेट के रासायनिक बंधों में स्थितिज ऊर्जा के रूप में संचित होती है।
इसलिए,पौधों में विकिरण ऊर्जा का स्थितिज ऊर्जा में रूपांतरण की सही सीमा $1-2\%$ है।

(C) हिल की अभिक्रिया प्रकाश संश्लेषण की प्रकाश-निर्भर अभिक्रियाओं को संदर्भित करती है,जो थाइलाकोइड झिल्ली में होती हैं।
प्रकाश अभिक्रिया के प्राथमिक उत्पाद $ATP$ और $NADPH_2$ (या $NADPH$) हैं,जो रासायनिक ऊर्जा वाहक हैं।
ब्लैकमैन की अभिक्रिया प्रकाश संश्लेषण की प्रकाश-स्वतंत्र अभिक्रियाओं (केल्विन चक्र) को संदर्भित करती है,जो स्ट्रोमा में होती हैं।
ये अभिक्रियाएं कार्बन डाइऑक्साइड को ग्लूकोज में स्थिर करने के लिए प्रकाश अभिक्रिया के दौरान उत्पादित $ATP$ और $NADPH_2$ का उपयोग करती हैं।
इसलिए,उपयोग किए जाने वाले सही उत्पाद $ATP$ और $NADPH_2$ हैं।

(B) श्वसन एक चयापचय प्रक्रिया है जो उप-उत्पाद के रूप में वातावरण में $CO_2$ छोड़ती है। हालाँकि,प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के कारण वातावरण में $CO_2$ की सांद्रता अपेक्षाकृत स्थिर रहती है। प्रकाश संश्लेषण के दौरान,पौधे,शैवाल और साइनोबैक्टीरिया जैसे स्वपोषी जीव सौर ऊर्जा का उपयोग करके ग्लूकोज $(C_6H_{12}O_6)$ बनाने के लिए वातावरण से $CO_2$ का उपभोग करते हैं। श्वसन के माध्यम से $CO_2$ के निकलने और प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से $CO_2$ के उपभोग का यह निरंतर चक्र जीवमंडल में $CO_2$ के संतुलन को बनाए रखता है।

(C) ग्लूकोज का संश्लेषण पौधों में प्रकाश संश्लेषण (photosynthesis) की प्रक्रिया के दौरान होता है।
प्रकाश संश्लेषण के दौरान,पौधे सौर ऊर्जा (प्रकाश ऊर्जा) को ग्रहण करते हैं और इसे ग्लूकोज अणुओं के बंधनों में संचित रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
इसलिए,ग्लूकोज में संचित ऊर्जा का अंतिम स्रोत सूर्य है।

(C) यद्यपि सजीवों द्वारा श्वसन की प्रक्रिया के माध्यम से वायुमंडल में लगातार $CO_2$ मुक्त होती है,फिर भी प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के कारण इसकी सांद्रता अपेक्षाकृत स्थिर रहती है। प्रकाश संश्लेषण के दौरान,हरे पौधे और अन्य स्वपोषी जीव वायुमंडल से $CO_2$ को अवशोषित करते हैं और सौर ऊर्जा का उपयोग करके इसे कार्बोहाइड्रेट (ग्लूकोज) में परिवर्तित कर देते हैं। यह प्रक्रिया एक प्रमुख कार्बन सिंक के रूप में कार्य करती है,जो श्वसन द्वारा छोड़ी गई $CO_2$ को संतुलित करती है और वायुमंडलीय संतुलन बनाए रखती है।

(D) निमज्जित जलोद्भिद पौधों में (वे पौधे जो पूरी तरह से पानी में डूबे रहते हैं) रंध्रों का अभाव होता है। ये पौधे अपनी सामान्य शारीरिक सतह (अधिचर्म) के माध्यम से सीधे $CO_2$ को अवशोषित करते हैं। जलीय वातावरण में,$CO_2$ घुलित $CO_2$,कार्बोनेट्स और बाइकार्बोनेट्स के संतुलन में मौजूद रहती है। निमज्जित पौधे प्रकाश संश्लेषण के लिए इन रूपों का उपयोग कर सकते हैं। अतः,सही उत्तर $(d)$ है।

