Pigments involved in photo synthesis Questions in Gujarati

(C) ક્લોરોફિલ રંજકદ્રવ્યો સફેદ પ્રકાશમાં લીલા દેખાય છે કારણ કે તેઓ લીલી તરંગલંબાઇનું પરાવર્તન કરે છે અને લાલ તથા વાદળી તરંગલંબાઇનું શોષણ કરે છે. જ્યારે ક્લોરોફિલ પર માત્ર લાલ પ્રકાશ પાડવામાં આવે છે,ત્યારે તે પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે લાલ પ્રકાશનું કાર્યક્ષમ રીતે શોષણ કરે છે. અવલોકનકારની આંખ સુધી પરાવર્તિત થવા માટે કોઈ લીલો પ્રકાશ ઉપલબ્ધ ન હોવાથી,ક્લોરોફિલ કાળું દેખાય છે.

(A) ગ્રાના (Grana) એ પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રકાશ પ્રક્રિયા માટેના સ્થાન છે અને તે "ક્વોન્ટાસોમ" તરીકે ઓળખાતા પ્રકાશસંશ્લેષી એકમોના બનેલા હોય છે.
પાર્ક અને બિગિન્સે $(1964)$ પ્રકાશસંશ્લેષી એકમો માટે "ક્વોન્ટાસોમ" શબ્દ આપ્યો હતો.
દરેક ક્વોન્ટાસોમ આશરે $230$ ક્લોરોફિલ અણુઓ જેટલું હોય છે.

(B) ક્લોરોફિલ,કેરોટીન અને ઝેન્થોફિલ જેવા પ્રકાશસંશ્લેષી રંજકદ્રવ્યોના રાસાયણિક બંધારણ અને રચનાનો વ્યાપક અભ્યાસ $20^{th}$ સદીની શરૂઆતમાં વૈજ્ઞાનિકો $Willstatter$ અને $Stoll$ દ્વારા કરવામાં આવ્યો હતો અને જાહેર કરવામાં આવ્યો હતો. તેમના કાર્યે આ રંજકદ્રવ્યોની આણ્વિય રચનાની પાયાની સમજ પૂરી પાડી હતી.

(B) પ્લાસ્ટોસાયનિન એ તાંબા (કોપર) ધરાવતું પ્રોટીન છે જે પ્રકાશસંશ્લેષણની ઇલેક્ટ્રોન પરિવહન શૃંખલામાં ઇલેક્ટ્રોન વાહક તરીકે કાર્ય કરે છે.
તે સાયટોક્રોમ $b_6f$ સંકુલમાંથી ફોટોસિસ્ટમ $I$ $(PSI)$ સુધી ઇલેક્ટ્રોનનું વહન કરવામાં મદદ કરે છે.
સાયટોક્રોમ કે જેમાં લોહ $(Fe)$ હોય છે,અથવા ફેરેડોક્સિન જે આયર્ન-સલ્ફર પ્રોટીન છે,તેનાથી વિપરીત પ્લાસ્ટોસાયનિન તેના સક્રિય સ્થાન પર ખાસ કરીને તાંબાનો પરમાણુ ધરાવે છે.

(C) વનસ્પતિઓમાં ક્લોરોફિલ $a$ અને $b$ મુખ્ય પ્રકાશસંશ્લેષી રંજકદ્રવ્યો છે.
આ રંજકદ્રવ્યો દ્રશ્ય પ્રકાશના વર્ણપટના વાદળી અને લાલ વિસ્તારમાં મહત્તમ શોષણ દર્શાવે છે.
વાદળી વિસ્તાર $400$ $nm$ થી $500$ $nm$ વચ્ચેની તરંગલંબાઈને અનુરૂપ છે.
લાલ વિસ્તાર $600$ $nm$ થી $700$ $nm$ વચ્ચેની તરંગલંબાઈને અનુરૂપ છે.
તેથી,ક્લોરોફિલ આ બે ચોક્કસ શ્રેણીઓમાં પ્રકાશનું અસરકારક રીતે શોષણ કરે છે.

(D) પ્રકાશસંશ્લેષણીય એકમને $Quantasome$ (ક્વોન્ટાસોમ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$Quantasomes$ એ હરિતકણના થાઇલેકોઇડ પટલમાં જોવા મળતી દાણાદાર રચનાઓ છે.
તેમાં પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રકાશ-આધારિત પ્રક્રિયાઓ માટે જરૂરી રંજકદ્રવ્યો અને પ્રોટીન હોય છે,જે ખાસ કરીને પ્રકાશ ઉર્જા મેળવવાના સ્થાન તરીકે કાર્ય કરે છે.

(A) પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્રશ્યમાન પ્રકાશના વાદળી અને લાલ રંગના વર્ણપટમાં સૌથી વધુ અસરકારક રીતે થાય છે.
ક્લોરોફિલ $a$ અને $b$ વાદળી વિસ્તારમાં (આશરે $430-450 \, nm$) અને લાલ વિસ્તારમાં (આશરે $640-680 \, nm$) મહત્તમ શોષણ દર્શાવે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$440 \, nm$ એ વાદળી પ્રકાશના શોષણના શિખરની અંદર આવે છે,જે પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રકાશ-આધારિત પ્રક્રિયાઓ માટે અત્યંત અસરકારક છે.

(A) ક્લોરોફિલ-$a$ એ તમામ લીલા છોડમાં જોવા મળતું પ્રાથમિક પ્રકાશસંશ્લેષી રંજકદ્રવ્ય છે.
તેને સાર્વત્રિક પ્રકાશસંશ્લેષી રંજકદ્રવ્ય કહેવામાં આવે છે કારણ કે તે પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રકાશ-આધારિત પ્રક્રિયાઓ માટે અનિવાર્ય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) સાયટોક્રોમ એ આયર્નયુક્ત હિમોપ્રોટીન છે જે પ્રકાશસંશ્લેષણ અને શ્વસન દરમિયાન ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઇનમાં ઇલેક્ટ્રોન વાહક તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેઓ રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનના વહનને સરળ બનાવે છે,જે $ATP$ અને $NADPH$ ના નિર્માણ માટે આવશ્યક છે.
ફાયટોક્રોમ એ પ્રકાશ-સંવેદિત રંજકદ્રવ્ય છે જે છોડના વિકાસ અને સંકેત આપવામાં મદદ કરે છે,તે ઇલેક્ટ્રોન વહનમાં ભાગ લેતું નથી.
તેથી,સાચો જવાબ સાયટોક્રોમ છે.

(C) પ્રકાશતંત્ર-$I$ $(PS-I)$ ના પ્રતિક્રિયા કેન્દ્રને $P_{700}$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તે ક્લોરોફિલ $a$ ના અણુનું એક વિશિષ્ટ સ્વરૂપ છે જે $700 \ nm$ ની તરંગલંબાઈ પર પ્રકાશનું શોષણ કરે છે.
તેથી,$P_{700}$ એ ક્લોરોફિલ $a$ નું એક વિશિષ્ટ સ્વરૂપ છે.

(A) કેરોટીનોઈડ્સ એ સહાયક પ્રકાશસંશ્લેષી રંજકદ્રવ્યો છે જે પ્રકાશ ઉર્જાનું શોષણ કરે છે અને તેને ક્લોરોફિલ $a$ માં સ્થાનાંતરિત કરે છે.
તેઓ મુખ્યત્વે દ્રશ્યમાન વર્ણપટના જાંબલી અને વાદળી રંગના પ્રકાશનું શોષણ કરે છે.
આ તરંગલંબાઇનું શોષણ કરીને,તેઓ ક્લોરોફિલના અણુઓને ફોટો-ઓક્સિડેશનથી બચાવે છે અને પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે ઉપયોગમાં લઈ શકાય તેવી પ્રકાશની તરંગલંબાઇની શ્રેણીમાં વધારો કરે છે.

(A) પ્રકાશસંશ્લેષણના પ્રકાશ-સંગ્રાહક સંકુલ $(LHC)$ માં,સેંકડો રંજકદ્રવ્યના અણુઓ (ક્લોરોફિલ $a$,ક્લોરોફિલ $b$ અને કેરોટીનોઈડ્સ) પ્રોટીન સાથે જોડાયેલા હોય છે.
આ રંજકદ્રવ્યો પ્રકાશ-સંગ્રાહક તંત્ર બનાવે છે જેને એન્ટેના પણ કહેવામાં આવે છે.
આ રંજકદ્રવ્યો પ્રકાશની વિવિધ તરંગલંબાઈને શોષીને પ્રકાશસંશ્લેષણને વધુ કાર્યક્ષમ બનાવવામાં મદદ કરે છે.
દરેક પ્રકાશતંત્ર (photosystem) માં એક પ્રક્રિયા કેન્દ્ર (ક્લોરોફિલ $a$) હોય છે જે સેંકડો રંજકદ્રવ્યના અણુઓથી ઘેરાયેલું હોય છે,જે સામાન્ય રીતે પ્રત્યેક પ્રક્રિયા કેન્દ્ર દીઠ આશરે $200$ થી $400$ અણુઓ હોય છે.

(D) ક્લોરોફિલ રંજકદ્રવ્યો,ખાસ કરીને ક્લોરોફિલ $a$ અને $b$,દ્રશ્યમાન વર્ણપટના વાદળી અને લાલ વિસ્તારમાં મહત્તમ શોષણ દર્શાવે છે.
ક્લોરોફિલ $a$ નો મુખ્ય શોષણ આંક $430$ $nm$ (વાદળી) ની નજીક અને બીજો $662$ $nm$ (લાલ) ની નજીક હોય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$660$ $nm$ એ વર્ણપટના લાલ વિસ્તારમાં આવે છે,જે પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે ખૂબ જ અસરકારક છે.
તેથી,$660$ $nm$ એ ક્લોરોફિલ દ્વારા શોષાયેલી સાચી તરંગલંબાઇ છે.