(A) ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन कोशिकीय श्वसन के दौरान माइटोकॉन्ड्रिया में होता है,जबकि फोटोफॉस्फोराइलेशन प्रकाश संश्लेषण के दौरान क्लोरोप्लास्ट में होता है।
दोनों प्रक्रियाओं में एक इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला $(ETC)$ शामिल होती है जहाँ इलेक्ट्रॉनों को झिल्ली-बद्ध प्रोटीन परिसरों की एक श्रृंखला के माध्यम से स्थानांतरित किया जाता है।
साइटोक्रोम आयरन युक्त हीमोप्रोटीन होते हैं जो माइटोकॉन्ड्रियल $ETC$ और प्रकाश संश्लेषक $ETC$ दोनों में आवश्यक इलेक्ट्रॉन वाहक के रूप में कार्य करते हैं।
इसलिए,साइटोक्रोम दोनों प्रक्रियाओं में सामान्य हैं।

(A) हरे पौधे प्रकाश की उपस्थिति में प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया करते हैं,जिससे पानी में उप-उत्पाद के रूप में $O_2$ मुक्त होती है।
मछलियों को अपने श्वसन के लिए इस घुलित $O_2$ की आवश्यकता होती है।
इसलिए,हरे पौधों की उपस्थिति ऑक्सीजन की निरंतर आपूर्ति सुनिश्चित करती है,जिससे मछलियाँ बेहतर तरीके से पनप पाती हैं।

(C) प्रकाश कई पादप प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
$1$. बीज अंकुरण अक्सर प्रकाश द्वारा नियंत्रित होता है (फोटोब्लास्टी)।
$2$. पुष्पन (Flowering) प्रकाशकालिता (photoperiodism) द्वारा नियंत्रित होता है।
$3$. भोजन निर्माण (प्रकाश संश्लेषण) सीधे प्रकाश पर निर्भर है।
$4$. परासरण (Osmosis) एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से पानी की गति से जुड़ी एक भौतिक प्रक्रिया है और निषेचन युग्मकों का संलयन है; इनमें से कोई भी प्रक्रिया सीधे प्रकाश द्वारा नियंत्रित या प्रभावित नहीं होती है।

(B) प्रकाश संश्लेषण पृथ्वी पर जीवन के अस्तित्व के लिए सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रिया है।
यह लगभग सभी जीवित जीवों के लिए कार्बनिक भोजन का प्राथमिक स्रोत है।
यह एकमात्र ऐसी जैविक प्रक्रिया भी है जो वायुमंडल में $O_2$ छोड़ती है,जो वायवीय जीवों के श्वसन के लिए आवश्यक है।

(D) सूर्य से ऊर्जा पृथ्वी पर विद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप में,विशेष रूप से $photons$ (प्रकाश कणों) के रूप में पहुँचती है।
ये $photons$ प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के दौरान पौधों के क्लोरोफिल वर्णकों में मौजूद $electrons$ द्वारा ग्रहण किए जाते हैं।
इसलिए,सही क्रम $photons$ और $electrons$ है।

(A) 'Sun basket' शब्द का प्रयोग रूपक के रूप में हरे पौधों के लिए किया जाता है।
हरे पौधों को 'Sun basket' कहा जाता है क्योंकि वे प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से सौर ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा (भोजन) में परिवर्तित करते हैं।
यह संचित ऊर्जा पृथ्वी पर लगभग सभी जीवित जीवों के लिए ऊर्जा का प्राथमिक स्रोत है।

(B) प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसमें $CO_2$ का कार्बोहाइड्रेट में अपचयन (reduction) होता है,इसलिए यह एक अपचयी (reductive) प्रक्रिया है।
इसमें प्रकाश के रूप में ऊर्जा की आवश्यकता होती है,इसलिए यह एक ऊष्माशोषी प्रक्रिया है।
इसमें सरल अकार्बनिक पदार्थों से जटिल कार्बनिक अणुओं का संश्लेषण होता है,इसलिए यह एक उपचयी (anabolic) प्रक्रिया है।
अतः,प्रकाश संश्लेषण एक अपचयी (reductive),ऊष्माशोषी,उपचयी (anabolic) प्रक्रिया है।