(C) ક્લોરોફિલના અણુમાં પોર્ફિરિન શીર્ષ અને એક લાંબી હાઇડ્રોકાર્બન પૂંછડી હોય છે જેને ફાયટોલ શૃંખલા કહેવામાં આવે છે.
આ ફાયટોલ શૃંખલા એક હાઇડ્રોફોબિક પૂંછડી છે જે ક્લોરોફિલના અણુને હરિતકણના થાઇલેકોઇડ પટલમાં જકડી રાખવામાં મદદ કરે છે.
તેથી,ફાયટોલ શૃંખલા એ ક્લોરોફિલનો લાક્ષણિક ઘટક છે.

(D) પ્રકાશસંશ્લેષણમાં,પ્રતિક્રિયા કેન્દ્ર એ પ્રોટીન અને રંજકદ્રવ્યોનું એક સંકુલ છે જે પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રાથમિક પ્રકાશ-રાસાયણિક પ્રક્રિયા કરે છે.
તેમાં ક્લોરોફિલ '$a$' ના અણુઓની એક વિશિષ્ટ જોડી હોય છે જે પ્રકાશ ઉર્જાનું શોષણ કરે છે અને ઇલેક્ટ્રોન પરિવહન શૃંખલાની શરૂઆત કરે છે.
તેથી,પ્રતિક્રિયા કેન્દ્ર ક્લોરોફિલ '$a$' માં આવેલું હોય છે.

(C) હરિતકણ એ સુકોષકેન્દ્રી વનસ્પતિઓમાં પ્રકાશસંશ્લેષણનું સ્થાન છે.
તેમાં વિવિધ રંજકદ્રવ્યો,પ્રોટીન અને લિપિડ્સ હોય છે.
ક્લોરોફિલ એ પ્રકાશ ઉર્જાને ગ્રહણ કરવા માટે જવાબદાર પ્રાથમિક પ્રકાશસંશ્લેષી રંજકદ્રવ્ય છે.
એક સામાન્ય,તંદુરસ્ત હરિતકણમાં,ક્લોરોફિલનું પ્રમાણ હરિતકણના કુલ શુષ્ક વજનના આશરે $5-10\%$ જેટલું હોય છે.
બાકીનું શુષ્ક વજન મુખ્યત્વે પ્રોટીન અને લિપિડ્સનું બનેલું હોય છે જે થાઇલેકોઇડ પટલ અને સ્ટ્રોમા બનાવે છે.

(B) ક્લોરોફિલ $a$ એ પ્રાથમિક પ્રકાશસંશ્લેષી રંજકદ્રવ્ય છે જે તમામ ઓક્સિજન મુક્ત કરતા પ્રકાશસંશ્લેષી સજીવોમાં જોવા મળે છે,જેમાં લીલ,દ્વિઅંગી વનસ્પતિઓ,ત્રિઅંગી વનસ્પતિઓ,અનાવૃત બીજધારી અને આવૃત બીજધારી વનસ્પતિઓનો સમાવેશ થાય છે.
પ્રકાશસંશ્લેષી બેક્ટેરિયા (જેમ કે જાંબલી અને લીલા સલ્ફર બેક્ટેરિયા) ઓક્સિજન મુક્ત ન કરતા પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા કરે છે અને તેમાં ક્લોરોફિલ $a$ ને બદલે બેક્ટેરિયોક્લોરોફિલ હોય છે.

(D) પ્રકાશસંશ્લેષી બેક્ટેરિયા આદિકોષકેન્દ્રી સજીવો છે અને તેમાં હરિતકણ જેવા પટલમય અંગિકાઓનો અભાવ હોય છે.
તેના બદલે,તેઓમાં પ્રકાશસંશ્લેષી રંજકદ્રવ્યો વિશિષ્ટ પટલમય રચનાઓમાં આવેલા હોય છે જેને રંજકકણ (Chromatophore) કહેવામાં આવે છે.
આ રચનાઓ કોષરસસ્તરના અંતઃવલનો છે જે પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે જરૂરી રંજકદ્રવ્યો ધરાવે છે.

(D) સાચો જવાબ $D$ છે. પ્રકાશસંશ્લેષી બેક્ટેરિયા,જેમ કે જાંબલી અને લીલા સલ્ફર બેક્ટેરિયા,એનોક્સિજેનિક પ્રકાશસંશ્લેષણ કરે છે. તેઓ પાણીને બદલે $H_2S$ અથવા $H_2$ જેવા અકાર્બનિક ઇલેક્ટ્રોન દાતાનો ઉપયોગ કરે છે. આ સજીવોમાં તેમના મુખ્ય પ્રકાશસંશ્લેષી રંજકદ્રવ્ય તરીકે બેક્ટેરિયોક્લોરોફિલ હોય છે,પરંતુ તેમાં ક્લોરોફિલ $a$ ગેરહાજર હોય છે,જે સાયનોબેક્ટેરિયા,લીલ અને ઉચ્ચ કક્ષાની વનસ્પતિઓ જેવા ઓક્સિજેનિક પ્રકાશસંશ્લેષણ કરતા સજીવોમાં જોવા મળે છે.

(A) બેક્ટેરિયા એ આદિકોષકેન્દ્રી (prokaryotic) સજીવો છે,જેનો અર્થ છે કે તેમાં સુકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં જોવા મળતી હરિતકણ જેવી પટલમય અંગિકાઓનો અભાવ હોય છે.
પ્રકાશસંશ્લેષી બેક્ટેરિયામાં,પ્રકાશસંશ્લેષી રંજકદ્રવ્યો કોષરસસ્તરના અંતઃવલનોમાં આવેલા હોય છે,જેને ઘણીવાર ક્રોમેટોફોર્સ અથવા લેમેલી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં કોષરસસ્તર કે ક્રોમેટોફોર્સનો સ્પષ્ટ ઉલ્લેખ નથી,પરંતુ આદિકોષકેન્દ્રી કોષીય આયોજનના સંદર્ભમાં,આ રંજકદ્રવ્યો કોષરસસ્તર સાથે સંકળાયેલા હોય છે,જે આ સજીવોમાં થાયલેકોઇડ પટલ જેવું જ કાર્ય કરે છે.

(B) ક્લોરોફિલ $a$ અને $b$ ના શોષણ વર્ણપટમાં બે મુખ્ય શિખરો જોવા મળે છે.
એક શિખર વાદળી વિસ્તારમાં $(430-450 \ nm)$ અને બીજું લાલ વિસ્તારમાં $(640-680 \ nm)$ હોય છે.
આ પૈકી,વર્ણપટના વાદળી વિસ્તારમાં પ્રકાશનું શોષણ મહત્તમ થાય છે,જે અન્ય તરંગલંબાઈની તુલનામાં પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર વધારે છે.

(B) ક્લોરોફિલ $a$ એ મુખ્ય પ્રકાશસંશ્લેષી રંજકદ્રવ્ય છે.
ક્લોરોફિલ $a$ ના શોષણ વર્ણપટ મુજબ,તે બે મુખ્ય શોષણ શિખરો દર્શાવે છે.
પ્રથમ શિખર વાદળી-જાંબલી વિસ્તારમાં (આશરે $430-450 \ nm$) અને બીજું શિખર લાલ વિસ્તારમાં (આશરે $640-680 \ nm$) જોવા મળે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,વાદળી અને લાલ બંને શોષણ શિખરો છે,પરંતુ વાદળી વિસ્તારમાં શોષણ સામાન્ય રીતે લાલ વિસ્તાર કરતા વધારે હોય છે.
તેથી,વાદળી પ્રકાશ એ મહત્તમ શોષણ માટેનો મુખ્ય શિખર ગણાય છે.

(C) $fret$ પટલ,જેને $stroma$ $lamellae$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે નલિકાકાર પટલમય રચનાઓ છે જે હરિતકણની અંદર $grana$ (થાયલેકોઇડ્સના થપ્પા) ને જોડે છે.
આ રચનાઓ વિવિધ $grana$ ના થપ્પા વચ્ચે જોડાણ પૂરું પાડે છે,જે દ્રવ્યોના વહન માટે અને હરિતકણની આંતરિક રચનાની જાળવણી માટે મદદરૂપ થાય છે.

(A) ક્લોરોફિલ $a$ એ તમામ ઓક્સિજન મુક્ત કરતા પ્રકાશસંશ્લેષી સજીવોમાં જોવા મળતું મુખ્ય પ્રકાશસંશ્લેષી રંજકદ્રવ્ય છે.
ઓક્સિજનયુક્ત પ્રકાશસંશ્લેષણ વનસ્પતિઓ,લીલ અને સાયનોબેક્ટેરિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે.
બિન-ઓક્સિજનયુક્ત પ્રકાશસંશ્લેષી બેક્ટેરિયા (જેમ કે ગ્રીન અને પર્પલ સલ્ફર બેક્ટેરિયા) ક્લોરોફિલ $a$ ને બદલે બેક્ટેરિયોક્લોરોફિલનો ઉપયોગ કરે છે.
તેથી,ક્લોરોફિલ $a$ તમામ ઓક્સિજન મુક્ત કરતા પ્રકાશસંશ્લેષી સજીવોમાં જોવા મળે છે.

(C) ક્લોરોફિલ $a$ એ વનસ્પતિઓ,લીલ અને સાયનોબેક્ટેરિયામાં જોવા મળતું મુખ્ય પ્રકાશસંશ્લેષી રંજકદ્રવ્ય છે.
તેની આણ્વિય રચનામાં મધ્યમાં મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ પરમાણુ ધરાવતી પોર્ફિરિન વલય અને લાંબી ફાયટોલ પૂંછડી હોય છે.
ક્લોરોફિલ $a$ નું પ્રમાણસૂચક સૂત્ર $C_{55}H_{72}O_5N_4Mg$ છે.