(D) प्रकाश संश्लेषी बैक्टीरिया कई मूलभूत तरीकों से हरे पौधों से भिन्न होते हैं:
$1$. वर्णक: बैक्टीरिया में बैक्टीरियोक्लोरोफिल होता है,जो हरे पौधों में पाए जाने वाले क्लोरोफिल $a$ और $b$ से भिन्न होता है।
$2$. इलेक्ट्रॉन दाता: हरे पौधे इलेक्ट्रॉन दाता के रूप में $H_2O$ का उपयोग करते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $O_2$ मुक्त होती है। इसके विपरीत,प्रकाश संश्लेषी बैक्टीरिया (जैसे बैंगनी और हरे सल्फर बैक्टीरिया) $H_2O$ के बजाय $H_2S$ या कार्बनिक यौगिकों का उपयोग इलेक्ट्रॉन दाता के रूप में करते हैं।
$3$. ऑक्सीजेनिक बनाम नॉन-ऑक्सीजेनिक: चूंकि वे इलेक्ट्रॉन दाता के रूप में $H_2O$ का उपयोग नहीं करते हैं,इसलिए इन बैक्टीरिया में प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया $O_2$ उत्पन्न नहीं करती है,जिससे यह नॉन-ऑक्सीजेनिक हो जाती है,जबकि हरे पौधे ऑक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण करते हैं।
अतः,दिए गए सभी विकल्प सही हैं।

(C) $C_3$ चक्र (केल्विन चक्र) में,ग्लूकोज $(C_6H_{12}O_6)$ के एक अणु के संश्लेषण के लिए $18$ $ATP$ और $12$ $NADPH_2$ अणुओं की आवश्यकता होती है।
$C_4$ चक्र (हैच-स्लैक पथ) में,ग्लूकोज के एक अणु के संश्लेषण के लिए $30$ $ATP$ और $12$ $NADPH_2$ अणुओं की आवश्यकता होती है।
इसलिए,$C_3$ और $C_4$ पथ के लिए क्रमशः $ATP$ की आवश्यकता $18$ और $30$ अणु है।

(B) प्रकाश संश्लेषण एक महत्वपूर्ण जैविक प्रक्रिया है जो पृथ्वी पर जीवन को बनाए रखती है।
$1$. यह ग्लूकोज का संश्लेषण करता है,जो खाद्य श्रृंखला में लगभग सभी उपभोक्ताओं के लिए ऊर्जा का प्राथमिक स्रोत है।
$2$. यह उप-उत्पाद के रूप में $O_2$ छोड़ता है,जो वायवीय जीवों के कोशिकीय श्वसन के लिए आवश्यक है।
$3$. यह मुक्त $O_2$ ओजोन परत $(O_3)$ के निर्माण में भी योगदान देता है,जो पृथ्वी को हानिकारक $UV$ विकिरण से बचाता है।
$4$. ग्रीन हाउस प्रभाव को बढ़ाना $CO_2$ जैसी ग्रीन हाउस गैसों के संचय के कारण होने वाला एक नकारात्मक पर्यावरणीय प्रभाव है,न कि प्रकाश संश्लेषण की उपयोगिता। वास्तव में,प्रकाश संश्लेषण $CO_2$ का उपभोग करके ग्रीन हाउस प्रभाव को कम करने में मदद करता है।

(C) प्रकाश संश्लेषण वह जैविक प्रक्रिया है जिसके द्वारा हरे पौधे,शैवाल और कुछ बैक्टीरिया सूर्य से प्राप्त प्रकाश ऊर्जा को ग्लूकोज के अणुओं के बंधों में संचित रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
इस प्रक्रिया में,क्लोरोफिल वर्णक प्रकाश ऊर्जा को ग्रहण करता है और कार्बन डाइऑक्साइड तथा जल को ग्लूकोज और ऑक्सीजन में परिवर्तित करता है।
श्वसन,पाचन और किण्वन ऐसी प्रक्रियाएं हैं जिनमें मुख्य रूप से ऊर्जा मुक्त करने के लिए कार्बनिक अणुओं का अपघटन होता है,न कि प्रकाश ऊर्जा का रासायनिक ऊर्जा में रूपांतरण।

(C) क्लोरोफिल के फोटो-ऑक्सीकरण को $Solarization$ (सोलराइजेशन) कहा जाता है। यह वह प्रक्रिया है जिसमें ऑक्सीजन की उपस्थिति में उच्च तीव्रता वाले प्रकाश के कारण क्लोरोफिल के अणु नष्ट हो जाते हैं। यह घटना तब होती है जब पौधे अत्यधिक प्रकाश के संपर्क में आते हैं,जिससे क्लोरोफिल वर्णक विरंजित (bleaching) हो जाते हैं।