(B) ક્લોરોફિલ $a$ એ એક રંજકદ્રવ્ય અણુ છે જે મધ્યમાં મેગ્નેશિયમ પરમાણુ ધરાવતી પોર્ફિરિન રિંગનું બનેલું છે.
ક્લોરોફિલ $a$ ની રચનામાં,પાયરોલ રિંગ $II$ ના $3$ નંબરના કાર્બન પરમાણુ સાથે મિથાઈલ સમૂહ $(-CH_3)$ જોડાયેલ હોય છે.
તેની સરખામણીમાં,ક્લોરોફિલ $b$ માં આ જ સ્થાને આલ્ડિહાઇડ સમૂહ $(-CHO)$ હોય છે.

(D) પ્રકાશસંશ્લેષણના પ્રકાશ-સંગ્રહક સંકુલમાં,સહાયક રંજકદ્રવ્યો વિવિધ તરંગલંબાઇના પ્રકાશની ઉર્જાનું શોષણ કરે છે અને તેને પ્રતિક્રિયા કેન્દ્ર (ક્લોરોફિલ $a$) તરફ સ્થાનાંતરિત કરે છે.
ઉર્જાનું સ્થળાંતર સામાન્ય રીતે વધુ ઉર્જા ધરાવતા રંજકદ્રવ્યો (ટૂંકી તરંગલંબાઇ) થી ઓછી ઉર્જા ધરાવતા રંજકદ્રવ્યો (લાંબી તરંગલંબાઇ) તરફ થાય છે.
ઉર્જાના સ્થળાંતરનો ક્રમ આ મુજબ છે: સહાયક રંજકદ્રવ્યો (જેમ કે ફાયકોબિલિન્સ અને કેરોટીનોઇડ્સ) $\to$ ક્લોરોફિલ $b$ $\to$ ક્લોરોફિલ $a$ (પ્રતિક્રિયા કેન્દ્ર).
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,પ્રતિક્રિયા કેન્દ્ર તરફ ઉર્જાના સ્થળાંતરનો સૌથી સચોટ માર્ગ સહાયક રંજકદ્રવ્યોથી પ્રાથમિક રંજકદ્રવ્ય તરફનો પ્રવાહ દર્શાવે છે.

(B) બેક્ટેરિયોક્લોરોફિલ એ જાંબલી સલ્ફર અને અ-સલ્ફર બેક્ટેરિયામાં જોવા મળતું મુખ્ય પ્રકાશસંશ્લેષી રંજકદ્રવ્ય છે.
તે બંધારણીય રીતે ક્લોરોફિલ $a$ થી અલગ પડે છે કારણ કે તેની એક પાયરોલ રીંગ રિડક્શન પામેલી હોય છે,જેનો અર્થ છે કે તેમાં ક્લોરોફિલ $a$ ની સરખામણીમાં બે વધારાના હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ હોય છે.
આ બંધારણીય ફેરફારને કારણે બેક્ટેરિયોક્લોરોફિલ ઇન્ફ્રારેડ વિસ્તારમાં,સામાન્ય રીતે $850-950 \, nm$ ની વચ્ચે પ્રકાશનું શોષણ કરી શકે છે.

(B) ફ્લોરોસેન્સ એ એક ભૌતિક પ્રક્રિયા છે જેમાં પદાર્થ ચોક્કસ તરંગલંબાઇ પર પ્રકાશ અથવા અન્ય વિદ્યુતચુંબકીય વિકિરણનું શોષણ કરે છે અને તેને લાંબી તરંગલંબાઇ પર ઉત્સર્જિત કરે છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,શોષાયેલી ઉર્જા ઇલેક્ટ્રોનને ઉચ્ચ ઉર્જા અવસ્થામાં ઉત્તેજિત કરે છે,અને જ્યારે તેઓ મૂળ અવસ્થામાં પાછા ફરે છે,ત્યારે વધારાની ઉર્જા ઓછી ઉર્જા ધરાવતા પ્રકાશના તરંગો (ફોટોન) તરીકે મુક્ત થાય છે.
તેથી,જે પ્રક્રિયામાં પ્રકાશના તરંગો દ્વારા વધારાની ઉર્જા ગુમાવાય છે તેને ફ્લોરોસેન્સ કહેવામાં આવે છે.

(C) ક્લોરોફિલનો અણુ પોરફાયરીન રીંગ ધરાવે છે,જે ટેટ્રાપાયરોલ બંધારણ છે.
આ પોરફાયરીન રીંગની મધ્યમાં $Magnesium$ $(Mg^{2+})$ નો એક અણુ ગોઠવાયેલો હોય છે.
આ $Mg$ અણુ ચાર પાયરોલ રીંગના નાઈટ્રોજન અણુઓ દ્વારા જકડાયેલો હોય છે,જે ક્લોરોફિલના પ્રકાશ-શોષણના કાર્ય માટે અનિવાર્ય છે.

(B) ક્લોરોફિલ અણુ પોર્ફિરિન વલય (porphyrin ring) ધરાવે છે,જેના કેન્દ્રમાં મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ પરમાણુ આવેલો હોય છે.
આ મેગ્નેશિયમ પરમાણુ પાયરોલ વલયોના ચાર નાઇટ્રોજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલો હોય છે.
તે ક્લોરોફિલની રચના અને કાર્યમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે,જે પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે અનિવાર્ય છે.

(B) ક્લોરોફિલ એ મૅગ્નેશિયમ-પોરફાયરીન સંકુલ છે.
ક્લોરોફિલના અણુની રચનામાં,એક $Mg^{2+}$ આયન પોરફાયરીન રીંગ સિસ્ટમના કેન્દ્રમાં જોડાયેલ હોય છે.
આ મૅગ્નેશિયમ આયન પોરફાયરીન બંધારણની ચાર પાયરોલ રીંગના ચાર નાઇટ્રોજન પરમાણુઓ દ્વારા જકડાયેલ હોય છે.

(A) ક્લોરોફિલ અણુમાં ટેટ્રાપાયરોલ પોરફાયરિન રીંગનું શીર્ષ હોય છે,જેનું માપ આશરે $15 \times 15 \, \mathring A$ હોય છે.
તેની સાથે એક લાંબી હાઇડ્રોકાર્બન પૂંછડી જોડાયેલી હોય છે જેને ફાયટોલ કહેવામાં આવે છે,જેનું માપ આશરે $25 \, \mathring A$ હોય છે.
આ પૂંછડી રીંગના બંધારણ સાથે જોડાયેલી હોય છે અને ક્લોરોફિલ અણુને થાઇલેકોઇડ પટલમાં જકડી રાખવામાં મદદ કરે છે.

(A) સામાન્ય લીલા પર્ણમાં,પ્રકાશસંશ્લેષી રંજકદ્રવ્યો ચોક્કસ પ્રમાણમાં હાજર હોય છે.
ક્લોરોફીલ $a$ અને ક્લોરોફીલ $b$ મુખ્ય રંજકદ્રવ્યો છે,જ્યારે કેરોટીનોઈડ્સ (જેમાં ઝેન્થોફીલ અને કેરોટીનનો સમાવેશ થાય છે) સહાયક રંજકદ્રવ્યો તરીકે કાર્ય કરે છે.
ઘણી વનસ્પતિ પ્રજાતિઓમાં કુલ ક્લોરોફીલ અને ઝેન્થોફીલનો મોલર ગુણોત્તર સામાન્ય રીતે $4:1$ જોવા મળે છે.
આ ગુણોત્તર પ્રકાશ ઉર્જાના કાર્યક્ષમ શોષણ અને પ્રકાશસંશ્લેષી તંત્રને ફોટો-ઓક્સિડેશનથી બચાવવા માટે આવશ્યક છે.

(A) ક્વોન્ટાઝોમ એ હરિતકણના થાઈલેકોઈડ પટલમાં જોવા મળતો પ્રકાશસંશ્લેષણનો ભૌતિક એકમ છે. તે $1964$ માં પાર્ક અને બિગિન્સ દ્વારા સૂચવવામાં આવ્યો હતો. દરેક ક્વોન્ટાઝોમમાં આશરે $230$ થી $400$ જેટલા રંજકદ્રવ્ય અણુઓ હોય છે,જેમાં ક્લોરોફિલ $a$,ક્લોરોફિલ $b$ અને કેરોટીનોઈડ્સનો સમાવેશ થાય છે,જે સૌર ઉર્જા મેળવવા માટે પ્રકાશ-સંગ્રહક સંકુલમાં ગોઠવાયેલા હોય છે.

(B) પર્ણોમાં ક્લોરોફિલ-$a$ અને ક્લોરોફિલ-$b$ જેવા રંજકદ્રવ્યો હોય છે,જે પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે મુખ્યત્વે જવાબદાર છે. આ રંજકદ્રવ્યો દ્રશ્યમાન વર્ણપટના વાદળી અને લાલ રંગના પ્રકાશનું સૌથી વધુ કાર્યક્ષમતાથી શોષણ કરે છે. તેઓ લીલા પ્રકાશનું પરાવર્તન કરે છે,તેથી જ માનવ આંખને પર્ણો લીલા દેખાય છે.

(A) પ્રકાશસંશ્લેષી એકમોને ક્વોન્ટાઝોમ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ ક્લોરોફિલ અને અન્ય રંજકદ્રવ્ય અણુઓના સમૂહો છે જે હરિતકણના થાઈલેકોઈડ પટલમાં આવેલા હોય છે,જે પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન પ્રકાશ ઉર્જાને ગ્રહણ કરવા માટે જવાબદાર છે. ઓક્સિઝોમ કણાભસૂત્ર સાથે સંકળાયેલા છે અને $F_1$ કણો એ $ATP$ સિન્થેઝ સંકુલનો ભાગ છે.