(B) प्रकाश संश्लेषण वह विशिष्ट प्रक्रिया है जो इस ग्रह पर जीवन का आधार प्रदान करती है।
यह पृथ्वी पर सभी भोजन का प्राथमिक स्रोत है और हरे पौधों द्वारा वायुमंडल में ऑक्सीजन छोड़ने के लिए भी जिम्मेदार है।
इस प्रक्रिया के माध्यम से,सौर ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है,जो लगभग सभी जीवित जीवों को जीवित रखती है।

(C) प्रकाश संश्लेषण वह जैविक प्रक्रिया है जिसके द्वारा हरे पौधे और कुछ अन्य जीव प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
इस प्रक्रिया के दौरान,पौधे वातावरण से $CO_2$ लेते हैं और उप-उत्पाद के रूप में $O_2$ छोड़ते हैं।
प्रकाश संश्लेषण के लिए समग्र रासायनिक समीकरण इस प्रकार है: $6CO_2 + 12H_2O \xrightarrow{\text{Light}} C_6H_{12}O_6 + 6O_2 + 6H_2O$.

(A) सही उत्तर $A$ है।
$C_3$ पादप वे होते हैं जो सीधे केल्विन चक्र का प्रदर्शन करते हैं,जैसे कि गेहूं,चावल और सोयाबीन।
मक्का एक $C_4$ पादप है,न कि $C_3$ पादप।
$PGA$ (फास्फोग्लिसरिक एसिड) केल्विन चक्र का पहला स्थिर उत्पाद है।
$C_4$ पादप हैच-स्लैक चक्र का पालन करते हैं (उदाहरण के लिए,ज्वार,मक्का,गन्ना)।
$C_4$ पादपों की विशेषता उनकी पत्तियों में क्रान्ज शारीरिकी (Kranz anatomy) की उपस्थिति है।

(B) रुबिस्को (Ribulose$-1,5-$bisphosphate carboxylase-oxygenase) पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला प्रोटीन है।
यह केल्विन चक्र में एक प्रमुख एंजाइम है,जो प्रकाश संश्लेषण के दौरान पौधों में वायुमंडलीय $CO_2$ के स्थिरीकरण के लिए जिम्मेदार है।
चूंकि यह सभी प्रकाश संश्लेषक जीवों में कार्बन स्थिरीकरण के लिए आवश्यक है,इसलिए यह हरे पौधों के क्लोरोप्लास्ट में भारी मात्रा में पाया जाता है।

(B) प्रकाश संश्लेषी बैक्टीरिया में आमतौर पर केवल एक प्रकार का प्रकाश तंत्र ($PS-I$ या $PS-II$) होता है और वे अनॉक्सीजनिक प्रकाश संश्लेषण करते हैं।
हालाँकि,$Cyanobacteria$ (साइनोबैक्टीरिया) प्रोकैरियोट्स के बीच अद्वितीय हैं क्योंकि वे उच्च पौधों की तरह ऑक्सीजनिक प्रकाश संश्लेषण करते हैं।
इनमें $PS-I$ और $PS-II$ दोनों तंत्र होते हैं,जो उन्हें उप-उत्पाद के रूप में ऑक्सीजन छोड़ने के लिए पानी के अणुओं को तोड़ने की अनुमति देते हैं।
इसलिए,सही विकल्प $B$ है।

(B) प्रकाश संश्लेषण एक उपचयी (anabolic),ऊर्जा-अवशोषी (endergonic) और रेडॉक्स प्रक्रिया है।
प्रकाश संश्लेषण में,$H_2O$ का ऑक्सीकरण होकर $O_2$ बनता है और $CO_2$ का अपचयन (reduction) होकर ग्लूकोज $(C_6H_{12}O_6)$ बनता है।
यह एक ऊर्जा-अवशोषी प्रक्रिया है क्योंकि इसमें प्रकाश के रूप में ऊर्जा की आवश्यकता होती है,न कि यह ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया है।
यह सौर ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करके जैविक (जीवित) और अजैविक (निर्जीव) दुनिया के बीच एक सेतु के रूप में कार्य करती है,जो पृथ्वी पर जीवन को बनाए रखती है।
विकल्प $A$ गलत है क्योंकि यह ऑक्सीकरण और अपचयन की भूमिकाओं को उलट देता है।
विकल्प $C$ गलत है क्योंकि प्रकाश संश्लेषण ऊर्जा-अवशोषी है,ऊष्माक्षेपी नहीं।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में से विकल्प $B$ सबसे सटीक विवरण है।