(A) ક્લોરોફિલ '$a$' એ પ્રાથમિક પ્રકાશસંશ્લેષી રંજકદ્રવ્ય છે જે તમામ ઓક્સિજન મુક્ત કરતા પ્રકાશસંશ્લેષી સજીવોમાં જોવા મળે છે. આમાં ઉચ્ચ કક્ષાની વનસ્પતિઓ,લીલ અને સાયનોબેક્ટેરિયાનો સમાવેશ થાય છે. કારણ કે આ તમામ સજીવો પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દરમિયાન આડપેદાશ તરીકે $O_2$ મુક્ત કરે છે,તેથી સાચો જવાબ 'બધા જ $O_2$ મુક્ત કરતા પ્રકાશસંશ્લેષી સજીવો' છે.

(A) ક્લોરોફિલ '$a$' એ મુખ્ય પ્રકાશસંશ્લેષી રંજકદ્રવ્ય છે.
ક્લોરોફિલ '$a$' ના શોષણ વર્ણપટ મુજબ,તે શોષણના બે મુખ્ય શિખરો દર્શાવે છે.
પ્રથમ શિખર વાદળી વિસ્તારમાં (આશરે $430-450 \ nm$) અને બીજું શિખર લાલ વિસ્તારમાં (આશરે $640-680 \ nm$) જોવા મળે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,વાદળી અને લાલ બંને પ્રકાશનું શોષણ થાય છે,પરંતુ વાદળી વિસ્તારમાં શોષણની તીવ્રતા લાલ વિસ્તારની સરખામણીમાં સામાન્ય રીતે વધુ હોય છે.
તેથી,વાદળી પ્રકાશ મહત્તમ શોષણ ક્ષમતા દર્શાવે છે.

(C) હરિતદ્રવ્ય (Chlorophyll),કેરોટીન અને ઝેન્થોફિલ જેવા રંજકદ્રવ્યો ચરબીમાં દ્રાવ્ય (lipophilic) હોય છે અને તે હરિતકણના થાઈલેકોઈડ પટલમાં જોવા મળે છે.
એન્થોસાયનીન એ જલદ્રાવ્ય રસધાનીય રંજકદ્રવ્યો છે જે ફ્લેવોનોઈડ જૂથના છે.
તે ઘણા ફળો,ફૂલો અને પાંદડાઓમાં લાલ,જાંબલી અથવા વાદળી રંગ માટે જવાબદાર છે.

(A) હરિતકણમાં,હરિતદ્રવ્ય (chlorophyll) રંજકદ્રવ્યો થાઈલેકોઈડ પટલની અંદર ગોઠવાયેલા હોય છે.
આ થાઈલેકોઈડ પટલ એકબીજા પર ગોઠવાઈને $Grana$ (ગ્રેના) નામની રચના બનાવે છે.
તેથી,હરિતદ્રવ્યનું મુખ્ય સ્થાન હરિતકણનું $Grana$ છે,જ્યાં પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રકાશ-આધારિત પ્રક્રિયાઓ થાય છે.

(C) હરિતદ્રવ્યનો અણુ એક જટિલ કાર્બનિક સંયોજન છે. તેની રચનામાં એક મધ્યસ્થ પોર્ફિરીન વલય (જેને શીર્ષ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) અને એક લાંબી હાઈડ્રોકાર્બન પૂંછડી (ફાયટોલ પૂંછડી) હોય છે. પોર્ફિરીન વલય એ ટેટ્રાપાયરોલ રચના છે જેમાં મધ્યમાં મેગ્નેશિયમ $(Mg^{2+})$ પરમાણુ આવેલો હોય છે. તેથી,દરેક હરિતદ્રવ્ય અણુની સામાન્ય રચના પોર્ફિરીન તંત્ર પર આધારિત છે.

(D) હરિતકણમાં પ્રકાશસંશ્લેષી રંજકદ્રવ્યો જેવા કે ક્લોરોફિલ $a$,ક્લોરોફિલ $b$,અને કેરોટીનોઈડ્સ (જેમાં કેરોટીન અને ઝેન્થોફિલનો સમાવેશ થાય છે) જોવા મળે છે.
એન્થોસાયનીન એ પાણીમાં દ્રાવ્ય રસધાનીય રંજકદ્રવ્યો છે જે $pH$ ના આધારે લાલ,જાંબલી કે વાદળી રંગના દેખાય છે. તે સામાન્ય રીતે કોષની રસધાનીમાં જોવા મળે છે,હરિતકણમાં નહીં.
તેથી,એન્થોસાયનીન એવું રંજકદ્રવ્ય છે જે હરિતકણમાં જોવા મળતું નથી.

(D) હરિતકણ એ વનસ્પતિઓમાં પ્રકાશસંશ્લેષણનું સ્થાન છે.
હરિતકણની અંદર,ચપટી,કોથળી જેવી રચનાઓનું તંત્ર આવેલું હોય છે જેને $Thylakoids$ (થાયલેકોઈડ) કહેવામાં આવે છે.
થાયલેકોઈડના પટલમાં પ્રકાશ-ગ્રહણ કરતા રંજકદ્રવ્યો આવેલા હોય છે,જેમાં $Chlorophyll$ $a$ અને $Chlorophyll$ $b$ નો સમાવેશ થાય છે.
આ રંજકદ્રવ્યો પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રકાશ-આધારિત પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન પ્રકાશ ઉર્જાને ગ્રહણ કરવા માટે આવશ્યક છે.
તેથી,હરિતદ્રવ્ય માટેનું સાચું સ્થાન $Thylakoids$ છે.

(A) ક્લોરોફિલ $a$ ને સાર્વત્રિક પ્રકાશસંશ્લેષી રંજકદ્રવ્ય તરીકે ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે તે ઓક્સિજન મુક્ત કરતા તમામ પ્રકાશસંશ્લેષી સજીવોમાં હાજર હોય છે,જેમાં વનસ્પતિઓ,લીલ અને સાયનોબેક્ટેરિયાનો સમાવેશ થાય છે.
તે પ્રાથમિક રંજકદ્રવ્ય તરીકે કાર્ય કરે છે જે પ્રકાશ ઉર્જાનું રાસાયણિક ઉર્જામાં રૂપાંતર કરીને પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રકાશ પ્રક્રિયાઓમાં સીધો ભાગ લે છે.
ક્લોરોફિલ $b$,ઝેન્થોફિલ અને કેરોટીનોઇડ્સ જેવા અન્ય રંજકદ્રવ્યોને સહાયક રંજકદ્રવ્યો કહેવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ પ્રકાશનું શોષણ કરે છે અને તે ઉર્જાને ક્લોરોફિલ $a$ માં સ્થાનાંતરિત કરે છે.

(A) ક્લોરોફિલ એ પોર્ફિરિનનું વ્યુત્પન્ન છે જેમાં મધ્યમાં ધાતુ આયન આવેલું હોય છે. ક્લોરોફિલનું આણ્વિય બંધારણ પોર્ફિરિન વલય ધરાવે છે,જેની મધ્યમાં $Mg^{2+}$ આયન હોય છે. જ્યારે ક્લોરોફિલને બાળવામાં આવે છે,ત્યારે તેના કાર્બનિક ઘટકો (કાર્બન,હાઇડ્રોજન,ઓક્સિજન,નાઇટ્રોજન) ઓક્સિડેશન પામીને વાયુ સ્વરૂપે દૂર થાય છે,અને અકાર્બનિક ખનિજ અવશેષ તરીકે મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ બાકી રહે છે.

(B) હરિતદ્રવ્ય (Chlorophyll) એ વનસ્પતિઓ,લીલ અને સાયનોબેક્ટેરિયાના હરિતકણોમાં જોવા મળતું લીલા રંગનું રંજકદ્રવ્ય છે.
હરિતદ્રવ્યનું આણ્વીય બંધારણ પોર્ફિરિન વલયનું બનેલું હોય છે,જેમાં મધ્યમાં મેગ્નેશિયમ $(Mg^{2+})$ આયન ચાર નાઈટ્રોજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય છે.
તેથી,હરિતદ્રવ્યના અણુના કેન્દ્રમાં રહેલું તત્વ મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ છે.

(D) પ્રકાશસંશ્લેષણ એ એક એવી પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા લીલી વનસ્પતિઓ અને કેટલાક અન્ય સજીવો સૂર્યપ્રકાશનો ઉપયોગ કરીને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને પાણીમાંથી પોષક તત્વોનું સંશ્લેષણ કરે છે. આ પ્રક્રિયા મુખ્યત્વે હરિતકણ (chloroplasts) માં થાય છે,જેમાં હરિતદ્રવ્ય (chlorophyll) નામનું લીલું રંજકદ્રવ્ય હોય છે. તેથી,પ્રકાશસંશ્લેષણ માત્ર એવા કોષોમાં જ થઈ શકે છે જેમાં હરિતદ્રવ્ય હાજર હોય.

(C) ક્લોરોફિલ '$a$' અને ક્લોરોફિલ '$b$' એ પ્રકાશસંશ્લેષણ માટેના મુખ્ય રંજકદ્રવ્યો છે.
ક્લોરોફિલ '$a$' નું આણ્વીય સૂત્ર $C_{55}H_{72}O_5N_4Mg$ છે અને તેમાં પોર્ફિરિન વલયના ત્રીજા કાર્બન સ્થાન પર મિથાઈલ સમૂહ $(-CH_3)$ આવેલો હોય છે.
ક્લોરોફિલ '$b$' નું આણ્વીય સૂત્ર $C_{55}H_{70}O_6N_4Mg$ છે અને તેમાં તે જ સ્થાને આલ્ડિહાઈડ સમૂહ $(-CHO)$ આવેલો હોય છે.
તેથી,ક્લોરોફિલ '$a$' માં $-CH_3$ સમૂહ અને ક્લોરોફિલ '$b$' માં $-CHO$ સમૂહની હાજરી એ મુખ્ય બંધારણીય તફાવત છે.