(C) दिन के दौरान,निमज्जित पौधे प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया करते हैं।
प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप उप-उत्पाद के रूप में $O_2$ उत्पन्न होता है।
ये $O_2$ के बुलबुले पौधे के शरीर में या पत्तियों की सतह पर फंस जाते हैं,जो पौधे की उत्प्लावकता (buoyancy) को बढ़ाते हैं,जिससे वे पानी की सतह पर तैरते हैं।
रात के दौरान,प्रकाश संश्लेषण रुक जाता है और $O_2$ के बुलबुले या तो श्वसन में उपयोग हो जाते हैं या पानी में निकल जाते हैं,जिससे पौधा अपनी उत्प्लावकता खो देता है और नीचे बैठ जाता है।

(C) पौधों के हरे भागों में क्लोरोफिल (पर्णहरित) होता है,जो प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करने वाला एक वर्णक है। इस ऊर्जा का उपयोग कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज और ऑक्सीजन में बदलने के लिए किया जाता है,जिसे प्रकाश संश्लेषण कहा जाता है। इसलिए,पौधों के हरे भाग मुख्य रूप से प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में शामिल होते हैं।

(B) प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के दौरान,पौधे प्रकाश ऊर्जा को ग्रहण करते हैं और इसे रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
यह रासायनिक ऊर्जा कार्बनिक यौगिकों,विशेष रूप से कार्बोहाइड्रेट (ग्लूकोज/स्टार्च) के रूप में संचित होती है,जिसे संचित भोजन कहा जाता है।
$NADP$ इलेक्ट्रॉन परिवहन में शामिल एक सह-एंजाइम है,जबकि $DNA$ और $RNA$ आनुवंशिक जानकारी के भंडारण और प्रोटीन संश्लेषण में शामिल न्यूक्लिक एसिड हैं,न कि ऊर्जा भंडारण में।

(B) प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा हरे पौधे और कुछ अन्य जीव क्लोरोफिल की सहायता से सूर्य के प्रकाश का उपयोग करके भोजन का संश्लेषण करते हैं।
यूकेरियोटिक कोशिकाओं में,यह प्रक्रिया $Chloroplast$ (हरितलवक) नामक विशिष्ट अंगकों के भीतर होती है।
$Chloroplast$ में क्लोरोफिल नामक वर्णक होता है,जो कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से ग्लूकोज के संश्लेषण के लिए प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करता है।

(C) केल्विन चक्र ($C_3$ चक्र) में,$CO_2$ के स्थिरीकरण के बाद बनने वाला पहला स्थिर उत्पाद $3$-फॉस्फोग्लिसरिक एसिड $(3-PGA)$ है,जो एक $3$-कार्बन युक्त यौगिक है।
हैच-स्लैक चक्र ($C_4$ चक्र) में,$CO_2$ के स्थिरीकरण के बाद बनने वाला पहला स्थिर उत्पाद ऑक्सेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ है,जो एक $4$-कार्बन युक्त यौगिक है।
अतः,पहले स्थिर उत्पाद क्रमशः $3-C$ और $4-C$ युक्त यौगिक हैं।

(B) प्रकाश संश्लेषण एक रेडॉक्स (redox) अभिक्रिया है।
इस प्रक्रिया में,$CO_2$ का अपचयन (reduction) होकर कार्बोहाइड्रेट (ग्लूकोज) बनता है,जबकि जल $(H_2O)$ का उपचयन (oxidation) होकर ऑक्सीजन $(O_2)$ मुक्त होती है।
संपूर्ण रासायनिक समीकरण इस प्रकार है: $6CO_2 + 12H_2O \xrightarrow{\text{Light}} C_6H_{12}O_6 + 6H_2O + 6O_2$.
अतः,$CO_2$ इलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है (अपचयन) और $H_2O$ इलेक्ट्रॉन खोता है (उपचयन)।

(B) प्रकाश संश्लेषण में,प्रकाश-निर्भर अभिक्रिया (प्रकाश अभिक्रिया) हरितलवक (क्लोरोप्लास्ट) की थाइलाकोइड झिल्लियों में होती है,जहाँ सौर ऊर्जा को $ATP$ और $NADPH$ के रूप में रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। इन ऊर्जा वाहकों का उपयोग बाद में प्रकाश-स्वतंत्र अभिक्रिया (अंधकार अभिक्रिया या केल्विन चक्र) में किया जाता है,जो हरितलवक के स्ट्रोमा में होती है,ताकि $CO_2$ को कार्बोहाइड्रेट में स्थिर किया जा सके। इसलिए,$ATP$ एक ऊर्जा वाहक के रूप में कार्य करता है जो प्रकाश अभिक्रिया से अंधकार अभिक्रिया में ऊर्जा का स्थानांतरण करता है।

(D) कथन $(A)$ गलत है क्योंकि $Z$-स्कीम में $PS-II$ और $PSI$ दोनों शामिल होते हैं।
कथन $(B)$ सही है क्योंकि चक्रीय प्रकाश-फॉस्फोरिलीकरण में केवल $PSI$ क्रियाशील होता है जहाँ इलेक्ट्रॉन वापस अभिक्रिया केंद्र पर लौट आते हैं।
कथन $(C)$ गलत है क्योंकि चक्रीय प्रकाश-फॉस्फोरिलीकरण में केवल $ATP$ का उत्पादन होता है,$NADPH_2$ का नहीं। $NADPH_2$ अचक्रीय प्रकाश-फॉस्फोरिलीकरण में उत्पन्न होता है।
कथन $(D)$ सही है क्योंकि स्ट्रोमा लैमेला में $PS-II$ के साथ-साथ $NADP$ रिडक्टेस $(FNR)$ एंजाइम का भी अभाव होता है।
अतः,कथन $(B)$ और $(D)$ सही हैं।

(D) दिन के दौरान,पौधे प्रकाश संश्लेषण और श्वसन दोनों प्रक्रियाएं करते हैं।
प्रकाश संश्लेषण $O_2$ उत्पन्न करता है और $CO_2$ का उपभोग करता है,जबकि श्वसन $O_2$ का उपभोग करता है और $CO_2$ उत्पन्न करता है।
सक्रिय रूप से प्रकाश संश्लेषण करने वाले एक स्वस्थ पौधे में,प्रकाश संश्लेषण की दर श्वसन की दर से काफी अधिक होती है।
प्रायोगिक अवलोकनों और शारीरिक अध्ययनों से पता चलता है कि कई सक्रिय पौधों में प्रकाश संश्लेषण के दौरान उत्पादित ऑक्सीजन की मात्रा श्वसन के दौरान उपभोग की गई ऑक्सीजन की मात्रा से लगभग $50$ गुना होती है।
इसलिए,उत्पादित ऑक्सीजन और उपभोग की गई ऑक्सीजन का अनुपात $50:1$ है।

(B) प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा हरे पौधे,शैवाल और साइनोबैक्टीरिया प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
ऑक्सीजैनिक प्रकाश संश्लेषण में,जल $(H_2O)$ एक इलेक्ट्रॉन दाता के रूप में कार्य करता है,जिसके परिणामस्वरूप उप-उत्पाद के रूप में ऑक्सीजन $(O_2)$ मुक्त होती है।
हालाँकि,प्रकाश संश्लेषी बैक्टीरिया (जैसे बैंगनी और हरे सल्फर बैक्टीरिया) एनऑक्सीजैनिक प्रकाश संश्लेषण करते हैं।
ये बैक्टीरिया पानी के बजाय हाइड्रोजन सल्फाइड $(H_2S)$ या अन्य कार्बनिक यौगिकों का उपयोग इलेक्ट्रॉन दाता के रूप में करते हैं,और इसलिए,वे इस प्रक्रिया के दौरान $O_2$ उत्पन्न नहीं करते हैं।
लाल शैवाल,$C_4$ पौधे और नील-हरित शैवाल (साइनोबैक्टीरिया) सभी ऑक्सीजैनिक प्रकाश संश्लेषण करते हैं।

(D) यह प्रमाण कि प्रकाश संश्लेषण के दौरान मुक्त होने वाली ऑक्सीजन पानी से आती है,निम्नलिखित द्वारा समर्थित है:
$1$. $O^{18}$ समस्थानिक लेबलिंग प्रयोग (रूबेन,हसीद और कामेन),जिसमें $O^{18}$ लेबल वाले पानी $(H_2O^{18})$ का उपयोग करने पर $O^{18}$ लेबल वाली ऑक्सीजन गैस $(O_2^{18})$ मुक्त हुई,जो यह सिद्ध करता है कि पानी ही ऑक्सीजन का स्रोत है।
$2$. हिल अभिक्रिया,जिसने प्रदर्शित किया कि अलग किए गए क्लोरोप्लास्ट $CO_2$ स्थिरीकरण के बिना भी कृत्रिम इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता (जैसे पोटेशियम फेरीसायनाइड) की उपस्थिति में $O_2$ मुक्त कर सकते हैं,यदि पानी मौजूद हो।
$3$. प्रकाश संश्लेषी बैक्टीरिया (जैसे बैंगनी सल्फर बैक्टीरिया) पर अध्ययन दिखाते हैं कि वे हाइड्रोजन दाता के रूप में $H_2O$ के बजाय $H_2S$ का उपयोग करते हैं,जिसके परिणामस्वरूप ऑक्सीजन के बजाय सल्फर मुक्त होता है,जो पुष्टि करता है कि पौधों में ऑक्सीजन का स्रोत पानी का अणु है।

(C) वाष्पोत्सर्जन अनुपात $(TR)$ को वाष्पोत्सर्जित $H_2O$ के मोलों की संख्या और आत्मसात किए गए $CO_2$ के मोलों की संख्या के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$C_3$ पौधों में उच्च वाष्पोत्सर्जन अनुपात (आमतौर पर $400-1000$) होता है क्योंकि वे जल उपयोग में कम कुशल होते हैं।
$C_4$ पौधों में $C_3$ पौधों की तुलना में कम वाष्पोत्सर्जन अनुपात (आमतौर पर $200-350$) होता है।
$CAM$ (क्रसुलेसियन एसिड मेटाबॉलिज्म) पौधों में सबसे कम वाष्पोत्सर्जन अनुपात (आमतौर पर $50-100$) होता है क्योंकि वे अपने रंध्रों को केवल रात में खोलते हैं,जिससे $CO_2$ स्थिरीकरण के दौरान पानी की हानि काफी कम हो जाती है।

(D) प्रकाश संश्लेषण एक जटिल शारीरिक प्रक्रिया है जो हरितलवक (chloroplasts) नामक विशेष अंगों के भीतर होती है।
यद्यपि छात्र ने कच्चे माल ($CO_2$,$H_2O$,क्लोरोफिल और प्रकाश) प्रदान किए,लेकिन इन घटकों को एक जीवित कोशिका के संरचनात्मक ढांचे के भीतर,विशेष रूप से हरितलवक की थाइलाकोइड झिल्ली के भीतर व्यवस्थित होना चाहिए।
अकेला क्लोरोफिल,जब निकाला जाता है या किसी घोल में मिलाया जाता है,तो वह प्रकाश संश्लेषण नहीं कर सकता क्योंकि इसमें आवश्यक प्रोटीन कॉम्प्लेक्स,इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला और प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में बदलने के लिए आवश्यक संगठित वातावरण की कमी होती है।
इसलिए,इस सेटअप में प्रकाश संश्लेषण नहीं होगा।

(A) बैक्टीरियल प्रकाश संश्लेषण अनॉक्सीजेनिक (anoxygenic) होता है,जिसका अर्थ है कि इसमें ऑक्सीजन का उत्पादन नहीं होता है। हरे पौधों के विपरीत,बैक्टीरिया में $PS-II$ कॉम्प्लेक्स नहीं होता है,जो जल के प्रकाश-अपघटन (photolysis) के लिए जिम्मेदार होता है। अधिकांश प्रकाश संश्लेषक बैक्टीरिया (जैसे बैंगनी और हरे सल्फर बैक्टीरिया) में केवल एक ही फोटोसिस्टम होता है,जो $PS-I$ के समान होता है (विशेष रूप से $P870$ या $P840$ जैसा रिएक्शन सेंटर)। इसलिए,उनमें $PS-II$ कॉम्प्लेक्स और ऑक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण में पाई जाने वाली जल-विभाजन क्रिया का अभाव होता है।

(A) $RuBP$ कार्बोक्सिलेज-ऑक्सीजनेज,जिसे सामान्यतः $RuBisCO$ के रूप में जाना जाता है,हरितलवक में और वास्तव में पूरी पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला प्रोटीन है।
यह केल्विन चक्र में एक प्रमुख एंजाइम है,जो प्रकाश संश्लेषण की प्रकाश-स्वतंत्र अभिक्रियाओं के दौरान वायुमंडलीय $CO_2$ को कार्बनिक यौगिकों में स्थिर करने के लिए उत्तरदायी है।

(B) वाष्पोत्सर्जन पौधों द्वारा पानी की वाष्प के रूप में होने वाली हानि है,जो मुख्य रूप से पत्तियों में रंध्रों (stomata) के माध्यम से होती है।
$C_3$ पादप सामान्यतः $C_4$ पादपों की तुलना में कम जल-कुशल होते हैं क्योंकि उनमें प्रकाश-श्वसन (photorespiration) की दर अधिक होती है और समान मात्रा में $CO_2$ को स्थिर करने के लिए उन्हें अधिक पानी की आवश्यकता होती है।
$CAM$ (Crassulacean Acid Metabolism) पादपों ने पानी की हानि को कम करने के लिए दिन के दौरान अपने रंध्रों को बंद रखने का अनुकूलन विकसित किया है,इसलिए उनकी वाष्पोत्सर्जन दर सबसे कम होती है।
$C_4$ पादपों में एक विशेष शारीरिक संरचना (क्रान्ज़ एनाटॉमी) होती है जो उन्हें आंशिक रूप से बंद रंध्रों के साथ भी कुशलतापूर्वक $CO_2$ को स्थिर करने की अनुमति देती है,जिसके परिणामस्वरूप उनकी वाष्पोत्सर्जन दर $C_3$ पादपों की तुलना में कम होती है।
अतः,दिए गए विकल्पों में से $C_3$ पादपों में वाष्पोत्सर्जन की दर सबसे अधिक होती है।

(D) प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा हरे पौधे,शैवाल और कुछ जीवाणु प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
ऑक्सीजनयुक्त प्रकाश संश्लेषण में,जल $(H_2O)$ एक इलेक्ट्रॉन दाता के रूप में कार्य करता है और उप-उत्पाद के रूप में ऑक्सीजन $(O_2)$ मुक्त होती है। यह पौधों,शैवाल और साइनोबैक्टीरिया (नील-हरित शैवाल) में होता है।
हालाँकि,अनॉक्सीजनित प्रकाश संश्लेषण में,जल के स्थान पर हाइड्रोजन सल्फाइड $(H_2S)$ जैसे अन्य पदार्थ इलेक्ट्रॉन दाता के रूप में कार्य करते हैं। परिणामस्वरूप,ऑक्सीजन के बजाय सल्फर या अन्य यौगिक उत्पन्न होते हैं। यह प्रक्रिया कुछ प्रकाश संश्लेषी जीवाणुओं,जैसे बैंगनी और हरे सल्फर जीवाणुओं की विशेषता है।

(C) एक्वेरियम में मौजूद हरे पौधे दिन के दौरान प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया करते हैं।
प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के दौरान,पौधे $CO_2$ का उपभोग करते हैं और उप-उत्पाद के रूप में $O_2$ छोड़ते हैं।
यह मुक्त $O_2$ पानी में घुल जाता है,जो मछली जैसे जलीय जीवों के श्वसन के लिए अत्यंत आवश्यक है।
इसलिए,एक्वेरियम में ऑक्सीजन के स्तर को बनाए रखने के लिए मुख्य रूप से हरे पौधों को उगाया जाता है।

(A) प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा स्वपोषी जीव प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
जलीय पारिस्थितिकी तंत्र में,प्राथमिक उत्पादक पादपप्लवक (सूक्ष्म शैवाल और साइनोबैक्टीरिया) होते हैं।
ये जीव महासागरों और अन्य जल निकायों में अधिकांश प्राथमिक उत्पादन के लिए जिम्मेदार होते हैं,जो वैश्विक ऑक्सीजन उत्पादन और कार्बन स्थिरीकरण का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं।
इसलिए,अधिकतम प्रकाश संश्लेषण पादपप्लवक द्वारा होता है।